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大学计算机基础

大学计算机基础. 项目一 认识计算机. 认识计算机. 计算机的诞生、发展. 计算机. 计算机系统的组成. 第一台电子计算机. ENIAC ： 1946 年 4 月，美陆军阿伯丁弹道实验室，占地 170m2 ，重 30 吨， 18800 个电子管， 1500 个继电器， 7000 个电阻，耗电 150 千瓦， 5000 次 / 秒. 冯 . 诺依曼思想. 存储程序和程序控制 现代计算机都采用了这种思想，是现代计算机的基本工作原理。 第一台 冯 . 诺依曼 系列机 EDSAC 诞生于 ENIAC 之后 1949 （与 ENIAC 的区别）. 图灵奖.

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Presentation Transcript

  1. 大学计算机基础 项目一 认识计算机

  2. 认识计算机 计算机的诞生、发展 计算机 计算机系统的组成

  3. 第一台电子计算机 ENIAC：1946年4月，美陆军阿伯丁弹道实验室，占地170m2，重30吨，18800个电子管，1500个继电器，7000个电阻，耗电150千瓦，5000次/秒

  4. 冯.诺依曼思想 • 存储程序和程序控制 现代计算机都采用了这种思想，是现代计算机的基本工作原理。 • 第一台冯.诺依曼系列机 EDSAC诞生于ENIAC之后 1949（与ENIAC的区别）

  5. 图灵奖 • 计算机界的第一个奖项 • 计算机界的诺贝尔奖

  6. 计算机发展的四个时代 • 第一代计算机：电子管计算机时代(1946~1958) 电子元器件：电子管 软件：机器语言、汇编语言 应用：科学计算 • 第二代计算机：晶体管计算机时代(1959~1964) 电子元器件：晶体管 软件：高级语言 应用：数据处理、工业控制 • 第三代计算机：集成电路计算机时代(1965~1970) 电子元器件：集成电路 软件：操作系统 应用：文字处理、图形处理 • 第四代计算机：大规模、超大规模集成电路计算 机时代 (1971至今) 电子元器件：大规模集成电路 软件：数据库、网络等 应用：社会各领域

  7. 计算机的发展趋势 • 巨型化：超级计算机。运算速度快、运算精度高、存储量大、功能强。Eg:银河、曙光系列。 • 微型化：以微处理器为核心。Eg:PC机、掌上电脑、笔记本 • 网络化：计算机技术与通信技术相结合。实现资源共享和信息传递。 • 多功能化：办公自动化、计算机辅助。 • 智能化：人工智能。Eg:机器人、机器狗。

  8. 计算机的特点 • 运算速度快 • 计算精度高 • 记忆能力强 • 逻辑判断能力强

  9. 计算机的应用 • 科学计算 • 信息处理 （办公自动化） • 计算机辅助 • 自动控制 • 多媒体应用 • 电子商务

  10. 信息与信息技术 1、信息 信息与物质、能源一样重要，是人类生存和社会发展的三大基本资源之一。 一般认为信息是经过加工、具有一定意义且对决策有价值的数据。 可以说，数据是信息的载体，信息是有一定意义的数据。 2、信息技术 信息技术可以理解为人们处理信息的一系列相关技术。信息采集、加工、存储、传输和利用过程中的每一种技术都是信息技术。

  11. 信息与信息技术 3、现代信息技术 是指利用电子计算机和现代通信手段实现信息的获取、传递、存储、处理、显示、分配等相关技术。 注意：不能把信息技术等同为现代信息技术。 现代信息技术是一种综合性技术，它的支柱技术主要包括： “3C”技术。 计算机（Computer）技术 通信（Communication ）技术 控制（Control ）技术

  12. 数据单位 • 位(bit) 也称为比特，是计算机存储数据的最小单位，是二进制数据中的一位，一位表示二进制信息0或1。 • 字节(bite)简记为B 一个字节由8位组成，即1B=8bite。字节是计算机数据处理的基本单位。 • 通常使用的单位还有KB、MB、GB、TB等

  13. 数据单位间的装换 • 数据单位的大小排列 bit<B<KB<MB<GB<TB • 相互间的转换 1B=8bit 1KB = 210B = 1024B 1MB = 210KB = 1024KB 1GB = 210MB = 1024MB 1TB = 210GB = 1024GB

  14. 数制 • 按照进位的原则进行计数称为进位计数制，简称“数制”。 • 在计算机系统中采用二进制编码的形式表示信息，其主要原因是由于二进制表示容易、运算简单、电路实现方便等特点。 • 常用的进位计数制有：十进制、二进制、十六进制

  15. 数制 一般来说，如果数制中采用R个基本的符号表示数值，则： • 表示数字的符号称为数码 • R称为该数值的“基数” • 而每一固定位置对应的单位数值称为“权” • 任何一个数值都可以表示成按“权”展开式的形式。

  16. 十进制 （1）使用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9共十个数码，基数：10， “逢十进一” （2）“权”值：100、101、102、103、••• 10-1、10-2、10-3、••• 各数位的位权是10的若干次幂 （3）按“权”展开式： 368.79=3*102+6*101+8*100+7*10-1+ 9*10-2 （4）可以使用字符“D” 。 （5）在计算机中，数据的输入和输出一般采用十进制数。

  17. 二进制 （1）使用0、1共两个数码表示， 基数：2，“逢二进一” （2）“权”值：20、21、22、23、 ••• 2-1、2-2、2-3、••• 各数位的位权是2的若干次幂 （3）按“权”展开式： 1101.01=1*23+1*22+ 0*21+ 1*20+0*2-1+ 1*2-2 （4）还可以使用字符“B” 。 （5）计算机中数据存储采用二进制数。

  18. 二进制数的运算 算术运算 二进制的运算 逻辑运算

  19. 算术运算 算术运算，包括加、减、乘、除，具体运算规则如下： 加法：0+0=0 1+0=1 0+1=1 1+1=0（本位为0，高位进1） 减法：0-0=0 1-0=1 0-1=1（本位为1，高位借1）1-1=0 乘法：0×0=0 1 × 0=0 0 × 1=0 1 × 1=1 除法：0 ÷1=0 1 ÷ 1=1

  20. 逻辑运算 逻辑运算，包括与、或、非三种，具体运算规则如下： 与运算：0Λ0=0 1Λ0=0 0Λ1=0 1Λ1=1 或运算：0V0=0 1V0=1 0V1=11V1=1 非运算：0=1 1=0

  21. 八进制 （1）使用0、1、2、… 7共八个数码，基数：8，逢八进一 （2）“权”值：80、81、82、83、••• 8-1、8-2、8-3、 ••• 各数位的位权是8的若干次幂 （3）按“权”展开式： 34.125 =3*81+4*80+1*8-1+2*8-2+5*8-2 （4）还可以使用字符“O” 。

  22. 十六进制 （1）使用0、1、2、… 9、A、B、C、D、E、F共十六个数码，基数：16，逢十六进一 （2）“权”值：160、161、162、163、•••16-1、16-2、16-3、••• 各数位的位权是16的若干次幂 （3）按“权”展开式： 78D.2C =7*162+8*161+13*160+ 2*16-1+ 12*16-2 （4）还可以使用字符“H” 。

  23. 不同数制之间的转换 一、二进制、八进制、十六进制转换为十进制 方法：把要转换的数用按“权”展开式表示，然后对该多项式求和，结果即为十进制数。 例1、(1011.101)2 = 1*23+ 1*21 +1*20 +1*2-1+ 1*2-3 = (11.625)10 例2、(11001.011)2 = 1*24 +1*23+1*20+1*2-2+1*2-3 = (25.375)10 例3、(3D.B)16 = 3*161 +13*160 +11*16-1 = (61.6875)10

  24. 小数部分 取整值 0.8125 × 2=1.625 0.625 × 2=1.25 0.25 × 2=0.5 0.5 × 2=1.0 ······ 1 ······ 1 ······ 0 ······ 1 十进制数转换为二进制、八进制、十六进制数 整数部分：除“基”取余，从下往上取余值 小数部分：乘“基”取整，从上往下取整值 例1、(26.8125)10 = ( ？)2 整数部分 取余值 2 26 2 13 ············ 0 2 6 ············ 1 2 ············ 0 3 2 ············ 1 1 0 ············ 1 结果是：(26.8125)10 = (11010.1101)2

  25. 十进制数转换为二进制、八进制、十六进制数 例2、(26.8125)10 = ( ？)8 整数部分 取余值 小数部分 取整值 8 26 0.8125 × 8=6.5 ······ 6 8 3 ············ 2 0. 5 × 8=4.0 ······ 4 3 ············ 3 结果是：(26.8125)10 = (32.64) 8 例3、(26.8125)10 = ( ？)16 整数部分 取余值 小数部分 取整值 16 26 0.8125 × 16=13.0 ······ 13 16 1 ············ 10 0 ············ 1 结果是：(26.8125)10 = (1A.D)16

  26. 二进制与八进制、十六进制之间的相互转换 将二进制数转换为十六进制数的方法是： 将要转换的二进制数从小数点开始分别向左和向右每4位分成一组，最左和最右不足4位的用零补足3位；再分别将每组4位二进制数码转换为1位十六进制数码。 例1、(11010011010.11101010011)2 = ( ？)16 (0110 , 1001 , 1010. 1110 , 1010 , 0110)2 = ( 69A.EA6)8 …… …… …… …… …… …… 6 9 A E A 6

  27. 二进制与八进制、十六进制之间的相互转换 将八进制数转换为二进制数的方法是： 每位八进制数码用对应的3位二进制数码替换，并去掉整数部分最左边的0和小数部分最右边的0。 例2、(65. 2)16 = ( ？)2 ( 6 5 . 2 )8 = ( 11010101)2 … … … … … … 110 101 010 练习：自己做做看！ (1101101.1010001)2 = ( ？)8 (47.6)8 = ( ？)2

  28. 二进制与八进制、十六进制之间的相互转换 将二进制数转换为十六进制数的方法是： 将要转换的二进制数从小数点开始分别向左和向右每4位分成一组，最左和最右不足4位的用零补足4位；再分别将每组4位二进制数码转换为1位十六进制数码。 例1、(11010011010.11101010011)2 = ( ？)16 (0110‚1001‚ 1010. 1110‚1010‚0110)2 = ( 69A.EA6)16 …… …… …… …… …… …… 6 9 A E A 6

  29. 二进制与八进制、十六进制之间的相互转换 将十六进制数转换为二进制数的方法是： 每位十六进制数码用对应的4位二进制数码替换，并去掉整数部分最左边的0和小数部分最右边的0。 例2、(69C.B2)16 = ( ？)2 ( 6 9 C . B 2)16 = ( 11010011100.10110001)2 … … … … … … … … … … 0110 1001 1100 1011 0010 练习：自己做做看！ (1101101.1010001)2 = ( ？)16 (4C.B)16 = ( ？)2

  30. 文本信息的表示 文本是文字信息在计算机中表示的统称，每个字符均使用二进制编码表示。 1、西文字符编码 • 西文字符集由英文字母、数字、标点和特殊的控制符号组成。 • 目前计算机中普遍采用ASCII码表示西文字符。 • ASCII码，即美国标准信息交换码（American Standard Code for Information Interchange） • 标准ASCII码采用1个字节表示一个字符，但指使用低7位，可以表示27共128个字符。 • 扩展的ASCII码采用8位表示一个字符。

  31. 汉字在计算机中的表示 • GB2312-80 ，国标字符集，其编码称为国标码。 • 国标码用两个字节编码一个汉字，并且规定每个字节只用低7位，即每个字节的最高位都为0。 • 机内码：汉字在计算机内部的编码方式。它是将汉字国标码两个字节的最高位都变成1，以便于把一个汉字编码的两个字节同单个ASCII码区分开来。

  32. 汉字字库 汉字在计算机内部采用机内码表示和存储，但输出时必须转换为字形码。 向量法（矢量法） 构造汉字字形有两种方法： 点阵法 例题： 采用64 × 64点阵构造字形，存贮200个这样的汉字需要多少存储空间？ 每个汉字占用64 × 64 / 8 = 512 字节 200个汉字占用的存储空间为 （64 ×64/8 ) × 200 = 102400 B = 100KB

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