计算机导论 第2章 计算机基础知识
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计算机导论课件
F
F
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计算机导论(2009)
2.2 逻辑代数基础
命题公式
命题公式： 由命题变元、连接词和括号组成的合式的式子
称为命题公式。 命题公式等价：如果两个不同的命题公式P和Q，无论其命题 变元取什么值它们的真值都相同，则称该两个命题公式等价， 记为P＝Q。 〖例2-25〗证明 ┑（A→B）与A∧┑B是等价的。
计算机导论(2009)
BCD码与ASCII码 BCD码：是一种二－十进制的编码，使用四位二进制数表示 一位十进制数。 十进制数与BCD码之间的转换：可按位（或四位二进制数组） 直接进行。 ASCII(American Standards Committee of Iformation)码: 是由美国信息交换标准委员会制定的、国际上使用最广泛的 字符编码方案。 ASCII码的编码方案：采用 7位二进制数表示一个字符，把7 位 二 进 制 数 分 为 高 三 位 （ b 7 b 6b 5 ） 和 低 四 位 （b4 b3 b2 b1 ） 7位ASCII编码表：如表 2-5所示，利用该表可以查找数字、 运算符、标点符号以及控制符等字符与 ASCII 码之间的对应 关系。
计算机导论(2009)
数据校验码 奇偶校验码：在表示数据的 N 位代码中增加 一位奇偶校验位，使 N ＋ 1 位中“ 1” 的个数为 奇数（奇校验）或偶数（偶校验）。 海明校验码：在有效信息代码中增加校验位， 用来校验代码中“ 1” 的个数是奇数（奇校验） 还是偶数（偶校验），通过奇偶校验可以发 现代码传输过程中的错误并自动校正。 应用：用于计算机各部件之间信息传输以及 计算机网络的信息传输。
计算机导论 第2章 计算机基础知识
(345)8
(5AD)16
数字后面加写相应的英文字母作标识
D ---- 表示十进制 B ---- 表示二进制 O/Q ---- 表示八进制 H ---- 表示十六进制
567D 1011B
345O 5ADH
15
第1章 绪论
十进制数
每一位可使用十个不同数字表示（0、1、2、3、4、 5、6、7、8、9）。
第2章 计算机基础知识
2.1 数字技术基础 2.2 逻辑电路 2.3 集成电路及其发展 2.4 集成电路的应用领域
2.1 数字技术基础
数字技术是采用有限个状态（主要是用0和 1两个数字）来表示、处理、存储和传输数据的 技术。
2
第1章 绪论
数据处理的基本单位
什么是比特
数字技术的处理对象是“比特”，其英文为“bit”， 它是binary digit的缩写，中文意译为“二进位数字” 或“二进位”，在不会引起混淆时也可以简称为“位”。 比特只有两种状态(取值）：它或者是数字0，或者是数字1。
0
11
1
逻
辑
∧
0 0
乘 ________
0
0 ∧1
________
0
1 ∧0
________
0
1 ∧1
________
1
有0为0，全1 为1
计算机导论第二章__数制
23:34
12
二进制系统 The binary system (以2为底)
二进制binary 来源于拉丁词根 bini (二). 在该系统中，底b = 2，用两个符号来表示一个数
S = {0, 1}
该系统中的符号，被称为二进制数码或位
23:34
13
整数
Figure 2.2 二进制系统中使用位置量表示整数
计数规则：逢基数进一
例： (123.45)10 = 1×102+2×101+3×100+4×10-1+5×10-2
(101.01)2 = 1×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2
23:34 5
下标法：用小括号将所表示的数括起来，
在右括号右下角写上数制的基。
字母法：在所表示的数的末尾，写上相应
如何将十进制数126转换为八进制数.
一边连续寻找除以8得到商和余数，一边左移.
结果是 126 = (176)8.
23:34 32
Example 2.13
如何将十进制数126转换为十六进制数.
一边连续寻找除以16得到商和余数，一边左移.
结果是126 = (7E)16
23:34
33
例：将十进制整数（105）10转换为二进制整数。
十六进制 hexadecimal 来源于希腊词根hex (six) 和拉丁 词根 decem (ten). 在该系统中，底b = 16 ，用16个符号来表示一个数. 字符集是， S = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F} 注意符号A, B, C, D, E, F 分别等于10, 11, 12, 13, 14, 15. 该系统中的符号常被称为十六进制数码.
计算机导论杨月江版第二讲
02
数制及其转换
2.1 数制及其转换
1.计算机中的数据 计算机中的数据包括文字、数字、声音、图形以及动画等，所有类型的数据在计算机中都是用 二进制形式表示和存储的。 2.为什么还有其他进制数 由于数据在计算机中的表示，最终以二进制的形式存在，所以有时候使用二进制，可以更直观 地解决问题。但二进制数太长了。比如int 类型占用4个字节，32位。
8、16，分别是2的1次方，3次方，4次方。这一点使得三种进制之间可以非常直接地互相转换。 8进制或16进制缩短了二进制数，但保持了二进制数的表达特点。
2.1 数制及其转换
1.常用的数制 计算机硬件只识别二进制数，人们按照习惯输入十进制数，该数就会被转换成二进制数进行计 算，计算后的结果又由二进制转换成十进制，这都是由操作系统自动完成。 数制也称计数制，是用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。通产采用的数制由十 进制、二进制、八进制和十六进制。 2.进位记数制
Windows操作系统
在人们使用最多的进位记数制中，表示数的符号在不同的位置上时所代表的数值是不同的，按 进位的方法进行记数的规则称为进位记数制。
日常生活中，人们最常用的是十进位记数制，即按照“逢十进一”的原则进行记数
2.1.1 进位记数制
进位记数制的基本要素
一种进位记数制包含一组数码符号和基数、数位、位权3个基本要素 数码：数制中表示基本数值大小的不同数字符号。例如：十进制的数码就是0、1、2、3、4、5、 6、7、8、9,二进制数的数码就是0、1 基数：某数制可以使用的数码个数。可以理解为：具体使用多少个数字符号来表示数目的大小， 对于N进制数，实际上基数就是N。 数位：数码Wi在nd一ow个s操数作系中统所处的位置。 位权：位权是基数的幂，表示数码在不同位置上的数值。可以理解为：对于多位数，处在某一 位上的“1”所表示的数值大小称为该位的位权。如果规定小数点左起第一位的序号位0，向左序号 自然递增，则位权等于基数的序号次方 例如：（123)10 (1011)2
大学计算机导论02
信息基础技术 微电子技术 光电子技术 信息系统技术 信息获取、处理、传输、控制和储存技术
信息应用技术
针对实用目的发展起来的技术群类
1.3 现代信息技术简介
现代信息技术的特点 数字化 多媒体化 高速化、网络化、宽频带 智能化 NBN国立宽带网络计划， 下行速度1Gbps(截止2013)， 澳大利亚
MARK I 全图
1.1.4 欢迎来到现代！—电子计算机时代
阿兰.图灵 抽象的计算模型--图灵机 基于图灵机模型的计算机—ACE 1945年，图灵领导一批优秀的电子工程师，着手 制造自动计算引擎(Automatic Computing Engineer—ACE) 1950年，ACE样机公开表演，被称为世界上最快 最强有力的电子计算机 阿兰.麦克森.图灵 Alan Mathison Turing （A.D1912-A.D1954） 数学家，逻辑学家，密码学家， 人工智能之父
1.1.4 欢迎来到现代！—电子计算机时代
冯.诺依曼体系 冯诺依曼体系结构与现代计算机理论 数字计算机的数制采用二进制，抛弃十进制 计算机按照程序顺序执行 奠定了现代电子计算机的体系结构和工作原理
储存器 输入设备 运算器 控制器
输出设备
冯诺依曼标准模型
1.1.4 欢迎来到现代！—电子计算机时代
摩尔定律 集成电路芯片上所集成的电路的数目， 每隔18个月就翻一倍 微处理器的性能每隔18个月提高一倍， 或价格下降一半。 用一个美元所能买到的电脑性能，每 隔18个月翻两倍。
信息应用技术
针对实用目的发展起来的技术群类
1.3 现代信息技术简介
现代信息技术的特点 数字化 多媒体化 高速化、网络化、宽频带 智能化 NBN国立宽带网络计划， 下行速度1Gbps(截止2013)， 澳大利亚
MARK I 全图
1.1.4 欢迎来到现代！—电子计算机时代
阿兰.图灵 抽象的计算模型--图灵机 基于图灵机模型的计算机—ACE 1945年，图灵领导一批优秀的电子工程师，着手 制造自动计算引擎(Automatic Computing Engineer—ACE) 1950年，ACE样机公开表演，被称为世界上最快 最强有力的电子计算机 阿兰.麦克森.图灵 Alan Mathison Turing （A.D1912-A.D1954） 数学家，逻辑学家，密码学家， 人工智能之父
1.1.4 欢迎来到现代！—电子计算机时代
冯.诺依曼体系 冯诺依曼体系结构与现代计算机理论 数字计算机的数制采用二进制，抛弃十进制 计算机按照程序顺序执行 奠定了现代电子计算机的体系结构和工作原理
储存器 输入设备 运算器 控制器
输出设备
冯诺依曼标准模型
1.1.4 欢迎来到现代！—电子计算机时代
摩尔定律 集成电路芯片上所集成的电路的数目， 每隔18个月就翻一倍 微处理器的性能每隔18个月提高一倍， 或价格下降一半。 用一个美元所能买到的电脑性能，每 隔18个月翻两倍。
计算机导论-第二章
(2)逻辑或运算 逻辑或又称逻辑加，通常用符号“+” 来表示，或运算的运算规则如下： 0 + 0 = 0 读成0或0等于0 0 + 1 = 1 读成0或1等于1 1 + 0 = 1 读成1或0等于1 1 + 1 = 1 读成1或1等于1 可见，在给定的逻辑量中，只要有一 个为1，逻辑或的结果就为1。 注意：逻辑加与算术加法的运算规律 不完全相同。要特别注意，1 + 1 = 1。
●高速缓冲存储器(Cache) Cache也是我们经常遇到的概念，它位于 CPU与内存之间，是一个读写速度比内存更快的 存储器。当CPU向内存中写入或读出数据时，这 个数据也被存储进高速缓冲存储器中。当CPU再 次需要这些数据时，CPU就从高速缓冲存储器读 取数据，而不是访问较慢的内存，当然，如需要 的数据在Cache中没有，CPU会再去读取内存中 的数据。
● DRAM 是动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory)，它的集成度较高，功耗也较 低，但缺点是保存在DRAM中的信息随着电容器 的漏电而会逐渐消失，一般信息保存时间为2ms 左右。为了保存DRAM中的信息，必须每隔1～ 2ms对其刷新一次。因此，采用 DRAM的计算机 必须配置动态刷新电路，防止信息丢失。DRAM 一般用作计算机中的主存储器。
2.1.1布尔运算
布尔运算也叫逻辑运算
计算机导论(第2版)课后习题答案
计算机导论(第2版)【清华大学出版社】课后习题答案
第一章绪论
一、简答题
1．什么是计算机？（P1）
计算机是一种能够按照事先存储的程序，自动、高速的对数据进行输入、处理、输出和存储
的系统。一个计算机系统包括硬件和软件两大部分。
2．解释冯?诺依曼所提出的“存储程序”概念。（P6）
把计算机程序与数据都以二进制的形式统一存放在存储器中，由机器自动执行。不同的程序解决不同的问题，实现了计算机通用计算的功能。
3．计算机有哪些主要的特点？（P3-P4）
○1运算速度快○2运算精度高○3具有记忆能力○4具有逻辑判断能力○5存储程序
4．计算机有哪些主要的用途？（P4-P5）
○1科学计算○2数据处理○3实时控制○5人工智能○5计算机辅助工程和辅助教育○6娱乐与游戏5．计算机发展中各个阶段的主要特点是什么？（P6-P8）
第一代计算机（1946年—1957年）
○1逻辑器件使用电子管○2用穿孔卡片机作为数据和指令的输入设备○3用磁鼓或磁带作为外存储器○4使用机器语言编译
第二代计算机（1958年—1964年）
○1用晶体管代替了电子管○2内存储器采用了磁心体○3引入了寄存器和浮点运算硬件○4利用I/O处理机提高了输入输出能力○5在软件方面配置了子程序库和批处理管理程序，并且推出了FORTRAN、COBOL、ALGOL等高级程序设计语言及相应的编译程序
第三代计算机（1965年—1971年）
○1用小规模或中小规模的集成电路来代替晶体管等分立元件○2用半导体存储器代替磁心存
储器○3使用微程序设计技术简化处理机的结构○4在软件方面则广泛引入多道程序、并行处理、虚拟存储系统以及功能完备的操作系统，同时还提供了大量的面向用户的应用程序
计算机导论试卷第2章 课后习题及参考答案
第二章课后习题及参考答案
一、选择题
1.一个完整的计算机系统通常应包括（ C ）。
A、系统软件和应用软件
B、计算机及其外部设备
C、硬件系统和软件系统
D、系统硬件和系统软件
2.一个计算机系统的硬件一般是由哪几部分构成的？（ B ）
A、CPU、键盘、鼠标和显示器
B、运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备
C、主机、显示器、打印机和电源
D、主机、显示器和键盘
3.CPU是计算机硬件系统的核心，它是由（ C ）组成的。
A、运算器和存储器
B、控制器和存储器
C、运算器和控制器
D、加法器和乘法器
4.CPU中的控制器的功能是（ D ）。
A、进行逻辑运算
B、进行算术运算
C、控制运算的速度
D、分析指令并发出相应的控制信号
5.计算机的存储系统通常包括（ A ）。
A、内存储器和外存储器
B、软盘和硬盘
C、ROM和RAM
D、内存和硬盘
6.计算机的内存储器简称内存，它是由（ B ）构成的。
A、随机存储器和软盘
B、随机存储器和只读存储器
C、只读存储器和控制器
D、软盘和硬盘
7.随机存储器简称为（ B ）。
A、CMOS
B、RAM
C、XMS
D、ROM
8.计算机一旦断电后，（ C ）中的信息会丢失。
A、硬盘
B、软盘
C、RAM
D、ROM
9.在下列存储器中，存取速度最快的是（ D ）。
A、软盘
B、光盘
C、硬盘
D、内存
10.ALU完成算术操作和（C）。
A、存储数据
B、奇偶校验
C、逻辑操作
D、二进制计算
11.计算机硬件由5个基本部分组成，下面（ C ）不属于这5个基本组成部分。
A、运算器和控制器
B、存储器
C、总线
D、输入设备和输出设备
第2章 计算机硬件-计算机导论(第2版)-微课版-吕云翔-清华大学出版社
指令集
• 有些指令集中包含有需要几个时钟周期才 能完成的复杂指令，拥有这种指令集的微 处理器使用了复杂指令计算机（Complex Instruction Set Computer，简称CISC）技术。 而拥有数量有限且较简单指令集的微处理 器使用了精简指令集计算机（Reduced Instruction Set Computer，简称RISC）技术。 RISC微处理器执行大部分指令的速度相比 CISC微处理器要快，但完成同样的任务需 要更多的简单指令。目前大多数个人计算 机都采用了CISC处理器，而手持设备大多 数采用的是ARM（Advanced RISC Machines， 高级RISC机器）处理器。
核心数量
• 微处理器可以包含多个处理单元电路，即 多核处理器。多核处理器可以带来更快的 处理速度。如双核的i5 2.3GHz 处理器等效 性能为4.6GHz（2.3×2），四核的i7 1.8GHz 处理器等效性能为7.2GHz（1.8×4）。所以 在其他条件没有限制时，i7 1.8GHz处理器 要比i5 2.3GHz处理器的性能要更好。
• 只读存储器（Read-Only Memory，简称ROM） • CMOS • EEPROM
随机访问存储器（RAM）
• RAM中存放了等待CPU处理的原始数据、程 序指令，以及临时存放CPU处理后的结果。 除此之外，RAM中还存储着操作系统的指 令，以控制整个计算机系统的基本功能。
计算机导论 第二章完美总结
常用的数制表示方法
下标法 字母法
2.2.2 数制的表示
下标法
用小括号将要表示的数括起来， 用小括号将要表示的数括起来，然后在右括号外 的右下角写上数制的基数R 的右下角写上数制的基数R。 一般我们用（ 表示不同进制的数据。 一般我们用（ ）角标表示不同进制的数据。 十进制数用（ 表示， 如：十进制数用（ ）10表示， 二进制数用（ 二进制数用（ ）2表示 （1056.78）10，表示1056.78是十进制数 1056.78） 表示1056.78是十进制数 1056.78 756） 表示756 756是八进制数 （756）8，表示756是八进制数 1101.0101是二进制数 1101.0101） 表示1101.0101 （1101.0101）2，表示1101.0101是二进制数
K = K n−1 × R n −1 + K × R n −2 +…+ K1 × R1 + K 0 × R 0 + K −1 × R −1 + K −m × R −m n −2 =
∑1 K i Ri i =n−
i =−m
例如：219=2× +1× +9× 例如：219=2×102+1×101+9×100
2.2 数值数据
2.2.1 数制 2.2.2 数制的表示 2.2.3 数制之间的转换
计算机导论 第2章 微型计算机系统的组成
主机箱
键盘 软盘驱动器
鼠标
计算机导论
微型计算机工作原理
运算（处理）
存储（记录）
控制（协调）
计算机导论
计算机的语言——二进制
进制的概念
“逢R进一，借一当R”
十进制
二进制
R=10，可使用0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
R=2 ，可使用0,1
八进制
十六进制
R=8 ，可使用0,1,2,3,4,5,6,7
计算机导论
2.4 总线与输入/输出接口电路
2.4.1 总线 （3）外部总线 这是微型计算机之间或微型计算机与外部 设备之间进行通信的总线，主要用于设备级的 互连。外部总线也称为通信总线。其种类比较 多，通常与特定的设备有关，例如：RS-232C 总线、RS-458总线、USB总线等。 图2-11所示即为常见的微型计算机总线层次的 典型结构。
计算机导论
第2章 微型计算机系统的组成
本章导读：
重点阐述了微机的中央处理器、存储器、输入/输 出设备的类型、发展和主要性能指标。
重点内容：
计算机软、硬件系统构成、中央处理器的类型、性 能和指标 、存储器的类型、性能和指标输入/输出设备 的类型、性能和指标。
计算机导论
第2章 微型计算机系统的组成
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 概述 中央处理器CPU 存储器 总线与输入/输出 接口电路 输入/输出设备
计算机导论课件-第2章 计算机中的信息表示
用“0”和“1”按照一定的组合规则来表示数据、文字 、声音、图像、视频等复杂信息
数值数据的表示
真值：通常用正负号表示的数，无位数限制
机器数：数在计算机中的表示形式，有位数限制
问题：
符号如何表示：正号用0表示，负号用1表示
小数点如何表示
不带符号的整数:直接表示
数值型数据
整数 实数
原码 带符号的整数 补码
二进制：1011=1*23+0*22+1*21+1*20=(11)10； 八进制：247.3=2*82+4*81+7*80 +3*8-1 =(167.125)10； 十六进制：A83=10*162+8*161+3*160=(2691)10。
十进制转换成二进制、八进制、十六进制
整数和小数部分要分别进行转换
丰富格式文本：在Word和Wps等文字处理软件中创建文档 时，可以设置格式，包括字体、颜色、页边距等，还允许 加入自选图形、公式和其它元素。这些信息与文本存储在 一起，以便文档能够正确地显示和打印出来。
超文本：网页文件除了能够描述丰富格式文本以外，还可 以包含声音、视频等多媒体信息，也可以添加链接，链接 到另一个网页。网页文件用文本来描述，如HTML文本。
负数的补码是数值位变反，末尾位加1，得到[-26]补
=11100110
十进制数
数值数据的表示
真值：通常用正负号表示的数，无位数限制
机器数：数在计算机中的表示形式，有位数限制
问题：
符号如何表示：正号用0表示，负号用1表示
小数点如何表示
不带符号的整数:直接表示
数值型数据
整数 实数
原码 带符号的整数 补码
二进制：1011=1*23+0*22+1*21+1*20=(11)10； 八进制：247.3=2*82+4*81+7*80 +3*8-1 =(167.125)10； 十六进制：A83=10*162+8*161+3*160=(2691)10。
十进制转换成二进制、八进制、十六进制
整数和小数部分要分别进行转换
丰富格式文本：在Word和Wps等文字处理软件中创建文档 时，可以设置格式，包括字体、颜色、页边距等，还允许 加入自选图形、公式和其它元素。这些信息与文本存储在 一起，以便文档能够正确地显示和打印出来。
超文本：网页文件除了能够描述丰富格式文本以外，还可 以包含声音、视频等多媒体信息，也可以添加链接，链接 到另一个网页。网页文件用文本来描述，如HTML文本。
负数的补码是数值位变反，末尾位加1，得到[-26]补
=11100110
十进制数
计算机导论(全套课件466P)
晶体管
计算机导论
1.1 概述
1.1.3 计算机的发展
3．第三代（1965年~1970年）：集成电路阶段 基本特征是采用小规模集成电路作为计算机的逻辑元器件，随
着固体物理技术的发展，集成电路工艺己可以在几平方毫米的单 晶硅集成电路片上集成由十几个甚至上百个电子元器件组成的逻 辑电路。它的运算速度每秒可达几十万次到几百万次，体积越来 越小，价格越来越低，软件越来越完善，在监控程序的基础上发 展形成了操作系统。其代表机型有IBM360。
计算机不再是单一的计算机器，而是一种 信息机器，一种个人的信息机器。
Altair 8800
计算机导论
计算机发展——巨型化
运算速度可达每秒几百亿次运算的超级计算机
1975年世界上第一台超级计算机“Cray-I” 超级计算机应用：天气预报、地震机理研究、 石油和地质勘探，卫星图像处理等大量科学计 算的高科技领域。
当选，这使西方舆论大为轰动。因此，人 们认为1951年UNIVAC迎来计算机时代，
而与其说莫奇莱和埃克特发明了电子计算 机，不如说他们奠定了计算机工业的基础。
UNIVAC
计算机导论
1.1 概述
1.1.3 计算机的发展
第一代 （1946~1956）
电子管 5千~4万（次/秒）
1964年911机
第二代 （1957~1964）
计算机导论2
计 算 机 导 论
1.2 主存储器
• RAM（Random Access Memory）
– 随机存取存储器 – 因为主存储器由独立的、可编址的存储单元组 成，可根据需要独立的访问这些存储单元； – 用任何顺序访问存储单元； – RAM可用其他更小型化和更快响应时间的技术 制造。
计 算 机 导 论
1.2 主存储器
计 算 机 导 论
1.1 位和位存储
• 十六进制计数法
– 数制
• 十六进制
– 采用十六个不同的记数符号表示数值，即数码：0～9及 A、B、C、D、E、F。 – 其中A表示十进制数10，B表示11，C表示12，D表示13， E表示14，F表示15。 – “逢十六进一”。
计 算 机 导 论
1.1 位和位存储
计 算 机 导 论
1.3 海量存储器
• 磁学系统
– 磁盘
• 区位记录技术：相邻的磁道被统一命名为区，一个 典型盘片大约包含10个区； • 一个区的磁道有相同数目的扇区； • 靠外的区中每个磁道包含的扇区比靠内的区多； • 磁道和扇区的位置在磁盘格式化的过程中磁化形成
计 算 机 导 论
1.3 海量存储器
• 磁学系统
– 磁盘
• 寻道时间：读/写磁头从一个磁道移到另一个磁道所 需要的时间，即将磁头组合定位到合适的柱面的时 间； • 旋转延迟或等待时间：盘片旋转一周所需要时间的 一半，即读/写磁头到达所要求磁道后，等待盘片旋 转使读/写磁头位于所要存取的数据（扇区）上所需 要的平均时间；
计算机导论知识点总结
计算机导论知识点总结
第1章绪论
1.1 计算机的基本概念
1.1.1 什么是计算机
计算机的概念。
计算机系统的组成，硬件的概念，硬件的五个组成部分，软件的概念
一个计算机系统包括硬件和软件两大部分。
硬件是由电子的、磁性的、机械的器件组成的物理实体，包括运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备等5个基本组成部分；
软件则是程序和有关文档的总称，包括系统软件和应用软件两类。
什么是系统软件，常用的系统软件有哪些？
什么是应用软件，常用的应用软件有哪些？
1.1.2计算机的分类
按规模分类有：巨型计算机，大中型计算机、小型计算机、微型计算机
1.1.4 计算机的用途
计算机的主要用途有哪些？科学计算，数据处理，实时控制，人工智能，计算机辅助工程和辅助教育，娱乐与游戏。这些各用途的含义是什么
CAD CAM CAI的含义
1.1.5计算机的发展
计算机发展史中的“代”是如何划分的？
每代计算机的使用的主要器件是什么？
1946年，第一台计算机ENIAC
冯·诺依曼的存储程序的含义
第五代计算机的主要特征是人工智能
1.5 信息化社会的挑战
信息化社会的特征是什么？
internet的起源是什么？
我国的互联网络：中国教育科研网、中国公用信息网、中国科学技术网、中国金桥信息网。
以及这几个互联网络的主要用途。
习题答案
二、选择题
1-6： A B D C CC 7-12: B C D B B C
第2章计算机的基础知识
2.1 计算机的运算基础
2.1.1数制的概念
2.1.2 掌握进制之间的相互转换
10进制转换为2,8,16进制；2，8,16进制转换为10进制；2进制与8进制的相互转换；2进制与16进制之间的相互转换。
计算机基础知识-第2章
根据图灵的研究，直观地说，所谓计算就是计 算者﹙人或机器﹚对一条两端可无限延长的纸带上 的一串0和1执行指令，一步一步地改变纸带上的0或 1，经过有限步骤，最后得到一个满足预先规定的符 号串的变换过程。图灵用形式化方法成功表述可计
计算机导论
第2章 图灵机模型及数据编码
算这一过程的本质。图灵的研究成果是哥德尔 研究成果的进一步深化，该成果不仅再次表明了 某些数学问题是不能用任何机械过程来解决的思 想，而且还深刻揭示可计算所具有的“能行过程” 的本质特征。
在图灵等人工作的影响下1946年6月美国杰出的数学家冯诺依曼及其同事完成了关于电子计算装置逻辑结构设计的研究报告具体介绍了制造电子计算机和程序设计的新思想给出了由控制器运算器存储器输入和输出设备5类部件组成的被称为冯诺依曼型计算机或存储程序式计算机的组织结构以计算机导论计算机导论第第22章章图灵机模型及数据编码图灵机模型及数据编码及实现它们的方法为现代计算机的研制奠定了基础至尽为止大多数计算机采用的仍然是冯诺依曼型计算机的组织结构只是作了一些改进而已
①按“值”表示：在选定的进位制中正确地表示出数值，包 括数字、符号、小数点位置及正负号等。如“－9.5”可表 示为二进制的 “－1001. 1”。
②按“形”表示：按照一定的编码方法来表示数据。如用 ASCII 码 表 示 “ － 9.5” ， 其 形 式 为 0101101 、 0111001 、 0101100、0110101。
计算机导论
第2章 图灵机模型及数据编码
算这一过程的本质。图灵的研究成果是哥德尔 研究成果的进一步深化，该成果不仅再次表明了 某些数学问题是不能用任何机械过程来解决的思 想，而且还深刻揭示可计算所具有的“能行过程” 的本质特征。
在图灵等人工作的影响下1946年6月美国杰出的数学家冯诺依曼及其同事完成了关于电子计算装置逻辑结构设计的研究报告具体介绍了制造电子计算机和程序设计的新思想给出了由控制器运算器存储器输入和输出设备5类部件组成的被称为冯诺依曼型计算机或存储程序式计算机的组织结构以计算机导论计算机导论第第22章章图灵机模型及数据编码图灵机模型及数据编码及实现它们的方法为现代计算机的研制奠定了基础至尽为止大多数计算机采用的仍然是冯诺依曼型计算机的组织结构只是作了一些改进而已
①按“值”表示：在选定的进位制中正确地表示出数值，包 括数字、符号、小数点位置及正负号等。如“－9.5”可表 示为二进制的 “－1001. 1”。
②按“形”表示：按照一定的编码方法来表示数据。如用 ASCII 码 表 示 “ － 9.5” ， 其 形 式 为 0101101 、 0111001 、 0101100、0110101。
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字线
信息存储原理
存储单元 • 电容C处于充电状态
C
时，表示1
位线
读放大器
• 电容C处于放电状态 时，表示0
集成电路技术可以在半导体芯片上制作出以亿计的微型
电容器，从而构成了可存储大量二进位信息的半导体存
储器芯片 断电后信息不再保持！
7
第1章 绪论
磁盘中比特的表示与存储
磁盘表面微小区域中，磁性材料粒子的两种不同的 磁化状态分别表示0和1
比特既没有颜色，也没有大小和重量。比特是组成数 字数据的最小单位。
3
第1章 绪论
数据处理的基本单位
什么是比特
比特是计算机和其他所有数字系统处理、存储和传输数 据的最小单位，如二进制数0101就是4比特。一般用小写的 字母“b”表示。
当前计算机中某些中央处理器，用电压的高低来区分两 种状态，如2V左右为高电平，表示1；0.4V左右为低电平， 表示0。
0
11
1
逻
辑
∧
0 0
乘 ________
0
0 ∧1
________
0
1 ∧0
________
0
1 ∧1
________
1
有0为0，全1 为1
取反运算 :“0”取反后是“1”，“1”取反后是“0”。 如：1101 =0010
14
第1章 绪论
常用数制的书写形式
把数字用圆括号括起来加写下标
(567)10 (1011)2
注意：磁盘、U盘、光盘等外存储器制造商采用 1MB=1000KB，1GB=1000000KB来计算其存储容量。
10
第1章 绪论
数据处理的基本单位
比特的传输
在数字通信技术中，数据的传输是通过比特的传输来 实现的。由于是一位一位串行传输的，传输速率的度量单位 是每秒多少比特，经常使用的传输速率单位如下： 比特/秒(b/s)，也称“bps”，如2400 bps(2400b/s)、 9600bps(9600b/s)等。
(345)8
(5AD)16
数字后面加写相应的英文字母作标识
D ---- 表示十进制 B ---- 表示二进制 O/Q ---- 表示八进制 H ---- 表示十六进制
567D 1011B
345O 5ADH
15
第1章 绪论
十进制数
三 适合逻辑运算。计算机的理论基础之一是数理逻辑,数 理逻辑中的“真”和“假”可以分别用“1” 和“0”来 表示,这样就把非数值信息的逻辑运算与数值信息的算 术运算联系起来。
12
第1章 绪论
比特的运算
算术运算和逻辑运算
算术运算：
加法： ０
０
１
＋０ ＋１ ＋０
０
１
１
１ ＋１ １０
减法： ０ －０ ０
借1当2
1０ １
－ １ －０
１
１
１ －１
０
13
逢2进1
第1章 绪论
比特的运算
基本的逻辑运算有三种：逻辑加（也称“或”运算）、逻辑乘（也称 “与”运算）和取反。它们的运算规则如下：
逻
0
辑 ∨0 加 ________
0 ∨1
________
1 ∨0
________
1 ∨1
________
有1为1，全0 为0
千比特/秒(kb/s)，lkb/s=103比特/秒=1000b/s(小写k表示1000)。 兆比特/秒(Mb/s)，1Mb/s=106比特/秒=1000kb/s 吉比特/秒(Gb/s)，1Gb/s=109比特/秒=1000Mb/s 太比特/秒(Tb/s)，1Tb/s=1012比特/秒=1000Gb/s。
约定：大写字母“B”表示1个“字节”(byte) ，用小 写的“b”表示1个比特。每个字节包含8个比特，
4
第1章 绪论
数据处理的基本单位
比特的存储
在计算机等数字系统中，比特的存储经常使用一种称为 触发器的双稳态电路来完成。触发器有两个稳定状态，可分 别用来表示0和1，在输入信号的作用下，它可以记录1个比 特。
磁头，用
磁
于写入和
盘
读出信息
片
磁性材 料粒子
8
旋转方向
“0” “1”
第1章 绪论
光盘中比特的表示与存储
光盘则通过“刻”在盘片光滑表面上的微小凹坑来记录 二进位数据。
磁盘表面被分为许多同心圆，每个同心圆称为一 个磁道。每个磁道都有一个编号，最外面的是0磁 道
扇区
磁道
每个磁道被划分为若干段 （段又叫扇区），每个扇 区的存储容量均为512字 节。每个扇区都有一个编 号 9
第2章 计算机基础知识
2.1 数字技术基础 2.2 逻辑电路 2.3 集成电路及其发展 2.4 集成电路的应用领域
2.1 数字技术基础
数字技术是采用有限个状态（主要是用0和 1两个数字）来表示、处理、存储和传输数据的 技术。
2
第1章 绪论
数据处理的基本单位
什么是比特
数字技术的处理对象是“比特”，其英文为“bit”， 它是binary digit的缩写，中文意译为“二进位数字” 或“二进位”，在不会引起混淆时也可以简称为“位”。 比特只有两种状态(取值）：它或者是数字0，或者是数字1。
5
第1章 wk.baidu.com论
CPU内部比特的表示
CPU内部通常使用高电平表示1，低电平表示0
0 3.3V 2.8V
1
0
0.5V 0.0V
+3v
1
V
0
0
6
第1章 绪论
内存储器中比特的存储
计算机存储器中用电容器存储二进位信息：当电容的两 极被加上电压，它就被充电，电压去掉后，充电状态仍 可保持一段时间，因而1个电容可用来存储1个比特
第1章 绪论
数据处理的基本单位
存储容量经常使用的单位有：
千字节(kilobyte，简写为KB)，1KB=210字节=1024B 兆字节(megabyte，简写为MB)，1MB=220字节=1024KB(兆字节） 吉字节(gigabyte，简写为GB)，1GB=230字节=1024MB(千兆字节） 太字节(terabyte，简写为TB)，1TB=240字节=1024GB(兆兆字节） 拍字节（petabyte，简写为PB），1PB=250字节=1024TB(千万亿字节） 艾字节（exabyte，简写为EB），1EB=260字节=1024PB(百亿亿字节）
11
第1章 绪论
计算机为什么用二进制
一 二进制中只有0和1 两个符号，可以用两种不同的稳定 状态（如有磁和无磁，高电位和低电位）来表示。计 算机的各组成部分都由仅两个稳定状态的电子元件组 成，它不仅容易实现，而且稳定可靠。
二 运算规则很简单。以加法为例，二进制的加法规则只 有四条：0+0=0；0+1=1；1+0=1；1+1=10（逢二进一）