信息技術(shù)與計算機概述課件

大學計算機基礎(chǔ)大學計算機基礎(chǔ)1學時安排大學計算機基礎(chǔ)共計42學時，其中講授28學時。信息技術(shù)與計算機概述（2學時）計算機系統(tǒng)（2學時）操作系統(tǒng)（2學時/4學時）辦公信息處理（10學時/20學時）數(shù)據(jù)通信技術(shù)基礎(chǔ)（2學時）數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)（2學時）軟件技術(shù)基礎(chǔ)（2學時）多媒體技術(shù)（2學時）計算機網(wǎng)絡(luò)與Internet應(yīng)用（4學時/6學時）學時安排大學計算機基礎(chǔ)共計42學時，其中講授28學時。2考核辦法總評成績=平時成績(作業(yè),出勤,課堂表現(xiàn),上機實驗成績)+期末成績說明：平時成績占20%期末成績占80%考核辦法總評成績=平時成績(作業(yè),出勤,課堂表現(xiàn)3第1章信息技術(shù)與計算機概述1.1信息技術(shù)概述1.2計算機文化1.3計算機的特點和應(yīng)用1.4信息在計算機內(nèi)部的表示與存儲第1章信息技術(shù)與計算機概述1.1信息技術(shù)概述1.241.1信息技術(shù)概述21世紀，人類步入信息化社會。物質(zhì)、能源與信息成為當今社會發(fā)展的三大資源。掌握信息技術(shù)以及利用信息技術(shù)獲取信息的能力已成為當今社會對人才基本素質(zhì)的要求。1.1信息技術(shù)概述21世紀，人類步入信息化社會。51.1.1信息技術(shù)的發(fā)展20世紀40年代電子計算機的出現(xiàn)以及通信技術(shù)的發(fā)展。20世紀80年代興起的Internet把全世界的計算機和計算機用戶連在了一起。1.1.1信息技術(shù)的發(fā)展20世紀40年代電子計算機的出現(xiàn)以6信息是指現(xiàn)實世界事物的存在方式或運動狀態(tài)的反映。信息技術(shù)（InformationTechnology，簡記為IT），是以微電子和光電技術(shù)為基礎(chǔ)，以計算機和通信技術(shù)為支撐，以信息的采集、存儲、加工、傳輸和應(yīng)用等處理技術(shù)為主要研究方向的技術(shù)系統(tǒng)的總稱，是一門綜合性的技術(shù)，具有典型的時代特征。1.1.2信息和信息技術(shù)相關(guān)的概念信息是指現(xiàn)實世界事物的存在方式或運動狀態(tài)的反映。1.1.27信息處理是指對大量信息進行存儲、加工、分類、統(tǒng)計、查詢及報表等。通常用于辦公自動化、企業(yè)管理、物資管理、信息情報檢索和報表統(tǒng)計領(lǐng)域。信息化社會：信息化、信息產(chǎn)業(yè)。

信息和信息技術(shù)相關(guān)的概念信息處理是指對大量信息進行存儲、加工、分類、統(tǒng)計、查詢及報表8信息化1.1.3信息化社會的特征網(wǎng)絡(luò)化全球化虛擬化信息化1.1.3信息化社會的特征網(wǎng)絡(luò)化全球化虛擬化91.2計算機文化計算機的應(yīng)用已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域，成為人們工作、生活、學習不可或缺的重要組成部分，并由此形成了獨特的計算機文化。計算機文化作為當今最具活力的一種嶄新文化形態(tài)。1.2計算機文化計算機的應(yīng)用已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域，成為人們工101642BlaisePascal加法器MARKI1833分析機1822差分機CharlesBabbageENIAC計算機時代1.2.1計算機的產(chǎn)生1642BlaisePascal加法器MARKI18311計算機的產(chǎn)生1936年，英國數(shù)學家圖靈發(fā)表了論文《論可計算數(shù)及其在判定問題中的應(yīng)用》，給出了現(xiàn)代電子數(shù)字計算機的數(shù)學模型，從理論上論證了通用計算機產(chǎn)生的可能性。

計算機的產(chǎn)生1936年，英國數(shù)學家圖靈發(fā)表了論文《論可計算數(shù)12計算機的產(chǎn)生世界上第一臺計算機ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator

電子數(shù)值積分計算機），1946年由美國的賓夕法尼亞大學研制成功的。

ENIAC共使用了18000個電子管1500個繼電器以及其他器件總體積約90立方米重達30噸占地面積170平方米耗電量為140千瓦運算速度為每秒5000次計算機的產(chǎn)生世界上第一臺計算機ENIAC（Electron13計算機的產(chǎn)生JohnvonNeumann馮諾依曼思想：存儲程序控制工作原理計算機功能的兩個核心問題：一是能夠存儲程序，二是能夠自動地執(zhí)行程序，即程序控制。1949年5月，英國劍橋大學數(shù)學實驗室電子延遲存貯自動計算機（ElectronicDelayStorageAutomaticCalculator,簡記為EDSAC），這是第一臺帶有存儲程序結(jié)構(gòu)的電子計算機。計算機的產(chǎn)生JohnvonNeumann思想：存儲程序控14第一代（1946~1957）電子管5千~4萬（次/秒）第二代（1958~1964）晶體管幾萬~幾十萬（次/秒）第三代（1965~1971）集成電路幾十萬~百萬（次/秒）第四代（1972至今）大、超大規(guī)模集成電路幾百萬~幾億（次/秒）1.2.2計算機的發(fā)展第一代第二代第三代第四代1.2.2計算機的發(fā)展15計算機的發(fā)展電子管計算機第一代從1946年～1957年，計算機的邏輯元件采用電子管，通常稱為電子管計算機。它的內(nèi)存容量僅有幾千個字節(jié)，輸入輸出方式也很落后。不僅運算速度低，且體積巨大，成本很高。該階段的計算機還沒有系統(tǒng)軟件，用機器語言和匯編語言編程。計算機只能在少數(shù)尖端領(lǐng)域中得到應(yīng)用，如科學、軍事和財務(wù)等方面的計算。盡管存在這些局限性，但它卻奠定了計算機發(fā)展的基礎(chǔ)。計算機的發(fā)展電子管計算機16計算機的發(fā)展晶體管計算機第二代從1958年～1964年，計算機的邏輯元件采用晶體管，即晶體管計算機。在這一時期出現(xiàn)了采用磁芯和磁鼓的存儲器，內(nèi)存容量擴大到幾十千字節(jié)。晶體管比電子管平均壽命提高100～1000倍，耗電卻只有電子管的百分之一，體積僅占電子管的百分之一，運算速度明顯地提高，每秒可以執(zhí)行幾萬次到幾十萬次的加法運算。該階段的系統(tǒng)軟件出現(xiàn)了監(jiān)控程序，提出了操作系統(tǒng)概念，出現(xiàn)了高級語言，如FORTRAN、ALGOL60等。計算機的發(fā)展晶體管計算機17計算機的發(fā)展集成電路計算機第三代從1965年～1971年，計算機的邏輯元件采用中小規(guī)模的集成電路。這種器件把幾十個或幾百個分立的電子元件集中做在一塊幾平方毫米的硅片上（稱為集成電路芯片），使計算機的體積和耗電量大大減小，運算速度卻大大提高，每秒鐘可以執(zhí)行幾十萬次到一百萬次的加法運算。集成電路計算機使用半導體存儲器作為主存，造價更低，但性能和穩(wěn)定性進一步提高。該時期，系統(tǒng)軟件有了很大發(fā)展，出現(xiàn)了分時操作系統(tǒng)和會話式語言，采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法，為研制復(fù)雜的軟件提供了技術(shù)上的保證。

計算機的發(fā)展集成電路計算機18計算機的發(fā)展大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路計算機第四代從1972年至今，計算機的邏輯元件采用大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路（VLSI），在一個小硅片上容納相當于幾萬個到幾十萬個晶體管的電子元件。這些以超大規(guī)模集成電路構(gòu)成的計算機日益小型化和微型化，應(yīng)用和發(fā)展的更新速度更加迅猛，產(chǎn)品覆蓋巨型機、大/中型機、小型機、工作站和微型計算機等各種類型。在這個時期，操作系統(tǒng)不斷完善，應(yīng)用軟件已成為現(xiàn)代工業(yè)的一部分，計算機的發(fā)展進入了以計算機網(wǎng)絡(luò)為特征的時代。計算機的發(fā)展大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路計算機19計算機的發(fā)展我國計算機的發(fā)展歷程1958年8月1日，成功地研制出103小型電子計算機?！笆锕狻?、“銀河”系列巨型機?！褒埿尽毕盗星度胧轿⑻幚砥?。“天河一號”等超級計算機。計算機的發(fā)展我國計算機的發(fā)展歷程20晶體管數(shù)單位時間執(zhí)行的指令數(shù)百萬條/每秒每18個月芯片能力增長一倍。計算機第一定律——摩爾定律(補充)晶單百萬條/每秒每18個月芯片能力增長一倍。計算機第一定律—211.2.3計算機的發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢：巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化巨型化是指計算機向高速度、高精度、大容量、功能強方向發(fā)展。在許多領(lǐng)域都需要這樣的計算機，比如模擬核實驗、破解人類基因、氣象預(yù)報等。一個國家的巨型機水平，在一定程度上標志著該國計算機技術(shù)水平。1.2.3計算機的發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢：巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化22CRAY-Ⅱ運算速度可達每秒幾百億次運算的超級計算機1975年世界上第一臺超級計算機“Cray-I”超級計算機應(yīng)用：天氣預(yù)報、地震機理研究、石油和地質(zhì)勘探，衛(wèi)星圖像處理等大量科學計算的高科技領(lǐng)域。中國超級計算機：國防科技大學研制的“銀河1號”、“銀河2號”和“銀河3號”國家職能計算機中心推出的“曙光1000”、“曙光200I”和“曙光3000”“曙光4000A”銀河Ⅱ計算機的發(fā)展趨勢CRAY-Ⅱ運算速度可達每秒幾百億次運算的超級計算機中國超級23計算機的發(fā)展趨勢微型化是指計算機向功能齊全、使用方便、體積微小、價格低廉方向發(fā)展。計算機的微型化可以拓展計算機的應(yīng)用領(lǐng)域，微型機的研制、開發(fā)和廣泛應(yīng)用，則標志著一個國家計算機科學普及的程度。計算機的發(fā)展趨勢微型化是指計算機向功能齊全、使用方便、體積微24Altair8800計算機不再是單一的計算機器，而是一種信息機器，一種個人的信息機器。計算機的發(fā)展趨勢Altair8800計算機不再是單一的計算機器，而是一種計25計算機的發(fā)展趨勢網(wǎng)絡(luò)化，計算機網(wǎng)絡(luò)是指地理位置不同并具有獨立功能的多個計算機系統(tǒng)，通過通信設(shè)備和線路相互連接起來，在網(wǎng)絡(luò)軟件的控制下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源共享。計算機的許多應(yīng)用如遠程教育、電子商務(wù)、信息通訊等都離不開網(wǎng)絡(luò)的支持，計算機技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)結(jié)合成一體，相互促進融合發(fā)展。計算機的發(fā)展趨勢網(wǎng)絡(luò)化，計算機網(wǎng)絡(luò)是指地理位置不同并具有獨立26計算機網(wǎng)絡(luò)：計算機技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展動力：使用遠程資源，共享程序、數(shù)據(jù)和信息資源，網(wǎng)絡(luò)用戶的通訊和合作。計算機的發(fā)展趨勢計算機網(wǎng)絡(luò)：計算機的發(fā)展趨勢27計算機的發(fā)展趨勢智能化，使計算機更加高速、準確地處理信息與數(shù)據(jù)，并且使計算機能模擬人的思維，進行判斷、分析、處理信息一系列人工智能等方面研究，是計算機技術(shù)發(fā)展的一個重要方面。計算機的發(fā)展趨勢智能化，使計算機更加高速、準確地處理信息與數(shù)28“總有一天，人類會造出一些舉止跟人一樣的‘沒有靈魂的機械’來”。

——笛卡爾（1637）人類第一個“工業(yè)機器人”：

一頭在紡織機上挑紗的“驢”（1742年）第一代機器人

機械手（1962年出現(xiàn)）第二代機器人

具有“感覺”的機器人第三代機器人

裝有啟發(fā)式計算機的“智能機器人”DeepblueGarryKasparov計算機的發(fā)展趨勢“總有一天，人類會造出一些舉止跟人一樣的人類第一個“工業(yè)機器291.2.4計算機的分類按計算機處理數(shù)據(jù)信息的形式分類，可以分為數(shù)字計算機、模擬計算機、數(shù)?；旌嫌嬎銠C。通常我們所應(yīng)用的計算機都是數(shù)字計算機。按計算機的運算速度、輸入輸出能力、數(shù)據(jù)存儲以及機器體積等性能指標，可以將計算機分為巨型機、大型機、中型機、小型機、微型機，我們通常用到的是微型機。按計算機的功能，分為通用計算機和專用計算機按工作模式，服務(wù)器、工作站網(wǎng)絡(luò)終端機1.2.4計算機的分類按計算機處理數(shù)據(jù)信息的形式分類，可以301.2.5計算機文化現(xiàn)象“計算機文化”的提法最早出現(xiàn)在20世紀80年代初，在瑞士洛桑召開的第三次世界計算機教育大會上，前蘇聯(lián)學者伊爾肖夫首次提出。特征：廣泛的使用性、廣泛的延展性、廣泛的資源共享。

1.2.5計算機文化現(xiàn)象“計算機文化”的提法最早出現(xiàn)在20311.3.1計算機的特點和應(yīng)用運算能力強，運行速度快計算精度高，數(shù)據(jù)準確度高存儲容量大，記憶力強具有邏輯判斷能力自動化程度高1.3.1計算機的特點和應(yīng)用運算能力強，運行速度快321.3.2計算機的應(yīng)用科學計算也稱為數(shù)值計算，是指用于完成科學研究和工程技術(shù)中提出的數(shù)學問題的計算。應(yīng)用如衛(wèi)星軌跡計算、氣象預(yù)報等。1.3.2計算機的應(yīng)用科學計算33計算機的應(yīng)用數(shù)據(jù)及事物處理也稱非數(shù)值處理。所謂數(shù)據(jù)及事務(wù)處理，泛指數(shù)據(jù)管理和計算處理。其主要特點是，要處理的原始數(shù)據(jù)量大，而算術(shù)運算較簡單，并有大量的邏輯運算和判斷，結(jié)果常要求以表格或圖形等形式存儲或輸出。如銀行日常賬務(wù)管理、股票交易管理、圖書資料的檢索等。計算機的應(yīng)用數(shù)據(jù)及事物處理34計算機的應(yīng)用自動控制與人工智能

提高自動化水平，減輕勞動強度。

在現(xiàn)代國防及航空航天等領(lǐng)域，可以說計算機控制技術(shù)起著決定性作用。

21世紀，人工智能的研究目標是使計算機更好地模擬人的思維活動，完成更復(fù)雜的任務(wù)。

計算機的應(yīng)用自動控制與人工智能35計算機的應(yīng)用計算機輔助系統(tǒng)以計算機為工具，配備專用軟件輔助人們完成特定任務(wù)的工作，以提高工作效率和工作質(zhì)量為目標。

計算機輔助設(shè)計CAD（Computer-AidedDesign）技術(shù)、計算機輔助制造CAM（Computer-AidedManufacturing）技術(shù)、計算機輔助教學CAI（Computer-Aidedinstruction）技術(shù)計算機的應(yīng)用計算機輔助系統(tǒng)36計算機的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)與通信計算機模擬電子商務(wù)、電子政務(wù)等領(lǐng)域的應(yīng)用也得到了快速的發(fā)展。

計算機的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)與通信37不論是指令還是數(shù)據(jù)，若想在計算機中進行存儲、運算、處理、傳輸，都必須采用二進制編碼形式，即便是圖形、聲音等這樣的信息，也必須轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)的形式，才能存入計算機中。計算機與外部交換信息，采用人們熟悉和便于閱讀的形式。

1.4

信息在計算機內(nèi)部的表示與存儲不論是指令還是數(shù)據(jù)，若想在計算機中進行存儲、運算38凡是按進位的方式計數(shù)的數(shù)制叫做進位計數(shù)制，簡稱進位制。舉例：十進制數(shù)、二進制、八進制、十六進制?；鶖?shù)是指該進位計數(shù)制中允許選用的基本數(shù)碼的個數(shù)，例如十進制數(shù)，每個數(shù)位上允許選用0、1、2、…、9共十個不同數(shù)碼中的某一個，因此十進制的基數(shù)為10，每個數(shù)位計滿10就向高位進1，即“逢十進一”，故稱為十進位計數(shù)制，簡稱十進制?！胺闞進1”，就是R進制。1.4.1

數(shù)制的概念凡是按進位的方式計數(shù)的數(shù)制叫做進位計數(shù)制，簡稱進位制。舉例：39機器內(nèi)部采用二進制的原因：易于物理實現(xiàn)（如門電路的導通與截止）運算規(guī)則簡單(二進制的加法與乘法規(guī)則僅各有四種，簡化了運算器等物理器件的設(shè)計)工作可靠性高適合邏輯運算（二進制的二個符號0和1正好與邏輯命題的兩個值“真”與“假”相對應(yīng)，從而為計算機實現(xiàn)邏輯運算和邏輯判斷提供了方便。）二進制不足之處：表示數(shù)的容量最小，表示同一個數(shù)，二進制較其他進制需要更多的位數(shù)。信息在計算機內(nèi)部的表示與存儲機器內(nèi)部采用二進制的原因：信息在計算機內(nèi)部的表示與存儲40一個數(shù)碼處在不同的數(shù)位上，所代表的數(shù)值是不同的，這個數(shù)碼所表示的數(shù)值等于該數(shù)碼本身乘以一個與它所在數(shù)位有關(guān)的常數(shù)，這個常數(shù)稱為“位權(quán)”，簡稱“權(quán)”。例如十進制數(shù)123，由1，2，3三個數(shù)碼排列而成，1在百位，2在十位，3在個位，它們分別具有不同的位權(quán)，1的位權(quán)為102，2的位權(quán)為101，3的位權(quán)為100。

信息在計算機內(nèi)部的表示與存儲一個數(shù)碼處在不同的數(shù)位上，所代表的數(shù)值是不同的，這個數(shù)碼所表41例:一個十進制數(shù)可表示為按權(quán)展開的多項式(123.45)10＝1×102+2×101+3×l00+4×10-1+5×10-2

上式中，各位的權(quán)依次為：102、101、l00、10-1、10-2。以百位為例，該位的權(quán)為102，該位的數(shù)值則為2×102，即數(shù)碼2與權(quán)102的乘積。進位計數(shù)制例:一個十進制數(shù)可表示為按權(quán)展開的多項式進位計數(shù)制42進位制基數(shù)數(shù)碼二進制20，1八進制80，1，2，3，4，5，6，7十進制100，1，2，3，4，5，6，7，8，9十六進制160，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F(xiàn)表1-1常見進位計數(shù)制的基數(shù)和數(shù)碼表進位計數(shù)制進位制基數(shù)數(shù)碼二進制20，1八進制80，1，2，3，43表1-2常見進位計數(shù)制的對應(yīng)關(guān)系二進制十進制八進制十六進制二進制十進制八進制十六進制000010019119111110101012A1022210111113B1133311001214C10044411011315D10155511101416E11066611111517F111777100001620101000810810001172111進位計數(shù)制表1-2常見進位計數(shù)制的對應(yīng)關(guān)系二進制十進制八進制十六二進44表示方法一：括號外面加數(shù)字下標舉例：（1101）2表示二進制數(shù)1101，（6688）10表示十進制6688。表示方法二：數(shù)字后面加寫相應(yīng)的英文字母作為標識舉例：

Ｂ（Binary）表示二進制，如二進制數(shù)100可寫成100B。

O（Octonary）表示八進制（因為O在表示時易與數(shù)字0混淆，所以有時也用Q來表示八進制），如八進制數(shù)56可寫成56O或56Q。

H（Hexadecimal）表示十六進制，如十六進制數(shù)FA5，可寫成FA5H。

D（Decimal）表示十進制，如十進制數(shù)100可寫成100D。一般約定無后綴的數(shù)字為十進制數(shù)。進位計數(shù)制表示方法一：括號外面加數(shù)字下標進位計數(shù)制451．將R進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)

例1-1

二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)（11110.011）2=1×２5-1＋1×24-1＋1×23-1＋1×22-1＋0×21-1＋0×2-1＋1×2-2＋1×2-3=24+23+22+21+2-2+2-3=（30.325）10例1-2

八進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)（26.76）8=2×81十6×80十7×8-1十6×8-2

=（22.96875）10例1-3十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)（2E.9A）16

=2×161十14×160十9×16-1十10×16-2=（46.601）101.4.2

數(shù)制轉(zhuǎn)換1．將R進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)1.4.2數(shù)制轉(zhuǎn)換462．十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為R進制數(shù)十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換成R進制的整數(shù)，采用的是“除R取余法”。十進制的數(shù)連續(xù)地除以R，保留每一次相除的余數(shù)，直至商為0為止，將這些余數(shù)反向排列即為二進制數(shù)的各位數(shù)碼，因此，此方法稱為“除R取余法”?？梢杂小俺?取余法”、“除8取余法”。舉例：4263的“除10取余法”原數(shù)和商余數(shù)1042633（最低位）1042661042210440（最高位）數(shù)制轉(zhuǎn)換2．十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為R進制數(shù)數(shù)制轉(zhuǎn)換47十進制小數(shù)轉(zhuǎn)換成R進制數(shù)時，采用的是“乘R取整法”。進行轉(zhuǎn)化計算時將小數(shù)連續(xù)地乘以R，保留每次乘法積的整數(shù)部分，然后將積的小數(shù)部分繼續(xù)乘以R，直到小數(shù)部分為0，或達到所要求的精度為止（小數(shù)部分可能永不為零），得到的整數(shù)部分的順序排列，即組成二進制的小數(shù)部分，此法稱為“乘R取整法”。數(shù)制轉(zhuǎn)換數(shù)制轉(zhuǎn)換482．十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為其他進制數(shù)例1-4

將十進制數(shù)143.8125轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)

原數(shù)和商

余數(shù)21431（最低位）271123512171280240220211（最高位）0即（143）10=（10001111）2數(shù)制轉(zhuǎn)換2．十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為其他進制數(shù)數(shù)制轉(zhuǎn)換492．十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為其他進制數(shù)將十進制數(shù)0.8125轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)整數(shù)部分

小數(shù)部分

得到的整數(shù)位0．8125（最高位）×21．6251×21．251×2 0．50×21．01（最低位）

即（0.8125）10=（0.1101）2數(shù)制轉(zhuǎn)換2．十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為其他進制數(shù)數(shù)制轉(zhuǎn)換50

若將十進制數(shù)143.8125轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)，進行整數(shù)部分和小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換，然后再相加得到最后的結(jié)果：（143.8125）10

=（10001111.1101）2數(shù)制轉(zhuǎn)換數(shù)制轉(zhuǎn)換51快速方法（143.8125）10=128＋8＋4＋2＋1＋0.5＋0.25+0.0625=1×２7＋0×26＋0×25＋0×24＋1×23＋1×22＋1×21＋1×20＋1×2-1＋1×2-2＋0×2-3＋1×2-4=27+23+22+21+20+

2-1+

2-2+

2-4=（10001111.1101）2十進制二進制八進制或十六進制數(shù)制轉(zhuǎn)換快速方法數(shù)制轉(zhuǎn)換522．十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為其他進制數(shù)例1-5

將十進制數(shù)132.525轉(zhuǎn)換為八進制數(shù)（小數(shù)保留兩位）

原數(shù)和商

余數(shù)81324（最低位）81608220

（最高位）即（132）10=（204）8數(shù)制轉(zhuǎn)換2．十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為其他進制數(shù)數(shù)制轉(zhuǎn)換532．十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為其他進制數(shù)將十進制數(shù)0.525轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)（小數(shù)保留兩位）整數(shù)部分

小數(shù)部分

得到的整數(shù)位0．525（最高位）×84．24×81．61

即（0.525）10=（0.41）2（最低位）

所以

（132.525）10=（204.41）8數(shù)制轉(zhuǎn)換2．十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為其他進制數(shù)數(shù)制轉(zhuǎn)換543．二、八、十六進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換

（1）二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進制數(shù)轉(zhuǎn)換前，首先要劃分位組。位組的劃分是以小數(shù)點為起點，三位二進制數(shù)一組，整數(shù)部分向左劃分，小數(shù)部分向右劃分。注意，小數(shù)部分不足三位的要以0補位。位組劃分好之后，以每個位組對應(yīng)一個八進制數(shù)進行轉(zhuǎn)化。例1-7將二進制數(shù)1001101.1101轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)(001001101．110100)2115．64（1001101.1101）2=（115.64）8每位八進制數(shù)相當于三位二進制數(shù)

數(shù)制轉(zhuǎn)換3．二、八、十六進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換數(shù)制轉(zhuǎn)換553．二、八、十六進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換

（2）八進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)例1-8將八進制數(shù)611.53轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)611．53110001001．101011

（611.53）8=（110001001.101011）2數(shù)制轉(zhuǎn)換3．二、八、十六進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換數(shù)制轉(zhuǎn)換563．二、八、十六進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換

（3）二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù)位組的劃分是以小數(shù)點為起點，四位二進制數(shù)一組，整數(shù)部分向左劃分，小數(shù)部分向右劃分。注意，小數(shù)部分不足四位的要以0補位。位組劃分好之后，以每個位組對應(yīng)一個十六進制數(shù)進行轉(zhuǎn)化。

例1-9將二進制數(shù)1011101011.001轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)001011101011．00102EB．2（1011101011.001）2=（2EB.2）16

每位十六進制數(shù)相當于四位二進制數(shù)

數(shù)制轉(zhuǎn)換3．二、八、十六進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換數(shù)制轉(zhuǎn)換573．二、八、十六進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換

（4）十六進制向二進制的轉(zhuǎn)化例1-10將十六進制數(shù)1F3.5E轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)1F3．5E000111110011．01011110（1F3.5E）16=（111110011.0101111）2

八進制數(shù)二進制數(shù)十六進制數(shù)

十進制數(shù)數(shù)制轉(zhuǎn)換3．二、八、十六進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換數(shù)制轉(zhuǎn)換584．二進制數(shù)的算術(shù)運算

①二進制數(shù)的加法運算規(guī)則0+0=0；0+1=1+0=1；1+1=10（向高位進位）②二進制數(shù)的減法運算規(guī)則0-0=1-1=0；1-0=1；0-1=1（向高位借位）③二進制數(shù)的乘法運算規(guī)則0×0=0；0×1=1×0=0；1×1=1④二進制數(shù)的除法運算規(guī)則0÷1=0（1÷0無意義）；1÷1=1二進制數(shù)的算術(shù)運算4．二進制數(shù)的算術(shù)運算二進制數(shù)的算術(shù)運算59二進制數(shù)的邏輯運算

①“或”運算運算符號為“+”或“∨”來表示。邏輯加法運算規(guī)則：0+0=0；0+1=1；1+0=1；1+1=1②“與”運算運算符號為“×”或“∧”來表示。邏輯乘法運算規(guī)則：0×0=0；0×1=0；1×0=0；1×1=1③“非”運算邏輯變量上方加一橫線。運算規(guī)則：(非0等于1)；(非1等于0)。④“異或”運算運算符號為“⊕”，運算規(guī)則：0⊕0=0；0⊕1=1；1⊕0=1；1⊕1=0二進制數(shù)的邏輯運算二進制數(shù)的邏輯運算二進制數(shù)的邏輯運算60（1）位（bit，簡稱比特）計算機能夠處理的數(shù)據(jù)的最小單位，表示一位二進制信息。（2）字節(jié)（byte，縮寫為B）一個字節(jié)由八位二進制數(shù)字組成（1byte＝8bit）。字節(jié)是信息存儲中最常用的基本單位。字節(jié)與位及常見的單位關(guān)系如下：

KB1KB=1024B=210BMB1MB=1024KB=220BGB1GB=1024MB=230BTB1TB=1024GB=240B1.4.3

計算機中的編碼（1）位（bit，簡稱比特）1.4.3計算機中的編碼61（3）字（word）字是位的組合，并作為一個獨立的信息單位處理。常用的固定字長為16位。（4）字長

一般是指參加運算的寄存器所含有的二進制數(shù)的位數(shù)，它代表了機器的精度。機器的功能設(shè)計決定了機器的字長。一般大型機用于數(shù)值計算，為保證足夠的精度，需要較長的字長，如32位、64位、128位等，而小型機、微機一般字長為16位、32位、64位等。

計算機中的編碼（3）字（word）計算機中的編碼62在計算機中采用的是二進制，只有“0”和“1”兩種形式，所以對于帶符號的數(shù)，機器中約定數(shù)的某一位表示符號，常用“0”表示正號，用“1”表示負號，這種在計算機中使用的連同符號一起數(shù)碼化的數(shù)稱為機器數(shù)。機器數(shù)表示方法有三種，原碼、反碼和補碼，其中，補碼運算方便，二進制的減法可用補碼的加法實現(xiàn)，因此在計算機中一般使用補碼來表示數(shù)。

計算機中的編碼在計算機中采用的是二進制，只有“0”和“1”兩種形式，所以對63若干位二進制數(shù)代表一個特定的符號，二進制代碼集合與符號集合一一對應(yīng)，這就是“計算機編碼”。ASCII碼（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）是“美國標準信息交換代碼”的簡稱。ASCII碼包括0-9十個數(shù)字、大小寫英文字母及專用符號等96種可打印字符，還有32種控制字符（如回車、換行等）。一個字符的ASCII碼由七位二進制數(shù)編碼組成，所以ASCII碼最多可表示128個不同的符號，一般一個ASCII字符占用一個字節(jié)。。

計算機中的編碼若干位二進制數(shù)代表一個特定的符號，二進制代碼集合與符號集合一64由于ASCII用七位編碼，所以沒有用到字節(jié)的最高位，而很多系統(tǒng)就利用最高位作為校驗碼，以便提高字符信息傳輸?shù)目煽啃?，也有的國家用這一位作為擴充，叫做擴展ASCII碼，用來表示特定的符號。中文信息編碼（1）國標區(qū)位碼（GB2312-80）94×94=8836

7445個漢字和圖形符號計算機編碼由于ASCII用七位編碼，所以沒有用到字節(jié)的最高位，而很多系65

（2）機內(nèi)碼

國際區(qū)位碼最高位設(shè)為1。（3）機外碼：又稱外部碼，是按照某種輸入法輸入漢字時所采用的編碼。目前使用較普遍的漢字輸入法有國際區(qū)位碼、拼音碼、五筆字型碼，鄭碼，自然碼，智能ABC等。計算機編碼（2）機內(nèi)碼計算機編碼66作業(yè)1、二進制、八進制、十進制、十六進制相互間轉(zhuǎn)換各有多少種？各舉一例（和書上不一樣）。作業(yè)1、二進制、八進制、十進制、十六進制相互間轉(zhuǎn)換各有多少種67大學計算機基礎(chǔ)大學計算機基礎(chǔ)68學時安排大學計算機基礎(chǔ)共計42學時，其中講授28學時。信息技術(shù)與計算機概述（2學時）計算機系統(tǒng)（2學時）操作系統(tǒng)（2學時/4學時）辦公信息處理（10學時/20學時）數(shù)據(jù)通信技術(shù)基礎(chǔ)（2學時）數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)（2學時）軟件技術(shù)基礎(chǔ)（2學時）多媒體技術(shù)（2學時）計算機網(wǎng)絡(luò)與Internet應(yīng)用（4學時/6學時）學時安排大學計算機基礎(chǔ)共計42學時，其中講授28學時。69考核辦法總評成績=平時成績(作業(yè),出勤,課堂表現(xiàn),上機實驗成績)+期末成績說明：平時成績占20%期末成績占80%考核辦法總評成績=平時成績(作業(yè),出勤,課堂表現(xiàn)70第1章信息技術(shù)與計算機概述1.1信息技術(shù)概述1.2計算機文化1.3計算機的特點和應(yīng)用1.4信息在計算機內(nèi)部的表示與存儲第1章信息技術(shù)與計算機概述1.1信息技術(shù)概述1.2711.1信息技術(shù)概述21世紀，人類步入信息化社會。物質(zhì)、能源與信息成為當今社會發(fā)展的三大資源。掌握信息技術(shù)以及利用信息技術(shù)獲取信息的能力已成為當今社會對人才基本素質(zhì)的要求。1.1信息技術(shù)概述21世紀，人類步入信息化社會。721.1.1信息技術(shù)的發(fā)展20世紀40年代電子計算機的出現(xiàn)以及通信技術(shù)的發(fā)展。20世紀80年代興起的Internet把全世界的計算機和計算機用戶連在了一起。1.1.1信息技術(shù)的發(fā)展20世紀40年代電子計算機的出現(xiàn)以73信息是指現(xiàn)實世界事物的存在方式或運動狀態(tài)的反映。信息技術(shù)（InformationTechnology，簡記為IT），是以微電子和光電技術(shù)為基礎(chǔ)，以計算機和通信技術(shù)為支撐，以信息的采集、存儲、加工、傳輸和應(yīng)用等處理技術(shù)為主要研究方向的技術(shù)系統(tǒng)的總稱，是一門綜合性的技術(shù)，具有典型的時代特征。1.1.2信息和信息技術(shù)相關(guān)的概念信息是指現(xiàn)實世界事物的存在方式或運動狀態(tài)的反映。1.1.274信息處理是指對大量信息進行存儲、加工、分類、統(tǒng)計、查詢及報表等。通常用于辦公自動化、企業(yè)管理、物資管理、信息情報檢索和報表統(tǒng)計領(lǐng)域。信息化社會：信息化、信息產(chǎn)業(yè)。

信息和信息技術(shù)相關(guān)的概念信息處理是指對大量信息進行存儲、加工、分類、統(tǒng)計、查詢及報表75信息化1.1.3信息化社會的特征網(wǎng)絡(luò)化全球化虛擬化信息化1.1.3信息化社會的特征網(wǎng)絡(luò)化全球化虛擬化761.2計算機文化計算機的應(yīng)用已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域，成為人們工作、生活、學習不可或缺的重要組成部分，并由此形成了獨特的計算機文化。計算機文化作為當今最具活力的一種嶄新文化形態(tài)。1.2計算機文化計算機的應(yīng)用已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域，成為人們工771642BlaisePascal加法器MARKI1833分析機1822差分機CharlesBabbageENIAC計算機時代1.2.1計算機的產(chǎn)生1642BlaisePascal加法器MARKI18378計算機的產(chǎn)生1936年，英國數(shù)學家圖靈發(fā)表了論文《論可計算數(shù)及其在判定問題中的應(yīng)用》，給出了現(xiàn)代電子數(shù)字計算機的數(shù)學模型，從理論上論證了通用計算機產(chǎn)生的可能性。

計算機的產(chǎn)生1936年，英國數(shù)學家圖靈發(fā)表了論文《論可計算數(shù)79計算機的產(chǎn)生世界上第一臺計算機ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator

電子數(shù)值積分計算機），1946年由美國的賓夕法尼亞大學研制成功的。

ENIAC共使用了18000個電子管1500個繼電器以及其他器件總體積約90立方米重達30噸占地面積170平方米耗電量為140千瓦運算速度為每秒5000次計算機的產(chǎn)生世界上第一臺計算機ENIAC（Electron80計算機的產(chǎn)生JohnvonNeumann馮諾依曼思想：存儲程序控制工作原理計算機功能的兩個核心問題：一是能夠存儲程序，二是能夠自動地執(zhí)行程序，即程序控制。1949年5月，英國劍橋大學數(shù)學實驗室電子延遲存貯自動計算機（ElectronicDelayStorageAutomaticCalculator,簡記為EDSAC），這是第一臺帶有存儲程序結(jié)構(gòu)的電子計算機。計算機的產(chǎn)生JohnvonNeumann思想：存儲程序控81第一代（1946~1957）電子管5千~4萬（次/秒）第二代（1958~1964）晶體管幾萬~幾十萬（次/秒）第三代（1965~1971）集成電路幾十萬~百萬（次/秒）第四代（1972至今）大、超大規(guī)模集成電路幾百萬~幾億（次/秒）1.2.2計算機的發(fā)展第一代第二代第三代第四代1.2.2計算機的發(fā)展82計算機的發(fā)展電子管計算機第一代從1946年～1957年，計算機的邏輯元件采用電子管，通常稱為電子管計算機。它的內(nèi)存容量僅有幾千個字節(jié)，輸入輸出方式也很落后。不僅運算速度低，且體積巨大，成本很高。該階段的計算機還沒有系統(tǒng)軟件，用機器語言和匯編語言編程。計算機只能在少數(shù)尖端領(lǐng)域中得到應(yīng)用，如科學、軍事和財務(wù)等方面的計算。盡管存在這些局限性，但它卻奠定了計算機發(fā)展的基礎(chǔ)。計算機的發(fā)展電子管計算機83計算機的發(fā)展晶體管計算機第二代從1958年～1964年，計算機的邏輯元件采用晶體管，即晶體管計算機。在這一時期出現(xiàn)了采用磁芯和磁鼓的存儲器，內(nèi)存容量擴大到幾十千字節(jié)。晶體管比電子管平均壽命提高100～1000倍，耗電卻只有電子管的百分之一，體積僅占電子管的百分之一，運算速度明顯地提高，每秒可以執(zhí)行幾萬次到幾十萬次的加法運算。該階段的系統(tǒng)軟件出現(xiàn)了監(jiān)控程序，提出了操作系統(tǒng)概念，出現(xiàn)了高級語言，如FORTRAN、ALGOL60等。計算機的發(fā)展晶體管計算機84計算機的發(fā)展集成電路計算機第三代從1965年～1971年，計算機的邏輯元件采用中小規(guī)模的集成電路。這種器件把幾十個或幾百個分立的電子元件集中做在一塊幾平方毫米的硅片上（稱為集成電路芯片），使計算機的體積和耗電量大大減小，運算速度卻大大提高，每秒鐘可以執(zhí)行幾十萬次到一百萬次的加法運算。集成電路計算機使用半導體存儲器作為主存，造價更低，但性能和穩(wěn)定性進一步提高。該時期，系統(tǒng)軟件有了很大發(fā)展，出現(xiàn)了分時操作系統(tǒng)和會話式語言，采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法，為研制復(fù)雜的軟件提供了技術(shù)上的保證。

計算機的發(fā)展集成電路計算機85計算機的發(fā)展大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路計算機第四代從1972年至今，計算機的邏輯元件采用大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路（VLSI），在一個小硅片上容納相當于幾萬個到幾十萬個晶體管的電子元件。這些以超大規(guī)模集成電路構(gòu)成的計算機日益小型化和微型化，應(yīng)用和發(fā)展的更新速度更加迅猛，產(chǎn)品覆蓋巨型機、大/中型機、小型機、工作站和微型計算機等各種類型。在這個時期，操作系統(tǒng)不斷完善，應(yīng)用軟件已成為現(xiàn)代工業(yè)的一部分，計算機的發(fā)展進入了以計算機網(wǎng)絡(luò)為特征的時代。計算機的發(fā)展大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路計算機86計算機的發(fā)展我國計算機的發(fā)展歷程1958年8月1日，成功地研制出103小型電子計算機。“曙光”、“銀河”系列巨型機。“龍芯”系列嵌入式微處理器。“天河一號”等超級計算機。計算機的發(fā)展我國計算機的發(fā)展歷程87晶體管數(shù)單位時間執(zhí)行的指令數(shù)百萬條/每秒每18個月芯片能力增長一倍。計算機第一定律——摩爾定律(補充)晶單百萬條/每秒每18個月芯片能力增長一倍。計算機第一定律—881.2.3計算機的發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢：巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化巨型化是指計算機向高速度、高精度、大容量、功能強方向發(fā)展。在許多領(lǐng)域都需要這樣的計算機，比如模擬核實驗、破解人類基因、氣象預(yù)報等。一個國家的巨型機水平，在一定程度上標志著該國計算機技術(shù)水平。1.2.3計算機的發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢：巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化89CRAY-Ⅱ運算速度可達每秒幾百億次運算的超級計算機1975年世界上第一臺超級計算機“Cray-I”超級計算機應(yīng)用：天氣預(yù)報、地震機理研究、石油和地質(zhì)勘探，衛(wèi)星圖像處理等大量科學計算的高科技領(lǐng)域。中國超級計算機：國防科技大學研制的“銀河1號”、“銀河2號”和“銀河3號”國家職能計算機中心推出的“曙光1000”、“曙光200I”和“曙光3000”“曙光4000A”銀河Ⅱ計算機的發(fā)展趨勢CRAY-Ⅱ運算速度可達每秒幾百億次運算的超級計算機中國超級90計算機的發(fā)展趨勢微型化是指計算機向功能齊全、使用方便、體積微小、價格低廉方向發(fā)展。計算機的微型化可以拓展計算機的應(yīng)用領(lǐng)域，微型機的研制、開發(fā)和廣泛應(yīng)用，則標志著一個國家計算機科學普及的程度。計算機的發(fā)展趨勢微型化是指計算機向功能齊全、使用方便、體積微91Altair8800計算機不再是單一的計算機器，而是一種信息機器，一種個人的信息機器。計算機的發(fā)展趨勢Altair8800計算機不再是單一的計算機器，而是一種計92計算機的發(fā)展趨勢網(wǎng)絡(luò)化，計算機網(wǎng)絡(luò)是指地理位置不同并具有獨立功能的多個計算機系統(tǒng)，通過通信設(shè)備和線路相互連接起來，在網(wǎng)絡(luò)軟件的控制下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源共享。計算機的許多應(yīng)用如遠程教育、電子商務(wù)、信息通訊等都離不開網(wǎng)絡(luò)的支持，計算機技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)結(jié)合成一體，相互促進融合發(fā)展。計算機的發(fā)展趨勢網(wǎng)絡(luò)化，計算機網(wǎng)絡(luò)是指地理位置不同并具有獨立93計算機網(wǎng)絡(luò)：計算機技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展動力：使用遠程資源，共享程序、數(shù)據(jù)和信息資源，網(wǎng)絡(luò)用戶的通訊和合作。計算機的發(fā)展趨勢計算機網(wǎng)絡(luò)：計算機的發(fā)展趨勢94計算機的發(fā)展趨勢智能化，使計算機更加高速、準確地處理信息與數(shù)據(jù)，并且使計算機能模擬人的思維，進行判斷、分析、處理信息一系列人工智能等方面研究，是計算機技術(shù)發(fā)展的一個重要方面。計算機的發(fā)展趨勢智能化，使計算機更加高速、準確地處理信息與數(shù)95“總有一天，人類會造出一些舉止跟人一樣的‘沒有靈魂的機械’來”。

——笛卡爾（1637）人類第一個“工業(yè)機器人”：

一頭在紡織機上挑紗的“驢”（1742年）第一代機器人

機械手（1962年出現(xiàn)）第二代機器人

具有“感覺”的機器人第三代機器人

裝有啟發(fā)式計算機的“智能機器人”DeepblueGarryKasparov計算機的發(fā)展趨勢“總有一天，人類會造出一些舉止跟人一樣的人類第一個“工業(yè)機器961.2.4計算機的分類按計算機處理數(shù)據(jù)信息的形式分類，可以分為數(shù)字計算機、模擬計算機、數(shù)?；旌嫌嬎銠C。通常我們所應(yīng)用的計算機都是數(shù)字計算機。按計算機的運算速度、輸入輸出能力、數(shù)據(jù)存儲以及機器體積等性能指標，可以將計算機分為巨型機、大型機、中型機、小型機、微型機，我們通常用到的是微型機。按計算機的功能，分為通用計算機和專用計算機按工作模式，服務(wù)器、工作站網(wǎng)絡(luò)終端機1.2.4計算機的分類按計算機處理數(shù)據(jù)信息的形式分類，可以971.2.5計算機文化現(xiàn)象“計算機文化”的提法最早出現(xiàn)在20世紀80年代初，在瑞士洛桑召開的第三次世界計算機教育大會上，前蘇聯(lián)學者伊爾肖夫首次提出。特征：廣泛的使用性、廣泛的延展性、廣泛的資源共享。

1.2.5計算機文化現(xiàn)象“計算機文化”的提法最早出現(xiàn)在20981.3.1計算機的特點和應(yīng)用運算能力強，運行速度快計算精度高，數(shù)據(jù)準確度高存儲容量大，記憶力強具有邏輯判斷能力自動化程度高1.3.1計算機的特點和應(yīng)用運算能力強，運行速度快991.3.2計算機的應(yīng)用科學計算也稱為數(shù)值計算，是指用于完成科學研究和工程技術(shù)中提出的數(shù)學問題的計算。應(yīng)用如衛(wèi)星軌跡計算、氣象預(yù)報等。1.3.2計算機的應(yīng)用科學計算100計算機的應(yīng)用數(shù)據(jù)及事物處理也稱非數(shù)值處理。所謂數(shù)據(jù)及事務(wù)處理，泛指數(shù)據(jù)管理和計算處理。其主要特點是，要處理的原始數(shù)據(jù)量大，而算術(shù)運算較簡單，并有大量的邏輯運算和判斷，結(jié)果常要求以表格或圖形等形式存儲或輸出。如銀行日常賬務(wù)管理、股票交易管理、圖書資料的檢索等。計算機的應(yīng)用數(shù)據(jù)及事物處理101計算機的應(yīng)用自動控制與人工智能

提高自動化水平，減輕勞動強度。

在現(xiàn)代國防及航空航天等領(lǐng)域，可以說計算機控制技術(shù)起著決定性作用。

21世紀，人工智能的研究目標是使計算機更好地模擬人的思維活動，完成更復(fù)雜的任務(wù)。

計算機的應(yīng)用自動控制與人工智能102計算機的應(yīng)用計算機輔助系統(tǒng)以計算機為工具，配備專用軟件輔助人們完成特定任務(wù)的工作，以提高工作效率和工作質(zhì)量為目標。

計算機輔助設(shè)計CAD（Computer-AidedDesign）技術(shù)、計算機輔助制造CAM（Computer-AidedManufacturing）技術(shù)、計算機輔助教學CAI（Computer-Aidedinstruction）技術(shù)計算機的應(yīng)用計算機輔助系統(tǒng)103計算機的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)與通信計算機模擬電子商務(wù)、電子政務(wù)等領(lǐng)域的應(yīng)用也得到了快速的發(fā)展。

計算機的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)與通信104不論是指令還是數(shù)據(jù)，若想在計算機中進行存儲、運算、處理、傳輸，都必須采用二進制編碼形式，即便是圖形、聲音等這樣的信息，也必須轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)的形式，才能存入計算機中。計算機與外部交換信息，采用人們熟悉和便于閱讀的形式。

1.4

信息在計算機內(nèi)部的表示與存儲不論是指令還是數(shù)據(jù)，若想在計算機中進行存儲、運算105凡是按進位的方式計數(shù)的數(shù)制叫做進位計數(shù)制，簡稱進位制。舉例：十進制數(shù)、二進制、八進制、十六進制?；鶖?shù)是指該進位計數(shù)制中允許選用的基本數(shù)碼的個數(shù)，例如十進制數(shù)，每個數(shù)位上允許選用0、1、2、…、9共十個不同數(shù)碼中的某一個，因此十進制的基數(shù)為10，每個數(shù)位計滿10就向高位進1，即“逢十進一”，故稱為十進位計數(shù)制，簡稱十進制?！胺闞進1”，就是R進制。1.4.1

數(shù)制的概念凡是按進位的方式計數(shù)的數(shù)制叫做進位計數(shù)制，簡稱進位制。舉例：106機器內(nèi)部采用二進制的原因：易于物理實現(xiàn)（如門電路的導通與截止）運算規(guī)則簡單(二進制的加法與乘法規(guī)則僅各有四種，簡化了運算器等物理器件的設(shè)計)工作可靠性高適合邏輯運算（二進制的二個符號0和1正好與邏輯命題的兩個值“真”與“假”相對應(yīng)，從而為計算機實現(xiàn)邏輯運算和邏輯判斷提供了方便。）二進制不足之處：表示數(shù)的容量最小，表示同一個數(shù)，二進制較其他進制需要更多的位數(shù)。信息在計算機內(nèi)部的表示與存儲機器內(nèi)部采用二進制的原因：信息在計算機內(nèi)部的表示與存儲107一個數(shù)碼處在不同的數(shù)位上，所代表的數(shù)值是不同的，這個數(shù)碼所表示的數(shù)值等于該數(shù)碼本身乘以一個與它所在數(shù)位有關(guān)的常數(shù)，這個常數(shù)稱為“位權(quán)”，簡稱“權(quán)”。例如十進制數(shù)123，由1，2，3三個數(shù)碼排列而成，1在百位，2在十位，3在個位，它們分別具有不同的位權(quán)，1的位權(quán)為102，2的位權(quán)為101，3的位權(quán)為100。

信息在計算機內(nèi)部的表示與存儲一個數(shù)碼處在不同的數(shù)位上，所代表的數(shù)值是不同的，這個數(shù)碼所表108例:一個十進制數(shù)可表示為按權(quán)展開的多項式(123.45)10＝1×102+2×101+3×l00+4×10-1+5×10-2

上式中，各位的權(quán)依次為：102、101、l00、10-1、10-2。以百位為例，該位的權(quán)為102，該位的數(shù)值則為2×102，即數(shù)碼2與權(quán)102的乘積。進位計數(shù)制例:一個十進制數(shù)可表示為按權(quán)展開的多項式進位計數(shù)制109進位制基數(shù)數(shù)碼二進制20，1八進制80，1，2，3，4，5，6，7十進制100，1，2，3，4，5，6，7，8，9十六進制160，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F(xiàn)表1-1常見進位計數(shù)制的基數(shù)和數(shù)碼表進位計數(shù)制進位制基數(shù)數(shù)碼二進制20，1八進制80，1，2，3，110表1-2常見進位計數(shù)制的對應(yīng)關(guān)系二進制十進制八進制十六進制二進制十進制八進制十六進制000010019119111110101012A1022210111113B1133311001214C10044411011315D10155511101416E11066611111517F111777100001620101000810810001172111進位計數(shù)制表1-2常見進位計數(shù)制的對應(yīng)關(guān)系二進制十進制八進制十六二進111表示方法一：括號外面加數(shù)字下標舉例：（1101）2表示二進制數(shù)1101，（6688）10表示十進制6688。表示方法二：數(shù)字后面加寫相應(yīng)的英文字母作為標識舉例：

Ｂ（Binary）表示二進制，如二進制數(shù)100可寫成100B。

O（Octonary）表示八進制（因為O在表示時易與數(shù)字0混淆，所以有時也用Q來表示八進制），如八進制數(shù)56可寫成56O或56Q。

H（Hexadecimal）表示十六進制，如十六進制數(shù)FA5，可寫成FA5H。

D（Decimal）表示十進制，如十進制數(shù)100可寫成100D。一般約定無后綴的數(shù)字為十進制數(shù)。進位計數(shù)制表示方法一：括號外面加數(shù)字下標進位計數(shù)制1121．將R進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)

例1-1

二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)（11110.011）2=1×２5-1＋1×24-1＋1×23-1＋1×22-1＋0×21-1＋0×2-1＋1×2-2＋1×2-3=24+23+22+21+2-2+2-3=（30.325）10例1-2

八進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)（26.76）8=2×81十6×80十7×8-1十6×8-2

=（22.96875）10例1-3十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)（2E.9A）16

=2×161十14×160十9×16-1十10×16-2=（46.601）101.4.2

數(shù)制轉(zhuǎn)換1．將R進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)1.4.2數(shù)制轉(zhuǎn)換1132．十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為R進制數(shù)十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換成R進制的整數(shù)，采用的是“除R取余法”。十進制的數(shù)連續(xù)地除以R，保留每一次相除的余數(shù)，直至商為0為止，將這些余數(shù)反向排列即為二進制數(shù)的各位數(shù)碼，因此，此方法稱為“除R取余法”?？梢杂小俺?取余法”、“除8取余法”。舉例：4263的“除10取余法”原數(shù)和商余數(shù)1042633（最低位）1042661042210440（最高位）數(shù)制轉(zhuǎn)換2．十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為R進制數(shù)數(shù)制轉(zhuǎn)換114十進制小數(shù)轉(zhuǎn)換成R進制數(shù)時，采用的是“乘R取整法”。進行轉(zhuǎn)化計算時將小數(shù)連續(xù)地乘以R，保留每次乘法積的整數(shù)部分，然后將積的小數(shù)部分繼續(xù)乘以R，直到小數(shù)部分為0，或達到所要求的精度為止（小數(shù)部分可能永不為零），得到的整數(shù)部分的順序排列，即組成二進制的小數(shù)部分，此法稱為“乘R取整法”。數(shù)制轉(zhuǎn)換數(shù)制轉(zhuǎn)換1152．十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為其他進制數(shù)例1-4

將十進制數(shù)143.8125轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)

原數(shù)和商

余數(shù)21431（最低位）271123512171280240220211（最高位）0即（143）10=（10001111）2數(shù)制轉(zhuǎn)換2．十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為其他進制數(shù)數(shù)制轉(zhuǎn)換1162．十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為其他進制數(shù)將十進制數(shù)0.8125轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)整數(shù)部分

小數(shù)部分

得到的整數(shù)位0．8125（最高位）×21．6251×21．251×2 0．50×21．01（最低位）

即（0.8125）10=（0.1101）2數(shù)制轉(zhuǎn)換2．十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為其他進制數(shù)數(shù)制轉(zhuǎn)換117

若將十進制數(shù)143.8125轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)，進行整數(shù)部分和小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換，然后再相加得到最后的結(jié)果：（143.8125）10

=（10001111.1101）2數(shù)制轉(zhuǎn)換數(shù)制轉(zhuǎn)換118快速方法（143.8125）10=128＋8＋4＋2＋1＋0.5＋0.25+0.0625=1×２7＋0×26＋0×25＋0×24＋1×23＋1×22＋1×21＋1×20＋1×2-1＋1×2-2＋0×2-3＋1×2-4=27+23+22+21+20+

2-1+

2-2+

2-4=（10001111.1101）2十進制二進制八進制或十六進制數(shù)制轉(zhuǎn)換快速方法數(shù)制轉(zhuǎn)換1192．十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為其他進制數(shù)例1-5

將十進制數(shù)132.525轉(zhuǎn)換為八進制數(shù)（小數(shù)保留兩位）

原數(shù)和商

余數(shù)81324（最低位）81608220

（最高位）即（132）10=（204）8數(shù)制轉(zhuǎn)換2．十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為其他進制數(shù)數(shù)制轉(zhuǎn)換1202．十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為其他進制數(shù)將十進制數(shù)0.525轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)（小數(shù)保留兩位）整數(shù)部分

小數(shù)部分

得到的整數(shù)位0．525（最高位）×84．24×81．61

即（0.525）10=（0.41）2（最低位）

所以

（132.525）10=（204.41）8數(shù)制轉(zhuǎn)換2．十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為其他進制數(shù)數(shù)制轉(zhuǎn)換1213．二、八、十六進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換

（1）二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進制數(shù)轉(zhuǎn)換前，首先要劃分位組。位組的劃分是以小數(shù)點為起點，三位二進制數(shù)一組，整數(shù)部分向左劃分，小數(shù)部分向右劃分。注意，小數(shù)部分不足三位的要以0補位。位組劃分好之后，以每個位組對應(yīng)一個八進制數(shù)進行轉(zhuǎn)化。例1-7將二進制數(shù)1001101.1101轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)(001001101．110100)2115．64（1001101.1101）2=（115.64）8每位八進制數(shù)相當于三位二進制數(shù)

數(shù)制轉(zhuǎn)換3．二、八、十六進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換數(shù)制轉(zhuǎn)換1223．二、八、十六進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換

（2）八進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)