计算机基础知识、计算机中数据的表.ppt

University computer basis 大学计算机基础,公 共 计 算 机 教 学 部 廉侃超 E-mail: Tel:教学博客: yiyi,大一：大学计算机基础 大二：VB、C、Athorware、 Access、Photoshop,基本技能,计算机基础知识,Windows XP,网络应用,Word 2003 文字处理软件,Excel 2003 电子表格处理软件,中英文录入（50字/分）,PowerPoint 2003 演示软件,理论学时：32 实验学时：16 课程成绩= 机试成绩(七模块)+平时成绩(上课、实验) 交作业地址: f t p:/00 作业区/廉侃超/实验作业上交/班级文件夹,本讲内容,第一章 计算机基础知识 第三章 计算机中数据的表示,第1章 计算机基础知识,1.1 计算与计算思维,1.2 计算机的发展与展望,1.3 计算机的特点、分类和应用,1.4 了解计算机科学,1.1 计算、计算思维与计算工具,1、计算 广义的计算包括数学计算，逻辑推理， 2、计算思维 运用计算机科学的思想与方法去求解问题、设计系统和理解人类的行为。它包括了涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。,3、计算工具,中国的古代科学家祖冲之利用算筹，耗费15年心血，才把圆周率计算到小数点后7位数。 一千多年后，英国人商克斯(W.Shanks)以毕生精力计算圆周率，才计算到小数点后707位。 使用ENIAC进行计算，仅用了40秒就达到了这个记录，还发现商克斯的计算中，第528位是错误的。,鲜为人知的“”的故事,计算尺,袖珍计算器,图灵与“理想计算机”,美国计算机学会 （ACM：Association for Computing Machinery） 计算机界的最高奖,1.2 计算机的发展与展望,1.2.1 电子计算机的诞生,ENIAC,时间：1946年2月14日 地点：美国宾夕法尼亚大学莫尔学院 主要人物和单位：约翰莫克利 美国陆军弹道研究所 美国陆军阿伯丁弹道实验室 计算机名称：ENIAC 英文名称：Electronic Numerical Integrator and Calculator(电子数字积分计算器),ENIAC,主要指标： 占地160m2 、重达30吨、6000个开关、7000个电阻、10000个电容、18000个电子管、50万条线、耗电140KW。 运算速度： 5000次加法/秒 ，3/1000秒时间内做完两个10位数乘法。 主要用途： 弹道计算的数值分析,1.2.2 计算机的发展阶段,计算机各个发展阶段的比较,“四色问题”的解决 英国人格思里于1852年提出四色问题，也称四色猜想 (任意复杂的地图，使相邻区域的颜色不同，最多只用四种颜色即可完成)，1976年美国两位科学家用IBM-370计算机进行了上百亿次的判断，连续运算1200小时，证明了猜想是完全正确的，当时震惊了整个数学界。,当电子计算机发展到第四代时，出现了微型计算机。 微型计算机是以微处理器为核心的计算机。微处理器 （中央处理器CPUCentral Processing Unit）将 运算器和控制器集成在一块芯片上。我们所使用的计算 机就是微型计算机。,Intel、AMD,1.2.3 微处理器的发展,0.18微米芯片,英特尔 酷睿 2 双核处理器,针脚,1.2.4 未来计算机的发展趋势,发展方向 微型化：体积小、耗电量低 巨型化：存储容量大、运算速度高、功能越强。 网络化： 智能化：神经计算机 新一代的计算机 光子计算机 神经网络计算机 生物计算机,1.2.5 中国计算机的发展简史,始于1956年。 P13,1.3 计算机的特点、分类和应用,1.3.1 计算机的特点 运算速度快 计算精度高 存储能力强（存储程序） 具有逻辑判断能力 具有自动工作的能力（自动控制）,1.3 计算机的特点、分类和应用,1.3.2 计算机的分类 计算机处理数据的方式分类 数字计算机、模拟计算机和混合计算机。 按用途 通用计算机和专用计算机两类。 按计算机的规模和处理能力 巨型机、大/中型机、小型机、工作站、服务器和微型计算机六大类。,1.3 计算机的特点、分类和应用,1.3.3 计算机的应用 1计算机应用的发展历程 2计算机的应用领域 科学计算（数值计算） 信息管理（也称数据处理） 过程检测与控制 计算机辅助设计、制造和教学 CAD/CAM/CAI 人工智能(或智能模拟) 计算机通信网络应用 办公自动化 电子商务,1.4 了解计算机科学,1、计算机科学的基本思路 从理论研究到模型抽象及工程设计 2、计算机科学中的数据、信息与信息处理 3、计算机科学的基本问题 什么能（有效地）自动进行? 什么不能（有效地）自动进行?,小结,第一台电子计算机 四阶段的特点 微机的核心 特点（存储程序和自动控制）、 分类和应用（信息管理、辅助设计制造） 数据、信息、信息处理,第3章 计算机中数据的表示,3.1 数字化信息编码的概念,3.2 进位计数制系统,3.3 计算机的逻辑思维基础,3.4 数值数据在计算机中的表示与运算,3.5 非数值信息的编码与表示,3.1 数字化信息编码的概念,数字化 在计算机中，广泛采用的是二进制码。,Why ?,3.2 进位计数制系统,进位计数制 不同进位计数制间的相互转换,进位计数制,简称进位制，即按进位的方式计数的数制。 最常用的是十进制、二进制、八进制、十六进制等。 数码：用来表示某进制数的数字符号。 基数：在某进制数中允许使用的基本数码的个数。 数位：是指数码在一个数中的位置。如个位、十位等。 位权：基数n-1.基数-n。n=1,2,3,。 每一个数位上的数码所表示的数值的大小一般等于该数码本身乘以对应位上的权值。 6 0 3 . 2 5,6102,3100,210-1,510-2,计算机中常用的几种计数制,D(Decimal),B(Binary),O(Octonary),H(Hexadecimal),例：666.66 =,610261016100610-1610-2,(101101.11) 2 =,12502412312202112012-112-2,通式（按权展开）,(123)8=182+281+380,(6EA.F)16=6162+14161+10160+1510-1,不同进位计数制间的相互转换,1、非十进制转换为十进制 通式求和（按十进制规则）,2、十进制转换为非十进制 整数部分采用除基逆取余法（直到商为零时结束。 ） 小数部分采用乘基顺取整法（直到积的小数为零时结束。 ）,十进制整数转换成R进制整数,【方法】除基逆取余,【例】将十进制数253转换成二进制数,十进制数(D) 余数,转换结果： (253)10=(11111101)2,【例】将十进制数253转换成八进制数,转换结果的最高位,转换结果的最低位,253,15,16,0,十进制数(D) 余数,16,13（D）,15（F）,转换结果： (253)10=(FD)16,【例】将十进制数253转换成十六进制数,转换结果的最高位,转换结果的最低位,十进制小数转换成R进制小数,【方法】乘基顺取整,【例】将十进制数0.45转换成二进制小数（取4位）,十进制数(D) 乘 2 取整数部分,0.45 20.9 0,0.9 21.8 1,0.8 21.6 1,0.6 21.2 1,转换结果的最高位,转换结果的最低位,转换结果： (0.45)10=(0.0111)2 为取4位的近似值,【例】将十进制数0.25转换成八进制小数,十进制数(D) 乘 8 取整数部分,0.25 82.00 2,转换结果： (0.25)10=(0.2)8,【例】将十进制数0.125转换成十六进制小数,十进制数(D) 乘 16 取整数部分,0.125 162.00 2,转换结果： (0.125)10=(0.2)16,练习：将十进制数65.375分别转换为二进制、八进制和十六进制数。,3、X进制之间的转换,【方法】：一分为三（四） 将每一位八（十六）进制数用对应的3（4）位二进制数来表示，其最左侧和最右侧的0可以省去。,十六进制数： 1 6 B . 6 8,二进制数：0001 0110 1011 . 0110 1000,A、八（十六）进制数转换成二进制数,【例】将八进制数37.5转换成二进制数,八进制数： 3 7 . 5,二进制数： 011 111 . 101,【例】将十六进制数16B.68转换成二进制数,B、二进制数转换成八（十六）进制数,【方法】三(四)位合一 将二进制数以小数点为界，分别向左、向右每3（4）位分成一组，若不足3（4）位，要分别前补0（整数部分）或后补0（小数部分）。然后将每3（4）位一组的数分别用对应的八（十六）进制数来书写。,【例】将二进制数101101011.01101转换成八进制数和十六进制数,二进制数：101 101 011 . 011 010,八进制数： 5 5 3 . 3 2,二进制数：0001 0110 1011 . 0110 1000,十六进制数： 1 6 B . 6 8,结果：101101011.01101B=553.32O=16B.68H,练习,（89）10=（ ）8 （12）16=（ ）10 （34）8=（ ）2 （111011.01）2=（ ）16 验证：计算器,131,18,011100,3B.4,3.3计算机的逻辑思维基础,“1”：成立、是、真 “0”：不成立、否、假 逻辑“与”运算(乘法运算)“+” “” 逻辑“或”运算(加法运算) “”“”“&” 逻辑“非”运算(逻辑否定、逻辑求反)“A” 逻辑“异或”运算 “”,3.5.1 ASCII字符编码 3.5.2 汉字的存储与编码,3.5 非数值信息的编码与表示,ASCII码 （美国标准信息交换码） （American Standard Code for Information Interchange） ASCII码 是一种常用的字符代码。它用七位二进制数表示128种不同的字符。它们分别为：数字，大小英文字母各26个，还有一些通用符号和一些控制符。高位加“0”,汉字的编码有：汉字输入码、汉字交换码、汉字机内码和汉字字形（输出）码。,汉字输入码： 将汉字输入计算机而编制的代码，又称为外码。常用的输入码分为四种：数字码（区位码和电报码）、音码（全拼和双拼）、形码（五笔字型）和音形码（智能ABC）。 汉字交换码： 我国于1981年颁布了信息交换用汉字编码字符集基本集GB2312-80（简称G0集）。,汉字编码,汉字机内码： 是计算机内部对汉字进行存储、处理的汉字代码，它能够满足存储、处理和传输的要求。用两个字节表示，每个字节的最高位都是1。 汉字字形码： 在屏幕或打印机上显示、输出时用的编码。 点阵: “0”代表“白” 、“1”代表“黑” 。 16*16，24*24，32*32等(越大，质量越好)。,问：存储400个24*24点阵汉字字形需要多