第1章 信息与计算机

【例1.2】 （11010.101）2=1×24 +1×2 3 +1×22 +1×2 1 +1×2 0 +1×2 -1 +1×2 -2 +1×2 -3 =16+8＋0+2＋0＋0.5＋0+0.125 =(26.625)10 （B7A.8) 16=B×162＋7×161＋A×160＋8×16-1 =11×256+7×16+10×1+8×0.0625 =(2938．5)10 （275.04)8=2×82＋7×81＋5×80＋0×8-1+4×8-2 =2×64 + 7×8 +5×1+0+0.0625 =(189．0625)10
第1章>>1.3节>>1.3.1
1.3.1 信息在计算机中的表示
2.信息存储单位
位（ bit ），简记为 b ，是计算机内部存储信息的最小 单位。一个二进制位只能表示 0 或 1
字节（ byte ），简记为 B ，是计算机内部存储信息的基本单位。 一个字节由 8 个二进制位组成，即 1 B = 8 b 字（ word ），一个字通常由一个字节或若干个字节组成，是计算 机进行信息处理时一次存取、加工和传送的数据长度。字长是衡 量计算机性能的一个重要指标，字长越长，计算机一次所能处理 信息的实际位数就越多，运算精度就越高，最终表现为计算机的 处理速度越快 单位换算： 1B=8b,1KB=1024B,1MB=1024KB,1GB=1024MB,1TB=1024GB
2.第二代计算机(1955—1964)
• 用晶体管代替电子管来作开关元件，具有速度快，寿命长，轻、 小、省等优点。 • 普遍使用磁芯存储器为主存储器。 • 汇编语言更普遍，高级语言也开始投入使用。
第1章>>1.2节>>1.2.1
1.2.1 计算机发展概论
3.第三代计算机(1964—1（11111.11）2
第1章>>1.3节>>1.3.3
1.3.3 数制及其转换
常用的数制
• • • • K=10为十进制，可使用0，1，…，9共10个数字符号； K=2 为二进制，可使用0，1共2个数字符号； K=8 为八进制，可使用0，1，…，7共8个数字符号； K=16为十六进制，可使用0，1，…，9，A，B，C，D，E，F 共16个数字符号。
2.基本特点
第1章>>1.2节>>1.2.3
1.2.3 计算机的发展趋势
发展方向
（1）巨型化 （2）微型化 （3）网络化 （4）智能化 （5）多媒体化 （6）未来计算机
• 生物计算机 • 电子计算机 • 量子计算机
第1章>>1.2节>>1.2.4
1.2.4 计算机在信息社会中的应用
第1章>>1.2节>>1.2.2
1.2.2 计算机分类及基本特点
1.计算机常见分类方法
（1）主机 （2）小型机 （3）个人计算机 （4）巨型机 （5）小巨型机 （6）工作站 （1）处理速度快 （2）运算精度高 （3）存储能力强 （4）具有逻辑判断能力 （5）可靠性高
第1章>>1.3节>>1.3.2
1.3.2 信息编码
定义
用按一定规则组合而成的若干位二进制码来表示数或 字符
分类
1.数字编码
• 定义：是指用若干位二进制代码来表示一位十进制数 • BCD码用四位权为8421的二进制数来表示等值的一位十进制 数 • 【例1.1】(731)10 =(?) BCD； (731)10 =(011100110001) 2
第1章>>1.3节>>1.3.3
1.3.3 数制及其转换
二进制数转换成（十六）进制数
转换方法：以小数点为中心向两边，每 三 (四) 位分成一组(首 尾不足者补0)，将每组二进制数写成与之对应的八（十六）进制 数。 【例1.6】(11110.11101)2 = (?)8 转换过程如下所示： 先将（11110.11101)2写成（011110.111010)2，然后按： 求得( 11110.11101)2 = (36.72)8
1.科学计算 2.数据处理 3.实时控制 4.计算机辅助系统
（1）计算机辅助设计 （2）计算机辅助制造 （3）计算机集成制造系统 （4）计算机辅助测试 （5）计算机辅助教学
5.人工智能 6.计算机模拟
第1章>>1.3节
1.3 信息在计算机中的表示与编码
本节主要内容
数制的书写格式
• 二进制数可以用后缀B表示，也可以用括号和下标2表示。例 如，1010B与(1010)2 • 八进制用后缀Q，十六进制用后缀H，也可以用括号和下标表 示，例如：271Q，(271)8 ,1C2FH,(1C2F) 16
第1章>>1.3节>>1.3.3
1.3.3 数制及其转换
二、十六、八进制数转换为十进制数
第1章>>1.1节>>1.1.3
1.1.3 信息科学
信息科学的定义
信息科学是以信息为主要的研究对象，以信息的运动 规律和应用方法为主要的研究内容，以计算机等技术 为主要研究工具，以扩展人类的信息功能为主要目标 的一门新兴的综合性学科
信息科学的发展
数学家香农创立信息论，为信息科学奠定初步基础 信息和控制是信息科学的基础和核心 知识工程，专家系统，自然语言理解系统，智能机器
第1章>>1.3节>>1.3.3
1.3.3 数制及其转换
十进制数转换为二（十六、八）进制数
整数转换规则
• 【例1.3】(13)10=(?)2 例子 • 十进制整数转换为二进制整数的规则：除2取余，直至商为0， 结果为从下向上。 • 十进制整数转换为八（十六）进制整数的规则为：除8（16） 取余，直至商为0，结果为从下向上。
• 二进制数在物理上最容易实现，如电压的“低”与“高”恰好 表示“ 0 ”和“ 1 ” • 二进制数运算简单，如采用十进制数，有 55 种求和与求积的 运算规则，而二进制数仅有 3 种（0+0=0，0+1=1，1+1=10和 0×0=0，0×1=0，1×1=1） • 二进制数的“ 0 ”和“ 1 ”正好与逻辑命题的两个值“否”和 “是”或称“假”和“真”相对应，为计算机实现逻辑运算和 逻辑判断提供了便利的条件
重点难点
信息，信息技术，信息科学的定义 几次信息革命
第1章>>1.1节>>1.1.1
1.1.1 信息
信息的定义
信息是指音讯，消息，情报 信息是在通讯的任何可逆的重新编码或翻译中那些不 变的东西 信息是我们适应外部世界，并且使这种适应为外部世 界感觉到的过程 从概率的角度看，信息是以消除不确定性的东西 信息是系统的组织程度或有序程度的标记 信息是数据处理的结果 信息是以物质能量在时空某一不均匀分布的整体形式 所表达的物质状态
三个层面：文化素养，信息素养，信息技能
第1章>>1.2节
1.2 计算机的发展及应用
本节主要内容
1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 计算机发展概论 计算机分类及基本特点 计算机的发展趋势 计算机在信息社会中的应用
重点难点
冯 诺依曼计算机的主要特征 按元器件划分，各代电子计算机的特征 计算机分类
第1章>>1.1节>>1.1.2
1.1.2 信息技术
信息技术的定义
凡是能扩展人的信息功能的技术都是信息技术。包括 感测技术，通信技术，计算机技术和控制技术
五次信息革命
语言的使用 文字的创造 印刷术的发明 电报，电话，广播，电视的发明和普及应用 计算机的普及应用及计算机与现代通讯技术的结合
第一章
信息与计算机
1.1 信息与信息科学
1.2 计算机的发展及应用 1.3 信息在计算机中的表示与编码 1.4 微型计算机系统 1.5 计算机软件系统
第1章>>1.1节
1.1 信息与信息科学
本节主要内容
1.1.1 信息 1.1.2 信息技术 1.1.3 信息科学 1.1.4 信息化社会与信息素养
2.字符编码
• ASCII码；有7位和8位的两种
第1章>>1.3节>>1.3.2
1.3.2 信息编码
3.汉字编码
• 汉字输入码 • 汉字机内码 • 字形输出码 —点阵图形码
4.Unicode编码
• 它用两个字节表示一个字符，因此允许表示 65536 个字符， 世界上几乎所有的书面语言都能用单一的 Unicode 编码表示 • 前 128 个 Unicode 字符是标准 ASCII 字符，接下来的是 128 个扩展的 ASCII 字符，其余的字符供不同的语言使用
●
第1章>>1.2节>>1.2.1
1.2.1 计算机发展概论
“图灵机”为计算机的发明奠定了理论基础
“图灵机”不是一种具体的机器，而是一种理论模型， 可用来制造一种十分简单但运算能力极强的计算装置。
计算机理论之父 A.M Turing
第1章>>1.2节>>1.2.1
1.2.1 计算机发展概论
未来研究方向
信源理论和信息的获取，信息的传输，储存，检索， 变换和处理，信号测量分析处理显示，模式信息处理， 知识信息处理，决策和控制
第1章>>1.1节>>1.1.4
1.1.4 信息化社会与信息素养