第1章 初識計算機

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1、第第1章章 初識計算機初識計算機2【學(xué)習(xí)目標】1）了解計算機產(chǎn)生到發(fā)展至今的歷程。2）了解計算機的類型、特點和作用。3）熟悉計算機的信息表示法和計算方式。4）掌握數(shù)字進制轉(zhuǎn)換的計算方法。第第1章章 初識計算機初識計算機31.1.1 計算機產(chǎn)生的歷史背景 1946年2月15日，世界上第一臺電子數(shù)字計算機埃尼阿克（ENIAC）宣告研制成功，這是一臺為了軍事目的而誕生的計算機，但它強大的計算能力在當(dāng)時為軍事安全所起的作用已非常突出。然而，計算機將會在不久之后會對整個世界人們的生活帶來翻天覆地的變化。第第1章章 初識計算機初識計算機4 1.第一代計算機第一代計算機(19461957)圖圖1-1 世界上

2、第一臺計算機世界上第一臺計算機ENIAC 1946年年2月月14日，標志現(xiàn)代計算日，標志現(xiàn)代計算 機誕生的機誕生的“埃尼阿克埃尼阿克”在費城公諸于世，在費城公諸于世，它是由美國賓夕法尼亞大學(xué)莫爾電工學(xué)它是由美國賓夕法尼亞大學(xué)莫爾電工學(xué) 院研制，其全稱為電子數(shù)字積分計算機院研制，其全稱為電子數(shù)字積分計算機（Eleotronic Numerical Integrator and Calculator ENIAC），簡稱），簡稱“埃尼埃尼阿克阿克”（ENIAC）。）。第第1章章 初識計算機初識計算機5圖1-1 世界上第一臺計算機ENIAC第第1章章 初識計算機初識計算機62.第二代計算機（第二代計算

3、機（19581964）1956年，晶體管在計算機中使用，年，晶體管在計算機中使用，晶體管和磁芯存儲器導(dǎo)致了第二晶體管和磁芯存儲器導(dǎo)致了第二代計算機的產(chǎn)生。代計算機的產(chǎn)生。第二代計算機體積小、速度快、功耗低、性能更穩(wěn)定，由于第二代計算機以晶體管作為基本電子元件，故稱為計算機的“晶體管時代”。第第1章章 初識計算機初識計算機73第三計算機（第三計算機（19651975）1958年發(fā)明了集成電路年發(fā)明了集成電路(IC)，將三，將三種電子元件結(jié)合到一片種電子元件結(jié)合到一片小小的硅片上。科學(xué)家使更多的小小的硅片上?？茖W(xué)家使更多的元件集成到單一的半導(dǎo)體元件集成到單一的半導(dǎo)體芯片上。于是，計算機變得更小，芯

4、片上。于是，計算機變得更小，功耗更低，速度更快。功耗更低，速度更快。稱為計算機的“集成電路時代”。第第1章章 初識計算機初識計算機8圖1-3 集成電路計算機第第1章章 初識計算機初識計算機94第四代計算機（第四代計算機（1975年至今）年至今）1972年，第一部真正的個人計算機年，第一部真正的個人計算機誕生了。所使用的微處理器內(nèi)包誕生了。所使用的微處理器內(nèi)包含了含了2300個個“晶體管晶體管”，可以一，可以一秒內(nèi)執(zhí)行秒內(nèi)執(zhí)行 60,000 個指令，體積也個指令，體積也縮小很多。而世界各國也隨著縮小很多。而世界各國也隨著“半導(dǎo)體半導(dǎo)體”及及“晶體管晶體管”的發(fā)展的發(fā)展去開拓計算機史上新的一頁。去

5、開拓計算機史上新的一頁。因第四代計算機以大規(guī)模集成電因第四代計算機以大規(guī)模集成電路作為基本電子元件，稱為計算路作為基本電子元件，稱為計算機的機的“大規(guī)模集成電路時代大規(guī)模集成電路時代”。第第1章章 初識計算機初識計算機10圖1-4 早期的第四代計算機第第1章章 初識計算機初識計算機115新一代計算機新一代計算機 新一代計算機的概念在新一代計算機的概念在20世紀世紀80年年代已經(jīng)提出，目前已有智能計算機、代已經(jīng)提出，目前已有智能計算機、神經(jīng)計算機、生物計算機以及光子神經(jīng)計算機、生物計算機以及光子計算機等各種設(shè)想和發(fā)展藍圖，并計算機等各種設(shè)想和發(fā)展藍圖，并在實際研制過程中取得了一些重要在實際研制過

6、程中取得了一些重要進展進展 第第1章章 初識計算機初識計算機12按照計算機的運行速度、儲存容量、軟件配置和價格等綜合指標可以將計算機大致分為：巨型機、大型機、小型機、微型機、小巨型、工作站以及計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等幾大類。第第1章章 初識計算機初識計算機13巨型機是功能最強、造價最昂貴巨型機是功能最強、造價最昂貴的一種計算機，主要用于大規(guī)模的一種計算機，主要用于大規(guī)模的科學(xué)計算，如原子能、彈道導(dǎo)的科學(xué)計算，如原子能、彈道導(dǎo)彈技術(shù)、航天飛機、天氣預(yù)報、彈技術(shù)、航天飛機、天氣預(yù)報、石油勘探等領(lǐng)域。巨型機的生產(chǎn)石油勘探等領(lǐng)域。巨型機的生產(chǎn)和研制具有很高要求，是衡量一和研制具有很高要求，是衡量一個國家經(jīng)濟實

7、力和科技水平的重個國家經(jīng)濟實力和科技水平的重要標志。要標志。第第1章章 初識計算機初識計算機14大型計算機也稱為主干機，它具有大型、通用、綜合處理能力強、性能覆蓋面廣等特點，主要應(yīng)用于一些高端的企業(yè)或研究機構(gòu)，如銀行、政府部門、制造企業(yè)等。第第1章章 初識計算機初識計算機15小型機規(guī)模小、結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計周期短，生產(chǎn)量大，硬件成本低；再加上容易操作、容易維護和可靠性高等特點，使得管理機器和編制程序都比較簡單，因而得以迅速推廣，并在20世紀80年代占據(jù)了大量的計算機市場。第第1章章 初識計算機初識計算機16微型機簡稱微機，是進入21世紀后世界上使用最廣泛、產(chǎn)量最大的一類計算機。微型計算機是第四代計

8、算機的典型代表。構(gòu)成微型計算機的核心部件是微處理器，也叫中央處理器或中央處理單元（Central Processing Unit，簡稱CPU）。第第1章章 初識計算機初識計算機1720世紀80年代，古德伊爾公司為美國宇航局（NASA）研制了一臺處理衛(wèi)星圖像的計算機系統(tǒng)MPP，該機由16384個微處理器組成128128的方陣。這種采用并行處理技術(shù)的多處理器系統(tǒng)是巨型機發(fā)展的一個重要方面。第第1章章 初識計算機初識計算機18圖1-5 我國第一臺小巨型電子計算機NS1000（左）和計算機工作站主體結(jié)構(gòu)（右）第第1章章 初識計算機初識計算機19工作站是20世紀80年代興起的介于微型機和小型機之間的面向

9、廣大工程技術(shù)人員的計算機系統(tǒng)，一般具有高分辨率顯示器、交互式的用戶界面和功能齊全的圖形軟件，可集中應(yīng)用于各種工程方面的計算機輔助設(shè)計，如集成電路設(shè)計、機械設(shè)計、土木建筑設(shè)計等。第第1章章 初識計算機初識計算機20 計算機網(wǎng)絡(luò)就是利用通信設(shè)備和線路將地理位置分散的、功能獨立的自主計算機系統(tǒng)或由計算機控制的外部設(shè)備連接起來，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的控制下，按照約定的通信協(xié)議進行信息交換，實現(xiàn)資源共享的系統(tǒng)。計算機資源包括計算機硬件、軟件和數(shù)據(jù)，資源共享是計算機網(wǎng)絡(luò)的主要目的 第第1章章 初識計算機初識計算機21 圖1-6 計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制臺 第第1章章 初識計算機初識計算機221.3.1 計算機中數(shù)據(jù)與

10、信息的概念使用過計算機的人都知道，計算機可以處理大量的數(shù)據(jù)和信息，那么我們肯定想知道：到底計算機的設(shè)計者是怎么讓計算機去識別輸入到計算機里的數(shù)據(jù)和信息的呢？第第1章章 初識計算機初識計算機23數(shù)據(jù)是記錄信息的按一定規(guī)則排列組合的物理符號，可以是數(shù)字、文字、圖像，在當(dāng)代也可以是計算機代碼。在計算機科學(xué)中，數(shù)據(jù)是指所有能輸入到計算機并被計算機程序處理的符號的總稱，也是用于輸入電子計算機進行處理，具有一定意義的數(shù)字、字母、符號和模擬量等的通稱。第第1章章 初識計算機初識計算機24在計算機領(lǐng)域中，信息特指輸入到計算機內(nèi)的數(shù)據(jù)經(jīng)加工后得到的有價值的正確知識。對信息的接收始于對數(shù)據(jù)的接收，對信息的獲取只能

11、通過對數(shù)據(jù)背景的解讀。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息，可以用公式可表示為“數(shù)據(jù)+背景=信息”。第第1章章 初識計算機初識計算機25計算機是一種數(shù)字化的設(shè)備，一般被設(shè)計為只能識別數(shù)字0和1（只含有0和1的進制運算我們成為二進制）；因此，在計算機進行數(shù)據(jù)存儲、傳輸和交換時處理的都是轉(zhuǎn)化為只含有0和1的代碼的信息流。第第1章章 初識計算機初識計算機26 位（bit）：是計算機中最小的信息單位，它是一個二進制的一個數(shù)位，可簡記為b 字節(jié)（Byte）：是表示信息存儲容量大小最基本的單位，也被認為是計算機中最基本的信息單位，簡記為B 字（word）和字長(word length):同一種計算機所具有固定長度的二進制串成為

12、字，其二進制的位數(shù)成為字長 第第1章章 初識計算機初識計算機27信息編碼是為了方便信息的存儲、檢索和使用，在進行信息處理時賦予信息元素以代碼的過程。即用不同的代碼與各種信息中的基本單位組成部分建立一一對應(yīng)的關(guān)系。在計算機中，一般用“0”表示低電位，而“1”表示高電位，再使用0和1兩個基本符號組成的二進制碼（亦稱為基二碼）來表示數(shù)據(jù)實現(xiàn)信息處理控制。第第1章章 初識計算機初識計算機28（1）二進制碼在物理上最容易實現(xiàn)，二進制碼在物理上最容易實現(xiàn)，即容易找到具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)且能方便即容易找到具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)且能方便地控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換的物理器件；可以用兩地控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換的物理器件；可以用兩個狀態(tài)分別表示基

13、本符號個狀態(tài)分別表示基本符號0和和1；（2）用二進制碼表示的二進制數(shù)，其用二進制碼表示的二進制數(shù)，其編碼、計數(shù)和算術(shù)運算規(guī)則簡單，容易編碼、計數(shù)和算術(shù)運算規(guī)則簡單，容易用開關(guān)電路實現(xiàn)，為提高計算機的運算用開關(guān)電路實現(xiàn)，為提高計算機的運算速度和降低實現(xiàn)成本奠定了基礎(chǔ)；速度和降低實現(xiàn)成本奠定了基礎(chǔ)；（3）二進制碼的兩個基本符號二進制碼的兩個基本符號0和和1，能方便地與邏輯命題的，能方便地與邏輯命題的否否 和和是是，或稱，或稱假假和和真真相對應(yīng)，為計算機中相對應(yīng)，為計算機中的邏輯運算和程序中的邏輯判斷提供了的邏輯運算和程序中的邏輯判斷提供了便利條件。便利條件。第第1章章 初識計算機初識計算機291.

14、進位計數(shù)制進位計數(shù)制數(shù)制（數(shù)制（Number System）是指用）是指用一組固定的數(shù)字符號和一套統(tǒng)一一組固定的數(shù)字符號和一套統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)目的方法。比如的規(guī)則來表示數(shù)目的方法。比如用用R個數(shù)字符號來表示數(shù)目則成為個數(shù)字符號來表示數(shù)目則成為R進制，進制，R被成為基數(shù)，被成為基數(shù)，R進制的進制的數(shù)符為數(shù)符為0，1，R-1共共R個，個，R進制數(shù)的每一位所具有的固定系進制數(shù)的每一位所具有的固定系數(shù)稱為數(shù)權(quán)（數(shù)稱為數(shù)權(quán)（Nunber Weight），），第第1章章 初識計算機初識計算機30 下面定義計算機中常用的進位計數(shù)制：二進制 R=2 基本符號 0，1 八進制 R=8 基本符號 0，1，2，3

15、，4，5，6，7 十進制 R=10 基本符號 0，1，2，3，4，5，6，7，8，9 十六進制 R=16 基本符號 0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F(xiàn) 其中，十六進制中的數(shù)符AF字母，分別對應(yīng)十進制的1015 第第1章章 初識計算機初識計算機31 1）二進制、八進制、十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù) 二進制、八進制或十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)二進制、八進制或十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)的方法是將被轉(zhuǎn)換的數(shù)按權(quán)展開后，將各乘積的方法是將被轉(zhuǎn)換的數(shù)按權(quán)展開后，將各乘積項相加，即轉(zhuǎn)換規(guī)則為項相加，即轉(zhuǎn)換規(guī)則為“按權(quán)相加按權(quán)相加”。例例1-1 將將10101011.11 B轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)

16、。轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)。10101011.11 B=27+25+23+21+20+21+22 =128+32+8+2+21+0.5+0.25 =202.75 D第第1章章 初識計算機初識計算機32 整數(shù)部分轉(zhuǎn)換將十進制數(shù)連續(xù)用基數(shù)R去除，直到商數(shù)到零為止，每次除得的余數(shù)依次為R進制數(shù)由低到高的各位值，簡稱“除R取余”法。小數(shù)部分轉(zhuǎn)換把被轉(zhuǎn)換的十進制小數(shù)乘以基數(shù)R，所得乘積的整數(shù)部分即為R進制小數(shù)的最高位數(shù)字，將前次計算所得的乘積的小數(shù)部分再乘以基數(shù)R，取乘積的整數(shù)部分，重復(fù)此步驟，直到乘積的小數(shù)部分為0或求得所要求的位數(shù)為止，簡稱“乘R取整”法。第第1章章 初識計算機初識計算機33 例1-4 將39

17、D轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)。方法：把要轉(zhuǎn)換的十進制數(shù)的整數(shù)部分不斷除以2，并記下余數(shù)，直到商為0為止。39/2商19余1（a0=1）19/2商9余1（a1=1）9/2商4余1 （a2=1）4/2商2余0（a3=0）2/2商1余0（a4=0）1/2商0余1（a5=1）所以，39 D=100111 B。第第1章章 初識計算機初識計算機34 由于八進制數(shù)和十六進制數(shù)是從二進制數(shù)演變而來的，由3位二進制數(shù)組成一位八進制數(shù)，4位二進制數(shù)組成一位十六進制數(shù)。因此，轉(zhuǎn)換時將二進制數(shù)分組：轉(zhuǎn)換成八進制時3位為一組，轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)時4位為一組；然后按數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系直接轉(zhuǎn)換。并且分組時應(yīng)遵循如下規(guī)則：整數(shù)部分應(yīng)從最低（

18、最右）位開始，小數(shù)部分應(yīng)從最高（最左）位開始分組；最后一組若位數(shù)不足，整數(shù)部分在左邊補0，小數(shù)部分在右邊補0。第第1章章 初識計算機初識計算機35例1-7 把10100111.1001 B轉(zhuǎn)換為八進制數(shù)。10100111.1001 B=（010）（100）（111）.（100）（100）B 2 4 7 .4 4即10100111.1001 B=255.54 Q。第第1章章 初識計算機初識計算機36計算機用二進制碼來存儲和處理各種數(shù)據(jù)，那么為了滿足需要在計算機內(nèi)部二進制碼本身有哪些計算方法呢？二進制數(shù)有兩種不同類型的運算：算術(shù)運算和邏輯運算。第第1章章 初識計算機初識計算機37（1）二進制數(shù)的加

19、法 根據(jù)“逢二進一”規(guī)則，二進制數(shù)加法的法則為：000 01101 110（進位為1）1111（進位為1）（2）二進制數(shù)的減法 根據(jù)“借一有二”的規(guī)則，二進制數(shù)減法的法則為：000 110 101 011（借位為1）第第1章章 初識計算機初識計算機38（3）二進制數(shù)的乘法 二進制數(shù)乘法過程可仿照十進制數(shù)乘法進行。但由于二進制數(shù)只有0或1兩種可能的乘數(shù)位，導(dǎo)致二進制乘法更為簡單。二進制數(shù)乘法的法則為：00001100111二進制數(shù)的乘法具體計算原則是：由低位到高位，用乘數(shù)的每一位去乘被乘數(shù)，若乘數(shù)的某一位為1，則該次部分積為被乘數(shù)；若乘數(shù)的某一位為0，則該次部分積為0。某次部分積的最低位必須和本

20、位乘數(shù)對齊，所有部分積相加的結(jié)果則為相乘得到的乘積。（4）二進制數(shù)的除法 二進制數(shù)的除法運算按下列三條法則進行：0 0=0 0 1=0（1 0 是無意義的）1 1=1 二進制數(shù)除法與十進制數(shù)除法很類似。第第1章章 初識計算機初識計算機39 例1-11 計算和。10101 10001 +1111 -1011 100100 1110 例1-12 計算和。1010 101 +1101 101 100011 1010 101 0000 111 1010 101+1010 101 10000010 101 0第第1章章 初識計算機初識計算機40邏輯運算是指對因果關(guān)系進行分析的一種運算。邏輯運算的結(jié)果并不

21、表示數(shù)值大小，而是表示一種邏輯概念，若成立用真或1表示，若不成立用假或0表示。二進制數(shù)的邏輯運算有“與”、“或”、“非”和“異或”4種。第第1章章 初識計算機初識計算機41（1）“與”運算（AND）“與”運算又稱邏輯乘，用符號“?”或“”來表示。運算規(guī)則如下：00=0 01=0 10=0 11=1 即當(dāng)兩個參與運算的數(shù)的對應(yīng)碼位中有一個數(shù)為0，則運算結(jié)果為0，只有兩碼位對應(yīng)的數(shù)都為1結(jié)果才為1。這與前面介紹的二進制數(shù)乘法運算是一樣的。（2）“或”運算（OR）“或”運算又稱邏輯加，用符號“+”或“”表示。運算規(guī)則如下：00=0 01=1 10=1 11=1 即當(dāng)兩個參與運算數(shù)的相應(yīng)碼位只要有一個

22、數(shù)為1，則運算結(jié)果為1，只有兩碼位對應(yīng) 的數(shù)均為0，結(jié)果才為0。第第1章章 初識計算機初識計算機42 （3）“非”運算（NOT）“非”運算實現(xiàn)邏輯否定，即進行求反運算，用符號“”表示?！胺恰边\算規(guī)則：注意：“非”運算只是針對一個數(shù)所進行的“運算”，這與前面的“與”和“或”運算不一樣。它的實質(zhì)意義就是取反。如“10111101”進行“非”運算后就得到“01000010”，對比相應(yīng)位即可驗證以上運算規(guī)則了。（4）“異或”運算（XOR）“異或”運算用符號“+”來表示。其運算規(guī)則如下：0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=0 即當(dāng)兩個參與運算的數(shù)取值相異時，運算結(jié)果為1，否則為0。第第1章章 初

23、識計算機初識計算機43例1-13 計算1000110101和10011011。10001 1001 10101 101110001 1011第第1章章 初識計算機初識計算機44計算機實際處理的數(shù)既有整數(shù)部分又有小數(shù)部分，那么在計算機內(nèi)如何確定小數(shù)點的位置以區(qū)分一個數(shù)的整數(shù)部分和小數(shù)部分呢？在計算機內(nèi)，根據(jù)小數(shù)點位置是否固定，現(xiàn)有兩種數(shù)據(jù)表示格式：定點數(shù)格式和浮點數(shù)格式。第第1章章 初識計算機初識計算機45定點數(shù)就是約定小數(shù)點的位置固定不變。小數(shù)點可以約定在數(shù)中的任何位置上，但通常將小數(shù)點固定在符號位之后或整個數(shù)據(jù)的末位之后。因此定點數(shù)有兩種特殊的形式，一種是定點整數(shù)：小數(shù)點在數(shù)的最右方，即為純

24、整數(shù)；另一種是定點小數(shù)：小數(shù)點在符號位之后，即為純小數(shù)。小數(shù)點都是隱含的，不作單獨的信息存放在某一位中。第第1章章 初識計算機初識計算機46 假設(shè)定點小數(shù)為X0X1X2Xn，定點整數(shù)為Y0Y1Y2Yn，其中X0、Y0分別為定點小數(shù)和定點整數(shù)的符號位，X1X2Xn、Y1Y2Yn分別為定點小數(shù)和定點整數(shù)的尾數(shù)，則它們的表示范圍如表1-2所示。表1-2 定點小數(shù)和定點整數(shù)的表示范圍 碼制定碼制定 點點 小小 數(shù)定數(shù)定 點點 整整 數(shù)最大數(shù)最小數(shù)數(shù)最大數(shù)最小數(shù)最大數(shù)最小數(shù)最大數(shù)最小數(shù)原碼12n(12n)2n1(2n1)補碼12n12n12n第第1章章 初識計算機初識計算機47如果計算機采用定點整數(shù)表示

25、，則參與運算的數(shù)必須都是整數(shù)，若參與運算的數(shù)是小數(shù)，就要在運算前乘以一個比例因子，將小數(shù)放大為整數(shù)；如果計算機采用定點小數(shù)表示，則參與運算的數(shù)必須都是小數(shù)，若參與運算的數(shù)是整數(shù)，則也需要在運算前乘以一個比例因子，將整數(shù)縮小為小數(shù)。定點小數(shù)與定點整數(shù)的格式如圖1-6所示。第第1章章 初識計算機初識計算機48浮點數(shù)表示法就是小數(shù)點的位置不固定，可以根據(jù)需要左右浮動。在計算機中一個任意進制數(shù)N，其浮點數(shù)的真值為：N=REM第第1章章 初識計算機初識計算機49 3原碼、反碼和補碼原碼、反碼和補碼（1）原碼 所謂原碼，就是用數(shù)的最高位表示符號所謂原碼，就是用數(shù)的最高位表示符號位，而其余各位表示真值的絕對

26、值，符位，而其余各位表示真值的絕對值，符號位為號位為“0”表示該數(shù)為正數(shù)，符號位為表示該數(shù)為正數(shù)，符號位為“1”表示該數(shù)為負數(shù)。例如一個表示該數(shù)為負數(shù)。例如一個8位二位二進制數(shù)進制數(shù)D7表示符號位，表示符號位，D6D0表示數(shù)表示數(shù)碼，其格式如下：碼，其格式如下：D7D6D5D4D3D2D1D0 符號位符號位 數(shù)位數(shù)位 第第1章章 初識計算機初識計算機50 正數(shù)的反碼與原碼相同，而負數(shù)的反碼，符號位仍用1表示，其余數(shù)值位按位取反即成。例：X1=+1101110B X1反=01101110B=X1原 X2=1101110B X2原=11101110B X2反=10010001B 在反碼中，零的表示

27、也不唯一，這是需要注意的地方。+0反=00000000B 0反=11111111B 反碼在機器中很容易得到（經(jīng)過一個反相器），因而它常用在求補碼的場合。第第1章章 初識計算機初識計算機51為了解決減法轉(zhuǎn)化為加法的問題，以簡化計算機的運算線路，就產(chǎn)生了補碼表示法 如果想把十進制減法變成加法，那么，減一個十進制數(shù)可采用加該數(shù)的（相對于10的）補數(shù)，然后丟掉其進位就得到相減的結(jié)果 第第1章章 初識計算機初識計算機52例1-14 求X=1001101B的補碼。X原=11001101BX反=10110010BX補=10110011B第第1章章 初識計算機初識計算機53 三種碼制既有共同點，又有各自不同的

28、性質(zhì)。若真值x為正數(shù)，則有x原原=x反反=x補補。若真值x為負數(shù)，則x原、原、x反、反、x補補有不同的表示。如果真值x=0，則x補有唯一的編碼，x原和x反都有兩個不同的編碼。定點小數(shù)中，原碼和反碼所能表示數(shù)的范圍為1x1，補碼所能表示的數(shù)的范圍為1x1。用x原、原、x反、反、x補補表示的機器數(shù)，最高一位表示符號位，正數(shù)用“0”表示，負數(shù)用“1”表示。第第1章章 初識計算機初識計算機54、字符（英文，包括字母、數(shù)字、標點、運算符等）編碼字符的編碼采用國際通用的ASCII碼（American Standard Code for Information Interchange，美國信息交換標準代碼）

29、，每個ASCII碼以1個字節(jié)(Byte)儲存，從0到數(shù)字127代表不同的常用符號 第第1章章 初識計算機初識計算機55表1-2 ASCII碼表第第1章章 初識計算機初識計算機56（）漢字內(nèi)碼1980年我國頒布的信息交換用漢字編碼字符集基本集，即國家標準GB2312-80方案中規(guī)定用兩個字節(jié)的十六位二進制表示一個漢字 第第1章章 初識計算機初識計算機57為方便漢字的輸入而制定的漢字編碼，稱為漢字輸入碼。漢字輸入碼屬于外碼。不同的輸入方法，形成了不同的漢字外碼。常見的輸入法有以下幾類：按漢字的排列順序形成的編碼（流水碼）：如區(qū)位碼；按漢字的讀音形成的編碼（音碼）：如全拼、簡拼、雙拼等；按漢字的字形

30、形成的編碼（形碼）：如五筆字型、鄭碼等；按漢字的音、形結(jié)合形成的編碼（音形碼）：如自然碼、智能ABC。輸入碼在計算機中必須轉(zhuǎn)換成機內(nèi)碼，才能進行存儲和處理。第第1章章 初識計算機初識計算機58 為了將漢字在顯示器或打印機上輸出，把漢字按圖形符號設(shè)計成點陣圖，就得到了相應(yīng)的點陣代碼（字形碼）。為在計算機內(nèi)表示漢字而統(tǒng)一的編碼方式形成漢字編碼叫內(nèi)碼（如國標碼），內(nèi)碼是惟一的。為方便漢字輸入而形成的漢字編碼為輸入碼，屬于漢字的外碼，輸入碼因編碼方式不同而不同，是多種多樣的。為顯示和打印輸出漢字而形成的漢字編碼為字形碼，計算機通過漢字內(nèi)碼在字模庫中找出漢字的字形碼，實現(xiàn)其轉(zhuǎn)換。第第1章章 初識計算機初

31、識計算機59第第1章章 初識計算機初識計算機60一位十進制數(shù)用四位二進制編碼來表示，可以有多種表示方法，較常用的是8421BCD碼，表1-4列出了一部分編碼關(guān)系。IBM PC可以進行BCD碼的加、減、乘、除運算。運算分兩步：第一步先按二進制進行運算，第二步進行適當(dāng)?shù)腂CD碼修正。下面通過加法運算說明非壓縮BCD碼運算的一般過程。第第1章章 初識計算機初識計算機611.4.1當(dāng)代計算機的特點當(dāng)代計算機的特點 (1)運算速度快運算速度快（2）計算精度高計算精度高（3）存儲功能強存儲功能強（4）具有邏輯判斷能力 (5)具有自動運行能力 第第1章章 初識計算機初識計算機62（1）科學(xué)計算（2）數(shù)據(jù)處理

32、（3）過程控制（4）計算機輔助設(shè)計及輔助教學(xué)（5）人工智能（6）企業(yè)管理（7）家用電器（8）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用第第1章章 初識計算機初識計算機63信息社會的特征是什么呢？信息社會的特征是什么呢？（1）信息成為重要的戰(zhàn)略資源 在信息社會中，信息已成為社會各領(lǐng)域不可或缺的重要資源。（2）信息產(chǎn)業(yè)成為社會重要的產(chǎn)業(yè)）信息產(chǎn)業(yè)成為社會重要的產(chǎn)業(yè) 在信息社會中，信息產(chǎn)業(yè)成為國民在信息社會中，信息產(chǎn)業(yè)成為國民經(jīng)濟的經(jīng)濟的“倍增器倍增器”（3）信息網(wǎng)絡(luò)成為社會的基礎(chǔ)設(shè)施）信息網(wǎng)絡(luò)成為社會的基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)化是當(dāng)前以及未來計算機發(fā)展的重要方向。第第1章章 初識計算機初識計算機64 一、選擇題：一、選擇題：1.馮諾依曼計算機

33、的基本原理是（）A.程序外接 B.邏輯連接 C.數(shù)據(jù)內(nèi)置 D.程序存儲 2.7位版本的ASCII碼最多可以表示多少個字符？（）A.32 B.64 C.128 D.256 3、用電子管作為電子元件制成的計算機屬于 A A第一代 D第二代 C第三代 D第四代4、CAD是計算機的應(yīng)用領(lǐng)域之一，其含義是 C A計算機輔助教學(xué) B計算機輔助管理 C計算機輔助設(shè)計 D計算機輔助測試5.微型計算機中運算器的主要功能是進行 C A算術(shù)運算 B邏輯運算 C算術(shù)邏輯運算 D科學(xué)運算第第1章章 初識計算機初識計算機65 6、微型計算機中必不可少的輸入與輸出設(shè)備是A A鍵盤與顯示器 B鼠標和打印機 C顯示器和打印機

34、D鍵盤和打印機 7、可以將圖片輸入到計算機中的設(shè)備是D A繪圖儀 B鍵盤 C鼠標 D掃描儀8、微型計算機中，應(yīng)用最普遍的字符編碼是 A A BCD碼 BASCII碼 C漢字編碼 D補碼9、在計算機內(nèi)部，用來傳送、存儲、加工處理的數(shù)據(jù)或指令都是A形式進行的 A二進制碼 B拼音簡碼 C八進制碼 D五筆字型碼 8、微機中使用的鼠標是直接連接在B A 并行接口 B串行接口 C顯示器接口 D打印機接口10、下列描述中，正確的是B A 1KB=10241024bytes BMB=1024*1024bytes C 1KB=1024MB D1MB=1024bytes第第1章章 初識計算機初識計算機66 11、

35、計算機中字節(jié)是常用單位，它的英文名字是B Abit B byte C bout D baud 12、對軟盤進行寫保護后，軟盤中的數(shù)據(jù)D A.不能寫也不能讀 B.可以寫也可以讀 C.可以寫但不能讀 D.可以讀但不能寫 13、在購買微機時，經(jīng)常遇到48633中的33，其含義是 B A.運算速度 B.CPU的時鐘頻 C.總線速度 D.最大內(nèi)存容量 14、若微機系統(tǒng)需要熱啟動，應(yīng)同時按下組合鍵 C A.Ctrl+Alt+Break B.Ctrl+Esc+Del C.CtrI+A1t+Del D.Ctrl+Shift+Break 15、下列網(wǎng)絡(luò)中，(B)是世界上規(guī)模最大的廣域網(wǎng) A.CASNET B.I

36、NTERNET C.CHINNET D.INTRANET第第1章章 初識計算機初識計算機6716網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)主要有 (ABD)A.UNIX B.NOVELL C.WIND0WS 98 D.WINDOWS NT17、信息化是指社會經(jīng)濟結(jié)構(gòu)從以（a ）為重心，向以信息知識為重心轉(zhuǎn)變的過程。A、物質(zhì)與能量 B、知識與技術(shù) C、信息與網(wǎng) D、微電子與計算機18、信息是一種資源，它具有（b ）、時效性、累積性、共享性、無限性等一些特征。A、智能性 B、傳遞性 C、預(yù)測性 D、單一性19、（d ）是推進信息網(wǎng)絡(luò)的重要技術(shù)基礎(chǔ)。A、工業(yè)革命 B、網(wǎng)絡(luò)技術(shù) C、微電子技術(shù) D、計算機技術(shù)20、信息技術(shù)的發(fā)展大

37、致可以分為（a ）階段。A、3 B、4 C、5 d、621、從信息化涉及的社會層面來說，可以分成（a ）、產(chǎn)業(yè)信息化和國民經(jīng)濟信息化。A、企業(yè)信息化 B、工業(yè)信息化 C、商業(yè)信息化 D、社會信息化22、信息化的技術(shù)內(nèi)涵中3c技術(shù)代表了半導(dǎo)體、（a ）、通信。A、計算機 B、納米 C、網(wǎng)絡(luò) D、微電子第第1章章 初識計算機初識計算機68 二、填空題二、填空題 1第一臺計算機誕生于（1946 ）年。2計算機應(yīng)用最早的領(lǐng)域是（科學(xué)計算和工程 ），應(yīng)用最廣的領(lǐng)域是（信息與信息處理）。3計算機各代的劃分是以構(gòu)成它的（電子元器件）為代表劃分的。4信息即是對各種事物的變化和特征的反映，又是事物之間相互（作用

38、和關(guān)聯(lián)）的表征。5（信息高速公路）是指建立一個能提供超量信息的，由通信網(wǎng)絡(luò)、多媒體聯(lián)機數(shù)據(jù)庫以及網(wǎng)絡(luò)計算機組成的一體化高速網(wǎng)絡(luò)，向人們提供圖、文、聲、像信息的快速傳輸服務(wù)，并實現(xiàn)信息資源的高度共享。6信息技術(shù)的核心技術(shù)是（計算機）、（微電子）、（通信）和（傳感器 ）技術(shù)。7.進行下列數(shù)的數(shù)制轉(zhuǎn)換。(1)(69.625)D=()B=()H=()O (2)(3E1)H=()B=()D (3)(670)O=()B=()D (4)(11111111000011)B=()H=()D=()D 第第1章章 初識計算機初識計算機69 三判斷題三判斷題 1用計算機處理銀行賬務(wù)是計算機在數(shù)值計算方面的應(yīng)用。()2

39、在推動計算機發(fā)展的眾多因素中，電子元器件的發(fā)展起著決定性的作用。()3巨型計算機是指體積巨大的計算機。()4過程控制就是用計算機對連續(xù)工作的控制對象實行自動控制。()5信息和煤炭、石油等資源一樣是有限的。()6信息是客觀世界和人類社會發(fā)展進程中不可缺少的資源要素。()7超聲波和次聲傳感器是一種傳感技術(shù)。()8信息產(chǎn)業(yè)作為當(dāng)今高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主體和新的生產(chǎn)力的代表，將成為我國面向21世紀生存與發(fā)展的戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)。()第第1章章 初識計算機初識計算機70 一.計算機的發(fā)展經(jīng)歷了哪幾個階段？各階段的主要特征是什么？二.按綜合性能指標，計算機一般分為哪幾類？三.信息與數(shù)據(jù)的區(qū)別是什么？四.存儲器的容量單位有哪些？若內(nèi)存的大小為512MB，則它有多少個字節(jié)？五.假定機器數(shù)占8位，試寫出十進制數(shù)-67的原碼、反碼和補碼。六.什么是ASCII碼?第第1章章 初識計算機初識計算機71