《第1章_计算机系统简介 (2)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第1章_计算机系统简介 (2)（68页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2024/9/81第一章第一章计算机系统简介计算机系统简介n n计算机系统的发展历程计算机系统的发展历程n计算机系统的应用计算机系统的应用n数据在计算机系统中的表示方法数据在计算机系统中的表示方法2024/9/82计算机与人工智能计算机与人工智能计算机行业的梦想计算机行业的梦想计算机行业的梦想计算机行业的梦想 让计算机让计算机让计算机让计算机（ComputerComputer）能像人一样能像人一样能像人一样能像人一样地思考，与人自然交流，地思考，与人自然交流，地思考，与人自然交流，地思考，与人自然交流， 人工智能人工智能人工智能人工智能（Artificial IntelligenceArtif
2、icial Intelligence）图灵测试图灵测试图灵测试图灵测试 2024/9/83计算机与人工智能计算机与人工智能1997年，年，IBM公司研制的深蓝超级计算公司研制的深蓝超级计算机在一场机在一场“人机大战人机大战”中打败了国际象棋中打败了国际象棋大师卡斯帕罗夫大师卡斯帕罗夫被誉为被誉为被誉为被誉为“ “人工智能的一大胜利人工智能的一大胜利人工智能的一大胜利人工智能的一大胜利” ” 深蓝的主要研制者之一许峰雄博士：深蓝的主要研制者之一许峰雄博士：胜利靠的只是不知疲倦地高速运算，并不是什胜利靠的只是不知疲倦地高速运算，并不是什胜利靠的只是不知疲倦地高速运算，并不是什胜利靠的只是不知疲倦地
3、高速运算，并不是什么智能么智能么智能么智能 2024/9/84计算机与信息技术计算机与信息技术计算机技术与通信技术结合，构成了信息技术计算机技术与通信技术结合，构成了信息技术（Information Technology），诞生了一个，诞生了一个新词：新词：IT 嵌入式系统是嵌入式系统是IT未来的主要发展方向之一未来的主要发展方向之一典型的嵌入式系统有：机器人、手机和智能家电典型的嵌入式系统有：机器人、手机和智能家电典型的嵌入式系统有：机器人、手机和智能家电典型的嵌入式系统有：机器人、手机和智能家电等等等等 2024/9/85计计 算算 机机计算机是用来延伸人的能力的工具，需要计算机是用来延伸
4、人的能力的工具，需要人来驾驭人来驾驭我们的职责是让非计算机专业的人更容易我们的职责是让非计算机专业的人更容易驾驭它驾驭它完成这一目标的主要手段之一就是完成这一目标的主要手段之一就是“编程编程（Programming）”2024/9/861计算机的诞生计算机的诞生世界上第一台电子数值积分计算机诞生于世界上第一台电子数值积分计算机诞生于1946年。年。2 2计算机的发展历程计算机的发展历程计算机从处理数据的方法上分成模拟式计算机和计算机从处理数据的方法上分成模拟式计算机和数字式计算机。数字式计算机。模拟机是以连续变化的物理量表示所测量的数据模拟机是以连续变化的物理量表示所测量的数据来模拟某一变化过
5、程，它主要用于仿真研究。数字机来模拟某一变化过程，它主要用于仿真研究。数字机则以数字量表示数据。模拟机所做的工作都可由数字则以数字量表示数据。模拟机所做的工作都可由数字机来完成。机来完成。1.1计算机系统的发展历程计算机系统的发展历程2024/9/87按照计算机所用的逻辑元件（电子器件）来划分按照计算机所用的逻辑元件（电子器件）来划分按照计算机所用的逻辑元件（电子器件）来划分按照计算机所用的逻辑元件（电子器件）来划分计算机的时代：计算机的时代：计算机的时代：计算机的时代： 第第第第一一一一代代代代电电电电子子子子计计计计算算算算机机机机(1946(1946年年年年到到到到19571957年年年
6、年）：基基基基本本本本逻逻逻逻辑辑辑辑电路由电路由电路由电路由电子管电子管电子管电子管组成。组成。组成。组成。 第第第第二二二二代代代代电电电电子子子子计计计计算算算算机机机机（19581958年年年年到到到到19641964年年年年）：基基基基本本本本逻逻逻逻辑辑辑辑电路由电路由电路由电路由晶体管晶体管晶体管晶体管电子元件组成。电子元件组成。电子元件组成。电子元件组成。 第第第第三三三三代代代代电电电电子子子子计计计计算算算算机机机机（19651965年年年年到到到到19701970年年年年）：基基基基本本本本逻逻逻逻辑辑辑辑电路由电路由电路由电路由小规模集成电路小规模集成电路小规模集成电路
7、小规模集成电路组成。组成。组成。组成。 第第第第四四四四代代代代电电电电子子子子计计计计算算算算机机机机（19711971年年年年到到到到19801980年年年年）：采采采采用用用用中中中中、大规模集成电路大规模集成电路大规模集成电路大规模集成电路构成逻辑电路。构成逻辑电路。构成逻辑电路。构成逻辑电路。(5)(5)第第第第五五五五代代代代电电电电子子子子计计计计算算算算机机机机 （19811981年年年年以以以以后后后后）：采采采采用用用用超超超超大大大大规规规规模集成电路模集成电路模集成电路模集成电路构成逻辑电路。构成逻辑电路。构成逻辑电路。构成逻辑电路。2024/9/881第一代计算机第一
8、代计算机（19461957） 计算机的早期研究是从计算机的早期研究是从计算机的早期研究是从计算机的早期研究是从2020世纪世纪世纪世纪3030年代末开始的。当时英国年代末开始的。当时英国年代末开始的。当时英国年代末开始的。当时英国的数学家艾伦的数学家艾伦的数学家艾伦的数学家艾伦图灵在一篇论文中描述了通用计算机应具图灵在一篇论文中描述了通用计算机应具图灵在一篇论文中描述了通用计算机应具图灵在一篇论文中描述了通用计算机应具有的全部功能和局限性，这种机器称为有的全部功能和局限性，这种机器称为有的全部功能和局限性，这种机器称为有的全部功能和局限性，这种机器称为图灵机图灵机图灵机图灵机。 1939193
9、9年，美国衣阿华州大学的约翰年，美国衣阿华州大学的约翰年，美国衣阿华州大学的约翰年，美国衣阿华州大学的约翰阿塔纳索夫教授和他阿塔纳索夫教授和他阿塔纳索夫教授和他阿塔纳索夫教授和他的研究生克利福德的研究生克利福德的研究生克利福德的研究生克利福德贝里一起制作了一台称为贝里一起制作了一台称为贝里一起制作了一台称为贝里一起制作了一台称为ABCABCABCABC（Atanasoff Berry computerAtanasoff Berry computerAtanasoff Berry computerAtanasoff Berry computer）的机器，它是一台仅能求的机器，它是一台仅能求的机器
10、，它是一台仅能求的机器，它是一台仅能求解方程式的专业电子计算机。解方程式的专业电子计算机。解方程式的专业电子计算机。解方程式的专业电子计算机。 19441944年，哈佛大学德霍华德年，哈佛大学德霍华德年，哈佛大学德霍华德年，哈佛大学德霍华德埃肯博士和埃肯博士和埃肯博士和埃肯博士和IBMIBMIBMIBM公司的一个公司的一个公司的一个公司的一个工程师小组合作，以工程师小组合作，以工程师小组合作，以工程师小组合作，以100100万美元的巨资研制了一台称为万美元的巨资研制了一台称为万美元的巨资研制了一台称为万美元的巨资研制了一台称为MarMarMarMark k k kI I I I的计算机。它的体
11、积很大（高的计算机。它的体积很大（高的计算机。它的体积很大（高的计算机。它的体积很大（高8 8英尺，长英尺，长英尺，长英尺，长5555英尺），英尺），英尺），英尺），速度也很慢（执行一次乘法操作需要速度也很慢（执行一次乘法操作需要速度也很慢（执行一次乘法操作需要速度也很慢（执行一次乘法操作需要3 35 5秒）。而且秒）。而且秒）。而且秒）。而且MarkMarkMarkMarkI I I I仅一部分是电子式的，另一部分仍然是机械式的。仅一部分是电子式的，另一部分仍然是机械式的。仅一部分是电子式的，另一部分仍然是机械式的。仅一部分是电子式的，另一部分仍然是机械式的。2024/9/89 194619
12、46年，宾夕法尼亚大学的约翰年，宾夕法尼亚大学的约翰年，宾夕法尼亚大学的约翰年，宾夕法尼亚大学的约翰莫克莱博士和他的研究莫克莱博士和他的研究莫克莱博士和他的研究莫克莱博士和他的研究生普雷斯帕生普雷斯帕生普雷斯帕生普雷斯帕埃克特一起研制了称为埃克特一起研制了称为埃克特一起研制了称为埃克特一起研制了称为ENIACENIACENIACENIAC（电子数字积电子数字积电子数字积电子数字积分计算机）分计算机）分计算机）分计算机），它被公认为是，它被公认为是，它被公认为是，它被公认为是世界上第一台电子计算机世界上第一台电子计算机世界上第一台电子计算机世界上第一台电子计算机。ENENENENIACIACIA
13、CIAC是一个庞然大物，全机共使用了是一个庞然大物，全机共使用了是一个庞然大物，全机共使用了是一个庞然大物，全机共使用了1800018000多个电子管，多个电子管，多个电子管，多个电子管，1 1500500多个继电器，占地多个继电器，占地多个继电器，占地多个继电器，占地167167平方公尺。平方公尺。平方公尺。平方公尺。ENIACENIACENIACENIAC的运算速度达的运算速度达的运算速度达的运算速度达到每秒钟到每秒钟到每秒钟到每秒钟50005000次，这是划时代的次，这是划时代的次，这是划时代的次，这是划时代的“高速度高速度高速度高速度”。特别是采取。特别是采取。特别是采取。特别是采取了
14、普林斯顿大学数学教授冯了普林斯顿大学数学教授冯了普林斯顿大学数学教授冯了普林斯顿大学数学教授冯诺依曼诺依曼诺依曼诺依曼“存储程序存储程序存储程序存储程序”的建议，的建议，的建议，的建议，即把计算机程序与数据一起存储在计算机中，从而可以方即把计算机程序与数据一起存储在计算机中，从而可以方即把计算机程序与数据一起存储在计算机中，从而可以方即把计算机程序与数据一起存储在计算机中，从而可以方便地返回到前面地指令或反复执行，解决了便地返回到前面地指令或反复执行，解决了便地返回到前面地指令或反复执行，解决了便地返回到前面地指令或反复执行，解决了ENIACENIACENIACENIAC在操作在操作在操作在操
15、作上地不便。上地不便。上地不便。上地不便。 ENIACENIACENIACENIAC的诞生，开创了第一代电子计算机地新纪元。的诞生，开创了第一代电子计算机地新纪元。的诞生，开创了第一代电子计算机地新纪元。的诞生，开创了第一代电子计算机地新纪元。 19531953年，年，年，年，IBMIBMIBMIBM公司生产了公司生产了公司生产了公司生产了第一台商业化的计算机第一台商业化的计算机第一台商业化的计算机第一台商业化的计算机IBM701IBM701IBM701IBM701。随后，随后，随后，随后，IBMIBMIBMIBM公司共计生产了公司共计生产了公司共计生产了公司共计生产了1919台这种型号的计算
16、机，满足台这种型号的计算机，满足台这种型号的计算机，满足台这种型号的计算机，满足了当时的需要。了当时的需要。了当时的需要。了当时的需要。 2024/9/810第一代计算机的共同特点是第一代计算机的共同特点是：逻辑器件使：逻辑器件使用用电子管电子管；用；用穿孔卡片机穿孔卡片机作为数据和指令作为数据和指令的输入设备；用磁鼓或磁带作为外存储器；的输入设备；用磁鼓或磁带作为外存储器；使用使用机器语言机器语言编程。虽然第一代计算机的编程。虽然第一代计算机的体积大、速度慢、能耗高、使用不便且经体积大、速度慢、能耗高、使用不便且经常发生故障，但是它常发生故障，但是它一开始就一开始就显示了强大显示了强大的生命
17、力。的生命力。2024/9/811 2第二代计算机第二代计算机（19581964）第二代计算机的主要特点是第二代计算机的主要特点是：用：用晶体管晶体管代代替了电子管；内存储器采用了磁心体；引替了电子管；内存储器采用了磁心体；引入了变址寄存器和浮点运算硬件；利用了入了变址寄存器和浮点运算硬件；利用了I I/ /O O处理机提高了输出能力；在软件方面配处理机提高了输出能力；在软件方面配置了置了子程序库和批处理管理程序子程序库和批处理管理程序，并且推，并且推出了出了FORTRANFORTRAN、COBOLCOBOL、ALGOLALGOL等等高级程序设高级程序设计语言计语言及相应的及相应的编译程序编译
18、程序。2024/9/812由于第二代计算机使用了晶体管，与第一代计算机由于第二代计算机使用了晶体管，与第一代计算机由于第二代计算机使用了晶体管，与第一代计算机由于第二代计算机使用了晶体管，与第一代计算机相比，它的体积小、速度快、能耗低、可靠性高。相比，它的体积小、速度快、能耗低、可靠性高。相比，它的体积小、速度快、能耗低、可靠性高。相比，它的体积小、速度快、能耗低、可靠性高。由于高级程序设计语言的广泛使用，将计算机从少由于高级程序设计语言的广泛使用，将计算机从少由于高级程序设计语言的广泛使用，将计算机从少由于高级程序设计语言的广泛使用，将计算机从少数数数数专业人员专业人员专业人员专业人员手中解
19、放出来，成为广大手中解放出来，成为广大手中解放出来，成为广大手中解放出来，成为广大科技人员科技人员科技人员科技人员都能都能都能都能够使用的工具，推进了就计算机的普及与应用。够使用的工具，推进了就计算机的普及与应用。够使用的工具，推进了就计算机的普及与应用。够使用的工具，推进了就计算机的普及与应用。这个时期典型的计算机有这个时期典型的计算机有这个时期典型的计算机有这个时期典型的计算机有IBMIBMIBMIBM公司生产的公司生产的公司生产的公司生产的IBM7094IBM7094IBM7094IBM7094和和和和CDC(Control Data CorporationCDC(Control Dat
20、a CorporationCDC(Control Data CorporationCDC(Control Data Corporation，控制数据公司控制数据公司控制数据公司控制数据公司) )生产的生产的生产的生产的CDC1640CDC1640CDC1640CDC1640计算机等。计算机等。计算机等。计算机等。2024/9/8133第三代计算机第三代计算机（19651971） 19581958年，第一个年，第一个年，第一个年，第一个集成电路集成电路集成电路集成电路（integrated circuitintegrated circuitintegrated circuitintegrated
21、 circuit，ICICICIC）问问问问世。世。世。世。 所谓集成电路是将大量的晶体管和电子线路组合在一块硅所谓集成电路是将大量的晶体管和电子线路组合在一块硅所谓集成电路是将大量的晶体管和电子线路组合在一块硅所谓集成电路是将大量的晶体管和电子线路组合在一块硅晶片上，故又称其为晶片上，故又称其为晶片上，故又称其为晶片上，故又称其为芯片芯片芯片芯片。小规模集成电路每个芯片上的。小规模集成电路每个芯片上的。小规模集成电路每个芯片上的。小规模集成电路每个芯片上的元件数为元件数为元件数为元件数为100100个以下个以下个以下个以下，中规模集成电路每个芯片上则可以，中规模集成电路每个芯片上则可以，中规
22、模集成电路每个芯片上则可以，中规模集成电路每个芯片上则可以集成集成集成集成1001001000010000个原件。个原件。个原件。个原件。 19651965年，年，年，年，DECDECDECDEC（Digital Equipment CorporationDigital Equipment CorporationDigital Equipment CorporationDigital Equipment Corporation，数字设数字设数字设数字设备公司）推出了第一台商业化的使用集成电路为主要器件备公司）推出了第一台商业化的使用集成电路为主要器件备公司）推出了第一台商业化的使用集成电路为主
23、要器件备公司）推出了第一台商业化的使用集成电路为主要器件的小型计算机的小型计算机的小型计算机的小型计算机PDPPDPPDPPDP8 8，从而开创了计算机发展史上的新纪从而开创了计算机发展史上的新纪从而开创了计算机发展史上的新纪从而开创了计算机发展史上的新纪元。元。元。元。2024/9/814第三代计算机的共同特点第三代计算机的共同特点第三代计算机的共同特点第三代计算机的共同特点是：用小规模或中规模的是：用小规模或中规模的是：用小规模或中规模的是：用小规模或中规模的集成电路集成电路集成电路集成电路来代替晶体管等分立元件；用半导体存储来代替晶体管等分立元件；用半导体存储来代替晶体管等分立元件；用半
24、导体存储来代替晶体管等分立元件；用半导体存储器代替磁心存储器；使用微程序设计技术简化处理器代替磁心存储器；使用微程序设计技术简化处理器代替磁心存储器；使用微程序设计技术简化处理器代替磁心存储器；使用微程序设计技术简化处理机的结构；在软件方面则广泛引入多道程序、并行机的结构；在软件方面则广泛引入多道程序、并行机的结构；在软件方面则广泛引入多道程序、并行机的结构；在软件方面则广泛引入多道程序、并行处理、虚拟存储系统以及处理、虚拟存储系统以及处理、虚拟存储系统以及处理、虚拟存储系统以及功能完备的操作系统功能完备的操作系统功能完备的操作系统功能完备的操作系统，同，同，同，同时还提供了大量的面向用户的时
25、还提供了大量的面向用户的时还提供了大量的面向用户的时还提供了大量的面向用户的应用程序应用程序应用程序应用程序。典型的第三代计算机典型的第三代计算机典型的第三代计算机典型的第三代计算机是是是是IBMIBMIBMIBM公司的公司的公司的公司的IBMIBMIBMIBM360360和和和和370370系列系列系列系列，DECDECDECDEC的的的的PDPPDPPDPPDPX X X X系列等。这些类型的计算机在系列等。这些类型的计算机在系列等。这些类型的计算机在系列等。这些类型的计算机在应用中曾经发挥了重要作用。应用中曾经发挥了重要作用。应用中曾经发挥了重要作用。应用中曾经发挥了重要作用。2024/
26、9/8154第四代计算机第四代计算机（1972-1980）第四代计算机第四代计算机第四代计算机第四代计算机最为显著的特征是使用了大规模集最为显著的特征是使用了大规模集最为显著的特征是使用了大规模集最为显著的特征是使用了大规模集成电路和超大规模集成电路。大规模集成电路成电路和超大规模集成电路。大规模集成电路成电路和超大规模集成电路。大规模集成电路成电路和超大规模集成电路。大规模集成电路（large scale integrationlarge scale integrationlarge scale integrationlarge scale integration，LSILSILSILSI）
27、每个芯片上每个芯片上每个芯片上每个芯片上则可以则可以则可以则可以集成集成集成集成1000010000个个个个以上的元件。此外，使用了以上的元件。此外，使用了以上的元件。此外，使用了以上的元件。此外，使用了大容量的半导体存储器作为内存储器；在体系结大容量的半导体存储器作为内存储器；在体系结大容量的半导体存储器作为内存储器；在体系结大容量的半导体存储器作为内存储器；在体系结构方面进一步发展了并行处理、多机系统、分布构方面进一步发展了并行处理、多机系统、分布构方面进一步发展了并行处理、多机系统、分布构方面进一步发展了并行处理、多机系统、分布式计算机系统和式计算机系统和式计算机系统和式计算机系统和计算
28、机网络系统计算机网络系统计算机网络系统计算机网络系统；在软件方面则；在软件方面则；在软件方面则；在软件方面则推出了推出了推出了推出了数据库系统数据库系统数据库系统数据库系统、分布式操作系统以及、分布式操作系统以及、分布式操作系统以及、分布式操作系统以及软件工软件工软件工软件工程标准程标准程标准程标准等。等。等。等。2024/9/816 在第四代计算机中要算在第四代计算机中要算在第四代计算机中要算在第四代计算机中要算微型计算机微型计算机微型计算机微型计算机最为引人注目了。微型计最为引人注目了。微型计最为引人注目了。微型计最为引人注目了。微型计算机的诞生是超大规模集成电路应用的直接结果。算机的诞生
29、是超大规模集成电路应用的直接结果。算机的诞生是超大规模集成电路应用的直接结果。算机的诞生是超大规模集成电路应用的直接结果。 19751975年，年，年，年，第一台商业化的微型计算机第一台商业化的微型计算机第一台商业化的微型计算机第一台商业化的微型计算机MITSAltairMITSAltairMITSAltairMITSAltair问世问世问世问世，它，它，它，它使用了使用了使用了使用了InterInterInterInter公司的公司的公司的公司的80808080芯片芯片芯片芯片。不过，当时的微型计算机并。不过，当时的微型计算机并。不过，当时的微型计算机并。不过，当时的微型计算机并未形成主流，
30、仅仅是面向计算机业余爱好者而已。未形成主流，仅仅是面向计算机业余爱好者而已。未形成主流，仅仅是面向计算机业余爱好者而已。未形成主流，仅仅是面向计算机业余爱好者而已。 19771977年苹果计算机公司成立，并先后成功开发了年苹果计算机公司成立，并先后成功开发了年苹果计算机公司成立，并先后成功开发了年苹果计算机公司成立，并先后成功开发了“APPLE-1APPLE-1APPLE-1APPLE-1”和和和和“APPLE-IIAPPLE-IIAPPLE-IIAPPLE-II”型的微型计算机系统型的微型计算机系统型的微型计算机系统型的微型计算机系统，使得苹果计算机公，使得苹果计算机公，使得苹果计算机公，使
31、得苹果计算机公司成为微型计算机市场的主导力量之一。司成为微型计算机市场的主导力量之一。司成为微型计算机市场的主导力量之一。司成为微型计算机市场的主导力量之一。 19801980年年年年IBMIBMIBMIBM公司与微软公司合作，为个人微型计算机公司与微软公司合作，为个人微型计算机公司与微软公司合作，为个人微型计算机公司与微软公司合作，为个人微型计算机IBMIBMIBMIBMP P P PC C C C配置了专门的操作系统，配置了专门的操作系统，配置了专门的操作系统，配置了专门的操作系统，19811981年年年年IBMIBMIBMIBMPCPCPCPC机问世。此后许机问世。此后许机问世。此后许机
32、问世。此后许多厂商陆续生产了现在称之为多厂商陆续生产了现在称之为多厂商陆续生产了现在称之为多厂商陆续生产了现在称之为IBMIBMIBMIBM兼容机的类似产品。兼容机的类似产品。兼容机的类似产品。兼容机的类似产品。2024/9/817时至今日，奔腾系列微处理器应运而生，时至今日，奔腾系列微处理器应运而生，时至今日，奔腾系列微处理器应运而生，时至今日，奔腾系列微处理器应运而生，使得现在使得现在使得现在使得现在的微型计算机体积越来越小、性能越来越强、可靠的微型计算机体积越来越小、性能越来越强、可靠的微型计算机体积越来越小、性能越来越强、可靠的微型计算机体积越来越小、性能越来越强、可靠性越来越高、价格
33、越来越低、应用范围越来越广。性越来越高、价格越来越低、应用范围越来越广。性越来越高、价格越来越低、应用范围越来越广。性越来越高、价格越来越低、应用范围越来越广。出现了出现了出现了出现了笔记本和掌上型等超微型计算机笔记本和掌上型等超微型计算机笔记本和掌上型等超微型计算机笔记本和掌上型等超微型计算机。完善的系统软件、丰富的系统开发工具和商品化的完善的系统软件、丰富的系统开发工具和商品化的完善的系统软件、丰富的系统开发工具和商品化的完善的系统软件、丰富的系统开发工具和商品化的应用程序的大量涌现，通信技术和计算机网络的飞应用程序的大量涌现，通信技术和计算机网络的飞应用程序的大量涌现，通信技术和计算机网
34、络的飞应用程序的大量涌现，通信技术和计算机网络的飞速发展，使得计算机进入了一个速发展，使得计算机进入了一个速发展，使得计算机进入了一个速发展，使得计算机进入了一个大发展阶段大发展阶段大发展阶段大发展阶段。2024/9/8185第五代计算机第五代计算机（1981至今至今） 第五代计算机尚在研制之中，而且进展比较缓慢。第五代计算机尚在研制之中，而且进展比较缓慢。第五代计算机尚在研制之中，而且进展比较缓慢。第五代计算机尚在研制之中，而且进展比较缓慢。第五代计算机的研究目标是试图打破计算机现有第五代计算机的研究目标是试图打破计算机现有第五代计算机的研究目标是试图打破计算机现有第五代计算机的研究目标是试
35、图打破计算机现有的体系结构，使得计算机能够具有像人那样的思的体系结构，使得计算机能够具有像人那样的思的体系结构，使得计算机能够具有像人那样的思的体系结构，使得计算机能够具有像人那样的思维、推理和判断能力。也就是说，维、推理和判断能力。也就是说，维、推理和判断能力。也就是说，维、推理和判断能力。也就是说，第五代计算机第五代计算机第五代计算机第五代计算机的主要特征是的主要特征是的主要特征是的主要特征是人工智能人工智能人工智能人工智能，它具有一些人类智能的，它具有一些人类智能的，它具有一些人类智能的，它具有一些人类智能的属性，例如属性，例如属性，例如属性，例如自然语言理解自然语言理解自然语言理解自然
36、语言理解能力、能力、能力、能力、模式识别模式识别模式识别模式识别能力和能力和能力和能力和推理判断推理判断推理判断推理判断能力等能力等能力等能力等。2024/9/819计算机的发展趋势计算机的发展趋势 当当当当前前前前计计计计算算算算机机机机的的的的发发发发展展展展趋趋趋趋势势势势概概概概括括括括为为为为四四四四化化化化：巨巨巨巨型型型型化化化化、微微微微型化、网络化和智能化。型化、网络化和智能化。型化、网络化和智能化。型化、网络化和智能化。 微型化微型化微型化微型化 芯芯芯芯片片片片的的的的集集集集成成成成度度度度越越越越来来来来越越越越高高高高，计计计计算算算算机机机机的的的的元元元元器器器
37、器件件件件越越越越来来来来越越越越小小小小，而而而而使使使使得得得得计计计计算算算算机机机机的的的的计计计计算算算算速速速速度度度度快快快快、功功功功能能能能强强强强、体体体体积积积积小、价格低。小、价格低。小、价格低。小、价格低。 巨型化巨型化巨型化巨型化 为为为为了了了了满满满满足足足足尖尖尖尖端端端端科科科科学学学学技技技技术术术术、军军军军事事事事、气气气气象象象象等等等等领领领领域域域域的的的的需需需需要要要要，计计计计算算算算机机机机也也也也必必必必须须须须向向向向超超超超高高高高速速速速、大大大大容容容容量量量量、强强强强功功功功能能能能的的的的巨巨巨巨型型型型化化化化发发发发展
38、展展展。巨巨巨巨型型型型机机机机的的的的发发发发展展展展集集集集中中中中体体体体现现现现了了了了计计计计算算算算机机机机技技技技术术术术的发展水平。的发展水平。的发展水平。的发展水平。2024/9/820 网络化网络化网络化网络化 计计计计算算算算机机机机网网网网络络络络可可可可以以以以实实实实现现现现资资资资源源源源共共共共享享享享。资资资资源源源源包包包包括括括括了了了了硬硬硬硬件件件件资资资资源源源源，如如如如存存存存储储储储介介介介质质质质、打打打打印印印印设设设设备备备备等等等等，还还还还包包包包含含含含软软软软件件件件资资资资源源源源和和和和数据资源，如系统软件、应用软件和各种数据
39、库等。数据资源，如系统软件、应用软件和各种数据库等。数据资源，如系统软件、应用软件和各种数据库等。数据资源，如系统软件、应用软件和各种数据库等。 智能化智能化智能化智能化 智智智智能能能能化化化化是是是是未未未未来来来来计计计计算算算算机机机机发发发发展展展展的的的的总总总总趋趋趋趋势势势势。这这这这种种种种计计计计算算算算机机机机除除除除了了了了具具具具备备备备现现现现代代代代计计计计算算算算机机机机的的的的功功功功能能能能之之之之外外外外，还还还还要要要要具具具具有有有有在在在在某某某某种种种种程程程程度度度度上上上上模模模模仿仿仿仿人人人人的的的的推推推推理理理理、联联联联想想想想、学学
40、学学习习习习等等等等思思思思维维维维功功功功能能能能，并并并并具具具具有有有有声音识别、图像识别能力。声音识别、图像识别能力。声音识别、图像识别能力。声音识别、图像识别能力。2024/9/8211.1.巨型机：巨型机：巨型机：巨型机：运算速度快，每秒可达运算速度快，每秒可达运算速度快，每秒可达运算速度快，每秒可达1 1亿次以上。亿次以上。亿次以上。亿次以上。2.2.大中型机：大中型机：大中型机：大中型机：运算速度在运算速度在运算速度在运算速度在100100万几千万次万几千万次万几千万次万几千万次/ /秒，秒，秒，秒，3.3.小型机：小型机：小型机：小型机：结构简单、规模较小、操作简单。结构简单
41、、规模较小、操作简单。结构简单、规模较小、操作简单。结构简单、规模较小、操作简单。4.4.微型机：微型机：微型机：微型机：体积小、价格低、功能全、操作方便。体积小、价格低、功能全、操作方便。体积小、价格低、功能全、操作方便。体积小、价格低、功能全、操作方便。5. 5.工作站：工作站：工作站：工作站：易于联网、有大量内存、配置大屏幕显示易于联网、有大量内存、配置大屏幕显示易于联网、有大量内存、配置大屏幕显示易于联网、有大量内存、配置大屏幕显示 器和较强的网络通信功能。器和较强的网络通信功能。器和较强的网络通信功能。器和较强的网络通信功能。6.6.服务器：服务器：服务器：服务器：提供服务的共享设备
42、。提供服务的共享设备。提供服务的共享设备。提供服务的共享设备。7.7.网络计算机：网络计算机：网络计算机：网络计算机：网络环境下的终端设备。网络环境下的终端设备。网络环境下的终端设备。网络环境下的终端设备。计算机的分类计算机的分类2024/9/822（1）巨型计算机）巨型计算机 指其运算速度每秒超过指其运算速度每秒超过1亿次亿次的超的超大型的计算机，该类计算机主要应用于复大型的计算机，该类计算机主要应用于复杂的科学计算及军事等专门的领域。例如，杂的科学计算及军事等专门的领域。例如，由我国研制的由我国研制的“银河银河”, ,“曙光曙光”和和“神州神州”系列计算机就属于这种类型。系列计算机就属于这
43、种类型。2024/9/823（2）大中型计算机）大中型计算机 该类计算机也具有较高的运算速度，该类计算机也具有较高的运算速度，每秒钟可以执行每秒钟可以执行几千万条几千万条指令，并具有较指令，并具有较大的存储容量以及较好的通用性，但价格大的存储容量以及较好的通用性，但价格较贵，通常被用来作为银行、铁路较贵，通常被用来作为银行、铁路、石油、石油等大型应用系统中的计算机网络的主机来等大型应用系统中的计算机网络的主机来使用。使用。2024/9/824（3）小型计算机）小型计算机 该类计算机的运算速度和存储容量该类计算机的运算速度和存储容量略低于大中型计算机，但与终端和各种外略低于大中型计算机，但与终端
44、和各种外部设备连接比较容易，适合于作为联机系部设备连接比较容易，适合于作为联机系统的主机，或者工业生产过程的自动控制。统的主机，或者工业生产过程的自动控制。2024/9/825 （4）微型计算机）微型计算机 微型计算机使用大规模集成电路芯片制作微型计算机使用大规模集成电路芯片制作微型计算机使用大规模集成电路芯片制作微型计算机使用大规模集成电路芯片制作微处理器、存储器和接口，并配置相应的软件，微处理器、存储器和接口，并配置相应的软件，微处理器、存储器和接口，并配置相应的软件，微处理器、存储器和接口，并配置相应的软件，从而构成完整的微型计算机系统。它的问世在计从而构成完整的微型计算机系统。它的问世
45、在计从而构成完整的微型计算机系统。它的问世在计从而构成完整的微型计算机系统。它的问世在计算机的算机的算机的算机的普及普及普及普及与应用中发挥了重大的推动作用。与应用中发挥了重大的推动作用。与应用中发挥了重大的推动作用。与应用中发挥了重大的推动作用。 如果把这种微型计算机制作在一块印刷线如果把这种微型计算机制作在一块印刷线如果把这种微型计算机制作在一块印刷线如果把这种微型计算机制作在一块印刷线路板上，则称其为路板上，则称其为路板上，则称其为路板上，则称其为单板机单板机单板机单板机。如果在一块芯片中包。如果在一块芯片中包。如果在一块芯片中包。如果在一块芯片中包含含含含有有有有微处理器、存储器和接口
46、等微型计算机的最微处理器、存储器和接口等微型计算机的最微处理器、存储器和接口等微型计算机的最微处理器、存储器和接口等微型计算机的最基本的配置，则这种芯片称为基本的配置，则这种芯片称为基本的配置，则这种芯片称为基本的配置，则这种芯片称为单片机单片机单片机单片机。2024/9/826（5）工作站）工作站 由由由由高性能高性能高性能高性能的微型计算机系统、输入输出设的微型计算机系统、输入输出设的微型计算机系统、输入输出设的微型计算机系统、输入输出设备以及专备以及专备以及专备以及专门门门门软软软软件件件件组成组成组成组成, , , ,适合于适合于适合于适合于某某某某些些些些特殊用途特殊用途特殊用途特殊
47、用途。 例如，图形工作站包括高性能的主机、扫例如，图形工作站包括高性能的主机、扫例如，图形工作站包括高性能的主机、扫例如，图形工作站包括高性能的主机、扫描仪、绘图仪、数字化仪、高精度的屏幕显示器、描仪、绘图仪、数字化仪、高精度的屏幕显示器、描仪、绘图仪、数字化仪、高精度的屏幕显示器、描仪、绘图仪、数字化仪、高精度的屏幕显示器、其他通用的输入输出设备以及图形处理软其他通用的输入输出设备以及图形处理软其他通用的输入输出设备以及图形处理软其他通用的输入输出设备以及图形处理软件件件件，它，它，它，它具有很强的具有很强的具有很强的具有很强的对对对对图形进行输入、处理、输出和存储图形进行输入、处理、输出和
48、存储图形进行输入、处理、输出和存储图形进行输入、处理、输出和存储的能力，在工程设计和多媒体信息处理中的能力，在工程设计和多媒体信息处理中的能力，在工程设计和多媒体信息处理中的能力，在工程设计和多媒体信息处理中有有有有广泛广泛广泛广泛的应用。的应用。的应用。的应用。2024/9/827（6）服务器）服务器 一种在网络环境下为多个用户提供一种在网络环境下为多个用户提供服务的服务的共享设备共享设备。可分为文件服务器、通信。可分为文件服务器、通信服务器、打印服务器等。服务器、打印服务器等。（7）网络计算机）网络计算机 它是一种在网络环境下使用的它是一种在网络环境下使用的终端终端设备设备，其特点是内存容
49、量大、显示器的性能，其特点是内存容量大、显示器的性能高、通信功能强，但本机中不一定配置外存，高、通信功能强，但本机中不一定配置外存，所需要的程序和数据存储在网络的服务器中。所需要的程序和数据存储在网络的服务器中。2024/9/828计算机是一种能快速、高效地对各种信息进行计算机是一种能快速、高效地对各种信息进行计算机是一种能快速、高效地对各种信息进行计算机是一种能快速、高效地对各种信息进行存储和处理的电子设备。存储和处理的电子设备。存储和处理的电子设备。存储和处理的电子设备。 具有以下几个具有以下几个具有以下几个具有以下几个特征特征特征特征： 运算速度快运算速度快运算速度快运算速度快 精确度高
50、，可靠性好精确度高，可靠性好精确度高，可靠性好精确度高，可靠性好 具有记忆能力和逻辑运算能力具有记忆能力和逻辑运算能力具有记忆能力和逻辑运算能力具有记忆能力和逻辑运算能力 能自动执行命令能自动执行命令能自动执行命令能自动执行命令 高性能的实时通信和交流能力高性能的实时通信和交流能力高性能的实时通信和交流能力高性能的实时通信和交流能力 信息表达形式的直观性和使用的方便性信息表达形式的直观性和使用的方便性信息表达形式的直观性和使用的方便性信息表达形式的直观性和使用的方便性计算机的特点计算机的特点2024/9/829第一章第一章计算机系统简介计算机系统简介n n计算机系统的发展历程计算机系统的发展历
51、程n n计算机系统的应用计算机系统的应用n数据在计算机系统中的表示方法数据在计算机系统中的表示方法2024/9/8301科学计算科学计算科学计算科学计算2 2数据处理数据处理数据处理数据处理3 3实时控制实时控制实时控制实时控制4 4人工智能人工智能人工智能人工智能5 5计算机辅助工程计算机辅助工程计算机辅助工程计算机辅助工程1.2计算机的应用领域计算机的应用领域6娱乐与文化教育娱乐与文化教育娱乐与文化教育娱乐与文化教育7 7产品艺术造型设计产品艺术造型设计产品艺术造型设计产品艺术造型设计8 8计算机通信计算机通信计算机通信计算机通信9 9电子商务电子商务电子商务电子商务2024/9/831
52、1科学计算科学计算所谓所谓所谓所谓科学计算科学计算科学计算科学计算是是是是指使用计算机来完成科学研究和指使用计算机来完成科学研究和指使用计算机来完成科学研究和指使用计算机来完成科学研究和工程技术中所遇到的数学问题的计算，又称为工程技术中所遇到的数学问题的计算，又称为工程技术中所遇到的数学问题的计算，又称为工程技术中所遇到的数学问题的计算，又称为数数数数值计算值计算值计算值计算。在科学研究和工程技术中通常要将实际问题归结在科学研究和工程技术中通常要将实际问题归结在科学研究和工程技术中通常要将实际问题归结在科学研究和工程技术中通常要将实际问题归结为某一数学模型，这些数学模型内容复杂、计算为某一数学
53、模型，这些数学模型内容复杂、计算为某一数学模型，这些数学模型内容复杂、计算为某一数学模型，这些数学模型内容复杂、计算量大、要求的精度高，只有以计算机为工具来计量大、要求的精度高，只有以计算机为工具来计量大、要求的精度高，只有以计算机为工具来计量大、要求的精度高，只有以计算机为工具来计算才能快速地取得满意地结果。诸如天气预报、算才能快速地取得满意地结果。诸如天气预报、算才能快速地取得满意地结果。诸如天气预报、算才能快速地取得满意地结果。诸如天气预报、宇宙飞船和火箭宇宙飞船和火箭宇宙飞船和火箭宇宙飞船和火箭的的的的发射与控制发射与控制发射与控制发射与控制、人造卫星、人造卫星、人造卫星、人造卫星的的
54、的的研制、研制、研制、研制、原子能原子能原子能原子能的的的的利用、生命科学、材料科学、海洋工程利用、生命科学、材料科学、海洋工程利用、生命科学、材料科学、海洋工程利用、生命科学、材料科学、海洋工程等现代科学技术研究成果无一不是在计算机地帮等现代科学技术研究成果无一不是在计算机地帮等现代科学技术研究成果无一不是在计算机地帮等现代科学技术研究成果无一不是在计算机地帮助下才取得的。助下才取得的。助下才取得的。助下才取得的。 2024/9/832 2数据处理数据处理所谓所谓所谓所谓数据处理数据处理数据处理数据处理即使计算机对数据进行输入、分类、即使计算机对数据进行输入、分类、即使计算机对数据进行输入、
55、分类、即使计算机对数据进行输入、分类、加工、整理、合并、统计、制表、检索以及存储加工、整理、合并、统计、制表、检索以及存储加工、整理、合并、统计、制表、检索以及存储加工、整理、合并、统计、制表、检索以及存储等，是计算机又一重要的应用领域。在当今信息等，是计算机又一重要的应用领域。在当今信息等，是计算机又一重要的应用领域。在当今信息等，是计算机又一重要的应用领域。在当今信息化的社会中，每时每刻都在生成大量的信息，只化的社会中，每时每刻都在生成大量的信息，只化的社会中，每时每刻都在生成大量的信息，只化的社会中，每时每刻都在生成大量的信息，只有利用计算机才能管理和充分利用浩如烟海的信有利用计算机才能
56、管理和充分利用浩如烟海的信有利用计算机才能管理和充分利用浩如烟海的信有利用计算机才能管理和充分利用浩如烟海的信息。息。息。息。例如例如例如例如, ,利用数据库技术开发的利用数据库技术开发的利用数据库技术开发的利用数据库技术开发的管理信息系统管理信息系统管理信息系统管理信息系统和决策和决策和决策和决策支持系统等支持系统等支持系统等支持系统等, ,可可可可大大提高企业或政府部门的现代化大大提高企业或政府部门的现代化大大提高企业或政府部门的现代化大大提高企业或政府部门的现代化管理水平。管理水平。管理水平。管理水平。 2024/9/8333实时控制实时控制所谓所谓实时控制实时控制是指及时地采集检测数据
57、、是指及时地采集检测数据、使用计算机快速地进行处理并自动地控制使用计算机快速地进行处理并自动地控制被控对象的动作，实现生产过程的自动化。被控对象的动作，实现生产过程的自动化。此外，在计算机应用于实时控制中还具有此外，在计算机应用于实时控制中还具有故障检测、报警和诊断等功能。故障检测、报警和诊断等功能。在钢铁、石油、化工、制造业等工业企业在钢铁、石油、化工、制造业等工业企业都需要进行实时控制，以提高生产效率和都需要进行实时控制，以提高生产效率和产品质量。产品质量。2024/9/8344人工智能人工智能所谓所谓所谓所谓人工智能人工智能人工智能人工智能是由计算机来是由计算机来是由计算机来是由计算机来
58、模拟或部分模拟人类模拟或部分模拟人类模拟或部分模拟人类模拟或部分模拟人类的智能的智能的智能的智能。传统的计算机程序虽然具有逻辑判断的。传统的计算机程序虽然具有逻辑判断的。传统的计算机程序虽然具有逻辑判断的。传统的计算机程序虽然具有逻辑判断的能力，但它只能执行人预先设计好的动作，而不能力，但它只能执行人预先设计好的动作，而不能力，但它只能执行人预先设计好的动作，而不能力，但它只能执行人预先设计好的动作，而不能像人类那样进行思维。例如能像人类那样进行思维。例如能像人类那样进行思维。例如能像人类那样进行思维。例如专家系统专家系统专家系统专家系统属于人工属于人工属于人工属于人工智能的应用范畴，但现在的
59、专家系统还远不能具智能的应用范畴，但现在的专家系统还远不能具智能的应用范畴，但现在的专家系统还远不能具智能的应用范畴，但现在的专家系统还远不能具备像人类那样的分析问题、解决问题的能力备像人类那样的分析问题、解决问题的能力备像人类那样的分析问题、解决问题的能力备像人类那样的分析问题、解决问题的能力。计算机应用于人工智能研究的主要领域包括：自计算机应用于人工智能研究的主要领域包括：自计算机应用于人工智能研究的主要领域包括：自计算机应用于人工智能研究的主要领域包括：自然语言理解、专家系统、然语言理解、专家系统、然语言理解、专家系统、然语言理解、专家系统、机器人机器人机器人机器人、机器、机器、机器、机
60、器学习、学习、学习、学习、定定定定理自动证明等。理自动证明等。理自动证明等。理自动证明等。2024/9/8355计算机辅助工程计算机辅助工程计算机辅助工程包括计算机辅助工程包括计算机辅助工程包括计算机辅助工程包括计算机辅助设计计算机辅助设计计算机辅助设计计算机辅助设计（computercomputercomputercomputeraided designaided designaided designaided design，CADCADCADCAD）计算机辅助制造计算机辅助制造计算机辅助制造计算机辅助制造（computercomputercomputercomputeraided manu
61、facturingaided manufacturingaided manufacturingaided manufacturing，CAMCAMCAMCAM）计算机集成制造系统计算机集成制造系统计算机集成制造系统计算机集成制造系统（computercomputercomputercomputerintegrated manuintegrated manuintegrated manuintegrated manufacturing systemfacturing systemfacturing systemfacturing system，CIMSCIMSCIMSCIMS）2024/9/83
62、6 计算机辅助设计（计算机辅助设计（计算机辅助设计（计算机辅助设计（CADCADCADCAD）利用计算机的计算、逻辑判断、数利用计算机的计算、逻辑判断、数利用计算机的计算、逻辑判断、数利用计算机的计算、逻辑判断、数据处理以及绘图等功能与据处理以及绘图等功能与据处理以及绘图等功能与据处理以及绘图等功能与人的经验人的经验人的经验人的经验和判断能力相结合，共和判断能力相结合，共和判断能力相结合，共和判断能力相结合，共同完成各种产品或者工程项目的设计工作，实现设计过程同完成各种产品或者工程项目的设计工作，实现设计过程同完成各种产品或者工程项目的设计工作，实现设计过程同完成各种产品或者工程项目的设计工作
63、，实现设计过程的自动化或半自动化。的自动化或半自动化。的自动化或半自动化。的自动化或半自动化。 计算机辅助制造（计算机辅助制造（计算机辅助制造（计算机辅助制造（CAMCAMCAMCAM）使用计算机辅助人们完成工业产品使用计算机辅助人们完成工业产品使用计算机辅助人们完成工业产品使用计算机辅助人们完成工业产品的制造任务。从对设计文档、工艺流程、生产设备等的管的制造任务。从对设计文档、工艺流程、生产设备等的管的制造任务。从对设计文档、工艺流程、生产设备等的管的制造任务。从对设计文档、工艺流程、生产设备等的管理，到对加工与生产装置的控制和操作，都可以在计算机理，到对加工与生产装置的控制和操作，都可以在
64、计算机理，到对加工与生产装置的控制和操作，都可以在计算机理，到对加工与生产装置的控制和操作，都可以在计算机的辅助下完成。的辅助下完成。的辅助下完成。的辅助下完成。 计算机集成制造系统（计算机集成制造系统（计算机集成制造系统（计算机集成制造系统（CIMSCIMSCIMSCIMS）将计算机技术集成到制造工将计算机技术集成到制造工将计算机技术集成到制造工将计算机技术集成到制造工厂的厂的厂的厂的整个制造全过程中整个制造全过程中整个制造全过程中整个制造全过程中，使企业内的信息流、物流、资金，使企业内的信息流、物流、资金，使企业内的信息流、物流、资金，使企业内的信息流、物流、资金流和人员活动形成了一个统一
65、协调的整体。流和人员活动形成了一个统一协调的整体。流和人员活动形成了一个统一协调的整体。流和人员活动形成了一个统一协调的整体。CIMSCIMSCIMSCIMS的对象是的对象是的对象是的对象是制造业。制造业。制造业。制造业。2024/9/8376 6娱乐与文化教育娱乐与文化教育随着计算机技术、多媒体技术、动画技术随着计算机技术、多媒体技术、动画技术以及网络技术的不断发展，使得计算机能以及网络技术的不断发展，使得计算机能够以够以图像与声音图像与声音的集成形式向人们提供最的集成形式向人们提供最新的娱乐和游戏的方式。在计算机上可以新的娱乐和游戏的方式。在计算机上可以观看影视节目，播放歌曲和音乐观看影视
66、节目，播放歌曲和音乐等等。许多。许多影视节目、歌曲、和音乐也可以从计算机影视节目、歌曲、和音乐也可以从计算机网络上下载，供人们欣赏。网络上下载，供人们欣赏。2024/9/838计算机的应用计算机的应用教育教育2024/9/839计算机的应用计算机的应用电子邮件电子邮件2024/9/840计算机的应用计算机的应用搜索引擎搜索引擎2024/9/841计算机的应用计算机的应用网上购物网上购物2024/9/842计算机的应用计算机的应用网上购票网上购票2024/9/843计算机的应用计算机的应用网上书店网上书店2024/9/844计算机的应用计算机的应用网上书店网上书店2024/9/845计算机的应用
67、计算机的应用网上聊天网上聊天2024/9/846计算机的应用计算机的应用游戏游戏2024/9/847第一章第一章计算机系统简介计算机系统简介n n计算机系统的发展历程计算机系统的发展历程n n计算机系统的应用计算机系统的应用n n数据在计算机系统中的表示方法数据在计算机系统中的表示方法2024/9/8481数制数制数制数制定义定义定义定义 用用用用一一一一组组组组固固固固定定定定的的的的数数数数字字字字和和和和一一一一套套套套统统统统一一一一的的的的规规规规则则则则来来来来表表表表示示示示数数数数目目目目的的的的方方方方法法法法称称称称为为为为数数数数制制制制。数数数数制制制制有有有有进进进进
68、位位位位计计计计数数数数制制制制与与与与非非非非进进进进位位位位计计计计数制之分，目前一般使用进位计数制。数制之分，目前一般使用进位计数制。数制之分，目前一般使用进位计数制。数制之分，目前一般使用进位计数制。计计计计算算算算机机机机中中中中常常常常使使使使用用用用二二二二进进进进制制制制、十十十十进进进进制制制制、八八八八进进进进制制制制、十十十十六进制等。六进制等。六进制等。六进制等。1.3数据在计算机系统中的表示方法数据在计算机系统中的表示方法2十进制数十进制数十进制数的数码为十进制数的数码为十进制数的数码为十进制数的数码为0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8
69、 8、9 9共共共共1010个，进数规则为逢十进一，借一当十。个，进数规则为逢十进一，借一当十。个，进数规则为逢十进一，借一当十。个，进数规则为逢十进一，借一当十。2024/9/8493二进制数二进制数二二二二进进进进制制制制数数数数的的的的数数数数码码码码为为为为0 0、1 1共共共共2 2个个个个，进进进进数数数数规规规规则则则则为为为为逢二进一，借一当二。逢二进一，借一当二。逢二进一，借一当二。逢二进一，借一当二。4八进制数八进制数八进制数的数码为八进制数的数码为八进制数的数码为八进制数的数码为0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7共共共共8 8个，进数规则为逢八
70、进一，借一当八。个，进数规则为逢八进一，借一当八。个，进数规则为逢八进一，借一当八。个，进数规则为逢八进一，借一当八。2024/9/850十十十十六六六六进进进进制制制制数数数数的的的的数数数数码码码码为为为为0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8、9 9、A A、B B、C C、D D、E E、F F共共共共1616个个个个，其其其其中中中中数数数数码码码码A A、B B、C C、D D、E E、F F分分分分别别别别代代代代表表表表十十十十进进进进制制制制数数数数中中中中的的的的1010、1111、1212、1313、1414、1515，进进进进数数数数规规
71、规规则则则则为为为为逢逢逢逢十六进一，借一当十六。十六进一，借一当十六。十六进一，借一当十六。十六进一，借一当十六。5十六进制数十六进制数2024/9/851数据的表示数据的表示数据的表示数据的表示2024/9/852二进制数据二进制数据二进制数据二进制数据2024/9/853将将一一个个十十进进制制数数转转换换为为二二进进制制、八八进进制制、十十六六进进制制数数时时，其其整整数数部部分分和和小小数数部部分分分分别别用用“除除R取取余余法法”和和“乘乘R取取整整法法”转转换换，然然后后将将结结果果加加小小数数点点三三部部分合在一起（分合在一起（R为某进制的基数）。为某进制的基数）。转换规则如下
72、：转换规则如下： 整整数数部部分分：用用除除R取取余余法法转转换换。将将十十进进制制的的整整数数部部分分除除以以R，得得到到一一个个商商数数和和余余数数；再再将将这这个个商商数数除除以以R，又又得得到到一一个个商商数数和和余余数数；反反复复执执行行这这个个过过程程，直直到到商商为为0为为止止。将将每每次次所所得得的的余余数数从从后后往往前前读读（先先得得的的余余数数为为低低位位，后后得得的的余余数数为为高高位位）即即为为等等值值的二进制数。的二进制数。十进制数换算成二进制、八进制、十六进制数十进制数换算成二进制、八进制、十六进制数数制换算数制换算2024/9/854十进制数十进制数-二进制数二
73、进制数(0,1) (方法方法:除除2取余取余)举例: (23)10 = (10111)2 二进制数二进制数-十进制数十进制数举例: (10111) 2 = (1*24+0*23+1*22+1*21+1*20 ) 10 = (23) 10二进制数二进制数-八进制数八进制数(0,1,2,3,4,5,6,7)举例: (1101010111) 2 = (1,101,010,111) 2 = (1527) 8 = (1*83+5*82+2*81+7*80 ) 10= (855) 102024/9/855二进制数二进制数-十六进制数十六进制数(0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,a,b,c,d,e,f
74、)举例: (1111010111) 2 = (11,1101,0111) 2 = (3d7) 16 = (3*162+13*161+7*160 ) 16= (983) 10八进制数八进制数-二进制数二进制数举例: (1527) 8 =(001,101,010,111) 2十六进制数十六进制数-二进制数二进制数举例: (3d7) 16 = (0011,1101,0111) 2开始开始-程序程序-附件附件-计算器计算器-查看查看(科学型科学型)2024/9/856小小数数部部分分：用用乘乘R取取整整法法转转换换。将将小小数数部部分分乘乘以以R，记记下下乘乘积积的的整整数数部部分分，再再用用余余下下
75、的的纯纯小小数数部部分分乘乘以以R，记记下下乘乘积积的的整整数数部部分分；不不断断重重复复此此过过程程，直直至至乘乘积积小小数数部部分分为为0或或已已满满足足要要求求的的精精度度为为止止。将将所所得得各各乘乘积积的的整整数数部部分分顺顺序序排排列列（先先得得的的整整数数为为高高位位，后得的整数为低位）即可。后得的整数为低位）即可。2024/9/857例例：将（将（35.6875）10转换为二进制数。转换为二进制数。用除用除2取余法将取余法将整数部分整数部分(35)10转换为二进制整数：转换为二进制整数：235余数为余数为1低位低位217余数为余数为128余数为余数为024余数为余数为022余数
76、为余数为021余数为余数为1高位高位0故：故：(35)10=(100011)2验证：验证：125+024+023+022+121+120=32+2+1=352024/9/858用乘用乘2取整法将取整法将小数部分小数部分(0.6875)10转换为二进制形式：转换为二进制形式：0.687521.3750整数部分为整数部分为1高位高位0.375020.7500整数部分为整数部分为00.750021.5000整数部分为整数部分为10.500021.0000整数部分为整数部分为1低位低位即：即：(0.6875)10=(0.1011)22024/9/859 整整 数数 部部 分分 与与 小小 数数 部部
77、分分 合合 并并 ， 可可 得得 ：(35.6875)10=(100011.1011)2注意：注意：在在上上例例中中，将将十十进进制制小小数数转转换换成成为为二二进进制制小小数数的的过过程程中中，乘乘积积小小数数部部分分变变成成“0”，表表明明转转换换结结束束。实实际际上上将将十十进进制制小小数数转转换换成成二二进进制制、八八进进制制、十十六六进进制制小小数数过过程程中中小小数数部部分分可可能能始始终终不为零，因此只能限定取若干位为止。不为零，因此只能限定取若干位为止。将十进制数转换为八进制、十六进制数的规则将十进制数转换为八进制、十六进制数的规则和方法与之相同，只是和方法与之相同，只是R（基
78、数）的取值不同。基数）的取值不同。2024/9/860二进制数与八进制、十六进制数间的转换二进制数与八进制、十六进制数间的转换 因为因为23=8，24=16，所以，一位十六进制数可由四位二进制数来表示所以，一位十六进制数可由四位二进制数来表示一位八进制数可由三位二进制数来表示。一位八进制数可由三位二进制数来表示。作反向转换：作反向转换：三位二进制数可用一位八进制数表示三位二进制数可用一位八进制数表示四位二进制数可用一位十六进制数来表示四位二进制数可用一位十六进制数来表示2024/9/861转转换换原原则则：以以小小数数点点为为中中心心，分分别别向向前前、后后每每三三（或或四四）位位一一组组，不
79、不足足三三（或或四四）位位时时以以“0”补补足足，并并将将每每组组二二进进制制数数转转换换为为相相应应的的八八（或或十十六六）进进制制数数即即可。可。例例：将将二二进进制制数数11010111100.11011转转换换为为八八进进制制数数和和十六进制数。十六进制数。(11010111100.11011)2=(011010111100.110110)2=(3274.66)8(11010111100.11011)2=(011010111100.11011000)2=(6BC.D8)162024/9/862八进制、十六进制数转换为二进制数八进制、十六进制数转换为二进制数 转转换换原原则则：将将每每位
80、位八八进进制制（或或十十六六进进制制）数数码码用用相相应应的的三三位位（或或四四位位）二二进进制制数数来来代代替替，再再去去掉掉整整数数首部的零和小数尾部的零即可。首部的零和小数尾部的零即可。例例：将将八八进进制制数数214.74和和十十六六进进制制数数1C2.A4转转换换为为二进制数。二进制数。(214.74)8=(010 001 100.111 100)2=(10001100.1111)2(1C2.A4)16 = (0001 1100 0010.1010 0100)2 = (111000010.101001)22024/9/8631.4 数据编码数据编码规规定定用用什什么么样样的的二二进进
81、制制码码来来表表示示字字母母、数数字字以以及及专专门门符符号号。有有两两种种字字符符编编码码方方式式：ASCII码码和和BCD码。码。1BCD码码BCD码：二十进制编码码：二十进制编码采采用用若若干干位位二二进进制制数数码码表表示示一一位位十十进进制制数数的的编编码码方方案案。BCD码码的的编编码码方方案案很很多多，8421码码是是最最常常用用的的一一种。种。2024/9/8642024/9/8652ASCII码码目目前前，国国际际上上使使用用的的字字母母、数数字字和和符符号号的的信信息息编编码码系系统统是是采采用用美美国国标标准准信信息息交交换换码码 （American Standard Code forInformation Interchange） ， 简简 称称 为为ASCII码码。它它有有7位位码码版版本本和和8位位码码版版本本两两种。种。2024/9/8662024/9/867字符的表示字符的表示字符的表示字符的表示: :2024/9/868本本 章章 小小 结结 计算机系统的发展计算机系统的发展计算机的分类及特点计算机的分类及特点计算机的主要应用领域计算机的主要应用领域计算机发展的趋势计算机发展的趋势数据的表现形式数据的表现形式
