计算机概述教学.ppt

2010年9月2日,南昌市湾里区第一中学 杜绵亮,1,第一章 计算机概述,在人类发展史上，蒸气机的发明催生了第一次工业革命。而20世纪最伟大、最神奇的产物电子计算机的出现，则把人类带入了一个更高层次、史无前例的崭新领域。,2010年9月2日,南昌市湾里区第一中学 杜绵亮,2,本章要点,通过学习，要求掌握 1、计算机的发展过程 2、计算机的特点 3、计算机数制与编码 4、计算机的分类和应用领域 难点是计算机数制间的转换。,2010年9月2日,南昌市湾里区第一中学 杜绵亮,3,1.1 计算机的诞生,人类“计算”史,远古时代,古代算盘,17世纪帕斯卡机加法器,17世纪莱布尼兹乘法器,19世纪巴贝齐差分机,1946年的ENIAC,2010年9月2日,南昌市湾里区第一中学 杜绵亮,4,世界上第一台计算机ENIAC(1946),1946年2月15日在 美国 宾夕法尼亚大学 ,世界上第一台现代电子计算机“埃尼阿克”（ENIAC）诞生 电子数字积分计算机的简称。,2010年9月2日,南昌市湾里区第一中学 杜绵亮,5,ENIAC的特点,5000次加法/秒 体重30吨 占地170m2 18800只电子管 1500个继电器 功率140KW,2010年9月2日,南昌市湾里区第一中学 杜绵亮,6,1.1 计算机的诞生,什么是计算机? 计算机就是一种信息处理机，即对信息进行编码、存储、转换、传输、检测等操作的机器。 计算机能处理什么样的信息？ 数字化信息仅由0和1组成的代码串 任何信息交由计算机处理必须经过数字化 输入计算机的信息分为两大类： 数据（Data） 程序（Program）,2010年9月2日,南昌市湾里区第一中学 杜绵亮,7,计算机处理信息的过程？ 信息加工即对信息进行编码、存储、转换、传输、检测等操作。,计算机,数字化,文字数值 图形图像 声音视频,外设,01代码串,加工处理,结果数据,信息处理过程,1.1 计算机的诞生,2010年9月2日,南昌市湾里区第一中学 杜绵亮,8,第二代 （19581964） 晶体管时代 代表:IBM1403机 几十万百万（次/秒）,第三代 （19651971） 集成电路时代 代表：IBM360机 百万几百万（次/秒）,第四代 （1972至今） 大或超大规模集成电路 代表：IBM370系列 几百万几亿（次/秒）,1.2 计算机的分代,第一代 （19461957） 电子管时代 代表：ENIAC 5千4万（次/秒）,2010年9月2日,南昌市湾里区第一中学 杜绵亮,9,计算机发展趋势之一：微型化,计算机不再是单一的计算机器，而是一种个人的信息机器。体积小，重量轻，可靠性高，使用方便灵巧。,2010年9月2日,南昌市湾里区第一中学 杜绵亮,10,计算机发展趋势之二：巨型化,运算速度快、存储量大、功能强、可靠性好。主要用于:航空航天、天气预报、地震机理研究、石油和地质勘探，卫星图像处理等大量科学计算的高科技领域。,美洲豹 目前世界上最快的超级计算机，运算速度为:1750万亿次,2010年9月2日,南昌市湾里区第一中学 杜绵亮,11,计算机发展趋势之二：巨型化,中国超级计算机：,银河,国防科技大学研制的 “银河1号”、 “银河2号”和“银河3号” 1983年，最初速度：1亿次/秒,国家职能计算机中心推出的 “曙光1000”、“曙光200I”和“曙光3000” 1995年，最初速度：10亿次/秒,曙光1000,目前中国最快的超级计算机，运算速度： 1270万亿次/秒，仅次于“美洲豹”计算机,2010年9月2日,南昌市湾里区第一中学 杜绵亮,12,计算机发展趋势之三：网络化,网络化是指利用通信技术和计算机技术，把分布在不同地点的计算机互联起来，按照网络协议相互通信，以达到所有用户都可共享软件、硬件和数据资源的目的。现在，计算机网络在交通、金融、企业管理、教育、邮电、商业等各行各业中得到广泛的应用。,2010年9月2日,南昌市湾里区第一中学 杜绵亮,13,1.3 电子计算机的特点,运算速度快 每秒几百亿次几千亿次 计算精度高 可使用足够多的二进制位数来获得所要求的数据精度 具有逻辑判断能力 这是区别于其它任何机器的一个特点 存储容量大，具有“记忆”功能 提供大容量的存储器来存储程序和数据 自动化程度高 可按照人们事先编制好的程序自动连续地进行各种操作,2010年9月2日,南昌市湾里区第一中学 杜绵亮,14,1.4 计算机的数制与编码,计算机为什么要采用二进制 二进制运算规则简单简易性 0+0=0，0+1=1+0=1，1+1=10； 1x1=1， 0x0=0，1x0=0x1=0 容易表示 便于逻辑判断逻辑性 可靠性,2010年9月2日,南昌市湾里区第一中学 杜绵亮,15,1.4 计算机的数制与编码,重新认识十进制 使用0,1,2,3,4,5,6,7,8,9十个数码表示数 进位规则：逢十进一 基数：10 示例 (85.12)10 = 8101 + 5100 + 1101 + 2102 其中，101 ,100 , 101 , 102分别称为权值，它是以基数为底、位号为幂所构成的指数。,2010年9月2日,南昌市湾里区第一中学 杜绵亮,16,1.4 计算机的数制与编码,二进位计数制 使用0,1两个数码表示数 进位规则：逢二进一 基数：2 示例 (101.01)2 = 122 + 021 + 120 + 02-1 +12-2 = (5.25)10 二进制与十进制的转换 二进制转化为十进制：按权值相加 十进制转化为二进制：整数部分除2取余逆排列，小数部分乘2取整。,2010年9月2日,南昌市湾里区第一中学 杜绵亮,17,1.4 计算机的数制与编码,试一试 （1101.011）2 =( )10 （11101101）2 =( )10,13.375,237,2010年9月2日,南昌市湾里区第一中学 杜绵亮,18,1.4 计算机的数制与编码,十进制转化为二进制 例如，(205.345)10=( ) 2,整数部分：11001101,小数部分：01011,11001101.01011,2010年9月2日,南昌市湾里区第一中学 杜绵亮,19,1.4 计算机的数制与编码,试一试 （ ）2 =( 215 )10 （ ）2 =( 0.6875 )10,11010111,1011,2010年9月2日,南昌市湾里区第一中学 杜绵亮,20,1.4 计算机的数制与编码,答案是:11010111,答案是:0.1011,八进制与十六进制呢？,2010年9月2日,南昌市湾里区第一中学 杜绵亮,21,1.4 计算机的数制与编码,整数、实数的表示方法 数据的单位 在计算机中，数的长度按比特(bit,二进制位)来计算，比特是计算机中最小的单位。但因存储容量常以“字节”为计算单位，所以数据长度也常以字节为单位计算，字节是计算机中数据存储和处理的基本单位。1字节(Byte)=8比特(bit)。,2010年9月2日,南昌市湾里区第一中学 杜绵亮,22,1.4 计算机的数制与编码,常用单位换算 1KB=210Byte=1024字节 1MB=210KB=1024x1024字节 1GB=210MB 1TB=210GB,2010年9月2日,南昌市湾里区第一中学 杜绵亮,23,1.4计算机的数制与编码,两位的二进制数有四（22=4）种不同的状态，7位二进制数有（27=128）种不同状态 ASCII码：美国标准信息交换码，用7位代码串来编码（占用一个字节存储空间，字节最高位为0），主要用于处理英文字符。标准ASCII码能表示128个字符。 字符的ASCII值=(0列行)2 例如：字符A的ASCII值=(01000001)2 ASCII码表包含：英文大小写字母、数字字符、标点符号、特殊符号和控制符，是计算机中最基本的编码表。,2010年9月2日,南昌市湾里区第一中学 杜绵亮,24,1.4.5 符号编码,汉字国标码：1981年 我国颁布了信息交换用汉字编码字符集基本集（简称：GB2312-80），其中收录了6763个汉字和682个非汉字字符。 一级常用汉字3755个，按汉语拼音排列 二级常用汉字3008个，按偏旁部首排列 在汉字编码表里，把7447个汉字放置在一个9494的阵列里，每一行称为汉字的“区”，每一列称为汉字的“位”，组成区位码。每个汉字占两个字节。,2010年9月2日,南昌市湾里区第一中学 杜绵亮,25,1.5 计算机的应用,现代管理计算机化 计算机辅助设计(CAD) 、辅助制造(CAM)、 辅助测试（CAT）与辅助教学(CAI) 等 网络服务 警用计算机系统 出版业数字化 军用计算机系统 智能机器人,2010年9月