计算机基础课件-第1章计算机基础知识

2.将十进制数转换为R进制数
十进制整数转换成R进制数时，应将整数部分和小数部分分别转换，然后再 相加即可。整数部分采用“除R取余法”，即把十进制数除以R，得一个商和 余数，商再除以R，又得一个商和余数……依此除下去，直到商为0为止。
例5：将十进制数(125.6875)10转换为二进制数。
整数部分 wk.baidu.com余数 低位
T字节 P字节
1TB=240 B =1024 GB 1PB=250 B =1024 TB
适用于硬盘的计量单位 适用于硬盘的计量单位
1.2.2 数制的概念 678.34=6×102+7×10 1+8×100 +3×10-1+4×10-2
数码
基数
位权
R进制数用 r个基本符号（例如0，1，2，…，r-1）表示数值
例9：将八进制数(714.431)8转换成二进制数 ( 7 1 4 ． 4 3 1 )8 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓↓ ( 111 001 100 ． 100 011 001 )2 即(714.431)8=(111001100.100011001)2
（3）二进制数转换成十六进制数
转换方法：从小数点开始，分别向左与向右每4位分成节，整数部分最 高位不足4位或小数部分最低位不足4位时补“0”，然后将每节依次转 换成十六进制数，再把这些二进制数连接起来即为等值十六进制数， 即“四位一节，逐节转换”。
• （1）位（bit）的概念
位（bit）是度量数据的最小单位，用0或1来表示。
• (2）字节(Byte)
字节（Byte）是计算机的最小存储单位，是数据处理的最基本单位，即以字节为 单位存储和处理信息，通常用B表示。一个字节由8位二进制数组成 .
1B=8b
1KB=210B=1024BMB
1MB=220B=1024KBGB 1GB=230B=1024MB
奠定了现代电脑体系结构坚实的根基 当之无愧认的电子计算机之父
1.第一台电子计算机
1946年2月14日由美国宾夕法尼亚大学研制成功的第一台电子计算机ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer)即电子数字积分计算机诞生了。
18000多个电子管 1500个继电器 重达三十多吨 占地一百七十多平方米的 耗电量150KW 运算速度约每秒钟5000次加法计算
一个字节可存放一个半角英文字符的编码，两个字节可存放一个汉字编码。 一个字节表示的无符号整数，可以从最小00000000至最大的11111111，共 256个。习惯上210（1024）个字节称为1K字节，记为1KB。随着存储容量 的增大，还有下列计量单位，它们之间的关系如下表所示。
单位 b B KB MB GB TB PB
计算机中常用的数制
计算机中常用的数制： 二进制数、十进制数、八进制数、十六进制数。
进位制 基 数
数码
权
二进制
2
0，1
21
八进制
8
0，1，2，3，4，5，6，7
81
十进制 10 0，1，2，3，4，5，6，7，8，9 101
标识 B O D或没有
十六进制
16
0，1，2，3，4，5，6，7，8，9， A，B，C，D，E，F
1.1.1 计算机的发展
算盘 中国唐代发明的 世界上第一种自动式计数器 分析机 1834年英国剑桥大学查尔斯·巴贝奇(Charles Babbage，1792 ~1871)教授设计 的 是现代通用计算机的雏形 巴贝奇－－国际计算机界公认的电子计算机直系祖先。 1950年，英国数学天才Alan Turing阿兰·图灵（Alan Turing，1912~1954） 提出人工智 能 计算机逻辑的奠基者 被人们推崇为人工智能之父 1945年6月，美籍匈牙利裔数学家约翰·冯·诺依曼（John Von Neumann ，1903~ 1957）
300多次乘法计算。
ENIAC是电子计算机发展的里程 碑，表明电子计算机时代的来到了
电子数字积分计算机（ENIAC） ：
Electronic Numerical Integrator And Calculator
2.电子计算机发展的划分
自第一台电子计算机ENIAC 诞生后，至今计算机经历了四个阶段的发展
时代 年份
器件
软件
应用
一 46-58 二 58-64
电子管 晶体管
机器语言汇编语言
科学计算
高级语言
数据处理工业控制
三 64-71
集成电路
操作系统
文字处理图形处理
四 71年迄今 大规模集成电路 数据库、网络等 社会的各个领域
电子管
晶体管
集成电路
大规模集成电路
3.微型计算机的发展
微型计算机与大、中、小型计算机的区别在于微型计算机的CPU采用了大规模和超大 规模集成电路技术，微型计算机的CPU芯片又称作微处理器（Micro Processor Unit， MPU）微型计算机的发展主要表现在核心部件微处理器（MPU）的发展上。
1.1.4 计算机的应用
计算机不仅能对各种数据进行采集、存储、加工处理，还可以广泛应用于工业控 制、计算机辅助设计、人工智能、电子商务、医学应用等方面。
据统计，目前计算机有5000多种用途，并且每年以300至500种用途的速度 增加，计算机的应用归纳起来主要有以下几个方面： 1.科学计算（Scientific Computing） 2.数据处理（Data Processing） 3.过程控制（Process Control） 4.计算机辅助系统（Computer-Aided System） 5.人工智能（Artificial Intelligence，AI） 6.多媒体技术应用 7.电子商务（Electronic Commerce,EC,或Electronic Business,EB） 8.信息高速公路（Information Superhighway） 9.计算机医学应用
例8：将二进制数(11101110.00101011)2转换成八进制数
(011 101 110 ． 001 010 110 )2
↓↓↓
↓ ↓↓
(3
5
6
．1
2
6 )8
即(11101110.00101011)2=( 356．126 )8
（2）八进制数转换成二进制数
转换方法：转换方法是将每一位八进制数用3位二进制数替换，按照原 有的顺序排列，即可完成。
例10：将二进制数(10111100101.00011001101)2转换成十六进制数 ( 0101 1110 0101 ． 0001 1001 1010 )2 ↓↓↓ ↓ ↓ ↓ ( 5 E 5 ． 1 9 A )16 即(10111100101.00011001101)2=(5E5.19A)16
小数部分
2│ 125 (1
取整数
0.6875
2│ 62 (0
×
2
2│ 31 (1
1 高位
1.3750
2│ 15 (1
×2
2│ 7 (1
0
0.7500
2│ 3 (1
×
2
2│ 1 (1 高位
1
1.5000
0
×2
1 低位
1.0000
即 (125.6875)10=(1111101.1011)2
同理，十进制数转换成八进制数、十六进制。
3. 二进制数与八进制数、十六进制数的相互转换 （1）二进制数转换成八进制数
转换方法：从小数点开始，分别向左与向右每3位分成一“节”，整数 部分最高位不足3位或小数部分最低位不足3位时补“0”，然后将每 “节”依次转换成八进制数，再把这些二进制数连接起来即为等值八 进制数，即“三位一节，逐节转换”。
r进制数N可表示 为：
N=an-1×rn-1＋an-2×rn-2＋…＋a0×r0＋a-1×r-1＋…＋a-m×r-m
n 1
ai r i
im
计算机内部采用二进制的原因
（1）易于物理实现 计算机的存储装置是利用电子元器件实现的，如开关的开与合、电位的高与低、 真与假、有与无等等，这样的两种状态恰好可以表示二进制数中的“0”和“1”。 （2）运算规则简单 二进制算术运算包括加、减、乘和除四则运算。 如加法运算的四条法则：0＋0=0； 0＋1=1； 1＋0=1； 1＋1=0 (逢二进一) （3）可靠性高 由于电压的高低、电流的有无两种状态分明，因此采用二进制的数字信号可以提 高信号的抗干扰能力，可靠性高。 （4）适合逻辑运算 二进制的“0”和“1”两种状态，可以表示逻辑值的“真（True）”和“假 （False）”，因此采用二进制数进行逻辑运算非常方便。
1.2.1 计算机中的数据和信息
计算机中的数据是指能够通过计算机输入设备输入的数字、字母、符号、汉字、 图形、图像、声音、视频等。
计算机中的信息是指客观存在的真实世界的反映，数据是信息的物理 表现形式， 给数据赋予意义，就成了信息。
计算机 中的数 据和信 息都是 采用二 进制来 表示的。
2．数据的单位
• （3）字(Word)
字是计算机信息交换、加工、存储的基本单元。
计算机处理数据时，CPU通过数据总线一次存取、加工和传输的数据长度称为字， 一个字一般由一个或若干字节组成。通常将组成一个字的位数叫该字的字长， 用来表示数据或信息的长度，一般字长都是字节的整数倍。
字长是衡量计算机性能的一个重要标志，是计算机一次所能处理的实际位数的长 度。字长越长，在相同时间内传送的信息越多，计算机运算速度就越快；字长越 长，计算机系统支持的指令数量越多，功能就越强。
20世纪70年代初期Intel公司 的工程师马西安·霍夫 (M·E·Hoff)成功地研制出,世界 上第一片4位微处理器Intel 4004，它集成了2300个半导 体电路元件，组成了世界上 第一台4位微型计算机MCS—4.
微型计算机的发展方向:
1.1.2 计算机的特点
1.1.3 计算机的分类
按信息处理形式分类 按用途和功能分类
本章内容 ：
1.1 计算机概述 1.2 计算机中数据和信息的表示 1.3 字符编码 1.4 计算机系统 1.5计算机硬件系统 1.6计算机软件系统 1.7 多媒体计算机 1.8计算机安全与病毒防治
1.1 计算机概述
计算机是一种能够按照人们事先存储的程序，自动、高速、精确地进行数据运 算和信息处理的现代化智能电子设备。
数字计算机 模拟计算机 混合计算机
通用计算机
专用计算机
图1-2 计算机的分类
超级计算机（巨型机）：速度最快、处理能力最强
按综合性能指标分类
大型计算机（Mainframe）：处理能力强大的通用计算机 小型计算机：多用户系统
工作站：介于微型机与小型机之间的高档微机系统，应用于工程领 域，特别是多媒体信息的处理和计算机辅助设计领域（CAD）等。 微型计算机： 台式机、笔记本和个人数字助理(PDA)
名称
意义
说明
位 字节 千字节
一个0或1，称为1bit 八位0和1的组合，称为 1Byte
1KB=210 B=1024 B
最小的数据单位 数据处理的基本单位 适用于文件计量
兆字节 1MB=220 B=1024 KB
适用于内存、U盘、光盘计量
吉字节 1GB=230 B=1024 MB
适用于内存、U盘、硬盘的计量单位
1.1.5 未来新型的计算机
1.计算机的发展趋势 （1）巨型化 （2）微型化 （3）网络化 （4）智能化
2.未来新一代的计算机 （1）光子计算机 （2）量子计算机 （3）生物计算机(分子计算机) （4）超导计算机 （5）模糊计算机
1.2 计算机中数据和信息的表示
包括文字、图形、声音、视频等多种媒体信息。尽管计算机处理的对象包罗万象， 但是它们在进入计算机进行处理时，都必须转换为数据的形式。
161
H
1.2.3 数制转换
1.将R进制数转换为十进制数
将一个R进制数转换成为十进制数的方法是：按权展开，然后按十进制 运算法则将数值相加。
(110101)2＝1×25+1×24+0×23+1×22+0×21+1×20 ＝32+16+0+4+0+1＝(53)10 (32.2)8＝3×81+2×80+2×8-1 ＝24+2+0.25＝(26.25)10 (A2B)16＝10×162＋2×161＋11×160 ＝2560+32+11 ＝(2603)10
第一章 电子计算机的基础知识
本章知识点：
➢ 计算机的发展、特点、分类及其应用领域 ➢ 数制的概念，二进制、八进制、十六进制、十进制整数之间的相互转换 ➢ 计算机的数据与编码、数据的存储单位（位、字节、字） ➢ 计算机硬件系统的组成和作用、各组成部分的功能 ➢ 计算机软件系统的组成和功能，系统软件和应用软件的概念和作用 ➢ 计算机主要技术指标 ➢ 多媒体计算机基本知识 ➢ 计算机病毒的概念和防治