第1章计算机概论.ppt.ppt

本章要点 通过学习，要求掌握 1、计算机的发展过程 2、计算机的特点 3、计算机数制与编码 4、计算机的分类和应用领域 难点是计算机数制间的转换。 1.1 计算机的诞生 人类“计算”史 1.1 计算机的诞生 什么是计算机? 计算机就是一种信息处理机，即对信息进行编码、存储、转换、传输、检测等操作的机器。 什么是信息？ 反映客观情况的资料（有狭义与广义之分） 计算机能处理什么样的信息？ 数字化信息——仅由0和1组成的代码串 任何信息交由计算机处理必须经过数字化 输入计算机的信息分为两大类： 数据（Data） 程序（Program） 1.1 计算机的诞生 计算机处理信息的过程？ 信息加工即对信息进行编码、存储、转换、传输、检测等操作。 1.3 电子计算机的特点 运算速度快 每秒几百亿次几千亿次 计算精度高 可使用足够多的二进制位数来获得所要求的数据精度 具有逻辑判断能力 这是区别于其它任何机器的一个特点 存储容量大，具有“记忆”功能 提供大容量的存储器来存储程序和数据 自动化程度高 可按照人们事先编制好的程序自动连续地进行各种操作 1.4 计算机的数制与编码 计算机为什么要采用二进制 受至于元器件晶体管 具有两个完全不一样的状态（截至或导通） 状态稳定 状态转换快 晶体管体积小，便于集成 功耗小，价格便宜 二进制运算规则简单 物理上容易实现数据存储 便于逻辑判断 思考：二进制是如何表示的？ 1.4 计算机的数制与编码 重新认识十进制 使用0,1,2,3,4,5,6,7,8,9十个数码表示数 进位规则：逢十进一 基数：10 示例 (85.12)10 = 8×101 + 5×100 + 1×10－1 + 2×10－2 其中，101 ,100 , 10－1 , 10－2分别称为权值，它是以基数为底、位号为幂所构成的指数。 1.4 计算机的数制与编码 二进位计数制 使用0,1两个数码表示数 进位规则：逢二进一 基数：2 示例 (101.01)2 = 1×22 + 0×21 + 1×20 + 0×2-1 +1×2-2 = (5.25)10 二进制与十进制的转换 二进制转化为十进制：按权值相加 十进制转化为二进制：整数部分除2取余逆排列，小数部分乘2取整。 1.4 计算机的数制与编码 十进制转化为二进制 例如，(205.345)10=( ??? ) 2 1.4 计算机的数制与编码 整数、实数的表示方法 数的长度 在计算机中，数的长度按比特(bit,二进制位)来计算。但因存储容量常以“字节”为计算单位，所以数据长度也常以字节为单位计算。1字节(Byte)=8比特(bit)。 数的符号 数的最高位(左边第一位)来表示数的正负号，约定“0”表示正，“1”表示负。 小数点的表示 数为实数时才涉及到小数点，一般在特定位置默认有一个小数点，但总是隐含的。 1.4 计算机的数制与编码 定点数的表示方法 定点整数：小数点约定在数值最低位之后。 定点纯小数：小数点约定介于符号位与数值的最高位之间。 思考： 1.4 计算机的数制与编码 浮点数的表示方法 N=t×2e 其中，t称为N的尾数，是一个二进制纯小数，e称为 N的阶码，是一个二进制整数。 例如: (110.011)2=0.110011×2＋11 在计算机内浮点数使用阶码和尾数两部分表示 ： 1.4 计算机的数制与编码 原码、反码与补码及其意义 与机器的位数有关，8位机、16位机、32位机等。 原码：符号位用0或1表示，数值部分用该整数的绝对值的二进制表示。 例如：[-39]原 [+17]原反码：正数的反码与原码相同、负数的反码是把其原码除符号位以外的各位取反(0、1互变)。 例如：[-39]反 [+17]反补码：正数的补码与原码相同、负数的补码是在其反码的最低位加1。 例如：[-39]补 [+17]补 补码的作用：将减法运算转换成加法运算。 1.4.5 符号编码 符号编码：因为计算机内部是不可能直接存储英文字符、汉字、特殊符号等，因此就必须按照一定的方式用统一的二进制代码来对这些符号进行编码。 ASCII码：美国标准信息交换码，用7位代码串来编码（占用一个字节存储空间，字节最高位为0），主要用于处理英文字符。标准ASCII码能表示128个字符。 字符的ASCII值=(0列行)2 例如：字符A的ASCII值=2 ASCII码表包含：英文大小写字母、数字字符、标点符号、特殊符号和