计算机基础知识

计算机基础知识
计算机的发展历程 数据在计算机中的表示方法

大学计算机基础
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本次课程所讲内容
课程注意事项
教学内容安排
计算机基础知识
计算机的发展历程 数据在计算机中的表示方法

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计算机的定义

计算机（ Computer ）是一种可以 接收输入信息，并且具有处理和 存储程序和数据的能力，能产生 输出信息的装置
置幻灯片放映
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教学内容安排（续）
多媒体技术应用

多媒体信息基础知识 图形图像处理技术
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教学内容安排（续）
网络基础知识

网络概述、网络组成、网络应用技术
计算机安全

病毒定义、网络入侵、防治措施
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本次课程所讲内容
课程注意事项
教学内容安排
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手动式计算工具
筹算法(秦汉时期) 算盘(中国唐朝)
最古老 的手动 式计算 工具
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手动式计算工具（续）

纳皮尔计算尺:一种能简化计算的乘法 速算器，由英国数学家纳皮尔发明 (1622年)
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机械式计算工具

1642 年，法国科学家帕斯卡发明了 世界上第一台机械式加减法器
(100 101 110 111)2 ( 4
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5
6
7 )8
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二进制
十六进制 0 1 2 3 4 5 6 7
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十六进制
二进制 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 十六进制 8 9 A B C D E F
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二进制 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111

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计算机应用：计算机辅助系统

计算机辅助设计（CAD） 计算机辅助制造（CAM） 计算机辅助测试（CAT） 计算机辅助教育（CAE）
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计算机应用：网络、信息处理
网络应用

电子邮件、信息检索、电子商务等
信息处理

办公自动化、财务管理系统等
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计算机的发展和应用、数据在计算机 中的表示形式
计算机系统

硬件系统、软件系统、模拟攒机 文件的概念、资源管理器、控制面板
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操作系统

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教学内容安排（续）
办公软件应用

文字处理
艺术排版、科技排版
电子表格处理
工作表操作、单元格设置、函数和公式、
图表分析

演示文稿
基本操作、添加对象、设置动画效果、设
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计算机的新技术
3. 3D投影技术
2013年，美国利用3D投影技术来快速组装战 机：3D投影系统可以将装配复杂机械部件的 说明直接投影到零部件的表面，从而为装配 提供了一分清晰的数字路线图。
计算机的新技术
4. 3D打印技术——呈现真实的你……


3D打印如今正越来越多的在生活中进行商业化应用的尝 试 ，从打印玩具到打印物体模型，再到打印金属零件 而如今，技术的进步已经让我们可以打印真人了。德国 汉堡有一家创业公司Twinkind可以实现这个愿景，专门 打印个人雕塑，将mini版的你栩栩如生地还原出来
汉字编码（续）

汉字机内码 = 汉字区位码 + A0A0H “ 啊 ” 的 区 位 码 为 “ 1601D” ， 机 内 码 为 “B0A1H” 区码、位码分别转换成16进制为：“1001H” 1001H＋A0A0H＝B0A1H
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机械式计算工具（续）

1674年，德国数学家莱布尼兹发明了 机械式四则运算计算器
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近代计算机
英国数学家 查尔斯.巴比奇
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1834年，分析机
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电子计算机
电子计算机之 父——冯· 诺依曼 提出了在计算机 中“存储程序” 的思想

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大学计算机基础
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—计算机基础知识
韩 慧 hanhuie@126.com
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课程注意事项 教学内容安排 计算机基础知识
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本次课程所讲内容
课程注意事项
教学内容安排 计算机基础知识
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课程考核方式
期末考试采用机考方式（闭卷）
0～9 A～ Z a～z 00110000B～00111001B 01000001B～01011010B 01100001B～01111010B 48～57 65～90 97～122
ASCII 编码表
汉字编码
输入码：输入汉字时使用的编码

音码类：全拼、双拼、微软拼音、 智能ABC等
形码类：五笔字型法、郑码输入法
第一台电子计算机
名称？
ENIAC 诞生时间？1946年2月 诞生地点？美国宾夕法尼亚大学 由谁研制？莫奇利和埃克特 用途？ 计算炮弹弹道
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第一台电子计算机 — ENIAC
约18000个电子管 重30吨 占地170平方米 耗电174千瓦/小时

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(1010)2 ，(18)10 ，(28)8 ，(6AEI)16
(正确)
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(正确)
(错误)
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(错误)
不同进位制之间的转换
二进制
十进制 八进制
二进制
二进制
十六进制之间
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二进制
方法
十进制
每个数位上的数字乘以各自位权的wk.baidu.com加
示例
(1010)2 = 123+ 022 + 121 + 020 = 10
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常用的进位计数制
日常使用：十进制（Decimal） 计算机采用：二进制（Binary） 为了简化二进制的表示方式，使用


八进制（Octal）
十六进制（Hexdecimal）
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进位计数制的要素
数码、基数、计数规则 R进制数(R

= 2,8,10 or 16)
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作业和实验报告上传
上传作业和实验报告时，请按照
以下格式给你的文件取名
学号.***
上交到指定文件夹 (homework 文件
夹下各自班级的子文件夹)
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教学内容安排 计算机基础知识
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教学内容安排
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计算机的发展趋势
巨型化 微型化 网络化 智能化
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计算机的新技术
1．嵌入式技术 将计算机作为一个信息处理部件，嵌入到应用 系统之中，系统和功能软件固化起来。 应用：各种家电、数码相机等
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计算机的新技术
2．网格计算技术 利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成 一个“虚拟的超级计算机”，其中每一台的计算机就 是一个“节点”，而整个计算是由成千上万个“节点” 组成的“一张网格”。 优点：数据处理能力超强，充分利用网上的闲置 处理能力。
Company Logo
3D打印技术——带来医学的创造
2013年1月20 日在《公共科学图书馆统合卷》上有一篇报告 ：美国康奈尔大学的研究人员利用快速旋转的3D相机拍摄数名 儿童现有耳朵的三维信息，然后将其输入到计算机中，3D打印 机会据此打印出耳朵模子。 随后，研究人员在模子中注入特殊的胶原蛋白凝胶，这种凝 胶含有能生成软骨的牛耳细胞。此后数周内，软骨逐渐增多并 取代凝胶。 3个月后，模子内出现一个具有柔韧性的人造外耳，其功能 和外表均与正常人耳相似。将用于先天畸形儿童的器官移植
从 高 位 到 低 位 读 数 方 向
将 (100)10

(100)10 = (1100100)2
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二进制
八进制
八进制 0 1 2 3 4 5 6 7 二进制 000 001 010 011 100 101 110 111
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二进制

八进制（续）
1位八进制数相当于3位二进制数 从二进制整数的最右端向左分组，每3 位为一组，最左端不足3位补0即可
二进制

十六进制（续）
1位十六进制数相当于4位二进制数 从二进制整数的最右端向左分组，每4 位为一组，最左端不足4位补0即可
( 0010 1010 0101)2 ( 2
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A
5 )16
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计算机中数据的存储单位
位：也称比特，记为bit或b。是数据 的最小表示单位，用0或1表示 字节：也称拜特，记为 Byte 或 B ，是 计算机中用来表示存储容量大小的最 基本单位 1B=8bit 1KB=1024B=210B 1MB=1024KB=210KB=220B 1GB=1024MB=210MB=230B
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计算机应用：科学计算

科学计算是计算机 最早的应用领域

例如导弹发射轨道 的计算，天气预报 工作
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计算机应用：过程控制或者自动控制
用计算机对卫星或者 飞船进行实时监控 用计算机实现炼钢炉 的自动调温 用计算机代替人类在 危险、恶劣的环境中 进行自动控制和操作
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计算机的发展和应用 数据在计算机中的表示方法

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计算机中采用二进制来表示数据
什么是二进制？
二进制表示的数据中，每个数位上
的数字只能是0或者1 (10101011)2 逢2进一：(1)2+(1)2=(10)2
位权
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十进制
整数部分

二进制
除2取余，先余为低，后余为高
除
2 取余数，直到商为 0
首次取得的余数是转换后的进制部分
的最低位，最后取得的余数是最高位
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十进制

二进制（续）
二进制
2 2 2 2 2 2 2 100 50 25 12 6 3 1 0 0 0 1 0 0 1 1

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汉字编码（续）

区位码：汉字和汉字符号被分成了 94个区、 94个位。区、位的序号均从01到94。
区码 位码
如汉字“啊”的区位码是 1601 ， 区码为 16 ，位码为 01 ，区位码、 区码、位码都为十进制数

机内码：是计算机内部处理汉字信息时所用 的汉字编码。机内码为二进制数，为方便多 用十六进制表示。
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计算机的信息转换过程
输入信息
数值
计算机
编码 编码 二进制数
输出信息
数值 西文字符 汉字 ……
西文字符
汉字 ……
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ASCII编码
ASCII 编 码 (American Standard Code for Information Interchange) ， 称 为 美国标准信息交换代码 ASCII 编码用 7 位二进制数表示 0 ～ 127 共128个字符

考试系统的操作练习非常重要
期末总评成绩的计算方法

总评成绩 ＝(作业+实验报告)* 40% +(期末考试的成绩)* 60%
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作业和实验报告
每次作业和实验报告都要按照规定
的时间按时提交，否则扣分 严禁抄袭，若发现抄袭现象，抄袭 者和被抄袭者本次作业或者实验报 告的分数都为0分
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第一台电子计算机 — ENIAC
每 秒 进 行 5000 次加减运算 没有存储器 用线路连接的 方式编排程序 标志电子计算 机时代的到来

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电子计算机的四个发展阶段
时代 第一代 第二代 第三代 第四代 使用的逻辑元件 电子管 晶体管 集成电路 大规模和超大规 模集成电路 微机时代的到来 年份 1946-1958 1958-1964 1964-1970 1971年迄今
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二进制的优点
容易实现 二进制只有0和1两个状态， 电子器件具有实现的可行性 运算简单 二进制的运算法则少，运算 简单，使硬件结构大大简化 有逻辑性 二进制的 0和1正好和逻辑代 数的假和真相对应 有稳定性 二进制只有0和1两个状态， 传输和处理时不容易出错

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特别说明，十六进制的 数码比较特殊，为： 0～9，A～F
数码：0 ~ (R-1) 基数：R
计数规则：逢 R 进一
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进位计数制的表示形式
数字后面加各计数制的英文单词的 第一个字母的大写 1011B 16D 26O 6AH 数字加括号再加下标 (1011)2 (16)10 (26)8 (6A)16 每一个数位上的数字不能超出数码 的范围

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计算机中数据的存储单位（续）

字：常记为 Word 或 W ，字由若干字节组成， 每个字中包含的二进制位数称为字长
字长（16位）
1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0
一个位

一个字节
示例： 32 位计算机是指计算机一次可以处理 32 位 二进制数 32位计算机中的32是指机器字长