20090502第1章计算机的基础知识

什么是 计算机？ 计算机？
计算机应用基础
第1章 计算机的基础知识
冯.诺依曼提出了“存储程序” 诺依曼提出了“存储程序” 的通用计算机方案。 的通用计算机方案。计算机 由运算器、控制器、存储器、 由运算器、控制器、存储器、 输入设备、 输入设备、输出设备 。
1946年 1946年2月在美国研制成功 第一台计算机， 第一台计算机，叫“ENIAC” ENIAC （埃尼阿克），即“电子数 埃尼阿克），即 ）， 积分和计算机” 值 积分和计算机” 的英文缩 写。
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第1章 计算机的基础知识
在计算机中，电压和电流是最常用的电信号。 在计算机中，电压和电流是最常用的电信号。 通常，数字计算机的信号只有有或无两个离散量， 通常，数字计算机的信号只有有或无两个离散量， 具有导通和截止两种工作状态的电子器件能十分可 靠地反映两个离散量。 靠地反映两个离散量。 在计算机中采用二进制表示数据和指令。 在计算机中采用二进制表示数据和指令。
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第1章 计算机的基础知识
1.1.4 计算机的分类
按计算机的规模划分 巨型机：运算速度快，每秒可达1亿次以上。 巨型机：运算速度快，每秒可达1亿次以上。 大型机：运算速度在100万 几千万次/ 大型机：运算速度在100万～几千万次/秒，主存容量在 100 几十兆字节左右。 几十兆字节左右。 中型机：性能和规模处于大型机和小型机之间。 中型机：性能和规模处于大型机和小型机之间。 小型机：结构简单、规模较小、操作简单、 小型机：结构简单、规模较小、操作简单、成本较低 微型机：简称微机或PC PC机 体积小、价格低、功能全、 微型机：简称微机或PC机。体积小、价格低、功能全、 操作方便。 操作方便。 按计算机中信息的表示方式和处理方式划分 电子数字计算机 电子模拟计算机
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案例练习
如:(23.625)10=(
二进制数 000 表 二、八进制数字对照表 八进制数
)2
表 二、十六进制数字对照表 十六进制 数 二进制数 十六进制 数 8 9 A B C
整数部分： 整数部分：
0
二进制数
÷2
(23)10 =(10111)2 001 1
010 011 100×2 101 110 111 2 3 4
0
结果:(23.625)=(10111) 结果:(23.625)=(10111)2+(0.101)2=(10111.101)2 计算机应用基础
第1章 计算机的基础知识
3. 二进制数与八进制数的转换 三位一组， 三位一组，分别转换
---- 第一代
物理器件： 物理器件：集成电路 运算速度： 运算速度：每秒几十万到几百万次 内存容量： 内存容量：可靠性等都有较大的提高
---- 第二代
物理器件： 物理器件：大或超大规模集成电路 运算速度： 运算速度：每秒几百万次甚至上亿次 内存容量： 内存容量：可靠性等都有较大的提高
语言：操作系统逐步成熟。多处理机、 语言：出现了数据库系统、 语言：操作系统逐步成熟。多处理机、 语言：出现了数据库系统、分布式操 虚拟存储器系统以及面向用户的应用 作系统等， 作系统等，应用软件的开发已逐步成 软件的发展， 软件的发展，大大丰富了计算机软件 资源。 资源。 为一个庞大的现代产业。 为一个庞大的现代产业。
---- 第三代
---- 第四代
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第1章 计算机的基础知识
计算机朝着集成度越 来越高和规模越来越大 的方向发展， 的方向发展 ， 元器件没 有本质上的变化， 有本质上的变化，计算 机在结构设计、 机在结构设计 、体系设 计以及算法设计上产生 革命性的变化。 革命性的变化。 第五代： 90年代开始至今 第五代：从90年代开始至今
2.十进制数转化为二进制数 2.十进制数转化为二进制数 （2）小数转换：向右乘2，向下取整 小数转换：向右乘2
×2 （0.75）10=（ 0.11 ）2 ） （
取整
0.75 1
0.5 1 0.6
0
0.8） =（ （0.8）10=（0.110011 2 ） ×2 0.8
取整
0.6 1
0.2 0
0.4
0.8
0. 6875 ×
1.3750 0. 3750 × 2
0. 7500 0. 7500 × 2
…… 整数部分为 整数部分为0
1. 5000 0. 5000 × 2
…… 整数部分为 整数部分为1
即：(0.6875)10 = (0.1011)2
1. 0000
…… 整数部分为 整数部分为1
低位
③ 整数部分与小数部分合并，可得：(35.6875)10 = (100011.1011)2
0 0 1 1 0
0 1 0
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第1章 计算机的基础知识
1.2 计算机中数的表示方法与编码
数制又叫进位计数制，指的是一种计数规则。 数制又叫进位计数制，指的是一种计数规则。 基数： 基数：是指该进制数中允许选用的基本数码的个数
333.33
百位、表示 百位、表示300， 十位、表示 ， ， 十位、表示30， 即3x101 即3x102 小数点后2位 小数点后 位、表示 0.03，即3x10-2 ，
......
1
0
1
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例 ： 将（35.6875）10转换为二进制数。 ） 转换为二进制数。 ① 2 2 2 2 2 2 用除2取余法将整数部分 转换为二进制整数： 用除 取余法将整数部分(35)10转换为二进制整数： 取余法将整数部分 35 17 8 4 2 1 0 故：(35)10 = (100011)2 验证： × 验证：1×25+0 × 24+0 × 23+0 × 22+1 × 21+1 × 20=32+2+1=35
计算机应用基础 计算中心 计算机应用基础
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1.1.2 计算机的特点
运算速度快 计算精度高 具有超强的记忆功能和逻辑判断功能 能自动进行各种操作 通用性强
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1.1.3 计算机的应用
数值计算（又称科学计算） 数值计算（又称科学计算） 数据处理（事务处理） 数据处理（事务处理） 自动控制(过程控制） 自动控制(过程控制） 计算机辅助设计（CAD)和辅助教学(CAI)、 计算机辅助设计（CAD)和辅助教学(CAI)、 和辅助教学(CAI) CAT（辅助测试）、CAM（辅助制造） CAT（辅助测试）、CAM（辅助制造） ）、CAM 人工智能 计算机网络通信
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1.2.1 计算机的数制
二进制 二进制有两个数码： 二进制有两个数码：0和1；进位规则为逢二进一。 进位规则为逢二进一。 通常，用下标2或在数字后加字符B表示二进制数; 通常，用下标2或在数字后加字符B表示二进制数; 字符 十六进制 用0-9和A-F表示，进位规则是逢十六进一。通常， 表示，进位规则是逢十六进一。通常， 用下标16或在数字后加字符H表示十六进制数; 用下标16或在数字后加字符H表示十六进制数; 16或在数字后加字符 八进制 用0-7表示，进位规则是逢八进一 。通常，用下标8 表示， 通常，用下标8 字符Q 或在数字后加字符 表示八进制数。 或在数字后加字符Q表示八进制数。
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成都农业科技职业学院 兰 锐
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第1章 计算机的基础知识
计算机的发展与应用 计算机的数的表示方法与编码 计算机的硬件结构与工作原理 计算机的软件系统 微机常用外部设备 计算机的病毒及其防治
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1.1 计算机的发展及应用
电子计算机是指由电子 器件组成、具有逻辑判断、 器件组成、具有逻辑判断、 自动控制和记忆功能的现 代计算和信息处理工具。 代计算和信息处理工具。
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第1章 计算机的基础知识
1.1.1 计算机的发展史
1946—1957 电子管时代） 第一阶段 1946 1957 （电子管时代） 1958—1964 晶体管时代） 第二阶段 1958 1964 （晶体管时代） 1965—1971 集成电路时代） 第三阶段 1965 1971 （集成电路时代） 第四阶段 1972 80年代（大规模集成电路时代） 1972—80年代（大规模集成电路时代） 80年代 90年代开始至今 第五代计算机系统） 年代开始至今（ 第五阶段 90年代开始至今（第五代计算机系统） 按计算机中信息的表示方式和处理方式划分 电子数字计算机 电子模拟计算机 按计算机的规模划分 巨型机 大型机 中型机 小型机 微型计算机
0
1 0000
0001
02 1
5 1000 11 1 1010 1
1001
23 1
1 0010
0011 0100
0 2
3 4
小数部分： 小数部分： 1100
1110 1111
1011
0.0101 0 0110 0111
5 1101 D (0.625)10 =(0.101)2 6 7 E F
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1.2.2 数制的转换
二进制(八进制、十六进制） 1. 二进制(八进制、十六进制）数转换为十进制数 按权展开， 按权展开，各位数加
如：123=1×100+2×10+3=1×102+2×101+3×100 × × × × × × × × × （1101）2 = 1×23 + 1×22 + 0×21 + 1×20 ） 3 2 1 0 =8+4+0+1=(13)10 × × × × (1101.11)2 = 1×23+1×22+ 0×21+1×20+1×2-1 +1×2-2 × × =8+4+0+1+0.5+0.25=(13.75)10