计算机基础知识ppt第1章1.2

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1、第 1 章,计算机基础知识,计算机是一种能快速而高效地自动完成信息处理的数字化电子设备。随着信息时代的到来，计算机已经成为人类活动中不可缺少的工具。,第1章 计算机基础知识,本章主要内容,退出,1.1 计算机的发展与应用,1.1.1 计算机的发展1. 计算机的分代按电子器件来划分电子管晶体管小规模集成电路 超大规模集成电路器件集成度不断提高按应用发展划分大型机 微型机 计算机网络,开创了以网络为中心、实现资源共享的新纪元,从实验室少数人拥有到社会大普及，并进入千家万户,开创了使用机器代替脑力劳动的新纪元,第一台电子计算机的诞生,2.冯诺依曼设计思想和摩尔定律,冯诺依曼提出“存储程序”的思想；

2、确立现代计算机体系结构； 五十多年来，虽然计算机技术突飞猛进，但计算机系统基本结构没有变。,英国科学家艾兰.图灵,1936发表论文“论可计算数及其在判定问题中的应用”，为计算机的理论和模型奠定了基础；提出图灵测试，阐述了机器智能的概念 。,美籍匈牙利数学家冯.诺依曼,冯诺依曼的三个重要设计思想,五大基本部件;采用二进制数表示指令和数据;将程序和数据存放在计算机的内存中，并让计算机自动执行集成电路中的晶体管数平均每18个月翻一番，芯片的性能 也随之提高一倍2003年2月摩尔发表讲话说，摩尔定律至少在未来10年中还能继续发挥作用,摩尔定律,3. 微型机的发展,微型机已从4位机、8位机、16位机、3

3、2位机发展到64位机。 微型机的核心是微处理器微型机已经深入到社会生活的各个领域，并进入千家万户，真正成为大众化的信息处理工具,4. 计算机的发展趋向,三合一：三网合一（电信网、计算机网、广播电视网）三线合一（数据线、声频线、视频线）三机合一（电脑、电视、电话）,96年前后微软董事会主席比尔.盖茨提出,未来计算机能与人对话，进入无线网络。具有看、听和说的能力。无论是在家里还是办公室，人们都能够通过对话操纵计算机,2001年10月亚太会议上，盖茨提出,在第13届Windows硬体设计会议（2004年5月4日至7日，华盛顿州的西雅图举行）上， 盖茨又指出,1.1.2 计算机的特点,1.1.3 计算

4、机的应用,(1) 科学计算 (2) 事务数据处理(3) 过程控制(4) 计算机辅助系统 CAI/CAD/CAM/CAT等(5) 人工智能机器人/专家系统/模式识别(6) 计算机网络通信,1.1.4 计算机的新技术,中间件技术,网格技术,嵌入式技术,1.1.5 计算机与信息社会,1信息信息既是对各种事物的变化和特征的反映，又是事物之间相互作用和联系的表征。人通过信息认识各种事物，借助信息进行交流，相互协作，从而推动社会的进步。人类三大重要资源：物质、能量、信息数据 是指能够输入计算机并由计算机处理的符号例如：数值、文字、语言、图形、图像等。信息的载体，是信息的具体表示形式。 信息 是数据所表达的

5、含义例如：病历卡上记载病人的体温39oC是数据。数据39oC本身是没有意义的。当数据以某种形式经过处理、描述或与其它数据比较时，才能成为信息。某个病人的体温是39oC，这才是信息，信息是有意义的。,2信息技术（IT）,信息技术是关于信息的产生、发送、传输、接受、变换、识别、控制等应用技术的总称，是在信息科学的基础原理和方法的指导下扩展人类信息处理功能的技术。其主要的支柱是“3C”技术（计算机、通讯和控制）计算机技术是信息技术的核心。计算机作为信息处理工具，在信息存储、处理、交流传播等方面起着核心作用。多媒体技术和网络技术是当前信息技术发展的热点。信息科学、生命科学和材料科学一起构成了当代三种前

6、沿科学。,3信息高速公路,信息高速公路(ISH)是国家信息基础设施(NII)和全球信息基础设施(GII)的总称。前者常称为国家信息高速公路，后者常称为全球信息高速公路。信息高速公路之“路”，实际上是以光纤为主干线，辅以微波和卫星通信，遍布全国各地的高速信息网络。信息高速公路之“车”，是巨量的信息资源，包括电话通信的语音信息、计算机通信的数据信息、高清晰度电视和电影等的图像、视频信息。信息高速公路以超高速、大容量和高精度传送各种信息，为人们提供交互式多媒体信息服务。,1.2 计算机中的数据及编码,1.2.1 进位计数制及它们之间的转换1. 数的进制 进位计数制三个基本特点: 基数 某计数制中,数

7、码的个数，如十进制的基数为10，数码为0，1，2，3， 9逢n进一 如十进制中逢10进1 位权 某计数制中,数位中数码所代表数值的大小等于这数码乘上一个固定的值,该值称为位权的，如10，100，计算机内部使用二进制数 一个二进制数可按位权展开成一个多项式，例如： (11.101)221+120+12-1+02-2+12-3,十进制数与十六进制数之间的转换，以及十进制数与八进制数之间的转换，可以二进制数为媒介。即十六进制数十进制数 二进制数八进制数(1)十进制数与二进制数之间的转换十进制整数转换为二进制数的基本方法：除2取余例1.1 将117 转换成二进制数 结果为1110101，通常写成(11

8、7)10(1110101)2,2.数制之间的转换,另一简便方法：从高位到低位确定每一位为 1或 0 举例 (97)10 = ( _？_ )297- 64 分解数33- 32 分解数1 分解数(217)10 = ( _？_ )2,1100001,110111001,思考题,例1.3 将十进制小数0.6875转换成二进制数方法：乘2取整(0.6875)10=(0.1011) 2 例1.4 将十进制数117.6875转换成二进制数方法：将整数部分和小数部分分别转换(117.6875)10=(117)10 + (0.6875) 10=(1110101)2 + (0.1011) 2 = (1110101

9、.1011) 2,(2) 二进制数与十六进制数之间的转换,“四位一并法”“一分为四”例1.6 将二进制数11001011.01011转换为十六进制数 1100 1011 . 0101 1000 C B . 5 8因此 (11001011.01011)2(CB.58)16,“三位一并法”“一分为三”例如：(11001011.01011)2=(313.26)8下列各数中，最大的一个数是 _?_。A. (11011001)2 B. (75)10C. (37)8 D. (A7)16,想一想,A,思考题,(3)二进制数与八进制数之间的转换,1.2.2 计算机的数据单位,在计算机内部，数据是以二进制形式存

10、储和运算的。数据采用的单位有位、字节和字。位(bit)是指二进制数的一个位 8个二进制位作为一个字节，即 1B=8 bit 字是由一个或若干个字节组成的存储单元 组成一个字的二进制位数叫做该字的字长存储器的容量：B，KB，MB，GB，TB,1.2.3 ASCII码,两类字符：键盘字符和汉字字符键盘字符编码是ASCII码常用的汉字编码是国标码例如：字母A的ASCII码为1000001(十进制为65)每个ASCII码用一个字节表示最高二进制位为0,1.2.4 汉字的编码,1. 区位码和国标码例如，汉字“啊”的区位码为1601，转换成16进制数为1001H，则国标码3021H。2. 汉字内码(机内码

11、)例如，汉字“啊”的区位码为1601，转换成16进制数为1001H，则机内码B0A1H每个汉字内码采用两个字节表示，最高二进制位均为13. 汉字外码(汉字输入码),4. 汉字字形码,每个汉字是由特定点阵构成的图形汉字处理大致可分为三个步骤： (1)汉字信息输入(键盘输入、语音输入或字形输入) (2)汉字信息的加工处理(从某种意义上说，汉字处理过程实际上就是对汉字代码的转换过程)(3)汉字信息的输出 (显示输出、打印输出和语音输出等),汉字编码之间的关系,其他系统的汉字编码,交换码 （国标码）,显示 打印,输入,机内 码,字形 码,汉字 信息,外码 (输入码),汉字 信息,汉字库,两个字节 最高

12、二进制位均为1,5. 其他汉字编码,其他汉字编码有BIG5、GBK、UCS等。 BIG5码俗称“大五码”，是通行于台湾、香港地区的一个繁体字编码方案。GBK(汉字扩展内码规范)是中华人民共和国全国信息技术标准化技术委员会于1995年12月制定的一个汉字编码标准，它向下与GB编码兼容，向上支持ISO/IEC10646国际标准。一共收录了20902个汉字和图形符号，简、繁体字融于一库。ISO/IEC10646 (通用多8位编码字符集)是国际标准化组织于1993年公布的一个编码标准，简称UCS。它用于对世界各国文字进行统一编码。,字符代码,两类字符： 键盘字符和汉字字符编码,ASCII码 如”A”为

13、01000001“0”为00110000,区位码。 如”啊”为: 1601国标码 交换码。 机内码。占2个字节高位字节=(区号)16+(A0)16 =(10)16+(A0)16低位字节=(区号)16+(A0)16 =(01)16+(A0)16如“啊”为：B0A1H高位字节=(B0)16低位字节=(A1)16字形码：每个汉字是由特定点阵构成的图形汉字库：所有汉字字形码的集合除了国标码（表示7445个汉字字 符）外，还引入GBK（20902个） 等字符集。,16为区号 01为位号,示例：存储“A啊0”01000001 (41H)10110000 (B0H)10100001 (A1H)0011000

14、0 (30H),1.3 计算机系统,计算机系统的基本组成及工作原理 硬件系统 软件系统,1.3.1 计算机系统的基本组成及工作原理,1指令和指令系统指令是能被计算机识别并执行的二进制代码，它规定了计算机能完成的某一种基本操作。指令通常包括两部分：操作码和操作数。例如：1011000000000101这是一条2字节指令，第1个字节（即10110000）表示操作码，第2个字节（即00000101）表示操作数。其含义是把数5送入累加器A。一台计算机所有指令的集合称为指令系统，指令系统体现了计算机的基本功能。指令系统是依赖于计算机的，即不同类型的计算机的指令系统各不相同。,对应的汇编语言指令是： MOV A,5,2. 计算机基本系统,运算器 中央处理器 控制器 主机 只读存储器(ROM) 内存储器 随机存取存储器(RAM)硬件 外存储器外部设备 输入设备 输出设备 微型机 操作系统 系统 系统软件 语言处理程序数据库管理系统 软件 服务程序 应用软件 通用应用软件 专用应用软件(用户程序),