大學(xué)生計算機基礎(chǔ)計算機基礎(chǔ)概述

大學(xué)計算機基礎(chǔ)1第1章計算機基礎(chǔ)概述2第1章計算機基礎(chǔ)概述1.1計算機的產(chǎn)生和發(fā)展1.2計算機的分類1.3計算機的特點與應(yīng)用1.4計算機系統(tǒng)的組成1.5計算機語言與工作原理1.6信息在計算機中的表示31.1計算機的產(chǎn)生和發(fā)展1.1.1計算機的誕生1.1.2計算機的發(fā)展史1.1.3我國計算機的發(fā)展史1.1.4計算機的發(fā)展趨勢返回41.1.1計算機的誕生計算機是一種能快速而高效地完成信息處理的數(shù)字化電子設(shè)備，它能按照人們編寫的程序?qū)υ驾斎霐?shù)據(jù)進行加工處理、存儲或傳送，以便獲得所期望的輸出信息，從而利用這些信息來提高社會生產(chǎn)率并改善人民的生活質(zhì)量。51手動計算工具2機械計算工具十進制加減法機械式計算機十進制加、減、乘、除四則運算機械式計算機差分機、分析機3采用電氣元件的計算機Z-3計算機ABC計算機世界上第一臺電子計算機ENIAC計算機之父馮·諾依曼1.1.1計算機的誕生6查爾斯·巴貝奇的貢獻查爾斯·巴貝奇(CharlesBabbage,1791-1871)和他研制的差分機和分析機返回7第一臺電子計算機的誕生世界上第一臺計算機是由美國賓夕法尼亞大學(xué)的物理學(xué)家約翰.莫克利（JohnMauchly）和工程師普雷斯伯.?？颂兀≒resper

Echert）領(lǐng)導(dǎo)研制的，取名為ENIAC(electronic

numberricalintegratorandcalculator—電子積分機和計算機)，誕生于1946年2月15日，這臺計算機是為計算彈道和射擊表而設(shè)計的8第一臺電子計算機（ENIAC）5000次加法/秒體重28噸占地170m218800只電子管1500個繼電器功率150KW9ENIAC10ENIAC11ENIAC12缺點:(1)

沒有存儲器，只有用電子管做的寄存器(2)用布線板接線控制，需手工接通線路才能計算后來，馮.諾依曼研究其缺陷，提出了EDVAC(ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer—電子離散變量自動計算機)方案，提出了存儲程序工作原理的計算機，成為計算機史上的里程碑。返回13電子計算機之父——馮·諾依曼馮·諾依曼（JohnVonNeumann，1903-1957）14馮·諾依曼的貢獻馮.諾依曼結(jié)構(gòu)：存儲程序+程序控制采用二進制數(shù)表示數(shù)據(jù)和指令指令和數(shù)據(jù)均存在存儲器中，并自動依次執(zhí)行指令由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部分組成計算機返回151.1.2計算機的發(fā)展史1第一代計算機：1946－20世紀(jì)50年代末，電子管時代計算機。主要特點：①采用電子管作為計算機的主要邏輯部件。體積大，耗電量大，壽命短，可靠性差，成本高。16②采用電子射線管、磁鼓存儲信息，容量很小。③輸入輸出裝置落后，主要使用穿孔卡片，速度慢，容易出錯，使用不方便。④軟件上，使用機器語言和匯編語言編程。這一時期的典型機器：

國外的：ENIAC、UNIVAC。

國內(nèi)的：103、104等172第二代計算機：1958－1964年，晶體管計算機時代主要特點：

①采用晶體管作為計算機的主要邏輯部件，體積減小，重量減輕，成本下降，能耗降低，可靠性和運算速度到了提高。1.1.2計算機的發(fā)展史18②采用磁芯作主存儲器，磁盤、磁鼓作外存儲器。③軟件方面有了系統(tǒng)軟件（監(jiān)控程序），提出了操作系統(tǒng)的概念，出現(xiàn)了高級語言，如FORTRAN，ALG0L60等。這一時期的典型機器：

國外的：IBM7090等

國內(nèi)的：441B等193第三代計算機：1964－1972年，集成電路計算機時代。主要特點：①采用中、小規(guī)模集成電路做主要邏輯部件，從而使計算機體積更小，重量更輕，耗電更省，壽命更長，成本更低，運算速度有了更大的提高。1.1.2計算機的發(fā)展史20②采用半導(dǎo)體存儲器做主存儲器，存儲容量和存儲速度有了大幅度的提高，增強了系統(tǒng)的處理能力。③軟件方面，系統(tǒng)軟件有了很大的發(fā)展，出現(xiàn)了分時操作系統(tǒng)，多用戶可以共享計算機資源。④在程序設(shè)計方法上，采用了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計，為研制更加復(fù)雜的軟件提供了技術(shù)上的保證。這一時期的典型機器：國外IBM-360等;國內(nèi)709等。214第四代計算機：1972年至今，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路計算機時代。主要特點：

①采用大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路作基本邏輯部件，使計算機體積、重量和成本大幅度的降低，運算速度和可靠性大幅度的提高。1.1.2計算機的發(fā)展史22②作為主存儲器的半導(dǎo)體存儲器，其集成度越來越高，容量越來越大；外存儲器除了廣泛地使用軟、硬磁盤外，還引進了光盤。③各種使用方便的輸入輸出設(shè)備相繼出現(xiàn)，如鼠標(biāo)、圖像掃描儀、純平及液晶顯示器、激光打印機、繪圖儀等。④各種實用軟件層出不窮，極大地方便了用戶。⑤多媒體技術(shù)崛走，計算機集圖像、圖形、聲音與文字處理于一體，在信息處理領(lǐng)域掀起了一場革命。23集成電路三代集成電路四代245第五代計算機：新一代計算機，是把信息采集、存儲、處理、通信同人工智能結(jié)合在一起的智能計算機系統(tǒng)，它主要能面向知識處理，具有形式化推理、聯(lián)想、學(xué)習(xí)和解釋的能力，能夠幫助人們進行判斷、決策、開拓未知領(lǐng)域和獲得新的知識。1.1.2計算機的發(fā)展史25第五代智能化計算機正在研制之中，使計算機具有人工智能，可像人一樣能看、能聽、能說、能思考，具有學(xué)習(xí)功能，能自動進行邏輯判斷等第五代幾百萬-千億次/秒百萬-幾百萬次/秒幾十萬-百萬次/秒5千-3萬次/秒運算速度實時、分時處理網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)多道程序?qū)崟r處理監(jiān)控程序連續(xù)處理作業(yè)高級語言編譯機器語言匯編語言處理方式磁帶、磁盤、光盤磁帶、磁鼓、磁盤磁帶、磁鼓磁帶、磁鼓外部輔助存儲器半導(dǎo)體存儲器磁芯、磁鼓、半導(dǎo)體存儲器磁芯、磁鼓磁芯、磁鼓主存儲器大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路中、小規(guī)模集成電路晶體管電子管電子器件第四代1970-至今第三代1965-1969第二代1958-1964第一代1946-1957

年代器件返回261.1.3我國計算機的發(fā)展史1952年在清華大學(xué)成立中國第一個計算機三人研究小組，組長閔大可，電機系教授。1954年小組并入中科院近代物理研究所，負責(zé)人，錢三強。1958年完成第一臺電子計算機1031959年完成大型電子計算機1041959年中國自行研究的107計算機問世1965年中國開始研制第三代計算機（集成電路）1977年研制成功中國第一臺微機DJS050271983年底，我國第一臺被命名為“銀河”的億次巨型電子計算機誕生了。1995年5月曙光1000研制完成。1999年9月我國又研制成功最快的計算機“神威Ⅰ”，每秒運算3840億次。2001年開始，我國自主研發(fā)通用CPU芯片龍芯（Codson）CUP。2008年，我國的超級計算機曙光5000A躋身世界超級計算機前十強。1.1.3我國計算機的發(fā)展史返回281.1.4計算機的發(fā)展趨勢超級化微型化智能化普適化網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)格新型計算機

29新型計算機可能是：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機生物計算機光計算機超導(dǎo)計算機人工智能機生物計算機等返回301.2計算機的分類1.2.1計算機的分類1.2.2微型計算機的分類返回311.2.1計算機的分類針對不同場合對計算機有不同的分類方法：一、按處理數(shù)據(jù)方式分類數(shù)字計算機模擬計算機數(shù)模混合計算機32二、按使用范圍分類通用計算機專用計算機1.2.1計算機的分類33巨型機通用機（大中型機）小型機微型機三、按計算機規(guī)模分類和處理能力分類1.2.1計算機的分類返回341.2.2微型計算機的分類單片型機單板機個人計算機筆記本電腦PDA返回351.3計算機的特點與應(yīng)用1.3.1計算機的特點1.3.2計算機的應(yīng)用返回361.3.1計算機的特點速度快精確度高具有記憶存儲容量大具有邏輯判斷能力可靠性強高度自動化返回37科學(xué)計算數(shù)據(jù)處理過程控制計算機輔助工作人工智能通信和信息服務(wù)電子商務(wù)計算機的應(yīng)用CAD：計算機輔助設(shè)計CAM：計算機輔助制造CAI：計算機輔助教學(xué)CAT：計算機輔助測試CAE：計算機輔助工程返回381.4計算機系統(tǒng)的組成

1.4.1計算機系統(tǒng)的組成

1.4.2計算機的硬件系統(tǒng)

1.4.3微型計算機的主要技術(shù)指標(biāo)

1.4.4計算機的軟件系統(tǒng)返回39

1.4.1計算機系統(tǒng)的組成個計算機系統(tǒng)是硬件和軟件相結(jié)合的統(tǒng)一體40計算機系統(tǒng)組成硬件系統(tǒng)（HardWare）：是組成計算機系統(tǒng)的各種物理設(shè)備的總稱，稱為“裸機”41計算機系統(tǒng)組成軟件系統(tǒng)（SoftWare）：為計算機運行工作服務(wù)的技術(shù)資料和各種程序的總稱關(guān)系：缺一不可42返回43計算機硬件系統(tǒng)計算機是如何工作的？CPU44微型計算機的組成一臺實際的微機是由主機箱、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)等構(gòu)成主機顯示器鍵盤鼠標(biāo)45DBABCBCPU主存儲器外存接口輸入/輸出接口其它I/O接口硬、軟盤驅(qū)動器鍵盤、鼠標(biāo)顯示器、打印機接口各種外設(shè)微型計算機的基本結(jié)構(gòu)微型計算機采用三總線結(jié)構(gòu)將CPU、主存儲器、輸入、輸出接口電路連接起來?？偩€46主機：主板連接所有硬件有華碩、技嘉、微星、鉆石等各種品牌CPU386、486、586（Pentium)、PentiumII、PentiumIII、Pentium4存儲器存儲器（Memory）是計算機系統(tǒng)中的記憶設(shè)備，用來存放程序和數(shù)據(jù)。輸入設(shè)備微機常見的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、攝像頭、掃描儀、語音輸入系統(tǒng)等

輸出設(shè)備顯示器、打印機、繪圖儀、影像輸出系統(tǒng)、語音輸出系統(tǒng)、磁記錄設(shè)備等。聲卡實現(xiàn)聲波/數(shù)字信號相互轉(zhuǎn)換網(wǎng)卡

實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信返回47主機箱：內(nèi)有主板，硬盤驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器光盤驅(qū)動器、顯示卡、電源等主機返回48CPU插座IDE接口（硬盤、光盤）軟盤接口內(nèi)存插槽打印機接口USB接口鼠標(biāo)、鍵盤接口顯示器接口PCI總線插槽電池顯示卡插槽返回49CPUCPU（CentralProcessingUnit）中央處理器又稱作微處理器MPU（MicroProcessingUnit）組成：運算器、控制器功能：進行算術(shù)運算、邏輯運算型號：8086、80286、80386、80486P5：Pentium,是Intel第5代產(chǎn)品，586P6：PentiumPro，高能奔騰，68650CPUPII：在P6基礎(chǔ)上加入MMX多媒體擴展技術(shù)。PIII：內(nèi)部新增加了70條多媒體指令，pⅢ可以在一個周期內(nèi)同時處理4條指令P4：增加了144條多媒體指令，采用NetBurst結(jié)構(gòu)51CPU主要性能指標(biāo)：字：計算機內(nèi)部作為一個整體參與運算、處理和傳送的一串二進制數(shù)稱為一個字。字長：在單位時間內(nèi)（同一時間）能一次處理的二進制數(shù)的位數(shù)叫字長。

52CPU主頻：CPU時鐘頻率。主頻越高，CPU運算速度越快。P4/1.7GHz/3.2GHz外頻：主板的時鐘頻率（CPU外部時鐘頻率），100MHz以上。內(nèi)部緩存（L1、L2Cache）：存儲CPU運算時的部分指令和數(shù)據(jù)。返回53存儲器（Memory）存儲器：內(nèi)存儲器和外存儲器內(nèi)存儲器（主存儲器）是微機內(nèi)部直接與CPU交換信息的存儲器內(nèi)存儲器分類：隨機存儲器（RAM)只讀存儲器(ROM)高速緩沖存儲器(Cache)54ROMReadOnlyMemory只讀存儲器，關(guān)機信息不丟失RAMRandomAccessMemory

隨機存儲器、內(nèi)存；存取速度快高速緩沖存儲器容量很小、存取速度很快、位價格高，存儲信息不能長期保留。硬盤40G、80G、120G、250G等，固定密封、容量大、運行速度快、可靠性高

CD-ROMCompactDisc-ReadOnlyMemory

650MB移動硬盤容量大、傳輸速率高、使用方便等特點

U盤不需要外接電源，支持熱插拔，輕巧精致，抗震防潮，攜帶使用簡便

返回55內(nèi)存儲器RAM：可隨時讀或?qū)?，斷電后其?nèi)信息全部消失。用于存放當(dāng)前運行的程序和數(shù)據(jù)。RAM分類：靜態(tài)SRAM（StaticRAM）動態(tài)DRAM（DynamicRAM）微機上多用DRAM。容量：256MB、512MB、1GB.56內(nèi)存儲器DRAM：SDRAMSynchronousDRAMDDRAMDoubleDataRateSDRAMRDRAMRambusDRAM返回57內(nèi)存儲器ROM：只能讀，不能隨意刪除和修改，斷電后信息不丟失。常用來存放系統(tǒng)引導(dǎo)程序、開機自檢、系統(tǒng)參數(shù)等。58內(nèi)存儲器ROM分類：可擦除和可編程的（EPROM）可電擦除、可電改寫的（EEPROM）閃爍存儲器（FlashMemory）返回59內(nèi)存儲器Cache：在CPU與主存之間，高速緩沖存儲器容量：128K、256K、512K由靜態(tài)存儲器（SRAM）構(gòu)成。CPUCache主存60內(nèi)存儲器內(nèi)存性能指標(biāo)：存儲容量：存放的字節(jié)數(shù)。存儲周期：指進行兩次連續(xù)獨立的操作（讀寫）之間所需最短時間。ns功耗：存儲器耗電量。返回61硬盤Fixeddisk硬盤：也稱溫盤。硬盤的盤片由多個平行的圓形磁盤片組成。每片磁盤都有讀寫磁頭，在控制器的統(tǒng)一控制下沿著磁盤表面徑向同步移動。柱面：將幾層盤片上具有相同半徑的磁道看成是一個柱面。62硬盤Fixeddisk存儲容量：40GB、80GB、160GB、320GB硬盤盤片：1.8英寸、2.5英寸、3.5英寸、5.25英寸。臺式機常用3.5英寸63硬盤Fixeddisk硬盤主要性能指標(biāo)：轉(zhuǎn)數(shù)：目前硬盤主軸電機的轉(zhuǎn)數(shù)為

5400~7200轉(zhuǎn)/分（RPM）數(shù)據(jù)傳輸率：指硬盤讀寫速度。不低于16.6MB/s使用時注意：硬盤轉(zhuǎn)動時不要關(guān)閉電源防止震動、碰撞返回64光盤（Compactdisc）光盤存儲器：由光盤、光盤驅(qū)動器和接口電路組成。光盤種類：尺寸有3.5英寸、5.25英寸只讀光盤（CD-ROM）、DVD-ROM，

容量有650MB-7.8GB一次寫入型光盤（CD-WO）或稱CD-R可擦寫型光盤（CD-MO）或CD-RW特點：讀寫速度慢65光盤驅(qū)動器（光驅(qū)）：普通光驅(qū)

DVD光驅(qū)

光盤刻錄機

光盤（Compactdisc）66光盤（Compactdisc）數(shù)據(jù)傳輸率：一秒內(nèi)讀出的最大輸出量。單倍速傳輸率是150KB/s目前達到52倍速、72倍速等。返回67移動硬盤移動硬盤：是由臺式電腦硬盤或筆記本電腦硬盤改裝而成的。接口類型有USB1.0、USB2.0、IEEE1394存儲容量有20GB、40GB、80G等。返回68U盤U盤（優(yōu)盤）或Flash盤（閃盤）：是利用Flash閃存芯片為存儲介質(zhì)，采用USB接口，可擦寫100萬次的新型移動存儲產(chǎn)品。存儲容量由256MB-1GB等返回69輸入輸出設(shè)備（I/O）輸入設(shè)備

將計算程序、原始數(shù)據(jù)或操作命令等輸入計算機內(nèi)存的裝置。常用的輸入設(shè)備

鍵盤、鼠標(biāo)器、掃描儀、手寫輸入板、語音輸入的話筒、攝像機、數(shù)碼像機等。70輸入輸出設(shè)備（I/O）71鍵盤：Keyboard功能鍵區(qū)數(shù)字小鍵盤區(qū)打字機鍵區(qū)編輯鍵區(qū)72鼠標(biāo)：Mouse鼠標(biāo)分類：機械式、光電式、無線式鼠標(biāo)主要技術(shù)參數(shù)：分辨率：200-600DPI（點/英寸）軌跡速度：600mm/s以上73鼠標(biāo)通信標(biāo)準(zhǔn)：MS（左、右按鍵）PC（左、中、右按鍵）鼠標(biāo)：MouseMSPC鼠標(biāo)操作：指向、單擊、雙擊、右擊、拖動、右拖返回74輸入輸出設(shè)備（I/O）輸出設(shè)備計算機將程序運行的結(jié)果傳送給用戶的裝置。常用的輸出設(shè)備顯示器、打印機、繪圖儀、投影儀等75屏幕尺寸：14英寸、15英寸、17英寸、20英寸像素：熒光點點距：熒光點間的距離。決定像素的大小和最高分辨率0.28mm、0.26mm、0.25mm、0.24mm

分辨率：像素點陣（水平點垂直點）640480、800600、1024768、12801024

顯示器：Monitor76顯示器種類:陰極射線管（CRT）

液晶顯示器（LCD）

等離子顯示器（PDP）比較：PDP與CRT顯像管顯示器相比，具有分辨率高，屏幕大，超薄，色彩豐富、鮮艷的特點。PDP與LCD相比，具有亮度高，對比度高，可視角度大，顏色鮮艷和接口豐富等特點。顯示器：Monitor77顯示卡（顯示器適配器）

MDA：單色

CGA：彩色圖形卡（4色）

EGA：增強型顯示卡（16色）

VGA：視頻圖形陣列顯示卡（16色）

SVGA：增強型VGA（256以上）

AVGA:加速的VGA卡（16.8M）顯示器：Monitor78CRTCathodeRayTube返回79LCDLiquidCrystalDisplay返回80PDPPlasmaDisplayPanel返回81顯示卡返回82打印機：Printer打印機按工作原理可分為：擊打式和非擊打式兩種常用的打印機：針式打印機激光打印機噴墨打印機83擊打式：針式打印機：打印成本低、速度慢。非擊打式：激光打印機：打印效果好，但價格較貴。特點是高速度、高精度、高分辨率，低噪聲。噴墨打印機：打印效果也不錯，價格較激光打印機便宜，但打印成本高。打印機：Printer84返回85返回86聲卡：是實現(xiàn)聲波/數(shù)字信號相互轉(zhuǎn)換的電路板功能：錄制和播放數(shù)字聲音、編輯合成MIDI音樂性能指標(biāo)：采樣頻率：常用44.1Hz越高越好聲道數(shù)：聲音通道的個數(shù)，越多越好采樣精度：越高越好87返回881.4.4微型計算機的主要技術(shù)指標(biāo)字長運算速度主頻內(nèi)存儲器容量外存儲器容量軟硬件配置可靠性返回89字長是CPU能夠直接處理的二進制數(shù)據(jù)位數(shù)，它直接關(guān)系到計算機的計算精度、功能和速度。字長越長處理能力就越強。1.4.4微型計算機的主要技術(shù)指標(biāo)返回90通常所說的計算機運算速度（平均運算速度），是指每秒鐘所能執(zhí)行的指令條數(shù)，一般用“百萬條指令／秒”（MIPS，MillionInstructionPerSecond）來描述。1.4.4微型計算機的主要技術(shù)指標(biāo)返回91主頻是指微型計算機中CPU的時鐘頻率(CPUClockSpeed)，即CPU在單位時間內(nèi)發(fā)出的脈沖數(shù)，單位通常是MHz（兆赫茲）、GHZ（吉赫茲）。一般來說，主頻越高，一個時鐘周期里完成的指令數(shù)也越多，當(dāng)然CPU的速度就越快。1.4.4微型計算機的主要技術(shù)指標(biāo)返回92內(nèi)存儲器是CPU可以直接訪問的存儲器，需要執(zhí)行的程序與需要處理的數(shù)據(jù)就是存放在主存中的。內(nèi)存容量越大，系統(tǒng)功能就越強大，能處理的數(shù)據(jù)量就越龐大。1.4.4微型計算機的主要技術(shù)指標(biāo)返回93外存儲器容量通常是指硬盤容量（包括內(nèi)置硬盤和移動硬盤）。外存儲器容量越大，可存儲的信息就越多，可安裝的應(yīng)用軟件就越豐富。1.4.4微型計算機的主要技術(shù)指標(biāo)返回94軟件配置主要選擇適合本機工作需要、兼容性好、功能完善的操作系統(tǒng)。硬件配置主要表現(xiàn)在三個方面：計算機的兼容性、可擴展性、外設(shè)優(yōu)良。1.4.4微型計算機的主要技術(shù)指標(biāo)返回95可靠性一般可用平均無故障運行時間來衡量。它是指在相當(dāng)長的運行時間內(nèi)，機器工作時間除以運行時間內(nèi)的故障次數(shù)。1.4.4微型計算機的主要技術(shù)指標(biāo)返回961.4.4計算機的軟件系統(tǒng)計算機軟件(ComputerSoftware)是指在硬件系統(tǒng)上運行的各類程序、數(shù)據(jù)及有關(guān)文檔的總稱。通常根據(jù)軟件用途將其分為兩大類：系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件97系統(tǒng)軟件具有通用性;基礎(chǔ)性的軟件。直接與硬件打交道,支持應(yīng)用軟件。操作系統(tǒng)：是控制和管理計算機軟硬件資源的大型程序，是軟件中最基礎(chǔ)和最核心部分。如：DOS、WINDOWS

程序設(shè)計語言及語言處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng):Foxbase、FoxPro、Oracal工具軟件：診斷與維護程序、調(diào)試程序、編輯程序、裝配鏈接程序1.4.4計算機的軟件系統(tǒng)98計算機軟件系統(tǒng)應(yīng)用軟件解決各類應(yīng)用問題的程序。分為用戶程序、應(yīng)用軟件包常見的應(yīng)用軟件：

Word2000、Excel2000等殺毒軟件財務(wù)管理軟件返回991.5.1計算機指令1.5.2計算機語言1.5.3計算機的工作原理1.5計算機語言與工作原理100重要的概念：指令：指令（Instruction）就是一組計算機能識別并能執(zhí)行的各種基本操作命令。它是計算機能夠識別的一組二進制編碼。指令系統(tǒng)：指令系統(tǒng)（InstructionSystem）是一臺計算機的所有指令的集合。指令系統(tǒng)比較充分地說明了計算機對數(shù)據(jù)進行處理的能力。程序：程序（Program）是為解決某一問題而選用的一條條有序指令的集合。程序具有目的性、分步性、有限性、有序性、分支性等特性。1.5.1計算機指令返回1011.5.2計算機語言程序設(shè)計語言（ProgrammingDesignLanguage）：是人與計算機交流信息的一種語言，分為機器語言、匯編語言和高級語言. 1、機器語言是計算機直接識別并執(zhí)行的語言。是由二進制代碼構(gòu)成的指令（操作碼，操作數(shù)）特點：編程難、記憶難、修改難，執(zhí)行速度快，面向機器的語言

1021.5.2計算機語言

2、匯編語言用助記符代替操作碼，用地址符代替操作數(shù)。又稱符號語言。用匯編語言編寫的程序稱為匯編語言源程序不能直接運行，需要“匯編程序”翻譯成機器語言程序后可運行。特點：比機器語言易讀,易改,但通用性差，面向機器的語言。103

1.5.2計算機語言

3、高級語言是具有明確語法規(guī)定,完整而又自成體系.接近自然語言。編寫出的源程序機器也不能直接運行，需要翻譯程序。特點：更易讀,易改,具有通用性!

面向問題的語言。BASIC、FORTRAN、PASCAL、C、VisualBasic等1041.5.2計算機語言語言處理程序是將源程序翻譯成與之等價的目標(biāo)程序（機器指令代碼）的系統(tǒng)程序。

1、匯編程序把匯編語言源程序翻譯成機器語言程序（目標(biāo)程序）的軟件。

2、編譯程序把高級語言源程序翻譯成目標(biāo)程序的軟件。目標(biāo)程序再進行鏈接、裝配后得到執(zhí)行程序。如C語言

3、解釋程序?qū)υ闯绦蜻吔忉屵厛?zhí)行。如Basic語言返回105輸入設(shè)備輸出設(shè)備控制器運算器存儲器它的功能是算術(shù)運算和邏輯運算它的作用是控制整個計算機的各個部件有條不紊的工作存儲器分為內(nèi)存儲器和外存儲器兩種，內(nèi)存用于存放要執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)。用來接收用戶輸入的數(shù)據(jù)和程序，并將它們轉(zhuǎn)換為二進制編碼存放到內(nèi)存中用于將存放在內(nèi)存中由計算機處理的結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)槿藗兯芙邮艿男问?.5.3計算機的工作原理數(shù)據(jù)流控制流106計算機是如何工作的？CPU1071.6信息在計算機中的表示1.6.1數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換1.6.2數(shù)值在計算機中的表示1.6.3數(shù)字的編碼1.6.4字符編碼1.6.5漢字編碼1.6.6音頻信息的表示1.6.7圖形圖像信息的表示1081.6.1數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換進位計數(shù)制：簡稱數(shù)制。是按進位原則進行數(shù)字大小計算的方法。十進制是”逢十進一”，二進制是”逢二進一”，Ｒ進制就是”逢Ｒ進一”數(shù)碼：每種數(shù)制中表示基本數(shù)值大小的數(shù)字符號基數(shù)：每種數(shù)制中數(shù)碼的個數(shù)常用進制數(shù)碼表示如下表所示：109十進制二進制八進制十六進制00000001000111200102230011334010044501015560110667011177810001089100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F110常用進制數(shù)書寫：（1）數(shù)字后加字母Binary：二進制數(shù)10010100BDecimal：十進制數(shù)148D（可省略）Octonary：八進制數(shù)224O或QHexaDecimal

：十六進制數(shù)94H（2）括號外加下標(biāo)（1001）2

（1275.1）8

（14AF.5）161111234567890二進制數(shù)112二進制的基本運算二進制特點：逢二進一，借一當(dāng)二加法：0+0=00+1=11+0=01+1=10減法：0-0=01-0=11-0=010-1=1乘法：0×0=01×0=00×1=01×1=1除法：0÷1=01÷1=1邏輯或：0OR0=00OR1=10為假

1OR0=01OR1=11為真邏輯與：0AND0=00AND1=11AND0=01AND1=1邏輯非：NOT0=1NOT1=0113十進制整數(shù)二進制數(shù)原則：除2倒取余數(shù)87243211052101222222111010……………………………………(87)10=(1010111)2數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換1140.375×220.75×2×1.51………………011(0.375)10=(0.011)2十進制小數(shù)二進制小數(shù)原則：乘2取整數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換115

二進制是”逢二進一”，Ｒ進制是”逢Ｒ進一”。位權(quán)值：每個數(shù)位賦予的位值（RN-1…R0.

R-1R-2…

）

按權(quán)展開求和：每位數(shù)碼與該位位權(quán)乘積之和。二進制數(shù)十進制數(shù)原則：按權(quán)展開求和(1010111.01)2=266410(1010111.01)2=(87.25)1011111++025+2423+++222120=01604+++++2=+87.25+02-2+12-1+0+0.25數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換116數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換117數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換118數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換Binary

Octonary轉(zhuǎn)換原則：三個二進制數(shù)為一組轉(zhuǎn)換成一個八進制碼舉例：（1）10110101B=10’110’101=265Q（2）1111010.10B=1’111’010.100B=172.4Q119數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換Octonary

Binary轉(zhuǎn)換原則：一個八進制數(shù)轉(zhuǎn)為三個二進制數(shù)舉例：（2）53.4Q=101011.100B（1）162Q=001110010B=1110010B120數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換Binary

Hexadecimal轉(zhuǎn)換原則：四個二進制數(shù)為一組轉(zhuǎn)換成一個十六進制碼。舉例：（1）10110101B=1011’0101=B5H（2）100111.1101B=10’0111.1101B=27.DH121數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換Hexadecimal

Binary轉(zhuǎn)換原則：一個十六進制數(shù)轉(zhuǎn)為四個二進制數(shù)。舉例：（1）6C3.AH=011011000011.1010B=11011000011.1010B8F2H=？93C.EH=？思考返回122

1.6.2數(shù)值在計算機中的表示數(shù)值數(shù)據(jù)：能進行算術(shù)運算的數(shù)據(jù)真值：計算機外部表示數(shù)值數(shù)據(jù)的方法用+、-號表示正、負數(shù)值機器數(shù)：計算機內(nèi)部表示數(shù)值數(shù)據(jù)的方法機器數(shù)的范圍機器數(shù)的符號小數(shù)點的位置123機器數(shù)的符號最高位為符號位，“0”為正，“1”為負。寄存器有8、16、32、64位

D7D6D5D4D3D2D1D0

01

N=11000001B（真值）

N=-0.101100000000000B（真值）00000000110000011101100000000000..124機器數(shù)中小數(shù)點的位置定點整數(shù)：在最低位的后面定點小數(shù)：在最高位的前面浮點數(shù)：位置是浮動的

N=±S2±J其中：N、J、S均為二進制數(shù)。N=110.011=1.10011×2+10=0.110011×2+11

階符階碼數(shù)符尾數(shù)

0110110011返回1251.6.3數(shù)字的編碼---BCD碼數(shù)值字符編碼

Binary–CodedDecimal（BCD碼）常用的是8421碼二進制表示十進制數(shù)值的編碼用四個二進制數(shù)表示一個十進制數(shù)最大表示9舉例368:001101101000129:00010010100110？返回1261.6.4字符編碼字符數(shù)據(jù)：在計算機中不能進行算術(shù)運算的數(shù)據(jù)。字符數(shù)據(jù)編碼：計算機內(nèi)部表示字符數(shù)據(jù)也要用二進制數(shù)進行編碼。西文編碼：ASCII碼（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）ASCII碼表如下：127d6d5d4位d3d2d1d0位0000010100111001011101110000NULDLESP0@P`p0001SOHDC1!1AQaq0010STXDC2″2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BELETB,7GWgw1000BSCAN(8HXhx1001HTEM)9IYiy1010LFSUB*:JZjz1011VTESC+;K[k{1100FFFS‘<L\l|