計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)教程

1、計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)教程,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),實(shí)踐訓(xùn)練中心,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類與應(yīng)用,1.1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 1、計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)與分代 ◆1946年第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC(電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)）誕生于美 國賓夕法尼亞大學(xué)。 占地面積：170平方米；重30余頓；耗電140千瓦；運(yùn)算速度5000次/秒；,使用了1800

2、0多個(gè)電子管、1500多個(gè)繼電器、10000多只電容和7000多個(gè)電阻。,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類與應(yīng)用,1.1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 1、計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)與分代 ◆計(jì)算機(jī)的發(fā)展分代是根據(jù)電子元器件的發(fā)展而劃分：,,,,【電子管(1946-1957)】,【晶體管1957-1964】,【集成電路 1965-1970】,【大規(guī)模集成電路 1971~】,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.1 計(jì)算

3、機(jī)的發(fā)展、分類與應(yīng)用,1.1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 1、計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)與分代 ◆計(jì)算機(jī)的發(fā)展分代（根據(jù)電子元器件的發(fā)展）： （1）第一代：電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代（1946~1957年） 采用電子管作為運(yùn)算和邏輯元件，使用機(jī)器語言和匯編語言。運(yùn)算次數(shù) 達(dá)到5000~30000次/秒。,IBM705電子計(jì)算機(jī),

4、第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類與應(yīng)用,1.1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 1、計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)與分代 ◆計(jì)算機(jī)的發(fā)展分代（根據(jù)電子元器件的發(fā)展）： （2）第二代：晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代（1957~1964年） 采用晶體管作為運(yùn)算和邏輯元件，具有主存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器，使用高級(jí) 編程語言（FORTRA

5、N、COBOL）。運(yùn)算次數(shù)達(dá)到幾萬次~幾十萬次/ 秒。并被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域。,CDC6600電子計(jì)算機(jī),第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類與應(yīng)用,1.1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 1、計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)與分代 ◆計(jì)算機(jī)的發(fā)展分代（根據(jù)電子元器件的發(fā)展）： （3）第三代：中、小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代（1965~1970年）

6、 采用集成電路代替分立元件，采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，中央處理器采用微程 序技術(shù)；擁有較完善的操作系統(tǒng)；出現(xiàn)了并行技術(shù)、多處理機(jī)、虛擬存 儲(chǔ)系統(tǒng)等技術(shù)。運(yùn)算速度達(dá)到幾十萬次~幾百萬次。,IBM360,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類與應(yīng)用,1.1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 1、計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)與分代

7、 ◆計(jì)算機(jī)的發(fā)展分代（根據(jù)電子元器件的發(fā)展）： （4）第四代：大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代（1971~） 采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路為主要功能部件，采用更高集成度的半 導(dǎo)體存儲(chǔ)器，出現(xiàn)了磁盤、光盤、鼠標(biāo)、圖像掃描儀、數(shù)碼照相機(jī)和高 分辨率彩色顯示器以及高質(zhì)量的打

8、印機(jī)和繪圖儀。,IBM-PC,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類與應(yīng)用,1.1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 2、微型機(jī)的發(fā)展階段 20世紀(jì)70年代后，出現(xiàn)了微處理器和微型計(jì)算機(jī)。 微處理器（Microprocessor）：以單片大規(guī)模集成電路制成的具有運(yùn) 算和控 制功能的處理器。 以微處理器作為中央處理器(CPU)的計(jì)算機(jī)通稱為

9、微型計(jì)算機(jī)。 第一階段（1971-1972）：計(jì)算機(jī)指令長為4位或8位。采用機(jī)器語言或匯編語 言。 第二階段（1973-1977）：計(jì)算機(jī)指令長為8位。集成度較高，采用匯編語言 和高級(jí)編程語言，并出現(xiàn)了操作系統(tǒng)。 第三階段（1978-1981）：計(jì)算機(jī)指令長為16位。具有豐富的指令系統(tǒng)、多種

10、 數(shù)據(jù)處理方式。 第四階段（1981-）：90年代出現(xiàn)了由32位微處理器構(gòu)成的微型機(jī)。2001年出 現(xiàn)了64位微處理器(Itanium)。,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類與應(yīng)用,1.1.2 計(jì)算機(jī)的分類 分類標(biāo)準(zhǔn)：計(jì)算機(jī)的速度、存儲(chǔ)量、同時(shí)容納的用戶數(shù)以及價(jià)格。 (1)、巨型計(jì)算機(jī)

11、 也稱為超級(jí)計(jì)算機(jī)，其占地最大，價(jià)格最貴，功能最強(qiáng)，其運(yùn)算速度最 快，每秒萬億次。目前多用于軍事、氣象預(yù)報(bào)、科學(xué)研究等領(lǐng)域。,銀河巨型計(jì)算機(jī),第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類與應(yīng)用,1.1.2 計(jì)算機(jī)的分類 (2)、大型計(jì)算機(jī) 速度低于巨型機(jī)，容量稍小于巨型機(jī)，價(jià)格低于巨型機(jī)。能夠支持上百個(gè)用 戶工作，一般用于處理中度復(fù)雜的

12、問題。,IBM大型計(jì)算機(jī),第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類與應(yīng)用,1.1.2 計(jì)算機(jī)的分類 (3)、小型計(jì)算機(jī) 容量小于大型機(jī)，價(jià)格較便宜，同時(shí)容納30~60多個(gè)用戶。隨著計(jì)算機(jī)硬件 的發(fā)展，已有用微型機(jī)代替小型機(jī)的發(fā)展趨勢。,小型機(jī),第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類與應(yīng)用,1.1.2 計(jì)算機(jī)的分類 (4)、微型計(jì)算機(jī)

13、 又稱“個(gè)人計(jì)算機(jī)”（PC），俗稱“電腦”。價(jià)格便宜，功能齊全，廣泛應(yīng)用于 家庭、學(xué)校、辦公等。 主要類型有臺(tái)式的、筆記本式等。目前市場上主要流 流行的是“雙核”CPU 的計(jì)算機(jī)。,微型機(jī),第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類與應(yīng)用,1.1.2 計(jì)算機(jī)的分類 (5)、工作站 是一種高檔的微型機(jī)，介于小型機(jī)

14、和微型機(jī)之間。 與普通PC機(jī)的區(qū)別是：配有高分辨率大屏幕、容量很大的內(nèi)存儲(chǔ)器存和外存 儲(chǔ)器、有較強(qiáng)的信息處理和高性能的圖形圖像以及聯(lián)網(wǎng)功能。適用于 CAD/CAM等。 網(wǎng)絡(luò)中的“工作站”泛指聯(lián)網(wǎng)用戶的結(jié)點(diǎn)，以區(qū)別于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，常由一般 的PC機(jī)充當(dāng) 。,工作站,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分

15、類與應(yīng)用,1.1.3 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn) (1)、處理速度快 (2)、計(jì)算精度高 (3)、具有記憶能力 (4)、具有邏輯判斷能力 (5)、支持人機(jī)交互,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類與應(yīng)用,1.1.5 計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢 (1)、高度集成化 (2)、網(wǎng)絡(luò)化 (3)、智能化 ①、智能機(jī)器人

16、 ②、專家系統(tǒng) ③、模式識(shí)別 ④、多媒體技術(shù) ⑤、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.2 數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換,1.2.1 二進(jìn)制及二進(jìn)制的運(yùn)算規(guī)則 2、采用二進(jìn)制的原因 ⑴電路簡單 計(jì)算機(jī)是由邏輯電路組成的，邏輯電路只有兩種狀態(tài)：如開關(guān)的接通和斷

17、 開、晶體管的飽和與截止、電壓的高電平與低電平等。 ⑵運(yùn)算簡單 二進(jìn)制運(yùn)算法則簡單 ⑶工作可靠 二進(jìn)制運(yùn)算規(guī)則簡單、狀態(tài)少，數(shù)字的存儲(chǔ)、傳輸和處理不易出錯(cuò) ⑷邏輯性強(qiáng) 二進(jìn)制的0和1正好與邏輯代數(shù)的“真”與“假”相匹配。,第一章

18、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.2 數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換,1.2.2 八進(jìn)制與十六進(jìn)制 1、八進(jìn)制 ◆ 八進(jìn)制有八個(gè)數(shù)碼：0、1、2、3、4、5、6、7；進(jìn)位基數(shù)為8；加法運(yùn)算 為“逢八進(jìn)一”；減法運(yùn)算為“借一為八”。 ◆八進(jìn)制的數(shù)按權(quán)展開表示法： D=Qn-1.8n-1+Qn-2.8n-2+…+Q0.80+Q-1.8-1+…+Q-m.8-m

19、 如： (317)8=3×82＋1×81＋7×80＝(207)10,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.2 數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換,1.2.2 八進(jìn)制與十六進(jìn)制 2、十六進(jìn)制 ◆ 十六進(jìn)制有16個(gè)數(shù)碼：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、 E、F；進(jìn)位基數(shù)為16；加法運(yùn)算為“逢十六進(jìn)一”；減法運(yùn)算為“借一為十

20、 六”。 其中：A－10、B－11、C－12、D－13、E－14、F－15 ◆十六進(jìn)制的數(shù)按權(quán)展開表示法： D=Qn-1.16n-1+Qn-2.16n-2+…+Q0.160+Q-1.16-1+…+Q-m.16-m 如： (3C4)16=3×162＋12×

21、;161＋4×160＝(964)10,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.2 數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換,1.2.2 八進(jìn)制與十六進(jìn)制 ◆ 各進(jìn)制數(shù)的區(qū)別表示： 十進(jìn)制：在數(shù)字后加D或不加字母，512D或512； 二進(jìn)制：在數(shù)字后加B，1011B； 八進(jìn)制：在數(shù)字后加Q，126Q； 十六進(jìn)制：在數(shù)字

22、后加H，A804H；,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.2 數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換,1.2.3 各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 1、二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù) 的相互轉(zhuǎn)換 ⑴二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)： 將二進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開相加即可。 二進(jìn)制的數(shù)按權(quán)展開的表示法： D=Dn-1.2n-1+Dn-2.2n-2+…+D0.20+D-1.2-1+…+

23、D-m.2-m 如：(1011.01)2= 1×23+0×22+1×21+1×20+0×2-1+1×2-2 = 8+0+2+1+0.25 =(11.25)10,第一章 計(jì)算機(jī)基

24、礎(chǔ)知識(shí),1.2 數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換,1.2.3 各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 1、二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù) 的相互轉(zhuǎn)換 ⑵十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)： ①整數(shù)的轉(zhuǎn)換 將十進(jìn)制數(shù)反復(fù)除以2，直至商為0，然后把第一次相除得到的余數(shù)作為 最低位K0，最后一次得到的余數(shù)作為最高位Kn－1，將每次相除所得的余

25、 數(shù)按次序排列起來，Kn-1Kn-2…K0，即為所求的二進(jìn)制數(shù)。,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.2 數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換,1.2.3 各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 1、二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù) 的相互轉(zhuǎn)換 ⑵十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)： ①整數(shù)的轉(zhuǎn)換 例：將(121)10轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)

26、 2 121 …余數(shù)為1 (K0),,,60,(121)10=K6K5K4K3K2K1K0=(1111001)2,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.2 數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換,1.2.3 各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 1、二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù) 的相互轉(zhuǎn)換 ⑵十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)： ②純小數(shù)的轉(zhuǎn)換 乘二取整法：

27、將十進(jìn)制的小數(shù)乘以2，取乘積的整數(shù)部分，作為相應(yīng)二進(jìn) 制小數(shù)點(diǎn)后最高位K-1，然后反復(fù)取小數(shù)部分乘以2取整數(shù)部分，得到 K-2K-3…K-m，直至乘積的小數(shù)部分為零或二進(jìn)制小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)達(dá)到精 度為止，所得的序列0.K-1K-2K-3…K-m就是轉(zhuǎn)換后得到的二進(jìn)制小數(shù)。,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.2 數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換,1.2.

28、3 各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 1、二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù) 的相互轉(zhuǎn)換 ⑵十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)： ②純小數(shù)的轉(zhuǎn)換 例：將(0.8125)10轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)：,0.8125×2＝1.6250 …整數(shù)部分為1 (K-1),0.6250×2＝1.2500 …整數(shù)部分為1 (K-2),0.2

29、500×2＝ 0.5000 …整數(shù)部分為0 (K-3),0.5000×2＝ 1.0000 …整數(shù)部分為1 (K-4),(0.8125)10=0.K-1K-2K-3K-4=(0.1101)2,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.2 數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換,1.2.3 各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 1、二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù) 的相互轉(zhuǎn)換 ⑵十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)：

30、 ②純小數(shù)的轉(zhuǎn)換 例：將(0.5773)10轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，保留到小數(shù)點(diǎn)后6位：,0.5773×2=1.1546 整數(shù)部分為1(K-1),0.1546×2=0.3092 整數(shù)部分為0(K-2),0.3092×2=0.6184 整數(shù)部分為0(K-3),0.618

31、4×2=1.2368 整數(shù)部分為1(K-4),0.2368×2=0.4736 整數(shù)部分為0(K-5),0.4736×2=0.9472 整數(shù)部分為0(K-6),(0.5773)10=0.K-1K-2K-3K-4K-5K-6=(0.100100)2,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.2 數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換,1.2.3 各進(jìn)制數(shù)

32、之間的轉(zhuǎn)換 1、二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù) 的相互轉(zhuǎn)換 ⑵十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)： ③對(duì)于既有整數(shù)又有小數(shù)的十進(jìn)制數(shù)，可將其整數(shù)部分和小數(shù)部分分別轉(zhuǎn) 換成二進(jìn)制數(shù)，然后加起來即可。 例：將(25.25)10轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)： 整數(shù)部分：(25)10＝(1

33、1001)2 小數(shù)部分：(0.25)10=(0.01)2 故: ( 25.25)10=(11001.01)2,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.2 數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換,1.2.3 各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 2、八進(jìn)制、十六進(jìn)制和十進(jìn)制數(shù)之間 的轉(zhuǎn)換 ⑴八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)：

34、 以8為基數(shù)按權(quán)展開并相加。 ⑵ 十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)： 整數(shù)部分除以8取余，小數(shù)部分乘以8取整。 例：將(207.321)10轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)，保留小數(shù)后4位：,(207.321)10=(713.2442)8,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.2 數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換,1.2.3 各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 2、八進(jìn)制、十六進(jìn)制和

35、十進(jìn)制數(shù)之間 的轉(zhuǎn)換 ⑶十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)： 以16為基數(shù)按權(quán)展開并相加。 ⑷ 十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)： 整數(shù)部分除以16取余，小數(shù)部分乘以16取整。 例：將(207.321)10轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制數(shù)，保留小數(shù)后4位：,(207.321)10=(CF.524D)16,第一章 計(jì)

36、算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.2 數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換,1.2.3 各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 3、二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)之間 的轉(zhuǎn)換 ⑴二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)：“三位并一位” 將二進(jìn)制數(shù)以小數(shù)點(diǎn)為基準(zhǔn)，整數(shù)部分從右至左，每三位為一組，最左邊 的數(shù)不足三位，在其左側(cè)補(bǔ)0補(bǔ)足三位； 小數(shù)部分從左至右，每三位為一組，最右邊的數(shù)不足三位，在其

37、右側(cè)補(bǔ)0 補(bǔ)足三位； 最后按組轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)，連接起來便是轉(zhuǎn)換得到的八進(jìn)制數(shù)。,例：將(1010111011.0010111)2轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)：,1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 . 0 0 1 0 1 1 1,,,,0 0,,,,0 0,,1,2,7,3,1,3,4,(1010111011.0010111)2=(1273.134)8,第一章 計(jì)算

38、機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.2 數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換,1.2.3 各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 3、二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)之間 的轉(zhuǎn)換 ⑵ 八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù) “一位拆三位”，即把每一位八進(jìn)制數(shù)都寫成對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)(三位)，連接 起來就是轉(zhuǎn)換后得到的二進(jìn)制數(shù)。,例：將(2635.45)8轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)：,(2635.45)8=(10110011101.100101

39、)2,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.2 數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換,1.2.3 各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 4、二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)之間 的轉(zhuǎn)換 ⑴ 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)：“四位并一位” 即以小數(shù)點(diǎn)為基準(zhǔn)，整數(shù)部分從右至左，每四位為一組，最左邊不足四位 的添0補(bǔ)足四位；小數(shù)部分從左至右，每四位為一組，最右邊不足四位，后 面添0補(bǔ)足

40、四位，然后按組轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)，連接起來就是得到的十六 進(jìn)制數(shù)。,例：將(10110101011.011101)2轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制：,0101 1010 1011 . 0111 0100,,,,,,5,A(11),B(11),7,4,(10110101011.011101)2=(5AB.74)16,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.2 數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換,1.2.3 各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換

41、 4、二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)之間 的轉(zhuǎn)換 ⑵ 十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)：“一位并拆四位” 把每一位16進(jìn)制數(shù)都寫成相應(yīng)的四位二進(jìn)制數(shù)，連接起來就是轉(zhuǎn)換得到的 二進(jìn)制數(shù)。,例：將(5A0B.0C)16轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)：,0101,1010,0000,1011,0000,(5A0B.0C)16=(101101000001011.00001100)

42、2,1100,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的表示,1.3.1 數(shù)值信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的表示 1、機(jī)器數(shù)與真值 計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)值均用二進(jìn)制來表示。通常用一個(gè)數(shù)的最高位作為符號(hào)位： 0表示正數(shù)，1表示負(fù)數(shù)； 如：＋18= 00010010 －18=10010010 機(jī)器數(shù)：在

43、計(jì)算機(jī)內(nèi)部使用的、連同符號(hào)位一起數(shù)字化的數(shù)字。 真值：機(jī)器數(shù)表示的真實(shí)值； 如：機(jī)器數(shù)10110101－>－53(十進(jìn)制) 或－0110101； 機(jī)器數(shù)00101010－>＋42(十進(jìn)制) 或＋0101010 可見，在機(jī)器數(shù)中，用0、1取代了真值的正負(fù)號(hào)。,第一章

44、 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的表示,1.3.1 數(shù)值信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的表示 2、有符號(hào)數(shù)的機(jī)器數(shù)表示方法 ①原碼：上述機(jī)器數(shù)表示方法，即最高位表示正負(fù)號(hào)、數(shù)值用二進(jìn)制絕對(duì) 值表示的方法。 數(shù)0的原碼表示方法： [+0]原＝000…0

45、 [-0]原＝100…0 原碼表示簡單、直觀，與真值間的轉(zhuǎn)換方便，但加減運(yùn)算不方便。,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的表示,1.3.1 數(shù)值信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的表示 2、有符號(hào)數(shù)的機(jī)器數(shù)表示方法 ②反碼：正數(shù)表示與原碼相同，負(fù)數(shù)的反碼是將其對(duì)應(yīng)的正數(shù)各位（連同 符號(hào)位）取反得到的，或?qū)⑵湓a除符號(hào)位外，各

46、位取反得到的。 如：[+3]反＝00000011 (8位) [-3]反＝11111100 (8位) 數(shù)0的反碼表示方法： [+0]反＝000…0 [-0]反＝111…1 將反碼還原為真值的方法：反

47、碼－>原碼－>真值 即當(dāng)反碼的最高位為0時(shí)，其后的二進(jìn)制數(shù)值即為真值，且為正； 最高位為1時(shí)，則為負(fù)數(shù)，其后的二進(jìn)制數(shù)按位取反才為真值。,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的表示,1.3.1 數(shù)值信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的表示 2、有符號(hào)數(shù)的機(jī)器數(shù)表示方法 ③補(bǔ)碼：正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是將

48、其對(duì)應(yīng)的正數(shù)各位（連 同符號(hào)位）取反加1（最低位加1）得到的，或?qū)⑵湓a除符號(hào)位外，各位 取反加1得到的。 如：[+3]補(bǔ)＝00000011 (8位) [-3]補(bǔ)＝11111101 (8位) 數(shù)0的補(bǔ)碼只有一種： [+0]補(bǔ)＝000…0

49、 將補(bǔ)碼還原為真值的方法：補(bǔ)碼－>原碼－>真值 即當(dāng)補(bǔ)碼的最高位為0時(shí)，其后的二進(jìn)制數(shù)值即為真值，且為正； 最高位為1時(shí)，將其各位取反后再加1，所得結(jié)果才為真值，且為負(fù)。,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的表示,1.3.1 數(shù)值信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的表示 綜上所述： ⑴原碼、補(bǔ)碼

50、、反碼的最高位都是表示正負(fù)號(hào)的；符號(hào)位為0表示正數(shù)，其余 位為真值；符號(hào)位為1時(shí)表示為負(fù)數(shù)，其余位除原碼外不再是真值（反碼需 要按位取反，補(bǔ)碼需要按位取反后加1才是真值）。 ⑵二進(jìn)制位數(shù)相同的原碼、反碼、補(bǔ)碼所表示的數(shù)值范圍不同： 原碼：－127～＋127 反碼：－127～＋127

51、補(bǔ)碼：－128～＋127,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的表示,1.3.2 字符和文字在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的表示 1、 西文信息 西文是由拉丁字母、阿拉伯?dāng)?shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)以及一些特殊符號(hào)組成的，統(tǒng)稱 為字符(Character)。 所有字符的集合叫做字符集；字符集中的每一個(gè)字符都一個(gè)代碼（字符的二 進(jìn)制表示）；目前使用最廣泛的西文字符集機(jī)器編碼是ASCII

52、碼（美國標(biāo)準(zhǔn)信息交 換碼)。 ASCII碼中每個(gè)字符都由7位二進(jìn)制表示，從0000000到1111111，共有128種 編碼，表示128個(gè)不同的符號(hào)；其中：10個(gè)數(shù)字，26個(gè)小寫字母，26個(gè)大寫字 母、算術(shù)運(yùn)算符號(hào)、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、商業(yè)符號(hào)等。,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的表示,1.3.2 字符和文字在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的表示 2、中文信息 ◆ 中文的基本

53、組成單位為漢字，目前總數(shù)已超過6萬多。 ◆ 1981年我國頒布《信息交換用漢字編碼字符集.基本集》(GB2312-80)。 包含6763個(gè)常用漢字和682個(gè)非漢字字符。 ◆ 在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，每個(gè)漢字占2個(gè)字節(jié)（西文字符占用1個(gè)字節(jié)）。目前較為 流行的UNICODE字符集中，中文字符和西文字符均占用2個(gè)字節(jié)。 ◆ 漢字輸入法

54、：全拼、簡拼、雙拼等。,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.3 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的表示,1.3.3 音頻和視頻信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示 ◆ 音頻或視頻信息進(jìn)入計(jì)算機(jī)前都轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制的數(shù)字。 ◆ 由計(jì)算機(jī)輸出的音頻或視頻信息，也先將二進(jìn)制的數(shù)字轉(zhuǎn)化為音頻或視頻模 擬信息，再傳送給聲像設(shè)備進(jìn)行播放。 ◆ 計(jì)算機(jī)內(nèi)的音頻或視頻信息轉(zhuǎn)化工作主要由聲卡和顯卡完成。,第一

55、章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.4 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述,1.4.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的概念 ◆ 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：由計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)構(gòu)成的。 ◆ 硬件系統(tǒng)：構(gòu)成計(jì)算機(jī)的物理裝置，是計(jì)算機(jī)運(yùn)行的物質(zhì)基礎(chǔ)。 ◆ 軟件系統(tǒng)：由程序和程序運(yùn)行所需要的數(shù)據(jù)以及與程序相關(guān)的文檔組成。,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.4 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述,1.4.2 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本組成 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件系統(tǒng)由

56、運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備組成。 1、運(yùn)算器：是計(jì)算機(jī)以來進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算的部件。 2、控制器：是計(jì)算機(jī)的指揮系統(tǒng)。 運(yùn)算器、控制器合起來成為中央處理器（CPU）。計(jì)算機(jī)的性能主要取決于 CPU，主要功能是取出指令，解釋指令和執(zhí)行指令，還具有進(jìn)行算術(shù)和邏輯 運(yùn)算的功能。,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.4 計(jì)算機(jī)系

57、統(tǒng)概述,1.4.2 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本組成 3、存儲(chǔ)器：是計(jì)算機(jī)中具有記憶能力的部件，用來存放程序代碼或數(shù)據(jù)。分 為內(nèi)存儲(chǔ)器、外存儲(chǔ)器。 (1)內(nèi)存儲(chǔ)器：簡稱內(nèi)存。分為隨機(jī)存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器、高速緩沖存儲(chǔ) 器。 ◆隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)又稱主存：是由插在主板上的若干內(nèi)存條組成；其

58、 信息是由電能來維持，斷電后其信息就不存在。 ◆只讀存儲(chǔ)器(ROM)又稱BIOS：用來存放在無電源的情況下仍保持不變 的數(shù)據(jù)。提供了微機(jī)系統(tǒng)的加電自檢、功能模塊的初始化、系統(tǒng)的基 本輸入/輸出的驅(qū)動(dòng)程序（顯示驅(qū)動(dòng)、硬盤驅(qū)動(dòng)、鍵盤驅(qū)動(dòng)以及通信接

59、 口的驅(qū)動(dòng)等）。,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.4 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述,1.4.2 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本組成 （3）高速緩沖存儲(chǔ)器(Cache)： 用來匹配CPU的運(yùn)算和主存的讀寫速度的；存放的是CPU在最近時(shí)期使 用的內(nèi)容，CPU所需內(nèi)容大部分從高速緩沖存儲(chǔ)器中讀取。 ■內(nèi)

60、部Cache(L1Cache)： 集中在CPU內(nèi)，容量較小，稱為一級(jí)Cache。 ■外部Cache(L2Cache)：一般在主板上，也有和CPU封裝在一起的，容 量較大，稱為二級(jí)Cache。,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.4 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述,1.4.2 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本組成 3、存儲(chǔ)器： (2)外存儲(chǔ)器：簡稱外存。作為存儲(chǔ)

61、數(shù)據(jù)的一種輔助設(shè)備。如計(jì)算機(jī)硬盤 、磁盤、光盤或U盤等。,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.4 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述,1.4.2 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本組成 4、輸入設(shè)備：用來向計(jì)算機(jī)輸入信息的部件。如計(jì)算機(jī)鍵盤 、鼠標(biāo)、掃描 儀、磁帶機(jī)等。,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.4 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述,1.4.2 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本組成 5、輸出設(shè)備：用來從計(jì)

62、算機(jī)輸出結(jié)果的部件。如：計(jì)算機(jī)顯示器 、打印機(jī)、 繪圖儀等。,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.4 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述,1.4.2 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本組成 6、其他設(shè)備：主板(MainBoard)連結(jié)著主機(jī)箱內(nèi)的其他硬件，是其他硬件 的載體。CPU、內(nèi)存、硬盤、光盤驅(qū)動(dòng)器、顯示卡等都插接在主板上。 根據(jù)CPU的不同，分為INTEL類型和A

63、MD類型；,CPU插口,內(nèi)存條插口,顯卡插口,網(wǎng)卡插口,硬盤插口,,,,,,,,,,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.4 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述,1.4.2 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本組成 6、其他設(shè)備：主板的I/O接口 ◆是CPU與外部設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)信息交換的電路，用來解決主機(jī)和外部設(shè)備 之間的速度、信息格式和時(shí)序等方面不匹配的 矛盾。

64、 ⑴硬盤驅(qū)動(dòng)器接口電路板：目前使用EIDE、SCSI、SATA等接口板。 ⑵軟盤驅(qū)動(dòng)器接口電路板：軟驅(qū)目前基本已淘汰。 ⑶顯示卡： ⑷并行打印機(jī)接口電路板：

65、 ⑸異步通信適配器接口：可接鼠標(biāo)、繪圖儀等設(shè)備。,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.4 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述,1.4.3 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 1、系統(tǒng)軟件：是管理、監(jiān)控和維護(hù)計(jì)算機(jī)各種資源使其充分發(fā)揮作用、提高工 作效率及方便用戶的各種程序的集合。 ◆包括：操作系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)語言及解釋程序和編譯程序、機(jī)器的監(jiān)控管 理程序、調(diào)試程序、故障檢查

66、和診斷程序、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等。 ◆操作系統(tǒng)包括： （1）MS-DOS：在Windows95之前使用的，文本界面，單用戶單任 務(wù)； （2）Windows：MS-DOS之后出現(xiàn)的圖形操作系統(tǒng)，單用戶多任

67、 務(wù)；硬件具有“即插即用”功能。 （3）UNIX：多用于服務(wù)器的一種商業(yè)軟件，多用戶多任務(wù)； （4）Linux：類似于Unix的操作系統(tǒng)，開放源碼，多用于服務(wù)器。 （5）其他類：IBM、HP、APPLE、SOLARISE等。適用于專用的服

68、 務(wù)器，類似于Unix。,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.4 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述,1.4.3 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 2、應(yīng)用軟件：是為解決用戶實(shí)際問題而設(shè)計(jì)、開發(fā)的軟件。 ◆分為：科學(xué)計(jì)算軟件、 數(shù)據(jù)處理軟件、 過程控制軟件、

69、 輔助設(shè)計(jì)軟件。,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),1.5 計(jì)算機(jī)基本工作原理,1.5.1 計(jì)算機(jī)工作過程 1、1946年馮.諾依曼提出計(jì)算機(jī)組成和工作的設(shè)計(jì)思想： ◆計(jì)算機(jī)應(yīng)包括：運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入、輸出設(shè)備； ◆計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用二進(jìn)制來表示指令和數(shù)據(jù)；每條指令具有一個(gè)操作碼和 一個(gè)地址碼，操作碼表明運(yùn)算性質(zhì)，地址