1、 第一章第一章 基础知识基础知识2计算机概述计算机概述数据单位和编码数据单位和编码微机硬件组成微机硬件组成计算机中信息的表示计算机中信息的表示计算机系统的组成计算机系统的组成多媒体技术多媒体技术第一章第一章 基础知识基础知识3 计算机是一种计算机是一种“可以传授给人知识的工具可以传授给人知识的工具”，也是一种也是一种“无比有力的知识工具无比有力的知识工具”。真正对人类生活带来直接冲击的，不是计算机真正对人类生活带来直接冲击的，不是计算机硬件本身，而是来自软件这种人类知识的产物。硬件本身，而是来自软件这种人类知识的产物。第一章第一章 基础知识基础知识4计算机原意为计算机原意为“计算计算”的机器，
2、这是发明者当初为之其计算为的机器，这是发明者当初为之其计算为目的。而发展到今天，它的触角延伸向了社会的各个领域，对推目的。而发展到今天，它的触角延伸向了社会的各个领域，对推动当今物质文明的进步，起着决定性的作用。动当今物质文明的进步，起着决定性的作用。东方的创造：算筹（春秋普及）、算盘东方的创造：算筹（春秋普及）、算盘唐代唐代 第一种手动式计数器第一种手动式计数器 西方的灵感：机械式计算机西方的灵感：机械式计算机 机电式计算机机电式计算机第一章第一章 基础知识基础知识51642 Blaise Pascal 1822 1822 差分机差分机1833 1833 分析机分析机电子计算机时代电子计算机
3、时代计算机发展史计算机发展史第一章第一章 基础知识基础知识6算筹：计数方法算筹：计数方法1 2 3 4 5 6 7 8 91 2 3 4 5 6 7 8 910 20 30 40 50 60 70 80 9010 20 30 40 50 60 70 80 90算盘：通过手动完成算盘：通过手动完成从低位到高位的数字从低位到高位的数字传送，数字由算珠的传送，数字由算珠的数量表示，数位则由数量表示，数位则由算珠的位置来确定。算珠的位置来确定。古语曰：古语曰：“运运筹策于帷幄之筹策于帷幄之中，决胜败于中，决胜败于千里之外。千里之外。计算机发展史计算机发展史第一章第一章 基础知识基础知识7 查尔斯查尔斯
4、.巴贝奇巴贝奇 1812年差分机年差分机 1834年分析机年分析机 近代计算机近代计算机1.1.差分机和分析机差分机和分析机三部分组成：三部分组成：(1)(1)由许多由许多轮子轮子组成的保存数据的存储库；组成的保存数据的存储库；(2)(2)运算装置；运算装置；(3)(3)能对操作顺序进行控制，并选择所需处理的数据以及输出结果能对操作顺序进行控制，并选择所需处理的数据以及输出结果的装置。的装置。计算机发展史计算机发展史第一章第一章 基础知识基础知识8 Howard AikenHoward Aiken博士发现了巴贝奇的论文在博士发现了巴贝奇的论文在IBMIBM的支持下，用机的支持下，用机电方式制造
5、了电方式制造了MARK I(MARK I(世界上第一台数字式自动计算机，实世界上第一台数字式自动计算机，实现了当年巴贝奇的设想现了当年巴贝奇的设想)MARK II)MARK II和和 MARK IIIMARK III是电子计算是电子计算机机2.MARK I 19442.MARK I 1944年年5151尺长尺长重重5 5顿顿750,000750,000部份合并而成部份合并而成有有7272个累加器，每一个有个累加器，每一个有自己的算术部件，及自己的算术部件，及2323位位数的寄存器。数的寄存器。计算机发展史计算机发展史第一章第一章 基础知识基础知识919461946年年2 2月由宾州大学研制的月
6、由宾州大学研制的ENIACENIAC电子计算机时代的到来电子计算机时代的到来:每秒每秒5千次加减运算千次加减运算:没有存储器没有存储器:采用十进制采用十进制第一款商用计算机：第一款商用计算机：UNIVALUNIVAL19471947年，莫奇莱和埃年，莫奇莱和埃克特克特计算机发展史计算机发展史计算机发展史计算机发展史3.3.电子计算机电子计算机 19461946年年第一章第一章 基础知识基础知识10划时代的实验装置划时代的实验装置晶体管实质上是按显微比例的真空管建造的。晶体管实质上是按显微比例的真空管建造的。电子管的缺点：电子管的缺点：体积大；体积大；耗能高、散热量大。耗能高、散热量大。晶体管的
7、优点：晶体管的优点：体积小；体积小；耗能低；耗能低；性能稳定。性能稳定。计算机发展史计算机发展史第一章第一章 基础知识基础知识11晶晶体体管管数数目目4004奔腾奔腾4750,000,0002,3000.18微米芯片微米芯片10微米芯片微米芯片计算机发展史计算机发展史第一章第一章 基础知识基础知识12晶晶体体管管数数单单位位时时间间执执行行的的指指令令数数百万条百万条/每秒每秒每每18个月芯片能力增长一倍。个月芯片能力增长一倍。计算机发展史计算机发展史 第一章第一章 基础知识基础知识13第一代第一代（19461956）电子管电子管5千千4万（次万（次/秒）秒）第二代第二代（19571964）晶
8、体管晶体管几十万几十万百万（次百万（次/秒）秒）第三代第三代（19651970）集成电路集成电路百万百万几百万（次几百万（次/秒）秒）第四代第四代（197190年代）年代）集成电路集成电路几百万几百万几亿（次几亿（次/秒）秒）计算机发展史计算机发展史计算机发展史计算机发展史第一章第一章 基础知识基础知识14时代时代年份年份器件器件软件软件应用应用一一 46-5846-58电子管电子管机器语言汇编语言机器语言汇编语言 科学计算科学计算二二58-6458-64晶体管晶体管高级语言高级语言数据处理工业控制数据处理工业控制 三三64-7164-71集成电路集成电路操作系统操作系统文字处理图形处理文字处
9、理图形处理四四7171年迄今年迄今 大规模集成电路大规模集成电路数据库、网络等数据库、网络等社会的各个领域社会的各个领域电子管电子管晶体管晶体管集成电路集成电路大规模集成电路大规模集成电路第一章第一章 基础知识基础知识15微型化微型化计算机发展趋势计算机发展趋势巨型化巨型化网络化网络化智能化智能化ENIAC第一章第一章 基础知识基础知识16随着计算机应用领域不断的扩大。采用存储方式进行工作的随着计算机应用领域不断的扩大。采用存储方式进行工作的冯冯诺依曼型的计算机逐渐显露出其局限性。从而出现了新思诺依曼型的计算机逐渐显露出其局限性。从而出现了新思维，这就是非冯维，这就是非冯诺依曼计算机构想。在软
10、件方面，非冯诺依曼计算机构想。在软件方面，非冯诺诺依曼语言主要有三种：依曼语言主要有三种：LispLisp，rologrolog和和.。而硬件方面，。而硬件方面，提出了与人脑神经网络相类似的，新型超大规模集成电路提出了与人脑神经网络相类似的，新型超大规模集成电路-分子芯片，在分子芯片，在2020世纪世纪8080年代，人们根据某些有机化合物的分年代，人们根据某些有机化合物的分子结构像计算机的开关电路一样，存在着继合和离开两种类子结构像计算机的开关电路一样，存在着继合和离开两种类似于二进制似于二进制“0”0”和和“1”1”的状态，从而提出生物计算机，美的状态，从而提出生物计算机，美国在国在1994
11、1994年公布了对生物计算机研究的成果。年公布了对生物计算机研究的成果。非冯非冯诺依曼计算机：诺依曼计算机：第一章第一章 基础知识基础知识17光计算机光计算机 利用光子取代电子进行数据运算、传输和存储，利用光子取代电子进行数据运算、传输和存储，光互连替代导线的电互联的光子计算机，光互连替代导线的电互联的光子计算机，1984年年5月在月在欧州就已研制出来。欧州就已研制出来。采用不同波长的表示不同的数据。采用不同波长的表示不同的数据。优点：超高速优点：超高速 缺点：体积庞大缺点：体积庞大量子计算机量子计算机量子计算机的设想是由美国阿贡实验室量子计算机的设想是由美国阿贡实验室提出来的，它是利用处于多
12、现实态下的原子提出来的，它是利用处于多现实态下的原子进行运算的计算机。进行运算的计算机。在实验室内证实了量子逻辑门的存在，在实验室内证实了量子逻辑门的存在，从而在理论上可以进行量子计算，制成量子从而在理论上可以进行量子计算，制成量子计算机是可行的。计算机是可行的。这种多现实态是量子力学的标志。这种多现实态是量子力学的标志。加拿大公司D-Wave Systems 第一章第一章 基础知识基础知识181 1嵌入式技术嵌入式技术 将计算机作为一个信息处理部件，嵌入到应用系统之将计算机作为一个信息处理部件，嵌入到应用系统之中的一种技术。中的一种技术。系统和功能软件固化起来，类似系统和功能软件固化起来，类
13、似BIOS的工作方式。的工作方式。应用：各种家电、数码相机等应用：各种家电、数码相机等第一章第一章 基础知识基础知识192网格计算网格计算 利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一个利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的超级计算机虚拟的超级计算机”，其中每一台的计算机就是一个，其中每一台的计算机就是一个“节节点点”，而整个计算是由成千上万个，而整个计算是由成千上万个“节点节点”组成的组成的“一张网一张网格格”。优点：数据处理能力超强；充分利用网上的闲置处理优点：数据处理能力超强；充分利用网上的闲置处理能力。能力。示例：示例：第一章第一章 基础知识基础知识20中间件是位于平台
14、中间件是位于平台(硬件和操作系统硬件和操作系统)和应用之间的通用服务和应用之间的通用服务 ,为解决分为解决分布异构问题而提出的。只有用于分布式系统布异构问题而提出的。只有用于分布式系统 中间件是介于应用软件中间件是介于应用软件和操作系统之间的系统软件和操作系统之间的系统软件 3中间件技术中间件技术(中间件中间件=平台通信平台通信)第一章第一章 基础知识基础知识21中间件作为新层次的基础软件，其重要作用是将不同时期、中间件作为新层次的基础软件，其重要作用是将不同时期、在不同操作系统上开发的应用软件集成起来，彼此像一个天在不同操作系统上开发的应用软件集成起来，彼此像一个天衣无缝的整体协调工作，这是
15、操作系统、数据库管理系统本衣无缝的整体协调工作，这是操作系统、数据库管理系统本身做不了的。中间件的这一作用，在技术不断发展之后，使身做不了的。中间件的这一作用，在技术不断发展之后，使以往在应用软件上的劳动成果仍然物有所用，节约了大量的以往在应用软件上的劳动成果仍然物有所用，节约了大量的人力、财力投入。人力、财力投入。第一章第一章 基础知识基础知识22Intuitive Surgical DaVinci system第一章第一章 基础知识基础知识23计算机之所以发展得如此迅速，得益于其高速、高精计算机之所以发展得如此迅速，得益于其高速、高精度、存储能力强、能自动运行等特点。由于有如此优秀的度、存
16、储能力强、能自动运行等特点。由于有如此优秀的特点，才能广泛地应用于各行各业。可以说无处不用计算特点，才能广泛地应用于各行各业。可以说无处不用计算机机 。1.1.运算速度快运算速度快：每秒数万亿次，气象预报：每秒数万亿次，气象预报 2.2.计算精度高计算精度高：理论上不受限制，圆周率：理论上不受限制，圆周率 3.3.存储能力强存储能力强（与存储容量相关）（与存储容量相关）4.4.具有逻辑判断能力具有逻辑判断能力：算术运算：算术运算 逻辑运算逻辑运算 判断或比较判断或比较 5.5.具有自动执行能力具有自动执行能力：无需人工干预、自动性：无需人工干预、自动性 6.6.通用性强：可编程性通用性强：可编
17、程性第一章第一章 基础知识基础知识24按用途分类按用途分类通用机通用机专用机专用机按综合性能按综合性能指标分类指标分类高性能计算机（巨型机或大型机）：高性能计算机（巨型机或大型机）：速度最快、处理能力最强、体积大（每秒速度最快、处理能力最强、体积大（每秒5 5千万次以上千万次以上工作站工作站：介于介于PCPC与小型机之间高档微机系统与小型机之间高档微机系统 高分辨率、大容量内外存，图形功能较强高分辨率、大容量内外存，图形功能较强微型计算机微型计算机：台式机、笔记本台式机、笔记本.Pentuin 服务器：网络环境中为多个用户提供服务的服务器：网络环境中为多个用户提供服务的 计算机系统计算机系统第
18、一章第一章 基础知识基础知识251.1.科学计算或数值计算科学计算或数值计算 利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学问利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算。题的计算。实际问题实际问题数学模型数学模型计算量大。计算量大。2.2.数据处理或信息处理数据处理或信息处理 指对数据进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、指对数据进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、检索和传播等一系列活动的统称。检索和传播等一系列活动的统称。信息时代海量数据的管理和有效利用。信息时代海量数据的管理和有效利用。第一章第一章 基础知识基础知识26 3.3.过程控制或实时控制过程控制或实时控制 利
19、用计算机及时采集检测数据，按最优值迅利用计算机及时采集检测数据，按最优值迅速地对控制对象进行自动调节或自动控制。速地对控制对象进行自动调节或自动控制。无人自动化工厂。无人自动化工厂。4.4.计算机辅助技术计算机辅助技术 计算机辅助设计：计算机辅助设计：CADCAD 计算机辅助制造计算机辅助制造：CAMCAM 计算机集成制造系统计算机集成制造系统-CIMS-CIMS 计算机辅助教学计算机辅助教学：CAICAI第一章第一章 基础知识基础知识27 5.5.人工智能人工智能 利用计算机模拟或部分模拟人的智能活动，如感知、判断、利用计算机模拟或部分模拟人的智能活动，如感知、判断、理解、学习、图像识别等。
20、理解、学习、图像识别等。实用技术：智能机器人、专家系统实用技术：智能机器人、专家系统 6.6.网络应用网络应用 InternetInternet网上银行、网上订票网上银行、网上订票 网上教学、网上医疗网上教学、网上医疗 网上税收、网上出版网上税收、网上出版第一章第一章 基础知识基础知识28第一章第一章 基础知识基础知识291.1.常用的进位制常用的进位制二进制（二进制（0 0、1 1）十进制（十进制（0 0、1 1、2 29)9)八进制（八进制（0 0、1 1、.7.7）十六进制（十六进制（0 0、1 1、9 9、A A、B B、C C、D D、E E、F)F)第一章第一章 基础知识基础知识3
21、02.2.二进制数的特点：可行性、简易性、逻辑性、可靠性二进制数的特点：可行性、简易性、逻辑性、可靠性计算机采用二进制的原因：计算机采用二进制的原因：1 1物理元件性能所致：二进制物理元件性能所致：二进制0 0、1 1分别对应高、低电平分别对应高、低电平2 2运算简单：运算简单：0+0=0 0+0=0，0+1=10+1=1，1+0=11+0=1，1+1=101+1=10 3 3容易实现逻辑运算：容易实现逻辑运算：1 0 1 0 0 1 0 1第一章第一章 基础知识基础知识31十进制十进制=10，可使用，可使用0,1,2,3,4,5,6,7,8,9二进制二进制=2，可使用，可使用0,1八进制八进
22、制=8，可使用，可使用0,1,2,3,4,5,6,7十六进制十六进制=16，可使用，可使用0,9,A,B,C,D,E,F“逢逢 进进，借，借当当”第一章第一章 基础知识基础知识32 数制是用一组固定的数码和一套统一的规则来表示数目数制是用一组固定的数码和一套统一的规则来表示数目的方法。按进位的方法进行计数的方法称为进位计数制。的方法。按进位的方法进行计数的方法称为进位计数制。进位计数制的三要素：进位计数制的三要素：数位数位、基数基数、位权位权 数位数位：数码在一个数中所处的位置。：数码在一个数中所处的位置。基数基数：在进位计数制中，每个数位上所能使用的数码个：在进位计数制中，每个数位上所能使用
23、的数码个数。数。位权位权：在进位计数制中，每个数位上的数码所代表的数值：在进位计数制中，每个数位上的数码所代表的数值的大小等于在这个数位上的数码乘上一个固定的数值，这个的大小等于在这个数位上的数码乘上一个固定的数值，这个固定的数值就是这种进位数制中该位上的位权。固定的数值就是这种进位数制中该位上的位权。基数基数权权数码数码678.34=6102+7101+8100+310-1+410-2第一章第一章 基础知识基础知识331 1十进制（十进制（DecimalDecimal，D D）：）：基数符号：基数符号：0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8、9 9 表示方法表
24、示方法：(2004)(2004)10 10 或或 2004D2004D2 2二进制（二进制（BinaryBinary，B B）：）：基数符号：基数符号：0 0、1 1 表示方法表示方法：(1011)(1011)2 2 或或 1011B1011B 3 3八进制（八进制（OctalOctal，O O）：）：基数符号：基数符号：0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7 表示方法表示方法：(721)(721)8 8 或或 721O721O 4 4十六进制（十六进制（HexadecimalHexadecimal，H H）：）：基数符号：基数符号：0 0、1 1、2 2、3 3、4
25、4、5 5、6 6、7 7、8 8、9 9、A A、B B、C C、D D、E E、F F 表示方法表示方法：(1CF)(1CF)1616 或或 1CFH1CFH第一章第一章 基础知识基础知识34数制名称运算规则构成数字的基数符号第N 位 权值十进制逢十进一0、1、2、3、4、5、6、7、8、9整数：10n-1;小数：10-n八进制逢八进一0、1、2、3、4、5、6、7整数：8n-1;小数：8-n二进制逢二进一0、1整数：2n-1;小数：2-n十六进制 逢十六进一0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F整数：16n-1;小数：16-n常用进制特点对照表第一章第一章 基础知
26、识基础知识351 1十进制数转换二进制数：十进制数转换二进制数：(1)(1)方法：整数部分与小数部分分开转换。整数部分除方法：整数部分与小数部分分开转换。整数部分除2 2取余数；小数部分乘取余数；小数部分乘2 2取整数；取整数；(2)例题：例题：将将(254.56)10转换成对应的二进制数转换成对应的二进制数(保留保留6位小数位小数)解：解：整数部分：整数部分：不断除不断除2直到商为直到商为0 商：商：254 127 63 31 15 7 3 1 0 余：余：0 1 1 1 1 1 1 1 所以，整数部分结果为：所以，整数部分结果为：(11111110)2 小数部分：小数部分：不断乘不断乘2取
27、整取整(对于循环小数，注意保留其位数对于循环小数，注意保留其位数)小数：小数：0.56 0.12 0.24 0.48 0.96 0.92 0.84 整数：整数：1 0 0 0 1 1 所以，整数部分结果为：所以，整数部分结果为：(100011)2 因此，最后转换结果为因此，最后转换结果为：(11111110.100011)2第一章第一章 基础知识基础知识362 2二进制数转换八进制数：二进制数转换八进制数：(1)(1)方法：从小数点向左右以方法：从小数点向左右以3 3位二进制位为一组分组。位二进制位为一组分组。不够不够3 3位时，整数部分在最左边添位时，整数部分在最左边添0 0；小数部分在右边
28、；小数部分在右边添添0 0。然后将每组分别转换成八进制数。然后将每组分别转换成八进制数。(2)例题：例题：将将(10111000.1011)2转换成对应的八进制数转换成对应的八进制数 解：解：分组分组 1 0 1 1 1 0 0 0.1 0 1 1 添添 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0.1 0 1 1 0 0 转换转换 2 7 0 .5 4 因此，最后转换结果为因此，最后转换结果为：(270.54)8第一章第一章 基础知识基础知识373 3二进制数转换十进制数：二进制数转换十进制数：(1)(1)方法：首先将每一二进制位的权算出，然后将非方法：首先将每一二进制位的权算出，然后将非0 0二
29、二进制位的值相加即可。进制位的值相加即可。(2)例题：例题：将将(10111000.1011)2转换成对应的十进制数转换成对应的十进制数 解：解：0位对应的权位对应的权 64 4 2 1 0.25 1 0 1 1 1 0 0 0.1 0 1 1 非非0位对应的权位对应的权 128 32 16 8 0.5 0.125 0.0625 因此，最后转换结果为因此，最后转换结果为：128+32+16+8+0.5+0.125+0.0625=(184.6875)10第一章第一章 基础知识基础知识384 4二进制数转换十六进制数：二进制数转换十六进制数：(1)(1)方法：从小数点向左右以方法：从小数点向左右以
30、4 4位二进制位为一组分组。位二进制位为一组分组。不够不够4 4位时，整数部分在最左边添位时，整数部分在最左边添0 0；小数部分在右边；小数部分在右边添添0 0。然后将每组分别转换成十六进制数。然后将每组分别转换成十六进制数。(2)例题：例题：将将(10111000.101)2转换成对应的十六进制数转换成对应的十六进制数 解：解：分组分组 1 0 1 1 1 0 0 0.1 0 1 添添 0 1 0 1 1 1 0 0 0.1 0 1 0 转换转换 B 8 .A 因此，最后转换结果为因此，最后转换结果为：(B8.A)16第一章第一章 基础知识基础知识395 5八进制数转换二进制数：八进制数转换
31、二进制数：(1)(1)方法：将每一八进制位转换成一组二进制数，然后组方法：将每一八进制位转换成一组二进制数，然后组合成二进制数即可。合成二进制数即可。注意：一位八进制位必须转换成注意：一位八进制位必须转换成3 3位二进制数，不够位二进制数，不够3 3位左边添位左边添0 0。(2)例题：例题：将将(701.02)8转换成对应的二进制数转换成对应的二进制数 解：解：7 0 1 .0 2 111 000 001.000 010 因此，最后转换结果为因此，最后转换结果为：(111000001.00001)2第一章第一章 基础知识基础知识406 6八进制数转换十进制数：八进制数转换十进制数：(1)(1)
32、方法方法1 1：将每一八进制位对应的权算出，然后将非：将每一八进制位对应的权算出，然后将非0 0八八进制位对应的数相加即可。进制位对应的数相加即可。方法方法2 2：将八进制数首先转换成二进制数，然后：将八进制数首先转换成二进制数，然后将该二进制数再转换成十进制数。将该二进制数再转换成十进制数。(2)例题：例题：将将(701.02)8转换成对应的十进制数转换成对应的十进制数 解：解：首先转换成二进制数首先转换成二进制数 7 0 1 .0 2 111 000 001.000 010 32 16 8 4 2 然后转换成十进制数然后转换成十进制数 1 1 1 0 0 0 0 0 1.0 0 0 0 1
33、 256 128 64 1.0.03125 因此，最后转换结果为因此，最后转换结果为：256+128+64+1+0.03125=(449.03125)10第一章第一章 基础知识基础知识417 7八进制数转换十六进制数：八进制数转换十六进制数：(1)(1)方法：将八进制数首先转换成二进制数，然后将该二方法：将八进制数首先转换成二进制数，然后将该二进制数再转换成十六进制数。进制数再转换成十六进制数。(2)例题：例题：将将(701.02)8转换成对应的十进制数转换成对应的十进制数 解：解：首先转换成二进制数首先转换成二进制数 7 0 1 .0 2 111 000 001.000 010 然后转换成十
34、六进制数然后转换成十六进制数 0001 1100 0001.0000 1000 1 C 1 .0 8 因此，最后转换结果为因此，最后转换结果为：(1C1.08)16第一章第一章 基础知识基础知识428 8十进制数转换八进制数：十进制数转换八进制数：(1)(1)方法：首先将十进制数转换成二进制数，然后将该方法：首先将十进制数转换成二进制数，然后将该二进制数再转换成八进制数。二进制数再转换成八进制数。(2)(2)例题：参见教材例题：参见教材9 9十进制数转换十六进制数：十进制数转换十六进制数：(1)(1)方法：首先将十进制数转换成二进制数，然后将该方法：首先将十进制数转换成二进制数，然后将该二进制
35、数再转换成十六进制数。二进制数再转换成十六进制数。(2)(2)例题：参见教材例题：参见教材第一章第一章 基础知识基础知识431010十六进制数转换二进制数：十六进制数转换二进制数：(1)(1)方法：将每一十六进制位转换成一组二进制数，然后方法：将每一十六进制位转换成一组二进制数，然后组合成二进制数即可。组合成二进制数即可。注意：一位十六进制位必须转注意：一位十六进制位必须转换成换成4 4位二进制数，不够位二进制数，不够4 4位左边添位左边添0 0。(2)例题：例题：将将(70A.02)16转换成对应的二进制数转换成对应的二进制数 解：解：7 0 A .0 2 0111 0000 1010.00
36、00 0010 因此，最后转换结果为因此，最后转换结果为：(11100001010.0000001)2第一章第一章 基础知识基础知识441111十六进制数转换八进制数：十六进制数转换八进制数：(1)(1)方法：首先将十六进制数转换成二进制数，然后将该方法：首先将十六进制数转换成二进制数，然后将该二进制数再转换成八进制数。二进制数再转换成八进制数。(2)(2)例题：参见教材例题：参见教材12十六进制数转换十进制数：十六进制数转换十进制数：(1)方法：首先将十六进制数转换成二进制数，然后将该方法：首先将十六进制数转换成二进制数，然后将该二进制数再转换成十进制数。二进制数再转换成十进制数。(2)例题
37、：参见教材例题：参见教材第一章第一章 基础知识基础知识45二进制二进制八进制八进制十进制十进制十六进制十六进制二进制二进制八进制八进制十进制十进制十六进制十六进制第一章第一章 基础知识基础知识46 位位(bit)bit)：计算机中计算机中最小数据单位最小数据单位，位的取值有两种，位的取值有两种，即：即：0 0、1 1。字节字节(byte)byte)：计算机中计算机中最基本的单位最基本的单位,简称简称“B B”。字长字长：计算机进行：计算机进行处理和运算的单位处理和运算的单位，它是衡量计算机，它是衡量计算机CPUCPU性能高低的一个重要标准。一般地，性能高低的一个重要标准。一般地，字长越长的字长
38、越长的CPUCPU，其处其处理、运算能力越强，其速度相应越快理、运算能力越强，其速度相应越快。如：如：8038680386为为3232位计算机，位计算机，PP、PP为为6464位计算机位计算机第一章第一章 基础知识基础知识47进位关系：进位关系：8 8 bit=1 bit=1 B(byteB(byte）1024 1024 B=1 KBB=1 KB 1024 KB=1 MB 1024 KB=1 MB 1024 MB=1 GB 1024 MB=1 GB 1024 GB=1 TB 1024 GB=1 TB第一章第一章 基础知识基础知识48 1 1字符编码的原则及编码种类：字符编码的原则及编码种类：原
39、则原则：用二进数来表示文字和符号。用二进数来表示文字和符号。种类种类：数字编码、字符编码、汉字编码数字编码、字符编码、汉字编码。2 2数字编码：常用的数字编码为数字编码：常用的数字编码为8421BCD8421BCD码，如下表所示码，如下表所示第一章第一章 基础知识基础知识493 3字符编码：字符编码：字符编码采用字符编码采用ASCIIASCII码。码。ASCIIASCII的含义：美国国家的含义：美国国家标准信息交换码，它是标准信息交换码，它是世界通用的国际标准。世界通用的国际标准。ASCIIASCII的版本：的版本：7 7位版：基本位版：基本ASCIIASCII码，码，128128个字符，如表
40、个字符，如表1-31-3所所示。示。8 8位版：扩充位版：扩充ASCIIASCII码，码，256256个字符。个字符。第一章第一章 基础知识基础知识50 换行换行 0AH 10 回车回车 0DH 13 空格空格 20H 32 09 30H39H 4857 AZ 41H5AH 6590 az 61H7AH 97122第一章第一章 基础知识基础知识514.4.汉字编码体系汉字编码体系汉字是一种象形文字，汉字是一种象形文字，它的它的“意意”都寓于其都寓于其“形形”和和“音音”中。而在计算机内中。而在计算机内部直接处理、存储文字的字部直接处理、存储文字的字形和语音就更加困难。汉字形和语音就更加困难。汉
41、字由于种类繁多由于种类繁多,而输入、内而输入、内部处理，输出对汉字的编码部处理，输出对汉字的编码又不相同又不相同,需进行一系列的需进行一系列的汉字代码转换。汉字代码转换。显示输出显示输出打印输出打印输出机内码向字形码转换机内码向字形码转换机内码机内码输入码向机内码转换输入码向机内码转换字符代码化（输入）字符代码化（输入）第一章第一章 基础知识基础知识52音码类音码类 全拼、双拼、微软拼音、全拼、双拼、微软拼音、自然码和智能自然码和智能ABCABC等等 形码类形码类 五笔字型法、郑码输入法等五笔字型法、郑码输入法等 。每个汉字占两个字节。每个汉字占两个字节。一级汉字：一级汉字：37553755个
42、；二级汉字：个；二级汉字：30083008个。个。汉字分区，每个区汉字分区，每个区9494个汉字。个汉字。汉字在汉字在设备或信息处理系统内部最基本的表达形式。设备或信息处理系统内部最基本的表达形式。汉字汉字 国标码国标码 汉字内码汉字内码 中中 8680(01010110 01010000)B (11010110 11010000)B 华华 5942(00111011 00101010)B (10111011 10101010)B 区号区号区中位置区中位置第一章第一章 基础知识基础知识53机内码是供计算机机内码是供计算机“识别识别”所用。而输入码供用所用。而输入码供用户通过输入装置输入时所用的
43、编码。如用某种编码通户通过输入装置输入时所用的编码。如用某种编码通过键盘输入的汉字，键盘管理程序将其转换为机内码过键盘输入的汉字，键盘管理程序将其转换为机内码输入到计算机。供计算机处理。输入到计算机。供计算机处理。第一章第一章 基础知识基础知识54(4)(4)汉字字型码汉字字型码 在汉字输出时用显示器显示，用打印机打印，另外还要用到汉字字型码。在汉字输出时用显示器显示，用打印机打印，另外还要用到汉字字型码。汉字字型码是汉字字型的字模数据。通常用点阵，矢量函数等方式来表示，汉字字型码是汉字字型的字模数据。通常用点阵，矢量函数等方式来表示，用点阵表示字型时，汉字字型码就是这个汉字字型点阵的代码。它
44、是汉字的用点阵表示字型时，汉字字型码就是这个汉字字型点阵的代码。它是汉字的输出形式，根据输出汉字要求不同，点阵的多少也不同。通常汉字显示用输出形式，根据输出汉字要求不同，点阵的多少也不同。通常汉字显示用16161616点阵，汉字打印可选用点阵，汉字打印可选用24242424、32323232、48484848等点阵，点数越多，等点阵，点数越多，打印的字体越美观。打印的字体越美观。精密型精密型4848 4848288288提高型提高型3232 3232128128普及型普及型2424 24247272简易型简易型1616 16163232汉字点阵类型汉字点阵类型点阵点阵占用字节数占用字节数编码、
45、存储方式简单、无需转换直接输出放大后产生的效果差。编码、存储方式简单、无需转换直接输出放大后产生的效果差。第一章第一章 基础知识基础知识55(5)(5)汉字地址码汉字地址码 每个汉字字形码在汉字字库中的相对位移地址。每个汉字字形码在汉字字库中的相对位移地址。地址码和机内码要有简明的对应转换关系。地址码和机内码要有简明的对应转换关系。(6)(6)其他汉字编码其他汉字编码UCSUCS码、码、UnicodeUnicode码、码、GBKGBK码、码、BIG5BIG5码等码等 第一章第一章 基础知识基础知识56一、计算机系统的结构：一、计算机系统的结构：1 1冯诺依曼体系结构的三个特点冯诺依曼体系结构的
46、三个特点 存储程序：将要执行的程序用编码的形式存放在存储器中。存储程序：将要执行的程序用编码的形式存放在存储器中。顺序控制：计算机系统反复从存储器中取出指令、分析并执行顺序控制：计算机系统反复从存储器中取出指令、分析并执行指令，以使计算机完成指令规定的操作的方式。指令，以使计算机完成指令规定的操作的方式。指令和数据都以二进制数据的形式表示。指令和数据都以二进制数据的形式表示。2 2计算机系统的组成：计算机系统由计算机系统的组成：计算机系统由软件系统软件系统与与硬件系统硬件系统组成。组成。第一章第一章 基础知识基础知识57二、微型计算机硬件系统：二、微型计算机硬件系统：(一一).).硬件系统构成
47、：硬件系统构成：概念：计算机系统中，看得见、摸得着的设备部分，它主要是概念：计算机系统中，看得见、摸得着的设备部分，它主要是一些机械部件、电子元件及电子线路等。一些机械部件、电子元件及电子线路等。构成：构成：控制器、运算器、存储器控制器、运算器、存储器(内、外内、外)、输入设备、输出设、输入设备、输出设备备 或者：内部设备或者：内部设备(控制器、运算器、内存储器控制器、运算器、内存储器)、外部设备外部设备(外存外存储器、输入设备、输出设备储器、输入设备、输出设备)结构示意图：（见下页）结构示意图：（见下页）第一章第一章 基础知识基础知识58计算机系统结构示意图 运算器运算器 控制器控制器（CP
48、U）内存储器内存储器（RAM、ROM）外存储器外存储器（硬盘、软盘、光盘等）（硬盘、软盘、光盘等）输入设备输入设备（键盘、鼠标、（键盘、鼠标、扫描仪等）扫描仪等）输出设备输出设备（显示器、打印（显示器、打印机等）机等）第一章第一章 基础知识基础知识591 1中央处理器：中央处理器：中央处理器，简称中央处理器，简称CPUCPU，由由控制器控制器、运算器运算器、寄存器和数据通、寄存器和数据通路路(总线总线)构成。其中，控制器和运算器是计算机的核心。构成。其中，控制器和运算器是计算机的核心。第一章第一章 基础知识基础知识60 (1)(1)运算器运算器 功能：在控制器的统一控制下，负责对数据进行加工、
49、完成各功能：在控制器的统一控制下，负责对数据进行加工、完成各种运算，如：算术运算、逻辑运算、位移、比较等。其种运算，如：算术运算、逻辑运算、位移、比较等。其数据取自内存，运算结果又送往内存。数据取自内存，运算结果又送往内存。构成：加法器、输入选择电路、输出控制器、累加器、通用寄构成：加法器、输入选择电路、输出控制器、累加器、通用寄存器组等五部分组成。存器组等五部分组成。(2)(2)控制器控制器 功能：通过向其它设备发出控制信号来指挥、控制计算机，使功能：通过向其它设备发出控制信号来指挥、控制计算机，使其能自动、协调地工作。其能自动、协调地工作。构成：指令计数器构成：指令计数器(程序计数器程序计
50、数器)、指令寄存器、操作译码器、指令寄存器、操作译码器、定时部件、操作控制部件等五部分组成。定时部件、操作控制部件等五部分组成。工作步骤：见下页工作步骤：见下页第一章第一章 基础知识基础知识61控制器工作步骤示意图指令寄存器（暂时存储指令）内存（存储程序指令及相关数据）指令译码器（译码）微操作控制器（控制微机相关设备）微机设备（执行相关操作）程序计数器（指向下一条指令）CPU第一章第一章 基础知识基础知识62 (3)(3)总线分类：总线分类：按功能分：按功能分：数据总线数据总线(DB,DataDB,Data Bus)Bus)、地址总线地址总线(AB,AddressAB,Address Bus)
