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93计算机基础教程教案.doc2，2?例：（101.11）2=12+02；-3-4210-1-2；（3）计算机为什么采用二进制二进制容易表示；二进制数只含有两个数字0和1，因此可用两个不同的；计算机中采用具有两个稳定的电子或磁性元件状态表示；二进制数的加法和乘法的运算规则，都比十进制简单得；而十进制，有81条乘法规则，仅仅10以内的加法规；虽然二进制有运算规则简单的优点，但是，一2，2?例：（101.11）2=12+02+12+12+12按“逢二进一”的进位规则，与十进制对应的二进制数如表3.1。表3.1 与十进制对应的二进制数-3-4210-1-2（3）计算机为什么采用二进制 二进制容易表示。二进制数只含有两个数字0和1，因此可用两个不同的稳定物理状态来表示。例如，指示灯的“亮”和“不亮”，继电器的“接通”和“断开”，磁性的“有”和“无”，电压的“高”和“低”等，都能分别表示二进制数字1和0。计算机中采用具有两个稳定的电子或磁性元件状态表示二进制数，比十进制的每一位要用10个不同的稳定状态来表示，实现起来要容易得多，所以用二进制表示的数据在存储、传输时不易出错，直接保证了计算机的可靠性。 二进制数的运算规则简单，大大简化了电路设计。二进制数的加法和乘法的运算规则，都比十进制简单得多。它的加法规则和乘法规则都只有四条：000 011 101 1110 （有进位） 000 01 100 111而十进制，有81条乘法规则，仅仅10以内的加法规则就有45条。 二进制数的运算规则简单，使计算机中的电路设计能比较简单。 3. 认识十六进制虽然二进制有运算规则简单的优点，但是，一个数值的二进制表示，所需位数较多，读写不便；例如，（0.23）10(0.001110101110000101?) ，就用了18个二进制位。为了弥补二进制位数太长的弱点，在计算机信息表示中，有时用十六进制作为二进制的缩写形式，例如在计算机内部，表示大写字母R的十六进制编码是0052，表示小写字母r的十六进制编码是0072。（1）特点：用16个计数符号表示：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F，所以基数是16；逢十六进一。 （2）十六进制与十进制的对应关系表3.2 十六进制数与十进制数的对应关系十六进制数的简单表示：（3A）16 、（B9.F）16 、（56.9）16 等。 （3）十六进制数与二进制数的对应关系十六进制与二进制的对应关系如表3.3。想一想生活中还有哪些进制：十二进制，六十进制第十、十一课时课题:数制间的转换教学目标:1.让学生掌握二进制与十进制的相互转换 2.让学生掌握二进制与十六进制的相互转换 教学重点：掌握二进制与十进制、十六进制的相互转换 教学方法：讲授法 教学过程：一、二进制转换成十进制把一个二进制数转成十进制数，方法是：将二进制数按权展开，然后求和，所得值就是对应的十进制数；即简称为“乘权求和”。 例3-1把（1101.11）2转换成十进制数解：（1101.11）2=12+12+02+12+12+12=8+4+0+1+0.5+0.25 =(13.75)1065432321-1-2例3-2把（1001100）2转换成十进制数解：（1001100）2=12+02+02+12+12+02+02=64+0+0+8+4+0+0=(76)10-1-2-3-4例3-3把（-0.0111）2转换成十进制数解：（-0.0111）2=-(02+12+12+12)=-(0+0.25+0.125+0.0625) =(-0.4375)10课堂练习：请快速写出下列表中相对应的值：二、十进制转换为二进制1、十进制整数转换成二进制整数（1）用十进制整数除以二进制数的基数2，得到商和余数（0或1）。（2）再用该商除以2，又得到商和余数。（3）重复第2步，直到商为0为止。（4）将每次所得的余数，由下向上排列，组成转换后的二进制数。总结：十进制整数转换为二进制整数的方法是“除以2取余，倒排列”例3-3把（-25）10转换成二进制数解：略2.十进制小数转换成二进制小数。（1）用十进制小数乘以二进制数的基数2得到积，取出积的整数部分（0或1）。（2）再用余下的小数乘以2得到积，取出积的整数部分。（3）重复第2步，直到小数部分为0或达到精度为止。（4）将每次所取得的整数部分，由上向下排列，组成转换后的二进制数。总结：十进制小数转换成二进制小数的方法是“乘2，取整，顺排列”。例3-4把（0.38）10转换成二进制数解：略 注意：转换成精确二进制小数的十进制小数有： (0.125)10、(0. 25)10、(0.375)10、(0. 5)10、(0.625)10、(0.75)10等。想一想 能进行精确转换的十进制小数不止上述6个，由于将上述6个小数连续2，就能使积的小数部分全部为0；想一想，将上述6个数，进行怎样的运算，得到的小数，也能精确转换为二进制小数。 3.既有整数、又有小数的十进制数转换为二进制数如果一个十进制数既有整数部分，又有小数部分，则可将整数部分和小数部分分别进行转换，然后再把两部分结果合并起来。 三、 十六进制与二进制的相互转换 （1） 将十六进制转换成二进制由于十六进制数基数16的1次方是二进制的基数2的4次方，即16 1 2 4，所以1位十六进制数相当于4位二进制数，只需将十六进制数的每1位改写成等值的4位二进制数。将十六进制转换成二进制的方法 ：“一位变四位”。（2）将二进制转换成十六进制的方法: 分节：从小数点开始，分别向左右两边，每四位为一节（首尾不足4位，添0，补足4位）；转换：每节改写成等值的一位十六进制数。 即 （ ）2 （ ）16 的方法简称为“四位变一位”。 例3-5把（3AD.B8）16转换成二进制数 解：略 例3-6把（F01A）16转换成二进制数 解：略例3-7把（101011.101）2转换成十六进制数 解：略 例3-8把（111110011.111111）2转换成十六进制数 解：略 作业：P57：2，3，4，5第十二、十三课时教学重点：掌握二进制算数运算规则 教学方法：讲授法教学过程：一、二进制的运算规则计算机的大脑CPU能完成各种算术运算和逻辑运算，下面将初步学习二进制的算术运算和逻辑运算的基本规则。 1. 认识二进制的算术运算规则（1） 加法规则 0 + 0 = 0， 0 + 1 = 1 ，1 + 0 = 1， 1 + 1 = 10 （向高位进一位） （2）减法规则 00 = 0 ，1 0 = 1 ，01 = 1 （向高位借1）， 1 1 = 0 （3） 乘法规则 00 = 0 ，01 = 0 ，10 = 0， 11 = 1 （4）* 二进制除法 与十进制除法类似,也由上商、减法等操作步骤完成。例3-15 (1101 )2+(1001 )2=(10110 )2 例3-16 (101101 )2+(11110 )2=(1001011 )2 例3-17 (1101 )2-(1011 )2=(10 )2 例3-18 (110 )2(11 )2=(10010 )2 解： 略 二、 了解二进制的基本逻辑运算规则 逻辑运算最基本的特征是:课题:二进制间的运算规则 教学目标:1.让学生掌握二进制的算数运算规则 2.让学生了解二进制逻辑运算规则1逻辑运算只在直接相关的两个二进制位之间进行，不产生进位或借位。 2两个运算变量从低位对齐。 1）逻辑或运算 运算符为的二进制运算叫逻辑或运算。 逻辑或运算规则： 00 = 0 （读作：0或0 =0） 01 = 1 （读作：0或1 =1） 10 = 1 （读作：1或0 =1） 11 = 1 （读作：1或1 =1）从逻辑或运算规则可以看出，在或运算中，两个运算值只要有一个为1，结果就会为1。 例3-19 求11011的值 解: 因为 所以 11011 = 111例3-20 计算逻辑运算式11011001的值 解: 因为所以 11011001 = 11012）逻辑与运算 运算符为的二进制运算叫逻辑与运算。 逻辑与运算规则： 00 = 0 （读作：0与0 =0） 01 = 0 （读作：0与1 =0） 10 = 0 （读作：1与0 =0） 11 = 1 （读作：1与1 =1） 从逻辑与运算规则可以看出，在与运算中，两个运算值同时为1，结果才会为1。 例4 求11011的值解: 因为 所以 11011 = 110例5 计算逻辑运算式110011001的值 解: 因为所以 11001001 = 11001（3）逻辑非运算 在某个逻辑运算值上方有“” （非运算符）的逻辑运算叫非运算。 逻辑非运算规则：1=0，0=1 逻辑非只用来对单个逻辑值进行处理，不是将两个逻辑值进行运算。课堂练习：1、（1110）2+（1011）22、（11101）2+（1110）23、（1110）2-（1011）24、（1101）2（101）25、101111011=6、101101110101=7、1011111011=8、101101110101= 作业自我考查6，7，8，9第十四课时课题:信息的存储单位教学目标:1.让学生掌握计算机信息的存储单位 2.让学生掌握计算机信息存储单位间的换算关系 3.了解各类存储器的容量 教学重点：掌握计算机信息的存储单位 教学方法：讲授法 教学过程：一、 信息的存储单位计算机信息都是用二进制数表示1信息的最小单位是位 (英文为小写的 bit ，读作：比特)。二进制的一个“0”或“1”就是一位，也就是一个 bit。如二进制00110001，由8个位构成。1位不能表示1个具体信息。2信息的基本单位是字节 (英文为Byte ，读作：拜特) ，简写为B。一个字节由位二进制数码构成，即1B = 8 bit。一个字节可表示一个数字、一个字母或一个特殊符号，一个汉字的机内编码需要两个字节。如小写字母“a”在计算机内，就是用“01100001”表示，“国”字在计算机内部用“ 1011100111111010”表示。 信息的扩展单位有：千字节(KB)、兆字节(MB)、千兆字节(GB)； 二、存储信息之间的换算关系是：1KB=1024B=2B101MB=1024KB=2KB=2B10201GB=1024MB=2MB=2B1030三、各类存储器的容量存储器的容量就是能存储的字节数。 内存的容量，目前大多为256MB、512MB；硬盘的容量，目前多为80GB、120GB；U盘的容量有64MB、128MB、256MB、512MB等。一张容量1.44MB的软盘，理论上能存储的汉字数目 = （1.4410241024）B2 72万汉字（相当于一本500页的大型长篇小说）。 算一算 一张普通光盘的容量约为650MB，存储的信息，相当于多少张1.44MB软盘？第十五、十六课时课题:计算机中数据的表示教学目标:1.让学生了解数据的分类2.让学生认识机器数的表示表示方法 3.让学生学会怎样求一个数的原码、反码和补码 教学重点：学会怎样求一个数的原码、反码和补码 教学方法：讲授法 教学过程： 一、数据分类计算机中的数据，分数值数据和符号数据两大类。数值数据用于表示数的大小，包括二进制形式的定点小数、定点整数、浮点数等，数值数据又称为机器数。符号数据又叫非数值数据，用于表示符号标记，如英文大小写字母、0 9数字符号、运算符号 +、，标点符号等等；汉字、图形、编写的程序语言也属于符号数据。计算机内部表示的任何数据，都只能采用二进制的编码形式，为了存储、传输的方便，两类数据的基本格式，都为8位。 二、机器数的编码方法1.怎样表示数的正负-将符号数值化将8位机器数的最高位（左边第1位），规定为符号位；符号位为0，表示正数，符号位为1，表示负数；用0和1表示正负，称为符号的数字化。8位机器数的其余7位，表示数的大小，也叫数值位。比如，（+34）10的二进制值是（+100010）2，写成8位机器数，就是00100010；符号位为0，表示这个数是正数；数值位0100010，表示二进制值为100010。 又如二进制数（10011）2，对应的8位机器数，就是10010011； 符号位为1，表示这个数是负数；数值位0010011，表示二进制值为10011。2.原码、反码和补码符号位数值化之后，为了能对机器数进行算术运算，科学家们设计了多种将符号位与数值一起编码的方法，最常用的是原码、反码和补码。（1）原码表示法用符号位表示数的正负，用数的绝对值表示数值部分，这种表示法称为原码表示法。 归纳：写原码的步骤 将该数转换为二进制数（若已是二进制数，省去此步骤） 由二进制数写成8位机器数例3-25写出正数X=（+11010）2，负数Y=（-11010）2的原码。解：X原=0001101，Y原=10011010 （2）反码表示法 一个数的反码由它的原码决定。 正数的反码与它的原码相同，即 X反 X原，即：正数的反码 = 原码； 对于负数，符号位不变，将其余各位取反：即其余各数值位，凡是1就变为0，凡是0则变为1；负数的反码 将原码的数值位各位取反（0变1，1变0）。 通常，用X反表示X的反码。 归纳：求反码的一般步骤1. 转换为二进制数（已是二进制数的省去此步骤）， 2. 写出该数的原码（位二进制形式，最高位是符号位）， 3. 由原码写出该数的反码：观察该数的正负，若是正数，反码就是原码；若是负数，将原码的数值位各位取反，符号位不变。 例3-27写出正数X=（+17）10，负数Y=（-39）10的反码。解：因为：（+17）10=（+10001）2，+17为正， 所以：+17反=+17原=00010001， 因为：-39原=10100111，（-39）10为负数 所以：-39反=110110003）补码表示法一个数的补码也由它的原码决定。 正数的补码也与原码相同，即 X补 X原，即对于正数，补码 = 原码； 负数的补码 等于 反码末位 + 1，即对于负数，补码反码1。 通常，用X补表示X的补码。 归纳：求补码的一般步骤 转换为二进制数（已是二进制数的省去此步骤）， 写出该数的原码（位二进制形式，最高位是符号位）， 由原码写出该数的补码：观察该数的正负，若是正数，补码就是原码； 若是负数，由原码写出反码，再将反码末位加1，就得到补码。例3-28写出正数X=（+17）10，负数Y=（-39）10的补码。 解：因为：（+17）10=（+10001）2，+17为正，所以：+17补=+17原=00010001，因为：-39原=10100111，（-39）10为负数 即有：-39反=11011000，所以：-39补=11011001 注意“0”有“+0”和“-0”之分，所以它的原码、反码不唯一，但补码是唯一的。课堂练习1.求（+26）10和（-29）10的原码2.求（+26）10和（-29）10的反码 3.求（110100）2和（-33）10的补码 作业自我考查10，11，12第十七、十八课时课题:数据的编码方式教学目标:1.让学生掌握ASCII码概念，作用和构成 2.让学生初步了解计算机对汉字编码的处理过程 教学重点：掌握ASCII码概念，作用和构成 教学方法：讲授法 教学过程：一、认识符号数据的编码方式计算机中的数据是广义的，除了数值数据信息之外，还有文字、数字、标点符号、各种功能控制符等符号数据（数字符号只表示符号本身，不表示数值的大小），符号数据又叫非数值数据。下面简要介绍字符数据和汉字的编码方式。 1.ASCII码(1)定义：ASCII码是美国标准信息交换代码（American Standard Codes for Information Interchange）的英文缩写。ASCII码虽然是美国的国家标准，但已被国际标准化组织ISO认定为国际标准，因而该标准在世界范围内通用。 （2）基本ASCII码字符集 见P53页上基本ASCII字符集表（共8列，16行，128个字符）（3）基本ASCII码的构成 在ASCII码编码方案中，由8个二进制位构成，基本ASCII码最高位规定为0。 （4