第一章-计算机基础知识.pptVIP

* * * * * * * * * 霍旭光 第一章：计算机基础知识 知识结构 计算机的概念 计算机的基础概念 计算机的发展 计算机的分类 计算机的应用领域及其发展趋势 信息的表示和存储 数制基础 数制之间的转换 计算机中的数据单位 数据编码 1.1计算机的概念 ? 定义： 能够接收和存储信息，并按照人们事先编写并存储在其内部的程序对输入的信息进行加工、处理，然后把处理结果输出的高度自动化的电子设备。 1.1计算机的概念 ? 计算机的特点： 处理信息快，运算精度高，可靠性好 运算速度衡量：用每秒执行的定点加法的次数或平均每秒钟执行的指令条数来衡量。 具有‘记忆’和逻辑判断能力 通过存储器实现‘记忆’功能 具有比较、判断等逻辑运算功能，这是推理的前提 可以自动执行程序 计算机的工作方式：将程序和数据预先存放在计算机内，工作时按程序规定的操作，一步步的自动完成，一般无需人工干预，因此自动化程度较高。 1.1计算机的概念 ? 计算机的特点： 高性能实时通信和交流能力 计算机技术和通信技术的密切结合使得分散在各地的级算计及其外围设备通过网络将数据直接发送、集中、交换和再分配。 信息具有实时性、可交换性，从而提高了信息的处理效率。 信息表达形式直观、使用方便 1.1计算机的概念 ? 计算机的发展： 诞生 1946年世界上第一台计算机在美国宾夕法尼亚诞生，取名ENIAC，占地170平米，30多吨。 发展历程 第一代：电子管计算机 第二代：晶体管计算机 第三代：集成电路计算机 第四代：大规模集成电路计算机 第五代：超大规模集成电路计算机 1.1计算机的概念 ? 计算机的分类： 巨型机（超级计算机），银河、曙光、神威 大型机（主要用在计算中心和计算机网络中） 中型机 小型机 微型机 工作站（与高档微机差别不大） 1.1计算机的概念 ? 计算机的应用领域： 科学计算（数值计算） 信息管理（数据处理）如：MIS 过程检测与控制 辅助技术，如：CAD CAM CAI 网络应用 数据库应用 人工智能 多媒体 1.1计算机的概念 ? 未来计算机的发展趋势： 量子计算机（数据用量子位存储） 光子计算机 生物计算机 纳米计算机 1.2数据的表示与存储 ? 数制基础： 信息处理的前提是信息的表示 信息表示的形式是二进制数字编码 数制：用一组固定的数字和一套统一的规则来表示数目的方法 进位计数制 三个要素： 数位：数码在一个数中所处的位置 基数：在某种进位计数制中，每个数位上所能使用的数码的个数，如： 二进制的基数是2，每个数位上作能使用的数码为0和1两个数码 位权：处在不同位置上的数字所代表的值是确定的，这个固定位置的值 称作位权。如二进制第二位位权为2，第三位4 , … 1.2数据的表示与存储 ? 数制基础： 一般我们用（）角标 来表示，如（1101）2 （1101）B 常用的几种进位计数制 十进制 基数为10 ，特点是 逢十进一 （1011）10＝1×103＋0×102＋1×101＋1×100 八进制 十六进制 具有16个不同的数码符号0 1 2 … 9 A B … F 二进制 两个不同的数字符号，逢2进1 1.2数据的表示与存储 ? 数制之间的转换： 十进制整数－》二进制 用“除2取余法” 1.2数据的表示与存储 ? 数制之间的转换： 十进制小数－》二进制 用“乘2取整法” 将(0.745)10转换成四位二进制小数，转换过程如下： 0.745×2 ＝ 1.490 取出整数1 (最高位) 0.490×2 ＝ 0.980 取出整数0 0.980×2 ＝ 1.960 取出整数1 0.960×2 ＝ 1.920 取出整数1 (最低位) 0.920 转换结束 这里，第四次乘积的小数部分不为0，但已满足题目所要求的精度，所以， (0.745)10 ≈ (0.1011)2。显然，在转换过程中，做的乘法次数越多，结果就越精确。 1.2数据的表示与存储 ? 数制之间的转换： 十进制数转换成八进制数的方法是：整数部分转换采用“除8取余法”；小数部分转换采用“乘8取整法”。 十进制数转换成十六进制数的方法是：整数部分转换采用“除16取余法”；小数部分转换采用“乘16取整法”。 1.2数据的表示与存储 ? 数制之间的转换： 二进制数转换成十进制数的方法是： 将二进制数按位权展开求和 其他进制－》十进制 道理类似 1.2数据的表