第1章计算机概述精选文档.ppt

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1、第1章计算机概述本讲稿第一页，共四十四页1 1.1.1 概概 述述1.1.2 2计算机的计算机的数数制与编码制与编码 (重点重点)1.31.3计算机的基本运算计算机的基本运算目录（主讲章节）本讲稿第二页，共四十四页本章教学目标 1.了解计算机的工作原理和特点2.了解计算机的发展、应用及分类3.理解计算机中的数制与编码知识4.掌握二进制与十进制之间的转换 本讲稿第三页，共四十四页重点与难点 1.计算机的工作原理2.计算机的特点3.计算机的应用及分类4.二进制与十进制之间的转换本讲稿第四页，共四十四页1 1.1.1 概概 述述计算机与信息处理计算机与信息处理计算机的特点计算机的特点计算机的分类计算

2、机的分类计算机的应用领域计算机的应用领域计算机的发展方向计算机的发展方向本讲稿第五页，共四十四页计计算算机机是是一一种种能能按按照照事事先先存存储储的的程程序序，自自动动、高高速速地地进进行行大大量量数数值值计计算算和和各各种种信信息息处处理理的的现现代代化化智智能能电子装置。电子装置。什么是计算机什么是计算机?计算机与信息处理计算机与信息处理本讲稿第六页，共四十四页计算机是信息处理机，它是人脑功能计算机是信息处理机，它是人脑功能的延长，能帮助人更好地存储、检索、加的延长，能帮助人更好地存储、检索、加工信息和再生信息。工信息和再生信息。什么是信息处理什么是信息处理?指计算机对信息的编码、指计算

3、机对信息的编码、存储、转换、传输、检存储、转换、传输、检测等操作。测等操作。作为信息处理机的计算机作为信息处理机的计算机本讲稿第七页，共四十四页第一代第一代电子管计算机电子管计算机第二代第二代 晶体管计算机晶体管计算机从从1946年第一台计算机诞生至今，已经历了四年第一台计算机诞生至今，已经历了四代代：主要元件主要元件主要元件主要元件本讲稿第八页，共四十四页第三代第三代 集成电路计算机集成电路计算机第四代第四代 （超）大规模集成电路计算机（超）大规模集成电路计算机（详见后表）（详见后表）主要元件主要元件本讲稿第九页，共四十四页本讲稿第十页，共四十四页 主攻目标主攻目标让计算机具有人的听、让计算

4、机具有人的听、说、读、写和思维推理能力。说、读、写和思维推理能力。这是计算机的发展方向之一。但目这是计算机的发展方向之一。但目前还未达到完全实用、普及阶段。前还未达到完全实用、普及阶段。第五代第五代 人工智能计算机人工智能计算机语言翻译、人像识别、智能机器人等就是一些应用的例子本讲稿第十一页，共四十四页12现今普遍采用的计算机均属于现今普遍采用的计算机均属于 Von NeumannVon Neumann型型结构，这种结构的计算机具有五大特点：结构，这种结构的计算机具有五大特点：计算机基础知识计算机基础知识 1.1.五大部件五大部件2.2.程序存贮程序存贮3.3.按址访问按址访问 4.4.指令驱

5、动指令驱动5.5.二进制二进制 本讲稿第十二页，共四十四页13存储程序，逐条执行存储程序，逐条执行计算机基础知识计算机基础知识工作原理工作原理：存储程序（指令），然后存储程序（指令），然后逐条取指、析指并执行，其间不须人逐条取指、析指并执行，其间不须人工干预而自动进行运算处理。工干预而自动进行运算处理。本讲稿第十三页，共四十四页计算机的特点计算机的特点运运 算算 速速 度度 快快具有记忆具有记忆(存储存储)能力能力 高度自动化与灵活性高度自动化与灵活性计算机基础知识计算机基础知识精精 确确 度度 高高具有逻辑判断功能具有逻辑判断功能本讲稿第十四页，共四十四页计算机的分类计算机的分类数数 字字

6、计计 算算 机机模模 拟拟 计计 算算 机机数数模模混混合合计计算算机机按处理方式分按处理方式分通通 用用 计计 算算 机机专专 用用 计计 算算 机机按用途分按用途分计算机基础知识计算机基础知识巨型机巨型机大型机大型机中型机中型机小型机小型机微型机微型机按规模分按规模分本讲稿第十五页，共四十四页16计算机的应用领域计算机的应用领域科学计算科学计算过程控制（实时控制）过程控制（实时控制）数据处理数据处理计算机辅助工程计算机辅助工程(CAD/CAM/CAI)文字处理和办公自动化文字处理和办公自动化人工智能人工智能计算机网络应用计算机网络应用计算机基础知识计算机基础知识本讲稿第十六页，共四十四页1

7、7计算机的发展方向计算机的发展方向速度：速度：最新已达最新已达10001000万亿次万亿次/秒以上秒以上 （我国（我国:2566万亿次万亿次/秒秒）掌上电脑掌上电脑 几百克几百克局域网；广域网局域网；广域网智能机器人；电脑棋手智能机器人；电脑棋手深蓝深蓝本讲稿第十七页，共四十四页 光子计算机光子计算机 生物计算机生物计算机 超导计算机超导计算机 量子计算机量子计算机 未来新型计算机未来新型计算机18本讲稿第十八页，共四十四页19l 数 制l 数制间的转换(重点)l ASCII 码(重点)l 汉字编码1.2 1.2 计算机的数制与编码计算机的数制与编码本讲稿第十九页，共四十四页20l 按进位的原

8、则进行计数l 逢 N 进 1(N=2,8,10,16)l 采用位权表示法定定 义：义：数制(十进制、八进制、十六进制、二进制）本讲稿第二十页，共四十四页21 计算机处理的对象是数据，数据均是由计算机处理的对象是数据，数据均是由,组组成的代码串，即二进制数据。成的代码串，即二进制数据。为什么计算机中采用的是二进制？为什么计算机中采用的是二进制？1.可行性：可行性：二进制在硬件上最容易实现二进制在硬件上最容易实现 2.可靠性：可靠性：两种稳定状态的可靠性强两种稳定状态的可靠性强 3.简易性：简易性：算术运算规则简单算术运算规则简单本讲稿第二十一页，共四十四页22l常用进位计数制表示方法常用进位计数

9、制表示方法常用计数制的常用计数制的基数基数和和数字符号数字符号十进制十进制 二进制二进制 八进制八进制十六进制十六进制基基 数数102816数字符号数字符号090,10709,A,B,C,D,E,F数制和编码数制和编码本讲稿第二十二页，共四十四页23十进制数十进制数 非十进制数非十进制数 非十进制数非十进制数十进制数十进制数 二、八、十六进制之间的转换二、八、十六进制之间的转换数制和编码数制和编码数制间的转换数制间的转换本讲稿第二十三页，共四十四页24 8 75 3 8 9 1 8 1 1 0结果为：113余数法：余数法：除基数取余数、由下而上排列示例示例1 1：十进制数十进制数 八进制数八进

10、制数本讲稿第二十四页，共四十四页25示例示例2:2:结果为：结果为：1001011 2 75 1 2 37 1 2 18 0 2 9 1 2 4 0 2 2 0 2 1 1 0十进制数十进制数 二进制数二进制数本讲稿第二十五页，共四十四页位权法位权法：把各非十进制数按权展开求和把各非十进制数按权展开求和展开式展开式：(F)x=an-1.xn-1+an-2.xn-2+.+a1.x1+a0.x0+a-1.x-1+.非非十进制数十进制数 十进制数十进制数数制和编码数制和编码本讲稿第二十六页，共四十四页27 十进制十进制数的数的展开式展开式:(396)10=3102+9 101+6100 权基数 二进

11、制二进制数的数的展开式展开式:(1011)2=123+022+121+120 =8+0+2+1 =(11)10 数的展开式数的展开式示例：示例：本讲稿第二十七页，共四十四页28各种进位制对应表16201010000本讲稿第二十八页，共四十四页二进制二进制 十六进制十六进制 二进制二进制 八进制八进制二、八与十六进制之间的转换二、八与十六进制之间的转换一位拆三位一位拆三位一位拆四位一位拆四位三位并一位三位并一位数制和编码数制和编码四位并一位四位并一位本讲稿第二十九页，共四十四页0001 1011 0111.0100(1 B 7 .4)16示示 例：例：数制和编码数制和编码100 110 110

12、111.010 100(4 6 6 7 .2 4)8本讲稿第三十页，共四十四页31国国标标码码（7445）ASCII码码 汉字编码字符编码 数制和编码数制和编码ASCII ASCII 码码本讲稿第三十一页，共四十四页32 ASCII码(American Standard Code for Information Interchange）美国标准信息交换代码 机内码机内码 用用 7 位位二进制数二进制数来表示一个字符来表示一个字符 如：如：a a 1100001 1100001 97 97 A A 1000001 1000001 65 65ASCII 码码本讲稿第三十二页，共四十四页33本讲稿第

13、三十三页，共四十四页个别字符的个别字符的ASCII码码字符字符 机内码机内码(2(2进制进制)16)16进制进制 1010进制进制 A 0100 0001 41 65A 0100 0001 41 65 B 0100 0010 42 66 B 0100 0010 42 66 .Z 0101 1010 5A 90 Z 0101 1010 5A 90 a 0110 0001 61 65+32 a 0110 0001 61 65+32 .z 0111 1010 7A 90+32 z 0111 1010 7A 90+32 0 0011 0000 30 48 0 0011 0000 30 48 .9 00

14、11 1001 39 57 9 0011 1001 39 57 啊啊 1011 00001011 0000 1010 00011010 0001 B0 A1 176 161 B0 A1 176 161本讲稿第三十四页，共四十四页371.3 计算机的基本运算四则运算四则运算基本逻辑运算基本逻辑运算本讲稿第三十七页，共四十四页38计算机中的运算分为两类:本讲稿第三十八页，共四十四页39本讲稿第三十九页，共四十四页40四则运算四则运算二进制数的加法运算规则：二进制数的加法运算规则：0+0=0 1+0=1 0+1=1 1+1=10二进制数的乘法运算规则：二进制数的乘法运算规则：0 0=0 1 0=0

15、0 1=0 1 1=1本讲稿第四十页，共四十四页41基本逻辑运算基本逻辑运算 逻辑与逻辑与运算规则：运算规则：0 AND 0=0 AND =00 AND 1=0 1 AND 1=1逻辑或逻辑或运算规则：运算规则：0 OR 0=0 1 OR 0=1 0 OR 1=1 1 OR 1=1AB10表达式表达式1 1表达式表达式2 2条件条件 1 1条件条件 2 2本讲稿第四十一页，共四十四页42 逻辑表达式逻辑表达式（条件）（条件）的一般格式：的一般格式：A and B (要求同时满足两个条件）要求同时满足两个条件）A or B (要求满足两个条件之一）要求满足两个条件之一）条件条件1条件条件2本讲稿第四十二页，共四十四页43 逻辑非逻辑非运算规则：运算规则：NOT 0=1 NOT 1=0 以上基本知识对于构造数据库的查询或者设计程序以上基本知识对于构造数据库的查询或者设计程序分支的逻辑表达式（条件）是必不可少的。分支的逻辑表达式（条件）是必不可少的。本讲稿第四十三页，共四十四页