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文檔簡介

1、單元1 計算機基礎(chǔ)知識 電子計算機的誕生,使人類社會邁進了一個嶄新的時代。它的出現(xiàn)使人類迅 速進入了信息社會,徹底改變了人們的工作方式和生活方式,對人類的整個 歷史發(fā)展有著不可估量的影響。 了解計算機了解計算機 認識計算機的系統(tǒng)組成認識計算機的系統(tǒng)組成 認識計算機中的信息存儲認識計算機中的信息存儲 認識多媒體技術(shù)認識多媒體技術(shù) 了解信息安全與計算機環(huán)保了解信息安全與計算機環(huán)保 任務(wù)1 了解計算機計算機的發(fā)展 1946年2月,世界上第一臺現(xiàn)代電子數(shù)字計算機ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer,電子數(shù)字積分計算機)在美國賓夕法 尼亞大

2、學(xué)研制成功,開創(chuàng)了計算機科學(xué)的新紀(jì)元。 任務(wù)1 了解計算機計算機的發(fā)展 馮諾依曼“現(xiàn)代電子計算機之父”。 任務(wù)1 了解計算機計算機的發(fā)展 根據(jù)使用的電子元器件不同,電子計算機的發(fā)展大致可分為4代。 任務(wù)1 了解計算機計算機的特點、分類及應(yīng)用 計算機的特點: 運行速度快,計算能力強。運行速度快,計算能力強。 計算精度高,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高。計算精度高,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高。 具有超強的記憶和邏輯判斷能力。具有超強的記憶和邏輯判斷能力。 自動化程度高。自動化程度高。 任務(wù)1 了解計算機計算機的特點、分類及應(yīng)用 按性能指標(biāo)劃分: 超級計算機超級計算機:又稱巨型機,通常由數(shù)百、數(shù)千甚至更多的處理器組成,能承 擔(dān)普通

3、微型機、服務(wù)器不能完成的大型復(fù)雜課題,多用于高精尖科技研究領(lǐng) 域,如戰(zhàn)略武器開發(fā)、空間技術(shù)、天氣預(yù)報等,是綜合國力的重要標(biāo)志。 任務(wù)1 了解計算機計算機的特點、分類及應(yīng)用 按性能指標(biāo)劃分: 大型機:大型機:具有極強的綜合處理能力和極大的性能覆蓋面,主要應(yīng)用于政府部 門、銀行、大型企業(yè)。 任務(wù)1 了解計算機計算機的特點、分類及應(yīng)用 按性能指標(biāo)劃分: 小型機:小型機:是指采用832個處理器,性能和價格介于微型機服務(wù)器和大型主 機之間的一種高性能 64 位計算機。這種計算機規(guī)模比大型機要小,但仍能 支持幾十個用戶同時使用,適合于中小型企事業(yè)單位使用。 任務(wù)1 了解計算機計算機的特點、分類及應(yīng)用 按性

4、能指標(biāo)劃分: 微型機:微型機:簡稱微機,是應(yīng)用最普及、產(chǎn)量最大的機型,其體積小、功耗低、 成本少、靈活性大、性能價格比明顯優(yōu)于其他類型的計算機。微機按結(jié)構(gòu)和 性能可劃分為單片機、單板機、個人計算機(Personal Computer,簡稱PC, 包括臺式微機和便攜式微機)、工作站和服務(wù)器等。 任務(wù)1 了解計算機計算機的特點、分類及應(yīng)用 計算機的應(yīng)用領(lǐng)域:1、信息處理(例辦公自動化) 任務(wù)1 了解計算機計算機的特點、分類及應(yīng)用 計算機的應(yīng)用領(lǐng)域:2、科學(xué)計算(例氣象計算) 任務(wù)1 了解計算機計算機的特點、分類及應(yīng)用 計算機的應(yīng)用領(lǐng)域:3、過程控制(例導(dǎo)彈發(fā)射) 任務(wù)1 了解計算機計算機的特點、分

5、類及應(yīng)用 計算機的應(yīng)用領(lǐng)域:4、計算機輔助系統(tǒng)(例CAD) 任務(wù)1 了解計算機計算機的特點、分類及應(yīng)用 計算機的應(yīng)用領(lǐng)域:5、人工智能(AI) 任務(wù)1 了解計算機計算機的特點、分類及應(yīng)用 計算機的應(yīng)用領(lǐng)域:6、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用(例網(wǎng)上購物) 任務(wù)1 了解計算機計算機的特點、分類及應(yīng)用 計算機的應(yīng)用領(lǐng)域:7、多媒體技術(shù)(例虛擬現(xiàn)實) 請觀看影片: 虛擬現(xiàn)實1 虛擬現(xiàn)實2 任務(wù)1 了解計算機計算機的發(fā)展趨勢 量子計算機量子計算機:量子計算機是利用原子所具有的量子特性進行信息處理的一種 全新概念的計算機,其運算速度可能比目前的奔騰4芯片快10億倍。 任務(wù)1 了解計算機計算機的發(fā)展趨勢 光子計算機光子計算機:

6、光子計算機是一種由光信號進行數(shù)字運算、邏輯操作、信息存 儲和處理的新型計算機,其運行速度可達一萬億次,存儲容量是現(xiàn)代計算機 的幾萬倍,還可以對語言、圖形和手勢進行識別與合成。 任務(wù)1 了解計算機計算機的發(fā)展趨勢 分子計算機分子計算機:分子計算機體積小、耗電少、運算快、存儲量大,其運算過程 是蛋白質(zhì)分子與周圍介質(zhì)相互作用的過程。分子計算機的運行速度比人的思 維速度快100萬倍,其消耗的能量極小,只有電子計算機的十億分之一。 任務(wù)1 了解計算機計算機的發(fā)展趨勢 納米計算機納米計算機:應(yīng)用納米(1 納米=10-9米,大約是氫原子直徑的 10 倍)技術(shù) 研制的計算機內(nèi)存芯片,其體積只有數(shù)百個原子大小,

7、相當(dāng)于頭發(fā)絲直徑的 千分之一。納米計算機是用納米技術(shù)研發(fā)的新型高性能計算機,它幾乎不耗 費任何能源,性能要比今天的計算機強大許多倍。 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機的工作原理 一個完整的計算機系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分; 硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)是組成計算機系統(tǒng)的各種物理設(shè)備的總稱,是計算機系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。 軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)是為了運行、管理和維護計算機而編寫的各種程序、數(shù)據(jù)和相關(guān)文檔 的總稱。 軟件軟件硬件 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機的工作原理 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機的工作原理 “程序存儲”設(shè)計思想 1945年,馮諾依曼提出了關(guān)于計算機組成和工作方式的基本設(shè)想,其

8、內(nèi)容可概 括為以下3點。 計算機應(yīng)包括運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備5大基本部件。 計算機內(nèi)部應(yīng)采用二進制來表示指令和數(shù)據(jù)。每條指令一般具有一個操作碼和 一個地址碼。其中,操作碼表示運算性質(zhì),地址碼定義操作數(shù)在存儲器中的地址。 將編寫好的程序和原始數(shù)據(jù)存入內(nèi)存儲器中,然后啟動計算機工作,計算機應(yīng) 在不需操作人員干預(yù)的情況下,自動逐條取出指令和執(zhí)行任務(wù)。 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機的工作原理 計算機的工作過程 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機硬件系統(tǒng) 計算機硬件系統(tǒng)由控制器、運算器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備5大功能 部件組成。 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機硬件

9、系統(tǒng) CPU 主板 光驅(qū) 軟驅(qū) 硬盤 主機前面板 電源 內(nèi)存 聲卡 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機硬件系統(tǒng) CPU中央處理單元(Central Process Unit) 品牌:Intel (視頻 未來生活) AMD(視頻) 趣味實驗 CPU系列:酷睿2雙核、速龍雙核 制作工藝*:90納米、65納米、45納米 總線頻率:2800MHZ, 2000MHZ, 1600MHZ 外頻:PC機振蕩晶體的頻率 主頻(工作頻率)外頻(振蕩頻率)倍頻 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機硬件系統(tǒng) 主板主機板或系統(tǒng)板 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機硬件系統(tǒng) 內(nèi)存(RAM)用以暫時存儲各種運算數(shù)據(jù) D

10、RAM(Dynamic Random Access Memory) SDRAM(Super DRAM)主流 內(nèi)存速度:數(shù)據(jù)讀取時間 內(nèi)存容量:256M、512M、1G、2G 數(shù)據(jù)讀取時間:10ns、7.5ns、6ns 高速緩存:為較少數(shù)據(jù)交換,提高運行速度 外部高速緩存(Cache):主板上外部靜態(tài)存儲器SRAM(Static RAM) DDR=Double Data Rate SDRAM雙倍速內(nèi)存 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機硬件系統(tǒng) 總線(BUS)據(jù)交換的總通路 內(nèi)部總線、系統(tǒng)總線、外部總線 ISA總線工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系總線 EISA總線擴展工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線 VESA(視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會)局部

11、總線(VL總線) PCI總線外圍部件互連總線 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機硬件系統(tǒng) 硬盤系統(tǒng)存儲數(shù)據(jù)或程序,數(shù)據(jù)的交換與暫存 指標(biāo): 容量:20G、30G、40G、60G、80G、1T、 速度:尋址時間:1016 ms 轉(zhuǎn)速:5400rpm、7200rpm(轉(zhuǎn)/分鐘) 數(shù)據(jù)傳輸速率:Serial ATA 1.0可達150MB/s,并行ATA(即ATA/133) 能達到133MB/s,在Serial ATA 2.0的數(shù)據(jù)傳輸率達到300MB/s。 接口:IDE, SCSI,SATA。 品牌:希捷、西部數(shù)據(jù)、日立、東芝、三星等 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機硬件系統(tǒng) 光存儲技術(shù) 任務(wù)

12、2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機硬件系統(tǒng) 光存儲技術(shù)凸凹痕與記錄數(shù)據(jù)的關(guān)系示意圖 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機硬件系統(tǒng) 光存儲技術(shù)數(shù)據(jù)記錄與讀取方式 1.6m 0.5m 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機硬件系統(tǒng) 光存儲技術(shù)數(shù)據(jù)記錄與讀取方式 左圖 右圖 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機硬件系統(tǒng) 光存儲技術(shù)光盤的分類 只讀式:CD-ROM, CD-Video, CD-Audio DVD-ROM, DVD-Video, DVD-Audio 一次寫入,多次讀出:CD-R, DVD-R 可讀寫式: CD-RW ,DVD-R/-

13、RW, DVD+R/RW CD,DVD的區(qū)別 :原理一樣 ,光盤結(jié)構(gòu)不同。 只讀光盤與可擦寫光盤:材料和制造工序不同。 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機硬件系統(tǒng) 光存儲技術(shù)光盤的分類分類分類光盤名稱光盤名稱容量容量說明說明典型應(yīng)用典型應(yīng)用 只讀只讀 CD-DA650MB74分鐘高保真數(shù)字唱盤 CD-ROM650MB計算機數(shù)據(jù) VCD650MB 74分鐘MPEG-1數(shù)字視 頻 DVD4.7MB17GB 單面單層 雙面雙層 MPEG-2數(shù)字視頻,計 算機數(shù)據(jù) 一次寫入一次寫入 CD-R650MB700MB 計算機數(shù)據(jù)、數(shù)字唱盤、 MPEG-1視頻 DVD+R4.7GB8.5GB 單面單層 單面

14、雙層 計算機數(shù)據(jù)、MPEG-2 視頻 可重寫可重寫 CD-RW650MB 計算機數(shù)據(jù)、MPEG-1 視頻、數(shù)字唱盤 DVD-RW4.7GB8.5GB計算機數(shù)據(jù) 藍光(BD)25GB 高清電影、游戲、大容 量數(shù)據(jù)存儲 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機硬件系統(tǒng) 光存儲技術(shù)光盤的分類 盤面反光盤面反光 綠盤綠盤藍盤藍盤金盤金盤白金盤白金盤 感光染料感光染料 花菁染料 Cyanine AZO有機染料 Phthalocyanine(酞菁)染料 反射層涂料反射層涂料金或銀銀金銀 特性特性 對刻錄機兼容 性強,作為測 試盤用。 壽命短 質(zhì)量最好, 穩(wěn)定 質(zhì)量很好 成本成本一般低 很高一般 保存壽命保存壽

15、命一般 30年,不適合長 期保存 100年100年 主要廠商主要廠商 Richo(理光)、 TDK與 Mitsubishi (三菱) Mitsubishi(三菱)Kodak(柯達)與MitsuiToatsu(三井) 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機硬件系統(tǒng) 光存儲技術(shù)光盤的分類 DVD-R/-RWDVD+R/+RW DVD-R/-RWDVD+R/+RW 規(guī)格制定者先鋒飛利浦 支持集團東芝、日立、NEC、三星飛利浦、索尼、理光和惠普,微軟 刻錄速度抖動速率低,不適合高速刻錄抖動速率高,適合高速刻錄 兼容性好稍差 DVD-R比較適合注重刻錄盤片兼容性尤其是打算刻錄DVD影碟的用戶購買,由 于D

16、VD-R的高速刻錄表現(xiàn)不是很理想,因此大家購買8X DVD-R光盤即可。而 DVD+R則適合注重盤片刻錄速度以及刻錄穩(wěn)定性的硬件玩家或辦公用戶購買, 畢竟DVD+R的整體刻錄質(zhì)量好于DVD-R。當(dāng)然,如果大家只是打算單純保存一 些數(shù)據(jù),對刻錄速度和兼容性沒有明確要求的話,那么無論是DVD-R還是+R都 能很好地滿足大家的要求。 ? 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機硬件系統(tǒng) 輸入設(shè)備鍵盤、鼠標(biāo)、攝像頭、觸摸屏、光學(xué)標(biāo)記閱讀機、手寫輸入板、 語音輸入裝置等 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機硬件系統(tǒng) 課堂練習(xí)使用正確的姿勢坐好,并把10指放在基準(zhǔn)鍵位上,進入如下輸 入。 l asdfg hj

17、kl; qwert yuiop zxcvb nm,./ ghdfg vbfgrt jkyuqt l aaaaa sssss ddddd fffff hhhhh jjjjj kkkkk lllll ttttt yyyyy uuuuu iiiii l ooooo ppppp qqqqq wwwww eeeee r rrrr ttttt mmmmm vvvvv ccccc xx xxx zzzzz l 12245 56478 84012 98467 36210 86548 19856 54321 67890-= 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機硬件系統(tǒng) 輸入法 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算

18、機硬件系統(tǒng) 顯示系統(tǒng) 像素 顯示分辨率與點距 色彩數(shù)與顯示深度 顯示卡及顯示存儲器 掃描顯示過程 顯示驅(qū)動程序 顯示器 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機硬件系統(tǒng) 顯示系統(tǒng) 顯示屏幕由許多不同色彩或不同亮度的點組成的。 屏幕上一個點稱為一個像素(pixel) 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機硬件系統(tǒng) 顯示系統(tǒng)顯示分辨率 在某一種顯示模式下計算機屏幕上最大的顯示區(qū)域,以水平和垂直的像素來 表示,即屏幕上顯示的點數(shù)。 顯示分辨率分為: 顯示文本分辨率 一般用屏幕上英文字符的行列數(shù)表示。 顯示圖像分辨率 顯示圖像分辨率,如800600 。 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機硬件系統(tǒng) 顯示系統(tǒng)

19、顯示器尺寸 點距:屏幕的物理指標(biāo),屏幕孔眼之間的距離 電視機用的顯像管(CRT)點距:平均0.76mm 計算機彩色顯示器、液晶顯示器點距:0.26mm以下 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機硬件系統(tǒng) 顯示系統(tǒng)掃描顯示過程 電子槍 控制電路 熒光面 電子束 像 素 發(fā) 光 點 CRT結(jié)構(gòu)示意圖 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機硬件系統(tǒng) 顯示系統(tǒng)掃描顯示過程 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機硬件系統(tǒng) 打印機 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機軟件系統(tǒng) 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件無需用戶干預(yù)的各種程序的集合,其主要功能是進行調(diào)度、監(jiān) 控和維護計算機系統(tǒng);負責(zé)管理計算機系統(tǒng)中的硬件,使它們協(xié)調(diào)工作。

20、 系統(tǒng)軟件主要包括以下3類軟件: 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)(Operating System,簡寫OS)是最重要的系統(tǒng)軟件,用于控 制其他程序的運行,管理系統(tǒng)資源并為用戶提供操作界面。 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,用于將高級語言源程序翻譯 成計算機能識別的目標(biāo)程序,從而讓計算機解決實際問題。 I.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)是位于用戶和操作系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)管理軟件, 能夠科學(xué)地組織和存儲數(shù)據(jù)、高效地獲取和維護數(shù)據(jù)。 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 計算機軟件系統(tǒng) 應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件包括各種程序設(shè)計語言,以及用程序設(shè)計語言編制的應(yīng)用程序。 任務(wù)2 認識計算機的系統(tǒng)組成 硬件

21、和軟件的關(guān)系 硬件和軟件是計算機系統(tǒng)中互相依存的兩大部分: 硬件和軟件是計算機系統(tǒng)中互相依存的兩大部分; 硬件和軟件無嚴(yán)格界限; 硬件和軟件協(xié)同發(fā)展。 任務(wù)3 認識計算機中的信息存儲 常用數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 十進制十進制 例如: 十進制數(shù) 326.41 326.41=3102+2101+6100+410-1+110-2 上式稱為數(shù)值的按位權(quán)展開式,其中10i稱為十進制數(shù)位的位權(quán)。 任務(wù)3 認識計算機中的信息存儲 常用數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 R進制進制 設(shè)R表示基數(shù),則稱為R進制,使用R個基本的數(shù)碼,其加法運算規(guī)則是“逢 R 進一”。在 R 進制中,一個數(shù)碼所表示數(shù)的大小不僅與基數(shù)有關(guān),而且與其所 在的位置,即

22、“位權(quán)”有關(guān),Ri就是位權(quán)。對于任意一個具有 n 位整數(shù)和 m 位小數(shù)的R進制數(shù)N,按各位的權(quán)展開可表示為: 公式中ai 表示各個數(shù)位上的數(shù)碼,其取值范圍為0(R-1),R為計數(shù)制的數(shù), i為數(shù)位的編號。 任務(wù)3 認識計算機中的信息存儲 常用數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 二進制二進制 如果基數(shù)R的值取2,就得到二進制,它只有兩個數(shù)碼0和1,其加法規(guī)則 是“逢二進一”。 二進制是計算機內(nèi)部采用的計數(shù)方式二進制是計算機內(nèi)部采用的計數(shù)方式,具有以下特點。 簡單可行。二進制只有“0”和“1”兩個數(shù)碼,可以用兩種不同的穩(wěn)定狀態(tài)來 表示。 運算規(guī)則簡單。二進制的運算規(guī)則非常簡單。例如,二進制加法規(guī)則只有4 條,即0+0=

23、0,0+1=1,1+0=1,1+1=10;二進制乘法規(guī)則為00=0,01=0, 10=0,11=1。 任務(wù)3 認識計算機中的信息存儲 常用數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 八進制八進制 八進制的基數(shù)是8,采用八個數(shù)碼07,加法規(guī)則是“逢八進一”。 十六進制十六進制 十六進制的基數(shù)是16,采用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、 E、F共16個數(shù)碼,加法規(guī)則是“逢十六進一”。 任務(wù)3 認識計算機中的信息存儲 常用數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 不同進制數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換不同進制數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換 非十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)。 轉(zhuǎn)換方法轉(zhuǎn)換方法:用該數(shù)制的各位數(shù)乘以各自位權(quán)數(shù),然后將乘積相加。 例:將二進制數(shù)1011.011

24、轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)。 例:將十六進制數(shù)F6A轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)。 課堂練習(xí):將二進制數(shù)1101101、十六進制數(shù)4BC7轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)。 任務(wù)3 認識計算機中的信息存儲 常用數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 不同進制數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換不同進制數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換 十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)。 整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換方法:采用“除2取余倒讀”法,即將十進制數(shù)不斷除以2取余 數(shù),直到商位是0為止,余數(shù)從右到左排列。 小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換方法:采用“乘2取整正讀”法,即將十進制小數(shù)不斷乘以2取 整數(shù),直到小數(shù)部分為0或達到所要求的精度為止,所得的整數(shù)從小數(shù)點自左 往右排列。 例:將十進制數(shù)38.24轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)(取三位小數(shù))。 (38.24)10 =(

25、100110.001)2 任務(wù)3 認識計算機中的信息存儲 常用數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 不同進制數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換不同進制數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換 二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進制、八進制數(shù)。 二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進制的方法:從二進制數(shù)的低位到高位每4位分為一組, 然后將每組二進制數(shù)所對應(yīng)的數(shù)用十六進制數(shù)表示出來。如有小數(shù)部分,則從 小數(shù)點開始分別向左右兩邊按照上述方法進行分組計算。不足4位的,整數(shù)部 分左補0,小數(shù)部分右補0。 例:將二進制數(shù)101110011000111011轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù)。 結(jié)果為(101110011000111011)2=(2E63B)16 二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)的方法與之類似,只要將上述規(guī)則中對二進制數(shù)

26、分組 時每3位一組即可。 例:將上述二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進制數(shù)。 結(jié)果為(101110011000111011)2=(563073)8 任務(wù)3 認識計算機中的信息存儲 常用數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 不同進制數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換不同進制數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換 十六進制、八進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)。 十六進制轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)的方法:采用“一分為四”的原則,即從十六進制數(shù) 的低位開始,將每位上的數(shù)用4位二進制表示出來。如有小數(shù)部分,則從小數(shù) 點開始,分別向左右兩邊按照上述方法進行轉(zhuǎn)換。 八進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)的方法與之類似,只要遵循“一分為三”的原則即可。 例:將十六進制數(shù)3B7D2轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)。 結(jié)果為(3B7D2)16 =(11

27、1011011111010010)2 任務(wù)3 認識計算機中的信息存儲 二進制的算數(shù)運算 (1)加法運算 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10(即按“逢二進一”法,向高位進位1) (2)減法運算 0-0=0 1-0=1 1-1=0 0-1=1(向高位借位1,結(jié)果本位為1) 注:二進制數(shù)乘、除法的運算規(guī)則與十進制數(shù)的對應(yīng)運算規(guī)則類似 課堂練習(xí) 計算(1011)2+(1110)2 的結(jié)果。 計算(111001)2-(10010)2 的結(jié)果。 任務(wù)3 認識計算機中的信息存儲 二進制的基本邏輯運算 “與”、“或”、“非”和“異或” (1)“與”運算 “與”運算又稱為邏輯乘,用符號 “”表示,

28、運算規(guī)則如下。 00=0 01=0 10=0 11=1 當(dāng)兩個參與運算的數(shù)中有一個數(shù)為0,則運算結(jié)果為0;若都為1,結(jié)果為1。 (2)“或”運算 “或”運算又稱為邏輯加,用符號“”表示,運算規(guī)則如下。 00=0 01=1 10=1 11=1 即當(dāng)兩個參與運算的數(shù)中有一個數(shù)為1,則運算結(jié)果為1;若都為0,結(jié)果為0。 (3)“非”運算 如果變量為A,則它的非運算結(jié)果用A表示,運算規(guī)則如下。 0=1 1=0 (4)“異或”運算 “異或”運算用符號“”表示,運算規(guī)則如下。 即當(dāng)兩個參與運算的數(shù)不同時,則運算結(jié)果為1,否則為0。 任務(wù)3 認識計算機中的信息存儲 計算機中的信息編碼 數(shù)值編碼數(shù)值編碼 對任

29、何進制的數(shù)值,其絕對值都可以轉(zhuǎn)換成二進制數(shù),正負號也采用編碼的 方法,可以將一個二進制數(shù)的最高位定義為符號位,用0表示正號,1 表示負 號,這種表示方法稱為原碼表示。這樣其他進制的數(shù)據(jù)就可以在計算機中表 示了。 例如,+19的二進制表示為010011,-19的原碼表示為110011,其反碼表示 為101100,補碼表示為101101。 機器數(shù)和符號位 在學(xué)習(xí)原碼、反碼和補碼之前,需要先了解機器數(shù)和真值 的概念。一個數(shù)在計算機中的二進制表示形式, 叫做這個 數(shù)的機器數(shù)。 機器數(shù)是帶符號的,在計算機用一個數(shù)的最高位存放符號 , 正數(shù)為0、負數(shù)為1。 比如,十進制中的數(shù) +3 ,如果計算機字長為8位

30、,轉(zhuǎn)換成 二進制就是0000_0011。如果是 -3 ,就是 1000_0011(原 碼) 。那么,這里的 0000_0011 和 1000_0011(原碼) 就是 機器數(shù)。 真值 因為第一位是符號位,所以機器數(shù)的形式值就不等于真正 的數(shù)值。例如上面的有符號數(shù) 1000_0011,其最高位1代 表負,其真正數(shù)值是 -3,而不是形式值131(10000011轉(zhuǎn) 換成十進制等于131)。所以,為區(qū)別起見,將帶符號位 的機器數(shù)對應(yīng)的真正數(shù)值稱為機器數(shù)的真值。 例:0000_0001的真值 = +000_0001 = +1,1000_0001 的真值 = 000_0001 = 1 在探求為何機器要使用

31、補碼之前,讓我們先了解原碼、反 碼和補碼的概念。 對于一個數(shù),計算機要使用一定的編碼方式進行存儲,原 碼、反碼、補碼是機器存儲一個具體數(shù)字的編碼方式。 原碼 原碼就是符號位加上真值的絕對值,即用第一位表示符號 ,其余位表示值。比如如果是8位二進制: +1原 = 0000_0001 -1原 = 1000_0001 因為第一位是符號位,所以8位二進制數(shù)的取值范圍就是 : 1111_1111 , 0111_1111 即 -127 , 127 注意不是 -128 , 127 或 -128 , 128 原碼是人腦最容易理解和計算的表示方式。 反碼 反碼的表示方法是: 正數(shù)的反碼是其本身。負數(shù)的反碼是在其

32、原碼的基礎(chǔ)上, 【符號位不變】,其余各個位【取反】。 +1 = 0000_0001原 = 0000_0001反 -1 = 1000_0001原 = 1111_1110反 可見如果一個反碼表示的是負數(shù),人腦無法直觀的看出來 它的數(shù)值,通常要將其轉(zhuǎn)換成原碼再計算。 補碼 補碼的表示方法是: 正數(shù)的補碼就是其本身。負數(shù)的補碼是在其原碼的基礎(chǔ)上 ,【符號位不變】,其余各位取反,最后+1,即【取反 +1】。 +1 = 0000_0001原 = 0000_0001反 = 0000_0001補 -1 = 1000_0001原 = 1111_1110反 = 1111_1111補 對于負數(shù),補碼表示方式也是人腦

33、無法直觀看出其數(shù)值的 ,通常也需要轉(zhuǎn)換成原碼再計算其數(shù)值。 任務(wù)3 認識計算機中的信息存儲 計算機中的信息編碼 ASCII 碼碼 ASCII碼是American Standard Code for Information Interchange(美國信息 互 換標(biāo)準(zhǔn)代碼)的簡稱,已經(jīng)被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)指定為國際標(biāo)準(zhǔn), 稱為ISO 646標(biāo)準(zhǔn),適用于所有拉丁文字字母。 任務(wù)3 認識計算機中的信息存儲 計算機中的信息編碼 Unicode編碼編碼 Unicode 是國際組織制定的可以容納世界上所有文字和符號的字符編碼方案。 它為每種語言中的每個字符設(shè)定了統(tǒng)一并且唯一的二進制編碼,以滿足跨語 言、跨平臺進行文本轉(zhuǎn)換、處理的要求。 任務(wù)3 認識計算機中的信息存儲 計算機中的信息編碼 漢字字符集漢字字符集 uGB 23121980編碼 簡稱交換碼或國標(biāo)碼 簡體中文字符集的中國國家標(biāo)準(zhǔn) uGBK 編碼 “漢字內(nèi)碼擴展規(guī)范” 兼容GB2

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