计算机概论与数制

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1、 计算机应用基础计算机应用基础教学计划(文理)总学时：32学时上课：17学时 上机：15学时 考核方式：闭卷教师：陈爱平 电话：15387070106第1章 概 论 能够自动地进行快速运算的电 子设备 现代信息处理技术的基础电子计算机（电脑）电子计算机（电脑）要求： 学习本章后能对计算机有总体认识1.1 1.1 计算机的发展史计算机的发展史1.2 计算机的应用1.3 计算机教育与应用能力1.1 1.1 计算机系统基础知识计算机系统基础知识信息化社会的主要技术包括三个方面：计算机技术、通信技术和网络技术 学习和掌握计算机知识，能使人 们适应现代社会的变革，更好的为 社会服务。1.1.1 计算机发

2、展史上的开拓者1. 最早的计算器 算盘主要功能是帮助人们在计算时记住结果 计算尺 2. 发明计算机的鼻祖（布莱斯帕斯卡 ） 帕斯卡发明的计算器 剑桥大学数学教授查尔斯巴贝奇（ Charles Babbage）在国际上被公认为计算 机之父 1944年艾肯建成Mark I计算机 3. 抽象计算机模型 - 图灵机图灵机由读写头和纸带组成 1、匈牙利，Von Neumann，现代计算 机的体系结构（冯诺依曼结构，“存储程序”思 想）五大基本部件：运算器、控制器 、存储器、输入设备、输出设备二进制：表示数据和指令4. 存储程序设想 - 冯诺依曼计算机1.1.2 早期电子计算机 1、计算机的几个发展阶段）

3、机电计算阶段（公元前450 1944） 1642年，Pascal，机械式加减法机器 1671年，Leibniz，机械式加减乘除 法机器（二进制） 1833年，Babbage，差分机（蒸汽分 析发动机） 现代计算机发展阶段传统集中（1946至今）英国，Turing，可计算性理论工作原理：程序预先存入存储器取出执 行1946年2月，ENIAC，宾夕法尼亚大学 第一代电子计算机 （19461957）电子管 特点（ 元器件、软件、代表机型、应用范 围） 第二代电子计算机 （19581964）晶体管第三代电子计算机（19651970）中、小规模集 成电路第四代电子计算机（1971至今）大、超大规模 集成

4、电路微型机5代产品：第1代（19711973）第2代（19731977）第3代（19771980）第4代（19811992）第5代（1993至今）微型机及网络发展阶段分散（1971至今）计算机微型化使计算机走向社 会和个人计算机技术和通信技术相结合 产生了计算机网络1971年，Intel，摩尔定律（ Moores Law）微处理器和微机以平均每18个月性 能提高一倍、价格降低一半的速度 发展计算机信息处理的特点 运算速度快、精度高 存储容量大、存储速度快 具有逻辑判断能力 工作自动化 用户界面友好 计算机网络使得世界变“小”微机还具有体积小、重量轻、耗电微机还具有体积小、重量轻、耗电 少、功能

5、强、使用灵活、维护方便少、功能强、使用灵活、维护方便 、可靠性高、易掌握、价格便宜等、可靠性高、易掌握、价格便宜等 特点特点1.1.3 计算机系统1. C语言和UNIX操作系统 2. 事实上，操作系统UNIX的开发在前， 而程序语言C是为了使 UNIX具有可移植性而 后来研制的。里奇和汤普森两人，在贝尔实 验室中是一对亲密的合作伙伴。汤普森在 UNIX的开发中起了主导的作用，而里奇则在 C的设计中发挥了更大的作用。 3. 2. 关系型数据库1.2 计算机的应用计算机典型应用领域有： 科学计算（数值计算） 信息处理（数据处理） 过程控制 计算机辅助系统（辅助设计CAD、辅助制 造CAM、辅助教育

6、CBE） 人工智能(或智能模拟) 网络应用 1.2.1 信息处理 1.2.2 PC机按照规模，计算机分为超级计算机、大型 计算机、小型计算机和微型计算机（又称个人 计算机）4大类。 1.2.3 网络时代与实实在在的物质世界相对，被称为虚拟 世界。而把我们带入这个美妙的虚拟世界的， 就是万维网( World Wide Web，WWW)。World Wide Web的发明者就是WWW之父蒂姆伯纳斯 李（Tim Berners Lee）。1.3 计算机教育与应用能力 1.3.1 两类计算机教育高等学校的计算机教育有两类不同的范畴： 一类是计算机专业的学科教育 - 计算机专业教 育；另一类是对全体大学

7、生的计算机普及教育 - 计算机基础教育。 1.3.2 我国计算机基础教育的历史回顾30多年来，我国高校计算机基础教育经历了 起步、发展、普及3个阶段。它们正好与我国出 现的3次计算机普及高潮相呼应。 1.3.3 对大学生的计算机应用能力(1)操作使用能力； (2)应用开发能力 ； (3)研究创新能力 1.2 信息在计算机内的表示数据和信息 数据：表达现实世界中各种信息的 一组可以记录、识别的记号或符号 ，它是信息的载体，是信息的具体 表现形式。1.2.1 二进制运算 1.进位计数制 Notation数的书写和命名方法称为计 数，不同的计数规则构成不同的 进位计数制，简称数制。3个基本的概念：数

8、位：指数码在一个数中的位置基数R：指在某种进制中允许使用 的基本数码的个数权：和数位有关，每个数位上的数 码大小等于该数码乘以一个常数（ 即“权”）Rn常用的几种计数制十进制 Decimal 数码：有十个数字符号0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 基数：十，逢十进一，借一当十 数位：数码在数中所处的位置，以小数 点为界 3 0 9 6 . 7 2 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 权：用10k表示第k位数的固定常数 即权10n, , 102, 101, 100, 10-1, 10-2, 10-3, , 10-m 表达式： d=(dnd2d1d0d-1d-2d-3dm)10= dn10n

9、+d1 101+d0 100+ d-1 10-1+ d-m 10-m=二进制 Binary 数码：有2个数字符号，0,1 基数：2，逢二进一，借一当二 权：用2k表示第k位数的固定常 数即权2n, , 22, 21, 20, 2-1, 2-2, 2-3, , 2-m 采用二进制优点：可行性、简易性 和逻辑性表达式：B=(BnB2B1B0B-1B-2B-3Bm)2= Bn2n+B1 21+B0 20+ B-1 2-1+ B-m 2-m=八进制 Octal 数码：有8个数字符号， 0,1,2,3,4,5,6,7 基数：8，逢八进一，借一当八 权：用8k表示第k位数的固定常 数即权8n, , 82,

10、 81, 80, 8-1, 8-2, 8-3, , 8-m 表达式：C=(CnC2C1C0C-1C-2C-3Cm)2= Cn2n+C1 21+C0 20+ C-1 2-1+ C-m 2-m=十六进制 Hexadecimal 数码： 有16个符号， 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F 基数：16，逢十六进一，借一当 十六 权：用16k表示第k位数的固定常数 即权 16n, , 162, 161, 160, 16-1, 16-2, 16-3, , 16-m 表达式：H=(HnH2H1H0H-1H-2H-3Hm)2= Hn16n+H1 161+H0 160+ H-1 16

11、-1+ H-m 16-m=在十六进制中，基本数码C表示十 进制数中的2.二进制算术的运算3.二进制逻辑的运算算术运算加、减、乘逻辑运算与、或、非、异或数据的单位：位（bit）计算机中最小的数据单位是二 进制的一个数位，简称为位(英文名 称为bit，读音为比特)。计算机中最 直接、最基本的操作就是对二进制 位的操作。 4.二进制信息的计量单位 字节（Byte）1Byte=8bit1KB=1024B=210B1MB=1024X1024B=220B1GB=1024MB=230B 1TB=1024GB=240B字（word）：计算机中作为一 个整体被存取、传送、处理的二进 制数位叫做一个字。每个字中二进制数位的长度， 称为字长（8、16、32、64位）。5.常用数制之间的转换 X进制转换为十进制的方法：按权展开求和法 十进制转换为X进制的方法：整数（除X取余法 ），小数（乘X 取整法） X进制数之间的转换下列各数中最小的是A. 十进制数35 B. 二进制数10101 C. 八进制数26 D. 十六进制数1A35 21 22 2643 25 26 32习题： 各节单选题填空题判断题问答题