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1 计算机应用基础 主讲教师 殷红梅联系方手机 53940633 办公室C3 405 QQ 105250338 2 专转本计算机计算机应用基础课程由两部分组成一 理论知识 主要介绍计算机信息技术方面的基本概念 原理和技术二 实践部分 主要掌握计算机的基本操作和常用软件的使用考试题型 单选题 50分 多选题 10分 填空题 20分 判断题 20分 课程介绍 3 第1章信息技术概述 4 本章学习目标与要求 1 了解什么是信息 什么是信息处理 什么是信息技术2 了解什么是微电子技术 它的作用和意义3 了解信息处理系统的类型理解什么是比特和比特的运算 掌握二进制与十进制 八进制数据 十六进制数的关系 熟悉整数和实数在计算机内的表示法 5 1 1信息与信息技术 6 1 1 1信息与信息处理 7 信息定义 信息就是信息 它既不是物质也不是能量 N Wiener 控制论创始人 事物运动的状态及状态变化的方式 客观事物立场认识主体所感知或所表述的事物运动及其变化方式的形式 内容和效用 认识主体立场 8 信息处理过程 9 1 1 2信息技术 10 信息技术 信息技术 用来扩展人的信息器官功能 协助人们进行信息处理的一类技术 人的信息器官及功能 感觉器官 眼耳鼻舌身 获取信息神经网络 传递信息思维器官 大脑 处理信息并再生信息效应器官 手脚 施用信息 11 基本信息技术 感知与识别技术 扩展感觉器官功能 提高人们的感知范围 感知精度和灵敏度通信技术与存储技术 扩展神经网络功能 消除人们交流信息的空间和时间障碍计算处理技术 扩展思维器官功能 增强人们的信息加工处理能力控制与显示技术 扩展效应器官功能 增强人们的信息控制能力 12 1 1 3信息处理系统 13 信息处理系统 用于辅助人们进行信息获取 传递 存储 加工处理 控制及显示的综合使用各种信息技术的系统 信息处理系统结构 14 信息处理系统实例 雷达是一种以感知与识别为主要目的的系统电视 广播系统是一种单向的 点到多点 面 的以信息传递为主要目的的系统电话是一种双向的 点到点的以信息交互为主要目的的系统银行是一种以处理金融业务为主的系统图书馆是一种以信息收藏和检索为主的系统Internet是一种跨越全球的多功能信息处理系统 15 1 2微电子技术简介 16 1 2 1微电子技术与集成电路 17 微电子技术与集成电路 微电子技术 以集成电路为核心的电子技术是在电子电路和系统的超小型化和微型化过程中逐渐形成和发展起来的 18 电子线路使用的基础元件的演变 真空电子管 晶体管 中小规模集成电路 大规模超大规模集成电路 19 电子线路使用的基础元件的演变 真空电子管在这个阶段产生了广播 电视 无线电通信 仪器仪表 自动化技术和第一代电子计算机晶体管1948年发明 再加上印制电路组装技术的使用 使电子电路在小型化方面前进了一大步 产生了第二代计算机 20 电子线路使用的基础元件的演变 集成电路 IntegratedCircuit 简称IC 20世纪50年代出现 以半导体单晶片作为材料 经平面工艺加工制造 将大量晶体管 电阻等元器件及互连线构成的电子线路集成在基片上 构成一个微型化的电路或系统 现代集成电路使用的半导体材料通常是硅 Si 也可以是化合物半导体如砷化镓 GaAs 等 超大规模集成电路 小规模集成电路 21 集成电路分类 集成电路按用途可分为通用和专用集成电路 微处理器和存储器芯片等都属于通用集成电路 22 1 2 3集成电路的发展趋势 集成电路特点 体积小 重量轻 可靠性高集成电路的工作速度主要取决于组成逻辑门电路的晶体管的尺寸 晶体管的尺寸越小 其极限工作频率越高 门电路的开关速度就越快 可编辑 23 1 3数字技术基础 1 3 1信息的基本单位1 3 2比特与二进制数1 3 3整数 定点数 的表示1 3 4实数 浮点数 的表示 可编辑 24 1 3 1信息的基本单位 比特 1 比特 bit或b 二进制位是表示和存储信息的最小单位 2 表示 1个bit有两种状态 即0 1 例如 开关的开或关 继电器的接通或断开 灯泡的亮或暗 电平的高或低 3 字节 Byte或B 一个字节包含8个比特 1 什么是比特 可编辑 25 2 二进制数的运算 1 3 1信息的基本单位 比特 逻辑运算 布尔运算 英国数学家GeorgeBoole在19世纪中叶提出的 1 对二进制数可以进行两种基本运算 算术运算和逻辑运算 2 最基本的逻辑运算有三种 逻辑加 也称 或 运算用符号 OR 或 表示逻辑乘 也称 与 运算用符号 AND 或 表示取反 也称 非 运算用符号 NOT 或 表示 可编辑 26 0011 0 1 0 10111 0011 0 1 0 10001 0 11 0 逻辑加 或 逻辑乘 与 取反 非 二进制的逻辑运算 可编辑 27 二进制的算术运算 0 00 0 11 1 01 1 110 0 00 0 11 1 01 1 10 算数加 算数减 可编辑 28 3 比特的存储 1 常用的存储单位千字节 KB 1KB 210字节 1024B兆字节 MB 1MB 220字节 1024KB吉字节 GB 1GB 230字节 1024MB也称千兆字节太字节 TB 1TB 240字节 1024GB也称兆兆字节 1 3 1信息的基本单位 比特 可编辑 29 2 常使用的传输速率单位 比特 秒 b s bps千比特 秒 kb s 1kb s 103b s兆比特 秒 Mb s 1Mb s 106b s吉比特 秒 Gb s 1Gb s 109b s太比特 秒 Tb s 1Tb s 1012b s 3 比特的存储 1 3 1信息的基本单位 比特 注意 b表示二进制位 bit k表示1000 可编辑 30 1 3 2比特与二进制 可编辑 31 1 十进制与二进制 1 十进制 D 基数 10 数字符号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9规则 逢十进一 一般地说 一个十进制数 S KnKn 1 K1K0 K 1K 2 K m所代表的实际数值是 S Kn 10n Kn 1 10n 1 K1 101 K0 100 K 1 10 1 K 2 10 2 K m 10 m 例如 203 49 2 102 0 101 3 100 4 10 1 9 10 2 可编辑 32 1 十进制与二进制 2 二进制 B 基数 2 数字符号 0 1规则 逢二进一 一般二进制数的表示 S KnKn 1 K1K0 K 1K 2 K m对应的实际数值是 S Kn 2n Kn 1 2n 1 K1 21 K0 20 K 1 2 1 K 2 2 2 K m 2 m 例如 101 01 2 1 22 0 21 1 20 0 2 1 1 2 2 5 25 10 可编辑 33 二 十进制转换 1 十进制与二进制 整数 十 二 连续除 逆向取余十二 连续乘 正向取整十 29 6875 10 所有的十进制小数能精确转换成二进制数吗 可编辑 34 3 八进制 Q 1 十进制与二进制 基数 8 数字符号 0 1 2 3 4 5 6 7规则 逢八进一 例如 365 2 8 3 82 6 81 5 80 2 8 1 245 25 10 八 十进制间的转换连续除8 按位权展开二 八进制间的转换八 二 一分为三八 二 三位组合分组方式 整数部分从右向左 小数部分从左向右 可编辑 35 二 八进制转换转换表八进制数二进制数八进制数二进制数00004100100151012010611030117111二进制数转换为八进制数举例 1101001110 1101B 1516 64Q八进制数转换为二进制数举例 2467 32Q 010100110111 011010B 1 十进制与二进制 可编辑 36 4 十六进制 H 1 十进制与二进制 基数 16 数字符号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F规则 逢16进一 16 十进制间的转换连续除16 按位权展开二 十六进制间的转换16 二 一分为四16 二 四位组合分组方式 整数部分从右向左 小数部分从左向右 例如 将 F5 4 16转换成10进制数 二进制数 可编辑 37 十六进制数二进制数十六进制数二进制数0000081000100019100120010A101030011B101140100C110050101D110160110E111070111F1111二进制数转换为十六进制数举例 1101001110 110011B 34E CCH十六进制数转换为二进制数举例 35A CFH 001101011010 11001111B 二 十六进制转换 可编辑 38 总结 任意 R 进制 每种进位制都有固定的数码 基数按基数进位或借位 逢R进一用位权值来计数位权值 在任何进位计数制中 数码所处的位置不同 代表的数值大小也不同 对每一个数位赋予的位值 在数学上叫做 权 位权与基数的关系 位权的值等于基数的若干次幂 KnKn 1 K1K0 K 1K 2 K m R Kn Rn Kn 1 Rn 1 K1 R1 K0 R0 K 1 R 1 K 2 R 2 K m R m人们用字母B Q D H分别表示二 八 十 十六进制 可编辑 39 习题 将十进制数89 625转换成二进制数后是 A 1011001 101B 1011011 101C 1011001 011D 1010011 100对两个8位二进制数01001101与00101011分别进行算术加 逻辑加运算 其结果用八进制形式表示分别为 A 120 111B 157 157C 170 146D 170 157下列4个不同进制的无符号整数 数值最大的是 A 11001011 2B 257 8C 217 10D C3 16 A D C 可编辑 40 1 3 3整数 定点数 的表示 可编辑 41 1 整数的概念 不使用小数点 或者说小数点始终隐含在个位数的右面 因此整数也叫做 定点数 2 整数的分类 不带符号的整数 unsignedinteger 一定是正整数取值范围 8位0 255 16位0 65535 带符号的整数 signedinteger 既可表示正整数 又可表示负整数 使用最高位 最左面的一位 作为符号位 0 正数 1 负数 其余各位表示数的值取值范围 8位 127 127 27 1 27 1 例如 00101011 43 10101011 43 1 3 3整数的表示 可编辑 42 3 整数的表示 带符号 原码 带符号整数的二进制表示方法优点 简单 直观缺点 减法运算较繁 不便于CPU的运算处理有 0 00000000 和 0 100000000 补码 在计算机中 使用补码表示正整数的补码与原码相同负整数的补码等于其原码除最高符号位保持不变 其余每一位取反 并在末位加 1 1 3 3整数的表示 可编辑 43 例如 求 43的原码和补码 43 原 10101011绝对值部分每一位取反后 末位加 1 得到 43 补 11010101 1 3 3整数的表示 可编辑 44 计算机中 为何要对负数采用补码形式 符号位可直接参加运算 无须特殊处理 由于加法运算与减速法运算的规则不统一 采用负数的补码表示后 减法运算可变换为加法运算 可少去减法运算的逻辑电路 采用补码表示法 0的表示唯一 00000000 1 3 3整数的表示 可编辑 45 1 3 4实数 浮点数 的表示 可编辑 46 1 实数的概念 既有整数部分又有小数部分的数整数和纯小数只是实数的特例 2 实数的表示任何一个实数总可以表达成一个乘幂和一个纯小数之积 56 725 0 56725 102 0 0034756 0 34756 10 2二进制数的情况完全类同 例如 1001 011 0 1001011 2100 0 0010101 0 10101 2 10 1 3 4实数的表示 可编辑 47 2 实数的表示计算机内部用 指数 和 尾数 表示实数的方法 实数 尾数 2阶码 1 4 4实数的表示 16位机器数能够表示的实数的范围 0111111111111111 0111110111111111 原码 最小值最大值