计算机基本概念.ppt

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1、计算机应用基础计算机应用基础（电子教案）1.1 1.1 计算机概述计算机概述1.2 1.2 计算机中数据表示和信息编码计算机中数据表示和信息编码第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识重重 点点1 1 第一台电子计算机的诞生第一台电子计算机的诞生2 2 微机的主要特点微机的主要特点3 3 数字化信息编码与数据表示数字化信息编码与数据表示难难 点点1 1、电子计算机的发展电子计算机的发展2 2、数字化信息编码与数据表示数字化信息编码与数据表示一、计算机含义一、计算机含义 计算机：计算机：计算机：计算机：英文名称（Computer)，是一种能自动、高速进行数据处理和数值计算的电子设备。PC机的含

2、义：个人计算机，俗称微机。CPU含义：中央处理器，将控制器和运算器合二为一，是微机的主要特点。计算机概述二、计算机的发展二、计算机的发展二、计算机的发展二、计算机的发展 1.第一台电子计算机的诞生：第一台电子计算机的诞生：1946年年2月，在美国宾夕法尼亚大学，名为月，在美国宾夕法尼亚大学，名为ENIAC。计算机概述3.计算机发展的四个阶段（计算机发展的四个阶段（四代四代）4.微机的六个发展阶段（微机的六个发展阶段（六阶段六阶段）2.冯冯诺依曼设计思想：诺依曼设计思想：（1）电子计算机应由）电子计算机应由控制器、运算器、存储器、控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备输入设备和输出设备五个部

3、分组成。五个部分组成。（2）计算机中的数据以）计算机中的数据以二进制二进制表示。表示。（3）冯）冯诺依曼原理：即诺依曼原理：即“存储与程序控制存储与程序控制”原理，将原理，将程序与数据存储在计算机里，由计算机自动执行程序。程序与数据存储在计算机里，由计算机自动执行程序。代次代次起止年份起止年份所用电子元所用电子元器件器件数据处理方数据处理方式式运算速运算速度度应用领域应用领域第一代第一代194657电子管电子管汇编语言、代汇编语言、代码程序码程序5千千3万万次次/秒秒国国防防及及高高科科技技第二代第二代195864晶体管晶体管高高级级程程序序设设计计语言语言数数十十万万几几百万次百万次/秒秒工

4、工程程 设设 计计、数据处理数据处理第三代第三代196570中、小规模集中、小规模集成电路成电路结结构构化化、模模块块化化程程序序设设计计、实时处理实时处理数数百百万万几几千万次千万次/秒秒工工业业 控控 制制、数据处理数据处理第四代第四代1970今今大规模、超大大规模、超大规模集成电路规模集成电路分分时时、实实时时数数据据处处理理、计计算算机网络机网络上上亿亿条条指指令令/秒秒工工业业、生生活活等各方面等各方面计算机发展的四个阶段计算机发展的四个阶段计算机概述代次代次起止年份起止年份CPU数据位数数据位数主频主频（MHZ）第一代第一代19711972Intel4004、80084位、位、8位

5、位1第二代第二代19731977Intel80808位位2第三代第三代19781980Intel808616位位5第四代第四代19811992Intel80386、8048632位位25第五代第五代19931998Pentium及及 Pentium Pro64位位60400第六代第六代1999今今Pentium64位位450800微机的六个发展阶段微机的六个发展阶段计算机概述（1 1）运算速度快运算速度快：目前计算机的运算速度已达数百亿次：目前计算机的运算速度已达数百亿次/秒。秒。（2）精精度度高高：计计算算机机内内部部数数据据采采用用二二进进制制，数数据据数数位位为为64位位，可精度到可精度

6、到15位有效数字。位有效数字。（3）自自动动化化能能力力强强：计计算算机机是是由由程程序序控控制制其其操操作作过过程程的的，能能自动地、连续地工作，完成预定的处理任务。自动地、连续地工作，完成预定的处理任务。（4）超强的记忆能力超强的记忆能力：计算机具有强大的数据：计算机具有强大的数据存储存储能力。能力。（5）具具有有逻逻辑辑判判断断能能力力：在在相相应应程程序序的的控控制制下下，计计算算机机具具有有判断判断“是是”与与“否否”并根据判断做出相应处理的能力。并根据判断做出相应处理的能力。三三.计算机的特点计算机的特点计算机概述 （1）科学计算）科学计算 （2）数据处理）数据处理 （3）过程控制

7、）过程控制 （4 4）计算机辅助系统（计算机辅助系统（CAI、CAT、CAD、CAM）主主要要包包括括计计算算机机辅辅助助教教育育（CAI）、计计算算机机辅辅助助测测试试（CAT）、计计算算机辅助设计（机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（）和计算机辅助制造（CAM）等。）等。（5）计算机网络）计算机网络 （6）人工智能（）人工智能（AI）（7）多媒体技术应用）多媒体技术应用四四.计算机的应用计算机的应用计算机概述五.计算机的发展趋向计算机的发展趋向1巨型化巨型化2微型化微型化3多媒体化多媒体化4网络化网络化5智能化智能化 我们希望计算机应有我们希望计算机应有“观赏观赏”、“视听视听”、“语言

8、语言”、“学习学习”等能力。等能力。6非冯非冯诺依曼式诺依曼式 产生类似人类结构的计算机。生物计算机、光子计算机、量产生类似人类结构的计算机。生物计算机、光子计算机、量子计算机。子计算机。计算机概述六.如何开机与关机1.1.开机开机 打开打开显示器显示器的电源开关。的电源开关。若使用其它外设，也打开外设开关。若使用其它外设，也打开外设开关。打开打开主机主机电源开关。电源开关。2.2.关机关机关机与开机顺序关机与开机顺序相反相反，先关主机，再关外设。，先关主机，再关外设。计算机概述计算机中数据表示和信息编码计算机中数据表示和信息编码一一.进位计数制的基本概念进位计数制的基本概念1进位计数制进位计

9、数制（按进位的原则进行计数，称为进位计数制）（按进位的原则进行计数，称为进位计数制）例如：十进制数，逢十进一；一周七天，逢七进一；一小时例如：十进制数，逢十进一；一周七天，逢七进一；一小时60分钟，逢六十进一等。用户常用的是十进制数，而计算机中常用的分钟，逢六十进一等。用户常用的是十进制数，而计算机中常用的是二进制数。是二进制数。2基数基数（在进位计数制中每个数位上允许使用（在进位计数制中每个数位上允许使用数码的个数）数码的个数）例如，十进制数，基数是例如，十进制数，基数是10；十六进制数，基数是；十六进制数，基数是16；八进制；八进制数，基数是数，基数是8；二进制数，基数是；二进制数，基数是

10、2。3权权 以基数为底，数码所在位置的以基数为底，数码所在位置的序号序号为指数的整数次幂（整数部为指数的整数次幂（整数部分分个位个位的位置序号为的位置序号为0），称为这个数码的权。），称为这个数码的权。例如：（28.6）10是十进制数，基数是10，其中2的权是101，8的权是100，6的权是10-1。二二.计算机中的常用计数制计算机中的常用计数制二进制、十进制、十六进制数据对照见二进制、十进制、十六进制数据对照见下页表所示下页表所示 计算机中数据表示和信息编码计算机中数据表示和信息编码1十进制（代码十进制（代码09）基数：基数：10数据标识：字母数据标识：字母D或不带字母。或不带字母。进位法则

11、：逢十进一，借一当十进位法则：逢十进一，借一当十2二进制（代码二进制（代码0、1）基数：基数：2数据标识：字母数据标识：字母B。进位法则：逢二进一，借一当二进位法则：逢二进一，借一当二3十六进制（代码十六进制（代码09、A F）基数：基数：16数据标识：字母数据标识：字母H进位法则：逢十六进一，借一当十六进位法则：逢十六进一，借一当十六4八进制（代码八进制（代码07）基数：基数：8数据标识：字母数据标识：字母O进位法则：逢八进一，借一当八进位法则：逢八进一，借一当八计算机中数据表示和信息编码计算机中数据表示和信息编码三、不同进制之间的转换1二进制与十进制的相互转换二 十法则：每一位数字乘以它的

12、位权2n，再以十进制的方法相加就可以得到它的十进制的值。【例1】（10110.011）B=124+023+122+121+020+02-1+12-2+12-3=（22.375）D注意：整数部分的权为个位20，从右向左，每移一位，幂次加1小数部分的权为第一位小数2-1，从左向右，每移一位，幂次加-1计算机中数据表示和信息编码计算机中数据表示和信息编码十 二的法则：整数部分采用的是倒除法，即“除2取余逆序排列”。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

13、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。计算机中数据表示和信息编码计算机中数据表示和信息编码【例】将（【例】将（236236）D D转换成二进制。转换成二进制。转换过程如下图所示。转换过程如下图所示。将十进制数转变成二进制数将十进制数转变成二进制数计算机中数据表示和信息编码计算机中数据表示和信息编码 小数部分：采用的是顺乘法，即“乘2取整顺序排列”。的方法。（1）将十进制小数部分乘2，保存整数部分。（2）若仍有小数，可重复第一步（重复次数由所需精度确定，否则进行第三步。（3）将所有的整数找出，最先得出的整数作为转换后小数的第一位，其余各整数依次排列而成的新的数据就是

14、转换成二进制的结果。计算机中数据表示和信息编码计算机中数据表示和信息编码【例】将（【例】将（0.860.86）D D转换成二进制。转换成二进制。转换过程如下图所示。转换过程如下图所示。(0.86)D=(0.1101)B(0.86)D=(0.1101)B将十进制小数转变成二进制数将十进制小数转变成二进制数计算机中数据表示和信息编码计算机中数据表示和信息编码2二进制数与十六进制数的相互转换二 十六的法则（四合一）整数部分：从个位向左开始，每四位二进制数划为一组，用一位十六进制数代替，小数部分：从小数第一位向右开始，每四位二进制数划为一组，用一位十六进制数代替，十六 二的法则 （一换四）一位十六进制

15、数用四位二进制数来替换，不足四位左补“0”。如图所示，将二进制数转变成十六进制数。将二进制数转变成十六进制数将二进制数转变成十六进制数计算机中数据表示和信息编码计算机中数据表示和信息编码3十六进制与十进制的相互转换 可以分成两步完成：将待转换的十六进制数转换成二进制，然后再将二进制数转换成十进制。直接转换：十六十进制 每一位数字乘以它的位权16n，再以十进制的方法相加就可以得到它的十进制的值。十六十进制 整数部分：采用的是倒除法，即“除16取余逆序排列”。的方法。小数部分：采用的是顺乘法，即“乘16取整顺序排列”。的方法。计算机中数据表示和信息编码计算机中数据表示和信息编码计算机中数据表示和信

16、息编码计算机中数据表示和信息编码四、二进制的算术运算四、二进制的算术运算运算运算规则规则加法规则：加法规则：0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=10减法规则：减法规则：0-0=0，1-0=1，0-1=1，0-1-1=0乘法规则：乘法规则：00=0，0 1=0，1 0=0，1 1=1除法规则：除法规则：0 1=0，11=1例：例：例：例：(110010101)B+(111011101)B=?(1101110010)B(1001000)B(1000001)B(101)B(111011101)B-(110010101)B=?(101)B (1101)B=?(11001)B (101)B=?计

17、算机中数据表示和信息编码计算机中数据表示和信息编码五、数据的存储单位五、数据的存储单位数据在计算机中均以数据在计算机中均以二进制二进制表示，并用它们的组合表示不同类型的信息。表示，并用它们的组合表示不同类型的信息。1.位位(记为记为Bit)一个二进制位称为比特，用一个二进制位称为比特，用b表示，位是计算机中表示，位是计算机中最小最小的信息单位。的信息单位。2.字节（记为字节（记为Byte)八个二进制位称为字节，用八个二进制位称为字节，用B表示，它是数据处理和数据存储的基本表示，它是数据处理和数据存储的基本单位。单位。1B=8Bit。3.字字 由若干字节组成（通常取字节的整数倍），是计算机进行数

18、据由若干字节组成（通常取字节的整数倍），是计算机进行数据处理的运算单位。处理的运算单位。4.字长字长 一个字所包含的一个字所包含的二进制位二进制位数，是计算机性能的重要标志。数，是计算机性能的重要标志。5.计算机的存储容量计算机的存储容量 主要指存储器所能存储信息的字节数。常用的容量单位有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：，它们之间的关系是：1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB。1BCD码：用四位二进制数表示09的十进制数。五五.信息编码信息编码十进制十进制BCDBCD码码十进制十进制BCDBCD码码0 0000

19、000005 5010101011 1000100016 6011001102 2001000107 7011101113 3001100118 8100010004 4010001009 910011001十进制数和十进制数和BCD码对照表码对照表计算机中数据表示和信息编码计算机中数据表示和信息编码【例】【例】73=（0111 0011）BCD 73（1001001）B注注意意：BCD码码在在书书写写时时，每每一一个个代代码码之之间间一一定定要要留留有有空空隙隙，以以避避免免BCD码与纯二进制码混淆。码与纯二进制码混淆。765765432143210000000010010100100110

20、1110010010110111011011111100000000NULNULDLEDLESPSP0 0 P Pp p00010001SOHSOHDC1DC1！1 1A AQ Qa aq q00100010STXSTXDC2DC2”2 2B BR Rb br r00110011ETXETXDC3DC3#3 3C CS Sc cs s01000100EOTEOTDC4DC4$4 4D DT Td dt t01010101ENQENQNAKNAK%5 5E EU Ue eu u01100110ACKACKSYNSYN&6 6F FV Vf fv v7位位ASCII码表码表计算机中数据表示和信息编

21、码计算机中数据表示和信息编码2ASCII码码7657654321432100000000100101001001101110010010110111011011111101110111BELBELETBETB7 7G GW Wg gw w10001000BSBSCANCAN（8 8H HX Xh hx x10011001HTHTEMEM）9 9I IY Yi iy y10101010LFLFSUBSUB*：J JZ Zj jz z10111011VTVTESCESC+；K K k k 11001100FFFFFSFS，N Nn n 11111111SISIVSVS/？O Oo oDELDEL计

22、算机中数据表示和信息编码计算机中数据表示和信息编码计算机中数据表示和信息编码计算机中数据表示和信息编码3、汉字编码、汉字编码1981年我国颁布了年交换汉字编码字符集基本集，即国家标准 GB 3212-80 共收集汉字6763，分两级：第一级3755个汉字，属于常用汉字，汉汉字拼音字母顺序排列；第二级3008个汉字，属次常用汉字，按部首排列。计算机中处理汉字的步骤：1）首先将每个汉字以外部码输入计算机）首先将每个汉字以外部码输入计算机2）将外部码转换成计算机能识别的汉字内码进行存储）将外部码转换成计算机能识别的汉字内码进行存储3）将内码转换成字形码输出）将内码转换成字形码输出（1）汉字外部码 又

23、称为汉字输入码，是指从键盘上输入汉字时采用的编码。又称为汉字输入码，是指从键盘上输入汉字时采用的编码。（2）汉字国标码 GB2312-80编码简称国标码，是汉字信息交换的标准编码。编码简称国标码，是汉字信息交换的标准编码。国标码用两个字节的低7位对汉字进行编码。ASCII码国标码 国标码=区位码（用十六进制表示）+2020H。0 0ASCIIASCII码码低低7 7位位计算机中数据表示和信息编码计算机中数据表示和信息编码0国国标码标码第一字第一字节节低低7位位0国国标码标码第二字第二字节节低低7位位（3）汉字机内码 机内码是指一个汉字被计算机内部系统进行存储、处理和传输机内码是指一个汉字被计算

24、机内部系统进行存储、处理和传输时而使用的编码。时而使用的编码。为了保证中西文兼容，同时又能区分ASCII码和汉字，因此机内码是将国标码的两个字节的最高位置为“1”。因此，机内码为如下格式：计算机中数据表示和信息编码计算机中数据表示和信息编码机内码机内码=国标码国标码+8080H=区位码（用十六进制表示）区位码（用十六进制表示）+A0A0H1国国标码标码第一字第一字节节低低7位位1国国标码标码第二字第二字节节低低7位位（4）汉字字形码 又称汉字字模，用于汉字的输出。是计算机屏幕显示和在打印又称汉字字模，用于汉字的输出。是计算机屏幕显示和在打印机上输出汉字的编码机上输出汉字的编码 汉字的字形通常采

25、用点阵的方式产生。汉字点阵有1616点阵、3232点阵和6464点阵。例按1616点阵存放两级汉字的汉字库，大约需要占用多少字节？161667638=216416B计算机中数据表示和信息编码计算机中数据表示和信息编码（4）各种编码之间的关系 计算机中数据表示和信息编码计算机中数据表示和信息编码区位输入法拼形输入法拼音输入法汉字国标码汉字机内码汉字字形码显示汉字打印汉字课堂小结课堂小结1 计算机发展和微机发展的几个阶段计算机发展和微机发展的几个阶段2 计算机的分类、特点及应用计算机的分类、特点及应用3 数字化信息与数据表示数字化信息与数据表示4 常用的信息编码常用的信息编码计算机中数据表示和信息编码计算机中数据表示和信息编码请提问谢谢！结结结结 束束束束