大学计算机基础第二章总结
大学计算机基础(第三版) 第2章 计算机基础知识

2.二进制数的逻辑运算
逻辑运算也是以二进制数为基础。基本的逻辑运算有三种: 逻辑乘、逻辑加和取反。
① 逻辑“与” (AND) 也称逻辑乘,用运算符 “∧”或 “·” 表示
0·0=0 0·1=0 1·0=0 1·1=1
0∧0=0 0∧1=0 1∧0=0 1∧1=1
逻辑或(OR运算)又称逻辑加,用运算符 “+”或者“∨”表示。
2.4.1 西文字符的编码 1. ASCII码(American Standard Code for
Information Interchange) 如,数字0~9用ASCII编码表示为30H~39H,H所指
示的是十六进制形式。30H转化成二进制为 0110000,这就是计算机内数字0的ASCII码表示。 如:大写英文字母A~Z的ASCII编码为41H~5AH。
一条指令通常是由操作码和地址码两部分组成,如图2-9所 示
计算机之所以采用二进制,主要是基于下面的 原因。
1.二进制在技术上容易实现 2.二进制数的运算规则特别简单 3.二进制可以使计算机方便地进行逻辑
运算 4. 机器可靠性高 5. 通用性强
2.1.2 二进制数的运算
1.二进制数的算术运算 二进制数的算术运算与十进制数的算术运算方法
是一样的,也有加、减、乘、除四则运算,只是 比十进制数的算术运算更简单。
如图所示。一般规定0表示“+”(正数),1表 示“-”(负数)。
符号位
数值部分
有符号整数
① 原码表示法 X=+0101011 X=-0101011
[X]原=00101011 [X]原=10101011
② 反码表示法 X=+0101011 [X]原=00101011 X=-0101011 [X]原=10101011
大学计算机基础第二章 计算机信息基础

2.3 信息表示与编码
补码的概念是怎么来的?
计算机科学与工程系
所谓“模”,是指一个系统的量程,或者说一 个系统所能表示的最大的数(比如,钟的最大数 为 12 ,但 12 被溢出变为 0) 。按模运算是指运算 结果超过模时,模丢失。当模为整数时,按模 运算也可理解成除以模求余数的过程。常用符 号“mod”表示按模运算,如:18 mod 12=6 mod 12,即:18和6都是指向6点。
二进制、八进制、十六进制
例:
计算机科学与工程系
十进制
位权相加法:各位数码乘位权,再相加。
八进制 十进制 (113.5231)8 = 1×82 + 1×81 + 3×80 + 5×8-1 + 2×8-2+3×8-3+1×8-4
= 64 + 8 + 3 + 0.625 + 0.03125+0.005859375
计算机科学与工程系
十六进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 10
教学进度
常 用 数 制 的 对 应 关 系
2.1 计算机所使用的数制
2.1.2 二进制的运算
计算机科学与工程系
二进制的算术运算
加: 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10
本位为0, 向高位进位1
例:对于模为28=256时,[-5]补=[-5]反后再在最后一位 加1=[11111011]2=25110,180-5=180+ [-5]补 =180+251=256+175=175(256溢出了,因为模是256)
教学进度
2.3 信息表示与编码
《大学计算机基础》章节知识点汇总

《大学计算机基础》章节知识点汇总第一章计算机基础知识1、简述计算机的发展情况。
答:1946年2月,美国的宾夕法尼亚大学研制成功了世界上第一台计算机~ ENIAC至今,按计算机所采用的电子元件的变化来划分计算机的发展阶段,大致辞可分为四代:第一代为电子管计算机(1946~1958)计算机所采用的主要电子元件是电子管。
第二代为晶体管计算机(1959~1964)计算机所采用的主要电子元件是晶体管,这一时期了出现了管理程序及某些高级语言。
第三代为集成电路计算机(1965~1970)计算机所采用的主要电子元件是中小规模集成电路,出现操作系统,出现了分时操作系统和实时操作系统等。
第四代为大规模、超大规模集成电路计算机(1971至今)计算机所采用的主要电子元件是大规模、超大规模集成电路,出现了微型计算机及巨型计算机等多种类型的计算机,并向微型化、巨型化、智能化和多媒体化方向发展。
2、计算机在信息技术中的作用(1)能够快速高质量的实现人工无法完成的数据处理工作。
(2)大容量存储设备的记忆能力使得世界空间变大了。
(3)不断发展的多媒体技术进入到信息技术领域。
(4)计算机网络的应用,拉近了世界各地人们的距离。
(5)计算机在决策系统的使用,有助于决策的科学化。
3、简述摩尔定律(1)摩尔定律是由英特尔(Intel)的创始人之一戈登·摩尔(Gordon·Mo ore)提出来的。
(2)其内容为:当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。
(3)这一定律揭示了信息技术进步的速度。
4、电子计算机的系统结构5、ROM和RAM(1)ROM(只读存储器)计算机工作过程中,只能从ROM读取数据,不能写入,ROM内的信息是在制造时用专用设备一次写入的常用来存放重要的系统程序或数据内容是永久性的,在关机或断电的情况下也不会丢失,目前常见PROM、EPROM、EEPROM、MROM(2)RAM(随机读写存储器)CPU运行期间既可从RAM中读取信息,也可向其写入信息,断电后,所存信息会丢失又分为SRAM(静态)和DRAM(动态)6、软件和硬件的关系硬件和软件同是构成计算机系统的两大要素,缺一不可。
大一计算机每章知识点汇总

大一计算机每章知识点汇总随着计算机科学技术的迅猛发展,大学计算机专业的学习变得越来越重要。
作为一名大一新生,学习计算机领域的知识点是非常重要的。
本文将对大一计算机专业的每章知识点进行汇总,帮助同学们更好地理解和掌握这些知识。
第一章:计算机基础知识在大一计算机专业的第一章,我们将学习计算机的基础知识。
包括计算机的发展历史、计算机的工作原理、计算机的硬件和软件组成等内容。
这一章是计算机专业的基础,理解这些知识对于后续的学习至关重要。
第二章:计算机的操作系统操作系统是计算机系统的核心组成部分,也是大学计算机专业的重点课程之一。
在这一章中,我们将学习操作系统的基本概念、操作系统的功能、操作系统的分类以及操作系统的内核等内容。
掌握这些知识对于理解计算机系统的运作原理具有重要意义。
第三章:计算机网络计算机网络是计算机科学的重要分支领域之一。
它涉及计算机之间的通信和信息传输。
在这一章中,我们将学习计算机网络的基本概念、网络的分类、网络的协议等内容。
了解计算机网络对于掌握现代网络技术和网络安全具有重要意义。
第四章:数据结构与算法数据结构与算法是计算机科学中的核心内容,也是大学计算机专业的重点学科之一。
在这一章中,我们将学习各种基本数据结构(如数组、链表、栈、队列等),以及常见的算法设计和分析方法。
掌握数据结构与算法对于解决实际问题和进行高效编程至关重要。
第五章:编程语言在计算机专业的学习过程中,编程语言是必不可少的工具。
在这一章中,我们将学习常见的编程语言,如C语言、Java语言等,掌握其基本语法和编程技巧。
同时,我们还将接触到面向对象编程的概念和方法,了解软件开发的基本流程。
第六章:数据库系统数据库系统在计算机科学中有着广泛的应用。
在这一章中,我们将学习数据库的基本概念、数据库的模型和关系、数据库查询语言等内容。
熟练掌握数据库系统对于数据管理和信息检索具有重要价值。
第七章:人工智能人工智能是计算机科学的前沿领域之一。
《大学计算机基础》章节知识点汇总

《大学计算机基础》章节知识点汇总第一章计算机基础知识1、简述计算机的发展情况。
答:1946年2月,美国的宾夕法尼亚大学研制成功了世界上第一台计算机~ ENIAC至今,按计算机所采用的电子元件的变化来划分计算机的发展阶段,大致辞可分为四代:第一代为电子管计算机(1946~1958)计算机所采用的主要电子元件是电子管。
第二代为晶体管计算机(1959~1964)计算机所采用的主要电子元件是晶体管,这一时期了出现了管理程序及某些高级语言。
第三代为集成电路计算机(1965~1970)计算机所采用的主要电子元件是中小规模集成电路,出现操作系统,出现了分时操作系统和实时操作系统等。
第四代为大规模、超大规模集成电路计算机(1971至今)计算机所采用的主要电子元件是大规模、超大规模集成电路,出现了微型计算机及巨型计算机等多种类型的计算机,并向微型化、巨型化、智能化和多媒体化方向发展。
2、计算机在信息技术中的作用(1)能够快速高质量的实现人工无法完成的数据处理工作。
(2)大容量存储设备的记忆能力使得世界空间变大了。
(3)不断发展的多媒体技术进入到信息技术领域。
(4)计算机网络的应用,拉近了世界各地人们的距离。
(5)计算机在决策系统的使用,有助于决策的科学化。
3、简述摩尔定律(1)摩尔定律是由英特尔(Intel)的创始人之一戈登·摩尔(Gordon·Mo ore)提出来的。
(2)其内容为:当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。
(3)这一定律揭示了信息技术进步的速度。
4、电子计算机的系统结构5、ROM和RAM(1)ROM(只读存储器)计算机工作过程中,只能从ROM读取数据,不能写入,ROM内的信息是在制造时用专用设备一次写入的常用来存放重要的系统程序或数据内容是永久性的,在关机或断电的情况下也不会丢失,目前常见PROM、EPROM、EEPROM、MROM(2)RAM(随机读写存储器)CPU运行期间既可从RAM中读取信息,也可向其写入信息,断电后,所存信息会丢失又分为SRAM(静态)和DRAM(动态)6、软件和硬件的关系硬件和软件同是构成计算机系统的两大要素,缺一不可。
大学计算机基础教程(高守平第二版)第2章操作系统基础

大学计算机基础教程(高守平第二版)第2章操作系统基础大学计算机基础教程(高守平第二版)第2章操作系统基础第一节操作系统的定义和作用操作系统是一种系统软件,它管理和控制计算机硬件资源,并提供给用户一个简单易用的界面,使得用户可以方便地使用计算机。
1.1 操作系统的定义操作系统是指在计算机和用户之间起到桥梁作用的软件。
它利用计算机的硬件资源,提供给用户一个友好的环境,使得用户可以与计算机交互,并能够运行各种应用程序。
1.2 操作系统的作用操作系统有以下几个主要作用:(1)管理和分配计算机系统的硬件资源,包括处理器、存储器、输入输出设备等;(2)提供用户与计算机之间的接口,让用户能够方便地使用计算机;(3)管理和调度进程,保证多个进程之间的并发执行;(4)提供各种系统服务和功能,如文件管理、网络通信等。
第二节操作系统的基本概念2.1 进程和线程进程是指正在运行的程序的实例。
每个进程有自己的地址空间、文件描述符等资源。
一个进程可以包含多个线程,线程是在进程中独立运行的执行单元。
2.2 内存管理操作系统负责管理计算机的内存资源,包括内存的分配和释放、虚拟内存的管理等。
通过虚拟内存技术,操作系统可以将进程使用的内存分为多个虚拟地址空间,从而提高内存的利用率。
2.3 文件系统文件系统负责管理计算机中的文件和目录。
它提供了对文件的读写操作,并管理文件的存储和组织。
文件系统还提供了目录结构,方便用户组织和查找文件。
2.4 设备管理设备管理是操作系统对计算机硬件设备进行管理的一项重要任务。
它负责对设备的分配和回收,以及设备的驱动程序的管理。
通过设备管理,操作系统可以提供对各种设备的统一访问接口,使得应用程序可以方便地使用设备。
第三节常见的操作系统3.1 Windows操作系统Windows操作系统是由微软公司开发的一种广泛使用的操作系统,具有图形化界面和丰富的应用软件。
Windows操作系统拥有庞大的用户群体,在个人计算机和企业中使用广泛。
大学计算机基础(第二版) 第2章
插入键 。此键是 开关键, 有两种状 态:插入 状态和改写 状态。按 下此键( 奇数次 ),进
Ins
入插入 状态,所输 入的字符 将被插入到 当前光标 之前;再 按下此键( 偶数次 ),进 入改写
状态,所输 入的字符将覆 盖当前光标处 的字符
2) 鼠标 鼠标(Mouse)又称为鼠标器,是微机上的一种常用的输 入设备,也是控制显示屏上光标移动位置的一种手持式屏幕 坐标定位指点式设备。 鼠标有机械式和光电式两类,如图2-13所示。目前常用 的鼠标为光电式鼠标。 3) 扫描仪
图2-13 机械鼠标及光电鼠标
2.输出设备 1) 显示器 常用的有阴极射线管显示器、液晶显示器和等离子显示 器,如图2-14所示。 2) 打印机 喷墨打印机和激光打印机属于非击打式打印机,如图215所示。
图2-14 CRT显示器及LCD显示器
图2-15 针式、喷墨及激光打印机
2.2.7 微型计算机的主要性能指标
1.主频 2.字长 3.内存容量 4.存取周期 5.运算速度
2.3 计算机软件系统
2.3.1 软件的定义和特点
1.软件的定义 2.软件的特点
2.3.2 系统软件
1.操作系统 2.语言处理程序 3.数据库管理系统 4.服务程序
2.3.3 计算机操作系统
1.操作系统的本质 操作系统是计算机系统的核心,是用户和其他软件与计 算机裸机之间的桥梁,如图2-16所示。 2.操作系统的功用和分类 3.操作系统与硬件、其他软件以及人的关系 4.操作系统的特征 5.磁盘操作系统MS_DOS 6.Windows 操作系统
微型计算机执行程序的过程可分为两个阶段:取指令阶 段和执行指令阶段。取指令阶段是由一系列相同的操作组成 的,执行指令阶段由于指令不同其操作也不同。例如,两数 相加的数相加的运算过程
大一计算机第一二章知识点
大一计算机第一二章知识点计算机科学与技术是当今世界最为炙手可热的专业之一。
大一的计算机专业学生在开始学习之初,通常会接触到计算机科学与技术的基本知识。
这些基础知识涵盖了计算机的起源、基础概念、硬件组成、操作系统和编程语言等方面。
在第一章和第二章中,我们将介绍一些重要的基础知识点。
1. 计算机的起源和发展计算机的发展可以追溯到数百年前的计算工具,例如阿比努斯、巴贝奇的分析机,以及图灵的通用计算机等。
随着科技的进步,计算机逐渐演变为我们现在所熟悉的形态。
现代计算机的起源可以追溯到二战期间,由于军方对于计算精确度的需求,数学家们开始开发一种可以进行复杂计算的机器。
于是,电子管和晶体管的发明带来了计算机的革命性发展,计算机得以迅速普及和应用于社会生活的各个领域。
2. 计算机的基本概念在学习计算机的基础知识时,我们需要了解一些基本概念。
首先,计算机是由硬件和软件两部分组成的系统。
硬件包括中央处理器、内存、存储设备、输入设备和输出设备等;而软件则包括操作系统、应用软件和编程语言等。
此外,计算机的基本运算单位是位和字节,位是计算机存储和传输信息的最小单位,而字节则是计算机处理信息的基本单位。
3. 计算机的硬件组成计算机的硬件组成了计算机系统的物理结构。
中央处理器(CPU)是计算机的核心部件,负责执行指令和控制计算机的运行。
内存是计算机中保存数据和指令的地方,可分为主存储器和辅助存储器。
辅助存储器通常用于长期存储和备份数据。
输入设备用于输入数据和指令,例如键盘和鼠标等;而输出设备则用于显示计算机处理结果,例如显示器和打印机等。
4. 操作系统操作系统是计算机系统的核心软件之一,它负责管理计算机的资源和提供用户与计算机的交互界面。
操作系统的功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理和设备管理等。
常见的操作系统有Windows、Mac OS和Linux等。
操作系统对于计算机的正常运行和应用软件的稳定性至关重要。
5. 编程语言编程语言是计算机程序编写的工具,它的作用是将人类思维转化为计算机能够理解和执行的指令。
大学计算机基础第2章
2.3.1 主机
6.硬盘 硬盘(Hard Disc Drive, HDD)是微型机的外存,是主 要的存储媒介之一,由一个或 者多个覆盖有铁磁性的铝制或 者玻璃制的碟片组成,用来长 期存储大量的数据。微型机的 硬盘接口有IDE、SCSI和 SATA 3种类型。
2.3.1 主机
7.声卡 声卡是计算机进行声音处理的适配器,是 计算机的一种输入/输出设备,它的主要作用是 提供音频信号的输入/输出功能并可以对其进行 处理。声卡主要分为集成声卡和独立声卡两类, 集成声卡和独立声卡的基本功能是一样的。
2.3.1 主机
3.主板 主板又叫母版,一般 为矩形电路板,安装在机 箱内,是各种设备(如各 种I/O控制芯片、扩展插槽、 扩展接口、电源插座等元 器件)的连接载体,能够 协调相关设备工作,是微 型机最基本的也是最重要 的部件之一。
2.3.1 主机
4.CPU CPU是Central Processing Unit(中央处理单元)的缩写, 只有火柴盒那么大,但它却是一 台计算机的运算核心和控制核心。 CPU是计算机的“大脑”,它 负责读取指令,对指令译码并执 行指令,并运算计算机内部的所 有数据。CPU主要由运算器和 控制器构成。
2.1 微型机系统体系
2.1.2 计算机指令 计算机指令是根据预定安排指挥计算机工作的 命令,而程序是一系列指令的序列,执行程序的过程 就是计算机的工作过程。 通常一条指令由操作码和操作数两个部分组成, 它们都由二进制数表示,操作码决定计算机完成什么 操作,操作数是操作的具体对象。计算机完成一条指 令的执行需要首先从内存取出指令,送到控制器对指 令进行分析,然后执行指令,执行指令的过程实际上 是控制器通过发出所需的一系列控制电位指挥计算机 有关部件完成操作的过程。
大学计算机基础第二章
大学计算机基础第二章第二章计算机系统1.计算机系统的构成一个完整的计算机系统是由硬件和软件组成。
硬件是由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五部分组成。
其中:中央处理器(简称CPU)=运算器+控制器主机=中央处理器+主存储器软件是指各类程序和数据,计算机软件包括计算机本身运行所需要的系统软件和用户完成任务所需要的应用软件。
2.冯·诺依曼型计算机的结构冯·诺依曼型计算机是将程序和数据事先存放在外存储器中,在执行时将程序和数据先从外存装入内存中,然后使计算机在工作时自动地从内存中取出指令并加以执行,这就是存储程序概念的基本原理。
冯·诺依曼计算机体系结构的主要特点是:(1)采用二进制形式表示程序和数据。
(2)计算机硬件是由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。
(3)程序和数据以二进制形式存放在存储器中。
(4)控制器根据存放在存储器中的指令(程序) 工作。
3.中央处理器CPU CPU:运算器部件、寄存器部件和控制器部件。
CPU 从存储器取出指令,放入CPU 内部的指令寄存器,并对指令译码。
它把指令分解成一系列的微操作,然后发出各种控制命令,执行微操作系列,从而完成一条指令的执行。
CPU 的主要性能指标:(1)主频/外频(主频=外频×倍频,即CPU工作频率)(2)数据总线宽度(即字长,指CPU传输数据的位数)(3)地址总线宽度(决定了CPU可访问的地址空间)(4)工作电压(低电压可减少CPU过热,降低功耗)(5)高速缓存Cache(加速CPU与其它设备间数据交换)(6)运算速度(CPU每秒能处理的指令数)运算器运算器是完成算术和逻辑运算的部件,又称算术和逻辑运算单元。
计算机所完成的全部运算都是在运算器中进行的。
运算器的核心部件是:(1)运算逻辑部件(2)寄存器部件控制器控制器负责从存储器中取出指令,并对指令进行译码,并根据指令译码的结果,按指令先后顺序,负责向其它各部件发出控制信号,保证各部件协调一致地完成各种操作。
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数:计算机的数据的基本形态是二进制数数制:可以直接进行数学计算数字码制:用来表示不同对象属性●数制(计数体制)多位数中每一位的构成方法以及实现从低位到高位的进位规则(也叫做进制)▲常用数制:R进制有R个数码,数码从0—R-1,构成数的每一个数码所表示的值是该数码和该位的权系数(也叫幂次或权重)的乘积。
十进制:逢十进一二进制(容易被物理器件实现):位(bit,比特)是计算机处理的最小单位。
二进制中的0和1两个数码,被组合成各种序列以适应计算机的运算和处理的数据类型。
逢二进一。
八进制(过度数制):8个数码(0、1、2、3、4、5、6、7),一个八进制数对应于3个二进制数十六进制(计算机中数据存储单位字节Byte的一半长度,使用2位十六进制数正好表示1字节,4位二进制数与1位十六进制数直接对应):使用16个数码(0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F)▲二进制数的基本运算:加法、乘法●数制转换▲二进制转十进制:将被转换的二进制按幂次展开,然后相加,所得结果就是等值的十进制数▲十进制转二进制:※整数:任何十进制除以2,如果能整除,那么余数为0,否则为1,直至最后的余数为0,然后将每次所得到的商按相除过程反向排列,得到的结果就是对应的二进制数※小数:将十进制小数乘以2得到进位,按先后顺序排列进位就得到转换后的小数▲二进制与八进制、十六进制的转换▲十进制与八进制、十六进制的转换●计算机中的数二进制中数的正负之分:在数的前面增加1位符号位,用0表示正数,用1表示负数▲原码、反码和补码原码:机器数,最高位设置为符号位,真值为其后的N-1位特点:简单直观乘法运算:尾数相乘,符号位简单相加加减法运算:先判断两个运算数的符号位,如果符号位不同,则要判断哪个数的尾数大,再决定最后运算结果的符号(所以为简化运算,基本上使用补码进行加减法运算)反码(对1求补):一个正数的反码就是它的机器数,负数的反码其最高位(符号位)为1,其余各位按位求反;一个数如果连同它的符号位求反码并和原数相加,则其结果为所有位都是1(即反码的一个特性:对1互补)补码(对2求补):正数的补码等于它的原码,负数的补码等于它的反码加1(最低位加1进位不改变符号位);补码的补码将还原为原码;在加减法运算当中,如果运算数位负,则使用补码(减去一个数,等于就加上这个数的补码);连同符号位运算后,如果符号位为1,则和数为补码,需要将其还原为原码才能得到最终结果,如果计算结果的符号位为0,则结果不用转换。
▲定点数和浮点数:计算机的两种格式化的数据定点数(16位或32位):分为定点纯小数和定点纯整数,运用固定二进制数长度浮点数:一个浮点数分为阶码(8位)和尾数(23位)两个部分(外加一位符号位)为了提高-浮点数表示的精度,规定其尾数的最高位必须是非零的有效位,称为浮点数的规格化形式。
●编码和文本编码:其目的是为了便于标记特定的对象码制:为了便于记忆和查找,在设计的时候需要按照的规则▲位模式:把计算机使用0和1组成的二进制位序列极其组合规则,它是一种数据表示方法,即编码①位模式要求计算机用户、程序设计者按某种规则形成、存储和处理数据Eg:汉字编码规则要求汉字输入程序形成并存储由键盘输入而得到对应的汉字编码数据②位模式的二进制位序列长度取决于被编码对象的数量▲文本和文档文本:计算机中最常见的一种数据形式,用一种编码来表示。
文本中的每一个符号包括字母、标点,都以一个唯一的二进制位序列表示,文本就是位模式的二进制数据长串。
最基本的文本编码就是ASCII,它是基于英文的。
我国使用的计算机需要处理文字,所以需要有文字的编码,而Unicode则是能表示世界上各种文字、符号的编码。
文档:文本格式的扩展。
文本使用标准编码表示各种字符,而文档中还有许多特征码,eg:表示字体的变化、字符的大小、段落格式编排等信息。
▲ASCII码ASCII码适用于英文,有两种形式:7位码和8位码7位二进制ASCII码是标准的单字节字符编码方案,定义了基本的文本数据8位码是扩展ASCII码,允许将第8位二进制位用于确定附加的128个特殊字符、外来语字母和图形符号。
7位ASCII码可以组合表示128种状态,将其唯一地编成一个7位的二进制位组合,对应128个字符或控制符。
ASCII码含有0~9及英文字符A~Z和a~z,还有一些符号(如:算术运算符号)计算机键盘上的符号大多数都可以在ASCII码中找到对应的编码。
▲Unicode码Unicode码能表示几乎世界上所有书写语言的字符编码标准,也被称为“统一码”、“单一码”或“万国码”。
1992年,Unicode编码被确定为国际标准ISO 10646,ISO采用的是32位模式,这是一个用于世界范围内各种语言文字的文本形式的字符集,也收录汉字。
▲汉字编码汉字编码的目的是为了计算机能够处理、显示、打印、交换汉字字符。
汉字编码的两大困难:选字难(汉字量大)和排序难(汉字有多种排序方式)1980年发布的中国国家汉字编码标准GB2312—1980,而港澳台地区使用繁体汉字BIG5编码;1995年的GBK扩展汉字编码标准,是GB2312—1980的扩展,GBK支持国际标准ISO 10646中的全部中、日、韩汉字,也包含了BIG5编码中的所有繁体字;2001年发布GB18030编码标准,它是GBK的升级。
▲多媒体数据除了使用位模式表示数和文本外,计算机中还需要表示图形、音频、视频等其他数据类型,即多媒体数据。
多媒体是指包含文本在内的多种数据表示形式,并使之在逻辑上建立联系,能够以整体的形式展示。
▲图形和图像表示图形、图像有两种技术:位图和矢量图(eg:画笔使用位图格式,Flash MX使用矢量图形。
位图技术(存储空间大):是一种图形数据存储格式,又称光栅图,使用像素列阵,每一个像素是一个点,点数据的大小取决于分辨率,其位模式有1、4、8、16、24及32位等。
由像素组成的数据被按序存放在计算机中。
灰度图像:示图像的层次,即每一个点的黑白颜色是有差别的。
它的每一个像素需要更多的二进制位。
高灰度意味着高质量。
使用色彩组合的图形、图像(RGB),需要使用更多二进制位表示一个像素。
高分辨率的图像需要更多的存储空间,因此需要采用数字压缩技术将图像压缩到较为合适的大小。
Eg:JEPG就是一种常用的图像数据编码和压缩标准,也是数字相机拍摄照片所使用的图像数据格式之一。
矢量图技术:平滑、不会产生纹波误差任何图像、图形都可以分解为曲线和直线的组合,而每一段直线和曲线都可以使用数学公式表示,对应这些直线、曲线的公式的组合被作为图形数据存储起来,当需要显示或者打印图形、图像数据时,这些画图的公式被重新执行,并根据给定的大小画出(重现)图形、图像。
▲音频音频包括了声音和音乐;计算机音频就是研究在计算机中如何表示和处理声音和音乐数据。
音频是模拟信号,它是连续性的,而数字信息是离散的,因此音频模拟信号需要经过一系列的操作步骤转换为数字化数据。
虚拟部分ADC(模数转换器)完成将模拟的音频数据的功能。
采样:以相同的时间间隔侧量模拟信号的幅值量化:对采样值分配一个合适的值,然后将量化的值用二进制位表示,这个过程就是编码。
编码数据就是进行模数转换后得到的音频数据,它将被存储在计算机中。
▲视频视频是图像的动态过程。
①在图像数据的基础上,将一幅幅(帧)图像数据连续播放,就成为了动态图像。
②视频数据也是一种位模式数据,它是建立在图形、图像的基础上的。
③现在使用的视频数据都是经过压缩恢复原数据模式然后播放(显示),eg :MPEG 制定的一系列视频编码和压缩标准,包括音频|视频的MPEG-1到MPEG-4标准;MPEG 是ISO 指定的标准研究组织,它的最新工作是MPEG-21,这是一个多媒体框架,其目标是为多媒体的应用提供完整的编码技术指导。
● 逻辑运算和门电路▲ 基本逻辑关系数理逻辑\符号逻辑:用数学的方法研究关于推理、证明等问题的学科逻辑关系了可以被解释为因果关系,因是条件,条件之间用基本逻辑关系进行组合,根据不同的条件运算得到结果。
基本逻辑运算:与(and )、或(or )、非(not )逻辑运算的结果是真(TRUE ),可用二进制数1表示,如果为假(F ),则用二进制数0表示。
逻辑关系“与”∙ 只有决定结果的条件全部满足,结果才成立,这种逻辑关系叫做逻辑与逻辑或逻辑非最简单的描述就是结果对条件的“否定”▲ 逻辑代数用代数学的一些概念来表示逻辑,其目的就是运用代数学的方法研究逻辑关系,通过变化、简化或组合的方法进行逻辑设计。
逻辑函数:逻辑代表式的值随着逻辑变量取值的变化而变化∙ 逻辑表达式 A + A ·B A + AB∙ 逻辑函数 F = f (A ,B ,C ,…)∙ AB=A+B 反演定律∙ A+BC =(A+B)(A+C)分配律∙ A+A (非)B=A+B 吸收律▲ 门电路模拟电路:电子线路以电子信号为处理对象,处理模拟电信号的电路数字电路:处理离散信号,建立在逻辑关系的基础之上(逻辑电路),计算机电路的基础。
门电路:实现基本逻辑关系的电路,是逻辑电路中的单元电路。
∙ 基本的门电路有:与门、或门、非门、异或门把逻辑函数作为电路输出,逻辑变量作为电路输入,则逻辑电路输入、输出之间就可以表达逻辑函数。
(1)与门 (2)或门 (3)非门F=A ○+B ● 逻辑设计基础逻辑设计是指按照给出的具体问题,通过真值表得到逻辑表达式,根据逻辑定律进行必要的化简、变换,设计出最优的逻辑表达式,再用逻辑电路实现。
▲ 加法器:用逻辑电路实现加法运算的电路设A 、B 分别为一位二进制数S 为A 与B 之和,C 为A 加B 产生的进位只考虑加数和被加数之间的加法运算,并产生了向高位的进位——没有考虑可能来自低位的进位,所以它并没有完成一位二进制的全部运算,半加器的意思是它只完成了一半的加法运算▲ 全加器不但考虑本位产生的进位,还考虑来自地位的进位▲ 存储单元电路加法器是运算器的部件,由门电路组合而成,计算机的存储器是由存储单元电路组成的,而存储单元电路也是由门电路构成的。
锁存器\触发器:存储信息,构成存储器的单元电路,也是计算机控制器电路的单元电路。
▲ 集成电路:有用于模拟信号处理,也有用于数字系统的数字集成电路:包括门电路极其构成的各种处理器、存储器和计算机的接口电路。
集成电路按电路内门电路的数目来划分规模:小规模IC(SSIC,Small Scale IC)大约有10个门电路。
超过100个门电路——中规模集成电路(MSIC, Middle Scale IC)大规模IC(LSIC,Large Scale IC)集成的门电路要超过1000个以上超大规模IC(VLSIC,Very Large Scale IC)超大规模集成电路的集成度已经超过了千万计算机电路使用的是大规模集成电路。