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1、第一章 1.1 计算机的发展 一、计算机发展 1、计算机的概念2、第一台计算机1946年2月诞生于美国宾夕法尼亚大学：ENIAC(电子数字积分计算机)冯诺依曼提出的其原理和思想为： （1）采用二进制 （2）存储程序控制 程序和数据存储在存储器中。 （3）计算机的五个基本部件组成 运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备3、计算机发展经历了四个阶段 第一阶段第二阶段第三阶段第四阶段主要电子器件电子管晶体管中小规模集成电路大规模超大规模集成电路内存汞延迟线磁芯存储器半导体存储器半导体存储器外存穿孔卡片、纸带磁带磁带、磁盘磁盘、磁带光盘等处理速度5千条至几千条几万条至几十万条几十至几百万条上千万条
2、至亿万条4、微型计算机1971年，第一片微处理器诞生，标志进入了微型机阶段。5、我国计算机的发展1958年 我国研制成功第一台计算机 103机银河、曙光、神威是我国研制的高性能巨型计算机。6、未来计算机的发展趋势:巨型化 微型化 网络化智能化二、计算机的特点、用途和分类1、计算机的特点（1）高速、精确的运算能力（2）准确的逻辑判断能力（3）强大的存储能力 （4）自动功能 （5）网络与通信功能2、计算机的用途（1）科学计算（2）数据处理（信息处理）（3）实时控制（4）计算机辅助计算机辅助设计（CAD） 计算机辅助制造（CAM）计算机辅助教育（CAI） 计算机辅助技术（CAT）（5）网络与通信功能
3、（6）人工智能（7）数字娱乐（8）嵌入式系统第一章 1.2 数据在计算机中的表示一、计算机采用二进制编码1、数据数值数据：表示量的大小和正负。字符数据：用以表示一些符号、标记，如英文字母、数字专用符号、标点符号等，汉字、图形、声音等数据。2、数制（1）概念数的表示规则。通常按进位原则进行计数。称为进位计数制，简称数制。（2）基数：某进位制中用到的基本符号（数码）的个数。如 R 进制表示有 R 个基本符号，其基数就为 R。（3）位权：在某一进位制的数中，每一位的大小都对应着该位上的数码乘上一个固定的数，这个固定的数就是这一位的权数。权数是一个幂。例：进位制基数基本符号（数码）权表示二进制20、1
4、2B八进制80、1、2、3、4、5、6、78O十进制100、1、2、3、4、5、6、7、8、910D十六进制160、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、C、F16H3、二进制编码（1）运算简单、易于物理实现（2）占用空间少、消耗能量小、可靠性高二、进制之间转换1、十进制数转换为二进制数方法：基数连除、连乘法，除二取余整数部分采用基数连除法，除基取余，先得到的余数为低位，后得到的余数为高位。小数部分采用基数连乘法，乘基取整，先得到的整数为高位，后得到的整数为低位。例题：(44.375)10( )2 2、二进制数与八进制数的相互转换二进制数转换为八进制数：将二进制数由小数点开始
5、，整数部分向左，小数部分向右，每3位分成一组，不够3位补零，则每组二进制数便是一位八进制数。0 0 1|1 0 1|0 1 0 = (152.2)8八进制数转换为二进制数：将每位八进制数用3位二进制数表示。(374.26)8= 011 111 100 . 010 1103、二进制数与十六进制数的相互转换二进制数与十六进制数的相互转换:按照每4位二进制数对应于一位十六进制数进行转换。0 0 0 1|1 1 0 1|0 1 0 0 . 0 1 1 0 = (1E8.6)16(AF4.76)16= 1010 1111 0100 . 0111 0110例2 一个非零无符号二进制整数之后添加一个0，则此
6、数的值为原数的( ) A)4倍B)2倍C)1/2倍D)1/4倍解析：非零无符号二进制整数之后添加一个0，相当于向左移动了一位，也就是扩大了原来数的2倍，如在非零无符号二进制整数之后去掉一个0，相当于向右移动了一位。也就变为原数的1/2。二、计算机中的信息单位1、位（bit）表示数据的每个1或者0都被称作一个位，它度量数据的最小单位。2、字节（Byte）是计算机中组织和存储数据的基本单位，1B=8b3、常用存储单位1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB三、字符1、字符分类西文字符与中文字符2、编码用一定位数的二进制数来表示十进制数码、字母、符号等信息称为编
7、码（1）西文字符编码ASCII 码（美国信息交换标准交换代码）国际通用是7位 ASCII 码，即用7位二进制数表示一个字符的编码。要记住的几个字符的编码值：a 字符编码为1100001，对应十进制为97，则 b 的编码值为98。A 字符编码为1000001，对应十进制为65，则 B 的编码值为66。0数字字符编码为0110000，对应十进制为48，则1的编码值为49。注意：计算机内部用一个字节存放一个7位 ASCII 码，最高位置0。（2）中文字符1980年 我国颁布了国家汉字编码标准GB 2312-80 全称是信息交换用汉字编码字符集简称国标码把常用6763个汉字分成两级，一级汉字3755个
8、，二级汉字3008个。用两个字节表示一个汉字，每个字节只有7位，与 ASCII 码相似。国标码：由4位16进制数组成区位码：将 GB 231280的全部字符集组成一个9494的方阵，每一行称为一个“区”，编号为0l94；每一列称为一个“位”，编号为0l94，这样得到 GB 231280的区位图，用区位图的位置来表示的汉字编码，称为区位码。由4位10进制数组成，前两位为区号，后两位为位号。两者之间的关系：国标码=区位码（转换为16进制）+2020 H。GBK 编码扩充汉字编码共收录21003个汉字，也包含 BIG5（港奥台）编码中的所有汉字。（4）汉字的处理过程汉字输入国标码机内码地址码字形码汉
9、字输出输入码：利用计算机标准键盘上按键不同排列组合来对汉字的输入进行编码。（也叫外码）机内码：在计算机内部对汉字进行存储、处理的汉字编码。一个汉字内码用2个字节存储。机内码=国标码+8080 H地址码：指汉字库中存储汉字字形信息的逻辑地址码字形码：用于在显示屏或打印机输出。也叫汉字字模。汉字字形码有两种表示方式：点阵和矢量用点阵表示字形时：汉字字形码就是把汉字按图形符号设计成点阵图简易型汉字为16*16点阵普通型汉字为24*24点阵提高型汉字为32*32，48*48点阵用点阵表示字形时：可计算出存储一个汉字站用字节空间例：用1616点阵表示一个汉字，就是将每个汉字用16行，每行16个点表示，一
10、个点需要1位二进制代码，16个点需用16位二进制代码（即2个字节），共16行，所以需要16行2字节/行=32字节，即1616点阵表示一个汉字，字形码需用32字节。即：字节数=点阵行数（点阵列数/8）1、有关概念媒体：指文字、声音、图象、动画和视频等内容。多媒体：指能够同时对两种或两种以上媒体进行采集、操作、编辑、存储的综合处理技术。多媒体特性：交互性、集成性。2、媒体数字化（1）声音数字化WAV 文件、MIDI 文件、VOC 文件、AU 文件、AIF文件（2）图象数字化BMP 文件、GIF 文件等3、多媒体数据压缩:无损压缩 有损压缩1、概念为运行、管理和维护计算机而编制的各种程序、数据和文档
11、的总称。2、软件系统及其组成操作系统：功能：管理计算机上所有资源（硬件资源和软件资源）1）处理机管理使程序更有效的执行2）内存管理内存空间的分配、保护和扩充3）信息管理主要是指组织和管理外存上的信息4）设备管理5）用户接口程序级的接口系统调用作业级的接口用户界面分类：1）按功能和特性：批处理操作系统、分时操作系统（UNIX）、实时操作系统2）按管理用户数：单用户操作系统（DOS）、多用户操作系统3）适合管理网络：网络操作系统3、计算机语言（1）概念：人与计算机“沟通”使用的语言（2）种类机器语言：直接用二进制代码表示指令系统的语言指令：命令指令系统：指令的集合汇编语言：是一种把机器语言“符号化
12、”的语言汇编语言源程序：用汇编语言写的程序目标程序：翻译后的机器语言程序汇编程序：将源程序翻译成目标程序的软件高级语言（算法语言）：具有严格的语法和语义规则。两种翻译方式：编译：将源程序一次翻译成目标程序。在经过链接便可执行解释：将源程序逐句翻译、逐句执行的。4、应用软件（1）概念：为解决特定问题而开发的软件（2）分类：办公软件和办公套件多媒体处理软件Internet 工具软件1、中央处理器构成：运算器、控制器、若干个寄存器和高速缓存。性能指标：直接决定了整台机器的性能、字长和时钟主频。2、存储器分类：主存储器和辅助存储器（1）主存储器（放在主机内部的，用于存放当前运行的程序和数据。）1）内存
13、储器随机访问存储器（RAM）RAM 是 PC 的主要存储区域；它允许读写数据；它是易失性存储器。只读存储器（ROM）它包含可以访问和读取但不能修改的程序与数据；它是非易失性存储器。2）高速缓存（Cache）用于临时存储频繁使用的信息以加快访问速度；（2）辅助存储器（外存储器）1）硬盘2）移动存储产品：USB 移动硬盘光盘只读型光盘 CD-ROM一次性写入光盘 CD-R可擦除型光盘 CD-RW DVD 光盘3、总线:ISA 总线PCI 总线AGP 总线EISA 总线4、输入设备:鼠标、键盘等5、输出设备:显示器（1）分类：阴极射线管显示器（CRT）和液晶显示器（LCD）（2）性能：像素与点距分辨率：整个屏幕上像素的数目=列*行显存显示器的尺寸：用显示屏的对角线来衡量打印机分类（1）点阵打印机（2）喷墨打印机（3）激光打印机6、微型计算机的主要技术指标（1）字长：CPU 一次能同时处理二进制数据的位数。（2）时钟主频：指 CPU 的时钟频率，单位 GHz。（3）运算速度：指每秒钟所能执行加法指令数目，常用 MI
