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1、计算机基础,主讲：油海东 院系：信息学院通信教研室302 专业：种子专0701，0702 地点：理论 周2 A301，实验 周2 机房245,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,2,主要内容,1.计算机基础知识,3.字处理软件Word,2.Windows XP操作系统,4.表格处理软件Excel,5.演示文稿Power Point,6.利用Internet,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,3,本章学习目标,学完本章，你应该能够 掌握不同进制之间的转换 掌握信息的不同编码形式 掌握计算机系统的组成 理解计算机的性能指标所代表的含义,2018/9/14,信息学院-通
2、信教研室-油海东,4,第1章 基础知识,信息技术基本知识 信息的表示与编码 计算机系统 基于80X86系列的微型计算机 计算机性能指标 多媒体技术,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,5,什么是信息？,信息是什么东东？,信息(Information)是符号、信号、消息所包含的内容,信息用来消除不确定性。 信息、物质、能源：人类社会生存与发展的三要素。,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,6,什么是数据呢？,数据(Data)是信息的具体表现形式,数据与信息的区别与联系 数据是形式、信息是内容 数据是具体的物理形式、信息是抽象概念 数据是语言、信息是思想,2018/9/
3、14,信息学院-通信教研室-油海东,7,第1章 基础知识,信息技术基本知识 信息的表示与编码 计算机系统 基于80X86系列的微型计算机 计算机性能指标 多媒体技术,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,8,计算机的基本功能,数据的类型： 数值、字符、汉字、图像、声音、视频 数据在计算机内部以2进制存储和处理 物理上易实现 运算规则简单 适合逻辑运算 工作可靠,处理数据,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,9,4种常用的进位计数制,2进制（Binary Notation），逢2进1 8进制（Octal Notation），逢8进1 10进制（Decimal Notat
4、ion），逢10进1 16进制（ Hexadecimal Notation），逢16进160进制,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,10,什么是进位计数制？,使用固定个数的数码 2进制：0、1 8进制：0、1、2、3、4、5、6、 7 10进制：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 16进制： 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F 位权表示法：权为基数的幂 计数规则：逢N进1，N为基数,进位计数制的特点,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,11,4种进制数之间的对应关系,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,12,4种进制数
5、之间的对应关系,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,13,按权展开,举例：,任何一种进位计数制，都可以按权展开,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,14,不同进制数的表示,方法1：右下角使用2、8、10、16下标来表示2进制、8进制、10进制、16进制 方法2：右下角使用B、O、D、H下标来表示2进制、8进制、10进制、16进制 举例： (11001)2=(11001)B (234.19)10=(234.19)D (11001)2=(11001)D,如何表示不同的进制数呢？,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,15,不同进制数的转换,不同的进制是对数值
6、的不同表示方法，本质相同,1.非10进制转换为10进制 按权展开，然后按10进制计算 2.10进制转换为非10进制 整数部分：除基、取余、结果倒排 小数部分：乘基、取整、结果正排,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,16,不同进制数的转换,3.2进制转换为8进制：3位并1位 整数部分：3位一组，不足3位左端补0，把该组2进制转换为8进制 小数部分：3位一组，不足3位右端补0，把该组2进制转换为8进制 小数点位置不变 4.8进制转换为2进制：1位拆3位 按权连接 小数点位置不变,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,17,不同进制数的转换,5.2进制转换为16进制：4位
7、并1位 整数部分：4位一组，不足4位左端补0，把该组2进制转换为16进制 小数部分：4位一组，不足4位右端补0，把该组2进制转换为16进制 小数点位置不变 6.16进制转换为2进制：1位拆4位 按权连接 小数点位置不变 7.16进制和8进制之间的转换 借助2进制进行,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,18,有符号数的表示,计算机内部，所有的数据都采用2进制表示，也称为机器数 机器数分为无符号数和有符号数两种 有符号数的表示：把2进制数的最高位定义为符号位，其余位为其绝对值的2进制表示 正数：符号位为0 负数：符号位为1,负数如何表示？,+65,-65,2018/9/14,信息学
8、院-通信教研室-油海东,19,机器数的表示方法,原码、反码、补码 原码：最高位定义为符号位，正为0，负为1。0有两种原码 反码：除符号位不变外，原码其余各位取反，即0变1、1变0 补码：正数的补码与原码相同；负数的补码等于其原码加1；0的补码为0,负数的表示，采取刚才的方法，计算时有些问题,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,20,小数的表示方法,定点表示法：约定小数点的位置固定 定点表示法表示的小数的机器码也分为原码、反码、补码三种形式。,约定小数点的位置,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,21,小数的表示方法,浮点表示法：约定小数点的位置可变 类似于科学计数法
9、 j为阶码（定点整数）、j的正负号为阶符；S为尾数（定点纯小数）、S前的正负号为尾符 小数点位置可以移动，由阶码和阶符来决定 浮点数的规格化表示：尾数的绝对值大于等于0.5，小于1,约定小数点的位置,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,22,信息编码,信息编码 十进制数的编码 英文字符的编码 汉字编码,计算机如何识别字符、声音、数值信息的？,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,23,10进制数编码-BCD码,BCD（Binary Coded Decimal）-2-10进制编码 1位10进制数用4位2进制表示 常用的BCD编码为8421BCD码，取用00001001分
10、别对应10进制的09 16D=10000B=00010110BCD,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,24,英文字符编码,ASCII（American Stardard Code for Information Interchange）美国信息交换标准码,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,25,英文字符编码,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,26,汉字编码,汉字输入码 音码 形码 音形码 汉字信息交换码(国标码) 在不同汉字处理系统间进行汉字交换时使用的编码 汉字内码 汉字信息处理系统内部统一表示码 汉字字型码 输出汉字产生汉字字型编码,2018
11、/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,27,第1章 基础知识,信息技术基本知识 信息的表示与编码 计算机系统 基于80X86系列的微型计算机 计算机性能指标 多媒体技术,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,28,计算机的诞生,巴贝奇：提出通用计算机的基本思想 布尔：创立布尔代数 香农：创立信息论 图灵：图灵机模型，证明数字计算机可实现 冯.诺伊曼：提出“存储控制”的思想，成为现代计算机之父 1946.2，ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer)，美国宾夕法尼亚大学，世界第一台电子计算机。,我是怎么出生的？,2018
12、/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,29,冯.诺伊曼(John Von Neumann),“存储程序”工作原理 一 是能够存储程序， 二 是能够自动地执行程序。,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,30,ENIAC,5000次加法/秒 体重28吨 占地170m2 18800只电子管 1500个继电器 功率150KW,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,31,计算机的发展阶段,第一代 （19461956） 电子管 5千4万（次/秒）,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,32,计算机的发展阶段,第二代 （19571964） 晶体管 几十万百万（次/秒
13、）,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,33,计算机的发展阶段,第三代 （19651970） 中小规模集成电路 百万几百万（次/秒）,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,34,计算机的发展阶段,第四代 (197190年代) 大规模/超大规模集成电路 几百万几亿次/秒）,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,35,摩尔定律,晶 体 管 数,每18个月芯片能力增长一倍。,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,36,计算机发展趋势,光子计算机 生物计算机/分子计算机 量子计算机,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,37,计算机的分类,
14、按工作原理 数字计算机 模拟计算机 按使用范围 通用计算机 专用计算机(嵌入式) 按规模 巨型机 大型机 小型机 微型机,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,38,计算机应用领域,科学计算 实时控制 数据处理 电子商务 计算机辅助制造 人工智能,到处都有我的兄弟！,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,39,计算机系统,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,40,计算机硬件系统,运算器ALU(Arithmetic Logic Unit) 控制器CU(Control Unit) ALU+CU=CPU(Central Processing Unit) 存储器(
15、Memory) 输入设备(Input Device) 输出设备(Output Device),2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,41,CPU,ALU 执行算术运算 执行逻辑运算 CU 控制计算机各部分协调工作,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,42,存储器的分类,内存/主存(Main Memory) RAM(Random Access Memory)：随机访问存储器，掉电信息丢失 ROM(Read Only Memory)：只读存储器，掉电信息不丢失 外存/辅存(Auxiliary Memory) 硬盘(Hard Disk) 1.44存软盘(Flopy Disk
16、) 硬盘和软盘合成磁盘 光盘(Compact Disk-ROM/CD-RW),2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,43,内存工作原理,选中指定单元,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,44,存储器实物图,内存储器,硬盘,软盘,光盘,RAM（内存）,外存储器,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,45,存储器安装,硬盘 8.4G、10G、15G、30G,安装在机箱内,软盘 1.44M（72万汉字）,插入软盘驱动器,放入光盘驱动器,2018/9/14,信息学院-通信教研室-油海东,46,存储器相关术语,地址(address)：存储单元(8bit)的标识 比特(bit)：1个bit就是1个2进制位(0/1) 字节(byte)，1byte=8bit 1KB=210B=1024B 1MB=210KB=220B 1GB=210MB=220KB=230B 1TB=210GB=220MB=230KB=240B 字长(word-length)：一次整体处理的2进制位数。8位机、16位机、32位机、64位机,
