《01第1章计算机基础知识.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《01第1章计算机基础知识.ppt(32页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第一章 计算机基础知识第一章 计算机基础知识12345计算机概述计算机发展简史v 根据冯诺依曼原理,1946年,世界上第一台电子数字积分计算机 ENIAC ( Electronic Numerical Integrator And Calculator )在美国诞生。计算机概述计算机分代时代时代年份年份器件器件软件软件应用应用一1946-1955机器语言与汇编语言科学计算二1956-1963高级语言数据处理工业控制三1964-1971操作系统文字处理图形处理四1971-1980数据库、网络等社会的各个领域五1980-今把信息采集、存储、处理、通信同人工智能结合的智能计算机系统社会的各个领域划分
2、标准划分标准:根据计算机制造过程中各逻辑功能部件采用的电子:根据计算机制造过程中各逻辑功能部件采用的电子器件的不同进行划分。器件的不同进行划分。计算机概述未来新型计算机光计算机光计算机 利用光作为信息的利用光作为信息的传输媒体传输媒体 生物计算机生物计算机(分子计算机)(分子计算机) 20世纪世纪80年代中期年代中期开始研制,其最大开始研制,其最大的特点是采用了生的特点是采用了生物芯片物芯片量子计算机量子计算机 是指利用处于多现是指利用处于多现实态下的原子进行实态下的原子进行运算的计算机,这运算的计算机,这种多现实态是量子种多现实态是量子力学的标志。力学的标志。纳米计算机纳米计算机 从从MEM
3、S(Micro Electromechanical System,微电子机,微电子机械系统)起步,把械系统)起步,把传感器、电动机和传感器、电动机和各种处理器都放在各种处理器都放在一个硅芯片上构成一个硅芯片上构成一个系统。一个系统。计算机概述计算机分类计算机概述计算机的指标存储容量的单位是字节(Byte,缩写为B)。常用的单位还有千字节KB,兆字节MB和千兆(吉)字节或千兆字节GB,千千兆字节TB。计算机CPU的处理速度可以用每秒钟处理的指令数来表示,也可以用每秒钟处理的事务数来表示。是指CPU能够存储多少位的数据,位数越多,CPU一次能够处理的信息量就越大。通常8位二进制数称为一个字节(By
4、te),简称B。16位是一个字(Word),32位是一个汉字长。 位位(Bit)(Bit) 速度速度容量容量可靠性带宽 系统的可靠性通常用平均无故障时间(Mean Time Between Failure,MTBF)和平均故障修复时间(Mean Time To Repair,MTTR)来表示。 MTBF是指多长时间系统发生一次故障。 MTTR是指修复一次故障所需要的时间。 如果系统的MTBF时间很长,MTTR时间很短,那么该系统的可靠性就很高。计算机的数据传输速率也称为带宽,他反映计算机的通信能力,单位为bps,表示每秒钟传输一位。常用的单位还有Kbps、Mbps、Gbps等。 计算机概述计算
5、机的指标第一章 计算机基础知识12345计算机与信息社会数据与信息、信息技术和信息社会信息是对人有用的信息是对人有用的数据,他们可能影数据,他们可能影响到人们的行为与响到人们的行为与决策。一般来说,决策。一般来说,信息既是对各种事信息既是对各种事物变化的描述和特物变化的描述和特征的反映,又是事征的反映,又是事物之间相互作用和物之间相互作用和联系的表示。联系的表示。数据(数据(Data)是信)是信息(息(Information)的载体,是对事实、的载体,是对事实、概念或指令的一种概念或指令的一种特殊表达形式。数特殊表达形式。数据可分为数值型和据可分为数值型和非数值型(文字、非数值型(文字、图形、
6、图像、音频、图形、图像、音频、动画、视频等)。动画、视频等)。数据与信息数据与信息信息社会给人们带来的信息社会给人们带来的是全新的生活和工作方是全新的生活和工作方式。在信息社会里,信式。在信息社会里,信息是技术、信息是知识、息是技术、信息是知识、信息是一种宝贵的资源。信息是一种宝贵的资源。计算机与信息社会数据与信息、信息技术和信息社会信息技术(信息技术(Information Technology,IT)是指)是指人类在获取信息、处理人类在获取信息、处理信息、传播信息和存储信息、传播信息和存储信息中所用到的技术。信息中所用到的技术。信息技术信息技术信息社会信息社会计算机与信息社会计算机在信息社
7、会中的应用第一章 计算机基础知识123451.3计算机的信息单位1位(位(BitBit)是计算)是计算机中构成信息的机中构成信息的最小单位。一位最小单位。一位二进制数(取值二进制数(取值为为0 0或或1 1)可表示)可表示2 21 1=2=2个信息。个信息。2字节(字节(ByteByte)是计)是计算机中的基本信息算机中的基本信息单位。一个字节可单位。一个字节可以代表一个数字、以代表一个数字、一个字母或一个特一个字母或一个特殊符号,它能表示殊符号,它能表示256256种字符。种字符。3字(字(WordWord)是位)是位的组合,其长度的组合,其长度通常是通常是1 1个字节的个字节的整数倍。它是
8、计整数倍。它是计算机一次性进行算机一次性进行数据处理和运算数据处理和运算的单位。的单位。4字的位数叫做字长字的位数叫做字长,是是计算机一次可处计算机一次可处理的二进制数的位理的二进制数的位数,是衡量计算机数,是衡量计算机性能性能的一的一个重要指个重要指标。一般来说,字标。一般来说,字的长度愈长,计算的长度愈长,计算机的性能也就愈好。机的性能也就愈好。第一章 计算机基础知识12345数制及其转换基数:一种数制由基数:一种数制由R R个基本字符组成,则基数为个基本字符组成,则基数为R R。十进制数展开如:十进制数展开如: 123.78=1123.78=1* *10102 2 +2 +2* *101
9、01 1 +3 +3* *10100 0 +7 +7* *1010-1 -1 +8 +8* *1010-2 -2进制 基数基本符号二进制R=20,1八进制R=80,1,2,3,4,5,6,7十进制R=100,1,2,3,4,5,6,7,8,9 十六进制R=160,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F数制的概念数制及其转换数制及其转换数制间的转换两种重点转换:R进制十进制二进制八进制、十六进制数制及其转换数制间的转换 2 2、十进制向、十进制向R R进制的转换:进制的转换: 十进制向二进制转换:十进制向二进制转换: 整数部分:除基倒取余数法。小数部分:乘基取整顺排法。整数部
10、分:除基倒取余数法。小数部分:乘基取整顺排法。数制及其转换数制间的转换十进制向八进制转换十进制向八进制转换: ( 348 )10 ( 534 )8 348 8=434 43 8=5.3 5 8=0.5十进制向十六进制转换:十进制向十六进制转换: ( ( 348 348 ) )1010 ( 15C ) ( 15C )1616 348 34816=21.C 16=21.C 21 2116=1.5 16=1.5 1 116=0.116=0.1 2 2、十进制向、十进制向R R进制的转换:进制的转换:二进制向十六进制二进制向十六进制转换转换:4 4位位二进制数与二进制数与1 1位十六进制数值位十六进制
11、数值相相对应(对应(0000000011111111对应对应0 0F F)例:例:( ( 11, 1100, 0111 11, 1100, 0111 ) )2 2 = = (3C7 ) (3C7 )16 16 0011 1100 01110011 1100 0111 3 C 73 C 7二进制向八进制转换:3位二进制数与1位八进制数值相对应(000111对应07)例:(1, 111, 001, 011 )2= (1713 )8 001 111 001 011 1 7 1 33 3、二进制与八、十六进制间的转换:、二进制与八、十六进制间的转换:数制及其转换数制间的转换数制及其转换数制间的转换十六
12、进制向二进制十六进制向二进制转换转换:例:例: ( 2D4 )16 =( 0010, 1101, 0100 )2 2 D 4 0010 1101 0100八进制向二进制转换:例: ( 432 )8 = ( 100, 011, 010 )2 4 3 2 100 011 0103 3、二进制与八、十六进制间的转换:、二进制与八、十六进制间的转换:第一章 计算机基础知识123451. 数据型数据在计算机中的表示计算机中数据的表示数值型数据的编码与表示 任何一个非二进制整数在算机中都是以二进制形式存放的,并且用最高位作为数值的符号位。 “0”表示正数,“1”表示负数,每个数据占用一个或多个字节。2.
13、原码、反码和补码计算机中数据的表示数值型数据的编码与表示一个二进制数在计算机中的表示是以这个二进制数的补码形式表示的。任何正数的原码、反码和补码的形式完全相同,负数则各自有不同的表示形式。 原码:正数的符号位用0表示,负数的符号位用1表示,数值部分用二进制表示。反码:正数的反码和原码相同,负数的反码是对该数的原码除符号位外各位取反。 补码:正数的补码和原码相同,负数的补码是反码加1。3. 数的定点与浮点表示计算机中数据的表示数值型数据的编码与表示定点数分为定点整数和定点小数。例如,8位二进制数-0.1010111在计算机中的定点表示形式为11010111。3. 数的定点与浮点表示计算机中数据的
14、表示数值型数据的编码与表示 浮点数是指小数点位置不固定的数,它既有整数部分又有小数部分。 在计算机中通常把浮点数表示为阶码和尾数两部分,其中阶码一般用补码定点整数表示,尾数用补码或原码定点小数表示。 阶符表示指数的符号位、阶码表示幂次、数符表示尾数的符号位、尾数表示规格化后的小数值。ASCII码(American Standard Code for Information Interchange)计算机中数据的表示西文字符编码128128个常用字符,用个常用字符,用7 7位二进制编码,从位二进制编码,从0 0到到127127。控制字符:控制字符:0 03232,127127;普通字符:;普通字
15、符:9494个。个。1 1个西文字符由个西文字符由7 7位二进制数表示。位二进制数表示。在计算机内在计算机内1 1个西文字符占个西文字符占8 8位,最高位取位,最高位取0 0。例如:例如:“a”a”字符的编码为字符的编码为11000011100001,对应的十进制数是,对应的十进制数是9797; 009 30H9 30H39H 39H 48485757 A AZ 41HZ 41H5AH 5AH 65659090 a az 61Hz 61H7AH 7AH 9797122122计算机中数据的表示汉字编码一个汉字占两字节(16位),每字节最高位为0,其余由7位二进制数表示。共6763个汉字,分两级。(扩展(扩展ASCIIASCII码)码)汉字在设备或信息处理系统内部最基本的表达形式,每字节最高位为1。音码类 全拼、双拼、微软拼音、自然码和智能ABC等 形码类 五笔字型法、郑码输入法等 计算机中数据的表示汉字编码打印或显示时使用,用点阵构成。点阵: 汉字字形点阵的代码有1616、2424、3232、4848、72 72等编码、每个汉字分别占216、324、648、972字节大小。 存储方式简单、无需转换直接输出放大后产生的效果差。矢量: 存储的是描述汉字字形的轮廓特征。 矢量方式特点正好与点阵相反。小结
限制150内