第一章計(jì)算機(jī)

計(jì)算機(jī)信息技術(shù)2023/2/31關(guān)于分級(jí)教學(xué)學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的差異給教學(xué)帶來(lái)難題分級(jí)之后A班增加了幾個(gè)應(yīng)用軟件的學(xué)習(xí)：PhotoShop、Flash、Access和MATLABB班的教學(xué)內(nèi)容跟沒(méi)有分級(jí)前的教學(xué)內(nèi)容相同，教材之外增加Windows、Word、Excel基本操作的介紹期末考試試卷相同分級(jí)教學(xué)只是為了有針對(duì)性的進(jìn)行教學(xué),教學(xué)質(zhì)量不會(huì)打折下學(xué)期VB不分級(jí)2023/2/32關(guān)于教學(xué)內(nèi)容安排教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度1~13周：《計(jì)算機(jī)信息技術(shù)教程》14~16周：《VisualBasic程序設(shè)計(jì)教程》17周復(fù)習(xí)適當(dāng)閱讀課外參考書考試內(nèi)容包含計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)和VB程序設(shè)計(jì)2023/2/33關(guān)于教學(xué)內(nèi)容安排第1章信息技術(shù)概論第2章計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)第3章計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)第4章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)PHOTOSHOP軟件介紹FLASH軟件介紹第6章數(shù)據(jù)庫(kù)原理Access數(shù)據(jù)庫(kù)介紹第5章數(shù)字媒體及應(yīng)用MATLAB軟件介紹第7章醫(yī)院信息系統(tǒng)第8章醫(yī)藥數(shù)據(jù)挖掘與分析第1章VisualBasic簡(jiǎn)介第2章常用控件及界面設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)：程序設(shè)計(jì)：2023/2/34關(guān)于上機(jī)安排第三周（單周）/第四周（雙周）開(kāi)始上機(jī)上機(jī)時(shí)間、地點(diǎn)帶好實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書（《計(jì)算機(jī)信息技術(shù)實(shí)踐教程》）課前預(yù)習(xí)自備存儲(chǔ)設(shè)備（U盤/移動(dòng)硬盤/mp3/帶存儲(chǔ)卡的手機(jī)）上機(jī)實(shí)驗(yàn)成績(jī)及出勤率作為平時(shí)成績(jī)的主要參考2023/2/35第一章信息技術(shù)概論2023/2/36信息技術(shù)改變我們的生活你在網(wǎng)上購(gòu)物嗎？淘寶、當(dāng)當(dāng)、卓越、京東…你有微博、微信吧？你有E-mail嗎？有幾個(gè)？你用iphone還是Android？你在什么網(wǎng)站看視頻？……2023/2/372023/2/382023/2/392023/2/3102023/2/3112023/2/3122023/2/3132023/2/3142023/2/3152023/2/3162023/2/317教學(xué)內(nèi)容信息與信息技術(shù)1計(jì)算機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用2數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)3通信技術(shù)基礎(chǔ)4微電子技術(shù)基礎(chǔ)5信息標(biāo)準(zhǔn)化62023/2/3181.1信息與信息技術(shù)1.1.1數(shù)據(jù)與信息1.1.2信息技術(shù)與信息產(chǎn)業(yè)1.1.3醫(yī)藥信息化及其發(fā)展2023/2/319信息(information)是什么？信息有多種多樣的含義，至今并沒(méi)有統(tǒng)一的定義日常生活中比較籠統(tǒng)和模糊的理解是：語(yǔ)言、文字、圖畫、照片等所表達(dá)的內(nèi)容、事實(shí)或消息讀書、聽(tīng)課、交談等所學(xué)習(xí)和了解的知識(shí)、方法和情況為了做判斷、訂計(jì)劃或解決問(wèn)題等所需要的數(shù)據(jù)和資料···比較正式也比較抽象一些的描述是：信息是事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和特征的反映信息與物質(zhì)、能量是客觀世界的三大構(gòu)成要素。

美國(guó)哈佛大學(xué)的研究小組提出了著名的資源三角形：沒(méi)有物質(zhì)，什么也不存在；沒(méi)有能量，什么也不會(huì)發(fā)生；沒(méi)有信息，任何事物都沒(méi)有意義。2023/2/320數(shù)據(jù)與信息國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（InternationalStandardsOrganization，ISO）對(duì)“信息”下的定義是：“信息”是對(duì)人有用的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將可能影響到人們的行為與決策。ISO對(duì)“數(shù)據(jù)”下的定義是：“數(shù)據(jù)是對(duì)事實(shí)、概念或指令的一種特殊的表達(dá)形式，這種特殊的表達(dá)形式可以用人工的方式或者用自動(dòng)化的裝置進(jìn)行通信、翻譯轉(zhuǎn)換或者進(jìn)行加工處理?！睌?shù)據(jù)是信息的源泉，信息是知識(shí)的基礎(chǔ)。這些概念都是相對(duì)的。

例如，護(hù)士測(cè)量到的患者39℃的體溫，對(duì)急診室來(lái)講是允許掛急診號(hào)的信息，但對(duì)處理急診的臨床醫(yī)生來(lái)講，體溫39℃僅是醫(yī)生處理患者信息中的一個(gè)數(shù)據(jù)；再如，一張化驗(yàn)報(bào)告，對(duì)化驗(yàn)室來(lái)講是經(jīng)過(guò)處理數(shù)據(jù)后獲得的信息，對(duì)臨床醫(yī)生來(lái)講是分析疾病的數(shù)據(jù)。根據(jù)ISO定義，“信息”與“數(shù)據(jù)”的關(guān)系是

。（A）信息是指對(duì)人們有用的數(shù)據(jù)（B）數(shù)據(jù)是指對(duì)人們有用的信息（C）信息包含數(shù)據(jù)（D）信息僅指加工后的數(shù)值數(shù)據(jù)2023/2/321信息有哪些性質(zhì)普遍性：凡有事物的地方，就必然存在信息，信息廣泛存在動(dòng)態(tài)性：事物是在不斷運(yùn)動(dòng)變化之中的，信息也必然隨時(shí)間而改變時(shí)效性：由于信息的動(dòng)態(tài)性，信息的使用價(jià)值會(huì)隨著時(shí)間而衰減多樣性：語(yǔ)言、文字、聲音、圖片等都是信息的表現(xiàn)形式(也稱為信息的載體或媒體)

可傳遞性：信息可通過(guò)媒介在人-人，人-物，物-物之間傳遞，信息傳遞才能發(fā)揮信息的作用可共享性：信息與物質(zhì)，能量顯著不同的是，同一信息在同一時(shí)間可被多個(gè)主體共有，信息能無(wú)限地進(jìn)行復(fù)制和傳遞，不因使用而有損耗快速增長(zhǎng)性：隨著社會(huì)的發(fā)展，信息在快速增長(zhǎng)！(信息爆炸)2023/2/322什么是信息處理信息處理指的是與下列內(nèi)容相關(guān)的行為和活動(dòng)：信息的收集(如信息的感知、測(cè)量、獲取、輸入等)信息的傳遞(如郵寄、電報(bào)、電話、廣播、網(wǎng)絡(luò)等)信息的加工(如信息的分類、計(jì)算、分析、轉(zhuǎn)換等)信息的存儲(chǔ)(如書寫、攝影、錄音、錄像等)信息的施用(如控制、顯示、指揮、管理等)

2023/2/323人工進(jìn)行信息處理的過(guò)程人工信息處理的不足：

算不快記不住傳不遠(yuǎn)

看（聽(tīng)）不清信息技術(shù)（IT）事物客體信息獲取(感覺(jué)器官)信息加工與存儲(chǔ)(大腦)信息傳遞(神經(jīng)系統(tǒng))信息施用(效應(yīng)器官)信息傳遞(神經(jīng)系統(tǒng))手/腳/身眼/耳/鼻/舌/身2023/2/324什么是信息技術(shù)信息技術(shù)（InformationTechnology，或Information&CommunicationTechnology，簡(jiǎn)稱IT或ICT）指的是用來(lái)擴(kuò)展人們信息器官功能、協(xié)助人們更有效地進(jìn)行信息處理的一門技術(shù)。內(nèi)容包括：

擴(kuò)展感覺(jué)器官功能的感測(cè)(獲取)技術(shù)擴(kuò)展神經(jīng)系統(tǒng)功能的通信技術(shù)擴(kuò)展大腦功能的計(jì)算與存儲(chǔ)技術(shù)擴(kuò)展效應(yīng)器官功能的控制與顯示技術(shù)擴(kuò)展神經(jīng)系統(tǒng)功能的通信技術(shù)外部世界事物2023/2/325信息技術(shù)的發(fā)展歷史◎語(yǔ)言的形成和使用

◎文字的創(chuàng)造和使用

◎造紙技術(shù)的出現(xiàn)

◎印刷技術(shù)的發(fā)明◎電報(bào)和電話通信

◎廣播、電視

◎雷達(dá)、衛(wèi)星

◎計(jì)算機(jī)

◎因特網(wǎng)···

第1次信息技術(shù)革命（35000～50000年之前）第3次信息技術(shù)革命（1000年之前）第5次信息技術(shù)革命（20世紀(jì)40～60年代）第4次信息技術(shù)革命（19世紀(jì)30～20世紀(jì)40年代）第2次信息技術(shù)革命（大約3500年之前）2023/2/326什么是信息產(chǎn)業(yè)信息產(chǎn)業(yè)是指信息設(shè)備生產(chǎn)制造，以及利用這些設(shè)備進(jìn)行信息采集、儲(chǔ)存、傳遞、處理、制作與服務(wù)的所有行業(yè)與部門的總和.信息產(chǎn)業(yè)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)信息內(nèi)容產(chǎn)業(yè)信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)芯片,計(jì)算機(jī),手機(jī),通信設(shè)備,數(shù)字電視,軟件,電子器件等內(nèi)容數(shù)字化,數(shù)字文化,教育科技,知識(shí)產(chǎn)業(yè),數(shù)字娛樂(lè),電子游戲等信息基礎(chǔ)設(shè)施電子政務(wù),商務(wù),金融,物流,教育,醫(yī)療,社區(qū),認(rèn)證,娛樂(lè),游戲等電信網(wǎng)絡(luò),廣播電視網(wǎng)絡(luò),互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等2023/2/3271.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用1.2.1計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)及其發(fā)展簡(jiǎn)史1.2.2中國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程1.2.3計(jì)算機(jī)與生命科學(xué)1.2.4新醫(yī)改下衛(wèi)生信息化發(fā)展趨勢(shì)與計(jì)算機(jī)新技術(shù)2023/2/328過(guò)去的計(jì)算工具隨著生產(chǎn)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，計(jì)算工具的發(fā)展過(guò)程從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從低級(jí)到高級(jí)計(jì)算工具相繼出現(xiàn)，如：算盤計(jì)算尺手搖計(jì)算器電動(dòng)計(jì)算器我國(guó)研制第1顆原子彈時(shí)使用的飛魚(yú)牌手搖計(jì)算機(jī)（新華網(wǎng)圖片）

2023/2/3291946年，賓夕法尼亞大學(xué)誕生了第一臺(tái)數(shù)字電子計(jì)算機(jī)ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorandCalculator）重量：30余噸占地：170平方米構(gòu)件：一萬(wàn)七千多個(gè)電子管；六千多個(gè)開(kāi)關(guān)耗電：140千瓦造價(jià)：40余萬(wàn)美元速度：每秒運(yùn)行5000次加法2023/2/330計(jì)算機(jī)的發(fā)展分代計(jì)算機(jī)的發(fā)展分代是根據(jù)電子元器件的發(fā)展而劃分的：

【電子管(1946-1957)】【晶體管1957-1964】【集成電路1965-1970】【大規(guī)模集成電路1971~】2023/2/331第1代數(shù)字電子計(jì)算機(jī)

時(shí)間：約1946-1957使用的元器件：電子管

－速度：幾十～幾萬(wàn)次/秒

－內(nèi)存：磁鼓（體積巨大），千字

－外設(shè)：磁帶

－機(jī)器語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言編程美國(guó)于20世紀(jì)50年代生產(chǎn)的IBM704型電子管計(jì)算機(jī)磁鼓存儲(chǔ)器2023/2/332第2代數(shù)字電子計(jì)算機(jī)時(shí)間：約1957-1964使用的元器件：晶體管－速度：幾十萬(wàn)次/秒，－內(nèi)存：磁芯（體積減?。?，十萬(wàn)字－外設(shè)：磁盤－高級(jí)語(yǔ)言編程電子管晶體管2023/2/333安裝在美國(guó)宇航局的IBM7090計(jì)算機(jī)290萬(wàn)美元。內(nèi)存容量：128KB；存取周期：2微妙2023/2/334第3代數(shù)字電子計(jì)算機(jī)時(shí)間：約1965-1973使用的元器件：中小規(guī)模集成電路（SSI/MSI

,SmallScaleIntegration/MidiumScaleIntegration）

－速度：幾十萬(wàn)次～幾百萬(wàn)次/秒

－內(nèi)存：半導(dǎo)體存儲(chǔ)器

－軟件：高級(jí)語(yǔ)言,OS,DBMS2023/2/3351965年IBM推出的System360大型主機(jī)，被美國(guó)航天局用于首次載人登月任務(wù)

第3代數(shù)字電子計(jì)算機(jī)2023/2/336

存儲(chǔ)容量為5MB的硬盤（27Kg重）第3代數(shù)字電子計(jì)算機(jī)2023/2/337第4代數(shù)字電子計(jì)算機(jī)時(shí)間：從1974年起使用的元器件：大規(guī)模（LSI）和超大規(guī)模集成電路（VLSI）-速度：幾百萬(wàn)次～億次/秒-內(nèi)存：半導(dǎo)體存儲(chǔ)器-軟件工程，分布式處理等2023/2/338第1～4代計(jì)算機(jī)的對(duì)比代別年代使用的元器件使用的軟件類型主要應(yīng)用領(lǐng)域第1代20世紀(jì)40年代中期～50年代末期CPU：電子管內(nèi)存：磁鼓使用機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言編寫程序科學(xué)和工程計(jì)算第2代20世紀(jì)50年代中、后期～60年代中期CPU：晶體管內(nèi)存：磁芯使用FORTRAN等高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言開(kāi)始廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域第3代20世紀(jì)60年代中期～70年代初期CPU：SSI，MSI內(nèi)存：SSI，MSI的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)等開(kāi)始使用在科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、工業(yè)控制等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用第4代20世紀(jì)70年代中期以來(lái)CPU：LSI、VLSI內(nèi)存：LSI、VLSI的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器軟件開(kāi)發(fā)工具和平臺(tái)、分布式計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)軟件等開(kāi)始廣泛使用深入到各行各業(yè)，家庭和個(gè)人開(kāi)始使用計(jì)算機(jī)2023/2/339計(jì)算機(jī)的應(yīng)用科學(xué)計(jì)算數(shù)據(jù)處理自動(dòng)控制計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助制造CAD（ComputerAidedDesign計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）CAI（ComputerAidedInstruction計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)）CAM（ComputerAidedMade計(jì)算機(jī)輔助制造）CAE（ComputerAidedEngineering計(jì)算機(jī)輔助工程）CADD（ComputerAidedDrugDesign計(jì)算機(jī)輔助新藥設(shè)計(jì)）人工智能計(jì)算機(jī)仿真……2023/2/3401.3數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ) 1.3.1比特與二進(jìn)制數(shù)及運(yùn)算 1.3.2信息在計(jì)算機(jī)中的表示

2023/2/341什么是比特？比特（bit，binarydigit的縮寫）中文翻譯為“二進(jìn)位數(shù)字”、“二進(jìn)位”或簡(jiǎn)稱為“位”比特只有2種取值：0和1如同DNA是人體組織的最小單位、原子是物質(zhì)的最小組成單位一樣，比特是組成數(shù)字信息的最小單位數(shù)值、文字、符號(hào)、圖像、聲音、命令······都可以使用比特來(lái)表示2023/2/342比特在計(jì)算機(jī)中如何表示？在計(jì)算機(jī)中表示與存儲(chǔ)二進(jìn)位的方法：電路的高電平狀態(tài)或低電平狀態(tài)(CPU)電容的充電狀態(tài)或放電狀態(tài)(RAM)兩種不同的磁化狀態(tài)(磁盤)光盤面上的凹凸?fàn)顟B(tài)(光盤)···2023/2/343存儲(chǔ)容量的計(jì)量單位

8個(gè)比特＝1個(gè)字節(jié)（byte，用大寫B(tài)表示）計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)器容量的計(jì)量單位：KB:1KB=210字節(jié)=1024B（千字節(jié)）MB:1MB=220字節(jié)=1024KB（兆字節(jié)）GB:1GB=230字節(jié)=1024MB（吉字節(jié)、千兆字節(jié)）TB:1TB=240字節(jié)=1024GB（太字節(jié)、兆兆字節(jié)）外存儲(chǔ)器容量經(jīng)常使用10的冪次(十進(jìn)制)來(lái)計(jì)算：1MB＝103KB

＝1000KB1GB＝106KB

＝1000000KB1TB＝109

KB

=1000000000KB2023/2/344為什么？現(xiàn)象：廠商標(biāo)注160GB的硬盤實(shí)際容量只有149.05GB存儲(chǔ)容量的計(jì)量單位160*1000*1000*10001024*1024*10242023/2/345不同進(jìn)位制使用場(chǎng)合：內(nèi)存、cache、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片的容量均使用二進(jìn)制：512MB的內(nèi)存條（1M＝220

＝1024KB

）256KB的cache（1K＝210

＝1024B

）文件和文件夾的大小使用二進(jìn)制外存儲(chǔ)器（硬盤、DVD光盤、U盤、存儲(chǔ)卡等）容量：廠商標(biāo)注的容量使用十進(jìn)制操作系統(tǒng)顯示的容量使用二進(jìn)制存儲(chǔ)容量的計(jì)量單位2023/2/346頻率、數(shù)據(jù)傳輸速率等使用十進(jìn)制計(jì)量：CPU主頻2.6GHz（1G＝109）數(shù)據(jù)傳輸速率100Mbps（1M＝106）

數(shù)據(jù)傳輸速率表示每秒鐘可傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù)目，常用單位是：比特/秒(b/s)，也稱“bps”。如2400bps(2400b/s)千比特/秒(kb/s)，1kb/s=103比特／秒=1000b/s兆比特/秒(Mb/s)，1Mb/s=106比特／秒=1000kb/s吉比特/秒(Gb/s)，1Gb/s=109比特／秒=1000Mb/s太比特/秒(Tb/s)，1Tb/s=1012比特／秒=1000Gb/s存儲(chǔ)容量的計(jì)量單位2023/2/347比特（二進(jìn)制數(shù)）的算術(shù)運(yùn)算1位二進(jìn)制數(shù)的加、減法運(yùn)算規(guī)則：被加數(shù)加數(shù)和進(jìn)位

0000011010101101（a）加法規(guī)則被減數(shù)減數(shù)差借位

0000011110101100（b）減法規(guī)則2個(gè)多位二進(jìn)制數(shù)的加、減法運(yùn)算舉例：01011001+0100－010010010101由低位到高位逐位進(jìn)行,低位向高位進(jìn)(借)位！2023/2/348比特的三種基本邏輯運(yùn)算比特有3種基本邏輯運(yùn)算：邏輯加（也稱“或”運(yùn)算，用符號(hào)“OR”、“∨”或“＋”表示）邏輯乘（也稱“與”運(yùn)算，用符號(hào)“AND”、“∧”或“·”表示，也可省略）取反（也稱“非”運(yùn)算，用符號(hào)“NOT”或上橫杠“ˉ”表示）2023/2/349邏輯運(yùn)算的規(guī)則邏輯加：F=A∨

BA: 0 0 1 1B:∨0

∨1

∨0

∨1F: 0 1 1 1邏輯乘：F=A·BA: 0 0 1 1B:∧0

∧1

∧0

∧1F: 0 0 0 1取反：F=NOTAA:NOT 0

NOT 1

F: 1 0兩個(gè)多位的二進(jìn)制信息進(jìn)行邏輯運(yùn)算時(shí)，按位獨(dú)立進(jìn)行，即每一位都不受其它位的影響：例1 A: 0110 B:∨ 1010

F: 1110例2 A: 0110 B:∧1010

F: 00102023/2/350數(shù)值間的轉(zhuǎn)換數(shù)制的概念十進(jìn)制D(Decimal):數(shù)字為0-9，各位的權(quán)值是10的整數(shù)次冪，基數(shù)為10，逢10進(jìn)1二進(jìn)制B(Binary)：數(shù)字為0和1，各位的權(quán)值是2的整數(shù)次冪，基數(shù)為2，逢2進(jìn)1計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)全部用二進(jìn)制表示，但為了表示方便，在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，通常還會(huì)采用八進(jìn)制O(Octal)：基數(shù)為8,數(shù)字為0-7十六進(jìn)制H(Hexadecimal)：基數(shù)為16,數(shù)字為0-9，A-F2023/2/351不同進(jìn)位制數(shù)的比較十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制00000001000111200102230011334010044501015560110667011177810001089100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F數(shù)值間的轉(zhuǎn)換2023/2/352(一)十進(jìn)制二進(jìn)制

1.十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制整數(shù)——除2取余

(余數(shù)反向排列）：

129371421222200111余數(shù)低位高位數(shù)值間的轉(zhuǎn)換(29)10=(11101)2被除數(shù)商（除數(shù)為2）余數(shù)

2914114707313111012023/2/353(一)十進(jìn)制二進(jìn)制數(shù)值間的轉(zhuǎn)換0.6875×21.37500.75001.50001.0000×2×2×2高位低位注意：十進(jìn)制小數(shù)（如0.55）在轉(zhuǎn)換時(shí)會(huì)出現(xiàn)二進(jìn)制無(wú)窮小數(shù)，這時(shí)只能取近似值（二進(jìn)制小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)達(dá)到精度為止）

2.十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制小數(shù)——乘2取整

(整數(shù)順序排列）：

(0.6875)10=(0.1011)2被乘數(shù)結(jié)果整數(shù)部分

0.55*21.1010.10*20.2000.20*20.4000.40*20.8000.80*21.6010.60*21.2012023/2/3543.

實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)換:將十進(jìn)制實(shí)數(shù)的整數(shù)和小數(shù)部分拆開(kāi)分別轉(zhuǎn)換,最后再將轉(zhuǎn)換結(jié)果合并,步驟如下:整數(shù)部分:除2取余小數(shù)部分:乘2取整合并結(jié)果

如:(29.6875)10=(11101.1011)2

數(shù)值間的轉(zhuǎn)換(一)十進(jìn)制二進(jìn)制2023/2/355

十進(jìn)制八進(jìn)制:整數(shù)部分——除8取余法

小數(shù)部分——乘8取整法十進(jìn)制十六進(jìn)制:整數(shù)部分——除16取余法小數(shù)部分——乘16取整法

（二）十進(jìn)制八進(jìn)制/十六進(jìn)制數(shù)值間的轉(zhuǎn)換2023/2/356例2-4：將(367.64)10轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制被除數(shù)商（除數(shù)為16）余數(shù)

36722152216101

（367）10=（16F）16

被乘數(shù)結(jié)果（乘數(shù)為16）整數(shù)部分

0.647.2470.243.8430.8413.44130.447.047

（0.64）10=（0.73D7）16③合并結(jié)果:（367.64）10=（16F.73D7）16

①整數(shù)部分②小數(shù)部分?jǐn)?shù)值間的轉(zhuǎn)換2023/2/357（三）N進(jìn)制十進(jìn)制采用按權(quán)求和的方法…103，102，101，100，10-1，10-2，…進(jìn)制權(quán)二進(jìn)制…23，22，21，20，2-1，2-2，…八進(jìn)制…83，82，81，80，8-1，8-2，…十進(jìn)制十六進(jìn)制…163，162，161，160，16-1，16-2，…數(shù)值間的轉(zhuǎn)換2023/2/358二進(jìn)制數(shù)B:由n位整數(shù)，m位小數(shù)組成(B)2=Bn-1…B1B0.B-1B-2…B-m(D)10=Bn-12n-1

+…+B121

+B020

+B-12-1

+B-22-2+...B-m2-mN進(jìn)制數(shù)P:由n位整數(shù)，m位小數(shù)組成(P)N=Pn-1…P1P0.P-1P-2…P-m(D)10=Pn-1Nn-1

+Pn-2Nn-2…+P1N1

+P0N0

+P-1N-1

+P-2N-2

+...P-mN-m（三）N進(jìn)制十進(jìn)制數(shù)值間的轉(zhuǎn)換2023/2/359（三）N進(jìn)制十進(jìn)制數(shù)值間的轉(zhuǎn)換例：將（1011.11)2轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)（1011.11)2=(123

+022

+121

+120

+12-1

+12-2)10

=(8+0+2+1+0.5+0.25)10

=(11.75)10例：將（317)8轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)（317)8=(382

+181

+780)10

=

(192+8+7)10

=

(207)10

權(quán)2023/2/360（四）二進(jìn)制/八進(jìn)制/十六進(jìn)制之間的互換二進(jìn)制與八進(jìn)制互換八進(jìn)制轉(zhuǎn)成二進(jìn)制數(shù)值間的轉(zhuǎn)換八進(jìn)制01234567二進(jìn)制000001010011100101110111“一分三”例：將(207.54)8

轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制(207.54)8=(010

000

111.101

100)2=(10000111.1011)2207.541110101001010002023/2/361二進(jìn)制與八進(jìn)制互換二進(jìn)制轉(zhuǎn)成八進(jìn)制——三合一法整數(shù)部分：自右向左，三個(gè)一組，不夠補(bǔ)零，每組對(duì)應(yīng)一個(gè)八進(jìn)制數(shù)碼。小數(shù)部分：自左向右，三個(gè)一組，不夠補(bǔ)零，每組對(duì)應(yīng)一個(gè)八進(jìn)制數(shù)碼。例：將（1010111011.0010111)2轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制“三合一”（四）二進(jìn)制/八進(jìn)制/十六進(jìn)制之間的互換數(shù)值間的轉(zhuǎn)換1010111011.001011100

001273134(1010111011.0010111)2=(1273.134)82023/2/362二進(jìn)制與十六進(jìn)制互換十六進(jìn)制轉(zhuǎn)成二進(jìn)制（四）二進(jìn)制/八進(jìn)制/十六進(jìn)制之間的互換數(shù)值間的轉(zhuǎn)換十六進(jìn)制01234567二進(jìn)制00000001001000110100010101100111十六進(jìn)制89ABCDEF二進(jìn)制10001001101010111100110111101111“一分四”2023/2/363（四）二進(jìn)制/八進(jìn)制/十六進(jìn)制之間的互換數(shù)值間的轉(zhuǎn)換例：將（1E4.2A）16轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制(1E4.2A)16=(000111100100.00101010)2

=(111100100.0010101)21E4.2A000111100100001010102023/2/364（四）二進(jìn)制/八進(jìn)制/十六進(jìn)制之間的互換數(shù)值間的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制與十六進(jìn)制互換二進(jìn)制轉(zhuǎn)成十六進(jìn)制——四合一法整數(shù)部分：自右向左，四個(gè)一組，不夠補(bǔ)零，每組對(duì)應(yīng)一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)碼。小數(shù)部分：自左向右，四個(gè)一組，不夠補(bǔ)零，每組對(duì)應(yīng)一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)碼。

例：將（10101.10111)2

轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制

0001

0101.1011

1000(10101.10111)2=(15.B8)16.1B582023/2/365八進(jìn)制與十六進(jìn)制之間的互換方法：以二進(jìn)制作為中間過(guò)渡來(lái)實(shí)現(xiàn)例：將（237)8

轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)（237)8=（10011111)2=（9F)16（四）二進(jìn)制/八進(jìn)制/十六進(jìn)制之間的互換數(shù)值間的轉(zhuǎn)換010011111100111112023/2/3661.3.2

信息在計(jì)算機(jī)中的表示（1）數(shù)值的表示（2）文字符號(hào)信息在計(jì)算機(jī)中的表示（3）圖像等其他信息在計(jì)算機(jī)中的表示帶符號(hào)整數(shù)的表示浮點(diǎn)數(shù)(實(shí)數(shù))的表示無(wú)符號(hào)整數(shù)的表示第五章介紹2023/2/367計(jì)算機(jī)中的任何數(shù)據(jù)都以二進(jìn)制數(shù)的形式存儲(chǔ)。這些數(shù)據(jù)一般采用定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)兩種形式表示。定點(diǎn)數(shù)：小數(shù)點(diǎn)位置固定在有效數(shù)字的前面(純小數(shù))或后面(純整數(shù))。定點(diǎn)數(shù)又分為有符號(hào)數(shù)和無(wú)符號(hào)數(shù)兩類有符號(hào)數(shù)的最高位表示符號(hào)位，其余為數(shù)值位，有符號(hào)數(shù)有三種編碼（表示形式）：原碼、反碼和補(bǔ)碼無(wú)符號(hào)數(shù)的各位都表示數(shù)值大小。浮點(diǎn)數(shù)：小數(shù)點(diǎn)位置不固定的數(shù)。2023/2/368無(wú)符號(hào)整數(shù)的表示取值范圍由位數(shù)決定：機(jī)器位：8位

可表示0～255(28-1)范圍內(nèi)的所有正整數(shù)機(jī)器位：16位 可表示0～65535(216-1)范圍內(nèi)的所有正整數(shù)機(jī)器位：n位 可表示0～2n-1范圍內(nèi)的所有正整數(shù)。十進(jìn)制數(shù)8位無(wú)符號(hào)整數(shù)

00000000010000000120000001030000001140000010050000010125211111100253111111012541111111025511111111······例：2023/2/369帶符號(hào)整數(shù)的表示表示方法：用一位表示符號(hào)，其余用來(lái)表示數(shù)值部分符號(hào)用最高位表示：“0”表示正號(hào)(+),“1”表示負(fù)號(hào)(-)數(shù)值部分有兩種表示方法：原碼表示補(bǔ)碼表示···符號(hào)位數(shù)值部分最低位最高位2023/2/370

原碼：對(duì)于有符號(hào)數(shù)，其最高位為“0”表示該數(shù)為正數(shù)，為“1”表示該數(shù)為負(fù)數(shù)，其余各二進(jìn)制位表示該數(shù)的絕對(duì)值正數(shù)(43)10=(00101011)2負(fù)數(shù)(-43)10=(10101011)20的表示：

[+0]原=00000000[-0]原=10000000帶符號(hào)整數(shù)的表示2023/2/371

反碼：正數(shù)的反碼與原碼相同負(fù)數(shù)的反碼為原碼除符號(hào)位外各位取反

原碼：正數(shù)(43)10=(00101011)2負(fù)數(shù)(-43)10=(10101011)2

反碼：正數(shù)(43)10=(00101011)2負(fù)數(shù)(-43)10=(11010100)20的表示：

[+0]反=00000000[-0]反=11111111

反碼的反碼就是原碼：[[X]反

]反=[X]原帶符號(hào)整數(shù)的表示2023/2/372補(bǔ)碼：正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同（正數(shù)沒(méi)有補(bǔ)碼）負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼為其反碼加1反碼：(-43)10=(11010100)2

補(bǔ)碼：(-43)10=(11010101)2

0的補(bǔ)碼表示是唯一的：

[+0]補(bǔ)=[-0]補(bǔ)=(00000000)2

由于減法運(yùn)算可以通過(guò)以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)：

[X]原-[Y]原=[X]原+[-Y]補(bǔ)

將計(jì)算機(jī)內(nèi)部的負(fù)數(shù)用補(bǔ)碼表示，減法運(yùn)算就可以用加法器來(lái)實(shí)現(xiàn)，CPU內(nèi)部就不用設(shè)置減法器，從而簡(jiǎn)化了CPU的設(shè)計(jì)。帶符號(hào)整數(shù)的表示結(jié)論:帶符號(hào)整數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)不采用“原碼”而采用“補(bǔ)碼”的形式表示2023/2/373模的概念11111111+1100000000“模”的概念：計(jì)量系統(tǒng)的計(jì)數(shù)范圍例如：當(dāng)前時(shí)針指向10點(diǎn)，而準(zhǔn)確時(shí)間是6點(diǎn)，調(diào)整時(shí)間有兩種撥法：倒撥4小時(shí)，即10-4=6順撥8小時(shí)，即10+8=12+6=6時(shí)鐘的計(jì)量范圍是0~11，模就是12。在以12為模的系統(tǒng)中，加8和減4是一樣的，凡是減4的都能用加8代替。如：11、1；10、2；9、3；7、5；6、6均互為補(bǔ)數(shù)。表示n位的計(jì)算機(jī)的計(jì)量范圍是0～2^(n)-1，模=2^(n）

計(jì)算機(jī)中，n=8，最大只能表示11111111，再加1，為100000000，超出范圍，只能去掉1，又回到00000000，即8位二進(jìn)制系統(tǒng)，模為28減數(shù)—相應(yīng)補(bǔ)數(shù)減法加法10-4=10+(-4)補(bǔ)碼=10+82023/2/374選講：

帶符號(hào)整數(shù)的表示5-2＝5+(-2)＝+3[5]補(bǔ)碼＋[-2]補(bǔ)碼＝00000101＋11111110＝00000011（[+3]原碼,[+3]補(bǔ)碼）2-5＝2+(-5)＝-3[2]補(bǔ)碼＋[-5]補(bǔ)碼＝00000010＋11111011＝11111101（[-3]補(bǔ)碼）符號(hào)位參與運(yùn)算，補(bǔ)碼將加法和減法統(tǒng)一2023/2/375練習(xí)題若某帶符號(hào)整數(shù)的8位補(bǔ)碼為10000001，則該整數(shù)為

。A.129B.-1C.-127D.127答案：C選講：已知補(bǔ)碼求原碼：如果符號(hào)位為“0”，則為正數(shù)，原碼、補(bǔ)碼都相同如果符號(hào)位為“1”，則為負(fù)數(shù)，除符號(hào)位外，取反，加110000001

11111110＋111111111取反加“1”－1272023/2/376無(wú)符號(hào)整數(shù)范圍8位原碼：0～28-1（0～255）16位原碼：0～216-1（0～65535）n位原碼：0～2n-1原碼可表示的整數(shù)范圍8位原碼：-27+1～27-1（-127～127）16位原碼：-215+1～215-1（-32767～32767）n位原碼：-2n-1+1～2n-1-1補(bǔ)碼可表示的整數(shù)范圍

8位補(bǔ)碼：-27～27-1

（-128～127)

n位補(bǔ)碼：-2n-1～2n-1-1二進(jìn)制整數(shù)的表示范圍10000000原碼表示－0補(bǔ)碼表示－128注意：由于計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)各種類型數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)是有限的，所以能表示的數(shù)也是有一定范圍的，當(dāng)運(yùn)算的結(jié)果超過(guò)了這個(gè)范圍，就會(huì)產(chǎn)生溢出。原碼補(bǔ)碼值0111111101111111

1270111111001111110

12601111101

01111101

125.................................................00000000

0000

0000

01000000111111111

-11000001011111110

-21000001111111101

-3.................................................1111

1110

10000010

-1261111111110000001

-127無(wú)法表達(dá)

10000000

-128原碼和補(bǔ)碼不斷加1原碼不斷加1補(bǔ)碼不斷減12023/2/377選講：

實(shí)數(shù)的特點(diǎn)與表示方法

特點(diǎn)：既有整數(shù)部分又有小數(shù)部分，小數(shù)點(diǎn)位置不固定整數(shù)和純小數(shù)是實(shí)數(shù)的特例任何一個(gè)實(shí)數(shù)總可以表達(dá)成一個(gè)乘冪和一個(gè)純小數(shù)之積例如：

56.725=0.56725×102－0.0034756=-0.34756×10－2

實(shí)數(shù)的表示方法（記階法）：用3個(gè)部分表示乘冪中的指數(shù)：表示實(shí)數(shù)中小數(shù)點(diǎn)的位置純小數(shù)部分（尾數(shù)）：表示實(shí)數(shù)中的有效數(shù)字部分?jǐn)?shù)的正負(fù)（符號(hào)）2023/2/378選講：

二進(jìn)制實(shí)數(shù)的浮點(diǎn)表示

與十進(jìn)制實(shí)數(shù)一樣，二進(jìn)制實(shí)數(shù)也可以用記階法表示例如：+1001.011B=+0.1001011B×2100

－0.0010101B=－0.10101B×2－10

可見(jiàn)，任一個(gè)二進(jìn)制實(shí)數(shù)N均可表示為：

N=±尾數(shù)×基數(shù)階碼階碼也有符號(hào)2023/2/379注:尾數(shù)位數(shù)越多,精度越高;階碼位數(shù)越多,值域越大

（假設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)為16位，符號(hào)位為1位，階碼4位，尾數(shù)12位)

0011010111010000xxxxxxxxxxxxxxxx階碼符號(hào)．小數(shù)點(diǎn)數(shù)據(jù)符號(hào)階碼尾數(shù)例：101.1101=0.1011101×211其表示形式為：選講：

二進(jìn)制實(shí)數(shù)的浮點(diǎn)表示2023/2/3801.4通信技術(shù)基礎(chǔ)

1.4.1通信技術(shù)簡(jiǎn)介通信系統(tǒng)模型通信技術(shù)的分類

通信技術(shù)的發(fā)展1.4.2

通信技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用2023/2/381什么是通信(communication)？廣而言之，通信就是信息的(遠(yuǎn)距離)傳遞與交換現(xiàn)代通信——使用電波或光波傳遞信息的技術(shù)，也稱為電信（telecommunication），如電報(bào)、電話、傳真、電子郵件、QQ、微信等，電視也可看作是一對(duì)多的單向通信通信的發(fā)展歷史：1836年，英國(guó)建成第一條電報(bào)線路(Morse電報(bào))1876年，美國(guó)人A.G.Bell研制成可供實(shí)用的電話20世紀(jì)初，馬可尼實(shí)現(xiàn)了跨越大西洋的無(wú)線電報(bào)通信1918年，出現(xiàn)收音機(jī)和無(wú)線電廣播1938年，第一個(gè)電視臺(tái)開(kāi)始播出1940’s出現(xiàn)彩色電視1960’s出現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2023/2/382通信系統(tǒng)的模型通信的三要素：信道信源(宿)信宿(源)信號(hào)信號(hào)舉例:信道的任務(wù)是迅速、可靠而準(zhǔn)確地將信號(hào)從信源傳輸?shù)叫潘薇粋鬏數(shù)男畔⒍急仨氁阅撤N電(或光)信號(hào)的形式才能進(jìn)行傳輸發(fā)送信息的設(shè)備接收信息的設(shè)備有線電話移動(dòng)電話計(jì)算機(jī)通信信源/信宿電話座機(jī)手機(jī)計(jì)算機(jī)信號(hào)形式話音經(jīng)電話機(jī)轉(zhuǎn)換成為變化的電流信號(hào)話音經(jīng)電話機(jī)轉(zhuǎn)換成為壓縮編碼后的數(shù)字信號(hào)編碼并打包后的數(shù)字信號(hào)信道構(gòu)成電話線和中繼器等傳輸設(shè)備無(wú)線電波、基站等雙絞線、集線器、路由器、光纖等2023/2/383通信技術(shù)的分類（1）按傳輸媒質(zhì)分類有線通信

，無(wú)線通信

。（2）按信道中傳輸?shù)男盘?hào)分類模擬通信，數(shù)字通信。（3）按工作頻段分類

長(zhǎng)波通信，中波通信，短波通信，微波通信

。（4）按調(diào)制方式分類基帶傳輸，頻帶傳輸。（5）按通信雙方的分工及數(shù)據(jù)傳輸方向分類單工通信、半雙工通信及全雙工通信三種。2