大学计算机基础教程 第一章 计算机基础知识

计算机研发的历史背景
1 军事武器的发展
2 硬件条件
3 创新性强 4 专家认可
2．电子计算机发展的四个阶段
时代
年份
器件
软件
应用
一
二 三
1946—1957 电子管
1958—1964 晶体管 1964—1971 中小规模集成电路
机器语言 汇编语言
高级语言 操作系统
科学计算
数据处理工业 控制 文字处理图形 处理 社会的各个领 域
D H 16 H 16 ... H 16 H 16 ... H 16
n 1 n2 1 0 m n 1 n2 1 0 m
i m
H 16
i
n 1
i
例如：十六进制下的数4C4D，可以看成是：
(4C 4 D) 4 16 ＋C 16 ＋4 16 ＋D 16
8 4
1 0
2 1
0 1
1000 1010 0011
1110 B
2.2 二进制数的运算
1.二进制数的算术运算
二进制加法： 0+0=0； 0+1=1； 1+0=1； 1+1=0（进位为1）。
二进制乘与除法：
2.2 二进制数的运算
2.二进制数的逻辑运算
在计算机中二进制数的逻辑运算包括“与”、“或”、“非”、 “异或”等 例：求八位二进制数(10100110)2和(11100011)2的逻辑“与”和 逻辑“或”。
3 2 1 16
0
①
二进制、八进制、十六进制
二进制（Binary）：0100 0000 1010 八进制 （Octal）：721 十六进制（Heradecimd）:E653 十进制（Decimal）：739.87 或者不带字母 表1.1 十进制、二进制、八进制、十六进制数的常用表示方法
十进制 二进制 八进制 十六进制 0 1 2 3 4 5 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 十进制 10 11 12 13 14 15 二进制 八进制 十六进制 1010 1011 1100 1101 1110 1111 12 13 14 15 16 17 A B C D E F
总结：n×n点阵每个汉字所占的字节数 ＝（n×n）/8
③

微型计算机的主要性能指标
3．按照计算机的功能和用途分类 • 通用计算机 • 专用计算机
5、计算机的主要应用领域
•科学计算：一般数据量不会很大，但比较复杂，对精度的要求比较高。
•数据处理：数据处理是指对大量的数据进行加工处理的过程 。
•计算机辅助工程：主要包括计算机辅助设计CAD（汽车、微电子、建筑、 服装等）、计算机辅助制造CAM、计算机集成制造系统CIMS和计算机辅助 教学CAI 。
ห้องสมุดไป่ตู้
② 汉字编码（以国标码为例）
输入码 国标码 机内码
字形码
地址码
A.汉字输入码：用于汉字输入
衡量一个汉字输入码好坏的标准
编码短；重码少；好学好记
分类：音码：以汉语拼音为基础 形码：以汉字形状为基础
B.汉字国标码
“国家标准信息交换汉字编码”， 代号为“GB2312-80”，简称为“国
标码”。
计 算 机 文 化基 础
教研室 主讲教师 联系方式： 1 电话： 2 办公室：
计算机基础知识
本书要点： 1 2 3 4 5 计算机的基础知识； windows 7操作系统； word 2010文字处理； excel电子表格。 PowerPoint演示文稿
第1章 计算机基础知识
本章要点：
1 2 3 4
计算机的发展与应用； 数制与编码； 计算机系统组成； 计算机的性能指标。
1.1 什么是计算机
1 计算机的定义
1946年2月，美国宾夕法尼 亚大学的莫奇莱教授和埃克特 博士研制的是世界上第一台电 子计算机，是现代计算机的始 祖。ENIAC这台机器共用了 18000个电子管，重达30吨， 占地170平方米，每秒钟能进 行5000次加法运算，它是一 个划时代的产品。
机内码为（1101 0110 1101 0000） “大”： 国标码为3473H(0011 0100 0111 0011)
机内码为B4F3H（1011 0100 1111 0011） 为最 当机内码为3473H的时候，识别为“4s”，而不是“大”（因 高位都为0） “啊”的国标码是3021H，机内码为B1A1H (3021H+8080H=B1A1H）
•过程控制：实时控制和调节。
•人工智能：模拟人类行为的理论。
•多媒体技术应用：随着电子技术特别是通信和计算机技术的发展，人们已 经有能力把文本、音频、视频、动画、图形和图像等各种媒体综合起来，构 成一种全新的概念——“多媒体”（Multimedia）。
•其他方面
2.1 信息表示—计算机常用的计数制
6
7 8 9
0110
0111 1000 1001
6
7 10 11
6
7 8 9
16
10000
20
10
②

十进制与二、八、十六进制之间的转换
二进制十进制: 按权位展开相加 例如 二进制1101100.111B转化为十进制=
1 26＋ 1 25＋ 1 23＋ 1 22＋ 1 2-1＋ 1 2- 2＋ 1 2- 3＝ 108.875
非图形字符（控制字符）： 0～32和127，共34个
图形字符（普通字符）：33～126，共94个
需要掌握的特殊字符的ASCII码
①“a”～”z”：1100001～1111010：97～122 ②”A”～”Z”：1000001～1011010：65～90 ③”0”～”9”：0110000～0111001：48～57 ④空格字符（SP）：0100000：32 ⑤换行（LF）：0001010：10 ⑥回车（CR）：0001101：13 ⑦删除（DEL）：1111111：127
同理，十进制转换成八进制为：整数除8取余，小数乘8取整
大家可以算一下145转换成8进制结果是：
221Q
③
二进制与八进制、十六进制之间的转换
28: 三位一组法 001 001 101 110 001（高位不足补0) 1 1 5 6 1Q 82:一位转换成三位 2326Q=010 011 010 110 B 216:四位一组法 0100 1010 0101 1011 （高位不足补0） 4 A 5 B H 161:一位转换成四位 8 A 3 EH
八进制（Octal）：
八进制的特点
（1）有八个数码，即0,1...7 （2）数基：R=8 {0、1、…7} （3）逢八进一： （4）按权展开式
D O 8 O 8 ... O 8 O 8 ... O 8 O 8
n 1 n2 1 0 m n 1 n 1 n2 1 0 m i m i
1. 数值数据的表示
任何一种数制都包括： 数码及基数：R=2 {0、1} 位权：数值某一位上1所处的位置 R=10 {0、1、2、....9,} 325：2的位权 10
1 0
1
逢R进一：十进制逢十进一，二进制逢二进一
D Dn110 Dn210
n 1
n2
... D110 D010 ... Dm10
i B 2 i n 1
D Bn1 2n1 Bn2 2n2 ... B1 21 B0 20 ... Bm 2m
例如：二进制下的数11001.101，可以看成是：
i m
(11001 .101 )2 1 24＋ 1 23＋0 22＋0 21＋ 1 20＋ 1 21＋0 22＋ 1 23
i
例如：八进制下的数5346.27，可以看成是：
(5346.27) 5 8 ＋3 8 ＋4 8 ＋6 8 ＋2 8 ＋7 8
3 2 1 0 1 8
2
十六进制（Hexadecimal）：
十六进制的特点
（1）有十六个数码，即0,1...9，A,B..F （2）数基：R=16 {0、1、…9，A,B,..F} （3）逢十六进一： （4）按权展开式

.计算机的特点
1 2 3 4 5
自动运行程序 运算速度快 运算精度高 具有记忆和判断能力 可靠性高
4.计算机的分类
1．按照计算机处理的对象分类 • 数字式电子计算机 • 模拟式电子计算机 • 混合式电子计算机 2．按照计算机性能分类
• 巨型机
• 大型机 • 工作站
• 中型机
• 小型机 • 微型计算机（电脑）
四
1971年迄今 大规模集成电路
数据库、 网络等
我国计算机发展的简单历程 我国计算机的研究过程中，成功地研制出了银河、曙光、神 威等系列的计算机产品。
我国中科院计算所研制成功CPU——“龙芯”芯片。 曙光公司推出了完全自主知识产权的“龙腾”服务器。
.计算机的发展趋势
硬件方面： 体积越来越小 速度越来越快 价格越来越低 外围设备的品质越来越高 软件方面： 主要表现在易用性和用户界面方面 综合的看：向超导计算机、量子计算机、光子计算机、智 能机等方面发展 21世纪的计算机 芯片技术 并行处理技术 网格技术 蓝牙技术 嵌入技术 中间件 技术
C.汉字机内码：在计算机内部进行存储、加工、传输时所用的统一的机内
代码，包括西文ASCII码 将国标码的每个字节的最高位由“0”变为“1”，变后的国标码称为汉字机 内码。 汉字机内码的每个字节都大于128，而ASCII码值都 小于128。对于ASCII码 来说，交换码和机内码是一致的。
例如：“中”： 国标码为8680（0101 0110 0101 0000）
D.汉字字形码（也称汉字字模，是汉字的输出形式）
汉字字型以点阵的方式表示，通常有16×16电陈，点数越多，打 印的字体越美观，需要的存储空间也越大。 16×16点阵 —> 一个汉字占32个字节（每行需要2个字节，共需要 2×16个字节）
24×24点阵 —> 一个汉字占72个字节
32×32点阵 —> 一个汉字占128个字节
2. 字符数据的表示
① 西文字符和ASCII码
ASCII码：American Standard Code for Information Interchange 美国标准信息交换代码 见p29 表2－1
列为高位：d6d5d4 行为低位：d3d2d1d0 字符的表示顺序是：d6d5d4d3d2d1d0
八进制652.34转化为十进制＝
6 8 ＋5 8 ＋2 8 ＋3 8 ＋4 8 ＝426.4375
2 1 0 -1 -2
十六进制19BC.8转化为十进制＝
116 ＋9 16 ＋B 16 ＋C 16 ＋8 16 ＝6588.5
3 2 1 0 -1
请大家自己算一下：1011 1010.1B＝ 1000 1000.001B=
• 共有6763个汉字，并把其分为两级 一级汉字有3755个，按汉语拼音排列 二级汉字有3008个，按偏旁部首排列 • 为使中文和西文信息兼容，用字节的最高位来区分西文和汉字。通常自 己的最高为为0时表示ASCII码，为1时表示汉字。从GB2312开始，汉字 都采用双字节编码。目前较多的采用俩个字节的最高位都为1时表示汉 字。 • 将汉字分为若干区，每个区中有94个汉字。 区号+位号=区位码;区号和位号各自加20H(32D)就构成了国标码。 例如：“中”位于54区48位，区位码为5448，国标码为8680。 再比如：“啊”字的区位码为1001H，国标码为3021H
186.5 136.125

十进制二进制：整数除2取余，小数乘2取整 例：将126转换成二进制数: 例：将0.534转换成二进制数: 保留5位小数
注：从得到的1开始写起，余数倒排，加在它后面。

十进制二进制： 例：将45.25转换成二进制数:
0.25×2＝0.5 (取0） 0.5×2＝1 （取1） 因此， 45.25=101101.01 注：十进制小数不 一定都能转换成完 全等值的二进制小 数.
m
i m
i D 10 i
n 1
例如：十进制下的数287，可以看成是：
456.24 4 102＋5 101＋6 100＋2 10－1＋4 10－2
例： 287.52 按权展开式 .....
二进制（Binary）：
二进制的特点
（1）有两个数码，即0,1 （2）数基：R=2 {0、1} （3）逢二进一： （4）按权展开式