大学计算机 理论篇 第2章 计算机.pptx

《大学计算机——理论篇》 第2章 计算思维与计算机 数和计算机的起源与发展 ——计算思维的内容不断扩展 计算机中信息的表示 ——计算思维之：抽象和表示为0和1 计算机系统 ——计算思维之：实现程序执行的自动化 计算机软硬件系统构造的计算思维(重点) 本章讲授2学时 计算机科学家 2017-6-4 1 数和计算机的起源与发展 ——计算思维的内容不断扩展 算盘 算筹 计算尺 石子、结绳、刻痕计数 2017-6-4 2 数和计算机的起源与发展 ——计算思维的内容不断扩展 算盘 算筹 计算尺 石子、结绳、刻痕计数 加法器 差分机 2017-6-4 3 2017-6-4 4 数和计算机的起源与发展 ——计算思维的内容不断扩展 计算工具（硬件）在更新,其结构的复杂性在增加, 抽象出的模型和算法（软件）在改变, 计算的方便性和快速化在提高, 自动化程度在增强。 2017-6-4 5 因此可以说，手指、石子、结绳、刻痕、算筹、算盘、 计算尺、机械式计算机等计算工具到电子计算机的发展过程 是计算思维的本质和内容 ——抽象和自动化不断扩展的过程。 计算机中信息的表示 ——计算思维之:抽象和表示为0和1 电子计算机采用二进制：使用数码0和1 电子计算机采用二进制：使用数码0和1 需要运用计算思维的本质 ——抽象和自动化之一 ——抽象， 把所有信息抽象和表示为0和1。 表示为0和1后，计算机就可以识别和处理。 降低了计算机设计的复杂度和计算机结构的复杂度。 2017-6-4 6 2017-6-4 7 1、冯·诺依曼思想 2、计算机发展 3、中国计算机发展 4、计算机特点和分类 5、计算机应用 6、计算机发展趋势 2017-6-4 8 数制及其转换 进位计数制是用进位的方法进行计数的数制，简称进制。 名词术语： 数码：用来表示某种数制的一组符号 基数：数制所使用的数码个数，用R表示，称R进制 位权：指数码在不同位置上的权值，各进制中权的值等于基数的整数次幂。 计算机中信息的表示 2017-6-4 9 位权与基数的关系 一个数字在某个位置上的值等于该数字与这个位置上的权值的乘积。 各进制中权的值等于基数的整数次幂。小数点左边第一位的位权是基数的0次幂，然后每向左移一位指数增加1，每右移一位指数减少1。 （286）10中，2的位权是102；8的位权是101，6的位权是100 （247）8中，2的位权是82；4的位权是81，7的位权是80 2017-6-4 10 常用的进位计数制 十进制（Decimal system ）：0123456789 基数为10，逢十进一，借一当十 二进制（Binary system）：0 1 基数为2，逢二进一，借一当二 八进制（Octal system） 基数为8，逢八进一，借一当八 十六进制（Hexadecimal system） ：0123456789ABCDEF 基数为16，逢十六进一，借一当十六 2017-6-4 11 不同进制数的表示： ⑴ 把一组数用括号括起来，再加这种进制的下标（十进制可省略下标） ⑵ 在数字后加字母（十进制可省略）表示进制 2017-6-4 12 0 - 16之间整数的常用进制数对应关系 2017-6-4 13 进制的转换 任何一种数制表示的数都可以写成按位权展开的多项式之和，称为按权展开式。 例： 十进制数369.5的按权展开式是 3×102+6×101+9×100+5×10-1 二进制数101.1的按权展开式是 1×22+0×21+1×20+1×2-1 十六进制数BCF.E的按权展开式是 11×162+12×161+15×160+14×16-1 2017-6-4 14 ⑴ 任意进制转化为十进制 写出按权展开式，然后按十进制进行计算。 例： （101.1）2＝1×22+0×21+1×20+1×2-1 ＝（5.5）10 （A108.8）16＝ 10×163+1×162+0×161 +8×160 +8×16-1 ＝（41227.5）10 2017-6-4 ⑵十进制转化为任意进制数 整数部分和小数部分 分别转化然后合并 ①整数部分 除基数取余法 例：把十进制整数