付长青主编 大学计算机基础 课件概要

1MB＝ 210 KB＝1024KB＝2 20B＝1024 2B＝1,048,576B
1GB＝ 210 MB＝1024MB＝2 30B＝1024 3B＝1,073,741,824B 1TB＝ 210 GB＝1024GB＝2 40B＝1024 4B＝1.0995116× 12B
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美籍匈牙利数学家 冯.诺依曼
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计算机发展史
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⑴ 第一代 ① 时间: 从1946 ~ 1957年底; ② 物理器件: 采用电子管; ③ 内存: 水银延迟线, 仅几个KB; ④ 外存储设备: 纸带、卡片等;
⑤ 语言: 使用机器语言和汇编语言;

i m
a
n 1
i
r
i
ai 称为系数, 是R个数码符号中的某一 个。 系数与该位权值的乘积( ai·Ri ) 称为 加权系数，则任意进制的数值就是其基数 的加权系数和。
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1.2.2 不同进位计数制间的转换
1.二进制与十进制间的转换
➪二进制→十进制
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（3） 字（Word）与字长（Word Length） 字指的是CPU进行数据处理和运算的单位。 字长则是字的长度。字长取决于CPU中寄存器 存储单元的长度，即CPU一次能够直接处理的二 进制数据的位数。它的长度直接关系到计算机的计 算精度、运算速度和功能的强弱，常用于衡量 CPU的性能。一般情况下，字长越长，计算精度 越高，处理能力越强。
⑦ 应用: 广泛深入地应用于各个领域.
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⑸ 新一代计算机
① 光子计算机 利用光作为信息的传输媒体. ② 量子计算机 指利用处于多现实态下的原子进行运算的计算机.
③ 生物计算机( DNA分子计算机 )
生物计算机在 20 世纪 80 年代中期开始研 制, 其最大的特点是采用生物芯片.
⑥ 运算速度: 仅每秒几千次; ⑦ 应用: 仅限于军事和科研工作中的 科学计算.
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⑵ 第二代
① 时间: 从1958 ~ 1964年; ② 器件: 半导体晶体管; ③ 内存: 磁芯存储器, 容量达到几十KB; ④ 外存储设备: 磁带、磁盘等;
⑤ 语言: 出现了Fortran, Algol等高级语言;
1.计算工具的发展
远古时用手指, 垒石, 刻痕, 结绳法计 数, 运算; 春秋战国时发明筹算法; 唐宋 时发明算盘.17世纪, 西方国家发明了计 算尺, 机械计算器.
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近代计算机
查尔斯.巴贝奇
1834年设计 分析机
1812 年 设计 差分机
许多轮子组成能保存数据的存储 库＋运算装置＋能对操作顺序进 行控制, 并选择所需处理的数据 以及输出结果的机械装置.
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2.现代计算机
现代计算机体系结构奠基人 冯· 诺依曼机:“存储程序” 的概 念.六十多年来, 计算机系统基 本结构没变.
英国科学家: 艾兰.图灵
建立图灵机(Turing machine) 模型, 奠定可计算理论的基础; 提出图灵测试, 阐述了机器智 能的概念 .
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特 点
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1.1.5 计算机的应用领域
• • • • • •
1.科学计算 2.数据处理 3.辅助技术 4.过程控制 5.人工智能 6.网络应用
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1.按工作原理分:
数字电子计算机；
模拟电子计算机.
十进制数666.66可以表示为按位权展开表达式：
666.66=6×102+6×101+6×100.+6×10-1+6×10-2
数码 小数点
基数
位权
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对任意一个 R 进制数 M 均可表示为按 其权展开的多项式之和, 即:
M=an-1×Rn-1＋an-2×Rn-2＋…＋a0×R0. ＋a-1 ×R-1＋ … ＋a-m×r-m
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高
低
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3.十进制与其他进制间的转换
➪十进制→八进制
(100)D= (144)O
8 100 8 12 4 4 8 1 0 1
➪八进制→十进制
(101)O=182+180=(65)D (71)O=781+180 =(57)D
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未来计算机的发展趋势: 巨型化、微型化、网络化和智能化、多 媒体技术。
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1.1.2 计算机的特点
1. 运算速度快: 已达百万亿次／秒; 2. 精确度高: 可达上百位有效数字; 3. 具有存储能力: 可记忆(存储)信息, 4. 逻辑判断能力: 除了数值计算, 还可进行 逻辑判断运算; 5. 运行过程自动化: 在程序控制下, 可自动 运行, 完成各种工作任务; 6. 可靠性高: 工作稳定, 差错率低; 7. 自动运行、人机互交。
计数制和进位计数制两类。
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⑴ 非进位计数制： 表示数值大小的数码与它在数中的位置无关。 例如：罗马数字 II=2, IV=4, VII=7, XII=12 ⑵ 进位计数制 表示数值大小的数码与它在数中的位置有关 ,并且按照进位方式计数。
⑴ 十进制计数法: 有0~9十个数码（逢十进一） ⑵ 六十进制: 计时: 时-分-秒; 角度: 度-分-秒（逢六十进一） ⑶ 十二进制: 计时: 年-月; 昼/夜-时; （逢十二进一） 计量: 打, 箩; 呎(英尺), 吋(英寸). ⑷ 二十四进制: 计时: 日-时; （逢二十四进一） ⑸ 二进制: 对, 双, 副. （逢二进一）
和数据库管理系统;
⑥ 运算速度: 每秒几百万次; ⑦ 应用: 开始应用于各个领域.
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⑷第四代
① 时间: 从1971年 ~ 至今;
② 器件: (超)大规模集成电路; ③ 内存: 半导体存储器, 容量已达GB级; ④ 外存储设备: 磁盘、磁带、光盘等; ⑤ 语言: 结构化(Pascal), 面向对象(C++), 可视化 (Visual Basic)等多种高级语言, 及微机操作系统, GUI界面操作系统和 网络操作系统等; ⑥ 运算速度: 已达每秒百万亿次;
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内存地址 0000H 0001H 0002H 0003H 0004H …
存储单元
34H 12H …
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1.2 计算机中信息的表示与存储
1.2.1 进位计数制
1.数制的概念 数制又称计数制, 是指用一组固 定的数码（数字或符号）和一套统一 的规则来表示数值大小的方法。根据 计数规则和特点的不同,分为非进位
整数、小数分别转换 整数: 除以 2 取余数; 小数: 乘以 2 取整数 ≈(1100100.01011)B 例: (100.345)D
2 100 0 2 50 0 2 25 1 2 12 2 6 0 0 2 3 1 2 1 0 1 取 余 低 取 整 高 0.345 2 0.690 2 1.380 2 0.760 2 1.520 2 1.04
⑥ 运算速度: 每秒几十万次; ⑦ 应用: 除科学计算, 已用于数据处理和事 务处理等方面.
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⑶ 第三代
① 时间: 从1964 ~ 1970年;
② 器件: 半导体集成电路; ③ 内存: 磁芯存储器, 容量达到几千KB; ④ 外存储设备: 磁带、磁盘等; ⑤ 语言: 操作系统, 会话式语言(BASIC)
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2.进位计数制
构成进位计数制的三个要素: 1. 基数 进位计数制使用R个数码, R称为该计数制 的基数, 逢R进一。 如: 十进制数有 0 ~ 9 十个数码, 逢十进一 ; 二进制数有 0 和 1 两个数码, 逢二进一 . 2. 数位 数码在一个数中的位置. 如十进制数中 的个位, 十位, 百位 … ; 十分位, 百份位 23 2018/10/26
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3. 位权 进位计数制中, 处于不同位置的相同数码 所代表的数值不同（如十进制666.66）。
某位数的数值大小等于该位 的数码乘以一个与所在位置相关 的常数。这个常数称为该数位的 位权，其大小是以基数为底、数 码所在位置的序号为指数的整数 次幂。
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——主讲：郑煜
人生格言：有志者事竟成
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第1章 计算机基础知识
1.1 计算机概述 1.2 计算机中信息表示
1.3 计算机系统的组成
1.4 计算机病毒
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1.1 计算机概述
电子计算机: 是一种能够根据程序指令的要求, 高速、准确、自动地进行数值运算和逻辑运算, 以完成对各种数字化信息的处理, 并具有存储 记忆功能的电子设备。 1.1.1计算机的产生与发展
分 类
2. 按用途分:
通用计算机； 专用计算机. 3. 按运行速度、内存容量分: 巨型机、大中型机、小型机、 微型机、单片(板)机.