计算机基础知识

计算机基础知识计算机基础知识1.2 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识了解计算机的发展简史、特点、分类、应用了解计算机的发展简史、特点、分类、应用了解计算机的发展简史、特点、分类、应用了解计算机的发展简史、特点、分类、应用掌握计算机中数据单位、数制与数制转换掌握计算机中数据单位、数制与数制转换掌握计算机中数据单位、数制与数制转换掌握计算机中数据单位、数制与数制转换掌握计算机系统的组成及基本工作原理掌握计算机系统的组成及基本工作原理掌握计算机系统的组成及基本工作原理掌握计算机系统的组成及基本工作原理教学目的教学目的教学目的教学目的1.3 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识v计算机的特点计算机的特点v计算机的分类计算机的分类v计算机的起源与发展计算机的起源与发展1.1 1.1 计算机概述计算机概述v计算机的应用计算机的应用v计算机发展方向计算机发展方向1.4 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识ENIAC(1946)第一台计算机(美国)世界上第一台电子数字计算机的诞生诞生地：宾夕法尼亚大学诞生地：宾夕法尼亚大学主机电子元件：主机电子元件：电子管电子管目的：为解决二战中弹道高速计算目的：为解决二战中弹道高速计算ENIACENIAC：计算机的鼻祖，标志了：计算机的鼻祖，标志了电子计算机时代电子计算机时代的到来，它的出的到来，它的出现具有划时代的伟大意义。现具有划时代的伟大意义。1.5 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识世界上第一台电子数字计算机世界上第一台电子数字计算机1.6 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识5050年代的编程方法年代的编程方法世界上第一台电子数字计算机世界上第一台电子数字计算机1.7 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识世界上第一台电子数字计算机世界上第一台电子数字计算机1.8 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识世界上第一台电子数字计算机世界上第一台电子数字计算机1.9 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识 ENIAC ENIAC的特点：的特点：采用采用十进制十进制20个个10位的累加器位的累加器用开关手动编程用开关手动编程18,000个电子管个电子管重重30吨吨占地占地170平方米平方米耗电耗电140KW5,000次次/秒加法运算秒加法运算1.10 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识代别起迄 年份硬件软件应用领域逻辑元件主存储器其他第一代19641957电子管水银延迟线、磁鼓、磁芯输入输出主要采用穿孔卡片机器语言、汇编语言科学计算第二代19581964晶体管普遍采用磁芯外存开始采用磁带、磁盘高级语言、管理程序、监控程序、简单的操作系统科学计算、数据处理、事务管理第三代19651970集成电路磁芯、半导体外存普遍采用磁带、磁盘多种功能较强的操作系统、会话式语言实现标准化系列化，应用于各个领域第四代1970至今超大规模集成电路半导体各种专用外设，大容量磁盘、光盘等普遍使用可视化操作系统、数据库、多媒体、网络软件广泛应用于所有领域1.1.11.1.1计算机的起源与发展计算机的起源与发展计算机的起源与发展计算机的起源与发展1.11 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识第四代计算机第四代计算机第四代计算机第四代计算机 19711971年年年年1 1月，月，月，月，IntelIntel公司的霍夫研制成功世界上第一块公司的霍夫研制成功世界上第一块公司的霍夫研制成功世界上第一块公司的霍夫研制成功世界上第一块4 4位位位位芯片芯片芯片芯片Intel4004Intel4004，标志着，标志着，标志着，标志着第一代微处理器第一代微处理器第一代微处理器第一代微处理器问世，微处理器问世，微处理器问世，微处理器问世，微处理器和微机时代从此开始。和微机时代从此开始。和微机时代从此开始。和微机时代从此开始。19711971年年年年1111月，月，月，月，IntelIntel推出推出推出推出MCS-4MCS-4微型计算机系统（包括微型计算机系统（包括微型计算机系统（包括微型计算机系统（包括4001ROM4001ROM芯片、芯片、芯片、芯片、4002RAM4002RAM芯片、芯片、芯片、芯片、40034003移位寄存器芯片移位寄存器芯片移位寄存器芯片移位寄存器芯片和和和和40044004微处理器）微处理器）微处理器）微处理器）微处理器的发展微处理器的发展微处理器的发展微处理器的发展：Intel 4004Intel 40041.12 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识电子管、晶体管、集成电路电子管、晶体管、集成电路电子管、晶体管、集成电路电子管、晶体管、集成电路大规模集成电路和超大规模集成电路大规模集成电路和超大规模集成电路大规模集成电路和超大规模集成电路大规模集成电路和超大规模集成电路 体积越来越小体积越来越小 运算速度越来越快运算速度越来越快 性价比越来越高性价比越来越高 应用范围越来越广泛应用范围越来越广泛发展特点：发展：1.1.11.1.1计算机的起源与发展计算机的起源与发展计算机的起源与发展计算机的起源与发展1.13 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识（1 1）运算速度快）运算速度快）运算速度快）运算速度快运算速度是衡量计算机性能的一项重要指标。通常运算速度是衡量计算机性能的一项重要指标。通常运算速度是衡量计算机性能的一项重要指标。通常运算速度是衡量计算机性能的一项重要指标。通常所说的计算机运算速度（所说的计算机运算速度（所说的计算机运算速度（所说的计算机运算速度（平均运算速度平均运算速度平均运算速度平均运算速度），是指每秒钟），是指每秒钟），是指每秒钟），是指每秒钟所能执行的指令条数，一般用所能执行的指令条数，一般用所能执行的指令条数，一般用所能执行的指令条数，一般用“MIPS=MIPS=百万条指令百万条指令百万条指令百万条指令/秒秒秒秒”来描述。微机一般采用主频来描述运算速度，主频越高，来描述。微机一般采用主频来描述运算速度，主频越高，来描述。微机一般采用主频来描述运算速度，主频越高，来描述。微机一般采用主频来描述运算速度，主频越高，运算速度就越快。当今计算机系统运算速度已达到运算速度就越快。当今计算机系统运算速度已达到运算速度就越快。当今计算机系统运算速度已达到运算速度就越快。当今计算机系统运算速度已达到“万万万万亿条指令亿条指令亿条指令亿条指令/秒秒秒秒”，微机已达到，微机已达到，微机已达到，微机已达到“亿条指令亿条指令亿条指令亿条指令/秒秒秒秒”。1.1.2计算机的特点计算机的特点1.14 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识（2 2）运算精度高）运算精度高）运算精度高）运算精度高由于计算机是采用二进制码来表示信息的，所以运由于计算机是采用二进制码来表示信息的，所以运由于计算机是采用二进制码来表示信息的，所以运由于计算机是采用二进制码来表示信息的，所以运算的精度取决于机器的算的精度取决于机器的算的精度取决于机器的算的精度取决于机器的字长字长字长字长，字长越长，其运算精度越，字长越长，其运算精度越，字长越长，其运算精度越，字长越长，其运算精度越高。计算机的字长有高。计算机的字长有高。计算机的字长有高。计算机的字长有8 8位（位（位（位（1 1个字节）个字节）个字节）个字节）、1616位（位（位（位（2 2个字节）个字节）个字节）个字节）、3232位（位（位（位（4 4个字节）个字节）个字节）个字节）、6464位（位（位（位（8 8个字节）个字节）个字节）个字节）甚至更高。对甚至更高。对甚至更高。对甚至更高。对于类似天气预报等计算复杂、时间性强的工作，没有计于类似天气预报等计算复杂、时间性强的工作，没有计于类似天气预报等计算复杂、时间性强的工作，没有计于类似天气预报等计算复杂、时间性强的工作，没有计算机进行数据的处理，人工是无法完成的。算机进行数据的处理，人工是无法完成的。算机进行数据的处理，人工是无法完成的。算机进行数据的处理，人工是无法完成的。1.1.21.1.2计算机的特点计算机的特点计算机的特点计算机的特点1.15 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识（3 3）存储量大，记忆力强）存储量大，记忆力强）存储量大，记忆力强）存储量大，记忆力强计算机内部的存储器是计算机不但能够保存大量的计算机内部的存储器是计算机不但能够保存大量的计算机内部的存储器是计算机不但能够保存大量的计算机内部的存储器是计算机不但能够保存大量的信息，而且还能准确、快速的写入或读出信息，并且十信息，而且还能准确、快速的写入或读出信息，并且十信息，而且还能准确、快速的写入或读出信息，并且十信息，而且还能准确、快速的写入或读出信息，并且十分容易复制传输。目前一般计算机存储容量已经进入分容易复制传输。目前一般计算机存储容量已经进入分容易复制传输。目前一般计算机存储容量已经进入分容易复制传输。目前一般计算机存储容量已经进入“TBTB”时代。时代。时代。时代。1.1.21.1.2计算机的特点计算机的特点计算机的特点计算机的特点1.16 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识（4 4）自动化程度高，逻辑判断能力强）自动化程度高，逻辑判断能力强）自动化程度高，逻辑判断能力强）自动化程度高，逻辑判断能力强计算机采用计算机采用计算机采用计算机采用“存储程序存储程序存储程序存储程序”方式工作，即是计算机能方式工作，即是计算机能方式工作，即是计算机能方式工作，即是计算机能够按照够按照够按照够按照存储存储存储存储在其中的在其中的在其中的在其中的程序程序程序程序自动运行。一旦程序启动，控自动运行。一旦程序启动，控自动运行。一旦程序启动，控自动运行。一旦程序启动，控制单元就制单元就制单元就制单元就顺序顺序顺序顺序地访问存储器，读出指令，逐条解释执行地访问存储器，读出指令，逐条解释执行地访问存储器，读出指令，逐条解释执行地访问存储器，读出指令，逐条解释执行指令，这个过程不需人工干预。另外计算机逻辑判断能指令，这个过程不需人工干预。另外计算机逻辑判断能指令，这个过程不需人工干预。另外计算机逻辑判断能指令，这个过程不需人工干预。另外计算机逻辑判断能力强，能完成各种力强，能完成各种力强，能完成各种力强，能完成各种复杂问题复杂问题复杂问题复杂问题的的的的分析分析分析分析，可以自动完成各种，可以自动完成各种，可以自动完成各种，可以自动完成各种任务，实现自动控制。任务，实现自动控制。任务，实现自动控制。任务，实现自动控制。1.1.21.1.2计算机的特点计算机的特点计算机的特点计算机的特点1.17 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识1.1.41.1.4计算机的分类计算机的分类计算机的分类计算机的分类巨型机巨型机称为称为称为称为超级计算机超级计算机超级计算机超级计算机。功能最强，运算速度最功能最强，运算速度最功能最强，运算速度最功能最强，运算速度最快，储存容量最大。快，储存容量最大。快，储存容量最大。快，储存容量最大。应用应用应用应用：国家级国家级国家级国家级军事、科研、气象、空军事、科研、气象、空军事、科研、气象、空军事、科研、气象、空间技术等。间技术等。间技术等。间技术等。1.18 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识大型机大型机称为称为称为称为通用计算机通用计算机通用计算机通用计算机。具有很强的通用型和综具有很强的通用型和综具有很强的通用型和综具有很强的通用型和综合处理能力。合处理能力。合处理能力。合处理能力。应用应用应用应用：政府政府政府政府、大型企业大型企业大型企业大型企业大型数据管理、高密度大型数据管理、高密度大型数据管理、高密度大型数据管理、高密度自动化等。自动化等。自动化等。自动化等。1.1.31.1.3计算机的分类计算机的分类计算机的分类计算机的分类1.19 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识小型机小型机称为称为称为称为专用计算机专用计算机专用计算机专用计算机。规模小，结构简单，规模小，结构简单，规模小，结构简单，规模小，结构简单，专用硬件设备专用硬件设备专用硬件设备专用硬件设备应用应用应用应用：中小型企业中小型企业中小型企业中小型企业科学计算、数据处理、自动化控制等科学计算、数据处理、自动化控制等科学计算、数据处理、自动化控制等科学计算、数据处理、自动化控制等1.1.31.1.3计算机的分类计算机的分类计算机的分类计算机的分类1.20 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识微型机微型机称为称为称为称为个人计算机个人计算机个人计算机个人计算机。内核设备是一颗微处理器内核设备是一颗微处理器内核设备是一颗微处理器内核设备是一颗微处理器，价格低，价格低，价格低，价格低廉、体积小、性能高、功耗低。廉、体积小、性能高、功耗低。廉、体积小、性能高、功耗低。廉、体积小、性能高、功耗低。应用应用应用应用：日常生活日常生活日常生活日常生活社会生活各领域。社会生活各领域。社会生活各领域。社会生活各领域。1.1.31.1.3计算机的分类计算机的分类计算机的分类计算机的分类1.21 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识工作站工作站介于介于介于介于小型机小型机小型机小型机和和和和微型机微型机微型机微型机之间的之间的之间的之间的高档微型机高档微型机高档微型机高档微型机。具有较强的数据处理能力和具有较强的数据处理能力和具有较强的数据处理能力和具有较强的数据处理能力和高性能的图形处理高性能的图形处理高性能的图形处理高性能的图形处理。应用应用应用应用：中小型企业、个人中小型企业、个人中小型企业、个人中小型企业、个人图像处理、计算机辅助设计等。图像处理、计算机辅助设计等。图像处理、计算机辅助设计等。图像处理、计算机辅助设计等。1.1.31.1.3计算机的分类计算机的分类计算机的分类计算机的分类1.22 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识1.1.41.1.4计算机的应用计算机的应用计算机的应用计算机的应用应用用特点特点举例举例科学计算科学计算 数值计算,计算量大,数值变化范围广数据处理数据处理 对大量数据进行收集、分类、排序、存储、计算、传输和制表等加工处理信息管理系统（MIS），决策支持系统，专家系统（ES），办公自动化（OA）自动控制自动控制 实时性和高可靠性 生产过程的自动控制计算机算机辅助助 具有设计性质的过程都可以让计算机帮助实现部分或全部工作计算机辅助教学（CAI）计算机辅助设计(CAD)计算机辅助制造(CAM)计算机辅助测试(CAT)人工智能（人工智能（AIAI）模拟人类智力活动机器人研究，专家系统，模式识别，智能检索，自然语言处理，机器翻译，定理自动证明多媒体技术多媒体技术对文本、图像、声音、视频、动画等综合信息处理应用软件网络与通讯网络与通讯计算机技术与通信技术的结合互联网、即时通讯软件1.23 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识（1 1）巨型化：尖端科学技术）巨型化：尖端科学技术）巨型化：尖端科学技术）巨型化：尖端科学技术-专业化专业化专业化专业化（2 2）微型化：笔记本、平板计算机）微型化：笔记本、平板计算机）微型化：笔记本、平板计算机）微型化：笔记本、平板计算机-通用化通用化通用化通用化（3 3）网络化）网络化）网络化）网络化：资源共享（硬件、软件、数据资源共享）：资源共享（硬件、软件、数据资源共享）：资源共享（硬件、软件、数据资源共享）：资源共享（硬件、软件、数据资源共享）-互通化互通化互通化互通化（4 4）智能化：智能机器人）智能化：智能机器人）智能化：智能机器人）智能化：智能机器人-人性化人性化人性化人性化1.1.51.1.5计算机发展方向计算机发展方向计算机发展方向计算机发展方向1.24 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识v数制的概念数制的概念v进制之间的转换进制之间的转换v英文编码英文编码1.2 1.2 计算机信息表示计算机信息表示1.25 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识数制数制数制数制是人们用一组统一规定的符号和规则来表示数的方法。是人们用一组统一规定的符号和规则来表示数的方法。是人们用一组统一规定的符号和规则来表示数的方法。是人们用一组统一规定的符号和规则来表示数的方法。进位计数制进位计数制进位计数制进位计数制，简称，简称，简称，简称“进制进制进制进制”是按进位的原则进行计算的数制。是按进位的原则进行计算的数制。是按进位的原则进行计算的数制。是按进位的原则进行计算的数制。1.2.11.2.1数制的概念数制的概念数制的概念数制的概念进制的特点：进制的特点：进制的特点：进制的特点：（1 1）数制的基数确定了所采用的进位计数制。）数制的基数确定了所采用的进位计数制。）数制的基数确定了所采用的进位计数制。）数制的基数确定了所采用的进位计数制。数码数码数码数码是一组用来表示各种数制的数字符号，如十进制数码为是一组用来表示各种数制的数字符号，如十进制数码为是一组用来表示各种数制的数字符号，如十进制数码为是一组用来表示各种数制的数字符号，如十进制数码为0909。所用的数字符。所用的数字符。所用的数字符。所用的数字符号的个数称为号的个数称为号的个数称为号的个数称为基数基数基数基数。如十进制数制的基数为。如十进制数制的基数为。如十进制数制的基数为。如十进制数制的基数为1010；二进制的基数为；二进制的基数为；二进制的基数为；二进制的基数为2 2。对于。对于。对于。对于N N进位数制，进位数制，进位数制，进位数制，有有有有N N个数字符号。如个数字符号。如个数字符号。如个数字符号。如十进制十进制十进制十进制中有中有中有中有1010个数字符号：个数字符号：个数字符号：个数字符号：0909；二进制二进制二进制二进制有有有有2 2个符号：个符号：个符号：个符号：0 0和和和和1 1；八八八八进制进制进制进制有有有有8 8个符号：个符号：个符号：个符号：0707；十六进制十六进制十六进制十六进制共有共有共有共有1616个符号：个符号：个符号：个符号：0909、AFAF。（2 2）采用位权表示方法。）采用位权表示方法。）采用位权表示方法。）采用位权表示方法。数位数位数位数位指数码在数中指数码在数中指数码在数中指数码在数中 的位置，如个位、十位、百位等，的位置，如个位、十位、百位等，的位置，如个位、十位、百位等，的位置，如个位、十位、百位等，处在不同数位上的相同数处在不同数位上的相同数处在不同数位上的相同数处在不同数位上的相同数码所代表的值不同码所代表的值不同码所代表的值不同码所代表的值不同，一个，一个，一个，一个数码数码数码数码在某个在某个在某个在某个数位数位数位数位上所表示的实际数值等于该数值乘以所在上所表示的实际数值等于该数值乘以所在上所表示的实际数值等于该数值乘以所在上所表示的实际数值等于该数值乘以所在数位有关的常数，这个常数称为数位有关的常数，这个常数称为数位有关的常数，这个常数称为数位有关的常数，这个常数称为位权位权位权位权。位权与基数的关系是：位权的值恰是基数的整数次幂。位权与基数的关系是：位权的值恰是基数的整数次幂。位权与基数的关系是：位权的值恰是基数的整数次幂。位权与基数的关系是：位权的值恰是基数的整数次幂。1.26 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识十进制十进制R R=10，可使用，可使用0,1,2,3,4,5,6,7,8,9二进制二进制R R=2，可使用，可使用0,1八进制八进制R R=8，可使用，可使用0,1,2,3,4,5,6,7十六进制十六进制R R=16，可使用，可使用0,9,A,B,C,D,E,F“逢逢R进进一一，借，借一一当当R”（3 3）逢）逢）逢）逢R R进一。进一。进一。进一。如十进制中逢如十进制中逢如十进制中逢如十进制中逢1010进进进进1 1；八进制中逢；八进制中逢；八进制中逢；八进制中逢8 8进进进进1 1；二进制中逢；二进制中逢；二进制中逢；二进制中逢2 2进进进进1 1；十六；十六；十六；十六进制中逢进制中逢进制中逢进制中逢1616进进进进1 1。1.2.1数制的概念数制的概念1.27 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识（4 4）数据的表示：）数据的表示：）数据的表示：）数据的表示：可以用数据后加一个特定的字母来表示它所采用的进制：字母可以用数据后加一个特定的字母来表示它所采用的进制：字母可以用数据后加一个特定的字母来表示它所采用的进制：字母可以用数据后加一个特定的字母来表示它所采用的进制：字母D D表示数据表示数据表示数据表示数据为十进制（也可以省略）；字母为十进制（也可以省略）；字母为十进制（也可以省略）；字母为十进制（也可以省略）；字母B B表示数据为二进制；字母表示数据为二进制；字母表示数据为二进制；字母表示数据为二进制；字母OO表示数据为八进制；表示数据为八进制；表示数据为八进制；表示数据为八进制；字母字母字母字母HH表示数据为十六进制。例如：表示数据为十六进制。例如：表示数据为十六进制。例如：表示数据为十六进制。例如：567.17D567.17D（十进制的（十进制的（十进制的（十进制的567.17567.17）、）、）、）、110.11110.11（十（十（十（十进制的进制的进制的进制的110.11110.11，省略了字母，省略了字母，省略了字母，省略了字母D D）、）、）、）、110.11B110.11B（二进制的（二进制的（二进制的（二进制的110.11110.11）、）、）、）、245O245O（八进制（八进制（八进制（八进制的的的的245245）、）、）、）、234.5BH234.5BH（十六进制的（十六进制的（十六进制的（十六进制的234.5B234.5B）。）。）。）。进制原始数按位权展开对应十进制数十进制923.459102+2101+3100+410-1+510-2923.45二进制1101.1123+122+021+120+12-113.5八进制572.4582+781+280+48-1378.5十六进制3B4.43162+B161+4160+416-1948.251.2.1数制的概念数制的概念1.28 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识123.45=110123.45=1102 2+210+2101 1+310+3100 0+410+410-1-1+510+510-2-2(110101.101)(110101.101)2 2=12=125 5+12+124 4+02+023 3+12+122 2+02+021 1+12+120 0+12+12-1 1+02+022 2+12+12-3-3(56AB.C9)(56AB.C9)1616=516=5163 3+616+6162 2+1016+10161 1+1116+11160 0+1216+1216-1-1+916916-2-2任务任务任务任务1-11-1写出十进制数写出十进制数写出十进制数写出十进制数123.45123.45按权展开。按权展开。按权展开。按权展开。1.2.1数制的概念数制的概念任务任务任务任务1-21-2写出二进制数写出二进制数写出二进制数写出二进制数(110101.101)(110101.101)2 2按权展开。按权展开。按权展开。按权展开。任务任务任务任务1-31-3写出十六进制数写出十六进制数写出十六进制数写出十六进制数(56AB.C9)(56AB.C9)1616按权展开。按权展开。按权展开。按权展开。1.29 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识十进制整数转换二进制方采用除十进制整数转换二进制方采用除十进制整数转换二进制方采用除十进制整数转换二进制方采用除2 2 2 2取余法：取余法：取余法：取余法：将十进制数除以将十进制数除以将十进制数除以将十进制数除以2,2,2,2,得到一个商数和一个余数得到一个商数和一个余数得到一个商数和一个余数得到一个商数和一个余数;再将商数除以再将商数除以再将商数除以再将商数除以2,2,2,2,又得到一个商数和一个余数又得到一个商数和一个余数又得到一个商数和一个余数又得到一个商数和一个余数;继续这个过程，直到商数等于零继续这个过程，直到商数等于零继续这个过程，直到商数等于零继续这个过程，直到商数等于零为止。每次得到的余数为止。每次得到的余数为止。每次得到的余数为止。每次得到的余数(必定是必定是必定是必定是0 0 0 0或或或或1)1)1)1)就是对应二进制数的各位就是对应二进制数的各位就是对应二进制数的各位就是对应二进制数的各位数字。数字。数字。数字。但必须注意：但必须注意：但必须注意：但必须注意：第一次得到的余数为二进制数的最低位，最后第一次得到的余数为二进制数的最低位，最后第一次得到的余数为二进制数的最低位，最后第一次得到的余数为二进制数的最低位，最后一次得到的余数为二进制数的最高位。一次得到的余数为二进制数的最高位。一次得到的余数为二进制数的最高位。一次得到的余数为二进制数的最高位。1.2.2进制之间的转换进制之间的转换1.30 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识1.N1.N进制转换为十进制进制转换为十进制进制转换为十进制进制转换为十进制转换的方法是：将转换的方法是：将转换的方法是：将转换的方法是：将N N进制进制进制进制D D（二、八、十六进制）按权展开为多项式（二、八、十六进制）按权展开为多项式（二、八、十六进制）按权展开为多项式（二、八、十六进制）按权展开为多项式求和表达式，然后按十进制运算规律对多项式各项数值求和，得到多求和表达式，然后按十进制运算规律对多项式各项数值求和，得到多求和表达式，然后按十进制运算规律对多项式各项数值求和，得到多求和表达式，然后按十进制运算规律对多项式各项数值求和，得到多项式的值，即为项式的值，即为项式的值，即为项式的值，即为N N进制的数进制的数进制的数进制的数D D所对应的十进制数值所对应的十进制数值所对应的十进制数值所对应的十进制数值。任务任务任务任务1-41-4将二进制数将二进制数将二进制数将二进制数(101.101)(101.101)2 2转换为十进制数。转换为十进制数。转换为十进制数。转换为十进制数。(101.101)(101.101)2 2=12=122 2+02+021 1+12+120 0+12+12-1-1+02+02-2-2+12+12-3-3=5.625=5.625任务任务任务任务1-51-5将八进制数将八进制数将八进制数将八进制数(521.14)(521.14)8 8转换为十进制数。转换为十进制数。转换为十进制数。转换为十进制数。(521.14)(521.14)8 8=58=582 2+28+281 1+18+180 0+18+18-1-1+48+48-2-2=337.1875=337.18751.2.2进制之间的转换进制之间的转换1.31 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识任务任务任务任务1-61-6将十六进制数将十六进制数将十六进制数将十六进制数(A1.C)(A1.C)1616转换为十进制数。转换为十进制数。转换为十进制数。转换为十进制数。(A1.C)(A1.C)1616=1016=10161 1+116+1160 0+1216+1216-1-1=161.75=161.752.2.十进制转换为十进制转换为十进制转换为十进制转换为N N进制进制进制进制任务任务任务任务1-71-7将十进制数将十进制数将十进制数将十进制数124.532124.532转换成二进制数，小数部分转换成二进制数，小数部分转换成二进制数，小数部分转换成二进制数，小数部分精确到精确到精确到精确到5 5位。位。位。位。整数部分的转换：整数部分的转换：整数部分的转换：整数部分的转换：1.2.2进制之间的转换进制之间的转换1.32 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识小数部分的转换：小数部分的转换：小数部分的转换：小数部分的转换：1.2.2进制之间的转换进制之间的转换1.33 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识任务任务任务任务1-81-8将十进制数将十进制数将十进制数将十进制数1228.2581228.258转换成八进制数，小数部分精转换成八进制数，小数部分精转换成八进制数，小数部分精转换成八进制数，小数部分精确到确到确到确到3 3位。位。位。位。整数部分的转换：整数部分的转换：整数部分的转换：整数部分的转换：小数部分的转换小数部分的转换小数部分的转换小数部分的转换1.2.2进制之间的转换进制之间的转换1.34 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识权权（值）（值）2（值）（值）1020112110222100423100082410000161.2.2进制之间的转换进制之间的转换部分二进制的权值表部分二进制的权值表二进制与八进制之间的转换二进制与八进制之间的转换二进制与八进制之间的转换二进制与八进制之间的转换由于由于由于由于2 23 3=8=8，所以，所以，所以，所以1 1位八进制相当于位八进制相当于位八进制相当于位八进制相当于3 3位二进制，位二进制，位二进制，位二进制，7 7记作记作记作记作111111二进制与十六进制之间的转换二进制与十六进制之间的转换二进制与十六进制之间的转换二进制与十六进制之间的转换由于由于由于由于2 24 4=16=16，所以，所以，所以，所以1 1位十六进制相当于位十六进制相当于位十六进制相当于位十六进制相当于4 4位二进制，位二进制，位二进制，位二进制，F F记作记作记作记作111111111.35 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识3.3.二进制与八进制之间的转换二进制与八进制之间的转换二进制与八进制之间的转换二进制与八进制之间的转换任务任务任务任务1-91-9将八进制数将八进制数将八进制数将八进制数(423.45)(423.45)8 8转换为二进制数。转换为二进制数。转换为二进制数。转换为二进制数。任务任务任务任务1-101-10将二进制数将二进制数将二进制数将二进制数(1101010100.10111)(1101010100.10111)2 2转换为八进制数。转换为八进制数。转换为八进制数。转换为八进制数。1.2.2进制之间的转换进制之间的转换1.36 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识4.4.二进制与十六进制之间的转换二进制与十六进制之间的转换二进制与十六进制之间的转换二进制与十六进制之间的转换任务任务任务任务1-111-11将十六进制数将十六进制数将十六进制数将十六进制数(C82.D5)(C82.D5)1616转换为二进制数。转换为二进制数。转换为二进制数。转换为二进制数。任务任务任务任务1-121-12将二进制数将二进制数将二进制数将二进制数(1101010100.10111)(1101010100.10111)2 2 转换为十六进制数。转换为十六进制数。转换为十六进制数。转换为十六进制数。1.2.2进制之间的转换进制之间的转换1.37 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识在计算机中，数据存储的最小单位为比特（在计算机中，数据存储的最小单位为比特（在计算机中，数据存储的最小单位为比特（在计算机中，数据存储的最小单位为比特（bitbit），），），），1 1比特为比特为比特为比特为1 1个二进制位。个二进制位。个二进制位。个二进制位。数据的存储单位数据的存储单位数据的存储单位数据的存储单位字节（字节（字节（字节（ByteByte，B B），是），是），是），是计算机数据处理最基本的单位计算机数据处理最基本的单位计算机数据处理最基本的单位计算机数据处理最基本的单位，同样也是，同样也是，同样也是，同样也是储存器容储存器容储存器容储存器容 量的基本单位量的基本单位量的基本单位量的基本单位，1 1个字节为个字节为个字节为个字节为8 8个二进制位。个二进制位。个二进制位。个二进制位。除字节外，还有千字节（除字节外，还有千字节（除字节外，还有千字节（除字节外，还有千字节（KBKB）、兆字节（）、兆字节（）、兆字节（）、兆字节（MBMB）、吉字节（）、吉字节（）、吉字节（）、吉字节（GBGB）、太字）、太字）、太字）、太字 节（节（节（节（TBTB）。）。）。）。它们的换算关系是：它们的换算关系是：它们的换算关系是：它们的换算关系是：1KB=1024B=21KB=1024B=21010B B1MB=1024KB=1048576B=21MB=1024KB=1048576B=22020B B1GB=1024MB=1048576KB=1073741824B=21GB=1024MB=1048576KB=1073741824B=23030B B1TB=1024GB=21TB=1024GB=24040BB1.38 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识ASCII码码（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）是美国信息交换标准代码的简称。是美国信息交换标准代码的简称。标准标准ASCII码为码为7位位，占一个字节（，占一个字节（最最高位为高位为0）。）。ASCII码字符编码表码字符编码表7位二进制数给出了位二进制数给出了128个编码个编码，表示了，表示了128个不同的字符。其中个不同的字符。其中95个字符可以显示，包括大小写英文字母、数字、运算符号、标点符号等。个字符可以显示，包括大小写英文字母、数字、运算符号、标点符号等。另外的另外的33个字符，是不可显示的，它们是控制码，编码值为个字符，是不可显示的，它们是控制码，编码值为031和和127。ASCII码查表方式：先查列（码查表方式：先查列（000），后查行（），后查行（0000）；）；例：数字例：数字“2”的的ASCII码为码为01100101.2.3英文的编码英文的编码1.39 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识1.2.31.2.3英文的编码英文的编码英文的编码英文的编码7 7位位位位ASCASC代码表代码表代码表代码表 高4位低4位0000010100111001011101110000NULLDLE空格0Pp0001SOHDC1!1AQaq0010STXDC22BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BELLETB,7GWgw1000BSCAN(8HXhx1001HTEM)9IYiy1010LFSUB*:JZjz1011VTESC+;Kk1100FFFS,Nn1111SIUS/?O_oDEL1.40 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识中文编码：中文编码：国家标准代码，简称国家标准代码，简称国标码国标码，是中华人民共和国的中文常用汉字编码，是中华人民共和国的中文常用汉字编码集，集，GB2312是其中一个简体中文字符集，由是其中一个简体中文字符集，由6763个常用汉字和个常用汉字和682个个全角的非汉字字符组成。其中汉字根据使用的频率分为两级。一级汉字全角的非汉字字符组成。其中汉字根据使用的频率分为两级。一级汉字3755个，二级汉字个，二级汉字3008个。个。GB2312字符在计算机中存储是以其字符在计算机中存储是以其区位码区位码为基础的，其中汉字的区为基础的，其中汉字的区码和位码分别占一个存储单元，每个汉字占两个存储单元。由于区码和码和位码分别占一个存储单元，每个汉字占两个存储单元。由于区码和位码的取值范围都是在位码的取值范围都是在194之间，这样的范围同西文的存储表示冲突。之间，这样的范围同西文的存储表示冲突。例如汉字例如汉字珀珀在在GB2312中的区位码为中的区位码为7174，其两字节表示形式为，其两字节表示形式为71，74；而两个西文字符；而两个西文字符GJ的存储码也是的存储码也是71,74。这种冲突将导致在解。这种冲突将导致在解释编码时到底表示的是一个汉字还是两个西文字符将无法判断。释编码时到底表示的是一个汉字还是两个西文字符将无法判断。1.2.3英文的编码英文的编码1.41 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识中文编码：中文编码：为避免同西文的存储发生冲突，为避免同西文的存储发生冲突，GB2312字符在进行存储时，通过将原字符在进行存储时，通过将原来的每个字节第来的每个字节第8bit设置为设置为1同西文加以区别，如果第同西文加以区别，如果第8bit为为0，则表示，则表示西文字符，否则表示西文字符，否则表示GB2312中的字符。实际存储时，采用了将区位码中的字符。实际存储时，采用了将区位码的每个字节分别加上的每个字节分别加上A0H（160）的方法转换为的方法转换为存储内码存储内码，计算机存储，计算机存储规则是此编码的补码，而且是位码在前，区码在后。例如汉字规则是此编码的补码，而且是位码在前，区码在后。例如汉字中中的的区位码为区位码为5448，其存储内码为，其存储内码为D6DOH，其转换过程为：，其转换过程为：1.2.3英文的编码英文的编码区位码（十进制）区位码（十六进制）国际码储存内码54483630H3630H+2020H=5650H5650H+8080H=D6D0H1.42 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识v计算机系统构成概述计算机系统构成概述v计算机工作原理计算机工作原理v硬件系统硬件系统v软件系统软件系统v微型计算机系统微型计算机系统1.3 1.3 计算机系统组成计算机系统组成1.43 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识1.3.11.3.1计算机系统构成概述计算机系统构成概述计算机系统构成概述计算机系统构成概述 计算机（计算机（计算机（计算机（pcpc）软件系统（支持运行硬件软件系统（支持运行硬件系统的一系列系统的一系列程序程序程序程序）硬件系统（存储）硬件系统（存储）1.44 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机软件系统计算机软件系统计算机软件系统计算机软件系统系统软件应用软件操作系统语言处理程序数据库系统汇编语言编译程序解释程序各种服务性程序各种应用程序软件包用户编制的应用程序聊天工具QQ msn。浏览器office wps1.3.11.3.1计算机系统构成概述计算机系统构成概述计算机系统构成概述计算机系统构成概述1.45 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识 硬件系统硬件系统硬件系统硬件系统主机主机外部设备外部设备中央处理器中央处理器（cpucpu）内存存储器内存存储器（内存条）（内存条）运算器运算器控制器控制器输入设备（键盘，鼠标，扫描仪，摄像头，输入设备（键盘，鼠标，扫描仪，摄像头，数字化仪）数字化仪）输出设备输出设备(显示器，打印机绘图仪显示器，打印机绘图仪)外存储器外存储器（磁盘，磁带，光盘，（磁盘，磁带，光盘，U U盘，盘，移动硬盘）移动硬盘）临时性存储临时性存储（内存的容量大小决定着计算机运行的快慢）（内存的容量大小决定着计算机运行的快慢）主要负责控制和运主要负责控制和运算算1.3.11.3.1计算机系统构成概述计算机系统构成概述计算机系统构成概述计算机系统构成概述1.46 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识1.3.21.3.2计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理冯冯冯冯 诺依曼等人在诺依曼等人在诺依曼等人在诺依曼等人在19461946年年年年6 6月提出计算月提出计算月提出计算月提出计算机设计概念：机设计概念：机设计概念：机设计概念：1 1、计算机（指硬件）应由、计算机（指硬件）应由、计算机（指硬件）应由、计算机（指硬件）应由运算器运算器运算器运算器、存储器存储器存储器存储器、控制器控制器控制器控制器、输入设备输入设备输入设备输入设备和和和和输出设备输出设备输出设备输出设备五大基本部件组成；五大基本部件组成；五大基本部件组成；五大基本部件组成；2 2、计算机内部采用、计算机内部采用、计算机内部采用、计算机内部采用二进制二进制二进制二进制来表示指来表示指来表示指来表示指令和数据；令和数据；令和数据；令和数据；3 3、将编好的程序和原始数据事先存、将编好的程序和原始数据事先存、将编好的程序和原始数据事先存、将编好的程序和原始数据事先存入存储器中，然后再启动计算机工作，入存储器中，然后再启动计算机工作，入存储器中，然后再启动计算机工作，入存储器中，然后再启动计算机工作，使计算机在不需要人工干预的情况下，使计算机在不需要人工干预的情况下，使计算机在不需要人工干预的情况下，使计算机在不需要人工干预的情况下，自动、高速地从存储器中取出指令加以自动、高速地从存储器中取出指令加以自动、高速地从存储器中取出指令加以自动、高速地从存储器中取出指令加以执行。执行。执行。执行。冯冯 诺依曼诺依曼1.47 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机的基本工作原理是依据计算机的基本工作原理是依据计算机的基本工作原理是依据计算机的基本工作原理是依据冯诺依曼提出的冯诺依曼提出的冯诺依曼提出的冯诺依曼提出的“内部程序存储内部程序存储内部程序存储内部程序存储”工作原理，即程序放在内存存储中，工作原理，即程序放在内存存储中，工作原理，即程序放在内存存储中，工作原理，即程序放在内存存储中，控制器从内存取出指令，经过指令控制器从内存取出指令，经过指令控制器从内存取出指令，经过指令控制器从内存取出指令，经过指令译码（分析指令），向全机各个部译码（分析指令），向全机各个部译码（分析指令），向全机各个部译码（分析指令），向全机各个部件发出相应的控制信号（执行指令）件发出相应的控制信号（执行指令）件发出相应的控制信号（执行指令）件发出相应的控制信号（执行指令）。如图如图如图如图1 1标出计算机各设备之间的标出计算机各设备之间的标出计算机各设备之间的标出计算机各设备之间的数据流和控制信号。数据流和控制信号。数据流和控制信号。数据流和控制信号。1.3.21.3.2计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理1.48 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识1.3.21.3.2计算机工作原理（图解）计算机工作原理（图解）计算机工作原理（图解）计算机工作原理（图解）输入设备程序数据存储器输出设备用户用户输入结果运算器控制器数据信息控制信息cpu（中央处理器）数据结果指令图图图图1 11.49 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识 按照冯按照冯按照冯按照冯诺依曼计算机体系结构，计算机硬件包括输入、诺依曼计算机体系结构，计算机硬件包括输入、诺依曼计算机体系结构，计算机硬件包括输入、诺依曼计算机体系结构，计算机硬件包括输入、运算器、控制器、存储器、输出五个部分。运算器、控制器、存储器、输出五个部分。运算器、控制器、存储器、输出五个部分。运算器、控制器、存储器、输出五个部分。输入设备输出设备运算器存储器控制器1.3.3硬件系统硬件系统1.50 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识 （1）运运算算器器（ArithmeticLogicalUnit，ALU）。运运算算器器是计算机中进行算术运算和逻辑运算的部件。是计算机中进行算术运算和逻辑运算的部件。（2）控控制制器器（ControlUnit，CU）。控控制制器器是是统统一一控控制制和和指指挥挥计计算算机机的的各各个个部部件件协协调调工工作作的的部部件件。在在控控制制器器的的控控制制下下，计计算算机机能能够够自自动动按按照照程程序序设设定定的的步步骤骤进进行行一一系系列列指指定定的的操作，以完成特定的任务。操作，以完成特定的任务。运运算算器器和和控控制制器器合合称称为为中中央央处处理理器器（CenterProcessingUnit，CPU），是计算机系统的核心部件。），是计算机系统的核心部件。1.3.3硬件系统硬件系统1.51 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识 （3）存储器。）存储器。存储器是用来存储程序和数据的部件。存储器可存储器是用来存储程序和数据的部件。存储器可以在控制器控制下对数据进行存取操作，我们把数据从存储器中以在控制器控制下对数据进行存取操作，我们把数据从存储器中取出的过程称为取出的过程称为“读读”，把数据存入存储器的过程称为，把数据存入存储器的过程称为“写写”。存储器容器用存储器容器用B、KB、MB、GB、TB等存储容量单位表示。通常等存储容量单位表示。通常将存储器分为将存储器分为内存储器（内存）内存储器（内存）和和外存储器（外存）外存储器（外存）。（4）输入设备。）输入设备。输入设备是用来向计算机主机输入程序和数输入设备是用来向计算机主机输入程序和数据的设备，计算机常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等等。据的设备，计算机常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等等。（5 5）输出设备。）输出设备。输出设备是将计算机处理的数据、计算结果输出设备是将计算机处理的数据、计算结果等内部信息按人们要求的形式输出。等内部信息按人们要求的形式输出。1.3.3硬件系统硬件系统1.52 2015第第第第1 1章章章章计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识计算机基础知识所谓所谓所谓所谓计算机软件计算机软件计算机软件计算机软件，就是指支持计算机运行或解决某些特定问题而，就是指支持计算机运行或解决某些特定问题而，就是指支持计算机运行或解决某些特定问题而，就是指支持计算机运行或解决某些特定问题而需要的程序、数据以及相关的文档。需要的程序、数据以及相关的文档。需要的程序、数据以及相关的文档。需要的程序、数据以及相关的文档。1.3.41.3.4软件系统软件系统软件系统软件系统用户用应件软硬件系件