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2、电子表格PowerPoint演示文稿Python语言程序设计Python数据分析与可视化大学计算机-数据思维与编程素养第1章 计算机基础知识大学计算机-数据思维与编程素养第1章 计算机基础知识CONTENTS计算机基概述计算机系统及工作原理计算机中信息的表示与存储123大学计算机-数据思维与编程素养计算机基概述1、计算机的发展历程世界上第一台电子数字计算机ENIAC 埃尼阿克1946年2月宾夕法尼亚大学大学计算机-数据思维与编程素养计算机基概述1、计算机的发展历程第1代（1946-1957）：电子管第2代（1958-1964）：晶体管第3代（1965-1970）：中小规模集成电路第4代（197
3、1至今）：超大规模集成电路2、计算机分类按性能：巨型计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机、工作站按使用范围：通用计算机、专用计算机大学计算机-数据思维与编程素养计算机基概述3、计算机特点运算速度快计算精度高具有逻辑判断能力存储容量大自动化程度高、通用性强4、计算机的应用科学计算过程检测信息管理辅助系统人工智能大学计算机-数据思维与编程素养计算机基概述5、计算机的发展趋势巨型化微型化网络化智能化大学计算机-数据思维与编程素养第1章 计算机基础知识CONTENTS计算机基概述计算机系统及工作原理计算机中信息的表示与存储123大学计算机-数据思维与编程素养计算机系统及工作原理1、计算机硬件系统
4、中央处理器（CPU)：运算器、控制器存储器输入/输出设备其他外部设备计算机的基本结构遵循冯诺依曼体系结构，即计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。运算器主要任务是执行各种算术运算和逻辑运算控制器是对输入的指令进行分析，并统一控制计算机的各种部件完成一定任务CPU三个性能指标：主频（时钟频率）：主频越快，CPU每秒所执行的指令就越多字长：字长越大，运算精度越高，运算速度越快高速缓存（Cache）：高速缓存越大，CPU速度越快大学计算机-数据思维与编程素养计算机系统及工作原理1、计算机硬件系统中央处理器（CPU)：运算器、控制器存储器输入/输出设备其他外部设备计算机的基本结构遵循
5、冯诺依曼体系结构，即计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。存储单位：位、字节、字和字长存储容量：存储器所包含的存储单元的总数，其单位是k（1k=210b=1024b）存储器的分类：内存储器：主存储器（内存、主存），包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）外存储器：辅助存储器（外存、辅存），存放需要长期保存的信息，如硬盘、移动硬盘、光盘、U盘大学计算机-数据思维与编程素养慕课视频片段视频名称：4.2.1 计算机的基本工作原理温馨提示：此视频框在点击“上传手机课件”时会进行转换，用手机进行观看时则会变为可点击的视频。此视频框可被拖动移位和修改大小大学计算机-数据思维与编
6、程素养计算机系统及工作原理2、计算机软件系统系统软件：操作系统、语言处理程序、数据库管理系统应用软件大学计算机-数据思维与编程素养计算机系统及工作原理3、计算机工作原理冯诺依曼原理：采用二进制形式表示数据和指令将程序（数据和指令序列）预先存放在主存储器中（程序存储），使计算机在工作时能够自动高速地从存储器中取出指令，并加以执行（程序控制）由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大基本部件组成计算机硬件系统大学计算机-数据思维与编程素养第1章 计算机基础知识CONTENTS计算机基概述计算机系统及工作原理计算机中信息的表示与存储123大学计算机-数据思维与编程素养1.3 计算机中信息的表示
7、与存储1.3.1 数制及数制转换1.3.2 数据存储的形式1.3.3 信息的表示大学计算机-数据思维与编程素养数制及数制转换1、数制的基本概念数制的基本概念数制也称计数制，是用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法十进制二进制十六进制0，1，2，3，4，5，6，7，8，90，10，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F10216DBH不同进制中同一个数码在不同位置上代表的数值不同3310n2n16n3103133=3101+3100按位权展开式进制数码基数位权不同进制中同一个数码在不同位置上代表的数值不同：数码位权基数nn是数码所在的位置百位十位个位十分位百分位2 1
8、0 -1 -2权展开式：将任意进制的数表示成每个位置上的数码乘以该位置上的权值。例：945.7954.7=9 102+4 101+5 100+7 10-1例：(110.011）2（110.011）2=122+1 21+0 20+0 2-1+1 2-2+1 2-3大学计算机-数据思维与编程素养数制转换其他进制 十进制按位权展开求和，即将每位数码乘以各自的权值并累加【例 1-1】（1001.1）B=1 23+0 22+0 21+1 20+1 2-1=（9.5）D【例 1-3】（1A.C）H=1 161+A 160+C 16-1=1 161+10 160+12 16-1=16+10+0.75=(26
9、.75)D大学计算机-数据思维与编程素养(10111010)B=(填空1)D作答正常使用填空题需3.0以上版本雨课堂填空题1分大学计算机-数据思维与编程素养(3FA)H=(填空1)D作答正常使用填空题需3.0以上版本雨课堂可为此题添加文本、图片、公式等解析，且需将内容全部放在本区域内。正常使用需3.0以上版本答案解析填空题1分答案解析大学计算机-数据思维与编程素养数制转换十进制 其他进制整数：除以R取余，逆序小数：乘以R取整，顺序【例 1-4】将下列十进制数转换为二进制数（325.125）D=101000101.101000101.001(101000101.001)B大学计算机-数据思维与编
10、程素养(186)D=(填空1)H作答正常使用填空题需3.0以上版本雨课堂可为此题添加文本、图片、公式等解析，且需将内容全部放在本区域内。正常使用需3.0以上版本答案解析填空题1分答案解析大学计算机-数据思维与编程素养数制转换二进制 八进制、十六进制以小数点为分界点，整数从低位到高位，小数从高位到低位，每4位为一组进行分组高位不足时在前面补0，低位不足时在后面补0把每组二进制数转换成一位十六进制数以小数点为分界点，整数从低位到高位，小数从高位到低位，每3位为一组进行分组高位不足时在前面补0，低位不足时在后面补0把每组二进制数转换成一位八进制数大学计算机-数据思维与编程素养数制转换二进制 八进制、
11、十六进制以小数点为分界点，整数从低位到高位，小数从高位到低位，每4位为一组进行分组高位不足时在前面补0，低位不足时在后面补0把每组二进制数转换成一位十六进制数【例 1-6】将下列二进制数分别转换为八进制数和十六进制数（1101100101.11011）B=（）O=（）H0011 0110 0101.1101 1000365D8001 101 100 101.110 110154566(1545.66)O=(365.D8)H大学计算机-数据思维与编程素养数制转换八进制、十六进制 二进制【例 1-7】将下列十六进制数转换为二进制数（C1B）H=（）BC1B110000011011（11000001
12、1011）B大学计算机-数据思维与编程素养1、位（bit）：表示一位二进制信息，可存放一个0或1。R位二进制可以表示2R个数据。2、字节（Byte）：计算机中表示存储容量的单位，由8个二进制位组成。3、字（word）：计算机进行数据处理时，一次存取、加工的数据长度称为字长。1.3.2 数据存储的组织形式1KB=1024B=210B 1MB=1024KB=210KB1GB=1024MB=210MB 1TB=1024GB=210GB 大学计算机-数据思维与编程素养1.3.3 计算机中数据的表示1.数值型数据的编码2.非数值型数据的编码3.多媒体数据编码大学计算机-数据思维与编程素养(1)机器数的范
13、围(2)机器数的符号：0表示正，1表示负原码：最高位符号位，其他位为二进制数值反码：除符号位外，其余各位按位取反补码：正数补码与原码相同，负数为反码末位加1(3)机器数中小数点的位置定点数浮点数1.数值型数据的编码大学计算机-数据思维与编程素养逻辑数据、字符数据、汉字数据、图像数据、声音数据等不表示数字的数据都是非数值数据。ASCII编码GBK编码Unicode编码UTF-8编码2.非数值型数据的编码大学计算机-数据思维与编程素养ASCII编码ASCII 码使用指定的7 位或8 位二进制数组合来表示128 或256 种可能的字符。标准ASCII 码也叫基础ASCII码，使用7 位二进制数（最前
14、面的1位二进制为0）来表示所有的大写和小写字母，数字0 到9、标点符号，以及在美式英语中使用的特殊控制字符。大学计算机-数据思维与编程素养GBK编码：汉字内码扩展规范（Chinese Internal Code Specification）Unicode编码：ISO（国际标准化组织）定义套的一编码方案来解决所有国家的编码问题UTF-8编码：是针对Unicode的一种可变长度字符编码。电子邮件、网页及其他存储或传送文字的应用中，优先采用的编码大学计算机-数据思维与编程素养3.多媒体数据编码（1）媒体和多媒体媒体（Media）就是人与人之间实现信息交流的中介，是信息的载体，也称为媒介。多媒体是对多
15、种媒体的融合，将文字、声音、图像、动画和视频等通过计算机技术和通信技术集成在一个数字环境中，以协同表示更多的信息。多媒体技术就是指利用计算机技术把文本、图形、图像、声音、动画和视频等多种媒体综合起来，使多种信息建立逻辑连接，并能对它们进行获取、压缩、加工处理及存储，集成为一个具有交互性的系统。大学计算机-数据思维与编程素养3.多媒体数据编码将声音、图像、图形、视频转化为二进制代码存储的过程叫数字化。把声音数字化的基本方法：采样、量化图像的数字化是将图像分解为许多的点，每个点称为“像素”，再把每个点转化为二进制代码存储。大学计算机-数据思维与编程素养3.多媒体数据编码（2）多媒体数据的格式大学计算机-数据思维与编程素养3.多媒体数据编码（3）多媒体数据的压缩技术根据解码后数据与原始数据是否完全一致进行分类，压缩方法可被分为有失真编码和无失真编码两大类：有失真压缩法会减少信息量，而损失的信息是不能再恢复的，因此这种压缩法是不可逆的。无失真压缩是不会产生失真。在多媒体技术中一般用于文本、数据的压缩，它能保证百分之百地恢复原始数据。大学计算机-数据思维与编程素养认识键盘大学计算机-数据思维与编程素养认识键盘大学计算机-数据思维与编程素养认识键盘大学计算机-数据思维与编程素养作业
