江西專升本計算機課件

信息技術(shù)與計算機文化

第1章教學(xué)目標(biāo)：1.1信息與信息技術(shù)的概念1.2

計算機技術(shù)概述1.3

計算機中信息的表示1.4

計算機系統(tǒng)1.5

微型計算機系統(tǒng)1.1.1信息與數(shù)據(jù)信息信息是現(xiàn)代社會中廣泛使用的一個概念，關(guān)于信息的定義眾說紛紜。控制論創(chuàng)始人美國數(shù)學(xué)家維納認(rèn)為：信息是我們在適應(yīng)外部世界、感知外部世界的過程中與外部世界交換的內(nèi)容。信息論創(chuàng)始人美國數(shù)學(xué)家香農(nóng)認(rèn)為：信息能夠用來消除不確定性的因素。一般認(rèn)為：信息是在自然界、人類社會和人類思維活動中普遍存在的一切物質(zhì)和事物的屬性。所謂數(shù)據(jù)，是指存儲在某種媒體上可以加以鑒別的符號資料。這里所說的符號，不僅指文字、字母、數(shù)字，還包括了圖形、圖像、音頻與視頻等多媒體數(shù)據(jù)。由于描述事物的屬性必須借助于一定的符號，所以這些符號就是數(shù)據(jù)的形式。數(shù)據(jù)

1.1

信息與信息技術(shù)1.1.1信息與數(shù)據(jù)1.1

信息與信息技術(shù)信息與數(shù)據(jù)的區(qū)別與聯(lián)系：在一般用語中，信息與數(shù)據(jù)并沒有嚴(yán)格的區(qū)分。但是，從信息科學(xué)的角度來看，它們是不等同的。數(shù)據(jù)是信息的具體表現(xiàn)形式，是信息的載體，而信息是對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工得到的結(jié)果，它可以影響到人們的行為、決策，或?qū)陀^事物的認(rèn)知。信息的符號化就是數(shù)據(jù)，所以數(shù)據(jù)是信息的具體表示形式，信息是數(shù)據(jù)抽象出來的邏輯意義。1.1.2信息技術(shù)1.1

信息與信息技術(shù)信息技術(shù)是指自20世紀(jì)70年代以來，隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，圍繞著信息的產(chǎn)生、收集、存儲、處理、檢索和傳遞，形成的一個全新的、用以開發(fā)和利用信息資源的高技術(shù)群，包括微電子技術(shù)、新型元器件技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)、各類軟件及系統(tǒng)集成技術(shù)、光盤技術(shù)、傳感技術(shù)、機器人技術(shù)和高清晰度電視技術(shù)等，其中以微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、軟件技術(shù)和通信技術(shù)為主導(dǎo)。

簡單地講，信息技術(shù)是指人們獲取、存儲、傳遞、處理、開發(fā)和利用信息資源的相關(guān)技術(shù)。1.1.3信息社會1.1

信息與信息技術(shù)信息社會也稱信息化社會，是指以信息活動為社會發(fā)展的基本活動，以信息經(jīng)濟為主導(dǎo)經(jīng)濟，以信息技術(shù)為技術(shù)基礎(chǔ)，以信息文化改變?nèi)祟惤逃?、生活和工作方式以及價值觀念的新興社會形態(tài)。

在信息社會里，信息作為繼物質(zhì)和能源之后的第三資源，在社會發(fā)展中起著主導(dǎo)作用，當(dāng)今社會的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)將從傳統(tǒng)工業(yè)轉(zhuǎn)向信息產(chǎn)業(yè)和知識產(chǎn)業(yè)。1.1.4計算機文化的內(nèi)涵1.1

信息與信息技術(shù)文化的定義

對于文化的定義，盡管眾說紛紜，但有一點得到公認(rèn)，即都認(rèn)為文化是人類社會的特有現(xiàn)象。

所謂文化，是人類在物質(zhì)和精神兩方面具有整體性的創(chuàng)造力的表現(xiàn)，是人類對客觀世界整體性把握的一種能力，也是人類進(jìn)步的一種標(biāo)志。

文化的核心是:觀念和價值1.1.4計算機文化的內(nèi)涵1.1

信息與信息技術(shù)文化具有的基本屬性廣泛性：既涉及全社會的每一個人、每一個家庭，又涉及全社會的每一個行業(yè)、每一個應(yīng)用領(lǐng)域。傳遞性：這種事物應(yīng)當(dāng)具有傳遞信息和交流思想的功能。

教育性：這種事物應(yīng)能成為存儲知識和獲取知識的手段。

深刻性：不是給社會某一方面帶來變革，而是給整個社會帶來全面、深刻的根本性變革。1.1.4計算機文化的內(nèi)涵1.1

信息與信息技術(shù)計算機文化

計算機文化的提法最早出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代初，是在瑞士洛桑召開的第三屆世界計算機教育大會上提出來的。所謂計算機文化就是以計算機為核心，集網(wǎng)絡(luò)文化、信息文化、多媒體文化為一體，并對社會生活和人類行為產(chǎn)生廣泛、深遠(yuǎn)影響的新型文化。計算機文化是人類文化發(fā)展的四個里程碑之一（前三個分別為：語言的產(chǎn)生、文字的使用與印刷術(shù)的發(fā)明）。計算機文化的真正內(nèi)涵是具有計算機信息處理能力。1.2.1計算機的起源與發(fā)展1.2計算機技術(shù)概述1.早期的計算方法或工具：結(jié)繩、壘石、枝條、算盤、計算尺、計算器。2.計算機誕生的理論基礎(chǔ)：1854年，英國數(shù)學(xué)家布爾（提出了符號邏輯的思想；19世紀(jì)中期，英國數(shù)學(xué)家巴貝奇（被稱為“計算機之父”）提出了通用數(shù)字計算機的基本設(shè)計思想。

3.埃尼克ENIAC：第一臺真正意義上的數(shù)字電子計算機，是ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator的縮寫。它于1946年2月在美國的賓夕法尼亞大學(xué)正式投入研制成功并運行，ENIAC共使用了約18800個真空電子管，重達(dá)30噸，耗電174千瓦，占地約140平方米，用十進(jìn)制計算，每秒運算5000次加法。它沒有今天的鍵盤、鼠標(biāo)等設(shè)備，人們只能通過扳動龐大面板上的無數(shù)開關(guān)向計算機輸入信息。ENIAC的誕生奠定了電子計算機的發(fā)展基礎(chǔ)，開辟了信息時代的新紀(jì)元，是人類第三次產(chǎn)業(yè)革命開始的標(biāo)志。（參見下圖）

1.2.1計算機的起源與發(fā)展1.2計算機技術(shù)概述圖1第一臺電子管計算機（ENIAC）1.2.1計算機的起源與發(fā)展第一代：電子管計算機（1946~1957）

采用電子管為基本元件，體積巨大，運算速度較低耗電量大，存儲容量小設(shè)計使用機器語言或匯編語言主要用于科學(xué)和工程計算采用晶體管為基本元件體積縮小、功耗降低提高了運算速度和可靠性程序設(shè)計采用高級語言出現(xiàn)了操作系統(tǒng)應(yīng)用到數(shù)據(jù)和事物處理及工業(yè)控制等領(lǐng)域第二代：晶體管計算機（1958~1964）

1.2計算機技術(shù)概述第三代：中小規(guī)模集成電路計算機（1965~1970）

采用集成電路為基本元件體積減小，功耗、價格等降低運算速度及可靠性有了更大的提高操作系統(tǒng)日臻完善應(yīng)用到文字處理、企業(yè)管理和自動控制等領(lǐng)域采用大規(guī)模集成電路為主要功能元件運算速度可達(dá)每秒幾千萬次至千百億次廣泛應(yīng)用于社會生活的各個領(lǐng)域在辦公自動化、電子編輯排版等領(lǐng)域大顯身手第四代：大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路計算機（1971至今）

1.1計算機發(fā)展及應(yīng)用1.1.1計算機發(fā)展史1.2.1計算機的起源與發(fā)展1.2計算機技術(shù)概述年代名稱元件語言應(yīng)用第一代1946～1957電子管計算機電子管

機器語言

匯編語言

科學(xué)計算

第二代1958～1964晶體管計算機

晶體管

高級程序設(shè)計語言

數(shù)據(jù)處理

第三代1965～1970集成電路計算機

中小規(guī)模集成電路

高級程序設(shè)計語言

廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域

第四代

1971年～現(xiàn)在

集成電路計算機

集成電路

面向?qū)ο蟮母呒壵Z言網(wǎng)絡(luò)時代第五代

未來計算機光子、量子、DNA等1.1.2計算機的特點及分類運算速度是指計算機每秒能執(zhí)行多少條指令。常用單位是MIPS。Pentium4微機內(nèi)部數(shù)據(jù)位數(shù)為32位（二進(jìn)制），可精確到15位有效數(shù)字（十進(jìn)制）。圓周率л的計算，有人曾利用計算機算到小數(shù)點后200萬位。

計算機的存儲器（能把數(shù)據(jù)、程序存入，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和計算，并把結(jié)果保存起來。（1）運算速度快

（2）計算精度高（3）記憶能力強在程序執(zhí)行過程中，計算機能夠進(jìn)行各種基本的邏輯判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果來決定下一步執(zhí)行哪條指令。（4）邏輯判斷能力強1.計算機的特點按工作原理劃分按功能劃分按性能劃分模擬式電子計算機

數(shù)字式電子計算機

模擬數(shù)字混合計算機專用計算機通用計算機巨型計算機大中型計算機小型計算機工作站微型計算機1.1.2計算機的特點及分類2.計算機的分類（1）科學(xué)計算（2）信息處理（3）計算機輔助設(shè)計與計算機輔助制造（CAD/CAM）（4）計算機輔助教學(xué)與計算機管理教學(xué)（CAI/CMI）（5）自動控制（6）多媒體應(yīng)用（7）電子商務(wù)1.1.3計算機的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢1.計算機的應(yīng)用領(lǐng)域1.1.3計算機的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢●信息管理是指非數(shù)值形式的數(shù)據(jù)處理，是指以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，形成有用的信息。被廣泛應(yīng)用于辦公自動化、事務(wù)處理、情報檢索、企業(yè)管理和知識系統(tǒng)等領(lǐng)域。信息管理是計算機應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域●科學(xué)計算科學(xué)計算是指科學(xué)和工程中的數(shù)值計算。它與理論研究、科學(xué)實驗一起成為當(dāng)代科學(xué)研究的三種主要方法。主要應(yīng)用在航天工程、氣象、地震、核能技術(shù)、石油勘探和密碼解譯等涉及復(fù)雜數(shù)值計算的領(lǐng)域。1.1.3計算機的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢●計算機輔助系統(tǒng)指通過人機對話，使計算機輔助人們進(jìn)行設(shè)計、加工、計劃和學(xué)習(xí)等工作。如計算機輔助設(shè)計CAD、計算機輔助制造CAM、計算機輔助教育CBE、計算機輔助教學(xué)CAI、計算機輔助教學(xué)管理CMI。另外還有計算機輔助測試CAT和計算機集成制造系統(tǒng)CIMS等?！襁^程控制又稱實時控制，指用計算機及時采集檢測數(shù)據(jù)，按最佳值迅速地對控制對象進(jìn)行自動控制或自動調(diào)節(jié)。目前已在冶金、石油、化工、紡織、水電、機械和航天等部門得到廣泛應(yīng)用。1.1.3計算機的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢●計算機網(wǎng)絡(luò)與通訊利用通訊技術(shù)，將不同地理位置的計算機互聯(lián)，可以實現(xiàn)世界范圍內(nèi)的信息資源共享，并能交互式地交流信息。正所謂“一線聯(lián)五洲”，Internet的建立和應(yīng)用使世界變成了一個“地球村”，同時深刻地改變了我們的生活、學(xué)習(xí)和工作方式?！袢斯ぶ悄苋斯ぶ悄埽ˋI，ArtificialIntelligence）是研究怎樣讓計算機做一些通常認(rèn)為需要智能才能做的事情，又稱機器智能，主要研究智能機器所執(zhí)行的通常是人類智能的功能，如判斷、推理、證明、識別、感知、理解、設(shè)計思考、規(guī)劃、學(xué)習(xí)和問題求解等思維活動。

◆①電子商務(wù)的概念電子商務(wù)代表著一種現(xiàn)代的商務(wù)模式，即通過Internet和WWW傳輸電子信息而進(jìn)行的各種商務(wù)活動。

◆

②電子商務(wù)的產(chǎn)生真正意義上對電子商務(wù)的研究和應(yīng)用始于20世紀(jì)70年代末。電子商務(wù)的發(fā)展的兩個階段：20世紀(jì)80年代中期EDI電子商務(wù)90年代初期Internet電子商務(wù)1.1.3計算機的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢1.計算機的應(yīng)用領(lǐng)域

◆

③電子商務(wù)的功能1.1.3計算機的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢1.計算機的應(yīng)用領(lǐng)域業(yè)務(wù)管理意見征詢物流服務(wù)網(wǎng)上支付網(wǎng)上訂購咨詢洽談廣告宣傳功能可擴展性集成性安全性方便性高效性特點1.1.3計算機的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢1.計算機的應(yīng)用領(lǐng)域◆

⑤

電子商務(wù)的應(yīng)用：網(wǎng)上購物◆

④電子商務(wù)的特點智能化多媒體化網(wǎng)絡(luò)化微型化巨型化計算機的發(fā)展趨勢1.1.3計算機的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢2.計算機的發(fā)展趨勢1.2.4計算機發(fā)展趨勢1.2計算機技術(shù)概述巨型化指研制速度更快的、存儲量更大的和功能更強大的巨型計算機。主要應(yīng)用于天文、氣象、地質(zhì)和核技術(shù)、航天飛機和衛(wèi)星軌道計算等尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，研制巨型計算機的技術(shù)水平是衡量一個國家科學(xué)技術(shù)和工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。微型化

指利用微電子技術(shù)和超大規(guī)模集成電路技術(shù)，把計算機的體積進(jìn)一步縮小，價格進(jìn)一步降低。計算機的微型化已成為計算機發(fā)展的重要方向，各種筆記本電腦和PDA的大量面世和使用，是計算機微型化的一個標(biāo)志。

1.2.4計算機發(fā)展趨勢1.2計算機技術(shù)概述網(wǎng)格化網(wǎng)格（Grid）技術(shù)可以更好地管理網(wǎng)上的資源，它把整個互聯(lián)網(wǎng)虛擬成一臺空前強大的一體化信息系統(tǒng)，猶如一臺巨型機，在這個動態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，實現(xiàn)計算資源、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源、專家資源的全面共享，從而讓用戶從中享受可靈活控制的、智能的、協(xié)作式的信息服務(wù)，并獲得前所未有的使用方便性和超強能力。

1.2.4計算機發(fā)展趨勢1.2計算機技術(shù)概述智能化

計算機智能化是指使計算機具有模擬人的感覺和思維過程的能力。智能化的研究包括模擬識別、物形分析、自然語言的生成和理解、博弈、定理自動證明、自動程序設(shè)計、專家系統(tǒng)、學(xué)習(xí)系統(tǒng)和智能機器人等等。目前已研制出多種具有人的部分智能的機器人，可以代替人在一些危險的工作崗位上工作。有人預(yù)測，家庭智能化的機器人將是繼PC機之后下一個家庭普及的信息化產(chǎn)品。

1.4.1數(shù)字的定義1.3.1計算機中信息的表示方法

數(shù)制也稱計數(shù)制，是指用一組固定的符號和統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)值的方法。按進(jìn)位的方法進(jìn)行計數(shù)，稱為進(jìn)位計數(shù)制。計算機中采用二進(jìn)制數(shù)。進(jìn)位計數(shù)制：用進(jìn)位的方法進(jìn)行計數(shù)的數(shù)制，簡稱進(jìn)制。

一、基本概念數(shù)碼：一組用來表示某種數(shù)制的符號。如：1、2、3、4、A、B、C、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等?；鶖?shù)：數(shù)制所使用的數(shù)碼個數(shù)。常用“R”表示，稱R進(jìn)制。如二進(jìn)制的數(shù)碼是：0、1，那么基數(shù)便為2。也可以認(rèn)為是在一種數(shù)制中，一組固定不變的不重復(fù)數(shù)字的個數(shù)稱為基數(shù)

1.3計算機中的信息表示1.3.1.數(shù)制及其轉(zhuǎn)換一、基本概念位：從小數(shù)點開始，左邊第一位為0位，每往左一位加1，小數(shù)點右邊第一位為-1，往右一位減1

位權(quán)：某個位置上的數(shù)代表的數(shù)量大小。指數(shù)碼在不同位置上的權(quán)值。在不同進(jìn)制中，處于不同數(shù)位的數(shù)碼代表的數(shù)值不同。例如十進(jìn)制數(shù)111，個位數(shù)上的1權(quán)值為10o，十位數(shù)上的1權(quán)值為101，百位數(shù)上的1權(quán)值為102。以此推理，第n位的權(quán)值便是10n-1,如果是小數(shù)點后面第m位，則其權(quán)值為10–m。1.3計算機中的信息表示1.3.1.數(shù)制及其轉(zhuǎn)換

一般來說，如果數(shù)值只采用R個基本符號，則稱為R進(jìn)制。進(jìn)位計數(shù)制的編碼遵循“逢R進(jìn)一”的原則。各位的權(quán)是以R為底的冪。對于任意一個具有n位整數(shù)和m位小數(shù)的R進(jìn)制數(shù)N，按各位的權(quán)展開可表示為：(N)R＝An-1Rn-1＋An-2Rn-2＋……＋A1R1＋A0R0＋A-1R-1＋……＋A-mR-m1.3計算機中的信息表示1.3.1.數(shù)制及其轉(zhuǎn)換1.3.1?計算機中常用的數(shù)制1．十進(jìn)制①?有十個不同的數(shù)碼符號：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9②?R＝10。每一個數(shù)碼根據(jù)它在這個數(shù)中所處的位置（數(shù)位），按照“逢十進(jìn)一”的原則來決定其實際數(shù)值，即各數(shù)位的位權(quán)是10的若干次冪。除了使用腳碼的形式表示十進(jìn)制數(shù)，還可以使用字符“D”。在計算機中，數(shù)據(jù)的輸入和輸出一般采用十進(jìn)制數(shù)。

2．二進(jìn)制①?有兩個不同的數(shù)碼符號0和1。②?R＝2。每個數(shù)碼符號根據(jù)它在這個數(shù)中的數(shù)位，按“逢二進(jìn)一”來決定其實際的數(shù)值。我們還可以使用字符“B”表示二進(jìn)制數(shù)。計算機中數(shù)據(jù)存儲采用二進(jìn)制數(shù)。1.4.2?計算機中常用的數(shù)制3．八進(jìn)制①?有八個不同的數(shù)碼符號0，1，2，3，4，5，6，7。②?R＝8。每個數(shù)碼符號根據(jù)它在這個數(shù)中的數(shù)位，按“逢八進(jìn)一”來決定其實際的數(shù)值。我們還可以使用字符“O”（Octal）表示八進(jìn)制數(shù)。1.4.2?計算機中常用的數(shù)制4．十六進(jìn)制①?有十六個不同的數(shù)碼符號0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F(xiàn)②?R＝16。每個數(shù)碼符號根據(jù)它在這個數(shù)中的數(shù)位，按“逢十六進(jìn)一”來決定其實際的數(shù)值。我們還可以使用字符“H”表示十六進(jìn)制數(shù)。。

1.4.2?計算機中常用的數(shù)制

1.3計算機中的信息表示1.3.1.數(shù)制及其轉(zhuǎn)換十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制000091001119111110101012A2102211101113B3113312110014C41004413110115D51015514111016E61106615111117F7111771610000201081000108171000121111.二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)對于任何一個二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)，均可以先寫出它的位權(quán)展開式，然后再按十進(jìn)制進(jìn)行計算即可將其轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。例如：（1111.11）2=1×23+1×22+1×21+1×20+1×2-1+1×2-2=15.75（A10B.8）16=10×163+1×162+0×161+11×160+8×16-1=41227.5注意：在不至于產(chǎn)生歧義時，可以不注明十進(jìn)制數(shù)的進(jìn)制，如上例。1.3計算機中的信息表示1.3.1.數(shù)制及其轉(zhuǎn)換2.十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)的整數(shù)部分和小數(shù)部分在轉(zhuǎn)換時需作不同的計算，分別求值后再組合。整數(shù)部分采用除2取余法，即逐次除以2，直至商為0，得出的余數(shù)倒排，即為二進(jìn)制各位的數(shù)碼。小數(shù)部分采用乘2取整法，即逐次乘以2，從每次乘積的整數(shù)部分得到二進(jìn)制數(shù)各位的數(shù)碼。(參見下例)1.3計算機中的信息表示1.3.1.數(shù)制及其轉(zhuǎn)換由上得出，100D=1100100B1.3計算機中的信息表示1.3.1.數(shù)制及其轉(zhuǎn)換例如：對十進(jìn)制100.25轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制：首先對100進(jìn)行轉(zhuǎn)換2.對小數(shù)部分0.125進(jìn)行轉(zhuǎn)換：0.125×2=0.250 整數(shù)……0→a-10.25×2=0.5 整數(shù)……0→a-20.5×2=1 整數(shù)……1→a-3由上得出，0.125D=0.001B。將整數(shù)和小數(shù)部分組合，得出：100.125D=1100100.001B。1.3計算機中的信息表示1.3.1.數(shù)制及其轉(zhuǎn)換3.二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)的方法是：將二進(jìn)制數(shù)從小數(shù)點開始，對二進(jìn)制整數(shù)部分向左每3位分成一組，不足3位的向高位補0；對二進(jìn)制小數(shù)部分向右每3位分成一組，不足3位的向低位補0湊成3位。每一組有3位二進(jìn)制數(shù)，分別轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)碼中的一個數(shù)字，全部連接起來即可。1.3計算機中的信息表示1.3.1.數(shù)制及其轉(zhuǎn)換所以，11111101.101B=375.5O。將八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，只要將每一位八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的3位二進(jìn)制數(shù)，依次連接起來即可。例：把二進(jìn)制數(shù)11111101.101轉(zhuǎn)化為八進(jìn)制數(shù)。1.3計算機中的信息表示1.3.1.數(shù)制及其轉(zhuǎn)換二進(jìn)制3位分組011111101．101轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)375．54.二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換

二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)，只要把每4位分成一組，再分別轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)碼中的一個數(shù)字，不足4位的分別向高位或低位補0湊成4位，全部連接起來即可。十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，只要將每一位十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成4位二進(jìn)制數(shù)，然后依次連接起來即可。1.3計算機中的信息表示1.3.1.數(shù)制及其轉(zhuǎn)換所以，10110001.101B=B1.AH

。將16進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，只要將每一位16進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的4位二進(jìn)制數(shù)，依次連接起來即可。例：將10110001.101B轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)。

。1.3計算機中的信息表示1.3.1.數(shù)制及其轉(zhuǎn)換二進(jìn)制4位分組10110001．1010轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)B1．A1.3.4二進(jìn)制的算術(shù)運算1.3計算機中信息的表示方法1．二進(jìn)制數(shù)的加法運算二進(jìn)制數(shù)的加法運算法則是：0+0=00+1=11+0=11+1=0（被加數(shù)和加數(shù)為1，結(jié)果本位為0，按逢二進(jìn)一向高位進(jìn)位1）1.4.4二進(jìn)制的算術(shù)運算1.4計算機中信息的表示方法2．二進(jìn)制數(shù)的減法運算

二進(jìn)制減法的法則是：0-0=0

1-0=1

0-1=1

（被減數(shù)為0，減數(shù)為1，結(jié)果本位為1，向高位借位）

1-1=0

1.4.4二進(jìn)制的算術(shù)運算1.4計算機中信息的表示方法3．二進(jìn)制數(shù)的乘法運算二進(jìn)制數(shù)的乘法運算法則是：0×0=01×0=00×1=01×1=11.4.4二進(jìn)制的算術(shù)運算1.4計算機中信息的表示方法

4．二進(jìn)制數(shù)的除法運算二進(jìn)制數(shù)的除法運算法則是：0÷0=00÷1=0（1÷0無意義）1÷1=11.4.5基本邏輯運算1.4計算機中信息的表示方法1．邏輯信息的表示方法可以表示“真”與“假”、“對”與“錯”、“是”與“非”等具有邏輯性質(zhì)的信息稱為邏輯量，二進(jìn)制的1和0在邏輯上可以表示這種信息。一般來說，在計算機中，邏輯量用于判斷某一事件是否成立，成立為1（真），事件發(fā)生；不成立為0（假），事件不發(fā)生。1.4.5基本邏輯運算1.4計算機中信息的表示方法2．基本邏輯運算

◆

“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：0∧0=0

0∧1=0

1∧0=0

1∧1=1即當(dāng)兩個參與運算的數(shù)中有一個數(shù)為0，則運算結(jié)果為0，都為1結(jié)果為1。

1.4.5基本邏輯運算1.4計算機中信息的表示方法2．基本邏輯運算

◆“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：0∨0=0

0∨1=1

1∨0=1

1∨1=1 即當(dāng)兩個參與運算的數(shù)中有一個數(shù)為1，則運算結(jié)果為1，都為0結(jié)果為0。 1.4.5基本邏輯運算1.4計算機中信息的表示方法2．基本邏輯運算

◆“非”運算（NOT）如果變量為A，則它的非運算結(jié)果用A表示。運算規(guī)則如下：

0=1

1=0 1.4.5基本邏輯運算1.4計算機中信息的表示方法2．基本邏輯運算

◆“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。 1.4.6字符的編碼1.4計算機中信息的表示方法1.

計算機中數(shù)據(jù)的單位1）位（bit）

簡記為b，也稱為比特，是計算機存儲數(shù)據(jù)的最小單位。一個二進(jìn)制位只能表示0或1。2）字節(jié)（Byte）

字節(jié)來自英文Byte，簡記為B。規(guī)定1B=8bit。1KB=210B，1MB=220B，1GB=230B，1TB=240B3）字（Word）

一個字通常由一個字節(jié)或若干個字節(jié)組成。字長是計算機一次所能處理的實際位數(shù)長度，字長是衡量計算性能的一個重要指標(biāo)。1.4.6字符的編碼1.4計算機中信息的表示方法ASCII碼是美國信息交換用標(biāo)準(zhǔn)代碼，已經(jīng)被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）認(rèn)定為國際標(biāo)準(zhǔn)，為世界公認(rèn)，并在世界范圍內(nèi)通用。ASCII碼是用一個8位二進(jìn)制數(shù)（1個字節(jié)）表示，每個字節(jié)只占用了7位，基本ASCII碼最高位恒為0。7位ASCII碼可以表示27＝128種字符。當(dāng)編碼最高位為0時，稱為基本ASCII碼，當(dāng)最高位為1時，形成擴充的ASCII碼，它表示范圍為128～255，可表示128種字符。

1.ASCⅡ2.漢字編碼3.BCD碼1.5.5字符的編碼1.5計算機中信息的表示方法漢字信息交換碼（國標(biāo)碼）1981年我國頒布了GB2312國家標(biāo)準(zhǔn)《信息交換用漢字編碼字符集.基本集》。該標(biāo)準(zhǔn)選出6763個常用漢字和683個非常用漢字字符，并為每個字符規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)代碼。GB2312字符集構(gòu)成一個94行、94列的二維表，行號為區(qū)號，列號為位號，每個漢字或符號在ASCII碼表中的位置用它所在的區(qū)號和位號來表示。為了處理與存儲方便，每個漢字在計算機內(nèi)部分別用一個字節(jié)來表示。1.ASCⅡ2.漢字編碼3.BCD碼1.5.5字符的編碼1.5計算機中信息的表示方法

漢字機內(nèi)碼漢字機內(nèi)碼是供計算機系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行存儲、加工處理、傳輸統(tǒng)一使用的代碼，又叫漢字內(nèi)部碼。由于文本中通?；旌鲜褂脻h字和西文字符，漢字信息如果特別標(biāo)識，就會與單字節(jié)的ASCII碼混淆。因此將一個漢字看成是兩個擴展的ASCII碼，使表示GB2312漢字的兩個字節(jié)的最高位都為1，并且漢字的區(qū)碼和位碼都加上A0H，保證把兩個字節(jié)的最高位一律由“0”變成“1”，其余7位不變。

1.ASCⅡ2.漢字編碼3.BCD碼1.5.5字符的編碼1.5計算機中信息的表示方法漢字輸入碼（外碼）漢字輸入碼是為了將漢字通過鍵盤輸入計算機而設(shè)計的代碼。漢字輸入編碼方案很多，綜合起來可分為流水碼、拼音類輸入碼、字形類輸入碼和音形結(jié)合輸入碼。漢字的輸入編碼和漢字的機內(nèi)碼是不同范疇的概念。對同一個字，不管采用什么樣的輸入法，其機內(nèi)碼都是相同的。

1.ASCⅡ2.漢字編碼3.BCD碼1.5.5字符的編碼1.5計算機中信息的表示方法漢字字形碼漢字字形碼主要是指漢字字形點陣的代碼，是漢字字庫中存儲的漢字字形的數(shù)字化信息，用于漢字的顯示和打印。目前漢字字形的產(chǎn)生方式大多是點陣方式，漢字字形點陣中每個點的信息要用一位二進(jìn)制碼表示。對于16×16點陣的字形碼，需要用32個字節(jié)（16×16/8＝32）表示。

1.ASCⅡ2.漢字編碼3.BCD碼1.5.5字符的編碼1.5計算機中信息的表示方法

BCD(8421碼)通常規(guī)定一個數(shù)的最高位作為符號位，“0”表示正，“1”表示負(fù)。把在機器內(nèi)存放的正負(fù)號數(shù)碼化后的數(shù)稱為機器數(shù)；把在機器外存放的由正負(fù)號表示的數(shù)稱作真值。例如真值+127的機器數(shù)是011111111，真值-127的機器數(shù)是111111111。為了在計算機的輸入輸出操作中能直觀迅速地與常用的十進(jìn)制數(shù)相對應(yīng)，習(xí)慣上用二進(jìn)制代碼表示十進(jìn)制數(shù)，這種編碼方法簡稱BCD碼或8421編碼。例如，對于(239)10的編碼如下：1.ASCⅡ2.漢字編碼3.BCD碼1.5.5字符的編碼1.5計算機中信息的表示方法

1.ASCⅡ2.漢字編碼3.BCD碼十進(jìn)制數(shù)2398421編碼0010001110011.4.1計算機的工作原理

當(dāng)我們需要計算機完成某項任務(wù)的時候，首先要將任務(wù)分解為若干各基本操作的集合，計算機所要執(zhí)行的基本操作命令就是指令。指令是對計算機進(jìn)行程序控制的最小單元，是一種采用二進(jìn)制表示的命令語言。一條指令通常由兩個部分組成，即操作碼和操作數(shù)。操作碼操作數(shù)1.2.2計算機的工作原理

整個計算機工作過程的實質(zhì)就是指令的執(zhí)行過程。因為控制器對各個部件的控制都是通過指令實現(xiàn)的。指令的執(zhí)行過程可以分為四步。取指令分析指令執(zhí)行指令形成下一條指令地址1.4.1計算機的工作原理

根據(jù)以上總述，我們必須首先根據(jù)該任務(wù)要求編寫相應(yīng)的程序，然后通過輸入設(shè)備向控制器發(fā)出輸入信息的請求，得到控制器許可的情況下，輸入設(shè)備把程序和數(shù)據(jù)送到存儲器中并保存起來。隨后，計算機系統(tǒng)就會在控制器的控制協(xié)調(diào)下，自動地運行程序，并把程序運行結(jié)果存入存儲器。最后，在控制器的控制下輸出設(shè)備把存儲器中的運行結(jié)果輸出，顯示為用戶容易識別的形式。1.4.1計算機的組成1.4計算機系統(tǒng)

一個完整的計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。

計算機硬件系統(tǒng)計算機軟件系統(tǒng)

1.4.1計算機的組成（硬件）1.4計算機系統(tǒng)硬件指的是計算機系統(tǒng)中由電子、機械和光電元件等組成的各種計算機部件和計算機設(shè)備。這些部件和設(shè)備依據(jù)計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的要求，構(gòu)成一個有機整體，稱為計算機硬件系統(tǒng)。未配置任何軟件的計算機叫裸機，它是計算機完成工作的物質(zhì)基礎(chǔ)。1.4.1計算機硬件系統(tǒng)1.4計算機系統(tǒng)的組成馮·諾依曼（VonNeumann）提出的存儲程序工作原理決定了計算機硬件系統(tǒng)由以下五個基本部分組成。計算機硬件系統(tǒng)包括計算機的主機和外部設(shè)備。它由五大功能部件組成，即：運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。圖2硬件系統(tǒng)五大組成部分框圖返回●運算器運算器是計算機對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理的部件，包括算術(shù)運算和邏輯運算?！窨刂破骺刂破髫?fù)責(zé)從存儲器中取出指令，并對指令進(jìn)行譯碼；根據(jù)指令的要求，按時間的先后順序，負(fù)責(zé)向其他各部件發(fā)出控制信號，保證各部件協(xié)調(diào)一致地工作，一步一步地完成各種操作。1.4.1計算機硬件系統(tǒng)1.4.1計算機硬件系統(tǒng)●存儲器存儲器的主要功能是存放程序和數(shù)據(jù)，是計算機記憶或暫存數(shù)據(jù)的部件。計算機中的全部信息，都存放在存儲器中。而且，指揮計算機運行的各種程序也存放在存儲器中。1.4.1計算機的組成（硬件）1.4計算機系統(tǒng)存儲器分為兩大類：內(nèi)存儲器和外存儲器，簡稱內(nèi)存和外存。內(nèi)存儲器又稱為主存儲器，外存儲器又稱為輔助存儲器。1.4.1存儲器的分類1.4計算機系統(tǒng)存儲器內(nèi)存儲器外存儲器ROM（ReadOnlyMemory）RAM（RandomAccessMemory）Cache磁盤（硬盤、軟盤）光盤（CD-ROM、CD-RW、DVD、MO）閃存（CF卡、MMC卡、SD卡）磁帶1.4.1計算機硬件系統(tǒng)●輸出設(shè)備輸出設(shè)備是輸出計算機處理結(jié)果的設(shè)備。在大多數(shù)情況下，它將這些結(jié)果轉(zhuǎn)換成便于人們識別的形式?！褫斎朐O(shè)備輸入設(shè)備用于接受用戶輸入的原始程序和數(shù)據(jù)，它是重要的人機接口，負(fù)責(zé)將輸入的程序和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成計算機能識別的二進(jìn)制代碼，并放入內(nèi)存中。1.4.1計算機的組成（硬件）1.4計算機系統(tǒng)從信息的輸入輸出角度來說，磁盤驅(qū)動器和磁帶機既可以看作輸入設(shè)備，又可以看作輸出設(shè)備。

1.4.2計算機軟件系統(tǒng)

相對于計算機硬件而言，軟件是計算機的無形部分，是計算機的靈魂。是指使計算機運行所需的程序、數(shù)據(jù)和有關(guān)文檔的總和.軟件可以對硬件進(jìn)行管理、控制和維護。根據(jù)軟件的用途可將其分為：系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件系統(tǒng)軟件一般由軟件廠商提供，應(yīng)用軟件是為解決某一問題而由用戶或軟件公司開發(fā)的。計算機硬件操作系統(tǒng)高級語言程序各種應(yīng)用軟件用戶操作系統(tǒng)對計算機資源進(jìn)行控制與管理的系統(tǒng)化程序集合，它是用戶和計算機硬件系統(tǒng)之間的接口，為用戶和應(yīng)用軟件提供了訪問和控制計算機硬件的橋梁。

操作系統(tǒng)是最基本最重要的系統(tǒng)軟件，用來管理和控制計算機系統(tǒng)中硬件和軟件資源的大型程序，是其他軟件運行的基礎(chǔ)。

1.系統(tǒng)軟件1.4.2計算機軟件系統(tǒng)操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)對計算機系統(tǒng)的全部軟、硬件和數(shù)據(jù)資源進(jìn)行統(tǒng)一控制、調(diào)度和管理。

主要作用：提高系統(tǒng)的資源利用率、提供友好的用戶界面，從而使用戶能夠靈活、方便地使用計算機。1.系統(tǒng)軟件1.4.2計算機軟件系統(tǒng)操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是一個龐大的管理控制程序，它包括五個管理功能：處理器管理、存儲管理、設(shè)備管理、文件管理和作業(yè)管理。操作系統(tǒng)①按其運行的環(huán)境可分為實時操作系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)和批處理操作系統(tǒng)。②按其管理用戶的數(shù)量可分為單用戶操作系統(tǒng)和多用戶操作系統(tǒng)。③按同時管理的作業(yè)數(shù)可分為單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)、單用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)和多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)。1.系統(tǒng)軟件1.4.2計算機軟件系統(tǒng)語言處理程序人與人交流需要語言，人與計算機之間交流同樣需要語言。人與計算機之間交流信息使用的語言叫做程序設(shè)計語言。按照其對硬件的依賴程度通常把程序設(shè)計語言分為三類：◆?機器語言◆?匯編語言◆?高級語言

1.系統(tǒng)軟件1.2.3計算機軟件系統(tǒng)◆

機器語言機器語言是一種用二進(jìn)制代碼“1”和“0”組成的一組代碼指令，是唯一可以被計算機硬件識別和執(zhí)行的面向機器的語言。優(yōu)點：占用內(nèi)存小、執(zhí)行速度快缺點：編寫程序工作量大、程序閱讀性差、調(diào)試?yán)щy

1.系統(tǒng)軟件1.4.2計算機軟件系統(tǒng)1.系統(tǒng)軟件◆

匯編語言匯編語言是使用一些能反映指令功能的助記符來代替機器指令的符號語言。匯編語言的指令與機器語言的指令基本上是一一對應(yīng)的。這些助記符一般是人們?nèi)菀子洃浐屠斫獾挠⑽目s寫，優(yōu)點：匯編語言在編寫、閱讀和調(diào)試方面有很大進(jìn)步，運行速度快。缺點：是面向機器的語言，編程復(fù)雜，可移植性差。

1.4.2計算機軟件系統(tǒng)◆?高級語言高級語言是一種獨立于機器的算法語言。高級語言的表達(dá)方式接近于人們?nèi)粘Ｊ褂玫淖匀徽Z言和數(shù)學(xué)表達(dá)式，并且有一定的語法規(guī)則。缺點：編寫的程序運行要慢一些優(yōu)點：編