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1、1,大学计算机基础,高巍巍 主编,中国水利水电出版社,第1章 计算机基础知识,3,本章要点,1.1 计算机概述 1.2 微型计算机的组成 1.3 数据在计算机中的表示,4,1.1 计算机概述,计算机分代 计算机的分类和应用 计算机系统组成 计算机基本工作原理,5,一、计算机的分代,6,电子计算机的问世电子计算机时代的到来,1946年2月由宾夕大学研制成功的ENIAC,Electronic Numerical Integrator And Calculator,电子数字积分计算机,重达30吨 占地170m2 18000个电子管 保存80个字节,7,二、计算机的分类和应用,按用途和按性能指标分类
2、应用到社会各个领域,8,三、计算机系统的组成,9,计算机系统的层次,硬件,用户,应用程序,10,计算机系统的组成,输入设备：键盘、鼠标、扫描仪 输出设备：显示器、打印机 外 存：软、硬盘、光盘、闪存 网络设备：网卡、调制解调器等,11,四、计算机的基本工作原理,指令 指令的执行过程 程序的执行过程 计算机基本工作原理,12,1.2 微型计算机的组成,微型计算机的系统组成 微型计算机主要性能指标,13,一、微型计算机的系统组成,系统主板（又称母板） CPU（中央处理器） 存储器（内存） 硬盘驱动器 DVD-ROM驱动器（光驱） 软盘驱动器（软驱） 电源,14,1、系统主板,15,2、微处理器（C
3、PU）,运算器、控制器和一组寄存器，合在一个芯片上称之为CPU (Central Processing Unit),16,3、主存与辅存,ROM（只读存储器） 数据只能读出，断电不丢失。 RAM（随机存取存储器） 既允许写入也允许读出，断电信息丢失。 外存储器(辅存) a.软磁盘存储器：软磁盘、软磁盘驱动器、软磁盘控制器适配卡 b.硬磁盘存储器：硬磁盘、硬磁盘驱动器、硬磁盘控制器适配卡 c.光盘存储器：光盘盘片、光盘驱动器,17,内存与外存的比较,18,功能： 是介于CPU和内存之间的一种可高速存取信息的芯片，是CPU和RAM之间的桥梁，用于解决CPU和内存之间的速度冲突问题。,4、高速缓冲存
4、储器（Cache）,工作过程:,19,存储器层次结构,20,二、微型计算机的主要性能指标,字长：计算机一次能直接处理的二进制数据的位数，字长越长计算机运算速度越强 运算速度：计算机每秒内执行指令的数目 主频： CPU的时钟频率 内存容量：1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB,21,1.3 数据在计算机中的表示,进位计数制 数制转换 字符的表示,22,所谓进位计数制是指按进位的原则进行计数。进位计数制有两个基本特点：,一、进位计数制,逢R进一,采用位权表示法,23,逢R进一 R是指进位计数制表示一位所需要的符号数目，称为基数。例如十进制数是由0、1、2、3、4、5、6、
5、7、8、9十个数字符号组成，基数为10，逢十进一。二进制数由0、1两个数字符号组成，基数为2，逢二进一。 采用位权表示法 处在不同位置上的数字所代表的值不同，一个数字在某个固定位置上所代表的值是确定的，这个固定位上的值称为位权。位权与基数的关系是，各进位制中位权的值恰好是基数的若干次幂。,24,例1在十进制数中，3058.72 可表示为： 3058.72=3103+0102+5101+8100+ 710-1+210-2 例2在二进制数中，10111.01 可表示为： 10111.01=124+023+122+121+1 20+02-1+12-2,因此，任何一种数制表示的数都可以写成按位权展开的
6、多项式之和。( 按权值展开 ),25,二进制： 用B表示 如：101101 B 八进制： 用O表示 如：567 O 十进制： 用D或不加任何字母来表示 如：98 D 或 98 十六进制： 用H表示 如：A82B H,常用数制及表示,26,27,表1.1 十进制、二进制、八进制、十六进制数的常用表示方法,28,二、各种进制数之间的相互转换,R（R=2,8,16）进制数转换为十进制数 十进制数转换为R（R=2,8,16）进制数 二、八、十六进制之间的转换,29,1、R进制数转换为十进制数,使用按权展开相加法：即各位R进制系数乘以与其对应的权相加求和即为与之相对应的十进制数。 步骤： 1)确定权值
7、2)系数乘以所在位相应权 3)相加求和,30,例 求（1100101.101）2 的等值十进制,(1100101.101)2 =126+125+024+023+122+ 021+120+12-1 +02-2+12-3 =64+32+0+0+4+0+1+0.5+0.125 =（101.625）10 即 （1100101.101）2=（101.625）10,31,解： =1*2 6-1 +1*2 4-1 +1*2 3-1 +1*2 1-1 =32+8+4+1 =45D,练1 （101101）B=（ ）D,练2 （267）O=（ ）D,解： =2*8 3-1 +6*8 2-1 +7*8 1-1 =
8、2*64+6*8+7*1=128+48+7 =183D,练3 （1CA）H=（ ）D,解； =1*16 3-1 +12*16 2-1 +10*16 1-1 =1*256+12*16+10*1 =458D,32,2、十进制数转换为R进制数,1)整数的转换 除R取余法倒着写 2)小数部分的转换 乘R取整法正着写,33,例4 求（66.625）10的二进制数 解 先求（66）10的等值二进制数,34,再求（0.625）10的等值二进制数 0.6252=1.250 1 0.2502=0.500 0 0.5002=1.000 1 即（0.625）10=（0.101）2 所以，（66.625）10=（10
9、00010.101）2,注：十进制小数不一定都能转换成完全等值的二进制小数.,35,解： 2 128 0 低位 2 64 0 2 32 0 2 16 0 2 8 0 2 4 0 2 2 0 2 1 1 高位 0 所以：128D=10000000B,练4 128D=（ ）B,36,3、二、八、十六进制之间的转换, 二进制数和八进制数之间的转换 一位八进制数就相当于3位二进制数 二到八进制：以小数点为分界线，分别向左右每三位二进制数写成相应的一位八进制数 八到二进制：每一位八进制数写成相应的三位二进制数，即3位二进制数取代每一位八进制数。,37,例5 把 (10110101.01101)2 转换为
10、八进制数。,二进制数： 010 110 101 . 011 010 八进制数： 2 6 5 . 3 2,(10110101.01101)2=（265.32）O,38,例6 把 (345.23)8 转换成二进制数,八进制数： 3 4 5 . 2 3 进制数： 011 100 101 . 010 011,(345.23)8=（11100101.010011）2,39,练5 11011.01101B=（ ）D,练6 563.25D=（ ）B,011011.01101= 011 111.011 010=37.32D,563.25=101 110 011.010 101B,40, 二进制数和十六进制数之
11、间的转换,一位十六进制数就相当于4位二进制数 十六进制到二进制：每一位十六进制数写成相应的四位二进制数，即4位二进制数取代每一位十六进制数。 二到十六进制：以小数点为分界线，分别向左右每四位二进制数写成相应的一位十六进制数,41,42,例8 将 (3A8C.9D)16转换成二进制数。,十六进制数： 3 A 8 C . 9 D 0011 1010 1000 1100 . 1001 1101 二进制数： (3A8C.9D)16=（11101010001100.10011101）2,43,三、字符的表示,1、西文字符,ASCII码：全称“美国信息交换标准代码”。 采用7位二进制编码，共128个 字符
12、。,非图形字符（控制字符）： 032和127，共34个 图形字符（普通字符）：33126，共94个,44,ASCII表,列为高位：d6d5d4 行为低位：d3d2d1d0 字符的表示顺序是：d6d5d4d3d2d1d0,45,需要掌握的特殊字符的ASCII码 “a”z”：11000011111010：97122 ”A”Z”：10000011011010：6590 ”0”9”：01100000111001：4857 空格字符（SP）：0100000：32 换行（LF）：0001010：10 回车（CR）：0001101：13 删除（DEL）：1111111：127,46,2、汉字编码（以国标码为
13、例）,47,汉字输入码,衡量一个汉字输入码好坏的标准 编码短；重码少；好学好记 分类：音码：以汉语拼音为基础 形码：以汉字形状为基础,48,汉字国标码 “国家标准信息交换汉字编码”， 代号为“GB2312-80”，简称为“国标码”。 共有6763个汉字，并把其分为两级 一级汉字有3755个，按汉语拼音排列 二级汉字有3008个，按偏旁部首排列 将汉字分为若干区，每个区中有94个汉字。 区号+位号=区位码;区号和位号各加32就构成了国标码。 例如：“中”位于54区48位，区位码为5448，国标码为8680。,思考题：为什么要加32？,49,汉字机内码 将国标码的每个字节的最高位由“0”变为“1”，变后 的国标码称为汉字机内码。 汉字机内码的每个字节都大于128，而ASCII码值都 小于128。 例如：“中”：国标码为8680（01010110 01010000） 机内码为（11010110 11010000）,思考题：为什么要把机内码的最高位由“0”变“1”,50,汉字字形码（也称汉字字模） 两种表示方式 ：点阵、矢量表示法 各种点阵每个汉字所占空间的计算 1616点阵 一个汉字占32个字节（1个字节8个 二进制） 2424点阵 一个汉字占72个字节 3232点阵 一个汉字占128个字节 总结：nn点阵每个汉字所占的字节数为 （nn）/8,了解 特点,
