信息技術(shù)基礎(chǔ)計算機(jī)基礎(chǔ)01信息技術(shù)是指利用計算機(jī)和通信設(shè)備來收集、存儲、處理、傳輸和利用信息的技術(shù)手段和方法。02它涵蓋了計算機(jī)硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、通信等多個領(lǐng)域，是現(xiàn)代社會信息化進(jìn)程的重要推動力。任務(wù)描述/DESCRIPTION在這個信息爆炸的時代，計算機(jī)已經(jīng)成為我們生活中不可或缺的一部分。02工作中處理復(fù)雜的文件和數(shù)據(jù)03在電腦上觀看喜歡的電影01查看手機(jī)上的天氣預(yù)報計算機(jī)在信息技術(shù)中的占有核心地位，是信息技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使得信息能夠在全球范圍內(nèi)快速傳輸和共享。信息技術(shù)對計算機(jī)技術(shù)具有技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用拓展起到了推動作用。任務(wù)描述/DESCRIPTION

01計算機(jī)的發(fā)展歷程

02應(yīng)用領(lǐng)域

03未來發(fā)展趨勢任務(wù)描述/DESCRIPTION任務(wù)目標(biāo)任務(wù)目標(biāo)/OBJECTIVES關(guān)注計算機(jī)未來發(fā)展趨勢知道計算機(jī)的分類、特點和應(yīng)用了解計算機(jī)的發(fā)展史，記住電子計算機(jī)的4個發(fā)展階段電子計算機(jī)的誕生情況記住第一臺電子計算機(jī)的名字、誕生的時間、地點和主要用途視頻1.1-1：計算機(jī)的誕生任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS電子計算機(jī)的誕生情況電子技術(shù)的發(fā)展加速了“電子計算機(jī)”的誕生，1946年誕生在美國賓夕法尼亞大學(xué)的ENIAC，它的出現(xiàn)具有劃時代的意義，開創(chuàng)了電子技術(shù)發(fā)展的新時代，稱為計算機(jī)時代。任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS電子計算機(jī)的誕生情況同一時期，ENIAC項目組的美籍匈牙利研究人員，約翰·馮·諾依曼

研制出離散變量自動電子計算機(jī)，這是當(dāng)時運算速度最快的計算機(jī)，其主要設(shè)計理念是二進(jìn)制代碼和存儲程序工作方式。01該理論被稱為著名的馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)，并沿用至今，馮·諾依曼也被譽(yù)為“現(xiàn)代電子計算機(jī)之父”。02任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS計算機(jī)的發(fā)展歷程視頻：1.1-2計算機(jī)的發(fā)展歷程任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS計算機(jī)的發(fā)展歷程視頻1.1-3計算機(jī)的發(fā)展史-文心一言任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS計算機(jī)的發(fā)展歷程計算機(jī)的發(fā)展是多種創(chuàng)新技術(shù)不斷融合與推進(jìn)的體現(xiàn)，創(chuàng)新不僅推動了計算機(jī)硬件和軟件的不斷升級，便利著人們的工作和生活，這里我想問大家，我們現(xiàn)在使用的筆記本、手機(jī)等屬于第幾代計算機(jī)呢？任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS視頻1.1-4文小言回答問題計算機(jī)的特點運算速度快邏輯判斷準(zhǔn)確計算精度高存儲容量大自動化程度高通用性強(qiáng)任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS計算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域科學(xué)計算過程控制計算機(jī)輔助工程多媒體技術(shù)數(shù)據(jù)處理和信息管理人工智能網(wǎng)絡(luò)通信任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS計算機(jī)分類1.按用途分類是指為適應(yīng)某種特殊需要而設(shè)計的計算機(jī)，如計算導(dǎo)彈彈道的計算機(jī)等，這類計算機(jī)都增強(qiáng)了某些特定功能，忽略了一些次要要求，一般具有高速度、高效率、使用面窄和專機(jī)專用的特點。專用計算機(jī)廣泛適用于一般科學(xué)運算、學(xué)術(shù)研究、工程設(shè)計和數(shù)據(jù)處理等領(lǐng)域，具有功能多、配置全、用途廣、通用性強(qiáng)等特點。目前市場上銷售的計算機(jī)大多屬于通用計算機(jī)。

通用計算機(jī)任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS計算機(jī)分類2.按功能和規(guī)模分超級計算機(jī)工業(yè)控制計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)個人計算機(jī)嵌入式計算機(jī)任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS計算機(jī)發(fā)展趨勢計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和信息社會對計算機(jī)多方面需求的推動，使得今天的計算機(jī)在向巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、多媒體化方向持續(xù)發(fā)展。任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS關(guān)注計算機(jī)未來發(fā)展趨勢知道計算機(jī)的分類、特點和應(yīng)用重點了解計算機(jī)的發(fā)展史，記住電子計算機(jī)的4個發(fā)展階段知識總結(jié)/SUMMARY數(shù)制及其轉(zhuǎn)換1.數(shù)制及其轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)知識進(jìn)位計數(shù)制數(shù)制的表示方法2.不同數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成其他進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)或十六進(jìn)制數(shù)八進(jìn)制數(shù)或十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)任務(wù)描述/DESCRIPTION01能夠區(qū)分二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制和十六進(jìn)制等不同進(jìn)制的表示方法。02能夠熟練地進(jìn)行數(shù)制轉(zhuǎn)換，并應(yīng)用數(shù)制解決實際問題。03能夠養(yǎng)成獨立思考與探索學(xué)習(xí)的能力。04能夠自覺培養(yǎng)信息意識，樹立對信息技術(shù)的科學(xué)認(rèn)知態(tài)度。任務(wù)目標(biāo)/OBJECTIVES任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS進(jìn)位計數(shù)制數(shù)制是指用一組固定的符號和統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)值的方法。其中，按照進(jìn)位方式計數(shù)的數(shù)制稱為進(jìn)位計數(shù)制。十進(jìn)制→人們習(xí)慣用二進(jìn)制→計算機(jī)則使用八進(jìn)制十六進(jìn)制顧名思義二進(jìn)制就是逢二進(jìn)一的數(shù)字表示方法十進(jìn)制就是逢十進(jìn)一八進(jìn)制就是逢八進(jìn)一等任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS進(jìn)位計數(shù)制無論在何種進(jìn)位計數(shù)制中，數(shù)值都可寫成按位權(quán)展開的形式，如十進(jìn)制數(shù)123.45可寫成下式。任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS進(jìn)位計數(shù)制計算機(jī)中常用的幾種進(jìn)位數(shù)制的表示進(jìn)位制示例基數(shù)基本符號（采用的數(shù)碼）權(quán)形式表示二進(jìn)制(1001.1)2(1001.1)B1001.1B20,121B八進(jìn)制(162.4)880,1,2,3,4,5,6,781O十進(jìn)制(492)10(492)D492D100,1,2,3,4,5,6,7,8,9101D十六進(jìn)制(4A9E)16(4A9E)H160,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F161H任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS不同數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換數(shù)制轉(zhuǎn)換是指將一個數(shù)值從一種進(jìn)位制轉(zhuǎn)換為另一種進(jìn)位制，包括非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)、十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成其他進(jìn)制數(shù)、二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)或十六進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)或十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。將二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)時，只需用該數(shù)制的各位數(shù)乘以各自對應(yīng)的位權(quán)數(shù)，然后將乘積相加。用按位權(quán)展開的方法得到對應(yīng)的結(jié)果。例如1.非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS不同數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換將八進(jìn)制數(shù)123轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)將十六進(jìn)制數(shù)123轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)先將八進(jìn)制數(shù)123按位權(quán)展開，然后將乘積相加，轉(zhuǎn)換過程如下所示。先將十六進(jìn)制數(shù)123按位權(quán)展開，然后將乘積相加，轉(zhuǎn)換過程如下所示。任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS不同數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)時，可將數(shù)值分成整數(shù)和小數(shù)分別轉(zhuǎn)換，然后再拼接起來。將十進(jìn)制數(shù)225.625轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。用除2取余法進(jìn)行整數(shù)部分轉(zhuǎn)換，再用乘2取整法進(jìn)行小數(shù)部分轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換過程如下所示。2.十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成其他進(jìn)制數(shù)任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS不同數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換3.二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)所采用的轉(zhuǎn)換原則是“3位分一組”，即以小數(shù)點為界，整數(shù)部分從右向左每3位為一組，若最后一組不足3位，則在最高位前面添0補(bǔ)足3位，然后將每組中的二進(jìn)制數(shù)按權(quán)相加得到對應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)；小數(shù)部分從左向右每3位分為一組，最后一組不足3位時，尾部用0補(bǔ)足3位，然后按照順序?qū)懗雒拷M二進(jìn)制數(shù)對應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)即可。將二進(jìn)制數(shù)1101001.101轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)，轉(zhuǎn)換過程如下所示。任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS不同數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換3.二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)采用的轉(zhuǎn)換原則與上面的類似，采用的轉(zhuǎn)換原則是“4位分一組”，即以小數(shù)點為界，整數(shù)部分從右向左、小數(shù)部分從左向右每4位一組，不足4位用0補(bǔ)齊。將二進(jìn)制數(shù)101110011000111011轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)，轉(zhuǎn)換過程如下所示。任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS不同數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換4.八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換原則是“一分為三”，即從八進(jìn)制數(shù)的低位開始，將每一位上的八進(jìn)制數(shù)寫成對應(yīng)的3位二進(jìn)制數(shù)。如有小數(shù)部分，則從小數(shù)點開始，按上述方法分別向左右兩邊進(jìn)行轉(zhuǎn)換。將八進(jìn)制數(shù)162.4轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，轉(zhuǎn)換過程如下所示。任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS不同數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換4.八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換原則是“一分為四”，即把每一位上的十六進(jìn)制數(shù)寫成對應(yīng)的4位二進(jìn)制數(shù)。將十六進(jìn)制數(shù)3B7D轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，轉(zhuǎn)換過程如下所示。認(rèn)識計算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示與存儲任務(wù)描述/DESCRIPTION在此過程中，無論是個人使用還是企業(yè)應(yīng)用，數(shù)據(jù)的有效表示和存儲都是確保數(shù)據(jù)安全、高效訪問和可靠性的關(guān)鍵。當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備生成大量數(shù)據(jù)時，計算機(jī)將傳感器數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫或其他存儲系統(tǒng)中，以供用戶分析、監(jiān)測和自動化控制使用。當(dāng)我們創(chuàng)建文檔、電子表格或演示文稿時，計算機(jī)將以特定的格式將這些文件存儲在硬盤驅(qū)動器或云存儲中；010203本任務(wù)將認(rèn)識計算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示與存儲其他編碼漢字編碼西文字符編碼數(shù)據(jù)的表示與存儲任務(wù)描述/DESCRIPTIONPART01能夠了解計算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示形式和存儲形式。PART03能夠通過不斷的學(xué)習(xí)、實踐和應(yīng)用提升自己的知識儲備，有效處理計算機(jī)中的數(shù)據(jù)。PART02能夠掌握字符編碼的原理和規(guī)則，并熟練運用。任務(wù)目標(biāo)/OBJECTIVES任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS數(shù)據(jù)的表示與存儲二進(jìn)制是計算機(jī)中數(shù)據(jù)最基本的形式，在計算機(jī)中所有的數(shù)據(jù)都是以二進(jìn)制的形式存儲的。1.數(shù)據(jù)的表示在計算機(jī)內(nèi)部，數(shù)字和符號都是用二進(jìn)制編碼表示的，兩者合在一起構(gòu)成計算機(jī)內(nèi)部數(shù)的表示形式，稱為機(jī)器數(shù)，而把原來的數(shù)稱為機(jī)器數(shù)的真值。根據(jù)小數(shù)點位置固定與否，機(jī)器數(shù)又可以分為兩種常用的數(shù)據(jù)表示格式：定點數(shù)浮點數(shù)任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS數(shù)據(jù)的表示與存儲2.數(shù)據(jù)的存儲計算機(jī)的存儲空間可以分為內(nèi)存和外存兩部分。應(yīng)用程序一般在計算機(jī)的內(nèi)存中運行，可對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。（1）數(shù)據(jù)單位在計算機(jī)中存儲和運算數(shù)據(jù)時，通常涉及的數(shù)據(jù)單位有以下3種。位（bit）：計算機(jī)中的數(shù)據(jù)都以二進(jìn)制代碼來表示，二進(jìn)制代碼只有“0”和“1”兩個數(shù)碼。字節(jié)（byte）：字節(jié)是計算機(jī)中信息組織和存儲的基本單位，也是計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的基本單位。字（word）：一個字通常由一個字節(jié)或若干個字節(jié)組成，是計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時一次存取、加工和傳送的數(shù)據(jù)長度，用來存放一條指令或一個數(shù)據(jù)。任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS數(shù)據(jù)的表示與存儲2.數(shù)據(jù)的存儲計算機(jī)的存儲空間可以分為內(nèi)存和外存兩部分。應(yīng)用程序一般在計算機(jī)的內(nèi)存中運行，可對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。（2）內(nèi)存單元日常的文件一般都存儲在硬盤等外存中，當(dāng)文件或應(yīng)用程序執(zhí)行時，將被加載到計算機(jī)內(nèi)存中。因此，沒有內(nèi)存，任何應(yīng)用程序和文件都不能執(zhí)行。（3）數(shù)據(jù)存儲在計算機(jī)內(nèi)部，位是最基本的存儲單元。不同類型的數(shù)據(jù)都需要轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制后，再存放到內(nèi)存中。任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS西文字符編碼對西文字符進(jìn)行編碼，主要采用ASCII編碼方式。ASCII即“美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼”（AmericanStandardCodeforInformationInterchange，ASCII），是基于拉丁字母的一套編碼系統(tǒng)，該標(biāo)準(zhǔn)被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（InternationalOrganizationforStandardization，ISO）指定為國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO646標(biāo)準(zhǔn)），是目前使用非常廣泛的一種字符編碼。任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS西文字符編碼如“0”數(shù)字字符的編碼為0110000，對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)是48，則“1”的編碼值為49；小寫字母“a”的編碼為1100001，對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)是97。低位高位0000010100111001011101110000NULDLESP0@P`p0001SOHDC1!1AQaq0010STXDC2“2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BELETB‘7GWgw1000BSCAN(8HXhx1001HTEM)9IYiy1010LFSUB*:JZjz1011VTESC+;K[k{1100FFFS,<L\l|1101CRGS-=M]m}1110SORS.>N^n~1111SIUS/?O_oDEL任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS漢字編碼1.國標(biāo)碼要想在計算機(jī)中處理漢字信息，同樣也要對漢字進(jìn)行編碼，漢字編碼體系結(jié)構(gòu)包括國標(biāo)碼、輸入碼、機(jī)內(nèi)碼和字形碼等。1980年，為了使每個漢字有一個全國統(tǒng)一的代碼，我國頒布了國家漢字編碼標(biāo)準(zhǔn)GB2312-80，全稱是《信息交換用漢字編碼字符集》基本集，這個字符集是我國中文信息處理技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)。由于GB2312-80漢字編碼標(biāo)準(zhǔn)字符集的漢字有限，一些漢字無法表示，因此我國對GB2312-80漢字編碼標(biāo)準(zhǔn)字符集進(jìn)行了擴(kuò)充，形成GB18030-2000國家標(biāo)準(zhǔn)。2023年8月1日，GB18030-2022國家標(biāo)準(zhǔn)將正式實施。任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS漢字編碼2.輸入碼輸入碼也稱為外碼，是利用計算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)鍵盤按鍵的不同排列組合來對漢字的輸入進(jìn)行編碼，包括音碼、形碼、音形碼、手寫輸入或掃描輸入等方式。3.機(jī)內(nèi)碼在計算機(jī)內(nèi)部進(jìn)行存儲與處理所使用的代碼，稱為機(jī)內(nèi)碼。4.字形碼字形碼，又稱為字型碼、字模碼，屬于點陣代碼的一種。任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS其他編碼GBK編碼UCS編碼Unicode編碼這些編碼方式都旨在解決字符集之間的兼容性和擴(kuò)展性問題，以確保不同語言和符號的字符能夠正確地存儲、傳輸和顯示。定點數(shù)與浮點數(shù)1.定點數(shù)任務(wù)描述/DESCRIPTION現(xiàn)實生活中數(shù)值有大小、正負(fù)之分，也有整數(shù)和小數(shù)之分，計算機(jī)中該如何用二進(jìn)制數(shù)表示整數(shù)呢？有符號整數(shù)的表示無符號整數(shù)的表示有符號整數(shù)加減法的運算2.浮點數(shù)任務(wù)描述/DESCRIPTION十進(jìn)制數(shù)的科學(xué)計數(shù)法，如230=2.3×102或者230=0.23×103，可以將數(shù)值表示為：小數(shù)乘以10的n次冪的形式，數(shù)的大小或者小數(shù)點的位置是由10n中n決定的。n的大小與正負(fù)決定著小數(shù)點的實際位置。針對科學(xué)計數(shù)法表示的數(shù)而言，相當(dāng)于小數(shù)點是浮動的，而非固定的。01掌握無符號整數(shù)表示的范圍；02實現(xiàn)有符號整數(shù)補(bǔ)碼的加減法運算；03掌握有符號定點整數(shù)和定點小數(shù)的表示范圍；04掌握單精度浮點數(shù)和雙精度浮點數(shù)的表示格式。任務(wù)目標(biāo)/OBJECTIVES任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS定點數(shù)數(shù)據(jù)在計算機(jī)中以二進(jìn)制數(shù)值的方式存儲，如何表示數(shù)據(jù)的正負(fù)特征，則采用了特定的規(guī)則對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，即：計算機(jī)中存儲的數(shù)值是以編碼二進(jìn)制的形式存儲在電子元器件中，稱為機(jī)器數(shù)或機(jī)器碼。機(jī)器數(shù)就是用二進(jìn)制數(shù)碼來模擬機(jī)器元件的信號，也就是將其0、1化。計算機(jī)中數(shù)值型數(shù)據(jù)的編碼可分為無符號數(shù)和有符號數(shù)。有符號數(shù)(正數(shù)、負(fù)數(shù))又可分為整數(shù)與實數(shù)(包含小數(shù)部分)，其中實數(shù)又可分為定點數(shù)和浮點數(shù)等等任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS定點數(shù)1、無符號二進(jìn)制整數(shù)無符號整數(shù)主要指無正負(fù)號的整數(shù)，計算機(jī)中二進(jìn)制數(shù)的最高位表示符號位（非數(shù)值位），則該數(shù)為有符號數(shù)，若最高位不表示符號位，則為無符號數(shù)。無符號二進(jìn)制數(shù)的每一位都用來表示數(shù)的大小。無符號二進(jìn)制整數(shù)的表示范圍如下:任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS定點數(shù)2、有符號二進(jìn)制整數(shù)有符號二進(jìn)制整數(shù)由于最高位表示符號位(通常0表示正，1表示負(fù))，所以數(shù)的表示范圍發(fā)生變化，具體如下:任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS定點數(shù)3、有符號二進(jìn)制小數(shù)對于有符號小數(shù)，根據(jù)小數(shù)點后數(shù)據(jù)的位數(shù)是否固定，分為定點表示法和浮點表示法。二進(jìn)制數(shù)的最高位表示符號位，用0與1分別表示正數(shù)或負(fù)數(shù)(采用此規(guī)則為正邏輯，不同的計算機(jī)也可采用負(fù)邏輯)，其余位用來表示數(shù)的大小。以1個字節(jié)的8位二進(jìn)制有符號數(shù)為例，見圖2-1。(1)定點表示法任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS定點數(shù)3、有符號二進(jìn)制小數(shù)定點數(shù)就是小數(shù)點位置固定不變的數(shù)據(jù)，根據(jù)小數(shù)點固定在數(shù)值位的最右邊或最左邊，分為定點小數(shù)表示法和定點整數(shù)表示法，小數(shù)點不占位置，如圖2-2所示。(2)定點數(shù)任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS定點數(shù)4、有符號整數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼正數(shù)的符號位用“0”表示，負(fù)數(shù)的符號位用“1”表示，其余數(shù)位表示數(shù)值本身這種直觀編碼表示法稱為原碼。例2.21定點整數(shù)的原碼表示(1)原碼(2)反碼正數(shù)的反碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的反碼則是在原碼的基礎(chǔ)上，符號位不變(仍為1)其余數(shù)位按位求反，即0→1，1→0，這種編碼表示法稱為反碼。例2.23定點整數(shù)的反碼表示任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS定點數(shù)4、有符號整數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼正數(shù)的補(bǔ)碼同原碼也同反碼，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是在反碼的基礎(chǔ)上最末位加1，這種編碼表示法稱為補(bǔ)碼。例2.24定點整數(shù)的補(bǔ)碼表示(3)補(bǔ)碼任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS浮點數(shù)1、數(shù)的浮點表示法數(shù)的浮點表示法，是指小數(shù)點的位置不固定的表示方法。任意一個數(shù)，用十進(jìn)制標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)記數(shù)法表示為Mx10N，十進(jìn)制的M是一個小數(shù)點左邊只有1位有效（即非0）數(shù)字的小數(shù)，M的整數(shù)部分只能是1-9中的9個有效整數(shù)之一，二進(jìn)制也可以有類似的規(guī)范化表示法Mx2E，由于二進(jìn)制小數(shù)點左邊的1位非0有效數(shù)字只有1，在存儲時忽略1，這樣，原來的表示Mx2E中M表示純小數(shù)部分，這樣小數(shù)部分的位數(shù)增加1位，提高了表示精度。2的指數(shù)E決定著實際數(shù)字的小數(shù)點的位置，對二進(jìn)制而言我們將E叫做階碼，M（后者的）叫做尾數(shù)。在計算機(jī)中，浮點數(shù)通常有兩種表示格式，如圖2-5所示任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS浮點數(shù)2、階碼在字長一定的情況下，浮點表示法所能表示的數(shù)值范圍將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于定點表示法因此數(shù)的精度就降低了。當(dāng)階碼的位數(shù)增加，數(shù)的表示范圍增加，尾數(shù)的位數(shù)就相應(yīng)減少了，精度也隨之降低了，因此階碼的位數(shù)和尾數(shù)的位數(shù)分配一定要得當(dāng)，以便既能保證有足夠大的數(shù)值范圍，又能保證有所要求的數(shù)值精度。精度是指浮點數(shù)中數(shù)值的有效位數(shù)。任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS浮點數(shù)2、階碼對于字長相同的定點數(shù)與浮點數(shù)來說，浮點數(shù)雖然擴(kuò)大了數(shù)的表示范圍，但這是以降低精度為代價的，也就是數(shù)軸上各點的排列更稀疏了。浮點運算包括階的運算和尾數(shù)的運算兩部分，因此，比定點運算更復(fù)雜。定點運算時，當(dāng)運算結(jié)果超出數(shù)的表示范圍，就發(fā)生溢出;而在浮點運算時，運算結(jié)果超出尾數(shù)的表示范圍卻并不一定溢出，只有當(dāng)階碼也超出所能表示的范圍時，才發(fā)生溢出。認(rèn)識計算機(jī)系統(tǒng)組成計算機(jī)是一種高速處理、可編程、存儲能力強(qiáng)、精度高的電子設(shè)備，它以二進(jìn)制數(shù)字系統(tǒng)為基礎(chǔ)，采用馮·諾依曼結(jié)構(gòu)和工作原理。計算機(jī)既可以完成復(fù)雜的科學(xué)計算，也可以處理各種文字、圖形、聲音、圖像等多媒體信息，同時還可以在人工智能、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)通信等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，是現(xiàn)代信息化社會必不可少的重要工具和媒介。本任務(wù)將認(rèn)識計算機(jī)系統(tǒng)的組成，包括計算機(jī)系統(tǒng)的基本組成，以及馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)。任務(wù)描述/DESCRIPTION能夠具備創(chuàng)新思維和實踐能力，為計算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)和優(yōu)化帶來新的想法和解決方案，從而推動技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用。能夠掌握馮·諾依曼計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的5大組成。能夠熟悉計算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成，了解各構(gòu)成部分在該系統(tǒng)中起到的作用。任務(wù)目標(biāo)/OBJECTIVES一個完整的計算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，在它們的共同協(xié)作下可以實現(xiàn)應(yīng)用程序的運行，以及處理和解決各種實際問題。硬件系統(tǒng)是計算機(jī)系統(tǒng)賴以工作的實體，由構(gòu)成計算機(jī)的各種物理部件組成。軟件系統(tǒng)則是指計算機(jī)操作系統(tǒng)以及在計算機(jī)上運行的各種程序和存儲的有關(guān)資料。任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS計算機(jī)系統(tǒng)的基本組成任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS計算機(jī)系統(tǒng)的基本組成馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)的計算機(jī)主要由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備5個部分組成，這5個組成部分的職能和相互關(guān)系如圖所示任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)1.運算器運算器也稱為算術(shù)邏輯單元（ArithmeticLogicUnit，ALU），它的基本功能是完成算術(shù)運算（加、減、乘、除）、邏輯運算（與、或、非、異或）和其他處理（存數(shù)、取數(shù)等）。01在計算機(jī)中，任何復(fù)雜的運算都可以轉(zhuǎn)化為基本的算術(shù)與邏輯運算，然后在運算器中完成。02任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)2.控制器01控制器（ControllerUnit，CU）是計算機(jī)的指揮中心，它根據(jù)程序執(zhí)行每一條指令，并向存儲器、運算器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備發(fā)出控制信號，以達(dá)到控制計算機(jī)，使其有條不紊地進(jìn)行工作的目的。02控制器一般由指令寄存器、指令譯碼器、時序電路、控制電路組成。03控制器與運算器構(gòu)成了中央處理器（CentralProcessingUnit，CPU），中央處理器被稱為“計算機(jī)的心臟”。任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)3.存儲器存儲器中能夠存放的最大信息數(shù)量稱為存儲容量，常見的存儲單位有KB、MB、GB和TB等。內(nèi)存儲器是影響計算機(jī)運行速度的主要因素之一，外存儲器主要有移動硬盤、U盤等。存儲器是計算機(jī)的記憶裝置，它以二進(jìn)制代碼的形式存儲程序和數(shù)據(jù)。根據(jù)存儲器與CPU聯(lián)系的密切程度可將存儲器分為內(nèi)存儲器（主存儲器）和外存儲器（輔助存儲器）兩大類。任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)4.輸入設(shè)備輸入設(shè)備是從計算機(jī)外部向計算機(jī)內(nèi)部傳輸信息的裝置，即計算機(jī)系統(tǒng)中重要的人機(jī)接口。其功能是接收用戶輸入的命令和程序等信息，然后將這些信息轉(zhuǎn)換成計算機(jī)能夠識別的二進(jìn)制代碼輸入計算機(jī)內(nèi)部，輸入設(shè)備主要包括鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀等。任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)5.輸出設(shè)備輸出設(shè)備用于將計算機(jī)的處理結(jié)果以人們可以識別的信息的形式輸出。其功能是將計算機(jī)內(nèi)部二進(jìn)制形式的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成人或其他設(shè)備能接收和識別的信息形式。常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等。通常，人們將輸入設(shè)備和輸出設(shè)備統(tǒng)稱為I/O（Input/Output）設(shè)備，它們都屬于計算機(jī)的外部設(shè)備。任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)認(rèn)識計算機(jī)軟件系統(tǒng)在日常生活中，社交需要使用QQ、微信等聊天軟件，聽歌需要使用QQ音樂、酷狗等音頻播放軟件，看視頻需要使用愛奇藝、優(yōu)酷等視頻播放軟件，美化圖片需要使用美圖秀秀、Photoshop等圖片處理軟件；還有許多其他類型的應(yīng)用軟件，如購物應(yīng)用、閱讀應(yīng)用、學(xué)習(xí)教育應(yīng)用等，它們都在不同方面為我們的日常生活提供了極大的便利和娛樂。本任務(wù)將認(rèn)識計算機(jī)的軟件系統(tǒng)，包括軟件的定義與分類、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件，以及常用工具的使用。任務(wù)描述/DESCRIPTION能夠根據(jù)自己的需求和目標(biāo)選擇適合的軟件資源，并善于利用其功能和特點，以實現(xiàn)個人的成長和發(fā)展。能夠區(qū)分系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，并掌握WinRAR、剪映等常用軟件的使用方法。能夠理解計算機(jī)軟件及軟件系統(tǒng)的概念。任務(wù)目標(biāo)/OBJECTIVES計算機(jī)軟件（ComputerSoftware）簡稱軟件，是指計算機(jī)系統(tǒng)中的程序及其文檔。程序是由計算機(jī)最基本的指令組成的，是計算機(jī)可以識別和執(zhí)行的操作步驟，而文檔則是指利用形式化語言所編寫的用來描述程序的內(nèi)容、組成、開發(fā)情況、使用方法等信息的文字資料和圖表。程序是具有目的性和可執(zhí)行性的，文檔則是對程序的解釋和說明。任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS軟件的定義與分類計算機(jī)之所以能夠按照用戶的要求運行，是因為計算機(jī)采用了程序設(shè)計語言（計算機(jī)語言），該語言是人與計算機(jī)之間溝通時需要使用的語言，用于編寫計算機(jī)程序。計算機(jī)可通過該程序控制計算機(jī)的工作流程，從而完成特定的設(shè)計任務(wù)。程序設(shè)計語言是計算機(jī)軟件的基礎(chǔ)和組成部分。系統(tǒng)軟件01應(yīng)用軟件02計算機(jī)軟件任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS軟件的定義與分類系統(tǒng)軟件一般是指控制和協(xié)調(diào)計算機(jī)及外部設(shè)備、支持應(yīng)用軟件開發(fā)和運行的系統(tǒng)，其主要功能是調(diào)度、監(jiān)控、維護(hù)計算機(jī)系統(tǒng)，并負(fù)責(zé)管理計算機(jī)系統(tǒng)中各種獨立的硬件，使它們可以協(xié)調(diào)工作。操作系統(tǒng)01數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)03語言處理程序（匯編和編譯程序等）02系統(tǒng)輔助處理程序04任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS系統(tǒng)軟件1.操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)（OperatingSystem，OS）是計算機(jī)系統(tǒng)的指揮調(diào)度中心，主要功能是管理計算機(jī)系統(tǒng)的全部硬件資源、軟件資源及數(shù)據(jù)資源，它是最基本的系統(tǒng)軟件。操作系統(tǒng)的性能在很大程度上影響計算機(jī)系統(tǒng)工作的效率。常見的操作系統(tǒng)有Windows和Linux等。任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS系統(tǒng)軟件2.語言處理程序語言處理程序是為用戶設(shè)計的編程服務(wù)軟件，用來編譯、解釋和處理各種程序所使用的計算機(jī)語言，是人與計算機(jī)相互交流的一種工具，包括機(jī)器語言、匯編語言和高級語言3種。01由于計算機(jī)只能直接識別和執(zhí)行機(jī)器語言，因此要在計算機(jī)上運行高級語言程序就必須配備程序語言編譯程序，程序語言編譯程序本身是一組程序，不同的高級語言有相應(yīng)的程序語言編譯程序。02任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS系統(tǒng)軟件3.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DatabaseManagementSystem，DBMS）是一種操作和管理數(shù)據(jù)庫的大型軟件，它是位于用戶和操作系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)管理軟件，也是用于建立、使用和維護(hù)數(shù)據(jù)庫的管理軟件。01一類是基于微型機(jī)的小型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，如FoxBase、FoxPro等；另一類是大型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，如Oracle、Sybase等。02任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS系統(tǒng)軟件4系統(tǒng)輔助處理程序系統(tǒng)輔助處理程序也稱軟件研制開發(fā)工具或支撐軟件，主要有編輯程序、調(diào)試程序等，這些程序的作用是維護(hù)計算機(jī)的正常運行，例如Windows操作系統(tǒng)中自帶的磁盤整理程序等。任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件是指在計算機(jī)各個應(yīng)用領(lǐng)域中，為解決各類實際問題而編制的程序，它包括各種程序設(shè)計語言，以及用各種程序設(shè)計語言編制的應(yīng)用程序。計算機(jī)中的應(yīng)用軟件種類繁多，這些軟件能夠幫助用戶完成特定的任務(wù)，如要編輯一篇文章可以使用Word軟件，要制作一份報表可以使用Excel軟件，這些軟件都屬于應(yīng)用軟件。常見的應(yīng)用軟件種類有辦公軟件、輔助設(shè)計軟件、實時控制軟件、用戶應(yīng)用程序等。任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS應(yīng)用軟件常用的辦公軟件包括文字處理軟件和表格處理軟件，文字處理軟件主要用于文字的輸入、編輯、排版、打印輸出等；電子表格處理軟件主要用于對電子表格進(jìn)行計算、加工、打印輸出等操作。辦公軟件輔助設(shè)計軟件是為用戶進(jìn)行各種應(yīng)用程序的設(shè)計而提供的程序或軟件包。常用的有AutoCAD、Photoshop、3DStudioMAX等。輔助設(shè)計軟件任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS應(yīng)用軟件計算機(jī)普遍用于生產(chǎn)過程的自動控制又稱“實時控制”，這類控制對計算機(jī)的可靠性要求很高例如，發(fā)電廠用計算機(jī)控制發(fā)電機(jī)組計算機(jī)上較流行的實時控制軟件有FIX、InTouch、Lookout等實時控制軟件用戶應(yīng)用程序是指用戶根據(jù)某一具體任務(wù)，使用機(jī)器語言、匯編語言、高級語言、軟件開發(fā)程序設(shè)計的程序如人事檔案管理程序、計算機(jī)輔助教學(xué)軟件等用戶應(yīng)用程序任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS應(yīng)用軟件認(rèn)識計算機(jī)硬件系統(tǒng)計算機(jī)在工作時CPU用于執(zhí)行指令和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；01輸入設(shè)備用于將用戶的輸入信息傳輸給計算機(jī)；03主板用于提供硬件之間的連接和通信方式；05存儲設(shè)備用于提供長期的數(shù)據(jù)保存；02輸出設(shè)備用于將計算機(jī)處理的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給用戶；04電源用于為整個計算機(jī)系統(tǒng)提供電力。06它們共同構(gòu)成了計算機(jī)工作的基礎(chǔ)，并確保計算機(jī)能夠完成各種任務(wù)和功能。任務(wù)描述/DESCRIPTION計算機(jī)的硬件組成1計算機(jī)的工作原理2計算機(jī)的性能指標(biāo)3認(rèn)識計算機(jī)的硬件系統(tǒng)任務(wù)描述/DESCRIPTION能夠培養(yǎng)持續(xù)學(xué)習(xí)的意識和能力，積極追求個人的專業(yè)發(fā)展和成長，不斷提升自己的技能和知識水平。能夠掌握計算機(jī)的工作原理和性能指標(biāo)，為計算機(jī)選擇合適的硬件配置，提高計算機(jī)的使用效率。能夠熟悉計算機(jī)的硬件組成及各種硬件的作用。任務(wù)目標(biāo)/OBJECTIVES主機(jī)箱內(nèi)則包含CPU、主板、內(nèi)存儲器和硬盤等設(shè)備。主機(jī)背面有許多插孔和接口，用于接通電源和連接鍵盤、鼠標(biāo)等輸入設(shè)備。計算機(jī)硬件是指計算機(jī)中看得見、摸得著的那些實體設(shè)備。從外觀上看，微型機(jī)主要由主機(jī)、顯示器、鼠標(biāo)和鍵盤等設(shè)備組成。任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS計算機(jī)的硬件組成1.中央處理器中央處理器（CPU）是由一片或少數(shù)幾片大規(guī)模集成電路組成的微處理器，它由電路執(zhí)行控制部件和算術(shù)邏輯部件的構(gòu)成。2.主板主板（MainBoard）也被稱為“主機(jī)板”或“系統(tǒng)板”（SystemBoard），其上安裝了組成計算機(jī)的主要電路系統(tǒng)，一般包括BIOS芯片、輸入/輸出控制芯片、鍵盤和面板控制開關(guān)接口、擴(kuò)充插槽、主板及插卡的直流電源供電接插件等。任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS計算機(jī)的硬件組成3.總線總線（Bus）是計算機(jī)各種功能部件之間傳輸信息的公共通信干線，主機(jī)的各個部件通過總線相互連接，外部設(shè)備通過相應(yīng)的接口電路與總線連接，從而形成計算機(jī)硬件系統(tǒng)，因此總線被形象地比喻為“高速公路”。4.存儲器計算機(jī)中的存儲器包括內(nèi)存儲器和外存儲器兩種。其中，內(nèi)存儲器簡稱內(nèi)存，也叫主存儲器，它直接與運算器、控制器交換信息，容量雖小，但存取速度快，一般只存放正在運行的程序和待處理的數(shù)據(jù)。任務(wù)實現(xiàn)/PROCESS計算機(jī)的硬件組成輸入設(shè)備是向計算機(jī)輸入數(shù)據(jù)和信息的設(shè)備，是用戶和計算機(jī)系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交換的主要裝置，用于將數(shù)據(jù)、文本和圖形等轉(zhuǎn)換為計算機(jī)能夠識別的二進(jìn)制代碼并輸入計算機(jī)。5.輸入設(shè)備輸出設(shè)備是計算機(jī)硬件系統(tǒng)的終端設(shè)備，用于將各種計算結(jié)果的數(shù)據(jù)或信息轉(zhuǎn)換成用戶能夠識別的數(shù)字、字符、圖像和聲音等形式