大学计算机基础第1章

1.1.5 计算机的应用领域 应用领域：科学计算、信息处理、过程控制、人工 智能、办公自动化、通讯与网络、教育与娱乐、 辅助设计（CAD、CAM、CAI、CBE、CAT）、电 子商务、航空、航天、航海、军事、勘探。 具体应用：打电话、学外语、看电影、看电视、听 音乐、娱乐、聊天、写书、看新闻、发邮件、传递 电子文件、搜索资料（列车时刻表、航班、天气预 报、旅游信息、节假日查询、政府文件传递、领导 讲话、单位概况、专业文章、健康、看病、商品、 学习资料、找人）看小说、下载软件、网上学习、 计算器、画画、艺术设计、报纸版面、数据处理、 制作电子讲稿、计算、练习打字。
四代计算机。
截止到2012年6月，世界上运算速度最快的超级计 算机是，由IBM为美国劳伦斯· 利弗莫尔国家实验 室研发的，它每秒能完成1.6亿亿次运算。 计算机发展的方向：巨型化、微型化、网络化、 智能化。
1.1.3 计算机的分类
按用途：电子数字处理计算机和工业控制计算机
按结构：单片机、单板机、微型机、小型机、中 型机、大型机和巨型机
微 型 计 算 机 系 统
输入输出设备（input/output devices）
操作系统（OS）
DOS Windows NT Xenix Linux 其他
系统软件（system software）
软件系统（software）
各种语言（Languages）
Basic （ 解 释 ） Foxpro C语言（译） 其他
应用软件（application software）
总线结构（BUS）
CPU
地址总线 数据总线
RAM
ROM
I/O接口
I/O设备
计算机系统硬件的基本结构（五大件）
指令系统和程序的概念
• 指令：指令是计算机硬件可执行的、完成 一个基本操作所发出的命令。 • 指令系统 ：全部指令的集合就称为该计算 机的指令系统。 • 计算机指令由操作码和操作数组成 。 • 程序：计算机为完成一个完整的任务必须 执行的一系列指令的集合，称为程序。
十六进制 A 161 16 F . 4 D 160 16-1 16-2 1 .0625 0.0039
1.2.3 不同数制之间的数值转换 1．将十 进制数据转换为 r 制数据 (1) 整数转换方法：除以基数r求余数
(2)小数转换方法：乘以基数取进位 例：将十进制数0.3125转换成二进制数
例：将十进制数23转换成八进制数
2．将r 进制数据转换为十进制数据 位值与对应位上的数相乘之和 例：将十六进制数234H转换成十进制数 例：将八进制数234O转换成十进制数 3. 将二 进制数据转换为八进制数据 例：将二进制数1010111B转换成八进制数
4. 将八 进制数据转换为二进制数据
例：将八进制数245.272转换成二进制数 2 4 5. 2 7 2 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 010'100'101.010'111'010
例： 真值、原码与补码举例十进制数
真 原 补 值 码 码 33 100001 00100001 00100001 - 33 -100001 10100001 11011110 0 0 00000000 00000000 -0 -0 10000000 10000000
1.2.5 字符数据的编码 1．BCD码（Binary−Coded Decimal） BCD码是指每位十进制数用4位二进制数编码表示。
→ 输入码 → 国际码 → 汉字输入
内码
→ 字形码 → 汉字输出
用16点阵显示一个汉字需要32个字节.
一个16*16点阵在内存所占字节个数=2*16=32个字节
1.3 计算机系统的基本结构和组成及工作原理
计算机系统组成
CPU 存储器
硬件系统
主机
输入/输出设备 计算机系统 系统软件 软件系统 应用软件
八进 制 0 1 2 3 4 5 6 7
二进 制 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111
十六 进制 0 1 2 3 4 5 6 7
二进 制 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
十六 进制 8 9 A B C D E F
按CPU芯片：Z80、8086、准8086、286、386、 486、586、686和Pentium 系列 按工作原理：数字计算机和模拟计算机
按字长：8位机、16位机、32位机、64位机
1.1.4 计算机的特点及微型计算机的诞生与发展
微型计算机的特点： 1. 运算速度快 2. 计算精度高 3. 工作自动化 4. 存储功能强 5. 具有逻辑判断能力 6. 具有自动运行能力 诞生时间：1972年, Intel公司研制成功8位微 处理器Intel 8008。
1.1.6 计算机在军事上的应用 数值计算 实时控制 信息处理 智能化制导 军事训练 军用机器人
1.2 数在计算机中的表示 1.2.1 数字化信息编码的概念
1.2.2 进位计数制 各进制数据的两种表示法 十进制 ：123D 123 二进制： 101011B (101011)2 八进制： 123O (123)8 十六进制: 7af6H (7AF6)16 各进制数据的特点 十进制特点 ： 二进制特点： 八进制特点： 十六进制特点:
（2）反码 ①正数的反码与原码相同，负数的反码只需将其对应 的正数按位求反即可得到。 ②机器数最高位为符号位，0代表正号，1代表负号。 ③反码表示方式中，零有两种表示方法： [+0]反=00000000，[−0]反=11111111。
（3）补码 ①正数的补码与原码、反码相同，负数的补码等于它 的反码加1。 ②机器数的最高位是符号位，0代表正号，1代表负号。 ③在补码表示中，0只有惟一的编码： [+0]补=[−0]补=00000000。
热烈欢迎新同学
主动学习、积极思维、 脑力锻炼、尝试成功！
2012年9月
学知识、学方法、学智慧
---计算机课程提醒
大学计算机基础
翟 萍 郑州大学信息工程学院 iepzhai@
第1章
计算机基础知识
1.1 概述 1.1.1 计算机的产生 第一台计算机产生的地点和时间（美国宾 夕法尼亚大学、ENIAC） 计算机工作原理 (存储程序自动执行) 1.1.2 计算机的发展
5. 将二进制数据转换为八进制数据 010'100'101.010'111'010 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 2 4 5. 2 7 2 例：将二进制数1010111B转换成十六进制数 6. 将十六进制数据转换为二进制数据 例：将十六进制数234H转换成二进制数
二进 制 000 001 010 011 100 101 110 111
3. 汉字编码 (1) 汉字输入码（数字编码、拼音编码、字型编码） (2) 从输入码到字形码（输入码、国标码、机内码、字型码） 例如“大”，输入码是da,国标码是3473H，机内码是B4F3H。 (3) GB（国家标准）、GBK(扩展国家标准)和BIG5码nicode (统一编码字符集)
各种代码之间的关系 从汉字代码转换的角度，一般可以把汉字信息处 理系统抽象为一个结构模型，如图所示。
十进制 1 9 3 . 4 8 102 101 100 10-1 10-2 100 10 1 .1 .01
八进制
1 2 3 . 4 5 82 81 80 8-1 8-2 64 8 1 .125 .015625
二进制 1 22 4 0 21 2 1 . 1 20 2-1 1 .5 1 2-2 .25 1 162 256
2．ASCII字符编码
7位ASCII代码表
d3d2d1d0 位 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
d6d5d4位
000 NUL SOH STX ETX EOT ENQ ACK BEL BS HT LF VT FF CR SO SI 001 DLE DC1 DC2 DC3 DC4 NAK SYN ETB CAN EM SUB ESC FS GS RS US 010 SP ! ” # $ % & , （ ） * + ‘ − . / 011 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 : ; < = > ? 100 @ A B C D E F G H I J K L M N O 101 P Q R S T U V W X Y Z [ \ ] ↑ ↓ 110 、 a b c d e f g h i j k l m n o 111 p q r s t u v w x y z { | } ~ DEL
磁带 （magnetic tape） 光盘（compact disk;CD−ROM） 键盘 （keyboard） 显示器（display screen） 打印机（printer） 外存储驱动器（driver） 鼠标（mouse） 数字化仪（digitizer） 绘图仪（plotter） 联网通信设备（NCV） 其他
计算机硬件组成
• 输入设备（Input Unit）
–输入设备的主要作用是把准备好的数据、程序 等信息转变为计算机能接受的电信号送入计算 机。例如，用键盘输入信息时，敲击它的每个 键位都能产生相应的电信号并送入计算机；又 如模／数转换装置，把控制现场采集到的温度、 压力、流量、电压、电流等模拟量转换成计算 机能接受的数字信号，然后再传入计算机。目 前常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等。
–用高级程序语言编写的程序称为源程序。 –能被计算机识别并执行的程序称为目标程序。
指令的执行过程
• 计算机一条指令的执行过程一般分为三个 步骤：
–取指令 –分析指令 –执行指令
• 取指令→分析指令→执行指令→取下一条 指令……，周而复始地执行指令序列的过 程就是进行程序控制的过程。程序的执行 就是程序中所有指令执行的全过程。