計算機基礎(chǔ)知識-第一章課件

新大學(xué)計算機基礎(chǔ)計算機基礎(chǔ)知識新大學(xué)計算機基礎(chǔ)計算機基礎(chǔ)知識1認識計算機1.1計算機概述華碩電腦蘋果電腦三星電腦認識計算機1.1計算機概述華碩電腦蘋果電腦三星電腦2認識計算機1.1計算機概述外星人電腦聯(lián)想電腦惠普電腦認識計算機1.1計算機概述外星人電腦聯(lián)想電腦惠普電腦3什么是計算機？1.1計算機概述俗稱：電腦、微機、電子計算機?？梢赃M行數(shù)值計算，又可以進行邏輯計算，還具有存儲記憶功能，用于高速計算的電子計算機器。能夠按照程序運行，自動、高速處理海量數(shù)據(jù)的現(xiàn)代化智能電子設(shè)備。什么是計算機？1.1計算機概述俗稱：電腦、微機、電子計算機。4計算機的組成硬件系統(tǒng)運算器控制器存儲器輸入設(shè)備輸出設(shè)備軟件系統(tǒng)操作系統(tǒng)語言處理系統(tǒng)服務(wù)程序數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)計算機的組成硬件系統(tǒng)運算器軟件系統(tǒng)操作系統(tǒng)51.1.1計算機的發(fā)展過程為什么要發(fā)明計算機？1946年2月14日，由美國軍方定制的世界上第一臺電子計算機“電子數(shù)制積分計算機”（ElectronicNumericalAndCalculator，ENIAC）在美國賓夕法尼亞大學(xué)問世。美國奧伯丁武器試驗場為了滿足計算彈道需要而研制的1.1.1計算機的發(fā)展過程為什么要發(fā)明計算機？1946年261.1.1計算機的發(fā)展過程電子管數(shù)制計算機晶體管數(shù)制計算機集成電路數(shù)制計算機大規(guī)模集成電路計算機邏輯:真空電子管主存：汞延遲線、陰極射線示播管靜電存儲器、磁股，磁芯外存：采用磁帶晶體管磁芯磁盤中小規(guī)模（MSI,SSI)半導(dǎo)體存儲器磁盤

大規(guī)模和超大規(guī)模（LSL,VLSI)S集成更高的大容量半導(dǎo)體存儲器1.1.1計算機的發(fā)展過程電子管數(shù)制計算機晶體管數(shù)制計算機集7猜想：第五階段計算機？1.1.1計算機的發(fā)展過程第五代計算機指具有人工智能的新一代計算機，它具有推理、聯(lián)想、判斷、決策、學(xué)習(xí)等功能。猜想：第五階段計算機？1.1.1計算機的發(fā)展過程第五代計算機8計算機的發(fā)展趨勢巨型化微型化網(wǎng)絡(luò)化人工智能化多媒體化適應(yīng)尖端科學(xué)技術(shù)的需要，發(fā)展高速度、大存儲容量和功能強大的超級計算機。體積越來越小的微型化計算機?；ヂ?lián)網(wǎng)將世界各地的計算機連接起來，使工作，教育，娛樂是計算機具有人類的邏輯思維判斷能力，可以通過思考與人類溝通交流，拋棄編碼程序來運行計算機，直接對計算機發(fā)出指令。即圖形、圖像、音頻、視頻、文字為一體、使信息處理的對象更加接近真實世界。計算機的發(fā)展趨勢巨型化適應(yīng)尖端科學(xué)技術(shù)的需要，發(fā)展高速度、大9計算機的特點與性能指標(biāo)運算速度快計算精確度高邏輯運算能力強存儲容量大自動化程度高運算速度字長內(nèi)存儲器的容量外存儲器的容量計算機的特點與性能指標(biāo)運算速度快運算速度10計算機的用途和應(yīng)用領(lǐng)域用途：軍事、科研、經(jīng)濟、文化應(yīng)用領(lǐng)域：科學(xué)計算、過程控制、輔助技術(shù)、計算機輔助制造、計算機翻譯、人工智能、多媒體應(yīng)用計算機的用途和應(yīng)用領(lǐng)域用途：軍事、科研、經(jīng)濟、文化111.1.5現(xiàn)代計算機的主要類型巨型機小巨型機大型機小型機工作站個人計算機1.1.5現(xiàn)代計算機的主要類型巨型機121.1.6計算機的常見名詞解析位（bit）字節(jié)（byte）字字長最小容量單位，二進制位一位兩種狀態(tài)（01）位數(shù)越多表示內(nèi)容越多表示存儲空間的基本本單位人類的所有字符需要7-8位才能表示1B=8b計算機一次存取、加工、傳送的數(shù)據(jù)一個計算機字所包含的二進制個數(shù)8位、16位、32位、64位1.1.6計算機的常見名詞解析位（bit）字節(jié)（byte）字131.1.6計算機的常見名詞解析運算速度計算機在時鐘信號的控制線下分步執(zhí)行，每個時鐘信號周期完成一步操作。時鐘頻率越高，CPU速度越快每秒平均執(zhí)行的指令數(shù)（i/s）一秒內(nèi)平均執(zhí)行定點加減運算指定的條數(shù)MIPS每秒百萬條指令CPU時鐘頻率1.1.6計算機的常見名詞解析運算速度計算機在時鐘信號的控制141.2數(shù)制與編碼數(shù)制是用一組固定數(shù)制與符號和統(tǒng)一規(guī)則來表示數(shù)值的方法

數(shù)值用數(shù)目表示的一個量的多少。例如：2米的“2”,6斤的“6”，7克的“7”，把數(shù)字寫在位上它才能表示數(shù)值編碼是信息從一種形式或格式轉(zhuǎn)換為另一種形式的過程解碼是編碼的逆過程。1.2數(shù)制與編碼數(shù)制是用一組固定數(shù)制與符號和統(tǒng)一規(guī)則來表示數(shù)151.2數(shù)制與編碼

理解位權(quán)：

我們把每位數(shù)上的數(shù)制1所表示的十進制數(shù)的值稱為該位的權(quán)。例如十進制第2位的位權(quán)為10，第3位的位權(quán)為100；而二進制第2位的位權(quán)為2，第3位的位權(quán)為4

對于N進制數(shù)，整數(shù)部分第i位的位權(quán)為N^(i-1)，而小數(shù)部分第j位的位權(quán)為N^-j。1.2數(shù)制與編碼161.2數(shù)制與編碼1.2.2理解二進制、八進制、十進制、十六進制

4.十進制（Decimal,D）（1）用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十個字符進行描述。（2）滿十進一，滿二十進二，以此類推，按權(quán)展開，整數(shù)部分，第一位權(quán)為第二位權(quán)為

，第N位權(quán)為；小數(shù)部分，第一位權(quán)為第二位權(quán)為，------，第N位權(quán)為

(3)十進制數(shù)的數(shù)值等于每一位的數(shù)值與該位對應(yīng)的權(quán)值乘積之和

1.2數(shù)制與編碼1.2.2理解二進制、八進制、十進制、十六進171.2數(shù)制與編碼二進制（Binary,B）

二進制數(shù)據(jù)是用0和1兩個數(shù)碼來表示的數(shù)，二進制數(shù)的基數(shù)是2，進位的規(guī)則是逢二進一，借位規(guī)則是借一當(dāng)二。八進制（Octal,O）

八進制數(shù)制用0、1、2、3、4、5、6、7八個字符進行描述，他的基數(shù)為8，計數(shù)規(guī)則是逢八進一，借一當(dāng)八十六進制（Hexadecimal,H）

數(shù)制用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9和A、B、---------、F或（a、b、….、f）基數(shù)是16，計數(shù)規(guī)則是逢16進一。

1.2數(shù)制與編碼二進制（Binary,B）181.2數(shù)制與編碼1.2.2理解二進制、八進制、十進制、十六進制

5.十六進制（Hexadecimal,H）

（1）數(shù)制用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9和A、B、---------、F或（a、b、------、f）16個數(shù)碼來描述。（2）基數(shù)是16

（3）計數(shù)規(guī)則是逢16進一。

（4）對應(yīng)數(shù)值

0~9對應(yīng)0~9A~F對應(yīng)10~161.2數(shù)制與編碼1.2.2理解二進制、八進制、十進制、十六進19

二進制數(shù)與十進制數(shù)的轉(zhuǎn)換：基本做法是“按權(quán)相加法”：———>把二進制數(shù)（1）首先寫成加權(quán)系數(shù)展開式。（2）然后按是十進制加法規(guī)則求和。

例:1.把二進制數(shù)110.11轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)？

（110.11)2=1*22+1*21+0*20+1*2-1+1*2-2=(6.75)10

2.把八進制數(shù)32.5轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)？

(32.5)8=3*81+2*80+5*8-1=(26.625)10

3.把十六進制FF.0A轉(zhuǎn)換成10進制？

(FF.0A)16=15*161+15*160+0*16-1+10*16-2=255.0390625

1.2.3數(shù)制的轉(zhuǎn)換

1.2.3數(shù)制的轉(zhuǎn)換201.2.3數(shù)制的轉(zhuǎn)換

二進制轉(zhuǎn)10進制（111.11）2(010.01)2八進制轉(zhuǎn)10進制（170.10）8(217.10)816進制轉(zhuǎn)10進制（AF.10）16(111.10)167.752.25175.0625273.0625(120.125)10(143.125)101.2.3數(shù)制的轉(zhuǎn)換二進制轉(zhuǎn)10進制八進制轉(zhuǎn)10進制16進211.2數(shù)制與編碼1.2.3數(shù)制的轉(zhuǎn)換

6.十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)、八進制、十六進制：

整數(shù)部分：（1）十進制數(shù)的整數(shù)轉(zhuǎn)換為二、八、十六進制整數(shù)：分別采用“除2、8、16取余，逆序排列”法。

小數(shù)部分（2）小數(shù)部分采用分別采用“乘2、8、16取整，順序排列”。

舉例：p9整數(shù)32小數(shù)0.25分別轉(zhuǎn)換成二、八、十六進制

1.2數(shù)制與編碼1.2.3數(shù)制的轉(zhuǎn)換221.2數(shù)制與編碼1.2.3數(shù)制的轉(zhuǎn)換

6.十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)：

例題：1、將十進制數(shù)100.5轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)為？(1100100.1)2

2、將十進制100.5數(shù)轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)為？

(144.4)8

3、將十進制數(shù)100.5轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)為？

(64.8)16

1.2數(shù)制與編碼1.2.3數(shù)制的轉(zhuǎn)換231.2數(shù)制與編碼二進制與八進制相互轉(zhuǎn)換方法一：p10方法二：421二進制與16進制相互轉(zhuǎn)換方法一：p11方法二：84211.2數(shù)制與編碼二進制與八進制相互轉(zhuǎn)換方法一：p10方法241.2數(shù)制與編碼數(shù)的編碼字符編碼數(shù)以某種表示方式存儲在計算機中稱為機器數(shù)。ASCII使用過一個字節(jié)寬度表示1.2數(shù)制與編碼數(shù)的編碼字符編碼數(shù)以某種表示方式存儲在計算機25漢子編碼數(shù)的編碼機器數(shù)寄存器字符編碼ASCII8位二進制數(shù)漢子編碼輸入碼區(qū)位碼國標(biāo)碼機內(nèi)碼字形碼漢子編碼數(shù)的編碼機器數(shù)寄存器字符編碼ASCII8位二進制數(shù)漢26新大學(xué)計算機基礎(chǔ)計算機基礎(chǔ)知識新大學(xué)計算機基礎(chǔ)計算機基礎(chǔ)知識27認識計算機1.1計算機概述華碩電腦蘋果電腦三星電腦認識計算機1.1計算機概述華碩電腦蘋果電腦三星電腦28認識計算機1.1計算機概述外星人電腦聯(lián)想電腦惠普電腦認識計算機1.1計算機概述外星人電腦聯(lián)想電腦惠普電腦29什么是計算機？1.1計算機概述俗稱：電腦、微機、電子計算機?？梢赃M行數(shù)值計算，又可以進行邏輯計算，還具有存儲記憶功能，用于高速計算的電子計算機器。能夠按照程序運行，自動、高速處理海量數(shù)據(jù)的現(xiàn)代化智能電子設(shè)備。什么是計算機？1.1計算機概述俗稱：電腦、微機、電子計算機。30計算機的組成硬件系統(tǒng)運算器控制器存儲器輸入設(shè)備輸出設(shè)備軟件系統(tǒng)操作系統(tǒng)語言處理系統(tǒng)服務(wù)程序數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)計算機的組成硬件系統(tǒng)運算器軟件系統(tǒng)操作系統(tǒng)311.1.1計算機的發(fā)展過程為什么要發(fā)明計算機？1946年2月14日，由美國軍方定制的世界上第一臺電子計算機“電子數(shù)制積分計算機”（ElectronicNumericalAndCalculator，ENIAC）在美國賓夕法尼亞大學(xué)問世。美國奧伯丁武器試驗場為了滿足計算彈道需要而研制的1.1.1計算機的發(fā)展過程為什么要發(fā)明計算機？1946年2321.1.1計算機的發(fā)展過程電子管數(shù)制計算機晶體管數(shù)制計算機集成電路數(shù)制計算機大規(guī)模集成電路計算機邏輯:真空電子管主存：汞延遲線、陰極射線示播管靜電存儲器、磁股，磁芯外存：采用磁帶晶體管磁芯磁盤中小規(guī)模（MSI,SSI)半導(dǎo)體存儲器磁盤

大規(guī)模和超大規(guī)模（LSL,VLSI)S集成更高的大容量半導(dǎo)體存儲器1.1.1計算機的發(fā)展過程電子管數(shù)制計算機晶體管數(shù)制計算機集33猜想：第五階段計算機？1.1.1計算機的發(fā)展過程第五代計算機指具有人工智能的新一代計算機，它具有推理、聯(lián)想、判斷、決策、學(xué)習(xí)等功能。猜想：第五階段計算機？1.1.1計算機的發(fā)展過程第五代計算機34計算機的發(fā)展趨勢巨型化微型化網(wǎng)絡(luò)化人工智能化多媒體化適應(yīng)尖端科學(xué)技術(shù)的需要，發(fā)展高速度、大存儲容量和功能強大的超級計算機。體積越來越小的微型化計算機。互聯(lián)網(wǎng)將世界各地的計算機連接起來，使工作，教育，娛樂是計算機具有人類的邏輯思維判斷能力，可以通過思考與人類溝通交流，拋棄編碼程序來運行計算機，直接對計算機發(fā)出指令。即圖形、圖像、音頻、視頻、文字為一體、使信息處理的對象更加接近真實世界。計算機的發(fā)展趨勢巨型化適應(yīng)尖端科學(xué)技術(shù)的需要，發(fā)展高速度、大35計算機的特點與性能指標(biāo)運算速度快計算精確度高邏輯運算能力強存儲容量大自動化程度高運算速度字長內(nèi)存儲器的容量外存儲器的容量計算機的特點與性能指標(biāo)運算速度快運算速度36計算機的用途和應(yīng)用領(lǐng)域用途：軍事、科研、經(jīng)濟、文化應(yīng)用領(lǐng)域：科學(xué)計算、過程控制、輔助技術(shù)、計算機輔助制造、計算機翻譯、人工智能、多媒體應(yīng)用計算機的用途和應(yīng)用領(lǐng)域用途：軍事、科研、經(jīng)濟、文化371.1.5現(xiàn)代計算機的主要類型巨型機小巨型機大型機小型機工作站個人計算機1.1.5現(xiàn)代計算機的主要類型巨型機381.1.6計算機的常見名詞解析位（bit）字節(jié)（byte）字字長最小容量單位，二進制位一位兩種狀態(tài)（01）位數(shù)越多表示內(nèi)容越多表示存儲空間的基本本單位人類的所有字符需要7-8位才能表示1B=8b計算機一次存取、加工、傳送的數(shù)據(jù)一個計算機字所包含的二進制個數(shù)8位、16位、32位、64位1.1.6計算機的常見名詞解析位（bit）字節(jié)（byte）字391.1.6計算機的常見名詞解析運算速度計算機在時鐘信號的控制線下分步執(zhí)行，每個時鐘信號周期完成一步操作。時鐘頻率越高，CPU速度越快每秒平均執(zhí)行的指令數(shù)（i/s）一秒內(nèi)平均執(zhí)行定點加減運算指定的條數(shù)MIPS每秒百萬條指令CPU時鐘頻率1.1.6計算機的常見名詞解析運算速度計算機在時鐘信號的控制401.2數(shù)制與編碼數(shù)制是用一組固定數(shù)制與符號和統(tǒng)一規(guī)則來表示數(shù)值的方法

數(shù)值用數(shù)目表示的一個量的多少。例如：2米的“2”,6斤的“6”，7克的“7”，把數(shù)字寫在位上它才能表示數(shù)值編碼是信息從一種形式或格式轉(zhuǎn)換為另一種形式的過程解碼是編碼的逆過程。1.2數(shù)制與編碼數(shù)制是用一組固定數(shù)制與符號和統(tǒng)一規(guī)則來表示數(shù)411.2數(shù)制與編碼

理解位權(quán)：

我們把每位數(shù)上的數(shù)制1所表示的十進制數(shù)的值稱為該位的權(quán)。例如十進制第2位的位權(quán)為10，第3位的位權(quán)為100；而二進制第2位的位權(quán)為2，第3位的位權(quán)為4

對于N進制數(shù)，整數(shù)部分第i位的位權(quán)為N^(i-1)，而小數(shù)部分第j位的位權(quán)為N^-j。1.2數(shù)制與編碼421.2數(shù)制與編碼1.2.2理解二進制、八進制、十進制、十六進制

4.十進制（Decimal,D）（1）用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十個字符進行描述。（2）滿十進一，滿二十進二，以此類推，按權(quán)展開，整數(shù)部分，第一位權(quán)為第二位權(quán)為

，第N位權(quán)為；小數(shù)部分，第一位權(quán)為第二位權(quán)為，------，第N位權(quán)為

(3)十進制數(shù)的數(shù)值等于每一位的數(shù)值與該位對應(yīng)的權(quán)值乘積之和

1.2數(shù)制與編碼1.2.2理解二進制、八進制、十進制、十六進431.2數(shù)制與編碼二進制（Binary,B）

二進制數(shù)據(jù)是用0和1兩個數(shù)碼來表示的數(shù)，二進制數(shù)的基數(shù)是2，進位的規(guī)則是逢二進一，借位規(guī)則是借一當(dāng)二。八進制（Octal,O）

八進制數(shù)制用0、1、2、3、4、5、6、7八個字符進行描述，他的基數(shù)為8，計數(shù)規(guī)則是逢八進一，借一當(dāng)八十六進制（Hexadecimal,H）

數(shù)制用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9和A、B、---------、F或（a、b、….、f）基數(shù)是16，計數(shù)規(guī)則是逢16進一。

1.2數(shù)制與編碼二進制（Binary,B）441.2數(shù)制與編碼1.2.2理解二進制、八進制、十進制、十六進制

5.十六進制（Hexadecimal,H）

（1）數(shù)制用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9和A、B、---------、F或（a、b、------、f）16個數(shù)碼來描述。（2）基數(shù)是16

（3）計數(shù)規(guī)則是逢16進一。

（4）對應(yīng)數(shù)值

0~9對應(yīng)0~9A~F對應(yīng)10~161.2數(shù)制與編碼1.2.2理解二進制、八進制、十進制、十六進45

二進制數(shù)與十進制數(shù)的轉(zhuǎn)換：基本做法是“按權(quán)相加法”：———>把二進制數(shù)（1）首先寫成加權(quán)系數(shù)展開式。（2）然后按是十進制加法規(guī)則求和。

例:1.把二進制數(shù)110.11轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)？

（110.11)2=1*22+1*21+0*20+1*2-1+1*2-2=(6.75)10

2.把八進制數(shù)32.5轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)？

(32.5)8=3*81+2*80+5*8-1=(26.625)10

3.把十六進制FF.0A轉(zhuǎn)換成10進制？

(FF.0A)16=15*161+15*160+0*16-1+10*16-2=255.0390625

1.2.3數(shù)制的轉(zhuǎn)換

1.2.3數(shù)制的轉(zhuǎn)換461.2.3數(shù)制的轉(zhuǎn)換

二進制轉(zhuǎn)10進制（111.11）2(010.01)2八進制轉(zhuǎn)10進制（170.10）8(217.10)816進制轉(zhuǎn)10進制（AF.10）16(111.10)167.752.25175.0625273.0625(120.125)10