1、第1章 計算機(jī)概述2022-6-261第第1 1章章 計算機(jī)概述計算機(jī)概述教學(xué)目的 了解計算機(jī)的基本概念、發(fā)展及未來計算機(jī)的發(fā)展趨勢了解數(shù)據(jù)與信息的基本關(guān)系及數(shù)據(jù)處理過程、計算機(jī)的應(yīng)用范圍掌握計算機(jī)系統(tǒng)的基本概念和組成、計算機(jī)數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼的表示掌握微型計算機(jī)系統(tǒng)組成、分類和應(yīng)用第1章 計算機(jī)概述2022-6-262 隨著信息技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，計算機(jī)應(yīng)用已經(jīng)滲透到人類社會的各個領(lǐng)域，有力地推進(jìn)了社會信息化的發(fā)展，同時，給計算機(jī)文化也增添了新的內(nèi)涵，本章從信息時代的計算機(jī)文化出發(fā)，介紹計算機(jī)的基本概念及組成、計算機(jī)中的數(shù)制與編碼、微型計算機(jī)系統(tǒng)組成、計算機(jī)基本功能及計算機(jī)應(yīng)用等內(nèi)容，使讀者

2、較為全面的地了解計算機(jī)基本知識及學(xué)習(xí)計算機(jī)基礎(chǔ)課程的作用和方法。第1章 計算機(jī)概述2022-6-2631.11.1信息時代的計算機(jī)文化信息時代的計算機(jī)文化 1.1.1 信息化社會信息化社會 1.信息化概述 信息化是指在計算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等信息技術(shù)快速發(fā)展的推動下，信息技術(shù)、信息產(chǎn)業(yè)和信息網(wǎng)絡(luò)在社會經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域所發(fā)揮的作用，（日益突出，）并逐步主導(dǎo)國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的過程。信息資源已成為世界范圍的重要戰(zhàn)略資源，信息產(chǎn)業(yè)已成為世界各國新的經(jīng)濟(jì)增長點，信息技術(shù)正以其滲透性與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)廣泛地結(jié)合起來，成為推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的助力器，大力推進(jìn)信息化是經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的大趨勢。第1章 計算機(jī)概述202

3、2-6-2642.信息化對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用 信息化加速當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型 信息化促進(jìn)經(jīng)濟(jì)迅速增長 信息化推動經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程 信息化促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)的崛起3.信息化社會，亦既是社會的信息化。 信息化具有四化和四性的特點。 信息化的“四化”：智能化、電子化、全球化、非群體化。 信息化的“四性”：綜合性、競爭性、滲透性、開放性。第1章 計算機(jī)概述2022-6-265續(xù)續(xù)1.1.2 信息時代的計算機(jī)文化信息時代的計算機(jī)文化1.信息與數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)（Data） 數(shù)據(jù)是在計算機(jī)中存儲的基本對象，是對現(xiàn)實世界中客觀事物的符號表示，可以是數(shù)值數(shù)據(jù)，如23.4、-666、6900、￥870929等；也可以是非數(shù)值數(shù)據(jù)，如

4、文字、圖形、圖像聲音、語音等。單純的數(shù)據(jù)形式是不能完全表達(dá)其內(nèi)容，需要經(jīng)過解釋。因此，數(shù)據(jù)和關(guān)于數(shù)據(jù)的解釋是不可分割的。數(shù)據(jù)的解釋是關(guān)于數(shù)據(jù)含義的說明。數(shù)據(jù)的含義稱為語義。信息(Information) 信息是一種已經(jīng)加工為特定形式的數(shù)據(jù)，這種數(shù)據(jù)形式對接收者來說是具有確定意義的，它不但會對人們當(dāng)前和未來活動產(chǎn)生影響，而且會對接受者的決策具有實際價值。數(shù)據(jù)與信息有著不可分割的聯(lián)系，信息是由處理系統(tǒng)加工過的數(shù)據(jù)，它是一種原料和成品之間的關(guān)系。 信息的特性：事實性、等級性、精確性、完整性、可壓縮性、及時性、擴(kuò)散撒性、傳輸性、經(jīng)濟(jì)性、共享性。第1章 計算機(jī)概述2022-6-266信息與數(shù)據(jù)的聯(lián)系：（

5、1）數(shù)據(jù)是信息的符號表示，或稱載體；（2）信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，是數(shù)據(jù)的語義解釋。；（3）數(shù)據(jù)是符號化的信息。；（4）信息是語義化的數(shù)據(jù)。2.數(shù)據(jù)處理，也叫信息處理數(shù)據(jù)處理(data processing) 對數(shù)據(jù)的采集、存儲、檢索、加工、變換和傳輸?shù)目偤头Q為數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)可由人工或自動化裝置進(jìn)行處理，經(jīng)過解釋并賦予一定的意義之后，便成為信息。對數(shù)據(jù)處理，包括數(shù)值的和非數(shù)值的。對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、組織、編碼、存儲、檢索和維護(hù)，是通過使用軟件對數(shù)據(jù)處理的中心問題。數(shù)據(jù)處理應(yīng)用數(shù)據(jù)處理方式第1章 計算機(jī)概述2022-6-2671.1.3計算機(jī)方法論計算機(jī)方法論 當(dāng)今計算機(jī)科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，計算機(jī)的應(yīng)

6、用已滲透到社會的各個領(lǐng)域，使用計算機(jī)的意識和利用計算機(jī)獲取、表示、存儲、傳輸、處理、控制信息的基本技能，應(yīng)用信息、協(xié)同工作、解決實際問題等方面的能力，已成為衡量一個人文化素質(zhì)高低的重要標(biāo)志之一。 讀者在學(xué)習(xí)大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程時，注意，計算機(jī)不僅是一種工具，而且計算機(jī)學(xué)科還有一種獨特的分析問題、解決問題的思維方式和處理問題的方法。大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)是非計算機(jī)專業(yè)最先開設(shè)的計算機(jī)課程，主要任務(wù): 能揭示計算機(jī)領(lǐng)域的特色及其歷史； 能充分展示計算機(jī)領(lǐng)域能做些什么，但不必去深究其原理； 使讀者了解計算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域，產(chǎn)生學(xué)習(xí)計算機(jī)的興趣； 培養(yǎng)讀者學(xué)科全局觀，并且培養(yǎng)隨著學(xué)科的發(fā)展不斷更新知識的意識； 能讓讀

7、者了解本專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)具有的計算機(jī)基本知識和技能，用計算機(jī)解決本專業(yè)領(lǐng)域的問題。第1章 計算機(jī)概述2022-6-268在學(xué)習(xí)時注意：1.計算機(jī)基礎(chǔ)需要體現(xiàn)基礎(chǔ)課教學(xué)的特征，對于一些相對穩(wěn)定的、基礎(chǔ)性的、能夠長期受益的內(nèi)容，要認(rèn)真學(xué)習(xí)，做到舉一反三；2.注重了解計算機(jī)知識的內(nèi)在統(tǒng)一性與外在差異性，了解計算機(jī)獨特的思維方式；3.計算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)不能脫離應(yīng)用，要有意識培養(yǎng)自己更好地利用計算機(jī)去解決專業(yè)領(lǐng)域中的問題及日常事務(wù)問題；4. 借鑒該課程的特殊性，通過學(xué)習(xí)認(rèn)識到計算機(jī)發(fā)展迅速，知識更新快的特點，培養(yǎng)自己終生學(xué)習(xí)的能力。 第1章 計算機(jī)概述2022-6-2691.2 1.2 計算機(jī)概述計算機(jī)概述1.

8、2.1(1.2.1(電子數(shù)字電子數(shù)字) )計算機(jī)的基本概念的基本概念、類型及特點計算機(jī)的基本概念的基本概念、類型及特點1.概念 計算機(jī)是一種能按照事先存儲的程序，自動、高速地進(jìn)行大量數(shù)值計算和各種信息處理的現(xiàn)代化智能電子設(shè)備，它具有運算速度快、計算精確度高、記憶能力強(qiáng)、自動控制、邏輯判斷等特點。 計算機(jī)有兩個突出的特點：數(shù)字化和通用性。 （1）數(shù)字化 指計算機(jī)在處理信息時完全采用數(shù)字方式，其他非數(shù)字形式的信息，要設(shè)法轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式才能由計算機(jī)來處理； （2）通用性 采用內(nèi)存程序控制原理的計算機(jī),能夠解決一切具有“可解算法”的問 題。第1章 計算機(jī)概述2022-6-2610續(xù)續(xù)2. 2. 計算機(jī)

9、的類型計算機(jī)的類型 按用途分類按用途分類 （1）專用計算機(jī) 大多是針對某種特殊的要求和應(yīng)用而設(shè)計的計算機(jī)，有專用的硬件 和專用的軟件。 （2）通用計算機(jī) 為滿足大多數(shù)應(yīng)用場合而推出的計算機(jī)，可靈活應(yīng)用于多種。按處理數(shù)據(jù)的方式分類按處理數(shù)據(jù)的方式分類（1）數(shù)字計算機(jī) （2）模擬計算機(jī)（3）數(shù)字模擬混合計算機(jī) 第1章 計算機(jī)概述2022-6-2611續(xù)續(xù) 按計算機(jī)的規(guī)模和處理能力分類按計算機(jī)的規(guī)模和處理能力分類 （1）巨型機(jī)（超級計算機(jī)） 巨型機(jī)又稱超級計算機(jī)，它是目前運算速度最高、存儲容量最大、處 理能力最強(qiáng)、工藝技術(shù)性能最先進(jìn)的通用超級計算機(jī)，主要用于復(fù)雜的科 學(xué)計算和軍事等專用領(lǐng)域。我國研制

10、的銀河機(jī)、曙光機(jī)均屬于巨型機(jī)。 （2）大/中型機(jī) 大/中型機(jī)又稱大/中型計算機(jī)。廣泛地應(yīng)用于科學(xué)和工程計算、信息的 加工處理、企事業(yè)單位的事務(wù)處理等方面。這類計算機(jī)具有極強(qiáng)的綜合處理 能力和極廣泛的性能覆蓋面，通用性強(qiáng)。 （3）小型機(jī) 小型機(jī)規(guī)模較小，結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、維修使用方便、易于操作維 護(hù)、設(shè)計試制周期短、軟件開發(fā)成本低、便于及時采用先進(jìn)工藝技術(shù)。它 們已廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動控制、大型分析儀器、測量設(shè)備、企業(yè)管理、大 學(xué)和科研機(jī)構(gòu)等，同時也可以作為大型與巨型計算機(jī)系統(tǒng)的輔助計算機(jī)。第1章 計算機(jī)概述2022-6-2612續(xù)續(xù) （4）工作站 工作站是介于小型機(jī)與PC（Personal C

11、omputer，個人計算機(jī)）之間的 一種高檔的微型機(jī)。其運算速度比微型機(jī)快，且有較強(qiáng)的聯(lián)網(wǎng)功能。主要 用于特殊的專業(yè)領(lǐng)域，如圖像處理、輔助設(shè)計等。 （5）微型計算機(jī) 微型計算機(jī)簡稱微機(jī)，是當(dāng)今最為普及的機(jī)型。它體積小、功耗低、 功能強(qiáng)、可靠性高、結(jié)構(gòu)靈活，對使用環(huán)境要求低，性能價格比明顯地優(yōu) 于其他類型的計算機(jī)。 （6）服務(wù)器 服務(wù)器是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下為多用戶提供服務(wù)的共享設(shè)備，一般分為文件 服務(wù)器、計算服務(wù)器、通信服務(wù)器和打印服務(wù)器等，該設(shè)備連接在網(wǎng)絡(luò)上 網(wǎng)絡(luò)用在通信軟件的支持下遠(yuǎn)程登錄，共享各種服務(wù)。 （7）網(wǎng)絡(luò)計算機(jī) 一種在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下使用的終端設(shè)備，內(nèi)存容量大、通信功能強(qiáng)，但本 機(jī)中不一定配

12、置外存，所需要的程序和數(shù)據(jù)存儲在網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器中。 第1章 計算機(jī)概述2022-6-2613計算機(jī)的分類計算機(jī)的分類 按綜合性能按綜合性能指標(biāo)分類指標(biāo)分類巨型機(jī)：速度最快、處理能力最強(qiáng)巨型機(jī)：速度最快、處理能力最強(qiáng)例如：曙光例如：曙光4000L644GB4000L644GB內(nèi)存，浮點運算達(dá)每秒內(nèi)存，浮點運算達(dá)每秒3 3萬億次萬億次 大型、通用、較快、較強(qiáng)大型、通用、較快、較強(qiáng)大型機(jī)：大型機(jī)： 作作“客戶機(jī)客戶機(jī)/ /服務(wù)器服務(wù)器”的服務(wù)器的服務(wù)器 作作“終端終端/ /主機(jī)主機(jī)”的主機(jī)的主機(jī) 小型機(jī)：小型機(jī)： 規(guī)模小，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計試制周期短規(guī)模小，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計試制周期短 工藝先進(jìn)、使用維護(hù)簡單

13、工藝先進(jìn)、使用維護(hù)簡單 工作站：工作站： 介于介于PCPC與小型機(jī)之間與小型機(jī)之間 高分辨率、大容量內(nèi)外存，圖形功能較強(qiáng)高分辨率、大容量內(nèi)外存，圖形功能較強(qiáng)微型計算機(jī)：小、巧、輕、使用方便、價格便宜微型計算機(jī)：小、巧、輕、使用方便、價格便宜 中央處理器：一個芯片中央處理器：一個芯片網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)：基于網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)：基于JavaJava技術(shù)的客戶機(jī)系統(tǒng)技術(shù)的客戶機(jī)系統(tǒng) 第1章 計算機(jī)概述2022-6-2614續(xù)續(xù) 3.3.計算機(jī)主要特點計算機(jī)主要特點 現(xiàn)代數(shù)字計算機(jī)與以往的計算工具有著本質(zhì)的區(qū)別。它不僅高速地進(jìn)行數(shù)字計算與信息處理，而且具有超強(qiáng)的記憶功能和高可靠性的邏輯判斷能力。主要特點可概括如下：

14、由基本電子器件構(gòu)成，采用二進(jìn)制計數(shù)方式。若按物理結(jié)構(gòu)，僅能進(jìn)行一般的算術(shù)邏輯運算； 除了數(shù)值計算和邏輯運算之外，計算機(jī)還能處理包括數(shù)字、文字、符號、圖形、圖像以及聲音在內(nèi)的所有可轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的信息。 采用“存儲程序”的方式進(jìn)行工作。它將待處理的數(shù)據(jù)和處理該數(shù)據(jù)的程序事先送輸入存儲器，然后自動執(zhí)行。因此，計算機(jī)的全部工作過程是執(zhí)行程序的過程。 具有高速的運算和超強(qiáng)的信息存儲與處理能力?，F(xiàn)代計算機(jī)都配有大容量的存儲器，僅微型計算機(jī)的內(nèi)存器容量就有幾十MB幾GB；外存儲器采用可更換的磁盤、磁帶或光盤，可構(gòu)成海量存儲器，例如，一張英寸光盤即可存儲多部象紅樓夢這樣的長篇小說或數(shù)十年人民日報的內(nèi)容。計算

15、機(jī)的運算速度可達(dá)千萬億次/秒以上，數(shù)秒內(nèi)可完成數(shù)百人需要幾十甚至幾百年才能完成的工作。 與通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，構(gòu)成跨地區(qū)、跨國界乃至全球的計算機(jī)通信網(wǎng)，實現(xiàn)各種資源共享。為了充分發(fā)揮計算機(jī)的工效，就需要聯(lián)網(wǎng)，因此可以說：“網(wǎng)絡(luò)就是計算機(jī)”。 總之，人們所進(jìn)行的任何復(fù)雜的腦力工作，只要能分解成計算機(jī)可執(zhí)行的基本操作，并以計算機(jī)所能識別的形式表示出來，存入計算機(jī)，計算機(jī)就能模仿人腦，按照人們的意愿自動工作，所以有人把計算機(jī)稱為“電腦”。作為電腦，它不能完全代替人腦，但有許多超越人腦的能力。它為人們所制造，為人們服務(wù)，以完成各種復(fù)雜又系統(tǒng)的工作。第1章 計算機(jī)概述2022-6-2615續(xù)續(xù)4.計算機(jī)計算機(jī)

16、主要性能指標(biāo)主要性能指標(biāo)字長字長是計算機(jī)一次直接處理二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)，一般與運算器的位數(shù)一致。字長越長，精度越高，常見的字長有8位、16位、32位和64位等。運算速度運算速度是指計算機(jī)每秒執(zhí)行基本指令的條數(shù)。它反映計算機(jī)運算和對數(shù)據(jù)信息處理的速度，其單位為次/秒、百萬次/秒、萬億次/秒等。主頻主頻是指計算機(jī)的主時鐘頻率，它在很大程度上反映了計算機(jī)的運算速度，因此人們也常以主頻來衡量計算機(jī)的速度。其單位是赫茲（Hz），常以MHz、GHz表示，比如Pentium/866、PentiumIV/3.2分別表示主時鐘頻率為866 MHz和3.2GHz。存儲器容量存儲器以字節(jié)為單位，其容量表示存儲二進(jìn)制數(shù)據(jù)

17、的能力，也是計算機(jī)的一項重要的技術(shù)指標(biāo)。常以千字節(jié)（KB）、兆字節(jié)（MB）、千兆字節(jié)（KMB）或吉字節(jié)（GB）或者兆兆字節(jié)（MMB或TB）表示存儲器容量的單位。除此之外，還有功耗、無故障率、電源電壓以及軟件兼容性等性能。 第1章 計算機(jī)概述2022-6-2616馮馮諾伊曼對計算機(jī)的主要貢獻(xiàn)：諾伊曼對計算機(jī)的主要貢獻(xiàn)：提出了以二進(jìn)制和存儲程序工作原提出了以二進(jìn)制和存儲程序工作原理為基礎(chǔ)的現(xiàn)代計算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)。理為基礎(chǔ)的現(xiàn)代計算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)。五十多年來，計算機(jī)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)五十多年來，計算機(jī)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)沒有變。沒有變。 英國科學(xué)家艾蘭英國科學(xué)家艾蘭. .圖靈圖靈（1912-19541912-1954

18、） 19361936年建立著名的圖靈機(jī)（年建立著名的圖靈機(jī)（Turing Turing machinemachine）模型，奠定了可計算理）模型，奠定了可計算理論的基礎(chǔ)；論的基礎(chǔ)；提出圖靈測試，闡述了機(jī)器智能的提出圖靈測試，闡述了機(jī)器智能的概念概念 。美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮. .諾依曼諾依曼（1903190319571957）1.2.2 1.2.2 計算機(jī)產(chǎn)生與發(fā)展計算機(jī)產(chǎn)生與發(fā)展第1章 計算機(jī)概述2022-6-26171.2.2 1.2.2 計算機(jī)產(chǎn)生與發(fā)展計算機(jī)產(chǎn)生與發(fā)展1.2.1 計算機(jī)的發(fā)展歷程計算機(jī)的發(fā)展歷程1第一階段電子管計算機(jī)（第一階段電子管計算機(jī)（19461957

19、年）年） 1946年2月14日在美國賓夕法尼亞大學(xué)莫爾學(xué)院正式通過驗收的名ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer）的電子數(shù)字積分式計算機(jī)，宣告了人類第一臺電子計算機(jī)的誕生。主要特點：l 采用電子管作為基本邏輯部件，體積大、用電量大、壽命短，可靠性差、 成本高；l 采用電子射線管作為存儲部件，容量很小，后來外存儲器使用了磁鼓存儲信息，擴(kuò)充了容量；l 輸入輸出設(shè)備落后，主要使用穿孔卡片，速度慢，容易出錯；l 沒有系統(tǒng)軟件，只能用機(jī)器語言和匯編語言編程。第1章 計算機(jī)概述2022-6-2618第一臺電子數(shù)字計算機(jī)第一臺電子數(shù)字計算機(jī)194

20、6年年2月由賓州大學(xué)研制月由賓州大學(xué)研制成功的成功的ENIAC電子計算機(jī)時代的到來電子計算機(jī)時代的到來 Electronic Numerical Integrator And Calculator電子數(shù)字積分計算機(jī)電子數(shù)字積分計算機(jī)重達(dá)重達(dá)30噸噸占地占地250m2啟動工耗啟動工耗150000瓦瓦18000個電子管個電子管保存保存80個字節(jié)個字節(jié)ENIACENIAC主機(jī)房主機(jī)房第1章 計算機(jī)概述2022-6-26192第二階段第二階段 晶體管計算機(jī)（晶體管計算機(jī)（19581964年）年） 1954年，貝爾實驗室制成了第一臺晶體管計算機(jī) TRADIC。1958年，美國研制成功了全部使用晶體管的計

21、算 機(jī)，從而誕生了第二代計算機(jī)。 主要特點：采用晶體管作為基本邏輯部件，體積減小、重量輕、能耗低、成本下降，計算機(jī)的可靠性和運算速度均得到提高；普遍采用磁芯作為存儲器，采用磁盤/磁鼓作為外存儲器；開始有了系統(tǒng)軟件（監(jiān)控程序），提出了操作系統(tǒng)概念，出現(xiàn)了高級語言。例如，F(xiàn)ORTRAN、COBOL、ALGOL等。第1章 計算機(jī)概述2022-6-2620續(xù)續(xù)3 3第三階段第三階段 集成電路計算機(jī)集成電路計算機(jī) (1965(196519691969年年) ) 集成電路是把多個電子元件集中在幾平方毫米的基片上形成的邏輯電路。 主要特點：l采用中、小規(guī)模集成電路制作各種邏輯部件，從而使計算機(jī)體積小、重量更

22、輕、耗電更省、壽命更長、成本更低、運算速度有了更大的提高；l采用半導(dǎo)體存儲器作為主存，取代了原來的磁芯存儲器，使存儲器的存取速度有了大幅度的提高，增加了系統(tǒng)的處理能力；l系統(tǒng)軟件有了很大發(fā)展， 出現(xiàn)了分時操作系統(tǒng)，多用戶可以共享計算機(jī)軟硬件資源；l在程序設(shè)計方面上采用了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計，為研制更加復(fù)雜的軟件提供了技術(shù)上的保證。第1章 計算機(jī)概述2022-6-2621續(xù)續(xù)4 4第四階段大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路計算機(jī)（第四階段大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路計算機(jī)（19701970年至今）年至今） 從20世紀(jì)70年代末期開始出現(xiàn)超大規(guī)模集成電路（Very Large Scale Integration，VL

23、SI），在一個小硅片上容納相當(dāng)于幾萬個到幾十萬個晶體 管的電子元件。 主要特點：l 基本邏輯部件采用大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路，使計算機(jī)體積、重量、成本均大幅度降低，出現(xiàn)了微型機(jī)；l 作為主存的半導(dǎo)體存儲器，其集成度越來越高，容量越來越大；l 外存儲器除廣泛使用軟、硬磁盤外，還引進(jìn)了光盤；l 各種使用方便的輸入輸出設(shè)備相繼出現(xiàn)；l 軟件產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達(dá)，各種實用軟件層出不窮；l 計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)把世界緊密地聯(lián)系在一起；多媒體技術(shù)崛起，計算機(jī)集圖像、圖形、聲音、文字、處理于一體，在信息處理領(lǐng)域掀起了一場革命。綜述：綜述：從第一代到第四代，計算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)都是相同的，即都由控制器、

24、存儲器、運算器和輸入輸出設(shè)備組成，稱為馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)。第1章 計算機(jī)概述2022-6-2622時代時代年份年份器件器件軟件軟件應(yīng)用應(yīng)用一一 46-58電子管電子管機(jī)器語言匯編語言機(jī)器語言匯編語言 科學(xué)計算科學(xué)計算二二58-64晶體管晶體管高級語言高級語言數(shù)據(jù)處理工業(yè)控制數(shù)據(jù)處理工業(yè)控制 三三64-71集成電路集成電路操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)文字處理圖形處理文字處理圖形處理四四71年迄今年迄今大規(guī)模集成電路大規(guī)模集成電路數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等社會的各個領(lǐng)域社會的各個領(lǐng)域第1章 計算機(jī)概述2022-6-2623續(xù)續(xù)2.2.微機(jī)的發(fā)展微機(jī)的發(fā)展 微機(jī)也稱為PC，是1971年出現(xiàn)的，它的誕生和迅速普及

25、是計算機(jī)發(fā)展史中 最重大的事件。世界上第一臺微機(jī)是由美國Intel公司于1971年研制成功的。它 把計算機(jī)的全部電路做在4個芯片上，即一片4位微處理器Intel 4004、一片320 位（40字節(jié)）的隨機(jī)存取存儲器、一片256字節(jié)的只讀存儲器和一片10位的寄存 器。它們通過總線連接起來，于是就組成了世界上第一臺4位微型電子計算機(jī)。 第一代微機(jī)第一代微機(jī) 1972年由Intel公司研制的8位微處理器Intel 8008，Intel 8008代表了第一 代微處理器。 第二代微機(jī)第二代微機(jī) 第二代微處理器是在1973年研制的，是主要采用速度較快的N溝道 MOS技術(shù)的8位微處理器。 第三代微機(jī)第三代微

26、機(jī) 第1章 計算機(jī)概述2022-6-2624續(xù)續(xù) 第三代微處理器是在1978年研制的，是主要采用H-MOS（High- performance MOS）新工藝的16位微處理器。其典型產(chǎn)品是Intel公司的Intel 8086。 第四代微機(jī)第四代微機(jī) 從1985年起采用超大規(guī)模集成電路的32位微處理器，標(biāo)志著第四代微處 理器的誕生。1993年Intel公司推出第五代32位微處理器芯片Pentium（奔騰）， 它的外部數(shù)據(jù)總線為64位，工作頻率為66MHz200MHz。1998年Intel公司推 出Pentium、后來又推出Pentium 、Pentium。 3.3.計算機(jī)的發(fā)展趨勢計算機(jī)的發(fā)展趨

27、勢 現(xiàn)代計算機(jī)的發(fā)展表現(xiàn)在兩個方面：一是向著巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化 和智能化5種趨向發(fā)展；二是朝著非馮諾依曼結(jié)構(gòu)模式發(fā)展。 計算機(jī)發(fā)展的五種趨向計算機(jī)發(fā)展的五種趨向 第1章 計算機(jī)概述2022-6-2625續(xù)續(xù) （1）巨型化 巨型化是指計算機(jī)的運算速度更高、存儲容量更大、功能更強(qiáng)。目前正 在研制的巨型計算機(jī)，其運算速度可達(dá)每秒百億次。存儲容量超過百萬兆字 節(jié)。 （2）微型化 微型化就是指進(jìn)一步提高集成度。利用高性能的超大規(guī)模集成電路研制 性能更加優(yōu)良、價格更加低廉、整機(jī)更加小巧的微型計算機(jī)。 （3）多媒體化 多媒體是指以數(shù)字技術(shù)為核心的圖像、聲音與計算機(jī)、通信等融為一體 的信息環(huán)境。 （4）網(wǎng)

28、絡(luò)化 網(wǎng)絡(luò)化就是用通信線路把各自獨立的計算機(jī)連接起來，形成各計算機(jī)用 戶之間可以相互通信并使用公共資源的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 第1章 計算機(jī)概述2022-6-2626續(xù)續(xù) （5）智能化 計算機(jī)的智能化就是指使計算機(jī)具有人的智能。能夠像人一樣思 維，讓計算機(jī)能進(jìn)行圖像識別、研究學(xué)習(xí)、探索、聯(lián)想人的語言等。 發(fā)展非馮發(fā)展非馮諾依曼結(jié)構(gòu)模式諾依曼結(jié)構(gòu)模式 自20世紀(jì)60年代開始向兩個大方向努力，一是創(chuàng)造新的程序設(shè)計語 言，即所謂的“非馮諾依曼”語言；二是從計算機(jī)元件方面，比如提出發(fā)明 與人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相類似的新型超大規(guī)模集成電路的設(shè)想，即分子芯片。 （1）生物計算機(jī) （2）光子計算機(jī) （3）量子計算機(jī)第1章 計

29、算機(jī)概述2022-6-26271.2.3 1.2.3 計算機(jī)的應(yīng)用計算機(jī)的應(yīng)用1. 1. 科學(xué)與工程計算（數(shù)值計算）科學(xué)與工程計算（數(shù)值計算） 科學(xué)與工程計算是指計算機(jī)應(yīng)用于解決科學(xué)研究和工程技術(shù)中所提出的數(shù)學(xué)問題（數(shù)值計算）。由于計算機(jī)具有高運算速度和精度以及邏輯判斷能力，可以應(yīng)用于高能物理、工程設(shè)計、地震預(yù)測、氣象預(yù)報及航天技術(shù)等領(lǐng)域。2. 2. 數(shù)據(jù)處理（信息處理）數(shù)據(jù)處理（信息處理） 數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)：是符號化的信息，是信息的符號表示。 信息：信息：則是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，是語義化的數(shù)據(jù)，是數(shù)據(jù)的語義解釋。 數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)處理也稱為信息處理，主要是指計算機(jī)對數(shù)據(jù)資料的收集、存儲、加工、分類

30、、排序、檢索和發(fā)布等一系列工作。 3. 3. 計算機(jī)輔助系統(tǒng)計算機(jī)輔助系統(tǒng) 計算機(jī)輔助設(shè)計（計算機(jī)輔助設(shè)計（Computer Aided DesignComputer Aided Design，CADCAD） CAD是利用計算機(jī)強(qiáng)有力的計算功能和高效率的圖形處理能力，進(jìn)行工程和產(chǎn)品的設(shè)計與分析，以達(dá)到預(yù)期的目的或取得創(chuàng)新成果的一種技術(shù)。應(yīng)用的第1章 計算機(jī)概述2022-6-2628續(xù)續(xù) 最為廣泛的是二、三維的幾何形體建模、繪圖，各種機(jī)械零部件的設(shè)計等。 計算機(jī)輔助制造（計算機(jī)輔助制造（Computer Aided ManufacturingComputer Aided Manufacturin

31、g，CAMCAM） CAM是應(yīng)用計算機(jī)來進(jìn)行產(chǎn)品制造的統(tǒng)稱，通過計算機(jī)分級控制和管理制造過程的多方面工作。它的目標(biāo)是開發(fā)一個集成的信息網(wǎng)絡(luò)來監(jiān)測一個廣闊的相互關(guān)聯(lián)的制造作業(yè)范圍，并根據(jù)一個總體的管理策略控制每項作業(yè)。 計算機(jī)輔助教學(xué)（計算機(jī)輔助教學(xué)（Computer Assisted InstructionComputer Assisted Instruction，CAICAI） CAI是把計算機(jī)作為一種新型教學(xué)媒體，將計算機(jī)技術(shù)運用于課堂教學(xué)、實驗課教學(xué)、學(xué)生個別化教學(xué)（人-機(jī)對話式）及教學(xué)管理等各教學(xué)環(huán)節(jié)，以提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率的教學(xué)模式。4 .4 .數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)庫應(yīng)用 數(shù)據(jù)庫是長期存

32、儲在計算機(jī)內(nèi)有組織的大量共享的數(shù)據(jù)集合。它可以供各種用戶共享，具有最小的冗余和較高的數(shù)據(jù)獨立性。數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用是計算機(jī)應(yīng)用的基本內(nèi)容之一。 第1章 計算機(jī)概述2022-6-2629續(xù)續(xù)5. 5. 人工智能人工智能 人工智能是一門研究如何構(gòu)造智能機(jī)器人（智能計算機(jī)）或智能系統(tǒng)，使 它能模擬、延伸和擴(kuò)張人類智能的學(xué)科。人工智能的研究領(lǐng)域包括知識工程、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識別、自然語言處理、智能機(jī)器人和神經(jīng)計算等多個方面。6.6.網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物?，F(xiàn)在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是集文 本、聲音、圖像及視頻等多媒體信息于一身的全球信息資源系統(tǒng)。 7.7.電子商務(wù)電子商務(wù) 電子商務(wù)（

33、Electronic Commerce）是指通過計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行商務(wù)活動， 主要為電子商戶提供服務(wù)，實現(xiàn)消費者的網(wǎng)上購物、商戶之間的網(wǎng)上交易和在 線電子支付的一種新型的商業(yè)運營模式。 8.8.電子政務(wù)電子政務(wù) 電子政務(wù)是指國家各級政府部門綜合運用現(xiàn)代信息 網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)，徹底轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)工作模式，實現(xiàn)公務(wù)、政務(wù)、商務(wù)、事務(wù)的一體化管理與運行。 第1章 計算機(jī)概述2022-6-26301.3 1.3 計算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識計算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識 1.3.1 計算機(jī)系統(tǒng)的基本概念計算機(jī)系統(tǒng)的基本概念 一個完整的計算機(jī)系統(tǒng)包含計算機(jī)硬件系統(tǒng)和計算機(jī)軟件系統(tǒng)兩大部分。 1.1.硬件系統(tǒng)：硬件系統(tǒng)：組成一臺計算

34、機(jī)的物理設(shè)備的全體稱作計算機(jī)硬件系統(tǒng)，硬件是計算機(jī)系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。 2.2.軟件系統(tǒng)：軟件系統(tǒng)：指揮計算機(jī)工作的各種程序的集合稱為計算機(jī)軟件系統(tǒng)，軟件是控制和操作計算機(jī)工作的核心。 硬件是軟件工作的基礎(chǔ)，離開硬件，軟件無法工作；軟件又是硬件功能的擴(kuò)充和完善，有了軟件的支持，硬件功能才能得到充分的發(fā)揮。兩者相互滲透、相互促進(jìn)，可以說硬件是基礎(chǔ)，軟件是靈魂，只有將硬件和軟件結(jié)合成統(tǒng)一的整體，才能稱其為一個完整的計算機(jī)系統(tǒng)。 第1章 計算機(jī)概述2022-6-26311.3 1.3 計算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識計算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識1.3.2 系統(tǒng)的組成機(jī)計算系統(tǒng)的組成機(jī)計算1. 計算機(jī)系統(tǒng)的組成計算機(jī)系統(tǒng)的組成

35、第1章 計算機(jī)概述2022-6-26321.3 1.3 計算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識計算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識2計算機(jī)硬件計算機(jī)硬件 計算機(jī)硬件主要由中央處理器、存儲器、輸入/輸出控制系統(tǒng)和各種輸入/輸出設(shè)備等功能部件組成。每個功能部件各盡其責(zé)，協(xié)調(diào)工作。3計算機(jī)軟件計算機(jī)軟件 計算機(jī)軟件是相對于硬件而言的，它包括計算機(jī)運行所需的各種程序、數(shù)據(jù)及相關(guān)文檔資料。計算機(jī)軟件不僅為人們使用計算機(jī)提供方便，而且在計算機(jī)系統(tǒng)中起著指揮管理的作用。4計算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) 作為一個完整的計算機(jī)系統(tǒng)，硬件和軟件是按一定的層次關(guān)系組織起來的。最內(nèi)層是硬件（也被稱為裸機(jī)），然后是系統(tǒng)軟件中的操作系統(tǒng)，而操作系統(tǒng)

36、的外層是其他軟件，最外層是用戶程序或文檔。第1章 計算機(jī)概述2022-6-2633計算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)第1章 計算機(jī)概述2022-6-26341.3 1.3 計算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識計算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識1.3.3 計算機(jī)的基本工作原理計算機(jī)的基本工作原理1工作原理工作原理 馮諾依曼提出的設(shè)計思想概括起來有如下三個要點：（1）采用二進(jìn)制形式表示數(shù)據(jù)和指令。（2）采用程序存儲方式。（3）由運算器、控制器、存儲器、輸入和輸出設(shè)備五大基本部件組 成計算機(jī)。 2指令的執(zhí)行過程指令的執(zhí)行過程 指令是能夠被計算機(jī)識別并執(zhí)行的命令，是程序設(shè)計的最小單位。通常，一條指令的執(zhí)行分為取指令、分析指令和執(zhí)

37、行指令三個階段。第1章 計算機(jī)概述2022-6-2635補(bǔ)充：補(bǔ)充： 計算機(jī)的基本工作原理計算機(jī)的基本工作原理1 1工作原理工作原理 馮諾依曼提出了以二進(jìn)制和存儲程序工作原理為基礎(chǔ)的現(xiàn)代計算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)。其設(shè)計思想概括起來有如下三個要點：（1）采用二進(jìn)制形式表示數(shù)據(jù)和指令。（2）采用程序存儲方式。即謂存儲程序工作原理，就是在計算機(jī)中設(shè)置存儲器，將二進(jìn)制編碼表示的計算步驟與數(shù)據(jù)一起存放在存儲器中，機(jī)器一經(jīng)啟動，就能按照程序指定的邏輯順序依次取出存儲內(nèi)容進(jìn)行譯碼和處理，自動完成由程序所描述的處理工作。（3）由運算器、控制器、存儲器、輸入和輸出設(shè)備五大基本部件組成計算機(jī)。 2 2指令指令 指令是能夠

38、被計算機(jī)識別并執(zhí)行的命令，是程序設(shè)計的最小單位。第1章 計算機(jī)概述2022-6-2636指令指令是能被計算機(jī)識別并執(zhí)行的的二進(jìn)制代碼，完成一種操作。是能被計算機(jī)識別并執(zhí)行的的二進(jìn)制代碼，完成一種操作。If Goto結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分分類類操作碼操作碼 操作數(shù)操作數(shù) 數(shù)據(jù)傳送指令數(shù)據(jù)傳送指令數(shù)據(jù)處理指令數(shù)據(jù)處理指令程序控制指令程序控制指令輸入輸出指令輸入輸出指令 其它指令其它指令 And OrCPU內(nèi)存I/O設(shè)備主機(jī)對計算機(jī)的硬件進(jìn)行管理等對計算機(jī)的硬件進(jìn)行管理等指令指令 操作碼操作碼 要完成的操作類型或性質(zhì)要完成的操作類型或性質(zhì)操作數(shù)操作數(shù) 操作的內(nèi)容或所在的地址操作的內(nèi)容或所在的地址 指令指令第1章

39、 計算機(jī)概述2022-6-2637 通常，一條指令的執(zhí)行分為取指令、分析指令和執(zhí)行指令三個階段。 指令的執(zhí)行過程分為以下4個步驟： 取指令 按照指令計數(shù)器中的地址，從內(nèi)存儲器中取出指令，并送往指令寄存器。 分析指令 對指令寄存器中存放的指令進(jìn)行分析，由譯碼器對操作碼進(jìn)行譯碼，將指令的操作碼轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的控制電位信號；由地址碼確定操作數(shù)地址。 執(zhí)行指令 由操作控制線路發(fā)出完成該操作所需要的一系列控制信息，去完成該指令所要求的操作。 一條指令執(zhí)行完成，指令計數(shù)器加1 或?qū)⑥D(zhuǎn)移地址碼送入程序計數(shù)器，然后回到。3 3指令的執(zhí)行過程指令的執(zhí)行過程第1章 計算機(jī)概述2022-6-2638指令的執(zhí)行過程示意圖

40、指令的執(zhí)行過程示意圖第1章 計算機(jī)概述2022-6-26391.4 1.4 計算機(jī)中的數(shù)制與編碼計算機(jī)中的數(shù)制與編碼1.4.1 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼1數(shù)制和數(shù)制間轉(zhuǎn)換數(shù)制和數(shù)制間轉(zhuǎn)換 按進(jìn)位的原則進(jìn)行計數(shù)叫進(jìn)位計數(shù)制，簡稱數(shù)制。任何數(shù)制都有兩個基本要素： 基數(shù)：基數(shù)：是指在某種數(shù)制中所允許的數(shù)碼的個數(shù)。 位權(quán)：位權(quán)：是指在某種數(shù)制中，每個數(shù)碼所表示的數(shù)值等于該數(shù)碼乘以一個與數(shù)碼所在位置有關(guān)的常數(shù)，這個固定的常數(shù)稱作位權(quán)。（1 1）十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制整數(shù)）十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制整數(shù) 將十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)采用“除2取余法”。（2 2）十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制小數(shù)）十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制小數(shù)

41、 將十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)采用“乘2取整法”。 （3 3）二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)）二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù) 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)是將二進(jìn)制數(shù)的各位按位權(quán)展開相加。 第1章 計算機(jī)概述2022-6-26401.4 1.4 計算機(jī)中的數(shù)制與編碼計算機(jī)中的數(shù)制與編碼（4 4）二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)相互轉(zhuǎn)換）二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)相互轉(zhuǎn)換 十六進(jìn)制采用“逢十六進(jìn)一”的進(jìn)位計數(shù)制，因此，十六進(jìn)制數(shù)的基數(shù)為16，用數(shù)字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F表示數(shù)碼。二進(jìn)制二進(jìn)制 十六進(jìn)十六進(jìn)制制 二進(jìn)制二進(jìn)制 十六進(jìn)十六進(jìn)制制 0000010008000111001900102101

42、0A001131011B010041100C010151101D011061110E011171111F第1章 計算機(jī)概述2022-6-26411.4 1.4 計算機(jī)中的數(shù)制與編碼計算機(jī)中的數(shù)制與編碼2二進(jìn)制的邏輯運算二進(jìn)制的邏輯運算 邏輯值只有兩個，邏輯“真真”（用1表示）和邏輯“假假”（用0表示）。 （1）邏輯與運算邏輯與運算邏輯與運算，也稱邏輯乘運算。其運算規(guī)則如下：11=1 10=0 01=0 00=0式中“”是邏輯與的運算符。例：1100101011000101=11000000 （2）邏輯或運算邏輯或運算邏輯或運算，也稱邏輯加運算。其運算規(guī)則如下：11=1 10=1 01=1 00

43、=0式中“”是邏輯或的運算符。例：1100101011000101=11001111 （3）邏輯非運算邏輯非運算邏輯非運算，其運算規(guī)則如下： 式中“”是邏輯非的運算符。 01 01 010110 第1章 計算機(jī)概述2022-6-26421.4 1.4 計算機(jī)中的數(shù)制與編碼計算機(jī)中的數(shù)制與編碼3編碼編碼 計算機(jī)中所有的數(shù)據(jù)都是以二進(jìn)制方式組織和存放的。編碼就是指對輸入到計算機(jī)中的各種數(shù)值和非數(shù)值型數(shù)據(jù)，按一定規(guī)則組合而成若干位二進(jìn)制碼來表示數(shù)或字符（字母、符號、漢字等）。（1 1）ASCIIASCII碼碼 ASCII碼（American Standard Code for Information

44、 Interchange，美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼）是由美國國家標(biāo)準(zhǔn)局提出的一種信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼。這種編碼應(yīng)用非常普遍，它使用7個二進(jìn)制位來表示字符，在計算機(jī)存儲中占一個字節(jié)（8個二進(jìn)制位）。共有128個編碼，可以表示128個不同字符的編碼。（2 2）漢字編碼）漢字編碼 計算機(jī)在處理漢字信息時也要將其轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制代碼，因此也需要對漢字進(jìn)行編碼。計算機(jī)的漢字信息處理系統(tǒng)在處理漢字時，不同環(huán)節(jié)使用不同的編碼。第1章 計算機(jī)概述2022-6-26431.4 1.4 計算機(jī)中的數(shù)制與編碼計算機(jī)中的數(shù)制與編碼 國標(biāo)交換碼：國標(biāo)交換碼：計算機(jī)處理漢字所用標(biāo)準(zhǔn)是我國于1981年頒布的國家標(biāo)準(zhǔn)GB2312-80，即

45、中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)信息交換漢字編碼，簡稱國標(biāo)碼。共收錄漢字和圖形符號7445個。 輸入碼：輸入碼：為輸入漢字而設(shè)計的代碼，簡稱外碼。按輸入設(shè)備的不同，可分為鍵盤輸入、手寫輸入和語音輸入三大類。 漢字機(jī)內(nèi)碼：漢字機(jī)內(nèi)碼：是供計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行漢字存儲、加工處理和傳輸統(tǒng)一使用的二進(jìn)制代碼，簡稱內(nèi)碼。 漢字字形碼：漢字字形碼：是指漢字字庫中存儲的漢字字形的數(shù)字化信息碼。它主要用于漢字輸出時產(chǎn)生漢字字形。 漢字地址碼：漢字地址碼：是指漢字字形碼在漢字字庫中存放位置的代碼，即字形信息的地址。 第1章 計算機(jī)概述2022-6-2644 計算機(jī)所能處理的數(shù)據(jù)、信息在計算機(jī)中都是以數(shù)字編碼形式表示的。那么

46、這些數(shù)字編碼是以什么形式表示的？與日常表示的數(shù)有何區(qū)別？字母、漢字與符號又如何表示等等。本節(jié)將重點討論這些問題。也就是計算機(jī)中信息是如何表示的。補(bǔ)充：補(bǔ)充：1.4.1 1.4.1 數(shù)制與編碼數(shù)制與編碼第1章 計算機(jī)概述2022-6-2645數(shù)制的基礎(chǔ)知識數(shù)制的基礎(chǔ)知識 這里所說的數(shù)制，也稱為進(jìn)位計數(shù)制。所謂進(jìn)位計數(shù)制是指按進(jìn)位的原則進(jìn)行計數(shù)。任何數(shù)制都有兩個任何數(shù)制都有兩個基本要素基本要素： 1、基數(shù)：是指在某種數(shù)制中所允許的數(shù)字符號（簡稱數(shù)符）的個數(shù)。 2、位權(quán)：是指在某種數(shù)制中，處在不同位置上的數(shù)符所代表的值不同，一個數(shù)字在某個固定位置上所代表的值是確定的，這個固定位上的值稱為位權(quán)。位權(quán)與

47、基數(shù)的關(guān)系是各進(jìn)位制中位權(quán)的值恰好是基數(shù)的若干次冪。 第1章 計算機(jī)概述2022-6-2646 進(jìn)位計數(shù)制有兩個進(jìn)位計數(shù)制有兩個基本特點基本特點： 1、逢逢N進(jìn)一進(jìn)一。N是指進(jìn)位計數(shù)制表示一位所需要的符號數(shù)目，稱為基數(shù)。例如十進(jìn)制數(shù)是由0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十個數(shù)字符號組成，基數(shù)為10，逢十進(jìn)一。二進(jìn)制數(shù)由0、1兩個數(shù)字符號組成，基數(shù)為2，逢二進(jìn)一。 2、采用位權(quán)表示采用位權(quán)表示一個數(shù)。任何一種數(shù)制表示的數(shù)都可以寫成按位權(quán)展開按位權(quán)展開的多項式之和多項式之和。第1章 計算機(jī)概述2022-6-2647inmiirS 1N=N=Sn-1r rn-1n-1Sn-2n-2r rn-2n

48、-2S0 0r r0 0S-1-1r r-1-1S-m-mr r-m-mr進(jìn)制數(shù)進(jìn)制數(shù)N可表示可表示 為：為：R進(jìn)制數(shù)用進(jìn)制數(shù)用 r個基本符號（例如個基本符號（例如0，1，2，r-1）表示數(shù)值）表示數(shù)值基數(shù)基數(shù)權(quán)權(quán)數(shù)碼數(shù)碼678.34=6102+7101+8100 +310-1+410-2第1章 計算機(jī)概述2022-6-2648計算機(jī)領(lǐng)域中通常所使用的數(shù)制有四種： 二進(jìn)制（Binary）、八進(jìn)制（Octal）、十進(jìn)制（Decimal）和十六進(jìn)制（Hexadecimal）。約定約定：在幾種數(shù)制混合使用的場合，為了避免混淆，通常我們在數(shù)字后面加上： 字母B或2表示一個二進(jìn)制數(shù) 字母O或8表示八進(jìn)制

49、數(shù) 字母D或10或不加任何字母來表示十進(jìn)制數(shù) 字母H或16表示十六進(jìn)制數(shù)第1章 計算機(jī)概述2022-6-2649例1 在十進(jìn)制數(shù)中，3058.72 按權(quán)值展開： (3058.72)103103+ 0102+ 5101+ 8100+ 710-1+ 210-2例2 在二進(jìn)制數(shù)中，10111.01按權(quán)值展開為： (10111.01)2124+ 023+ 122+ 121+ 120+ 02-1+ 12-2第1章 計算機(jī)概述2022-6-2650表：表： 十進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)的位權(quán)十進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)的位權(quán)數(shù)數(shù) 位位十進(jìn)制權(quán)十進(jìn)制權(quán)二進(jìn)制權(quán)二進(jìn)制權(quán)八進(jìn)制權(quán)八進(jìn)制權(quán)十六進(jìn)制權(quán)十

50、六進(jìn)制權(quán)S01=1001=201=801=160S110=1012=218=8116=161S2100=1024=2264=82256=162S31000=1038=23512=834096=163S410000=10416=244096=8465536=164Sn-110n-12n-18n-116n-1第1章 計算機(jī)概述2022-6-2651常用進(jìn)位數(shù)制常用進(jìn)位數(shù)制010 - 1610之間整數(shù)的對應(yīng)關(guān)系之間整數(shù)的對應(yīng)關(guān)系第1章 計算機(jī)概述2022-6-2652 計算機(jī)采用二進(jìn)制代碼作為計算機(jī)內(nèi)部基本代碼主要有以下原因： 1、二進(jìn)制表示數(shù)字容易實現(xiàn)計算機(jī)用電子器件表示數(shù)字信息。顯然，制造具有二

51、種穩(wěn)定狀態(tài)的電子器件比制造具有十個穩(wěn)定狀態(tài)的電子器件容易得多。另外，任何物理狀態(tài)均有其對立面，如有脈沖與無脈沖，晶體管的導(dǎo)通與截止等。用0、1兩個數(shù)字符號來表示它們是很容易實現(xiàn)的。 2、二進(jìn)制運算規(guī)則簡單第1章 計算機(jī)概述2022-6-2653一、二進(jìn)制數(shù)的運算法則一、二進(jìn)制數(shù)的運算法則 1. 二進(jìn)制的特征 兩個符號：0、1； 逢2進(jìn)一 2. 算術(shù)運算規(guī)則： 加法運算 0 + 0 = 0, 0 + 1 = 1, 1 + 0 = 1, 1 + 1 = 10 減法運算 0 0 = 0， 1 0=1，1 1=0 , 10 1=1 乘法運算 0 0 = 0, 0 1 = 0, 1 0 = 0, 1 1

52、 = 1 除法運算 01=0, 11=1 第1章 計算機(jī)概述2022-6-26543. 邏輯運算邏輯“真真”（用1表示）和邏輯“假假”（用0表示）邏輯或：使用的運算符有 “” 00=0，01=1，10=1，11=1 例如：1100 10101110邏輯與（邏輯乘）：運算符有“ ” 00=0，01=0，10=0，11=1 例如：110010101000邏輯非：運算符為“ ” 1的非為0，0的非為1例如： 1101=0010第1章 計算機(jī)概述2022-6-26551、任意進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)原則：、任意進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)原則： 任意進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)只要寫出該進(jìn)制數(shù)的按權(quán)展開式，進(jìn)行乘法和加法

53、運算，得出結(jié)果即可。例：100128)456(08448081878)710(120212120212)101101(012345210)45(10480321001216)438(61762566161116116)6B1 (二、不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換二、不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換第1章 計算機(jī)概述2022-6-2656例： 求（1100101.101）2 的等值十進(jìn)制數(shù)(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 =

54、(101.625)10第1章 計算機(jī)概述2022-6-26572 2、十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為任意進(jìn)制數(shù)、十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為任意進(jìn)制數(shù) 將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為任意進(jìn)制數(shù)需對整數(shù)部分和小數(shù)部分分別進(jìn)行轉(zhuǎn)化第1章 計算機(jī)概述2022-6-2658 十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制小數(shù)采用乘2取整法。即：將十進(jìn)制小數(shù)乘以2，然后取出所得乘積的整數(shù)部分，再將純小數(shù)部分乘以2，又取出所得乘積的整數(shù)部分，直到小數(shù)部分為零或滿足精度為止，最后將所得各次乘積的整數(shù)部分按正序排列就是對應(yīng)的二進(jìn)制小數(shù)。 注意有時所得乘積的整數(shù)部分為零，取出的整數(shù)也是零。 第1章 計算機(jī)概述2022-6-2659十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)為二進(jìn)制數(shù)舉例十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)為二進(jìn)制數(shù)舉例

55、（185）10 =（？）（？）2（185）10 =（10111001）224 6 022 3 021 1 125 122 121 020 11 8 5 29 2 1余數(shù)余數(shù)第1章 計算機(jī)概述2022-6-2660（0.8125）10 = ( ? )20.812521.6250 10.625021.2500 10. 250020. 5000 00. 500021. 0000 1（0.8125）10 = (0.1101)2整數(shù)整數(shù)第1章 計算機(jī)概述2022-6-2661例： 把把0.5773轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)（轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)（保留到小數(shù)點后保留到小數(shù)點后7位位）。）。 積的整數(shù)部分積的整數(shù)部分 0.5

56、7732=1.1546 1 0.15462=0.3092 0 0.30922=0.6184 0 0.61842=1.2368 1 0.23682=0.4736 0 0.47362=0.9472 0 0.94722=1.8944 1 所以，（所以，（0.5773）10 (0.1001001)2 第1章 計算機(jī)概述2022-6-2662例 求（66.625）10 的等值二進(jìn)制數(shù)結(jié)果（66.625）10=（1000010.101）2 正確嗎?第1章 計算機(jī)概述2022-6-26632）十進(jìn)制轉(zhuǎn)為八進(jìn)制）十進(jìn)制轉(zhuǎn)為八進(jìn)制 (1) 十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制整數(shù)十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制整數(shù) 十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成八

57、進(jìn)制整數(shù)采用“除8取余”法。具體方法為：將十進(jìn)制數(shù)除以8，得到一個商數(shù)和一個余數(shù)，再將商數(shù)除以8，又得到一個商數(shù)和一個余數(shù)，繼續(xù)該過程，直到商數(shù)等于零為止。最后將每次得到的余數(shù)（必定是07）按逆序排列便是對應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)。第1章 計算機(jī)概述2022-6-2664（185）10 =（ ？ ）8（1 8 5）10 = （2 7 1）882 780 21 8 5 82 3 1余數(shù)余數(shù)除八取余除八取余第1章 計算機(jī)概述2022-6-2665 例例: 將十進(jìn)制數(shù)將十進(jìn)制數(shù)845轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)。轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)。 將十進(jìn)制數(shù)將十進(jìn)制數(shù)845轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)的過程如下：轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)的過程如下： 8|845 8|

58、105 余數(shù)為余數(shù)為5 8| 13 余數(shù)為余數(shù)為1 8| 1 余數(shù)為余數(shù)為5 0 余數(shù)為余數(shù)為1， 商為商為0，結(jié)束，結(jié)束 因此，因此，(845)10=(1515)8第1章 計算機(jī)概述2022-6-2666(2) 十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制小數(shù)十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制小數(shù) 十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制小數(shù)采用“乘8取整”法。具體方法為：用8乘十進(jìn)制小數(shù)，得到一個整數(shù)部分和一個小數(shù)部分，再用8乘小數(shù)部分，又得到一個整數(shù)部分和一個小數(shù)部分，繼續(xù)該過程，直到余下的小數(shù)部分為0或滿足精度要求為止。最后將每次得到的整數(shù)部分（必定是07）按正序排列就是對應(yīng)的八進(jìn)制小數(shù)。第1章 計算機(jī)概述2022-6-2667 【例】

59、【例】 將十進(jìn)制小數(shù)將十進(jìn)制小數(shù)0.3574轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制小數(shù)。轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制小數(shù)。 解析：將十進(jìn)制小數(shù)0.3574轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制小數(shù)的過程如下： 0.3574 8 2.8592整數(shù)部分為 2 0.8592 余下的小數(shù)部分 8 6.8736整數(shù)部分為6 0.8756 余下的小數(shù)部分 8 6.9888整數(shù)部分為6第1章 計算機(jī)概述2022-6-2668 0.9888 余下的小數(shù)部分 8 7.9104 整數(shù)部分為7 0.9104 余下的小數(shù)部分 8 7.2832 整數(shù)部分為7 0.2832 余下的小數(shù)部分最后結(jié)果為(0.3574)10 (0.26677)8。請同學(xué)們驗證！第1章 計算機(jī)概述2022-6-

60、26693）十進(jìn)制數(shù)化成十六進(jìn)制數(shù)舉例）十進(jìn)制數(shù)化成十六進(jìn)制數(shù)舉例（3981）10 = ( ? )16（3 9 8 1）10 = （F 8 D）16161 5 . 8160 .15 (F) 3 9 8 1 16 2 4 8 13 (D)余數(shù)余數(shù)除除16 取余取余第1章 計算機(jī)概述2022-6-26703 3、二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)化、二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)化二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為八進(jìn)制數(shù)八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為十六進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)第1章 計算機(jī)概述2022-6-26711）二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為八進(jìn)制數(shù)）二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為八進(jìn)制數(shù) 計算機(jī)內(nèi)部采用二進(jìn)制代碼