计算机文化基础教案

大连理工大学出版社

《计算机文化基础》

课程教案

201 --201 学年度学期

所属系部：

任课教师：

授课教师：年月日

教学过程：

[引入新课]：

现在计算机已经成了我们生活中必不可少的工具，那么它是什么时候开始进入人们的生活的呢？今天我们就来解开这个密。

[讲授新课]：

一、计算机的发展及其应用

1．计算机的发展

2．计算机的发展趋势

随着微电子技术、光学技术、超导技术和电子仿生技术的发展，计算机的发展将呈多元化发展的态势。总体上来讲，计算机的发展趋势是向巨型化、微型化、网络化、智能化方向发展。

目前，第一台超高速全光数字计算机已研制成功，光子计算机的运算速度比电子计算机快1000倍。在不久的将来，超导计算机、神经网络计算机等全新的计算机也会诞生。未来的计算机将是微电子技术、光学技术、超导技术和电子仿生技术相互结合的产物。

3．计算机的分类与应用领域

（1）计算机的特点

计算机作为一种通用的信息处理工具，它具有极高的处理速度、很强的存储能力、精确的计算和逻辑判断能力，其主要特点有：运算速度快、“记忆”能力强、计算机精度高、能进行逻辑判断、可靠性高、通用性强等。

（2）计算机的分类

随着计算机技术的发展和应用的推动，尤其是微处理器的发展，计算机的类型越来越多样化，分类的标准也不是固定不变的。

根据计算机的运算速度等性能指标来划分，计算机主要可分为：高性能计算机、微型机、工作站、服务器、嵌入式计算机等。

（3）计算机的应用领域

现在计算机应用几乎渗透到人类生产和生活的各个领域，按计算机的应用范围归纳为：科学计算、数据处理、过程控制、计算机辅助工程、人工智能、网络通信、数字娱乐等。

二、信息在计算机中的表示

1.数的进制

进位数制，简称“进制”是按进位的原则进行计算的数制。

进制的特点：

（1）数制的基数确定了所采用的进位计数制。

表示一个数时所用的数字符号的个数称为基数（Radix）。如十进制数制的基数为10；二进制的基数为2。对于N进位数制，有N个数字符号。如十进制中有10个数字符号：0~9；二进制有2个符号：0和1；八进制有8个符号：0~7；十六进制共有16个符号：0~9、A~F。（2）逢N进一。

如十进制中逢10进1；八进制中逢8进1；二进制中逢2进1；十六进制中逢16进1。（3）采用位权表示方法。

处在不同位置上的相同数字所代表的值不同，一个数字在某个位置上所表示的实际数值等于该数值与这个位置的因子的乘积，而该位置的因子由所在位置相对于小数点的距离来确定，简称为位权（Weight）。

位权与基数的关系是：位权的值恰是基数的整数次幂。

数据的表示：

可以用数据后加一个特定的字母来表示它所采用的进制：字母D表示数据为十进制（也可以省略）；字母B表示数据为二进制；字母O表示数据为八进制；字母H表示数据为十六进制。例如：567.17D（十进制的567.17）、110.11（十进制的110.11，省略了字母D）、110.11

B（二进制的110.11）、245O（八进制的245）、234.5BH（十六进制的234.5B）。

2.不同进位计数制间的转换

(1)十进制数转换成二进制数

十进制数转换成二进制数，可以将其整数部分和小数部分分别转换后再组合到一起。整数部分转换：“除2取余法，倒着写”。即将十进制数反复除以2，取余数，直到商为零止，第一次得到的余数是二进制数的最低位，最后一次得到的余数是二进制的最高位。

小数部分转换：“乘2取整法，顺着写”。即将十进制数小数部分不断乘以2，取整数，直到小数为零或到达有效精度为止，最先得到的整数为最高位（小数点后第一位），最后一次得到的整数为最低位。

例：把十进制整数197.6875转换成二进制数。

解：

整数部分转换过程如下：

即（197）10=（11000101）2

小数部分转换过程如下：

0.6875×2=1.375 取整数部分 1 （最高位，小数点后第一位）

0.375×2=0.75 取整数部分0

0.75×2=1.5 取整数部分1

0.5×2=1 取整数部分 1 （最低位）

即（0.6875）10=（0.1011）2

∴组合结果：（197.6875）10=(11000101.1011) 2

一个十进制小数不一定能完全准确地转换成二进制小数，这时可以根据精度要求，只转换到小数点后某一位为止即可。

（2）十进制转换成八进制

整数部分转换：除8取余；小数部分的转换：乘8取整。

例把十进制数474.187 5转换成八进制数。

解：

整数部分转换过程如下：

小数部分转换过程如下：

∴组合结果：（474.187 5）10＝（732.14）8

知识小贴士：

对小数的转换如出现转换无限进行的情况，处理方法同十进制小数到二进制小数的转换。

（3）十进制转换成十六进制

整数部分转换：除16取余；小数部分的转换：乘16取整。

例把十进制数1192.9032转换成十六进制数，要求精确到小数点后4位。

解：

整数部分转换过程如下：

小数部分转换过程如下：

∴组合结果：（1192.9032）10=（4A8.E738）16

二进制、八进制、十六进制数间的相互转换

（1）二进制数与八进制数之间的相互转换

由于23 =8，81=8，因此1位八进制数可用3位二进制数表示，或者3位二进制数可用1位八进制数表示。二进制数转换为八进制数，可概括为“三位并一位”，即：以小数点为基准，整数部分从右到左，每三位一组，最高位不足三位时，添0补足三位；小数点部分从左到右，每三位一组，最低有效位不足三位时，添0补足三位。然后，将各组的三位二进制数按权展开后相加，得到一位八进制数。同理，八进制数转换为二进制数，可概括为“一位拆三位”。

例把二进制数10011100111001.1011转换成八进制。

解：

分组：10 011 100 111 001 . 101 1

补0：010 011 100 111 001 . 101 100

转换：2 3 4 7 1 . 5 4

所以，（10011100111001.1011）2=（23471.54）8

（2）二进制数与十六制数之间的相互转换

由于24 =16，161=16，因此1位十六进制数可用4位二进制数表示，或者4位二进制数可用1位十六进制数表示。二进制数转换为十六进制数，可概括为“四位并一位”，即：以小