大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課件

第7章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

本章概述

本章的學(xué)閆=

至要內(nèi)容

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第1頁

本章概述二

本章概括地介紹了計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用；

計(jì)算機(jī)軟、硬件系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)的工作原理；

進(jìn)位計(jì)數(shù)制及數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示

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本章的學(xué)習(xí)目標(biāo)

?了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展

?了解信息與信息技術(shù)的概念

?了解計(jì)算機(jī)在信息社會(huì)中的應(yīng)用

?熟悉計(jì)算機(jī)軟、硬件系統(tǒng)及工作原理

?掌握不同進(jìn)位計(jì)數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換

?理解數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示

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至奧內(nèi)容i

1.1計(jì)算機(jī)與信息社會(huì)

1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

1.3數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示

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1.1計(jì)算機(jī)芍信度社會(huì)

學(xué)時(shí)：0學(xué)時(shí)以自學(xué)為主

內(nèi)容：計(jì)算機(jī)的發(fā)展

信息與信息技術(shù)概念

計(jì)算機(jī)在信息社會(huì)的應(yīng)用

要求：常識(shí)性了解

考核：選擇題

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計(jì)算機(jī)的問世

1946年2月

世界上第一臺(tái)真正意義上的數(shù)字

電子計(jì)算機(jī)ENIAC在美國加州問世

重達(dá)30噸

占地170平米

耗電140千瓦/小時(shí)

18000個(gè)電子管

每秒5千次加減運(yùn)算

ElectronicNumerical沒有存儲(chǔ)器

IntegratorAndCalculator采用十進(jìn)制

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現(xiàn)代計(jì)算機(jī)鼻祖

約

翰

艾

?

蘭

馮

??

圖

諾

靈

依

曼

主要貢獻(xiàn)：|王要貢獻(xiàn)：

與同事研制人類第二臺(tái)計(jì)算機(jī)EDVAC建立圖靈機(jī)模型，奠定了可計(jì)算理論的基礎(chǔ)

提出“存儲(chǔ)程序”概念馮?諾依曼計(jì)算機(jī)提出圖靈測(cè)試，闡述了機(jī)器智能的概念

奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)和工作原理

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計(jì)算機(jī)的分代

第一代第二代第三代第四代

年代

1946-19571958-19641965-19701971-現(xiàn)在

電子器件電子管品體管集成電路大規(guī)模集成電路

半導(dǎo)體存儲(chǔ)器半導(dǎo)體存儲(chǔ)器

延遲線、磁芯、磁芯、磁鼓

存儲(chǔ)器磁芯、磁鼓磁帶、磁盤

磁鼓磁帶、紙帶磁帶、磁盤

磁帶、磁盤光盤

機(jī)器語言監(jiān)控程序?qū)崟r(shí)處理實(shí)時(shí)/分時(shí)處理網(wǎng)絡(luò)

處理方式

匯編語言高級(jí)語言操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)

科學(xué)計(jì)算科學(xué)計(jì)算

應(yīng)用領(lǐng)域科學(xué)計(jì)算數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)等各行各業(yè)

過程控制科技工程領(lǐng)域

運(yùn)算速度5000至3萬次/秒幾十力至白力次/秒白力至兒白力次/秒幾百萬至千億次/秒

ENIACUNIVACHIBM360ILLIAC-IV

典型機(jī)種EDVACIBM7094PDP11VAX11

IBM705CDC6600N0VA1200IBMPC

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組成計(jì)算機(jī)的M要電子器件圖片

電子管晶體管集成電路大規(guī)模集成電路

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計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展的趨勢(shì)從未改變

越來越向：功能巨型化

體積微型化

資源網(wǎng)絡(luò)化

處理智能化方向發(fā)展

目前開發(fā)的三網(wǎng)合一的系統(tǒng)工程，即將計(jì)算機(jī)網(wǎng)、電

信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)合為一體。將來通過網(wǎng)絡(luò)能更好的

傳送數(shù)據(jù)、文本資料、聲音、圖形和圖像，用戶可隨

時(shí)隨地在全世界范圍拔打可視電話或收看任意國家的

電視和電影。

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計(jì)算機(jī)的分類

I——通用機(jī)

按用途分類T

I專用機(jī)

巨型機(jī)、大型機(jī)

按規(guī)模分類一

中型機(jī)、小型機(jī)

工作站

微型機(jī)

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信戛與信良技術(shù)概念

?通過各種渠道知道的內(nèi)容或消息都通稱信息

?能擴(kuò)展人的信息功能的技術(shù)都是信息技術(shù)

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信戛技術(shù)內(nèi)容

1.信息基礎(chǔ)技術(shù)

?微電子技術(shù)

對(duì)信息技術(shù)以及整個(gè)高科技領(lǐng)域影響最大的山.——1

?光電子技術(shù)

2.信息系統(tǒng)技術(shù)

?信息獲取技術(shù)傳感技術(shù)、遙測(cè)技術(shù)和遙感技術(shù)

?信息處理技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)成為現(xiàn)代信息技術(shù)的核心

?信息傳輸技術(shù)光纖通信技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)等

?信息控制技術(shù)利用信息傳遞和反饋來實(shí)現(xiàn)

?信息存貯技術(shù)縮微品、磁盤、光盤

3.信息應(yīng)用技術(shù)

信息管理、信息控制、信息決策

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計(jì)算機(jī)在信良社會(huì)的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)的應(yīng)用類型

1.科學(xué)計(jì)算

2.數(shù)據(jù)處理

3.過程控制

4.計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)CAI/CAD/CAM

5.人工智能

6.電子商務(wù)

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1.2升篋機(jī)案統(tǒng)

學(xué)時(shí)：1學(xué)時(shí)

內(nèi)容：計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)的工作原理

要求：了解計(jì)算機(jī)的軟硬件系統(tǒng)及工作原理

考核：選擇題

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一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系:統(tǒng)是由

硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成

電子計(jì)篁機(jī)系統(tǒng)

硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)

主機(jī)外部設(shè)備系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件

面

語

應(yīng)

中央處理器主存儲(chǔ)器向

操

言

工

用

問

作

處

具

軟

題

系

輔

理

軟

輸

編

件

的

統(tǒng)

助

件

程

入

出

包

運(yùn)程

控存

序

設(shè)

設(shè)

序

M制儲(chǔ)

備

器備

器器

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硬件系統(tǒng)的基本組成

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計(jì)算機(jī)的五大部件

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處理器

［控麗

控制整個(gè)計(jì)算機(jī)

所有部件的工作

中

央

處

理

器執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算

和邏輯運(yùn)算

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存儲(chǔ)器

存儲(chǔ)器是用來存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的部件

其基本單位是字節(jié)(Byte,B)每個(gè)字節(jié)包含8個(gè)二進(jìn)制位(bit)

內(nèi)存儲(chǔ)器、外存儲(chǔ)器、高速緩沖存儲(chǔ)器

存儲(chǔ)器的容量

一個(gè)字節(jié)Byte

1T^B=21O(B=1O24(B

1M(B=210cK(B=1024儂

1豳=210M(B=1024MCB

位bit

1面=210q(B=1024Q(B

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計(jì)算機(jī)的工作原理帚意圖

內(nèi)存

(RAM)

雙向流動(dòng)

中央處理器

(CPU)輸

出

雙向流動(dòng)信

號(hào)

外存

(硬盤，光盤等】

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計(jì)算機(jī)的工隹原理是存貯程序和程序捶制

為了完成某種任務(wù)，人們要明確計(jì)算機(jī)完成任務(wù)的基本操

作順序，然后用計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的指令來編排完成任務(wù)的操作

順序，這個(gè)操作順序就是程序，把程序和原始數(shù)據(jù)通過輸入設(shè)

備輸送到計(jì)算機(jī)的內(nèi)存儲(chǔ)器中，計(jì)算機(jī)即可按程序編排的順，

一步一步地隼出指令，自動(dòng)地完成任務(wù)。

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程序：

計(jì)算任務(wù)的處理對(duì)象和處理規(guī)則的描述

文檔：

為了便于了解程序所需的闡明性資料

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計(jì)算機(jī)物件

軟件分系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件二大類

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系統(tǒng)物件

是指控制和協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備、支持

應(yīng)用軟件的開發(fā)和運(yùn)行的軟件

一般包括操作系統(tǒng)（Windows7）、語言處

理程序、系統(tǒng)支持軟件和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等。

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應(yīng)用物件

是為計(jì)算機(jī)在特定領(lǐng)域中的應(yīng)用而開發(fā)的專

用軟件

1.辦公軟件包(Word、Excel.PowerPoint)

2.圖形和圖象處理軟件

3.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

4.Internet服務(wù)軟件

5.娛樂與學(xué)習(xí)軟件

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計(jì)算機(jī)物件

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1.3數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的裹索

學(xué)時(shí)：1學(xué)時(shí)

內(nèi)容：1、進(jìn)位計(jì)數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換

2、數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示

要求：理解使用二進(jìn)制原因

掌握不同進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換

理解數(shù)值型和非數(shù)值型數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)

中的表示

考核：選擇題

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1.3.1進(jìn)伍計(jì)數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換

在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理都是采用二進(jìn)制數(shù)

基數(shù)為2的計(jì)數(shù)制數(shù)被稱為二進(jìn)制數(shù)

二進(jìn)制數(shù)的特點(diǎn)：

1、易于物理實(shí)現(xiàn)

2、運(yùn)算規(guī)則簡單

3、機(jī)器運(yùn)行可靠性高

4、通用性強(qiáng)

計(jì)算機(jī)內(nèi)部使用是二進(jìn)制數(shù)，而我們使用的是十進(jìn)制數(shù)，

因此在計(jì)算機(jī)內(nèi)部要進(jìn)行不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換。

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1.3.1進(jìn)伍計(jì)數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換

計(jì)算機(jī)中所說的數(shù)據(jù)

數(shù)值型數(shù)據(jù)和非數(shù)值型數(shù)據(jù)

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1.3.1進(jìn)伍計(jì)數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換

輸入設(shè)備輸出設(shè)備

數(shù)值十/二進(jìn)制轉(zhuǎn)換內(nèi)存二/十進(jìn)制轉(zhuǎn)換數(shù)值

>------------------>

西文ASCH碼西文字形碼西文

>------------------>

漢字輸入碼/機(jī)內(nèi)碼轉(zhuǎn)換漢字字形碼漢字

------------------>

聲音、圖像模/數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)/模轉(zhuǎn)換聲音、圖像

------------->

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第31頁

1.3.1進(jìn)伍計(jì)數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換

進(jìn)位計(jì)數(shù)制是一種計(jì)數(shù)的方法，在日常生活中，人們

最習(xí)慣使用十進(jìn)制數(shù)，而實(shí)際上存在著多種進(jìn)位制數(shù)。

例如，鐘表計(jì)時(shí)以60秒為1分，以60分為1小時(shí)，是六

十進(jìn)制；鉛筆包裝以12為一打，這是十二進(jìn)制。

在計(jì)算機(jī)中主要使用二進(jìn)制數(shù)。

由于二進(jìn)制數(shù)太長，不便記憶，在計(jì)算機(jī)中還經(jīng)

常使用八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)。

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第32頁

1.3.1進(jìn)伍計(jì)數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換

十進(jìn)制數(shù)21

可表示為169.6=1X10+6XW+9X10°+6X10:

數(shù)碼基數(shù)權(quán)

二進(jìn)制數(shù)2v-1

（ioio.i）2=Qx+0x2+lx+0x2+lx2

可表示為

數(shù)碼基數(shù)權(quán)

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1.3.1進(jìn)伍計(jì)數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換

R進(jìn)制數(shù)用r個(gè)基本符號(hào)（例如0,1,2,rl）表示數(shù)值

R進(jìn)制數(shù)N可表示為：

n_1n2_1_m

N=an_1Xr+an_2Xr~+...+a0Xr°+a_1Xr+...+a_inXr

n—\

—Z3X/

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1.3.1進(jìn)伍計(jì)數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換

r進(jìn)制轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制：數(shù)碼乘以各自的權(quán)的累加K=x/

i=-m

4321

例：(11010)B=(1x2+1X2+0X2+1X2+0X2°)D

=(16+8+0+2+0)=(26)

D進(jìn)制表示符號(hào)

21

(254)O=(2X8+5X8+4X8°)D=(128+40+4)D=(172)DB二進(jìn)制

O八進(jìn)制

21

(354)H=(3X16+5X16+4X16°)D=(768+80+4)D=(852)DD十進(jìn)制

H十六進(jìn)制

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整數(shù)部分：除r逆序取余數(shù)，直到商為0

十進(jìn)制轉(zhuǎn)化成r進(jìn)制:

小數(shù)部分：乘r順序取整數(shù)，直到小數(shù)部分接近0

仞J100.345⑼=1100100.010U（B）

0.345

2100x2

0.690

2500x2

1.380

x2

0?760

x2

1.520

x2

1.04

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整數(shù)部分：除r逆序取余數(shù)，直到商為0

十進(jìn)制轉(zhuǎn)化成r進(jìn)制:

小數(shù)部分：乘r順序取整數(shù)，直到小數(shù)部分接近0

100(D)=144(o)=64(H)

八進(jìn)制十六進(jìn)制

8I10016100

812416|64

8|1406

0

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)間的相互轉(zhuǎn)換

?一位八進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)三位二進(jìn)制數(shù)

?一位十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)四位二進(jìn)制數(shù)

?二進(jìn)制轉(zhuǎn)化成八（十六）進(jìn)制）

整數(shù)部分：從右向左按三（四）位進(jìn)行分組

小數(shù)部分：從左向右按三（四）位進(jìn)行分組

不足位數(shù)補(bǔ)零占位

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二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)間的相互轉(zhuǎn)換

144.0)=001100100?

144

64=01100100"

m64

001101101110.110101.=1556.65g)

155665

001101101110.11010100(B)=36F.D4(H)

36FD4

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第39頁

二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)間的關(guān)系

八進(jìn)制對(duì)應(yīng)二進(jìn)制十六進(jìn)制對(duì)應(yīng)二進(jìn)制十六進(jìn)制對(duì)應(yīng)二進(jìn)制

00000000081000

10011000191001

201020010A1010

3011300111011

410040100C1100

510150101D1101

611060110E1110

711170111F1111

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1.3.2數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示

1.數(shù)值型數(shù)據(jù)的表示

數(shù)值型數(shù)據(jù)是用以表示量的大小、正負(fù)。

在計(jì)算機(jī)內(nèi)，數(shù)值是用二進(jìn)制來表示的，也就

是說，無論多大的數(shù)，在計(jì)算機(jī)中只能用0和1

來表示。

2.字符型數(shù)據(jù)的表示

包括：西文字符、漢字、聲音、圖像

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西文字符編第一ASCH皆

AmericanStandardCodeforInformationInterchange

（美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼）

128個(gè)常用字符，用7位二進(jìn)制編碼，從0到127

控制字符：0-32,127；普通字符：94個(gè)。

例如：“a”字符的編碼為1100001,對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)是97；

換行0AH10

回車0DH13

空格20H32

‘0'?'9'30H?39H48?57

A?Z'41H?5AH65?90

61H?7AH97?122

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漢字字符編皆

漢字系統(tǒng)對(duì)率個(gè)漢字現(xiàn)定了輸入計(jì)算機(jī)的代碼,

即漢字的外部碼,鍵盤輸入漢字是輸入漢字的

外部碼。計(jì)算機(jī)為了識(shí)為漢字，要把漢字的外

部再轉(zhuǎn)換成丞室地根澧，以便進(jìn)行處理和存

Wo為了將漢字以點(diǎn)陣白m形式輸?shù)?，還要將漢

字的內(nèi)部碼轉(zhuǎn)換為丞室更宴場i，確定一個(gè)漢

字的點(diǎn)陣。并且，在計(jì)算機(jī)和其它系:統(tǒng)或設(shè)備

需要信亳、數(shù)據(jù)交流時(shí)還義須系用交換碼。

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