1.1计算机基础知识
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计算机基础知识1/1 课堂讲授/实操多媒体教室
了解计算机的发展与应用,熟悉计算机中信息的表示,掌握二进制及其单位。
计算机的发展与应用,熟悉计算机中信息的表示,二进制及其单位。
二进制及其单位
10分钟5分钟90分钟115分钟5分钟
对计算机的发展与应用有一定了解,对二进制的理解有一定困难,对信息单位能掌握。
一、概述
1、计算机的发展
(1)计算机的发展
表1-1 计算机发展的四个阶段
(2)微型计算机的发展
(3)计算机的分类
依据IEEE(美国电气和电子工程师协会)的划分标准,计算机分成:(1)巨型机
(2)小巨型机
(3)大型主机
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(4)小型机
(5)工作站
(6)个人计算机
2、计算机的特点
特点:
(1)运算速度快。
(2)精度高。
(3)存储容量大。
(4)具有逻辑判断能力。
计算机的应用
(1)科学计算。
(2)自动化。
(3)数据处理。
(4)计算机网络。
(5)计算机辅助教育(CAI)。
二、数字化信息编码的概念
1、数字化信息编码的概念
数字化信息编码的概念:计算机中的信息也称为数据。由于二进制电路简单、可靠且具有很强的逻辑功能,因此数据在计算机中均以二进制表示,并用它们的组合表示不同类型的信息。
计算机中常用的名词
(1)位——计算机中所有的数据都是以二进制来表示的,一个二进制代码称为一位,记为bit。位是计算机中最小的信息单位。
(2)字节——在对二进制数据进行存储时,以八位二进制代码为一个单元存放在一起,称为一个字节,记为Byte。字节是计算机中次小的存储单位。
(3)字——一条指令或一个数据信息,称为一个字。字是计算机进行信息交换、处理、存储的基本单元。
(4)字长——CPU中每个字所包含的二进制代码的位数,称为字长。字长是衡量计算机性能的一个重要指标。
(5)指令——指挥计算机执行某种基本操作的命令称为指令。一条指令规定一种操作,由一系列有序指令组成的集合称为程序。
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(6)容量——容量是衡量计算机存储能力常用的一个名词,主要指存储器所能存储信息的字节数。常用的容量单位有B、KB、MB、GB,它们之间的关系是:
1KB=1024B,1MB=1024KB,1GB=1024MB。
2、位计数制
(1)十进制
日常生活中最常见的是十进制数,用十个不同的符号来表示:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9,称为代码。
(2)二进制
二进制数只有两个代码“0”和“1”,所有的数据都由它们的组合来实现。二进制数据在进行运算时,遵守“逢二进一,借一当二”的原则。
(3)十六进制
十六进制数采用0~9和A、B、C、D、E、F六个英文字母一起构成十六个代码。
3、不同进制之间的转换
(1)二进制与十进制的相互转换
✧二进制数要转换成十进制数非常简单,只需将每一位数字乘以它的权2n,再以
十进制的方法相加就可以得到它的十进制的值(注意,小数点左侧相邻位的权为20,从右向左,每移一位,幂次加1)。
【例1】(10110.011)B=1×24+0×23+1×22+1×21+0×20+0×2-1 +1×2-2+1×2-3=(22.375)D
✧十进制数据转换成二进制采用的是倒除法,即“除2取余”的方法。具体过
程介绍如下:
(1)将十进制数除2,保存余数。(2)若商为0,则进行第三步,否则,用商代替原十进制数,重复第1步。(3)将所有的余数找出,最后得到的余数作为最高位,最先得出的余数作为最低位,由各余数依次排列而成的新的数据就是转换成二进制的结果。
(2)二进制数与十六进制数的相互转换
将二进制数转变成十六进制数由于16=24,所以在将二进制数转换成十六进制数时,从最右侧开始,每四位二进制数划为一组,用一位十六进制数代替,也称为“以四换一”;十六进制数转换成二进制数时正好相反,一位十六进制数用四位二进制数来替换,也称“以一换四”。
(3)十六进制与十进制的相互转换
十六进制数与十进制数相互转换时,可以分成两步完成:将待转换的十六进制
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数转换成二进制,然后再将二进制数转换成十进制。
4、计算机中数据的表示方法
(1)原码
一个二进制数同时包含符号和数值两部分,用最高位表示符号,其余位表示数值,这种表示带符号数的方法为原码表示法。
(2)反码
反码是另一种表示有符号数的方法。对于正数,其反码与原码相同;对于负数,在求反码的时候,除了符号位外,其余各位按位取反,即“1”都换成“0”,“0”都换成“1”。
(3)补码
补码是表示带符号数的最直接方法。对于正数,其补码与原码相同;对于负数,则其补码为反码加1。
(4)数的小数点表示法
1)数的定点表示
2)数的浮点表示
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符号位符号位
图1-6 小数点在符号位之后图1-7 小数点在数据之后
(5)常用信息编码
1、BCD码
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2、ASCII码
【小结】数字化信息编码的概念:计算机中的信息也称为数据。由于二进制电路简单、可靠且具有很强的逻辑功能,因此数据在计算机中均以二进制表示,并用它们的组合表示不同类型的信息。单位有:位、字节、KB、MB、GM
【作业】P22页第一、二题
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