大学计算机基础12课时教案

教 案 年 月 日第1、2课时新课教学 1.1 计算机概述1.1.1 计算机发展简史计算机的概念: 计算机（Computer）是一种能够高速运算,具有内部存储能力,由程序控制其操作过程,自动进行信息处理的电子设备.1.计算机发展的四个阶段2.微型计算机的发展1971年世界上第一片4位微处理器4004在Intel公司诞生,标志着计算机进入了微型计算机时代.通常人们以微处理器为标志来划分微型计算机.如286、386、486、586，Pentium等。3我国计算机技术的发展概况1956年，开始研制计算机 1958年，研制成功第一台电子管计算机103机。 1983年，第一台亿次巨型机“银河”诞生。 1995年，第一套大规模并行机系统“曙光”研制成功。 2001年，我国第一款通用CPU“龙芯”研制成功。1.1.2 计算机的特点计算机能广泛应用于各个领域是由它自身的特点决定的。（1）运算速度极快（每秒上亿次运算）（2）计算精确度高（3）记忆力惊人（存储容量大）第 页教 案 年 月 日（4）可靠性高（5）高度自动化（6）适用范围广，通用性强1.1.3 计算机的应用计算机的应用主要可分为数值计算机和非数值计算机两大类。 计算机的主要应用领域归纳为以下几个方面：（1）科学计算 （数值计算）（2）信息处理（3）过程控制（4）计算机辅助设计和辅助制造（5）现代教育（6）家庭生活1.1.4 计算机的分类按处理数据形态分： (1)数字计算机、(2)模拟计算机、(3)混合计算机按功能分： (1)巨型机、(2)大型机、(3)小型机、(4)微型机、(5)工作站按应用范围分：(1)通用机、(2)专用机1.2 数制与编码1.2.1 数制的基本概念 计算机在工作中,要存放大量的数据,比如包括各种数值,文字,符号,图形,声音,视频等. 下面先介绍一下数制的概念和计算机应用中几种常用的数制.我们在实际生活中有许多种计数方法,比如最常用的十进制,钟表计时中使用的六十进制等,这些数的表示规则称为数制.下面借助十进制数来介绍数制中的一些要素.第 页教 案 年 月 日数码:用来表示数据的数字符号.例如:十进制数用十个不同的符号表示：09，这10个数字符号就是十进制数的数码.基数:所包含数码的个数.每逢超过或等于此数就要向相邻的高位进1.例如:十进制数有10个数码,所以十进制数的基数为10 (R=10).采取“逢十进一”的计数原则。数位:数码在一个数中所处的位置,不同的位置代表不同的数值.位权:数码在不同数位时,它所代表的实际值等于数字本身的值乘上一个确定的与数位有关的系数,这个系数则称为位权位权由基数和指数两部分组成:数码的实际值=数码本身的值位权按权展开式: 任何十进制数都可以表示为各位数码本身的值 与其位权的乘积之和,这个式子称为这个数的按权展开式.例:123.45=1102+2101+3100+410-1+510-2 (按权展开式) 小数点左侧第一位的权为100，从右向左，每移一位， 幂次加1。小数点右侧第一位的权为10-1，从左向右，每移一位，幂次减1。1.2.2 二进制数、十进制数和十六进制数 计算机中的信息也称为数据,在计算机中均以二进制表示。 优点:1.2.3 数制间的转换1非十进制转换为十进制数 非十进制数转换成十进制数的方法:按权展开,将每一位数字乘以它的权，把得到的积相加就得到它对应的十进制数。 (按权相加法)【例1】求(10110.011) 2 的等值十进制数 基数是2，按权相加得出：第 页教 案 年 月 日（10110.011）2=124+023+122+121+020+02-1+12-2 +12-3=（22.375）10【例2】求(A2B) 16 的等值十进制数 基数是16，按权相加得出：（A2B）16=10162+2161+11160=（2603）102.十进制整数转换成二进整制数采用的是 “除2取余”的方法。具体过程介绍如下: 把十进制数不断除以2，直到商为0，每次得到的余数就是二进制码，最后得到的余数作为最高位，最先得出的余数作为最低位。【例2】将（236）10转换成二进制。 （236）10=（11101100）2十进制数转换为十六进制数与转换为二进制数的方法类似, 采用“除16取余法”3二进制数与十六进制数的相互转换由于16=24 ，所以可以用4位二进制数表示1位十六进制数。一位十六进制数用四位二进制数来替换。(1)十六进制数转换成二进制数(2)二进制数转换成十六进制数1.2.4 计算机内的数据1、计算机数据的常用单位数据在计算机中以二进制的形式存储,有以下几种存储单位。位:是计算机中最小的信息单位，即一个二进制数的一位,记为bit.字节:信息处理的最基本单位,8个位为1个字节,记为Byte.字:由若干字节组成.记为Word.计算机中存储数据是以字节为处理单位的,如一个ASCII码用一个字符表示,一个汉字和一个国标图形字符用两个字节表示.在实际使用中常用KB,MB.GB.和TB作为数据的存储单位.见表1-2.第 页教 案 年 月 日2.计算机数据类型计算机数据可分为两类:数值数据和字符数据(非数值数据).1.2.5 西文字符的编码“编码”就是用二进制数来表示数据的代码.ASCII码是美国信息交换标准代码的编写.目前该编码作为国际通用性的信息交换标准代码.标准ASCII码中通用控制字符34个,阿拉伯数字10个,大,小写英文字母52个,各种标点符号和运算符号32个.比较字符的大小就是比较字符ASCII值的大小.1.2.6 汉字的编码1.汉字信息交换代码(国标码)我国于1981年颁布了国家标准的汉字编码集,即国家标准代号是”GB2312-80”,简称交换码或另标码.2.汉字输入码汉字输入码是为使用户能使用键盘输入汉字而编制的编码.也叫外码.3.汉字内码汉字内码是为在计算机内部对汉字进行处理,存储和传输而编制的编码.对应于国标码,一个汉字的内码也用两个字节存储.国标码与内码之间的关系: 内码=汉字的国标码+(8080)164.汉字字形码汉字字形码与汉字内码一一对应,用来存放汉字字形信息. 每个汉字的字形信息存放在计算机内,常称为汉字库.描述汉字字形的方法主要有:点阵字形和轮廓字形.5.汉字地址码汉字地址码是指汉字库中存储汉字字形信息的逻辑地址码.6.各种汉字编码之间的关系第 页教 案 年 月 日 1.3 指令和程序设计语言1.3.1 计算机指令 指令是人和计算机交流的语言。指令就是给计算机下达的命令.一条指令规定一种操作，它告诉计算机要干什么. 指令包括操作码和地址码. 程序就是一组计算机指令序列.一台计算机能执行的全部指令的集合叫做指令系统。1.3.2 程序设计语言 编写计算机程序时用到的计算机指令代码叫做“程序设计语言” 。 按代码类型不同分为三种：机器语言、汇编语言、高级语言.1. 机器语言:计算机的指令系统也称为机器语言.2. 汇编语言汇编语言:用符号代替二进制代码,这种符号化了的机器语言称为汇编语言.也称符号语言.3.高级语言:更类似于