計算機發(fā)展、進制轉換

計算機應用基礎第一章計算機基礎知識第一章計算機基礎知識目錄

章節(jié)概要

1.1計算機概述

1.2計算機數(shù)據(jù)與編碼

1.3計算機系統(tǒng)的組成

1.4計算機數(shù)據(jù)的安全

1.5多媒體技術初步知識

1.6漢字輸入方法

習題返回上一頁章節(jié)概要

知識點計算機概述計算機的數(shù)據(jù)和編碼計算機系統(tǒng)的組成計算機數(shù)據(jù)的安全多媒體知識初步漢字輸入方法

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難點

計算機的數(shù)據(jù)和編碼計算機系統(tǒng)的組成掌握：計算機的數(shù)據(jù)和編碼計算機系統(tǒng)的組成漢字輸入法了解：計算機數(shù)據(jù)的安全多媒體知識初步

要求返回上一頁1.1計算機概述目錄

1.1.1計算機的發(fā)展1.1.2計算機的特點1.1.3計算機的分類1.1.4計算機的應用返回上一頁1.1.1計算機的發(fā)展

1.電子計算機的發(fā)展

2.微型計算機的發(fā)展

3.我國計算機的發(fā)展返回上一頁1.電子計算機的發(fā)展返回上一頁第一臺電子計算機ENIAC也稱“電子數(shù)字積分和計算機”，于1964年在美國賓夕法尼亞大學誕生。長:30.48米操作臺:30個高:2.75米占地:約170平方米重:30噸耗電量:150千瓦運算速度:5000次加法或400次乘法/每秒默契里和?？颂赜嬎銠C發(fā)展的四個階段階段

大致年代

主要元器件

特點

第一代

1946－1958

電子管

速度慢，功耗大，價格昂貴，可靠性差，用機器語言編程，應用難度大，僅應用于數(shù)值計算。

第二代

1958－1964

晶體管

體積縮小，功耗降低，速度變快，價格比較便宜，可以使用高級語言編程，形成軟件控制，應用于數(shù)據(jù)處理和實時控制。

第三代

1964-1971

小規(guī)模集成電路（SSI）、中規(guī)模集成電路（MSI）

體積進一步縮小，速度進一步提高，價格進一步降低，可以使用多種高級語言編程，軟件逐步完善，操作系統(tǒng)形成并復雜程度高、功能強大，應用領域迅速擴大。

第四代

1971至今

大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路

微型計算機出現(xiàn)，性能大大提高，價格大大下降，軟件更加豐富，應用領域更加擴大，計算機網(wǎng)絡普及，小巨型機開始產(chǎn)生。

返回上一頁圖靈獎圖靈獎是美國計算機協(xié)會（ACM）于1966年設立，專門獎勵那些對計算機事業(yè)作出重要貢獻的個人。圖靈獎是計算機界最富盛名的獎項，有“計算機界諾貝爾獎”之稱。目前圖靈獎由英特爾公司贊助，獎金為100000美元。至今，獲此殊榮的華人僅有一位，他是2000年圖靈獎得主姚期智。姚期智

微型計算機（MicroComputer）也就是個人計算機（PersonalComputer），俗稱微機，很多人也簡單稱之為“電腦”、“PC”。微機采用大規(guī)模、超大規(guī)模的集成電路作為其電子元件，是在計算機發(fā)展到第四代后出現(xiàn)的產(chǎn)物。微機的核心部件是微處理器—中央處理器CPU（CentralProcessingUnit）。2.微型計算機的發(fā)展

返回上一頁第一階段:（1971~1972）

4位微處理器

第二階段:（1973~1977）

8位微處理器

(Altair8800)

第三階段:

（1978~1985）16位微處理器

返回上一頁根據(jù)CPU的位數(shù)不同，我們將之分成5個階段:1975年4月，微型儀器與自動測量系統(tǒng)公司(MITS)推出了首臺通用型Altair8800，售價375美元，裝有英特爾的8080微處理器芯片和4KB的存儲芯片。它沒有鍵盤和顯示器，通過主機前面板上成排的開關、狀態(tài)指示燈進行操作和顯示編程結果。這是世界上第一臺微型計算機。IntelPentiumPro處理器IntelPentiumII處理器第四階段（1985~1991）:32位微處理器(Intel產(chǎn)品)

IntelPentium4第四階段:

32位微處理器(AMD產(chǎn)品)AMDK5處理器AMD經(jīng)典K6-2AMDK7Athlon毒龍閃龍速龍炫龍第五階段（1992至今）:64位處理器

Intel的安騰處理器酷睿2AMD的炫龍?zhí)幚砥髯钚滤暮颂幚砥鞅?.2微機發(fā)展階段的簡要列表返回上一頁階段大致年代CPU數(shù)據(jù)位數(shù)第一階段1971～1972Intel40044bit第二階段1973～1977Intel8080，MotorolaMC6800，ZilogZ808bit第三階段1978～1985Intel8086，8087，8088，8028616bit第四階段1985~1991Intel80386,486,586，Pentium列，

AMDK5，K6，K7系列32bit第五階段1992年至今CompaqAlpha，IntelItanum，AMDOpteron，AppleG564bit知識鏈接：我國計算機的發(fā)展歷程銀河-I號曙光4000L

1萬億次上一頁龍芯CPU1.1.2計算機的特點

1.運算速度快⒉計算精確度高⒊存儲容量大，存儲時間久⒋具有邏輯判斷能力⒌自動化程度高，通用性強返回上一頁1.1.3計算機的分類

返回上一頁1.巨型機2.小巨型機3.大型主機4.小型機5.工作站6.個人計算機大型機IBMUNIX服務器HPZ600工作站返回神舟新瑞Q9500宏碁n30掌上型計算機華碩平板電腦iPad返回1.1.4計算機的應用

1.數(shù)值計算2.信息處理3.工業(yè)自動控制4.計算機輔助系統(tǒng)5.人工智能6.電子商務7.電子娛樂

返回上一頁計算機輔助系統(tǒng)計算機輔助設計CAD（Computer-AidedDesign）:指通過計算機幫助各類設計人員進行設計。利用這門技術，可以取代傳統(tǒng)的手工計算及操作過程，使設計速度加快，精度、質量大大提高。計算機輔助制造CAM（Computer-AidedManufacturing）:指用計算機進行生產(chǎn)設備的管理、控制和操作的技術。計算機輔助教育CAI（Computer-AidedInstrucion）:指通過人機交互方式幫助學生自學、自測，代替教師提供豐富的教學資源和各種問答方式，使教學內容生動形象、圖文并貌。計算機輔助測試CAT（Computer-AidedTest）:是利用計算機處理大批量數(shù)據(jù)，完成各種復雜的測試工作的系統(tǒng)。計算機集成制造系統(tǒng)CIMS（ComputerIntegratedManufacturingSystem）:是集設計、制造和管理3大功能于一體的現(xiàn)代化工廠生產(chǎn)系統(tǒng)。電子管IBM7090晶體管電腦返回晶體管第一個集成電路為IBM創(chuàng)造“金礦”的傳奇CEO

小托馬斯·沃森返回超大規(guī)模集成電路返回1.2計算機數(shù)據(jù)與編碼目錄1.2.1數(shù)字化信息編碼的表示1.2.3常用的信息編碼1.2.2不同進制之間的轉換返回上一頁1.2.1數(shù)字化信息編碼的表示1.數(shù)字化信息的常用存儲單位2.數(shù)值在計算機內的表示返回上一頁1.數(shù)字化信息的常用存儲單位位（bit）：是計算機中信息存儲的最小單位，是一個二進制數(shù)位的單位。字節(jié)（Byte）：字節(jié)是目前計算機最基本的信息存儲單位,一個字節(jié)是由相連8個位組成的。b7b6b5b4b3b2b1b01字節(jié)1位8bit=1Byte返回上一頁1.數(shù)字化信息的常用存儲單位（續(xù)）字（Word）：字也是一種是信息存儲單位，其長度一般是指相連的4個字節(jié)（即32位）總稱。也有一些計算機中的字為2個字節(jié)。一個字中的位數(shù)稱為字長。雙字（DoubleWord）：雙字是相連2個字構成的信息存儲單位。返回上一頁1.數(shù)字化信息的常用存儲單位（續(xù)）其他一些常見存儲單位還有：千字節(jié)KB（kilo-Bytes）兆字節(jié)MB（mega-Bytes）十億字節(jié)GB（Giga-Bytes）萬億字節(jié)TB（Tril.Bytes）它們之間的換算關系如下：1Byte＝1024Byte＝210Byte＝8bit1KB1MB＝1024KB＝220Byte1GB＝1024MB＝230Byte1TB＝1024GB＝240Byte返回上一頁2.數(shù)值在計算機內的表示

（1）定點表示（Fixedpoint）定點指的是在表示一個數(shù)時其小數(shù)點的位置不變。（2）浮點表示（Floatingpoint）浮點表示是相對定點表示而言的，指的是小數(shù)點的位置并不固定，隨實際的數(shù)據(jù)大小變動位置，即根據(jù)數(shù)的具體值浮動表示。

返回上一頁1.2.2不同進制之間的轉換1.進位計數(shù)制2.不同進制間的轉換返回上一頁進位計數(shù)制“逢R進一，借一當R”十進制 R=10二進制 R=2八進制 R=8十六進制 R=16

返回上一頁進位計數(shù)制---十進制（Decimal）十進制是以“10”為基數(shù)的，即“逢十進一”。數(shù)字符號：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9比如十進制數(shù)2004表示為：2004=2×1000+0×100+0×10+4×1=2×103+0×102+0×101+4×100

返回上一頁進位計數(shù)制---二進制（Binary）二進制是以“2”為基數(shù)，采用“逢二進一”。數(shù)字符號：0、1例如：0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=100×0=0，0×1=0，1×0=0，1×1=1例如：十進制數(shù)P=2004(10)用二進制數(shù)表示為：11111010100(2)=1×210+1×29+1×28+1×27+1×26+0×25+1×24+0×23+1×22+0×21+0×20

返回上一頁進位計數(shù)制---八進制（Octal）

八進制是以“8”為基數(shù)，采用“逢八進一”數(shù)字符號：0、1、2、3、4、5、6、7八進制多項式形式應該表示成：dndn-1…di…d1d0=dn×8n+dn-1×8n-1+…+di×8i…+d1×81+d0×80例如，十進制數(shù)P=2004(10)用八進制數(shù)表示為：

3724(8)=3×8

3+7×82+2×81+4×80返回上一頁進位計數(shù)制---十六進制（Hexadecimal）十六進制以“16”為基數(shù)，采用“逢十六進一”數(shù)字符號：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F十六進制多項式形式應該表示成：dndn-1…di…d1d0=dn×16n+dn-1×16n-1+…+di×16i…+d1×161+d0×160例如：十進制數(shù)P=2004(10)用十六進制數(shù)表示為：

7D4(16)=7×162+13×161+4×160返回上一頁三種書寫規(guī)范例如：十進制數(shù)2004(10)又可以表示成（2004）10或者是2004D。同理，十六進制數(shù)7D4(16)也可以是（7D4）16

或者是7D4H。

在數(shù)字后面加下標(2)、(8)、(10)、(16)用來表示進制。

用括號將數(shù)字括起來，在后面添加下標2、8、10、16。

將進制的字母符號B、O、D、H放在數(shù)字的后面。返回上一頁二進制八進制十進制十六進制000011111022211333100444101555110666111777100010881001119910101210A10111311B11001412C11011513D11101614E11111715F各進制數(shù)對照表返回上一頁二進制轉換為十進制二進制轉化為十進制規(guī)則:dndn-1…di…d1d0=dn×2n+dn-1×2n-1+…+di×2i…+d1×21+d0×20例如，分別求與11111010100和0.001（2）等值的十進制數(shù)。P1＝11111010100(2)

＝1×210+1×29+1×28+……+0×23+1×22+0×21+0×20＝1024+512+256+128+64+0+16+0+4+0+0＝2004(10)P2＝0.001(2)＝

0×2-1+0×2-2+1×2–3

＝0

+

0

+0.125 ＝0.125(10)對于任意實數(shù):我們只要將它們分成整數(shù)部分和小數(shù)部分進行分別轉化，再相加就行了。不同進制之間的轉換返回上一頁不同進制間的轉換二進制轉化為八進制對于整數(shù)部分，從低位（第0位）開始，從右向左，每三位作為一組，轉換成八進制,對于最左邊的高位不足3位時，在最左邊補0湊足3位。返回上一頁例如，11111010100(2)可以看成（011，111，010，100）的形式，見圖1.7，然后求出其八進制形式為3724(8)例0111110101003724不同進制間的轉換返回上一頁不同進制間的轉換對于小數(shù)部分，從小數(shù)點后第一位開始，從左向右，每三位作為一組，轉換成八進制,對于最右邊的低位不足3位時，在最右邊補0湊足3位。二進制轉化為八進制返回上一頁例例如，求與0.001(2)等值的八進制數(shù)。P=0.001(2)=0.1(8)

檢驗正確性時可以將0.1(8)變成二進制，或者將兩者都變成十進制來判斷是否相等。不同進制間的轉換返回上一頁二進制轉化為十六進制從小數(shù)點開始，將每4位二進制數(shù)分為一組，分別轉換為1位十六進制數(shù)。返回上一頁例如，求與二進制數(shù)11111010100.001(2)等值的十六進制數(shù)。如圖1.8所示：

與二進制數(shù)11111010100.001(2)等值的十六進制數(shù)是7D4.2(16)

不同進制間的轉換例0111110101000010.7D4.2（16）返回上一頁十進制轉成二進制不同進制間的轉換

整數(shù)部分“除二取余”，小數(shù)部分“乘二取整”返回上一頁例如，十進制數(shù)P（10）=2004，將其轉換成等值的二進制數(shù)。

不同進制間的轉換返回上一頁501

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……余數(shù)0 低位高位例22120

……余數(shù)0