计算机应用基础知识概述ppt演示课件

.,1,第一章 计算机应用基础知识概述,1.1 计算机概述是一种能够按照事先存储的程序，自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子设备1.1.1 计算机发展历程1、计算机的诞生世界上第一台电子计算机ENIAC 1946年2月15日，在Mauchly 和Eckert以及美国陆军实验室合作下，在宾夕法尼亚大学正式投入运行。是20世纪人类最伟大的发明之一，宣告了一个新时代的到来，标志着计算机的发展进入到了电子计算机的发展时期，是科技史上新的里程碑。,.,2,2、 计算机的发展阶段,.,3,计算机系统向着网络化、智能化方向发展。计算机硬件向着巨型化、微型化方向发展。2005年：双核CPU2006年：四核CPU2007年：2万亿次80核CPU2009年10月：Windows 7发布2012年10月26日： Windows 82010年11月18日：中国“天河一号”2566万亿次每秒浮点运算2011年6月21日：日本“京”8162万亿次运算速度2012年6月：美国“红杉”16324万亿次运算速度2012年11月12日：美国“泰坦”17590万亿次浮点运算速度,.,4,1.1.2计算机发展趋势（1）能识别自然语言的计算机 （2）高速超导计算机（3）激光计算机 （4）分子计算机（5）量子计算机 （6）生物计算机1.1.3计算机的特点与分类特点：1、运算速度快2、运算精度高3、具有记忆和逻辑判断能力4、可靠性高、通用性强5、具有自动控制能力分类：1、按照性能指标：巨型机、大型机、中小型机、工作站、微型机、网络计算机2、按照用途：专用机、通用机3、按照原理：数字机、模拟机、混合机,.,5,1.1.4计算机的应用,1.科学计算2. 数据处理3. 过程控制4. 计算机辅助工程 CAD/CAM/CIMS/CAI/CAT5.人工智能6. 网络应用7.电子商务EC、电子政务、8.文化教育9.家庭及娱乐10.虚拟现实,.,6,1.1.5计算机相关人物简介,1、冯.诺依曼(1903-1957),现代计算机之父美籍匈牙利数学家冯.诺依曼,现代计算机体系结构1946年6月，冯诺依曼机：提出“存储程序”的概念,并设计第一台“存贮程序”的离散变量自动电子计算机EDVAC设计思想：计算机应包括运算器、控制器、存储器、输入和输出设备；计算机内部采用二进制表示指令和数据；将编写好的程序送入内存储器中，计算机自动逐条取指令、分析指令、执行指令。,.,7,英国科学家阿兰.图灵,1.建立图灵机（Turing machine）模型，奠定了可计算理论的基础；2.提出图灵测试，阐述了机器智能的概念 。,2、阿兰.图灵（1912-1954）,.,8,3、戈登.摩尔（1929- ）,提出摩尔定律 成立Intel公司,4、比尔.盖茨（1955- ）,开发Microsoft BASIC,是MS-DOS操作系统的基础，最后演变为Visual Basic.1975年创建微软公司.,.,9,1.1.6信息技术,1、信息与数据信息：是是对客观事物的变化和特征的反映，是事物之间相互作用和联系的表征。数据：是一串符号序列，是对事物、概念或指令的一种特殊表达形式，是信息的载体。信息有意义，数据本身没有意义；数据时信息的表现形式，信息是数据所表达的含义；数据时具体的物理形式，信息室抽象出来的逻辑意义。2、信息处理对原始数据进行加工，使之成为适用的信息。信息处理过程包括信息获取、信息加工、信息转换、信息反馈、信息输出。3、信息技术指应用信息科学的原理和方法，对信息进行获取、加工、存储、传输、表达和应用的技术。（自学）4、信息素养（自学）5、信息素养的培养（自学）,.,10,1.2计算机系统,1.2.1计算机系统的基本组成,.,11,硬件核心部件之间协作工作,1、硬件系统,.,12,2、软件系统,（1）系统软件操作系统程序设计语言机器语言汇编语言面向过程的结构化程序设计语言面向对象的程序设计语言语言处理程序,.,13,工具软件,工具软件又称为服务性程序，是在系统开发和系统维护时使用的工具，完成一些与管理计算机系统资源及文件有关的任务，包括编辑程序、链接程序、计算机测试和诊断程序，需要操作系统的支持，而它们又支持软件的开发和维护。常用的：PC Tools、Diag、Debug、Link、处理病毒软件、软件开发工具（Delphi PowerBuilder),.,14,是为解决用户某个实际问题而编制的程序和有关资料。如数据库应用软件、文字处理软件、图形图像处理软件、AutoCAD绘图软件包、通用财务管理软件包、office软件包。,（2）应用软件,.,15,1.2.2计算机系统的工作原理,2、计算机工作过程（1）计算机指令指挥机器工作的指示和命令。一台计算机所能执行的各种不同指令的全体称为计算机的指令系统。一条指令包括操作码和操作数，操作码决定要完成的操作，操作数指参加运算的数据及其所在的单元地址。,1、存储程序原理（1）采用二进制形式表示数据和指令。（2）将程序预先存放在主存储器中，使计算机在工作时能够自动高速地从存储器中取出指令，并加以执行。（3）由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备5大基本部件组成计算机系统，并规定了这五大部件的功能。,.,16,启动地址 PC,取址 PC 指令 IR,指令译码,指令判断,形成转移地址,程序结束,完成本条指令操作,PC+1 PC,停机指令,非转移指令,转移指令,（2）工作过程,.,17, 取指令 按照指令计数器中的地址，从内存储器中取出指令，并送往指令寄存器。 分析指令 对指令寄存器中存放的指令进行分析，由译码器对操作码进行译码，将指令的操作码转换成相应的控制电位信号；由地址码确定操作数地址。 执行指令 由操作控制线路发出完成该操作所需要的一系列控制信息，去完成该指令所要求的操作。 一条指令执行完成，指令计数器加1 或将转移地址码送入程序计数器，然后回到。,.,18,.,19,微型机是计算机理论与微电子技术密切结合的产物，各组成部分均采用大规模集成电路，不同的集成电路芯片均具有相对独立、相对完整的功能。这样便决定了微型计算机在组成上有自己的特色。微型机由微处理器（Microprocessor）、存储器、各种输入输出接口电路及系统总线（Bus）组成。,CPU主板与总线结构存储设备 输入/输出设备 微机的主要技术指标,1.2.3微型计算机,.,20,1、中央处理器（，Central Processing Unit),处理器,控制器,运算器,控制整个计算机所有部件的工作，是计算机的指挥中心。包括指令寄存器、指令译码器、时序信号发生器、程序控制器等，可以识别、分析并执行各种命令,对信息、数据进行各种处理，如执行算术运算和逻辑运算，是计算机的核心部件。由加法器（dder)和补码器（complementer)构成,是指令的解释和执行部件，是计算机的心脏,（1）CPU的组成,21,21,Inetl (英特尔公司),4004,8080,80286,8088,80386,8086,80486,.,22,22,Inetl (英特尔公司),Pentium,Pentium MMX,Pentium PRO,Pentium Xeon,Pentium,Pentium,.,23,23,Pentium 4,Celeron II,Celeron 4,Celeron D,Xeon,24,24,AMD (超微公司),AMD 486,AMD K5,AMD K6,AMD K6-2,AMD K6-3,25,25,AMD Duron,Athlon XP,AMD Barton,AMD Athlon 64,.,26,(2)多核CPU技术多核CPU的优势主要体现在多任务并行处理上，即同一时间处理两个或多个任务。与传统的单核技术CPU相比，多核CPU带来了更强的并行处理能力，大大减少了CPU的发热和功耗。在主要CPU厂商中，双核、四核甚至八核CPU已经占据了主要地位。多核心cpu主要分原生多核和封装多核。原生多核指的是真正意义上的多核，最早由AMD提出，每个核心之间都是完全独立的，都拥有自己的前端总线，不会造成冲突，即使在高负载状况下，每个核心都能保证自己的性能不受太大的影响；封装多核是只把多个核心直接封装在一起，两核心只能共同拥有一条前端总线，在两个核心满载时，两个核心会争抢前端总线，导致性能大幅度下降。,26,.,27,（3）CPU的技术参数,主频：内核工作的时钟频率，单位为MHz 或GHz，提高主频对提高CPU的运算速度很 重要。目前2GHz以上。外频：是CPU乃至整个计算机系统的基准频率，单位MHz，目前为400 MHz。当CPU 外频提高，与内存之间的交换速度也相应得到提高。字长：指CPU 内部运算单元通用寄存器一次能处理的二进制数据的位数。目前有32位 和64位。缓存：指可以进行高速数据交换的存储器，它先于内存与CPU交换数据，解决速度不 匹配的问题。奔4CPU的Cash容量为110MB。线宽：指在硅材料上内部各元器件之间的连接线宽度，目前以纳米为单位。值越小， 工艺越先进，内部功耗和发热量就越小。,（4）微处理器的发展历程 自学,.,28,2、主板和总线结构,（1）主板,.,29,CPU插座CPU插座就是主板上安装处理器的地方。主流的CPU插座主要有Socket370、Socket 478、Socket 423和SocketA几种。,29,.,30,PCI插槽PCI(peripheral component interconnect)总线插槽它是由Intel公司推出的一种局部总线。它定义了32位数据总线，且可扩展为64位。它为显卡、声卡、网卡、电视卡、MODEM等设备提供了连接接口。,30,.,31,ATA接口ATA接口是用来连接硬盘和光驱等设备而设的。,31,.,32,电源插口及主板供电部分电源插座主要有AT电源插座和ATX电源插座两种，有的主板上同时具备这两种插座。AT插座应用已久现已淘汰。而采用20口的ATX电源插座，采用了防插反设计，不会像AT电源一样因为插反而烧坏主板。除此而外，在电源插座附近一般还有主板的供电及稳压电路。,32,.,33,BIOS(BASIC INPUT/OUTPUT SYSTEM) 基本输入输出系统是一块装入了启动和自检程序的EPROM或EEPROM集成块。实际上它是被固化在计算机ROM(只读存储器)芯片上的一组程序，为计算机提供最低级的、最直接的硬件控制与支持。除此而外，在BIOS芯片附近一般还有一块电池组件，它为BIOS提供了启动时需要的电流。,33,.,34,I/O控制芯片 I/O控制芯片(输入/输出控制芯片)提供了对并串口、PS2口、USB口，以及CPU风扇等的管理与支持。,34,.,35,.,36,主板又叫系统板或木板。微机性能是否能充分发挥，硬件功能是否足够，硬件兼容性如何等，都取决于主板的设计。是连接各部件的物理通路，也是各部件之间数据传输的逻辑电路。CPU与主板匹配。 选择主板要考虑它支持的最大内存容量、扩展槽的数量、支持最大外频以及可扩展性。 主要集成了：主控芯片组、CPU插槽、BIOS芯片、I/O控制芯片、板卡扩展槽、内存条插槽、硬盘IDE/SATA接口、串行接口（COM)、并行接口(LPT)、键盘接口、PS/2接口、USB接口、主板电源插座等部件，有的还集成了显卡、声卡、网卡等。 主板主要由芯片组、扩展槽和对外接口三部分组成。,BIOS芯片：基本输入输出系统程序，让主板识别各种硬件，可以设置引导系统的设备。可以写入。北桥芯片：主板以它命名，负责处理CPU、内存、显卡三者间的信息交换。发热量大，要散热。南桥芯片：负责硬盘等外存储设备和PCI之间的数据流通。扩展槽：AGP、PCI接口：,.,37,主板结构就是根据主板上各元器件的布局排列方式，尺寸大小，形状，所使用的电源规格等制定出的通用标准，所有主板厂商都必须遵循。主板板型分为AT、Baby-AT、ATX、Micro ATX、LPX、NLX、Flex ATX、EATX、WATX以及BTX等结构。其中，AT和Baby-AT是多年前的老主板结构；而LPX、NLX、Flex ATX则是ATX的变种，多见于国外的品牌机，国内尚不多见；EATX和WATX则多用于服务器/工作站主板；ATX是目前市场上最常见的主板结构，扩展插槽较多，PCI插槽数量在4-6个，大多数主板都采用此结构；Micro ATX又称Mini ATX，是ATX结构的简化版，就是常说的“小板”，扩展插槽较少，PCI插槽数量在3个或3个以下，多用于品牌机并配备小型机箱；而BTX则是英特尔制定的最新一代主板结构。,37,主板结构：,.,38,(2)总线,计算机系统中，各个部件之间传送信息的公共通路（BUS),是由导线组成的传输线束。分为：数据总线（DB)、地址总线（AB)、控制总线（CB）。微机以总线结构链接各个功能部件。工作原理：当总线空闲（其它期间都以高阻态形式连接在总线上）且一个器件要与目的器件通信时，发起通信的器件驱动总线，发出地址和数据。其它以高阻态形式连接在总线上的器件如果收到与自己相符的地址信息后，就接受总线上的数据，发送器件完成通信后，将总线让出。,.,39,3 、存储设备,39,存储器是计算机存储数据和程序的记忆单元集合，每个记忆单元由8位二进制位组成，可读写其中的数据。,存储器,存储器通常分为高速缓冲存储器、内存储器、外存储器,存放大量信息的外存储器,信息交流中心内存储器,.,40,40,每个记忆单元由8位二进制位组成。,1KB=210B=1024B1MB= 210KB= 1024KB1GB= 210MB= 1024MB1TB= 210GB= 1024GB,.,41,内存储器-RAM,41,RAM（Random Access Memory）的全名为随机存取记忆体，它相当于PC机上的移动存储，用来存储和保存数据的。它在任何时候都可以读写，RAM通常是作为操作系统或其他正在运行程序的临时存储介质（可称作系统内存）。,不过，当电源关闭时RAM不能保留数据，如果需要保存数据，就必须把它们写入到一个长期的存储器中（例如硬盘）。正因为如此，有时也将RAM称作“可变存储器”。RAM内存可以进一步分为静态RAM（SRAM）和动态内存（DRAM）两大类。DRAM由于具有较低的单位容量价格，所以被大量的采用作为系统的主记忆。,.,42,内存储器-ROM,42,ROM（Read Only Memory）的全名为唯读记忆体，它相当于PC机上的硬盘，用来存储和保存数据。,ROM数据不能随意更新，但是在任何时候都可以读取。即使是断电，ROM也能够保留数据。但是资料一但写入后只能用特殊方法或根本无法更改，因此ROM常在嵌入式系统中担任存放作业系统的用途。现在市面上主流的PDA的ROM大小是64MB以及128MB。,RAM和ROM相比，两者的最大区别是RAM在断电以后保存在上面的数据会自动消失，而ROM就不会。,.,43,43,SDRAMRDRAMDDR SDRAM,内存(条)-DRAM,.,44,44,SDRAMSynchronous DRAM（同步动态随机存储器）,.,45,RDRAM-奔腾4处理器使用,45,RDRAM是由Intel最早提出并运用在PC平台上的。它最主要的工作原理是依靠高时钟频率来简化每个时钟周期数据量。由于有超高的频率（通常为300MHz和400MHz），又由于它的行地址与列地址寻址总线是各自分离的独立总线，使RDRAM的最大传输率达到了3.2GB。其命名也由此而来，一般被称为PC600或PC800。,.,46,DDR SDRAM双倍数据传输率随机访问存储器,46,.,47,Cache是介于CPU和内存之间的一种可高速存取信息的芯片，用于解决它们之间的速度冲突问题。,CPU的Cache容量、形式和速度是CPU的重要技术指标，它直接影响到CPU的工作效率，并在很大程度上决定了该CPU的价格。,.,48,48,软驱,外存储器-软盘,.,49,外存储器-硬盘,49,.,50,外存储器-光盘,50,光驱,.,51,移动硬盘+U盘+闪存,51,.,52,（1）软盘 软盘是用表面涂有磁性材料的柔软的聚酯材料制成。将盘片逻辑地划分成若干个同心圆，每个同心圆称为一个磁道，磁道从外向内编号，最外面的一个同心圆为0磁道。磁道又划分成若干段，每段称为一个扇区。一个扇区一般可存放512 B的数据。磁盘的存储容量可由下面的公式求出： 磁盘总容量磁道数扇区数磁面数扇区字节数 例如，3.5英寸软盘格式化后每面是80磁道，每个磁道有18个扇区，磁面数为2。其容量是80182512 B1.44 MB。 读写软盘时，磁头直接接触盘面。,.,53,(2)硬盘硬盘片是由涂有磁性材料的铝合金构成。 读写硬盘时，磁性圆盘高速旋转产生的托力使磁头悬浮在盘面上而不接触盘面。 硬盘容量视具体类型而定。容量：320-1500GB平均寻道时间：8ms,.,54,.,55,硬盘的低级格式化 ：即硬盘的初始化，其主要目的是对一个新硬盘划分磁道和扇区，并在每个扇区的地址域上记录地址信息。初始化工作一般由硬盘生产厂家在硬盘出厂前完成，当硬盘受到破坏，或更改系统时，也需要进行硬盘的初始化。 初始化工作是由专门的程序来完成的，如ROM-BIOS中的硬盘初始化程序等，具体操作请参阅具体的使用说明书。,.,56,硬盘分区 ：对硬盘进行分区的主要目的是建立系统使用的硬盘区域，并将主引导程序和分区信息表写到硬盘的第一个扇区上。只有分区后的硬盘才能被系统识别使用，这是因为经过分区后的硬盘具有自己的名字，也就是通常所说的硬盘标识符，系统通过标识符访问硬盘。 硬盘分区工作一般也是由厂家完成，但由于计算机的不安全因素或病毒的侵害等有时要求用户重新对硬盘进行分区。硬盘分区操作也是由系统的专门程序完成的，如DOS下的FDISK命令等。,56,.,57,硬盘的高级格式化 ：硬盘建立分区后，使用前必须对每一个分区进行高级格式化，格式化后的硬盘才能使用。高级格式化的主要作用有两点：一是装入操作系统，使硬盘兼有系统启动盘的作用；二是对指定的硬盘分区进行初始化，建立文件分配表以便系统按指定的格式存储文件。,57,.,58,(3）光盘 目前微机上使用的光介质主流产品是光盘。常用： （1）只读型光盘CD-ROM （2）可录式光盘CD-R （3）可重复刻录的光盘CD-RW 衡量光盘驱动器传输数据速率的指标叫做倍速，一倍速率= 150 KB/s。 后继产品DVD-ROM，DVD-ROM一倍速率是1.3 MB/s,.,59,（4）移动存储产品 （1）移动硬盘 （2）Flash存储设备 （3）数码存储卡,.,60,60,4、 输入输出设备,输入设备可以将各种外部信息和数据转换成计算机可识别的电信号，从而使计算机可以接收。输出设备可以将计算机内部处理后得到的电信号形式的信息传递出来，让人们能够接收。,.,61,61,常用输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪等。常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪等。,.,62,62,键盘：,.,63,主键区：【Enter】：回车键【Shift】：换档键 【Ctrl】：控制键 【Alt】：转换键【CapsLock】：大写字母锁定键【Space】：空格键【Backspace】：退格删除键【Tab】：制表键【ESC】：返回键,63,编辑键区 【Insert】：插入改写开关键【Delete】：删除键【Print Screen】：屏幕硬拷贝键,数字键盘区： 【Num Lock】：数字锁定键,.,64,显示器的主要技术参数：点距 、显示分辨率、刷新频率显卡：将计算机系统所需显示的二进制信息转换成模拟信号，驱动显示器并向显示器提供行扫描信号，控制显示器的正确显示。即将主机的输出信息转换成字符、图形和颜色等信息，传送到显示器上显示。 打印机的主要技术指标打印分辨率、打印速度、噪声,.,65,5、微机的主要技术指标,CPU的技术指标参数相当多，主要有以下几个：(1) 字长：指CPU内部运算单元通用寄存器一次能处理的二进制数据的位数。 (2) 主频：即CPU内核工作的时钟频率，单位是MHz或GHz。CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度，与CPU实际的运算能力是没有直接关系的。 (3) 运算速度：这是衡量计算机性能的一项重要指标。单位是MIPS。 (4) 存储容量：分内存与外存两大类。 (5) 存取周期,.,66,.,67,1.3.1 常用数制与相互转换1.3.2 计算机中逻辑运算的实现1.3.3 计算机的信息单位1.3.4 计算机中信息的表示与编码,67,1.3 计算机中信息的表示及编码,.,68,（一）计算机中的数制 1. 数制的定义与表示 数制是以表示数值所用的数字符号的个数来命名的，并按一定进位规则进行计数的方法。,68,1.3.1 常用数制与转换,.,69,69,R进制数用 r个基本符号（例如0，1，2，r-1）表示数值,N=an-1rn-1an-2rn-2a0r0a-1r-1a-mr-m,r进制数N可表示 为：,.,70,2. 十进制(Decimal)的特点 数字符号：0，1，9 基数：10 进(借)位规则为：逢十进一(借一为十) 3. 二进制(Binary)的特点 数字符号：0，1 基数：2 进(借)位规则：逢二进一(借一为二),70,.,71,4. 八进制(Octonal)的特点 数字符号：0，1，2，3，4，5，6，7 基数：8 进(借)位规则为：逢八进一(借一为八) 5. 十六进制(Hexadecimal)的特点 数字符号：09及AF 基数：16 进(借)位规则为：逢十六进一 (借一为十六),71,.,72,72,表1 计算机中几种常用进位数制及表示,.,73,（二）常用数制间的转换 1. R进制转换为十进制 按位权展开即可。 例：将二进制1011.1转换成等值的十进制。 (1011.1)2=123+121+120+12-1=(11.5)10,73,例如：将下列数转换成十进制:10101(B)=24+22+1=21101.11(B)=22+1+2-1+2-2=5.75101(O)=82+1=6571(O)=78+1=5101A(H)=163+16+104106,例如：将下列数转换成十进制:10101(B)= 101.11(B)= 101(O)= 71(O)= 101A(H)=,.,74,2. 十进制转换为二进制整数部分的转换：除2取余，至商为零； 先取的余数在低位，后取 的余数在高位。小数部分的转换：乘2取整，达到精度为 止；先取的整数在高位， 后取的整数在低位,74,.,75,75,例： (13)10=( )2,1 3,6,3,1,0,2,2,2,2,余数,1,0,1,1,二进制数低位,二进制数高位,.,76,76,1 3,6,3,1,0,2,2,2,2,余数,1,0,1,1,二进制数低位,二进制数高位,例： (13)10=( )2,1101,.,77,77,(0.6875)10 = ( )2,0. 6 8 7 5,2,3 7 5 0,1.,2,7 5 0,2,0.,5 0,1.,2,0,1.,整数,1,0,1,1,二进制数高位,二进制数低位,例：,.,78,78,(0.6875)10 = ( )2,0. 6 8 7 5,2,3 7 5 0,1.,2,7 5 0,2,0.,5 0,1.,2,0,1.,整数,1,0,1,1,二进制数高位,二进制数低位,例：,0.1011,.,79,79,.,80,80,练习：,1. 将十进制数26.8125转换为等值的二进制数。,因此， ( 26.8125)10 = ( 11010.1101)2,.,81,3. 二进制和八进制间的转换 二进制转换为八进制：3位二进制数取代 1位八进制数 八进制转换为二进制：1位八进制数用3位二进制数代替 4. 二进制和十六进制之间的转换 二进制转换为十六进制：4位二进制数取代 1位十六进 制数 十六进制转换为二进制：1位十六进制数用4位二进制 数代替,81,.,82,转换原理:,82,3. 二进制和八十六进制之间的转换,823 1624,二进制与八进制、十六进制存在着对应关系。,.,83,表2 二、八、十六进制对应关系表,83,3位二进制对应1位八进制,4位二进制对应1位十六进制,.,84,以小数点为基准，向左、右两边每3位（4位）划分为一组，两边的最后一组若不足3位（4位），在其前或后补零。然后每组按对应关系用八进制（十六进制）数代替即可。,84,(1)二进制转成八、十六进制,.,85,即 ( 1101011.11001 )2( 153.62 )8,85,查看对应关系表,1,.,0,解：,1,2,6,3,5,.,例： 将二进制1101011.11001转换成等值的八进制数,.,86,解： . . 8 即 ( 1101011.1101 )2( 6B.C8 )16,86,例： 将二进制1101011.11001转换成等值的十六进制数。,查看对应关系表,.,87,87,练习:,1 101 101 110.110 101(B)= (O)11 0110 1110.1101 01(B)= (H),001 101 101 110.110 101(B)= 1556.65(O) 1 5 5 6 6 50011 0110 1110.1101 01(B)=36F.D4(H 3 6 F D 4,进制表示符号B 二进制O 八进制D 十进制H 十六进制,.,88,逆过程。将八进制数（或十六进制数）的每1位用3位 （或4位）二进制数代替即可。,88,(2)八进制、十六进制数转换成二进制数,.,89,八进制数与十六进制数之间的转换 通过二进制数这座“桥梁”来实现。 八进制数 二进制数 十六进制数 例如： (117)8 (1 001 111)2 ( 8 F )16,89,.,90,1. r进制转换为十进制权位展开法 2. 十进制转换为r进制除r取余逆排法 乘r取整顺排法 3. 二进制和八十六进制之间的转换按位替换 4. 八进制与十六进制之间的转换二进制做“桥梁”,90,转换规则总结:,.,91,91,进制转换练习,（1011101.01）2=（ ）10 =（ ）8 =（ ）16（ 1D3 ）16 =（ ）10（ 160.2 ）8=（ ）2（ 136 ）10 =（ ）8,.,92,（1011101.01）2 =（ 93.25 ）10 （001 011 101.010）2 =（ 135 .2 ）8 （0101 1101.0100）2 =（ 5D.4 ）16（ 1D3 ）16=（ 1 1101 0011 ）10（ 160.2 ）8=（1 110 000.010 ）2（ 136 ）10 =（ 1001000 ）2,92,.,93,93,1.3.2 计算机中逻辑运算的实现,逻辑值只有两个值：“真”和“假” “真”值：“TRUE”、“T”、“1”等； “假”值 ：“FALSE”、“F”、“0”等,2. 二进制的逻辑运算 逻辑与 ： 00=0，01=0，100，11=l 逻辑或： 00= 0，01= l，l0l，ll=l 逻辑非： 对l求“非” 结果为0，对0求“非” 结果为l 逻辑异或： 两个逻辑变量的值不同时，异或的结果为1；否则为0,.,94,计算机中对信息的描述单位有：位、字节、字、字长等。（1）位（bit）（2）字节（byte） （3）字长,94,1.3.3 计算机的信息单位,.,95,计算机中的信息采用二进制编码。采用基2码表示信息，有以下几个优点： 二进制数易于物理实现(2) 二进制数运算简单(3) 二进制数能使机器可靠性高 (4) 基于二进制数的编码通用性强,95,1.3.4 计算机中信息的表示与编码,.,96,96,计算机中数据的表示,在计算机中，任何信息的存储和处理都是以数据形式实现的。计算机内部的数据分为数值型数据和非数值型数据。数值型数据：128，(32.56)8；非数值型数据：“学生”、“0730-8845139”。(如英文字母、数字、标点符号、运算符号、汉字、图形、语言信息等等),.,97,（一） 数值型信息的表示与编码,由数字0、1组成，主要进行算术运算。,通常将最高位定义为符号位，0表示正，1表示负,机器数：计算机内数的表示形式真值：实际表示的数值,机器数 真值01000011 100001111000011 -1000011,.,98,原码 正数：符号位为0，其他位按一般的方法表示数的绝对值 负数：负数的符号为1，其他位按一般的方法表示数的绝对值 反码 正数：与原码相同 负数：原码除符号位外的各位按位取反 补码 正数：与原码相同 负数：反码在其最低位加1,98,.,99,原码：N原= (0000 0011)2 M原= (1000 0011)2,N=3=(0000 0011)2 M=3,反码：N反= (0000 0011)2 M反= (1111 1100)2,补码：N补= (0000 0011)2 M补= (1111 1101)2,.,100,例：（5）4？（5）原1000 0101（5）反1111 1010（5）补1111 1011,（4）原 （4）反 （4）补 0000 0100,1111 1011 0000 0100 1111 1111 补码，再求一次补，可得原码 1000 0001 原码，1,.,101,例：（9）（5）？（9）原1000 1001（9）反1111 0110（9）补1111 0111,（5）补 1111 1011,1111 0111 1111 1011 11111 0010 补码，再求一次补，得原码 1000 1110 原码，14,.,102,在计算机中，数值型数据的表示主要有两种形式，一种是纯二进制数，另一种是压缩十进制数形式，即BCD码。,.,103,（二） 字符型信息的表示与编码,从输入设备向计算机中输入的各种操作命令以及原始数据都是字符形式的。然而计算机只能存储二进制数，这就需要对符号数据进行编码，输入的各种字符由计算机自动转换为二进制编码存入计算机。,103,.,104,ASCII码是美国标准信息交换码（American Standard Code for Information Interchage），已被国际标准化组织定为国际标准，是目前最普遍使用的字符编码。用一个字节中的低7位(最高位为0)来表示128个不同的字符，包括键盘上可敲入并显示和打印的95个字符(包括大、小写各26个英文字母，09共10个数字，还有33个通用运算符和标点符号等)及33个控制代码。,104,.,105,105,ASCII表（二进制表示）,表中可看到，码值0到31及127所对应的是控制字符，码值32对应的是表中第一个可显示符空格，数字符0的码值为48，大写字母的码值为65(0100 0001)，小写字母a的码值为97(0110 0001)。,.,106,106,ASCII码分配情况,128个常用字符，从0到127 控制字符：032，127；普通字符：94个。 空格 20H32 09 30H39H 4857 AZ 41H5AH 6590 az 61H7AH 97122,.,107,Unicode 编码,ASCII码只适合表示英文字符，世界上其他语言符号没有办法表示。 Unicode是一种字符编码。它为每种语言中的每个字符设定了唯一的二进制编码，以满足跨语言和跨平台进行文本转换及处理的要求，采用16位编码，每一个字符需要2个字节。 从原理上来说，Unicode可以表示现在正在使用的或者已经没有使用的任何语言中的字符。,.,108,汉字编码计算机在处理汉字信息时也要将其转化为二进制代码，这就需要对汉字进行编码。由于汉字种类繁多，而且在一个汉字处理系统中，输入、内部存储和处理、输出等各部分对汉字代码的要求不尽相同，使用的代码也不尽相同。因此，汉字编码的输入、处理、输出应分开处理。,108,.,109,109,输入码、机内码、字形码之间的关系,.,110,国标码：“国家标准信息交换用汉字编码”（GB2312-80标准），简称国标码。国标码是指1980年中国制定的用于不同的具有汉字处理功能的计算机系统间交换汉字信息时使用的编码。国际码是二字节码, 用两个七位二进制数编码表示一个汉字。（或说两个字节，最高位均置0）,110,.,111,111,GB2312编码局部表,按照GB2312-80的规定，所有收录的汉字及图形符号组成一个9494的矩阵，即有94行和94列。这里一行称为一个区，一列称为一个位。区码与位码组合在一起称为区位码，它可准确确定某一汉字或图形符号。如汉字“啊”的区位码为1601，即它在16区的01位。,.,112,机内码：汉字在计算机内部存储，处理和传输用的信息编码，是为了避免ASCII码和国标码同时使用时产生二义性问题。汉字机内码在设备或信息处理系统内部最基本的表达形式。它由国标码两字节最高位均置1得来。即：汉字机内码=汉字国标码+8080H 汉字 国标码 汉字机内码 中 8680(01010110 01010000)B (11010110 11010000)B 华 5942(00111011 00101010)B (10111011 10101010)B,112,.,113,汉字机内码、国标码和区位码的关系区位码（十进制）的两个字节分别转换为十六进制后加20H得 到对应的国标码；机内码是汉字交换码（国标码）两个字节的最高位分别加1， 即汉字交换码（国标码）的两个字节分别加80H得到对应的机内 码；区位码（十进制）的两个字节分别转换为十六进制后加A0H得到 对应的机内码。 举例：机内码为BEDF，求区位码。有两种解法：1.BEDFH-A0A0H=1E3FH=3063D；2.BEDFH-8080H=3E5FH,3E5FH-2020H=1E3FH=3063D.,113,.,114,输入码:也称为“外码”。指我们输入汉字时使用的编码，即平时所说的输入法。常见的外码分为拼音编码（如智能ABC）和字形编码(如五笔)。选中何种输入法与汉字在计算机内的存储是没有关系的。,114,.,115,字形码:汉字在显示器上显示或在打印机上打印时用来区分各种字体的编码。汉字的外形不在内码中，为了最终显示和打印汉字，还要由汉字的机内码来换取汉字的字形码。 汉字一般按图形符号设计成点阵图，这就是汉字字模。,115,.,116,1616点阵字模,1616256 bit32 B,.,117,图形、图像、音频、视频等多媒体信息虽然表现形式不同，但在计算机中的表示方式都是0、1二进制代码。,(4)多媒体数据的编码,.,118,118,图形图像的编码图形图像的表示有位图图像编码和矢量图形编码两种方式。 位图图像是通过图像扫描仪或数码摄像机采集并输入到计算机的图像，是由离散行列组成的图像点阵，称为数字图像。 矢量图形是用一组描述构成该图形的所有图形单元(如点、直线、圆、矩形、曲线等)的位置、形状等参数的指令来表示该图形。计算机中常用位图来表示图像，而用矢量图来表示图形。,.,119,图形图像的编码 图像的组成元素是一个个的点，称为像素（pixel）。每个像素用若干个二进制位来指定该像素的颜色、亮度。每个像素所占用的二进制位越多则图像越逼真。,.,120,声音的编码 声音是通过一定介质（如空气，水等）传播的连续的波，在物理学中称声波。声音的强弱体现在声波的振幅上，音调的高低体现在声音的周期或频率上。 把模拟声音信号转变为数字声音信号的过程称为声音的数字化，通过对声音信号进行采样、量化和编码来实现。,.,121,.,122,1 普适计算 2 网格计算 3 云计算 4 物联网 5 人工智能等,122,1.4 计算机新技术概述,.,123,云计算（Cloud Computing），分布式计算技术的一种，其最基本的概念，是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。 云计算技术未来发展方向: 手机上的云计算。 云计算时代资源的融合。 云计算的商业发展。,123,云计算,.,124,物联网（Internet of Things，简称IOT）是一个通过信息技术将各种物体与网络相连，以帮助人们获取所需物体相关信息的巨大网络。物联网通过使用射频识别RFID、传感器、红外感应器、视频监控、全球定位系统、激光扫描器等信息采集设备，通过无线传感网、无线通信网络（如Wi-Fi、WLAN等）把物体与互联网连接起来，实现物与物、人与物之间实时的信息交换和通讯，以达到智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的目的。,124,物联网,.,125,移动计算的特点 移动性、网络条件多样性、频繁断接性 、网络通信的非对称性 、移动计算机的电源能力有限 、可靠性低移动计算的应用领域 智能手机 、穿戴式计算机 、传感器网络,125,移动计算技术,