計(jì)算機(jī)的初步知識(shí)

V

、

一2V言息的表示

、

L3V1的組成

L4V作原理

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1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展.分類(lèi).特點(diǎn).應(yīng)用

1、計(jì)算機(jī)的發(fā)展

?第一代：

從1946年到1959年為第一代。

主要特點(diǎn)是：

計(jì)算就所使用的邏輯元件為電子管；主存儲(chǔ)器采用延遲線或磁鼓;

輔助存儲(chǔ)器已開(kāi)始使用磁帶；軟件主要使用機(jī)器語(yǔ)言，符號(hào)語(yǔ)言已開(kāi)

始使用；應(yīng)用以科學(xué)計(jì)算為主，應(yīng)用方式主要是成批處理。

?第二代：

從1959年到1964年為第二代。

主要特點(diǎn)是：

邏輯元件采用晶體管；以磁芯存儲(chǔ)器為主存儲(chǔ)器，輔助存儲(chǔ)器已

開(kāi)始使用磁盤(pán)；軟件已開(kāi)始使用操作系統(tǒng)及高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言；應(yīng)用

已從科學(xué)計(jì)算為主轉(zhuǎn)為以數(shù)據(jù)處理為主，并開(kāi)始用于生產(chǎn)過(guò)程控制。

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?第三代：

從1964年美國(guó)IBM公司的IBM360系列計(jì)算機(jī)問(wèn)世起到60年代末

為第三代。

其特點(diǎn)是：

、庭造元件采用小規(guī)模集成電路；主存儲(chǔ)器還是以磁芯存儲(chǔ)器為主；

機(jī)種多樣化、系列化；外部設(shè)備不斷增加，品種繁多，尤其是終端設(shè)

備和遠(yuǎn)程終端設(shè)備發(fā)展迅速并與通信設(shè)備結(jié)合起來(lái)；操作系統(tǒng)進(jìn)一步

發(fā)展和普及，高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言發(fā)展很快，出現(xiàn)了多種高級(jí)語(yǔ)言。

?第四代：

其特點(diǎn)是：

八僅大規(guī)模集成電路作為計(jì)算機(jī)的主要功能部件；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等;

軟件產(chǎn)業(yè)；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為特征的時(shí)代。

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2、計(jì)算機(jī)的分類(lèi)

?按計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的類(lèi)型分：

■數(shù)字計(jì)算機(jī)、模擬計(jì)算機(jī)

?按計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍分：

■通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)

?按計(jì)算機(jī)本身的特性分：

巨型機(jī)、大中型機(jī)、小型機(jī)、工作站、微型機(jī)

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3、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)

?運(yùn)算速度'快：計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度已經(jīng)從最初的每秒幾千次發(fā)展到現(xiàn)在的最高每秒幾

,萬(wàn)億次。

計(jì)算精度高:計(jì)算機(jī)的有效數(shù)字可以有十幾位、幾十位甚至上百位，這樣就能精

?確地進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和表示計(jì)算的結(jié)果。

計(jì)算機(jī)具有存儲(chǔ)?“信息”的存儲(chǔ)裝置，可以存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)，這種

?存儲(chǔ)功能強(qiáng):存儲(chǔ)信息的“記憶”能力，使它能夠成為信息處理的有力工具。

?邏輯判斷能力?計(jì)算機(jī)既可進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算又可進(jìn)行邏輯運(yùn)算，可以對(duì)文字、符號(hào)進(jìn)

?行判斷和比較，進(jìn)行邏輯推理和證明。

?自動(dòng)運(yùn)行能力：由于計(jì)算機(jī)內(nèi)部操作是根據(jù)人們事先編制的程序，自動(dòng)一步一步地

進(jìn)行的，因而不需要人工干預(yù)。

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4、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

科學(xué)計(jì)算

數(shù)據(jù)處理

自動(dòng)控制

輔助設(shè)計(jì)

人工智能

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1.2計(jì)算機(jī)中信息的表示

計(jì)算機(jī)是一種用來(lái)處理信息的電子設(shè)備，其中的所有信息都必

須以二進(jìn)制代碼的形式傳送、存儲(chǔ)和處理。因此，計(jì)算機(jī)只能識(shí)別

由o和1組成的二進(jìn)制代碼。

I因此，任何需要計(jì)算機(jī)處理的信息，都要用二進(jìn)制代碼來(lái)表示。

信息一數(shù)值、文字、語(yǔ)音、圖形和圖像等等。

帶符號(hào)數(shù)的表示方法——用0作為正數(shù)的符號(hào)，用1作為負(fù)數(shù)的

符號(hào)

無(wú)符號(hào)數(shù)的表示方法——無(wú)符號(hào)數(shù)與帶符號(hào)數(shù)表示方法的區(qū)別僅

在于沒(méi)有符號(hào)位，此時(shí)機(jī)器的全部有效位均用來(lái)表示數(shù)的大小。

1、進(jìn)位計(jì)數(shù)制

?表示一個(gè)數(shù)字的方法:

n-1

=ZK[R

i二-m

例：（常用的四種進(jìn)位數(shù)制）

▼

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?八進(jìn)制和十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制

例:

(7123)o=(1H001010011)B

7123

(2C1D)口=(0010110000011101)R

2C1D

注：

八轉(zhuǎn)二時(shí)：每一個(gè)八進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)二進(jìn)制的三位;

十六轉(zhuǎn)二時(shí)：每一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)二進(jìn)制的四位。

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?二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制和十六進(jìn)制

例:

(11110.10010)B=(36.44)

T彳亍w

將其變成100

(H1110.110101)B=(3E.D4)

7~~FD-4

注：

二轉(zhuǎn)八時(shí)分組：三位一組;二轉(zhuǎn)十六時(shí)分組：四位一組。

整數(shù)分組順序：從右向左分紈，?小數(shù)分組順序：從左向右分組。

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?幾個(gè)重要的單位

位(Bit)——計(jì)算機(jī)中的最小信息單位。

字節(jié)(Byte)-------信息的基本單位,8個(gè)二進(jìn)制位構(gòu)成一個(gè)

字節(jié)。

K、M、G——信息的常用單位。

其中:

lByte=8Bit

1K=1O24B

1M=1O24K

1G=1O24M

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3、字符的表示

?ASCH碼

ASCII碼是“美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼”的簡(jiǎn)稱，是國(guó)際上廣泛采用

的一種編碼字符集：

I?ASCH碼是7位碼，每個(gè)符號(hào)由7個(gè)位組成，共有27=128個(gè)符號(hào)。

I?表中包括33個(gè)控制符，主要用于打印控制及數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊目刂啤?/p>

?其余95個(gè)為可打印字符，其中包括大小寫(xiě)英文字母各26個(gè)，數(shù)

字10個(gè)，以及標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、運(yùn)算符等其他符號(hào)。

I每個(gè)ASCII碼字符可以存放在-個(gè)字節(jié)中，最高位用0填充。

ASCII碼表中的可打印字符在PC機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(pán)上都可以找到，當(dāng)通過(guò)

鍵盤(pán)輸入字符信息時(shí)，每個(gè)字符實(shí)際是轉(zhuǎn)換成了二進(jìn)制形式的ASCII碼

串。

ASCII編碼表

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?漢字編碼

對(duì)漢字的計(jì)算機(jī)處理要比西文復(fù)雜得多0

由于漢字的數(shù)量大，常用漢字有3000?5000個(gè)，無(wú)法用一個(gè)字節(jié)區(qū)

分，所以漢字編碼通常用兩個(gè)字節(jié)編碼。

雙字節(jié)可有256X256=65536種狀態(tài)。每個(gè)字節(jié)的最高位來(lái)區(qū)別是漢

字編碼還是ASCII編碼，則每個(gè)字節(jié)還有七位可供漢字編碼使用。這就

是所謂的雙七位漢字編碼。

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?漢字國(guó)標(biāo)碼的編碼方法

我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局于1980年公布了——國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)信息交換漢字編碼

“GB2312—80”，即信息交換用漢字編碼字符集基本集。

作為漢字系統(tǒng)必須遵守的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其中收入了6763個(gè)常用漢字,

687個(gè)圖形符號(hào)，共計(jì)7445個(gè)字符。

（6763個(gè)漢字中，又分兩級(jí)。第一級(jí)漢字為3755個(gè)，屬常用字，按漢語(yǔ)

拼音順序排列；第二級(jí)漢字為3008個(gè)，屬非常用字）

漢字編碼表有94行、94列（按94行義94列排列起來(lái)），其行號(hào)稱為

區(qū)號(hào)，列號(hào)稱為位號(hào)。稱為區(qū)位碼。

?中文信息處理過(guò)程

O內(nèi)碼——輸入信息通過(guò)外碼輸入計(jì)算機(jī)中后，轉(zhuǎn)換

成計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)、處理和傳輸?shù)木幋a，稱為內(nèi)碼。

O外碼——漢字的鍵盤(pán)輸入必須采用一種編碼方法，

這種漢字輸入編碼就稱為外碼。如，漢字國(guó)標(biāo)碼?！?/p>

?字形碼——內(nèi)碼在計(jì)算機(jī)中處理完成之后，在輸出時(shí)

還轉(zhuǎn)換成人們熟悉的印刷體字型，這是通過(guò)點(diǎn)陣實(shí)現(xiàn)的,

也就是字模。

外碼內(nèi)碼內(nèi)碼字模

輸入設(shè)備I--->翻譯程序―>存儲(chǔ)、處理―>查字庫(kù)-->輸出設(shè)備

(CPU)

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1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成

計(jì)算機(jī)由硬件和軟件共同組成

?存放數(shù)據(jù)和程序的部件的存儲(chǔ)器；

o完成加、減、乘、p余運(yùn)算及邏輯運(yùn)算的部件的運(yùn)算器；

?發(fā)出控制信號(hào)，使整個(gè)機(jī)器自動(dòng)并協(xié)調(diào)工作的部件的控制器；

o負(fù)責(zé)信息輸入的設(shè)備的輸入設(shè)備；

?負(fù)責(zé)信息輸出的設(shè)備的輸出設(shè)備。

以上五大部件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中看得見(jiàn)、摸得著的物理設(shè)備，統(tǒng)稱為計(jì)

算機(jī)硬件。

軟件包括：

?系統(tǒng)軟件、?應(yīng)用軟件、?用戶軟件等。

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（中央處理器運(yùn)算器

主機(jī)

硬件控制器

、主存儲(chǔ)器

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

外部設(shè)備輸入設(shè)備

輸出設(shè)備

、外存儲(chǔ)器（輔助存儲(chǔ)器）

/操作系統(tǒng)

系統(tǒng)軟件

軟件語(yǔ)言處理程序

服務(wù)程序