第1章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

1、1計(jì)算機(jī)信息技術(shù)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)基礎(chǔ)計(jì)計(jì)算機(jī)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)算機(jī)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)信信息息部部: 郭志強(qiáng)郭志強(qiáng)E-Mail：基礎(chǔ)教學(xué)樓基礎(chǔ)教學(xué)樓B座座3142課程要求課程要求課程性質(zhì)：考試課課程性質(zhì)：考試課( (非集中考試）非集中考試） 成績?cè)u(píng)定：成績?cè)u(píng)定： 平時(shí)成績平時(shí)成績30%30%（出勤、學(xué)習(xí)態(tài)度、作業(yè)、測驗(yàn)、上機(jī)操作）（出勤、學(xué)習(xí)態(tài)度、作業(yè)、測驗(yàn)、上機(jī)操作） 期末考試成績期末考試成績70%70% 授課學(xué)時(shí)：課堂講授授課學(xué)時(shí)：課堂講授2424學(xué)時(shí)，機(jī)房上機(jī)學(xué)時(shí)，機(jī)房上機(jī)3232學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 上機(jī)要求：上機(jī)要求： 上機(jī)禁止玩游戲、聊天、戴耳機(jī)、在機(jī)房吃東西、打電話上機(jī)禁止玩游戲、聊天、戴耳機(jī)、在機(jī)房吃東西

2、、打電話 上機(jī)安排：上機(jī)安排：第第4 41919周周 基礎(chǔ)教學(xué)樓基礎(chǔ)教學(xué)樓B B座座 答疑時(shí)間：統(tǒng)一答疑，見教務(wù)處通知。答疑時(shí)間：統(tǒng)一答疑，見教務(wù)處通知。3課程要求課程要求課前準(zhǔn)備課前準(zhǔn)備：移動(dòng)存儲(chǔ)器（如：移動(dòng)存儲(chǔ)器（如：U U盤或移動(dòng)硬盤）盤或移動(dòng)硬盤）學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)： 自從自從19461946年第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生以來，已經(jīng)經(jīng)歷了半個(gè)多世年第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生以來，已經(jīng)經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)，計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用已經(jīng)滲透到社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，有力地紀(jì)，計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用已經(jīng)滲透到社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了整個(gè)信息化社會(huì)的發(fā)展。在推動(dòng)了整個(gè)信息化社會(huì)的發(fā)展。在2121世紀(jì)，世紀(jì)，掌握以計(jì)算機(jī)為核掌握以計(jì)算機(jī)

3、為核心的信息技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用能力，心的信息技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用能力，是現(xiàn)代大學(xué)生必備的基是現(xiàn)代大學(xué)生必備的基本素質(zhì)。本素質(zhì)。 總體目標(biāo)：總體目標(biāo)：認(rèn)識(shí)以計(jì)算機(jī)為核心的信息技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)和認(rèn)識(shí)以計(jì)算機(jī)為核心的信息技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)和現(xiàn)代文化中的地位和作用，現(xiàn)代文化中的地位和作用，提高信息素養(yǎng)提高信息素養(yǎng)。4課程要求課程要求 具體目標(biāo)：具體目標(biāo)： 了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與基本工作原理。了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與基本工作原理。 了解操作系統(tǒng)的功能與其中一些重要概念。了解操作系統(tǒng)的功能與其中一些重要概念。 掌握計(jì)算機(jī)基本應(yīng)用技能。掌握計(jì)算機(jī)基本應(yīng)用技能。 了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、多媒體等技術(shù)的基本概念、了解

4、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、多媒體等技術(shù)的基本概念、相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域。相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域。學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)方法：做好復(fù)習(xí)、：做好復(fù)習(xí)、筆記從簡筆記從簡、加強(qiáng)上機(jī)練習(xí)加強(qiáng)上機(jī)練習(xí)。教材：教材：參考書：參考書： 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)楊振山楊振山 龔沛曾龔沛曾 高教出版社高教出版社 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教程大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教程王移芝王移芝 高教出版社高教出版社 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)馮博琴馮博琴 高教出版社高教出版社 5課程內(nèi)容：課程內(nèi)容：第第 1 1 章章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第第 2 2 章章 微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)第第 3 3 章章 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)第第 4 4

5、章章 文字處理軟件文字處理軟件Word 2003Word 2003第第 5 5 章章 電子表格處理軟件電子表格處理軟件Excel 2003Excel 2003第第 6 6 章章 演示文稿制作軟件演示文稿制作軟件PowerPoint 2003PowerPoint 2003第第 7 7 章章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用第第 8 8 章章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)第第 9 9 章章 多媒體應(yīng)用基礎(chǔ)多媒體應(yīng)用基礎(chǔ)第第 10 10 章章 信息安全信息安全* *第第 11 11 章章 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與算法程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與算法基本概念與基礎(chǔ)知識(shí)基本概念與基礎(chǔ)知識(shí)常用常用辦公辦公軟件軟件主要應(yīng)用領(lǐng)域的：主要

6、應(yīng)用領(lǐng)域的： 基本概念基本概念 基本技術(shù)基本技術(shù)（下學(xué)期介紹）（下學(xué)期介紹）6第第1章章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)1.1 1.1 計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)概述 1.1.1 1.1.1 計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生 1.1.2 1.1.2 計(jì)算機(jī)的分代與分類計(jì)算機(jī)的分代與分類 1.1.3 1.1.3 計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 1.1.4 1.1.4 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)的應(yīng)用1.2 1.2 計(jì)算機(jī)中信息的表示與編碼計(jì)算機(jī)中信息的表示與編碼 1.2.11.2.1 數(shù)制的概念數(shù)制的概念 1 1.2.2 .2.2 數(shù)制的轉(zhuǎn)換數(shù)制的轉(zhuǎn)換 1.2.31.2.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的組織形式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的組織形式 1.2.

7、41.2.4 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的基本運(yùn)算計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的基本運(yùn)算 1.2.5 1.2.5 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示71.1.1 計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生手工到機(jī)械自動(dòng)手工到機(jī)械自動(dòng) 史前時(shí)期：我們的祖先就采用史前時(shí)期：我們的祖先就采用樹枝、石塊和貝殼計(jì)數(shù)樹枝、石塊和貝殼計(jì)數(shù)； 唐代時(shí)期：開始使用唐代時(shí)期：開始使用算盤算盤； 1622年：英國數(shù)學(xué)家奧特瑞德設(shè)計(jì)了年：英國數(shù)學(xué)家奧特瑞德設(shè)計(jì)了計(jì)算尺計(jì)算尺； 1642年：法國數(shù)學(xué)家年：法國數(shù)學(xué)家Pascal發(fā)明了世界上第一臺(tái)只能完成加法運(yùn)算的發(fā)明了世界上第一臺(tái)只能完成加法運(yùn)算的加加法器法器； 1673年：德國數(shù)學(xué)家年：德國數(shù)學(xué)家萊布尼茨萊布尼茨

8、設(shè)計(jì)了能進(jìn)行加、減、乘、除和開方運(yùn)算設(shè)計(jì)了能進(jìn)行加、減、乘、除和開方運(yùn)算的的計(jì)算器；計(jì)算器； 1822年：英國數(shù)學(xué)家年：英國數(shù)學(xué)家巴比奇巴比奇提出了自動(dòng)計(jì)算機(jī)的基本概念提出了自動(dòng)計(jì)算機(jī)的基本概念 設(shè)計(jì)出設(shè)計(jì)出 差分機(jī)差分機(jī)和和分析機(jī)分析機(jī)。機(jī)械計(jì)算到電動(dòng)計(jì)算機(jī)械計(jì)算到電動(dòng)計(jì)算 1884年：美國工程師年：美國工程師霍雷斯霍雷斯創(chuàng)造了創(chuàng)造了第一臺(tái)電動(dòng)計(jì)算機(jī)第一臺(tái)電動(dòng)計(jì)算機(jī)，用于人口普查；，用于人口普查； 1944年，美國哈佛大學(xué)數(shù)學(xué)教授霍華德年，美國哈佛大學(xué)數(shù)學(xué)教授霍華德艾肯提出設(shè)計(jì)思想，由艾肯提出設(shè)計(jì)思想，由IBM承建，承建，設(shè)計(jì)出設(shè)計(jì)出“MARK ”計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)。 機(jī)電全自動(dòng)到電子數(shù)字機(jī)電全

9、自動(dòng)到電子數(shù)字 1946年，第一臺(tái)數(shù)字式計(jì)算機(jī)年，第一臺(tái)數(shù)字式計(jì)算機(jī)ENIAC誕生在美國，從此人類社會(huì)進(jìn)入以誕生在美國，從此人類社會(huì)進(jìn)入以計(jì)算機(jī)為主導(dǎo)的信息時(shí)代。計(jì)算機(jī)為主導(dǎo)的信息時(shí)代。8查爾斯查爾斯.巴巴比比奇奇的差分機(jī)和分析機(jī)的差分機(jī)和分析機(jī)18121812年差分機(jī)年差分機(jī)18341834年設(shè)計(jì)：分析機(jī)年設(shè)計(jì)：分析機(jī) 包含：輸入、處理、存儲(chǔ)、輸出及控制包含：輸入、處理、存儲(chǔ)、輸出及控制5 5個(gè)基本個(gè)基本裝置。裝置。例如：由許多輪子組成的保存數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)庫例如：由許多輪子組成的保存數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)庫提出了自動(dòng)計(jì)算的設(shè)想提出了自動(dòng)計(jì)算的設(shè)想1812年設(shè)計(jì)：差分機(jī)年設(shè)計(jì)：差分機(jī)查爾斯查爾斯. .巴比奇巴

10、比奇9每秒只能做每秒只能做50005000次加減運(yùn)算次加減運(yùn)算重達(dá)重達(dá)3030噸噸占地占地250m250m2 2啟動(dòng)功耗啟動(dòng)功耗150150千瓦千瓦1800018000個(gè)電子管個(gè)電子管保存保存8080個(gè)字節(jié)個(gè)字節(jié)第一臺(tái)計(jì)算機(jī)：第一臺(tái)計(jì)算機(jī)： ENIAC19461946年年2 2月由賓州大學(xué)研制成功，月由賓州大學(xué)研制成功，用于軍事目的。用于軍事目的。電子計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來電子計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來 Electronic Numerical Integrator And Calculator電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)10阿蘭阿蘭. .圖靈圖靈英國科學(xué)家英國科學(xué)家兩個(gè)主要貢獻(xiàn)：兩個(gè)主要貢獻(xiàn)： 建立

11、圖靈機(jī)（建立圖靈機(jī)（Turing MachineTuring Machine）模）模型，探討了計(jì)算機(jī)的基本概念；型，探討了計(jì)算機(jī)的基本概念； 提出圖靈測試，用來測試一臺(tái)計(jì)算提出圖靈測試，用來測試一臺(tái)計(jì)算機(jī)是否具備思維能力，奠定了機(jī)是否具備思維能力，奠定了“人人工智能工智能”的理論基礎(chǔ)的理論基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)科學(xué)的奠基人計(jì)算機(jī)科學(xué)的奠基人阿蘭阿蘭圖靈圖靈圖靈獎(jiǎng)：圖靈獎(jiǎng)：為紀(jì)念圖靈對(duì)計(jì)算機(jī)的貢獻(xiàn)。美國為紀(jì)念圖靈對(duì)計(jì)算機(jī)的貢獻(xiàn)。美國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)于計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)于19661966年創(chuàng)立了年創(chuàng)立了“圖靈圖靈獎(jiǎng)獎(jiǎng)”，圖靈獎(jiǎng)是計(jì)算機(jī)業(yè)界和學(xué)術(shù)圖靈獎(jiǎng)是計(jì)算機(jī)業(yè)界和學(xué)術(shù)界的諾貝爾獎(jiǎng)界的諾貝爾獎(jiǎng)。11另一個(gè)計(jì)算機(jī)之父另一個(gè)計(jì)

12、算機(jī)之父馮馮.諾依曼諾依曼美籍匈牙利數(shù)學(xué)家美籍匈牙利數(shù)學(xué)家研制成人類第二臺(tái)電子計(jì)算機(jī)：研制成人類第二臺(tái)電子計(jì)算機(jī)：EDVACEDVAC Electronic Discrete Variable Electronic Discrete Variable Automatic Computer(Automatic Computer(離散變量自動(dòng)電子離散變量自動(dòng)電子計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)) )馮馮諾依曼機(jī)諾依曼機(jī)：馮：馮諾依曼對(duì)人類最大的諾依曼對(duì)人類最大的貢獻(xiàn)是最早提出貢獻(xiàn)是最早提出“程序存儲(chǔ)程序存儲(chǔ)”的思想，的思想，即程序跟數(shù)據(jù)一樣存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器即程序跟數(shù)據(jù)一樣存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器里，由一個(gè)專門設(shè)計(jì)的控制器

13、進(jìn)行解讀里，由一個(gè)專門設(shè)計(jì)的控制器進(jìn)行解讀和執(zhí)行，根據(jù)這一原理制造的計(jì)算機(jī)被和執(zhí)行，根據(jù)這一原理制造的計(jì)算機(jī)被稱為馮稱為馮諾依曼結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)。諾依曼結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)。馮馮. .諾依曼諾依曼五十多年來，雖然計(jì)算機(jī)系統(tǒng)從性能指標(biāo)、運(yùn)算速度、工作方五十多年來，雖然計(jì)算機(jī)系統(tǒng)從性能指標(biāo)、運(yùn)算速度、工作方式、應(yīng)用領(lǐng)域等方面與當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)有很大的差別，但基本結(jié)式、應(yīng)用領(lǐng)域等方面與當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)有很大的差別，但基本結(jié)構(gòu)沒有改變，都屬于馮構(gòu)沒有改變，都屬于馮諾依曼機(jī)諾依曼機(jī)。12ENIACENIAC的發(fā)明僅僅表示計(jì)算的發(fā)明僅僅表示計(jì)算機(jī)的問世，對(duì)以后研制的計(jì)機(jī)的問世，對(duì)以后研制的計(jì)算機(jī)沒有什么影響。算機(jī)沒有什么影響。E

14、DVACEDVAC的發(fā)明才為現(xiàn)在計(jì)算的發(fā)明才為現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)和工作原理奠機(jī)的體系結(jié)構(gòu)和工作原理奠定了基礎(chǔ)定了基礎(chǔ)13第一款商用計(jì)算機(jī)第一款商用計(jì)算機(jī)UNIVACUNIVAC：通用自動(dòng)計(jì)算機(jī)：通用自動(dòng)計(jì)算機(jī)UNIVAC:Universal Automatic Computer1951年開始生產(chǎn)年開始生產(chǎn)用于公眾領(lǐng)域的數(shù)據(jù)處理用于公眾領(lǐng)域的數(shù)據(jù)處理共生產(chǎn)了近共生產(chǎn)了近50臺(tái)臺(tái)奠定了計(jì)算機(jī)工業(yè)的基礎(chǔ)奠定了計(jì)算機(jī)工業(yè)的基礎(chǔ)141.1.2 計(jì)算機(jī)的分代與分類計(jì)算機(jī)的分代與分類1. 1. 計(jì)算機(jī)的分代計(jì)算機(jī)的分代按照計(jì)算機(jī)所采用的物理器件，一般將計(jì)算機(jī)分成按照計(jì)算機(jī)所采用的物理器件，一般將計(jì)算機(jī)分成

15、4代代：第一代：第一代：1946-1958 電子管計(jì)算機(jī)電子管計(jì)算機(jī)第二代：第二代：1958-1964晶體管計(jì)算機(jī)晶體管計(jì)算機(jī)第三代：第三代：1964-1971集成電路計(jì)算機(jī)集成電路計(jì)算機(jī)第四代：第四代：1971年迄今年迄今大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)（第五代：智能計(jì)算機(jī)）（第五代：智能計(jì)算機(jī)）15電子管計(jì)算機(jī)電子管計(jì)算機(jī)采用電子管作為計(jì)算機(jī)的邏輯元件采用電子管作為計(jì)算機(jī)的邏輯元件內(nèi)存：采用水銀延遲線內(nèi)存：采用水銀延遲線外存：紙帶、卡片、磁帶、磁鼓等外存：紙帶、卡片、磁帶、磁鼓等用機(jī)器語言或匯編語言編寫程序用機(jī)器語言或匯編語言編寫程序運(yùn)算速度慢：每秒僅幾千次運(yùn)算速度慢：每秒僅幾千次

16、內(nèi)存容量?。簬變?nèi)存容量?。簬譑B體積龐大；造價(jià)高體積龐大；造價(jià)高應(yīng)用領(lǐng)域：軍事、科研應(yīng)用領(lǐng)域：軍事、科研代表機(jī)型：代表機(jī)型：IBM650、IBM704 、 IBM709電子管電子管16晶體管計(jì)算機(jī)晶體管計(jì)算機(jī)采用晶體管作為計(jì)算機(jī)的邏輯元件采用晶體管作為計(jì)算機(jī)的邏輯元件內(nèi)存使用器件：磁心存儲(chǔ)器內(nèi)存使用器件：磁心存儲(chǔ)器外存：有了磁盤、磁帶外存：有了磁盤、磁帶軟件：提出了操作系統(tǒng)的概念、出現(xiàn)了高軟件：提出了操作系統(tǒng)的概念、出現(xiàn)了高級(jí)語言級(jí)語言運(yùn)算速度：每秒幾十萬次運(yùn)算速度：每秒幾十萬次內(nèi)存容量：幾十內(nèi)存容量：幾十KB體積小；造價(jià)低體積?。辉靸r(jià)低可靠性大大提高可靠性大大提高應(yīng)用領(lǐng)域：科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理

17、、事務(wù)處應(yīng)用領(lǐng)域：科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、事務(wù)處理理代表機(jī)型：代表機(jī)型：IBM7090、CDC7600、ATLAS磁心存儲(chǔ)器磁心存儲(chǔ)器晶體管計(jì)算機(jī)晶體管計(jì)算機(jī)17集成電路計(jì)算機(jī)集成電路計(jì)算機(jī)采用小規(guī)模集成電路（采用小規(guī)模集成電路（SSI）和中規(guī)）和中規(guī)模集成電路（模集成電路（MSI）作為計(jì)算機(jī)的邏）作為計(jì)算機(jī)的邏輯元件。輯元件。主存儲(chǔ)器：開始使用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器：開始使用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器：磁盤和磁帶。外存儲(chǔ)器：磁盤和磁帶。軟件：出現(xiàn)了操作系統(tǒng)；高級(jí)程序設(shè)軟件：出現(xiàn)了操作系統(tǒng)；高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言有了很大的發(fā)展；提出結(jié)構(gòu)化、計(jì)語言有了很大的發(fā)展；提出結(jié)構(gòu)化、模塊化程序設(shè)計(jì)方法。模塊化程序設(shè)計(jì)方法

18、。運(yùn)算速度：每秒幾十萬次到幾百萬次運(yùn)算速度：每秒幾十萬次到幾百萬次體積更??；造價(jià)更低。體積更?。辉靸r(jià)更低。計(jì)算機(jī)向標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化、通用化、計(jì)算機(jī)向標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化、通用化、機(jī)種系列化發(fā)展。機(jī)種系列化發(fā)展。應(yīng)用領(lǐng)域：各種領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域：各種領(lǐng)域代表機(jī)型：代表機(jī)型：IBM360、CDC 7600集成電路集成電路一臺(tái)百萬次集成電路計(jì)算機(jī)一臺(tái)百萬次集成電路計(jì)算機(jī)18大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)采用大規(guī)模集成電路（采用大規(guī)模集成電路（LSI）和超大規(guī)）和超大規(guī)模集成電路（模集成電路（VLSI）作為計(jì)算機(jī)的邏）作為計(jì)算機(jī)的邏輯元件輯元件半導(dǎo)體存儲(chǔ)器完全代替了磁心存儲(chǔ)器半導(dǎo)體存儲(chǔ)器完全代替了磁心存儲(chǔ)

19、器外存：速度和容量大幅度提升外存：速度和容量大幅度提升運(yùn)算速度：高達(dá)每秒幾十萬運(yùn)算速度：高達(dá)每秒幾十萬億億次次軟件更完善：操作系統(tǒng)更加完善。出現(xiàn)軟件更完善：操作系統(tǒng)更加完善。出現(xiàn)了各種類型的應(yīng)用軟件，應(yīng)用軟件已成了各種類型的應(yīng)用軟件，應(yīng)用軟件已成為現(xiàn)代工業(yè)的一部分。為現(xiàn)代工業(yè)的一部分。數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展應(yīng)用領(lǐng)域：現(xiàn)在社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域：現(xiàn)在社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域LSI和和VLSI19智能計(jì)算機(jī)智能計(jì)算機(jī) 把信息采集、存儲(chǔ)、處理、通信同人工智能結(jié)合在一起把信息采集、存儲(chǔ)、處理、通信同人工智能結(jié)合在一起 面向知識(shí)處理，能進(jìn)行并行計(jì)算，具有形式化推理、聯(lián)面向

20、知識(shí)處理，能進(jìn)行并行計(jì)算，具有形式化推理、聯(lián)想、學(xué)習(xí)和解釋的能力，能夠幫助人們進(jìn)行判斷、決策、想、學(xué)習(xí)和解釋的能力，能夠幫助人們進(jìn)行判斷、決策、開拓未知領(lǐng)域和獲得新的知識(shí)。人機(jī)之間可以直接通過開拓未知領(lǐng)域和獲得新的知識(shí)。人機(jī)之間可以直接通過自然語言（聲音、文字）或圖形、圖像交流和傳輸信息。自然語言（聲音、文字）或圖形、圖像交流和傳輸信息。 1981年年10月，日本開始研制第五代計(jì)算機(jī)，后來，美國月，日本開始研制第五代計(jì)算機(jī)，后來，美國等國家都先后投入巨資來研制第五代計(jì)算機(jī)。等國家都先后投入巨資來研制第五代計(jì)算機(jī)。 第五代計(jì)算機(jī)的研制得了一定的研究成果，但至今仍沒第五代計(jì)算機(jī)的研制得了一定的研究

21、成果，但至今仍沒有研制出真正具備智能特點(diǎn)的計(jì)算機(jī)。有研制出真正具備智能特點(diǎn)的計(jì)算機(jī)。202. 計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的分類 按按綜合綜合性能性能指標(biāo)指標(biāo)分類分類巨型機(jī)：巨型機(jī)：速度最快、處理能力最強(qiáng)速度最快、處理能力最強(qiáng)例如：我國的天河一號(hào)例如：我國的天河一號(hào), ,運(yùn)算速度達(dá)每秒千萬億次運(yùn)算速度達(dá)每秒千萬億次 大型、通用、較快、較強(qiáng)大型、通用、較快、較強(qiáng)大型機(jī)大型機(jī)：作作“客戶機(jī)客戶機(jī)/ /服務(wù)器服務(wù)器”的服務(wù)器的服務(wù)器 作作“終端終端/ /主機(jī)主機(jī)”的主機(jī)的主機(jī) 小型機(jī)小型機(jī)：規(guī)模小，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)試制周期短規(guī)模小，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)試制周期短 工藝先進(jìn)、使用維護(hù)簡單工藝先進(jìn)、使用維護(hù)簡單 工作站工

22、作站：專長處理某類事務(wù)的獨(dú)立計(jì)算機(jī)；：專長處理某類事務(wù)的獨(dú)立計(jì)算機(jī)； 介于介于PCPC與小型機(jī)之間；高分辨率；大容量與小型機(jī)之間；高分辨率；大容量內(nèi)外存，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)；圖形功能強(qiáng)內(nèi)外存，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)；圖形功能強(qiáng)微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)(PC)(PC):小、巧、輕、使用方便、便宜小、巧、輕、使用方便、便宜中央處理器：一個(gè)芯片中央處理器：一個(gè)芯片( (多個(gè)多個(gè)) )服務(wù)器：網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下為多用戶提供服務(wù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)服務(wù)器：網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下為多用戶提供服務(wù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 如文件、數(shù)據(jù)庫、打印服務(wù)器等如文件、數(shù)據(jù)庫、打印服務(wù)器等嵌入式計(jì)算機(jī)：不獨(dú)立使用；嵌入到各種設(shè)備。嵌入式計(jì)算機(jī)：不獨(dú)立使用；嵌入到各種設(shè)備。2

23、11.1.3 計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)*1.計(jì)算機(jī)發(fā)展的新技術(shù)計(jì)算機(jī)發(fā)展的新技術(shù) （1） 嵌入式技術(shù)嵌入式技術(shù) 將軟件固化集成到硬件系統(tǒng)中，將硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)一體化。將軟件固化集成到硬件系統(tǒng)中，將硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)一體化。 將計(jì)算機(jī)作為一個(gè)信息處理部件，嵌入到應(yīng)用系統(tǒng)中的一種技術(shù)。將計(jì)算機(jī)作為一個(gè)信息處理部件，嵌入到應(yīng)用系統(tǒng)中的一種技術(shù)。 （2） 網(wǎng)格計(jì)算網(wǎng)格計(jì)算 利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置的電腦組織成一個(gè)利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置的電腦組織成一個(gè)“虛擬的超級(jí)計(jì)虛擬的超級(jí)計(jì)算機(jī)算機(jī)”，其中每一臺(tái)參與計(jì)算的計(jì)算機(jī)就是一個(gè)，其中每一臺(tái)參與計(jì)算的計(jì)算機(jī)就是一個(gè)“節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)”，而整個(gè)計(jì)

24、算，而整個(gè)計(jì)算是由成千上萬個(gè)是由成千上萬個(gè)“節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)”組成的組成的“一張網(wǎng)格一張網(wǎng)格”，這種計(jì)算方式叫網(wǎng)格計(jì)，這種計(jì)算方式叫網(wǎng)格計(jì)算。算。 優(yōu)勢(shì)：優(yōu)勢(shì)：數(shù)據(jù)處理能力超強(qiáng)；數(shù)據(jù)處理能力超強(qiáng)；能充分利用網(wǎng)上的閑置處理能力。能充分利用網(wǎng)上的閑置處理能力。 （3） 中間件技術(shù)中間件技術(shù) 介于應(yīng)用軟件和操作系統(tǒng)之間的系統(tǒng)軟件。介于應(yīng)用軟件和操作系統(tǒng)之間的系統(tǒng)軟件。 是通用的，基于某種標(biāo)準(zhǔn)，可以被重用。是通用的，基于某種標(biāo)準(zhǔn)，可以被重用。22（1）光子計(jì)算機(jī)光子計(jì)算機(jī)利用光子取代電子進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算、傳輸和存儲(chǔ)。利用光子取代電子進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算、傳輸和存儲(chǔ)。超高速；強(qiáng)大的并行處理能力；大存儲(chǔ)量；強(qiáng)抗干擾能力。超高

25、速；強(qiáng)大的并行處理能力；大存儲(chǔ)量；強(qiáng)抗干擾能力。 （2）生物計(jì)算機(jī)（分子計(jì)算機(jī)）生物計(jì)算機(jī)（分子計(jì)算機(jī)）采用生物芯片采用生物芯片( (由生物工程技術(shù)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)分子構(gòu)成由生物工程技術(shù)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)分子構(gòu)成) )運(yùn)算速度快；耗能低；巨大的存儲(chǔ)能力；高智能。運(yùn)算速度快；耗能低；巨大的存儲(chǔ)能力；高智能。（3）量子計(jì)算機(jī)量子計(jì)算機(jī)利用原子的狀態(tài)來代表數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算的計(jì)算機(jī)。利用原子的狀態(tài)來代表數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算的計(jì)算機(jī)。解題速度快；存儲(chǔ)量大；搜索能力強(qiáng)；安全性高等。解題速度快；存儲(chǔ)量大；搜索能力強(qiáng)；安全性高等。（4）納米計(jì)算機(jī)）納米計(jì)算機(jī)把傳感器、電動(dòng)機(jī)和各種處理器都放在一個(gè)硅芯片上而構(gòu)成把傳感器、電動(dòng)機(jī)和各種

26、處理器都放在一個(gè)硅芯片上而構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，體積小、幾乎不需要耗能，性能強(qiáng)大。一個(gè)系統(tǒng)，體積小、幾乎不需要耗能，性能強(qiáng)大。（5）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)用簡單的數(shù)據(jù)處理單元模擬人腦的神經(jīng)元，從而模擬人腦的用簡單的數(shù)據(jù)處理單元模擬人腦的神經(jīng)元，從而模擬人腦的邏輯思維、記憶、推理、設(shè)計(jì)和分析等智能行為。邏輯思維、記憶、推理、設(shè)計(jì)和分析等智能行為。2. 未來發(fā)展趨勢(shì)未來發(fā)展趨勢(shì) 微型化、巨型化、網(wǎng)絡(luò)化、多媒體化、智能化。例如：微型化、巨型化、網(wǎng)絡(luò)化、多媒體化、智能化。例如：231.1.4 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)的應(yīng)用科學(xué)計(jì)算科學(xué)計(jì)算數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理電子商務(wù)電子商務(wù)過程控制過程控制CAD/CAM/CIM

27、S（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）多媒體技術(shù)多媒體技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)人工智能人工智能241.2 計(jì)算機(jī)中信息的表示與編碼計(jì)算機(jī)中信息的表示與編碼 計(jì)算機(jī)通過數(shù)據(jù)來表示信息，通過處理數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)信息計(jì)算機(jī)通過數(shù)據(jù)來表示信息，通過處理數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的處理。的處理。 信息信息：是各種事物的變化和特征的反映，又是事物之間相：是各種事物的變化和特征的反映，又是事物之間相互作用和聯(lián)系的表征。互作用和聯(lián)系的表征。 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)：信息的載體。：信息的載體。 如數(shù)值、文字、語言、圖形、圖像等如數(shù)值、文字、語言、圖形、圖像等都是不同形式的數(shù)據(jù)。都是不同形式的數(shù)據(jù)。 信息與數(shù)據(jù)的區(qū)別：信息是有意義的，數(shù)

28、據(jù)則沒有意義。信息與數(shù)據(jù)的區(qū)別：信息是有意義的，數(shù)據(jù)則沒有意義。 例如：病歷卡上記載病人的體溫例如：病歷卡上記載病人的體溫39oC是數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)39本本身是沒有意義的。當(dāng)數(shù)據(jù)以某種形式經(jīng)過處理、描述或與身是沒有意義的。當(dāng)數(shù)據(jù)以某種形式經(jīng)過處理、描述或與其它數(shù)據(jù)比較時(shí)，才能成為信息。某個(gè)病人的體溫是其它數(shù)據(jù)比較時(shí)，才能成為信息。某個(gè)病人的體溫是39oC，這才是信息，信息是有意義的。這才是信息，信息是有意義的。25 編碼編碼：編碼是用數(shù)據(jù)表示信息的方案。編碼是用數(shù)據(jù)表示信息的方案。使用少量符號(hào)、按照一定規(guī)則、表示大量的信息使用少量符號(hào)、按照一定規(guī)則、表示大量的信息例如：例如：身份證編碼身

29、份證編碼郵政編碼郵政編碼物品編碼物品編碼 電報(bào)碼電報(bào)碼漢字國標(biāo)碼漢字國標(biāo)碼 261.2.1 數(shù)制的概念數(shù)制的概念1.1.十進(jìn)制十進(jìn)制 數(shù)碼：數(shù)碼：0，1，2，9基數(shù)基數(shù)r：10進(jìn)位：逢十進(jìn)一進(jìn)位：逢十進(jìn)一位權(quán)：位權(quán)：10n 表示：用表示：用D表示（表示（Decimal）, 如如: (123.45)D 或或 123.45D例：例：1234.56=1 103+ 2 102+ 3 101+ 4 100+ 5 10-1+ 6 10-22.2.二進(jìn)制二進(jìn)制數(shù)碼數(shù)碼：0，1基數(shù)基數(shù)r：2進(jìn)位：逢二進(jìn)一進(jìn)位：逢二進(jìn)一位權(quán)：位權(quán)：2n表示：用表示：用B表示（表示（Binary），如），如: (1101.11)

30、B 或或 1101.11B例：例：(1101.11)B=1 23+ 1 22+ 0 21+ 1 20+ 1 2-1+ 1 2-2 =(13.75)D（人們利用符（人們利用符 號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法）號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法）273.八進(jìn)制八進(jìn)制 基本符號(hào)：基本符號(hào)：0，1，2，7基數(shù)基數(shù)r：8進(jìn)位：逢八進(jìn)一進(jìn)位：逢八進(jìn)一權(quán)：權(quán)：8n 表示：用表示：用O表示（表示（Octal）例：例：(1234.56)O=1 83+2 82+3 81+4 80+5 8-1+6 8-2 =(668.71875)D4.十六進(jìn)制十六進(jìn)制基本符號(hào)：數(shù)字基本符號(hào)：數(shù)字0-9,A,B,C,D,E,F組成組成基數(shù)基數(shù)r：16進(jìn)位：逢十六進(jìn)

31、一進(jìn)位：逢十六進(jìn)一權(quán)：權(quán)：16n表示：用表示：用H表示（表示（Hexadecimal）例：例：(38BA)H=3 163+ 8 162+11 161+10 160=(14522)D (A.C)H= 10 160+12 16-1=(10.75)D28數(shù)制對(duì)照表數(shù)制對(duì)照表十進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制二進(jìn)制十六進(jìn)制十六進(jìn)制八進(jìn)制八進(jìn)制0000111121022311334100445101556110667111778100081091001911101010A12111011B13121100C14131101D15141110E16151111F17291.2.2 數(shù)制的轉(zhuǎn)換數(shù)制的轉(zhuǎn)換 1. r 1. r

32、 進(jìn)制轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制進(jìn)制轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制 數(shù)碼乘以各自的權(quán)的累加數(shù)碼乘以各自的權(quán)的累加 (an .a1a0.a-1.a-m) r= anrn + + a1r1 + a0r0 +a-1r-1+.a-mr-m 例：例： 1234.56=1 103+ 2 102+ 3 101+ 4 100+ 5 10-1+ 6 10-2 (1234.56)O=1 83+2 82+3 81+4 80+5 8-1+6 8-2 =(668.71875)D (38BA)H=3 163+ 8 162+11 161+10 160=(14522)D (A.C)H= 10 160+12 16-1=(10.75)D30整數(shù)部分整數(shù)部分：除

33、以：除以 r取余數(shù)，直到商為取余數(shù)，直到商為0，余數(shù)從右到左排列。，余數(shù)從右到左排列。小數(shù)部分小數(shù)部分：乘以：乘以 r取整數(shù)，整數(shù)從左到右排列。取整數(shù)，整數(shù)從左到右排列。(100)D=(144)O=(64)H轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制:100812818044110016604616轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制：轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制：例例 (100.345)D(1100100.01011)B100250225212262321000100112取余數(shù)取余數(shù)0101.3800.34520.69022 0.760 2 1.520 2 1.040取整數(shù)取整數(shù)112. 十進(jìn)制轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制轉(zhuǎn)化成 r 進(jìn)制進(jìn)制313. 3.

34、八（十六）進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制八（十六）進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制 每一個(gè)八進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)二進(jìn)制的三位。每一個(gè)八進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)二進(jìn)制的三位。 每一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)二進(jìn)制的四位。每一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)二進(jìn)制的四位。(2C1D)H = ( 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 ) B 2 C 1 D (7123)O = ( 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 ) B 7 1 2 3 4. 4. 二進(jìn)制轉(zhuǎn)化成八二進(jìn)制轉(zhuǎn)化成八( (十六十六) )進(jìn)制進(jìn)制 整數(shù)部分：從右向左按三整數(shù)部分：從右向左按三(四四)位進(jìn)行分組，不足補(bǔ)零。位進(jìn)行分組，不足補(bǔ)零。 小數(shù)部分：從左向右按三小數(shù)部分：從左

35、向右按三(四四)位進(jìn)行分組，不足補(bǔ)零。位進(jìn)行分組，不足補(bǔ)零。 (1 101 101 110.110 101)B= (1556.65)O 1 5 5 6 6 5 (11 0110 1110.1101 01)B=(36E.D4)H 3 6 E D 432 計(jì)算機(jī)中為何采用二進(jìn)制？計(jì)算機(jī)中為何采用二進(jìn)制？可行性可行性 只有只有0，1兩個(gè)數(shù)碼，采用電子器件很容易物理上實(shí)現(xiàn)。兩個(gè)數(shù)碼，采用電子器件很容易物理上實(shí)現(xiàn)。 可靠性可靠性 只有兩種狀態(tài)，在傳輸和處理時(shí)不容易出錯(cuò)，工作可靠，抗干只有兩種狀態(tài)，在傳輸和處理時(shí)不容易出錯(cuò)，工作可靠，抗干擾能力強(qiáng)。擾能力強(qiáng)。 簡易性簡易性 二進(jìn)制的運(yùn)算法規(guī)簡單，使得計(jì)算機(jī)

36、的運(yùn)算器結(jié)構(gòu)簡化，控制二進(jìn)制的運(yùn)算法規(guī)簡單，使得計(jì)算機(jī)的運(yùn)算器結(jié)構(gòu)簡化，控制簡單。簡單。 邏輯性邏輯性 0、1兩種狀態(tài)代表邏輯運(yùn)算中的兩種狀態(tài)代表邏輯運(yùn)算中的“假假”和和“真真”，便于用邏輯，便于用邏輯代數(shù)作為工具研究邏輯線路。代數(shù)作為工具研究邏輯線路。 33 1.2.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的組織形式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的組織形式存儲(chǔ)器：保存數(shù)據(jù)的位置，由許多存儲(chǔ)單元組成：存儲(chǔ)器：保存數(shù)據(jù)的位置，由許多存儲(chǔ)單元組成：字節(jié)字節(jié)ByteByte7 6 5 4 3 2 1 0位位BitBit位：位：Bit字節(jié)：字節(jié)：Byte，B 1KB=210B=1024B 1MB= 210KB= 1024KB 1GB= 210MB=

37、1024MB 1TB= 210GB= 1024GB字長：字長：CPU能一次處理的二進(jìn)能一次處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)。如制數(shù)據(jù)的位數(shù)。如8位位CPU，32位位CPU，64位位CPU等。等。地址：每個(gè)字節(jié)有一個(gè)地址地址：每個(gè)字節(jié)有一個(gè)地址尋址范圍：與地址線根數(shù)有關(guān)尋址范圍：與地址線根數(shù)有關(guān)8位二進(jìn)制位二進(jìn)制0102FF341.2.4 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的基本運(yùn)算計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的基本運(yùn)算1 1. . 二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算加法：加法：0 + 0 = 0 0 + 1 = 1 1 + 0 = 1 1 + 1 = 0 (向高位進(jìn)位向高位進(jìn)位)減法：減法：0 0 = 0 1 1 = 0 1 0 = 1

38、0 1 = 1 (向高位借位向高位借位)乘法：乘法：00 = 0 01 = 0 10 = 0 11 = 1除法：除法：01 = 0 11 = 1 0 （無意義）（無意義）例：求例：求(1101)B+(1110)B 例：求例：求(11011)B-(1110)B 在計(jì)算機(jī)中，加法、減法是基本運(yùn)算，乘法、除法可在計(jì)算機(jī)中，加法、減法是基本運(yùn)算，乘法、除法可以通過轉(zhuǎn)換成加法、減法和移位來實(shí)現(xiàn)。以通過轉(zhuǎn)換成加法、減法和移位來實(shí)現(xiàn)。+)+)110111101 1110-) 110111011 111035(1) 邏輯數(shù)的表示邏輯數(shù)的表示 用用1和和0分別表示真與假、是與非、對(duì)與錯(cuò)、有與無等。分別表示真與假

39、、是與非、對(duì)與錯(cuò)、有與無等。(2) 邏輯運(yùn)算邏輯運(yùn)算邏輯否定（邏輯邏輯否定（邏輯非非） 0 = 1 1 = 0邏輯乘法（邏輯邏輯乘法（邏輯與與） 00 = 0 01 = 0 10 = 0 11 = 1 或或 0 0 = 0 0 1 = 0 1 0 = 0 1 1 = 1邏輯加法（邏輯邏輯加法（邏輯或或） 0 + 0 = 0 0 + 1 = 1 1 + 0 = 1 1 + 1 = 1或或 0 0 = 0 0 1 = 1 1 0 = 1 1 1 = 12. 二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算361.2.5 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示數(shù)值數(shù)值十二進(jìn)制轉(zhuǎn)換十二進(jìn)制轉(zhuǎn)換西文西文 ASCII碼

40、碼漢字漢字輸入碼機(jī)內(nèi)碼轉(zhuǎn)換輸入碼機(jī)內(nèi)碼轉(zhuǎn)換聲音、圖像聲音、圖像模數(shù)轉(zhuǎn)換模數(shù)轉(zhuǎn)換二十進(jìn)制轉(zhuǎn)換二十進(jìn)制轉(zhuǎn)換西文字形碼西文字形碼漢字字形碼漢字字形碼數(shù)模轉(zhuǎn)換數(shù)模轉(zhuǎn)換內(nèi)存內(nèi)存輸入設(shè)備輸入設(shè)備輸出設(shè)備輸出設(shè)備數(shù)值數(shù)值西文西文漢字漢字聲音、圖像聲音、圖像在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，文字、聲音、圖形統(tǒng)一用在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，文字、聲音、圖形統(tǒng)一用0 0、1 1表示表示 37機(jī)器數(shù)：機(jī)器數(shù)：數(shù)在計(jì)算機(jī)中的二進(jìn)制表示形式。數(shù)在計(jì)算機(jī)中的二進(jìn)制表示形式。符號(hào)位符號(hào)位 “0”表示正表示正 、 “1”表示負(fù)表示負(fù)1 10 01 10 01 11 10 00 0（2）小數(shù)點(diǎn)的表示：小數(shù)點(diǎn)約定在某一位置，不再占用一位）小數(shù)點(diǎn)的表示：小數(shù)點(diǎn)約

41、定在某一位置，不再占用一位（3）機(jī)器數(shù)的表示范圍：與用多少位來表示一個(gè)數(shù)據(jù)有關(guān)）機(jī)器數(shù)的表示范圍：與用多少位來表示一個(gè)數(shù)據(jù)有關(guān) 例例:若用若用8位表示一個(gè)整數(shù)位表示一個(gè)整數(shù),則則 最大值為最大值為01111111（27-1=127), 最小值為最小值為11111111 （-127)（1）數(shù)的符號(hào)表示：通常把最高位定義為符號(hào)位）數(shù)的符號(hào)表示：通常把最高位定義為符號(hào)位1. 符號(hào)數(shù)的機(jī)器數(shù)表示符號(hào)數(shù)的機(jī)器數(shù)表示382. 定點(diǎn)數(shù)定點(diǎn)數(shù)約定小數(shù)點(diǎn)隱含在某一固定位上約定小數(shù)點(diǎn)隱含在某一固定位上（1） 定點(diǎn)整數(shù)定點(diǎn)整數(shù) 帶符號(hào)帶符號(hào) S小數(shù)點(diǎn)小數(shù)點(diǎn) 不帶符號(hào)不帶符號(hào) 不同位數(shù)定點(diǎn)整數(shù)的表示范圍不同位數(shù)定點(diǎn)整

42、數(shù)的表示范圍 （設(shè)用（設(shè)用補(bǔ)碼補(bǔ)碼表示）：表示）：二進(jìn)制位數(shù)二進(jìn)制位數(shù)無符號(hào)整數(shù)范無符號(hào)整數(shù)范圍圍有符號(hào)整數(shù)范圍有符號(hào)整數(shù)范圍80(28-1)-27(27-1)160(216-1) -215(215-1)320(232-1) -231(231-1)定點(diǎn)整數(shù)定點(diǎn)整數(shù)定點(diǎn)小數(shù)定點(diǎn)小數(shù)帶符號(hào)帶符號(hào)不帶符號(hào)不帶符號(hào)39小數(shù)點(diǎn)小數(shù)點(diǎn)（2）定點(diǎn)小數(shù)）定點(diǎn)小數(shù) 約定：小數(shù)點(diǎn)在符號(hào)位、有效數(shù)值部分之間約定：小數(shù)點(diǎn)在符號(hào)位、有效數(shù)值部分之間定點(diǎn)小數(shù)是純小數(shù)，所有數(shù)均小于定點(diǎn)小數(shù)是純小數(shù)，所有數(shù)均小于1。40(1) 浮點(diǎn)數(shù)表示法（科學(xué)表示法）浮點(diǎn)數(shù)表示法（科學(xué)表示法）可以表示特大或特小的數(shù)可以表示特大或特小的數(shù)由

43、兩部分組成：尾數(shù)；階碼由兩部分組成：尾數(shù)；階碼 例：例：0.235104 尾數(shù)：尾數(shù)：0.235；階碼：；階碼：4；底數(shù)：；底數(shù)：10底數(shù)是事先約定的，在機(jī)器數(shù)中不出現(xiàn)底數(shù)是事先約定的，在機(jī)器數(shù)中不出現(xiàn)根據(jù)階碼的不同取值，小數(shù)點(diǎn)位置是浮動(dòng)的。根據(jù)階碼的不同取值，小數(shù)點(diǎn)位置是浮動(dòng)的。12.345678 例：例： 1.2345678 10+1 1234.5678 10-2 3.3.浮點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)數(shù)41 計(jì)算機(jī)中的浮點(diǎn)數(shù)表示成規(guī)格化形式：計(jì)算機(jī)中的浮點(diǎn)數(shù)表示成規(guī)格化形式：0.1|尾數(shù)尾數(shù)|1 從而惟一地規(guī)定了小數(shù)點(diǎn)的位置從而惟一地規(guī)定了小數(shù)點(diǎn)的位置 1100110011(2) 浮點(diǎn)數(shù)在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)形式

44、浮點(diǎn)數(shù)在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)形式:尾數(shù)的位數(shù)決定數(shù)的精度尾數(shù)的位數(shù)決定數(shù)的精度;階碼的位數(shù)決定數(shù)的范圍階碼的位數(shù)決定數(shù)的范圍 階碼階碼數(shù)符數(shù)符階符階符尾數(shù)尾數(shù) 定點(diǎn)整數(shù)定點(diǎn)整數(shù)定點(diǎn)小數(shù)定點(diǎn)小數(shù)例如：二進(jìn)制數(shù)例如：二進(jìn)制數(shù)110.011的規(guī)格化形式為：的規(guī)格化形式為：(0.110011)B2(+11)B42 機(jī)器數(shù)在參與運(yùn)算時(shí)，若將符號(hào)位同時(shí)和數(shù)值參與運(yùn)機(jī)器數(shù)在參與運(yùn)算時(shí)，若將符號(hào)位同時(shí)和數(shù)值參與運(yùn)算，則會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤結(jié)果。算，則會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤結(jié)果。4. 原碼、反碼、補(bǔ)碼原碼、反碼、補(bǔ)碼為解決此問題，計(jì)算機(jī)中引入了原碼、反碼和補(bǔ)碼為解決此問題，計(jì)算機(jī)中引入了原碼、反碼和補(bǔ)碼例如：求例如：求 -54100001

45、01 -5的機(jī)器數(shù)的機(jī)器數(shù)00000100 4的機(jī)器數(shù)的機(jī)器數(shù)10001001 運(yùn)算結(jié)果為運(yùn)算結(jié)果為-943(1) 原碼原碼 例：例：+1原原00000001 -1原原10000001 +127原原01111111 -127原原11111111 +0原原00000000 -0原原10000000 (2) 反碼：正數(shù)同原碼，負(fù)數(shù)除符號(hào)位之外的其它各位取反反碼：正數(shù)同原碼，負(fù)數(shù)除符號(hào)位之外的其它各位取反 例：例：+1反反00000001 -1反反11111110 +127反反01111111 -127反反10000000 +0反反00000000 -0反反11111111(3) 補(bǔ)碼：正數(shù)同原碼，

46、負(fù)數(shù)在反碼基礎(chǔ)上最低位加補(bǔ)碼：正數(shù)同原碼，負(fù)數(shù)在反碼基礎(chǔ)上最低位加1 例：例：+1補(bǔ)補(bǔ)00000001 -1補(bǔ)補(bǔ)11111111 +127補(bǔ)補(bǔ)01111111 -127補(bǔ)補(bǔ)10000001 0的補(bǔ)碼：的補(bǔ)碼： +0補(bǔ)補(bǔ)-0補(bǔ)補(bǔ) 00000000 44利用補(bǔ)碼可以方便地進(jìn)行運(yùn)算：利用補(bǔ)碼可以方便地進(jìn)行運(yùn)算：例：求例：求-5+4求求-5的補(bǔ)碼：的補(bǔ)碼：10000101 11111010 11111011求求+4的補(bǔ)碼：的補(bǔ)碼：00000100相加：相加：11111111+)1111101100000100得到的結(jié)果為某數(shù)的補(bǔ)碼：得到的結(jié)果為某數(shù)的補(bǔ)碼：11111111 求該補(bǔ)碼對(duì)應(yīng)的原碼：如果是負(fù)

47、數(shù)，則取反加求該補(bǔ)碼對(duì)應(yīng)的原碼：如果是負(fù)數(shù)，則取反加1，否則不變，否則不變 11111111對(duì)應(yīng)的原碼為：對(duì)應(yīng)的原碼為：10000001，即，即-1 符號(hào)位也參加了運(yùn)符號(hào)位也參加了運(yùn)算，結(jié)果正確！算，結(jié)果正確！思考思考:補(bǔ)碼補(bǔ)碼10000000表示的值是多少表示的值是多少? 答答: -128, 即即8位負(fù)數(shù)位負(fù)數(shù)所能表示的最小值所能表示的最小值452. 字符的編碼字符的編碼字符包括：西文字符（字母、數(shù)字和各種符號(hào)）、中文字符包括：西文字符（字母、數(shù)字和各種符號(hào)）、中文字符，即所有不可做算術(shù)運(yùn)算的數(shù)據(jù)。字符，即所有不可做算術(shù)運(yùn)算的數(shù)據(jù)。由于計(jì)算機(jī)是以二進(jìn)制的形式進(jìn)行存儲(chǔ)和處理的，因此由于計(jì)算機(jī)是

48、以二進(jìn)制的形式進(jìn)行存儲(chǔ)和處理的，因此字符必須按特定的規(guī)則進(jìn)行字符必須按特定的規(guī)則進(jìn)行二進(jìn)制編碼二進(jìn)制編碼才能保存在計(jì)算才能保存在計(jì)算機(jī)中。機(jī)中。編碼的位數(shù)決定了所能表示的字符數(shù)。編碼的位數(shù)決定了所能表示的字符數(shù)。46ASCII碼碼:美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼; American Standard Code for Information Interchange用用7位二進(jìn)制編碼位二進(jìn)制編碼,可以表示可以表示128個(gè)字符。個(gè)字符?？刂谱址嚎刂谱址?3個(gè)；普通字符：個(gè)；普通字符：95個(gè)。見個(gè)。見P21表表1-8 例如：例如：“a”字符的編碼為字符的編碼為1100001，對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)

49、是，對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)是97； 常見字符：常見字符： 換行換行 (LF) 0AH 10 回車回車 (CR) 0DH 13 空格空格(SP) 20H 32 09 30H39H 4857 AZ 41H5AH 6590 az 61H7AH 97122西文字符機(jī)內(nèi)碼西文字符機(jī)內(nèi)碼：7位位ASCII碼，加上最高為碼，加上最高為0(1) 西文字符西文字符編碼編碼47(2) 漢字編碼漢字編碼 漢字是象形文字，種類繁多，編碼相對(duì)復(fù)雜。漢字是象形文字，種類繁多，編碼相對(duì)復(fù)雜。 在一個(gè)漢字處理系統(tǒng)中，輸入、內(nèi)部處理、輸出對(duì)漢在一個(gè)漢字處理系統(tǒng)中，輸入、內(nèi)部處理、輸出對(duì)漢字編碼的要求不盡相同。因此需要進(jìn)行一系列漢字編字

50、編碼的要求不盡相同。因此需要進(jìn)行一系列漢字編碼及轉(zhuǎn)換。碼及轉(zhuǎn)換。 輸入碼輸入碼國標(biāo)碼國標(biāo)碼字形碼字形碼 機(jī)內(nèi)碼機(jī)內(nèi)碼 地址碼地址碼漢字輸出漢字輸出 漢字輸入漢字輸入 48 漢字輸入碼漢字輸入碼 按標(biāo)準(zhǔn)鍵盤上按鍵的不同排列組合對(duì)漢字進(jìn)行編碼。按標(biāo)準(zhǔn)鍵盤上按鍵的不同排列組合對(duì)漢字進(jìn)行編碼。 目前已經(jīng)有幾百種漢字輸入編碼法。目前已經(jīng)有幾百種漢字輸入編碼法。 衡量編碼好壞的標(biāo)準(zhǔn)：編碼短；重碼少；好學(xué)好記。衡量編碼好壞的標(biāo)準(zhǔn)：編碼短；重碼少；好學(xué)好記。 常用的兩類輸入法：常用的兩類輸入法：音碼類：全拼、雙拼、自然碼和智能音碼類：全拼、雙拼、自然碼和智能ABC、 sogou輸入法等輸入法等 形碼類：五筆字

51、型法、鄭碼輸入法等形碼類：五筆字型法、鄭碼輸入法等 發(fā)展趨勢(shì)：智能化輸入。如語音輸入、手寫輸入、掃發(fā)展趨勢(shì)：智能化輸入。如語音輸入、手寫輸入、掃描輸入描輸入49 漢字區(qū)位碼和漢字國標(biāo)碼漢字區(qū)位碼和漢字國標(biāo)碼國標(biāo)碼國標(biāo)碼全稱全稱: GB2312-80,信息交換用漢字編碼字符集基信息交換用漢字編碼字符集基本集本集, 是中文信息處理的國家標(biāo)準(zhǔn)，也稱是中文信息處理的國家標(biāo)準(zhǔn)，也稱漢字交換碼漢字交換碼。共共6763個(gè)漢字：個(gè)漢字：一級(jí)漢字：按漢語拼音排列，一級(jí)漢字：按漢語拼音排列，3755個(gè)個(gè)二級(jí)漢字：按偏旁部首排列，二級(jí)漢字：按偏旁部首排列，3008個(gè)個(gè)分分94個(gè)區(qū)個(gè)區(qū),每個(gè)區(qū)每個(gè)區(qū)94個(gè)漢字個(gè)漢字,

52、由區(qū)號(hào)和位號(hào)構(gòu)成由區(qū)號(hào)和位號(hào)構(gòu)成“區(qū)位碼區(qū)位碼”區(qū)號(hào)區(qū)號(hào) 位號(hào)位號(hào)國標(biāo)碼國標(biāo)碼：由區(qū)號(hào)和位號(hào)各加：由區(qū)號(hào)和位號(hào)各加32構(gòu)成構(gòu)成 例如：例如：“中中”位于第位于第54區(qū)第區(qū)第48位，區(qū)位碼為位，區(qū)位碼為5448。 例如：例如：“中中”的國標(biāo)碼的國標(biāo)碼868050 漢字機(jī)內(nèi)碼漢字機(jī)內(nèi)碼漢字國標(biāo)碼：每個(gè)國標(biāo)碼占兩個(gè)字節(jié)，漢字國標(biāo)碼：每個(gè)國標(biāo)碼占兩個(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)每個(gè)字節(jié)的最高的最高位為位為0。漢字機(jī)內(nèi)碼：將國標(biāo)碼每個(gè)字節(jié)的最高位由漢字機(jī)內(nèi)碼：將國標(biāo)碼每個(gè)字節(jié)的最高位由0變?yōu)樽優(yōu)?，以，以區(qū)別于西文字符。區(qū)別于西文字符。 （西文字符機(jī)內(nèi)碼：（西文字符機(jī)內(nèi)碼：7位位ASCII碼，加上最高位碼，加上最高位0）例如：例如： 漢字漢字 漢字國標(biāo)碼漢字