計算機發(fā)展概況課件

L：“3W〃問題

。人掌握以計算機技術為核心的信息技術基

0Why

礎知識和應用能力，是21世紀大學生必備

的基本素質；

工計算機文化基礎是大學初期階段的必修

課程，是學習計算機學科系列的第一門課

0What,它的教學對后續(xù)計算機課程的學習具有

重要影響；

L同時也是其他非計算機專業(yè)學生必須掌

I握的一項基本技能之一，熟練掌握Office

軟件的使用是用人單位要求必須具備的技

基0how。o能之一。

近2孑/異孑幾力」-共用牛批專業(yè)々貝域

砒礎

What

■本書是面向高等學校本、?？茖W生以及廣大計算機初學

者編寫的一本計算機文化基礎教材。

第1章計算機基礎知識

①基礎知識篇第2章微型計算機基礎

I第3章操作系統(tǒng)

第4章Word字處理軟件

應②現(xiàn)代辦公技術篇第5章Excel電子表格軟件

力第6章PowerPoint演示文稿制作軟件

第7章計算機網(wǎng)絡應用基礎

③應用技術篇第8章網(wǎng)絡的最新發(fā)展

第9章計算機維護和安全基礎

砒第10章微型計算機最新發(fā)展

計算機基礎

How

■學時安排：26（課堂講授）+26（上機）

I拿我

■教學模式：1+實踐_+綜合練習

?培養(yǎng)興趣

■學習建議:?提高自學、

自控能力

ffi

學會歸納、總結和提煉；?積極參與

?互幫互助

§調(diào)整學習的最佳狀忐

?善于應用

zip注重動手能力，抵制網(wǎng)絡誘就

充分利用互聯(lián)網(wǎng)濟源學習，樹立終身學習理念。.

m計算機基礎

How

■考核標準

林平時成績（作業(yè)、上機、出勤、提問、解

機答問題的情況）（30%）

應事測試（考試+綜合測試）

注重學習的過程

基

砒

計算機基礎

計算機概述

計算機的編碼與數(shù)值

3計算機中的數(shù)據(jù)表示

4

計算機系統(tǒng)的組成及其工作原理

計算機基礎

什么是計算機（Computer）?

Dell?Dimension^2400Dell?Inspiron?5100

臺式機篦記本電腦

A定義：計算機是一種能接收和存儲信息，并按

照存儲在其內(nèi)部的程序（這些程序是人們意志的

體現(xiàn)）對原始輸入信息進行加工、處理、存儲或

傳送，得到人們所期望的結果，然后把處理結果

輸出的高度自動化的電子設備。

＞計算機的實質是一種信息處理機。計算機基礎

1.1計算機概述

1.1.1計算機發(fā)展簡史

1.計算機的誕生

1822年，英國的查爾

斯.巴比奇提出“自動計

算機”的概念。

1946年，美國的?？?/p>

特、莫克利和戈爾斯坦、

博克斯研制出第一臺數(shù)字

式電子計算機ENIAC（大陸

簡稱：埃尼阿克）。圖1-1第一臺計算機ENIAC

計算機基礎

■*ENIAC:長30.48米，寬1米，占地面積170m2,30

個操作臺，約相當于10間普通房間的大小，重達

30噸，耗電量150千瓦，造價48萬美元。

它使用18000個電子管，70000個電阻，

10000個電容，1500個繼電器，6000多個開關，

每秒執(zhí)行5000次加法或400次乘法，是手工計算

的20萬倍。

?:?盡管ENIAC有許多不足之處，但畢竟是計算機的

始祖，揭開了電子計算機時代的序幕。從它問世

以后，計算機技術飛速發(fā)展，速度之快令人震驚,

1950年全世界只有25臺計算機，1970年已有10萬

臺

計算機基礎

L1.1計算機發(fā)展簡史

?:*2、計算機的發(fā)展

從1946年誕生至今，計算機發(fā)展很快，可以

劃分為五代(以計算機所采用的電子元件來劃分

的)。

■第一代是電子管時代(1946—1958)

■第二代是晶體管時代(1958—1964)

■第三代是集成電路時代(1964—1970)

■第四代是大規(guī)模集成電路時代(1970至今)

計算機基礎

計算機的發(fā)展:第一代

□特點：主存儲器容量小，運算速度慢（幾

千次/秒）、體積大、重量重、可靠

性差等。

計算機基礎

計算機的發(fā)展:第二代(1959-1964)

?電子器件：晶體管才

□特點:主存儲器容量加大、運算速度加快

(幾十萬次/秒)、減小了體積等、

提高了可靠性等。

計算機基礎

計算機的發(fā)展:第三代(1965-1971)

A電子器件：中小規(guī)模集成電路

?運算速度：百萬-幾百萬(次/秒)

A主存儲器半導體

A外存儲器磁盤、

?軟件-操作系統(tǒng)、

系統(tǒng)化、通用化、標準化

計算機基礎

計算機的發(fā)展:第四代（1971-至今）

A電子器件：大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路

?運算速度：幾百萬-幾百億（次/秒）

A軟件：工程化、理論化、程序設計自動化、

并行處理技術、多機系統(tǒng)

A微型機：普及

0后由3屈.，九人自動化、數(shù)據(jù)庫管理、

語音識別、

計算機基礎

計算機的發(fā)展:第五代

第五代：人工智能計算機（正在研制中）。

是把信息采集、存儲、處理、通信同人工

智能結合在一起的智能計算機系統(tǒng)。它能進行

數(shù)值計算或處理一般的信息，主要能面向知識

處理，具有形式化推理、聯(lián)想、學習和解釋的

能力，能夠幫助人們進行判斷、決策、開拓未

知領域和獲得新的知識.人-機之間可以直接通

過自然語言（聲音、文字）或圖形圖象交換信

息。

口計算機換代的特點：體積小、重量減輕、速度提

高、成本降低、可靠性增強。

計算機基礎

1.1-1計算機發(fā)展簡史

???3.我國計算機的發(fā)展概況

我國計算機的研制工作雖然起步較晚，但發(fā)

展較快，已具備自行研制國際先進水平超級計

算機系統(tǒng)的能力，并形成了神威、銀河、曙光、

聯(lián)想和浪潮等幾個自己的產(chǎn)品系列和研究隊伍。

計算機基礎

L1.1計算機發(fā)展簡史

?3.我國計算機的發(fā)展概況

J心L

1已達

2010年11月，國際TOP500組織在網(wǎng)站上發(fā)布了最新全

球超級計算機前500強排行榜，中國首臺千萬億次超級計

算機系統(tǒng)“天河一號”雄踞第一。

計算機基礎

中美歐日角力超級計算機（2011年07月28日）

?:?超級計算機，一直是國內(nèi)外科技界高度關注的具

有“標桿”意義的項目，在運算速度和處理能力

等指標的競爭十分激烈。今年6月下旬，日本推

出的名為“京”的超級計算機浮點運算速度每秒

為8200萬億次，其速度相當于第二名中國“天河

一號”的3倍多，從而在全球奪取冠軍。中國的

“天河一號”曾在2010年以每秒4701萬億次的峰

值速度及每秒2566萬億次的實測速度高居全球第

一。由此可見，以美國、日本、中國和歐洲為代

表的全球超級計算機研制競爭相當激烈。

計算機基礎

中美歐日角力超級計算機（2011年07月28日）

?:?美國以256臺的數(shù)量成為有500強超級計算機最多

的國家。中國位居第二，有500強超級計算機62

■于臺成，接本下過來高，德在國商、業(yè)英方國面、成日功本較和相法中國國各則為在30超臺、

■級27計臺算、機26系臺統(tǒng)與的25整臺體。集預成計能在力20及18商年業(yè)以化前上，探日索本出、

一美條國獨、特中途國徑、歐。洲要力爭開發(fā)出每秒能夠進行

100萬萬億次運算的超級計算機。美國在超級計

I算機的核心技術上持續(xù)展現(xiàn)優(yōu)勢；日本研制的由

計算機基礎

中美歐日角力超級計算機（2011年07月28日）

?:?在最新的超級計算機排行榜前10名中，中國和日

本一共占了前5名中的4個席位，然而，美國仍然

憑借5個席位在數(shù)量上處于領先地位。中國正在

擬訂未來5年的高性能計算機研制計劃、課題指

南，重點突破處理器、互聯(lián)網(wǎng)絡、功耗、可靠性

等核心技術來提高應用水平，預計不久的將來，

我們將可看到完全采用國產(chǎn)處理器和并行應用軟

件的超級計算機。

計算機基礎

天河一號并不是世界最先進的：中國超級電腦不會令

美國“不安”

?:?“天河一號”核心部件來自美國

目前中國研發(fā)的超級計算機采用部分國產(chǎn)

CPU處理器，但仍以國外的CPU和GPU為主?！疤?/p>

河一號”的核心部件很大一部分來自美國的廠商。

很多核心部件都還使用的是由美國公司制造的產(chǎn)

品，包括英偉達(NVIDIA)和英特爾(Intel)的芯

片。部分CPU來自英特爾(Intel);GPU則來自英

偉達(NVIDIA)

計算機基礎

天河一號并不是世界最先進的：中國超級電腦不會

令美國“不安”

中國的專家們表示，天河系統(tǒng)的知識產(chǎn)權是

中國自主開發(fā)和擁有的。但電腦中很多核心部件

都還使用的是由美國公司制造的產(chǎn)品，包括7168

個由美國英偉達公司生產(chǎn)的圖像處理器GPU。另

外我們注意到，與超級計算機競賽中其它某些國

家的做法不同，通過查閱Linpack的排名表可以

發(fā)現(xiàn)，入圍世界前500名的中國超級計算機一共

有41部，其中有40部使用了英特爾的處理器，還

有一部采用了AMD的處理器。

計算機基礎

天河一號并不是世界最先進的：中國超級電腦不會

令美國“不安”

?:?在此次世界五百強超級計算機中，“天河一號”

.國家超級計算機都在用美國芯片，這次中國“天

■位河居-號首”位的，登中頂國并曙沒光有公改司變研超制級的計“算星機云研”發(fā)位居基第本

三，中國共有五部超算系統(tǒng)躋身前一百，并至少

上為美國所控制的整體局面。

有40部入圍前五百名。而美國則在前十和前五百

強中都占據(jù)了半壁江山。盡管排名前十的計算機

I中法德日各自都占有一席之地，但考慮到大部分

計算機基礎

L1.1計算機發(fā)展簡史

?4.未來計算機的發(fā)展趨勢

計算機基礎

巨型化

?:?指不斷研制速度更快、存儲更大的和功能更強大

的巨型計算機。主要應用于天文、氣象、地質和

核技術、航天飛機和衛(wèi)星軌道計算等尖端科學技

術領域，研制巨型計算機的技術水平是衡量一個

國家科學技術和工業(yè)發(fā)展水平的重要標志。

計算機基礎

微型化

?:?微型化就是進一步提高集成度，利用高性能的超

大規(guī)模集成電路研制質量更加可靠、性能更加優(yōu)

良、價格更加低廉、整機更加小巧的微型計算機。

例如，腕式計算機

計算機基礎

網(wǎng)將化

網(wǎng)格技術可以更好得管理網(wǎng)上的資源，他把整個]

互聯(lián)網(wǎng)虛擬成一臺空前強大的一體化信息系統(tǒng)，I

猶如一臺巨型機，在這個動態(tài)變化的網(wǎng)絡環(huán)境中，I

實現(xiàn)計算資源、存儲資源、信息資源、知識資源、I

專家資源的全面共享，從而讓用戶從中享受可靈

活控制的、智能的、協(xié)作式的信息服務，并獲得

前所未有的使用方便性和超強能力。

計算機基礎

智能化

?:?智能化是指讓計算機具有模擬人的感覺、行為、

思維過程的機理，使計算機具備邏輯推理、學習

等能力。

?:?目前，已研制出各種“機器人”，有的能代替人

從事各種復雜、危險的勞動，有的能與人下棋等。

智能機器人

計算機基礎

未來的新型的計算機

現(xiàn)代計算機發(fā)展迅速—“摩爾定律”

面臨的問題^芯片發(fā)熱

_________________________________

影響恙片集成度，計算機運行速度

■超導計算機

■量子計算機

■光子計算機

■生物計算機發(fā)展方向：超高速、超小型、并行

處理、智能化

■神經(jīng)網(wǎng)絡計算機

計算機基礎

計算機速度革命到來：美國研發(fā)光子神經(jīng)元運算

Bost.

系統(tǒng)

?:?據(jù)美國物理學家組織網(wǎng)2011年7月19日報道，美

國普林斯頓大學和航空與國防技術公司洛克希德

-馬丁公司合作，正在進行一項名為“光子神經(jīng)

元”(photonicneuron)的計劃，旨在用一種

光纖計算設備模擬腦神經(jīng)網(wǎng)絡的運算模式，開發(fā)

出一種幾乎瞬間就能作出決策的數(shù)字系統(tǒng)。這種

設備和神經(jīng)元很像，但速度要超過神經(jīng)元10億倍。

研究人員稱該計劃如果成功，將帶耒計算機處理

速度的真正革命。

?:?該計劃開始于2008年，由普林斯頓電學工程教授

鮑爾-布拉克諾和洛克希德-馬丁公司先進技術實

驗室基礎工程師、神經(jīng)科學家大衛(wèi)-羅森布魯斯

領導。

計算機基礎

L1.2.計算機的分類

計算機的種類很多，可按不同的標準或角度進行

分類.

根據(jù)處理的對模擬計算機、數(shù)字計

象劃分算機和混合計算機

根據(jù)用途劃分專用計算機和通用計

算機

根據(jù)性能劃分巨型機、大中型機、

小型機、微型機

計算機基礎

L1.2.計算機的分類

?：?巨型機主機由高速運算部件和大容量快速主存貯器構成。

?:?主要用來承擔重大的科學研究、國防尖端技術和國民經(jīng)

濟領域的大型計算課題及數(shù)據(jù)處理任務。如大范圍天氣

預報，整理衛(wèi)星照片，原子核物的探索，研究洲際導彈、

宇宙飛船等，制定國民經(jīng)濟的發(fā)展計劃，項目繁多，時

間性強，要綜合考慮各種各樣的因素，依靠巨型計算機

能較順利地完成

計算機基礎

?:?大、中型機具有較高的運算速度，有較大的存儲空間等。

具有很強的管理和處理數(shù)據(jù)的能力，常用于宇航事業(yè)、

國防科技、油田計算、國際金融、國家機關和科研機構

的信息處理系統(tǒng)等。

計算機基礎

LL2.計算機的分類

?:?小型機的機器規(guī)模小、結構簡單、設計試制周期［

短，便于及時采用先進工藝技術，軟件開發(fā)成本n

低、易于操作維護。廣泛應用于工業(yè)自動控制、

大型分析儀器、測量設備、企業(yè)管理、大學和科

I研機構等。

計算機基礎

LL2.計算機的分類

微型機

?:?微型機軟件豐富、功能齊全、價格便宜等優(yōu)勢而擁有

廣大的用戶，因而大大推動了計算機的普及應用?，F(xiàn)

在除了臺式外，還有膝上型、筆記本、掌上型、手表

型等。

計算機基礎

1.L3計算機的特點

?:?計算機之所以能夠應用于各個領域，能完成各種復雜的

處理任務，是因為它具有以下一些基本特點：

1.運算速度快

現(xiàn)代的巨型計算機系統(tǒng)的運算速度已達每秒幾十億次

乃至幾百億次。

2.計算精度高

由于計算機內(nèi)采用二進制數(shù)制進行運算，因此可以用

增加表示數(shù)字的設備和運用計算技術，使數(shù)值計算的精

度越來越高。

3.存儲能力強

存儲器可以記憶各類數(shù)據(jù)信息，也能記憶數(shù)據(jù)的程序

和過程。

計算機基礎

1.L3計算機的特點

4.具有邏輯判斷能力

計算機的人工智能。

5.具有互相通信能力

網(wǎng)絡：電子郵件、共享資源

6.通用性強

計算機可以修任何復雜的信息處理任務分解成一系列

的基本算術和邏輯操作，反映在計算機的指令操作中，

按照各種規(guī)律執(zhí)行的先后次序把它們組織成各種不同的

程序，存入存儲器中。

計算機基礎

Ll.4計算機的應用

計算機的應用范圍相當廣泛，涉及到科學研究、軍事技■

術、信息管理、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、文化教育等各個方面。這可J

概括為以下幾個方面。I

1.科學計算（數(shù)值計算）]

科學計算是計算機最重要的應用之一。如工程設計、地

震預測、氣象預報、火箭和衛(wèi)星發(fā)射等都需要由計算機承

擔龐大復雜的計算任務。

2.數(shù)據(jù)處理（信息處理）*

當前計算機應用最為廣泛的是數(shù)據(jù)處理。人們用計算機

收集、記錄數(shù)據(jù)，經(jīng)過加工產(chǎn)生新的信息形式。

數(shù)據(jù)是人們對客觀事物的抽象描述，包含：數(shù)字、文字、

圖形、圖象和聲音等。

信息是對數(shù)據(jù)進行加工處理后得到的有用數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)處理是對數(shù)據(jù)的收集、存儲、加工、分析和傳送的

全迂程。

計算機基礎

1.L4計算機的應用

I3.計算機輔助系統(tǒng)

利用計算機輔助人們完成某一個系統(tǒng)的任務，叫做“計算

機輔助系統(tǒng)”。目前計算機輔助系統(tǒng)主要有以下4種：

1）計算機輔助設計（CAD）

2）計算機輔助制造（CAM）

3）計算機輔助教學（CAI）

4）計算機輔助測試（CAT）

I4.過程控制（實時控制）

工業(yè)生產(chǎn)過程自動控制能有效地提高勞動生產(chǎn)率。過去工

業(yè)控制主要采用模擬電路，響應速度慢、精度低，現(xiàn)在已逐漸

被微型機控制所取代。

計算機基礎

Ll.4計算機的應用

5.系統(tǒng)仿真（實時控制）I

利用模型來模仿真實系統(tǒng)的技術。通過仿真可以了解實I

際系統(tǒng)或過程在各種因素變化的條件下，其性能的變化規(guī)律。］

6.人工智能I

人工智能是利用計算機模擬人類某些智能行為（如感知、］

思維、推理、學習等）的理論和技術。它是在計算機科學、P

控制論等基礎上發(fā)展起來的邊緣學科，包括專家系統(tǒng)、機器

翻譯、自然語言理解等。］

如：人機對奕、醫(yī)療診斷專家系統(tǒng)、推理證明等。

7.網(wǎng)絡應用

把具有獨立功能的多個計算機系統(tǒng)，通過通信設備和通

信線路連接起來，在網(wǎng)絡軟件的支持下實現(xiàn)彼此之間的數(shù)據(jù)

通信和資源共享的系統(tǒng)，稱為“計算機網(wǎng)絡”。

計算機基礎

1.2計算機的數(shù)制和編碼

1.2.1二進制的優(yōu)點：

1.電路簡單

二進制的。和1兩種狀態(tài)正好與邏輯電路的兩種狀態(tài)的

相對應。如：電燈的熄與滅、晶體管的導通與截止、雙穩(wěn)

態(tài)電路的高電位與低電位等，脈沖的有無。

2.可靠性高

邏輯電路兩種狀態(tài)分明，數(shù)字傳輸和處理中不容易出錯，

抗干擾能力強，可靠性高.

計算機基礎

1.2計算機的數(shù)制和編碼

3.運算簡單

加法0+0=00+1=11+0=11+1=0（有進位）

減法0-0=00T=l（有借位）1-0=11-1=0

乘法0*0=00*1=01*0=01*1=1

除法0/1=01/1=1(除數(shù)不能為0)

4.邏輯性強

邏輯代數(shù)中的真假判斷變量的取值“假(False)”和“真

(True)”與二進制運算取值相對應，因而可以利用邏輯代數(shù)

來綜合、分析計算機中的有關邏輯線路，為計算機的邏輯

設計提供方便。

移機基礎

1.2計算機的數(shù)制和編碼

例1：1011+1001=?

1011被加數(shù)

+)1001加數(shù)

10100和數(shù)

例2：10100—1001=?

10100被減數(shù)

)1001減數(shù)

差數(shù)

1011

計算機基礎

1.2.2進位計數(shù)制

數(shù)制有非進位計數(shù)制和進位計數(shù)制兩種.]

11,非進位計數(shù)制I

I特點：表示數(shù)值大小的數(shù)碼與其在數(shù)中的位置無關.|

I2.進位計數(shù)制計數(shù)符號和進位規(guī)則|

I特點：表示數(shù)值大小的數(shù)碼與其在數(shù)中的位置有關.|

有進位計數(shù)制都包括兩個因素I

基數(shù)：每種進位計數(shù)制所使用基本數(shù)碼的個數(shù)；|

位權每個數(shù)碼所在位上代表的數(shù)值大小與它所在位有關，即|

I用數(shù)碼乘一個常數(shù)，這個常數(shù)稱為位權。它是一個指數(shù),

底為基數(shù)，賽是數(shù)位的序號減一。

計算機基礎

常用的進位計數(shù)制

十進制“D”：有十個數(shù)碼，即：0、1、2?9,

逢十進一，借一當十

二進制“B”：有兩個數(shù)碼，即：0和1,

I逢二進一，借一當二

八進制“0”：有八個數(shù)碼，即：0、1、2?7,

“Q”逢八進一，借一當八

十六進制“H”：有十六個數(shù)碼，即：。?9,ABCDEF

逢十六進一，借一當十六

計算機基礎

對于一個以P為基數(shù)的數(shù)(X)P可表示成按權展開的多項

式的和：

1

(X)p=anpn+an-ipnT+…+a/+aop°+a_1p_+

_2-r

a,2p+...+a_rp

io-1

=1*103+3*102+2*101+7*100+5*10-1+6*10-2

計算機基礎

(563)8=5*82+6*843*80

21

(FA5)16=F*16+A*16+5*16°

=15*162+10*161+5*16°

計算機基礎

1十進制二進制八進制十六進制

10

i0111

21022

31133

410044

510155

6|

6no6

7|

7in7

81000108

91001119

10101012A

11101113B

12110014C

15D

1311011zr

10□

141110

17J1Fr?

15mi?

161000020￥砌基石

1.2.3R進制轉換為十進制

把一個R進制數(shù)轉換成十進制數(shù)，只需將R進制數(shù)按權展

開求和即可,稱為“乘權求和”法。

例1：把(1101.Oil%轉換成十進制數(shù)。

解：根據(jù)“乘權求和”法可得：

(1101.011)2

=lx23+lx22+0x2!+1x2°+0x2-1+lx2-2+lx2-3=13.375

計算機基礎

例2將（217.2）8轉換為十進制數(shù)

(217.2)&

=2X82+1X8耳7X8°+2X8-1

=128+8+7+0.25=(143.25)10

例3將(AC4.4)16轉換為十進制數(shù)

(AC4.4)16

=10X162+12X161+4*16°+4*16”

=2560+192+4+0.25=(2756.25)10

計算機基礎

123十進制轉換為R進制

孝可修十進制數(shù)分為整數(shù)和小數(shù)兩部分分別轉換，然后再

組合起來即可實現(xiàn)。

整數(shù)部分：除R取余，余數(shù)倒排

（直到商為0,先得的余數(shù)為低位）

小數(shù)部分：乘R取整，整數(shù)正排

（先得的整數(shù)為高位；不為0時，有精度要求）

計算機基礎

整數(shù)部分：除R取余

2[13

2包

練習:

2a

修十進制數(shù)（125）I。轉換成

2bL

二進制數(shù)。

101

即13D=1101B

計算機基礎

一個十進制純小數(shù)轉換成二進制純小數(shù)，采用“乘2取整”

法，其方法如下：先用2乘這個十進制純小數(shù)，然后去掉

乘積的整數(shù)部分；用2乘剩下的小數(shù)部分，然后再去掉乘

積中的整數(shù)部分，如此下，直到乘積的小數(shù)部分為?；蛘?/p>

已得到所要求的精確度為止。把上面每次乘積的整數(shù)部分

依次排列起來，就是所要求的二進制小數(shù)。

計算機基礎

例將0.8125轉換為二進制數(shù)

0.8125

X2

國.6250練習：

X2

將十進制數(shù)(0.6875)10轉換成

0.250二進制數(shù)。

X2

回.500

X2

0,000

(0.8125)=(0.1101)2

1JLV0/

計算機基礎

要注意，一個有限的十進制小數(shù)并非一定能夠轉換成一個

有限的二進制小數(shù)，即上述過程中乘積的小數(shù)部分可能永

遠不等于0,這時，我們可按要求進行到某一精確度為止。

由此可見，計算機中由于有限字長的限制，可能會截去部

分有用小數(shù)位而產(chǎn)生截斷誤差。

如果一個十進制數(shù)既有整數(shù)部分，又有小數(shù)部分，則可

修整數(shù)部分和小數(shù)部分分別進行轉換，然后再把兩部分

結果合并起來。

計算機基礎

1-2.4非十進制數(shù)之間的轉換

由于二進制、八進制、十六進制間存在著特殊的關系即:

8=23,16=2、

?二進制轉換為八進制數(shù)：采用“3位并1位”法;

?二進制轉換為十六進制數(shù)：采用“4位并1位”法。

?八進制轉換為二進制數(shù)：采用“1位拆3位”法;

?十六進制轉換為二進制數(shù)：采用“1位拆4位“法。

計算機基礎

二進制一八進制、十六進制

例：H例101110.110101(B)=36E.D4(H)

36E.D4

1101101110.110101(B)=1556.65(0)

1556.65

計算機基礎

八進制、十六進制T二進制

例：2C1D(H)=OO1O1100.00011101(B)

2C.1D

7123(0)=111Ml010.Oil(B)

712.3

計算機基礎

擴展練習：

H?(46.875)廣(九6

j?:?(2A)16=()10=()8

?(37.375)10=()2

?:?(43.125)10=()16=()8=()2

■?:?比較四個數(shù)的大?。?/p>

(50)8(101001)2(27)16(42)10

計算機基礎

1-3計算機中的數(shù)據(jù)表示

>1.3.1二進制的算術運算

1.二進制的加法運算

兩個二進制數(shù)相加時，每一位最多有3個數(shù)相加，按照二

進制數(shù)的加法運算法則得到本位相加的和及向高位的進位。

2.二進制的減法運算

兩個二進制數(shù)相減時，每一位最多有3個數(shù)相減，按照二

進制數(shù)的減法運算法則得至I本位相減的差數(shù)及向高位的借位

計算機基礎

3.2二進制的邏輯運算

邏輯運算有“或”、“與”、“非”三種。

1.邏輯“或”

■兩個邏輯位進行“或”運算，只要有一個為真，邏輯運算水

結果就為真。

2.邏輯“與”

■兩個邏輯位進行“與”運算，只要有一個為假，邏輯運算〃

結果就為假。

3.邏輯“非”

“非”運算結果跟原數(shù)相反。

計算機基礎

1.3.3信息存儲單位

—?:?數(shù)據(jù)的存儲單位有位、字節(jié)和字等。

1.位也稱比特，記為bit或b。是最小的信息單位，是

用0或1來表示的1個二進制位。

2.字節(jié)也稱拜特，記為Byte或B。是數(shù)據(jù)存儲中最常用

的基本單位。

8bit=lByte

一個字節(jié)可存放一個英文字母、數(shù)字或其他符號。1個

漢字需要兩個字節(jié)來表示。

計算機基礎

計算機基礎

3.字，記為word或w

是位的組合，是信息交換、加工、存儲的基本單元（獨立

的信息單位）。一個字由一個字節(jié)或若干字節(jié)構成（通常取字節(jié)

的整數(shù)倍）。

4.字長，一個字中二進制位數(shù)的長度。

常用的固定字長有8位（如AppleII）、16位（如2用機）、32位

（如386機、486機、586機等）、64位等。

字與字長的區(qū)別：字是單位，而字長是指標，指標需要單

位去衡量。

計算機基礎

1.3.4數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)的表示

1.數(shù)值數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)的表示

數(shù)值數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)用二進制編碼表示，常用原碼、

反碼和補碼。

這里僅介紹帶符號整數(shù)的原碼、反碼和補碼，并設

機器字長為8位。

計算機基礎

1）機器數(shù)

通常，稱表示一個數(shù)值數(shù)的機內(nèi)編碼為機器數(shù)，而

它所代表的實際值稱為機器數(shù)的真值。

對于帶符號數(shù)，在機器中通常用最高位代表符號位，0

表示正，1表示負。

如01000010+66

11000010-66

計算機基礎

2）帶符號數(shù)的表示

①原碼

正數(shù)的符號位為0,負數(shù)的符號為1,其它位按一般的

方法表示數(shù)的絕對值。

如01000010+66

11000010-66

②反碼

正數(shù)的反碼與其原碼相同，負數(shù)的反碼為其原碼除符號

位外的各位按位取反（即是0的改為1,是1的改為0）。

如01000010+66

10111101-66

計算機基礎

③補碼

正數(shù)的補碼與其原碼相同,負數(shù)的補碼為其反碼在

最低位加1。

如：01000010原反補+66

11000010原、

反

10111101L-66

10111110補J

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3）數(shù)的小數(shù)點表示

①定點表示法

約定小數(shù)點隱含固定在某個位置不變。定點小數(shù)是指小

數(shù)點準確固定在符號位之后（隱含），符號位右邊的第一位

數(shù)是小數(shù)的最高位數(shù)。整數(shù)的小數(shù)點在最低數(shù)據(jù)位的右邊。

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②浮點表示法

浮點數(shù)是指小數(shù)點在數(shù)據(jù)中的位置可以左右移動的數(shù)據(jù)

。通常表示為：N=XExD

N：浮點數(shù)

X：階碼底，隱含約定。

E：階碼，為定點整數(shù)，補碼或移碼表示。

其位數(shù)決定數(shù)值范圍；階符表示數(shù)的大小。

D：尾數(shù)，為定點小數(shù)，原碼或補碼表示。

其位數(shù)決定數(shù)的精度;數(shù)色表個數(shù)白勺正師

浮點格式：EfEl…EmDfDi…)n

J乙「一；/]

階符階碼數(shù)符尾數(shù)

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H2.非數(shù)值數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)的表示I

非數(shù)值數(shù)據(jù)，不表示數(shù)量的多少，只表示有關符號。I

1）數(shù)碼編碼（BCD碼）二-十進制編碼]

是一種二進制的數(shù)字編碼形式。四位二進制碼有十十

個狀態(tài)，舍去其中的六個，即可構成許多種BCD碼。

常見的BCD碼有8421碼。

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表1-4十進制數(shù)和BCD碼對照表

十進制BCD碼十進制BCD碼

0000050101

1000160110

2001070111

3001181000

4010091001

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2）字符編碼（ASCH碼）

計算機中用二進制表示字母、數(shù)字、符號及控制符號，目

前主要用ASC11碼，即美國標準信息交換碼。

際通用的是7位ASCH碼，表示128種字符編碼，包括34種控

制字符，52個英文大小寫字母（A?Z,a?z）,10個數(shù)字（0,

1,…，9）,32個字符和運算符。（詳見表3-57位ASCH表）

用一個字節(jié)（8位二進制位）表示7位ASCII碼時，最高位為0,

它的范圍為OOOOOOOOB?onnniB。

計算機基礎

位ASCH石馬表

_____________

UUUUUlU1UUil1UU1U1uu

432K

/

()000NULDLESP0____@_______P

()001SOHDC1*!1AQaq

，，

()010STXDC2f____B____R____b____r

()011ETXDC3#____3____C____S____cs

-0100EOTDC4____4____D____T____at________

01QJ_ENQNAK%5EU____eu

0110ACKSYN&6FFVfV

()111BELETB7Gwgw

L000BSCAN(8HXhX

L001HTEM)9IYiy

L010LFSUB*?JZJz

+?

L011VTESC9K[k(

L100FFFS<L\11

L101CRGS—=Mjm)

z

1110SORS>Ntn

?

nilSIvs/?0J=^1l:機卜基磯1

a-z的ASCII值為61H-7AH

可以看出對應大小寫字母ASCH值相差20H,即小

寫字母減去20H即可得知大寫字母ASCH值。

★ASCII值大小規(guī)律：

小寫字母大于大寫字母，字母大于數(shù)字。

計算機基礎

例1：已知字符的ASCII碼是十六進制46,求字符“P”的

ASCH是二進制多少？

解：①Q(mào)GHIJKLMNO份

\46)4748494A4B4C4D4E4F(50)

②再把十六進制數(shù)轉換成二進制

(50)16=(01010000)2

傷12：下列字符中ASCH碼最小的是()

A.PB.dC.ED.9

計算機基礎

碼“，簡稱國標碼,代號“GB2312-80”。

該編碼集中收錄了漢字和圖形符號7445個，其中一級漢

3755個，二級漢字3008個，圖形符號682個。

按照GB2312-80的規(guī)定，所有收錄的漢字及圖形符號組成一

個94x94的矩陣，即有94行和94列。這里每一行稱為一個區(qū)，

每一列稱為一個位。因此，它有94個區(qū)（01-94）,每個區(qū)

內(nèi)有94個位（01-94）。區(qū)碼與位碼組合在一起稱為區(qū)位碼，

它可準確確定某一漢字或圖形符號。如漢字“啊”的區(qū)位碼

為1601,即它在16區(qū)的01位。

計算機基礎

漢字字庫一個漢字的點陣字形信息叫做該字的字形。字

形也稱字模（沿用鉛字印刷中的名詞），兩者在概念上沒有嚴

格的區(qū)分，?；鞛橐徽?。存放在存儲器中的常用漢字和符號

的字模的集合就是漢字字形庫，也稱漢字字模庫，或稱漢字

點陣字庫，簡稱漢字庫。

漢字輸入碼進入計算機后，離不開計算機對其進行處理。

在具有漢字處理能力的計算機系統(tǒng)中，漢字在不同階段處于

不同獲入.使用不同的代碼一

計算機基礎

1.4計算機系統(tǒng)的組成及其工作原理

[CPU1運算器

主機《〔控制器

、內(nèi)存儲器[硬盤

|（硬件系統(tǒng)＜（外存儲器軟盤

光盤

外設I

計算機系統(tǒng)“鍵盤

輸入設備Y

＜鼠標

I軟件系統(tǒng)顯示器

I輸出設客

I打印機

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141計算機系統(tǒng)的硬件

計算機基礎

141計算機系統(tǒng)的硬件

?:?硬件系統(tǒng)：指組成計算機的硬件設備。

?:?目前世界上絕大多數(shù)計算機的結構基本相同，主要由控

制器、運算器、存儲器和輸入/輸出設備五部分組成，運

算器和控制器合稱為中央處理器CPU.

運算器：用于各種算術運算和邏輯運算。

控制器：起著統(tǒng)一指揮管理計算機各部件協(xié)調(diào)工作。

輸入設備：輸入和轉換。

常用的輸入設備有：鍵盤、鼠標、掃描儀、光筆、數(shù)字

化儀等。

輸出設備：輸出和轉換。

常用的輸出設備有：顯示器、打印機、繪圖儀等。

存儲器：用于存儲各種程序和數(shù)據(jù)。

計算機基礎

計算機基礎

1.4.3計算機系統(tǒng)的軟件

?:?系統(tǒng)軟件是指與計算機系統(tǒng)有關的面向系統(tǒng)本身的軟件。

主要負責管理、控制、維護、開發(fā)計算機的軟硬件資源,

提供給用戶一個便利的操作界面和提供編制應用軟件的

資源環(huán)境

*應用軟件是由計算機用戶在各自的業(yè)務領域內(nèi)開發(fā)和使

用的、用于解決各種實際問題的應用程序

計算機基礎

1.4.3計算機系統(tǒng)的軟件

——操作系統(tǒng)

軟件=程序+數(shù)據(jù)+文檔

——語言處理程序

——連接程序

——診斷程序

——數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

軟件分類

——文字處理軟件

——表格處理軟件

輔助設計軟件

實時控制軟件

計算機基礎

1.4.3計算機系統(tǒng)的軟件

1.操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng):用于管理和控制計算機硬件和軟件

H用戶和計算機的接口

資源的一組虛程擬序機=裸機+操作系統(tǒng)

1Q計算機硬件與其它軟件的接口

計算機基礎

■?處理機管理

■?存儲管理

?設備管理

■9?信息（文件）管理

計算機基礎

常用操作系統(tǒng)

?1)DOS

Microsoft公司研制的配置在PC的操作系統(tǒng)