计算机文化导论

第一章计算机文化导论

同学们好！现在我们学习计算

机文化导论。/

计算机文化的概念

■‘计算机的发展史

计算机的特点、分类及应用

计算机系统的组成与基本工作原理

计算机文化中的道德规范

厂计算机文化基础教程

1.1计算机文化的概念

一、计算机文化一词的由来5

二、计算机文化在人类文明发展史中的地位4P

目录退出打计算机文化基础教程

计算机文化一词的由来

计算机文化一词起源于1981年召开的第三次世界

计算机教育会议(WorldConferenceonComputerin

Education,3rd,1981,简称WCCE，81)。当时，微型机

的发展正处在起步阶段，一批与会学者高瞻远瞩，

预见计算机技术对人类社会发展的深远影响，呼吁人

民要高度重视计算机知识的教育，在这次会议上，人

们首次使用了“计算机文化"(ComputerLiteracy)一词。

WCCE，81所提的计算机文化，就是“计算机应用

知识与应用能力”。

计算机文化反映了人类对自身智力的开发，通过

电脑和人脑的高度融合，将为人类创造出更加灿烂的

文明。

厂计算机文化基础教程

计算机文化在人类文明发展史中的地位

计算机文化反映的是人类对自身智力的开发，

通过人脑和电脑的融合，将为人类创造出更加灿

烂的文明。

・微型计算机的普及：加快了人们工作和生活的节奏。

•网络的运用：缩短了世界的距离。

•多媒体的应用：使人们的生活更加丰富多彩。

下厂计算机文化基础教程

k人类经历的信息革命:

第一次信息革命：语言的产生一一人类交流和传播

信息最早的工具。

第二次信息革命：文字的出现一一它能保留信息，

对人类文化的发展起了重要的作用。

第三次信息革命：印刷技术的发明一一在更大的

范围内以更快的速度传播人类文明。

第四次信息革命：计算机文化一一成为推动人类文

明向前发展的巨大动力。

1.2计算机的发展史

u一、电子计算机的诞生

o二、电子计算机的发展历史

u三、计算机的发展趋势

o四、计算机在中国的发展现状

目录v^_,退出厂计算机文化基础教程

、电子计算机的诞生

1964年，在美国陆军部的主持下，美国宾悉

法尼亚大学的艾克特(Ecket)和莫奇里(Mauchley)

成功地设计了世界上第一台电子计算机，简称为

ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorAnd

Calculator),它占地170平方米，重28吨，耗电

150kW,使用了18800个电子管，5000个继电器,

运算速度为5000次/秒。

下

8计算机文化基础教程

r二、电子计算机的发展历史

第一代计算机：从第一台电子计算机ENIAC问世到50年代末。

特征：采用电子管为主要逻辑元件；使用机器语言编制程序。

第二代计算机：从50年代到60年代初。

特征：用晶体管代替电子管；开始使用计算机高级语言。

第三代计算机：60年代中期到70年代初期。

特征：用中、小规模集成电路代替分立元件晶体管；采用多

道程序及并行处理等技术。

第四代计算机：从1972年到今天。

特征：大规模集成电路和超大规模集成电路、并行处理技术、

多机系统、分布式计算机系统、计算网络等；数据库系统、y

分布式操作系统、高级语言等。■

厂计算机文化基础教程

三、计算机的发展趋势

1、智能化

2、网络化

3、多媒体

4、元器件的发展趋势

5、体系结构的发展趋势

方计算机文化基础教程

四、计算机在中国的发展现状

1952年，开始重视电子计算机的研究工作，成立

了第一个有关电子计算机科学技术的研究小组。

1956年，正式将计算机的发展规划列入《十二年

科学技术发展规划》。

1958年，试制成功第一台国产电子计算机JS—1机。

1964年，自制第一批晶体管计算机。

1971年，研制了一批集成电路计算机。

1983年，研制成功“银河I”巨型机。

1992年，研制成功“银河巨型机。

讨算机文化基础教程

1.3计算机的特点、分类及应用

占计量通阳

号下算机的应心

目录下一城A退出

TT计算机文化基础教程

二一、计算机的特点

1、运算速度快

2、精确度高

3、有记忆能力

4、有逻辑判断能力

5、能在程序控制下自动进行工作

贡下

计算机文化基础教程

二、计算机的分类

，按功能分：专用计算机和通用计算机。

从规模和功能的角度可分为：

1、巨型机2、大中型计算机

小型机4、微型机

工作站小巨型机

实现小巨型机的主要途径有两条：

①利用高性能微处理器组成并行多处理系统，使

巨型机小型化；

②把部分巨型机技术引入超级小型机，使小型机

巨型化。

三、计算机的应用

1、科学计算2、数据处理

3、实时控制

4、计算机辅助设计与计算机辅助制造

5、智能模拟6、通信和文字处理

7、多媒体技术

8、网络技术与信息高速公路'

9、教育10、军事

11、电子商务

计算机文化基础教程

14

・计算机系统的组成与基本工作原理

a

计算机中的数制与编码及数的表示

S

电子计算机的软硬件系统及工作原理

自

计算机语言的发展

M

操作系统的形成与发展

sm[利用计算机解题的基本步骤

计算机的主要性能指标

i录下一城》退出

G计算机文化基础教程

酊二一、计算机中的数制与编码及数的表示

1、进位计数制

2、二进制与十进制之间的相互转换

3、计算机中采用二进制数的优点

4、二进制与八进制、十六进制之间的相互转换

5、计算机的各种编码

6、计算机中带符号数的表示及运算

7、数的定点表示和浮点表示

下一了》＞

方计算机文化基础教程

1、进位计数制

(1)十进制数制

主要特点：

①有十个不同的计数符号：0、1、2、3、4、5、6、

7、8、9,故其基数为10；

②按“逢十进一”的规则进行计数。

例：666.66=6X102+6X10i+6X10°+6X104+6XIO-2

上一天下

计算机文化基础教程

(2)二进制数制

主要特点：

①仅有两个不同的计数符号：0和1,其基数为2；

②按“逢二进一”的规则计数。

5432

例:(101101.11)2=1X2+1X2+1X2+1X2+

0X251X20+lX2/+lX2-2

=32+0+8+4+0+1+0.5+0.25

=(45.75)1。

方计算机文化基础教程

u

(3)八进制数制

主要特点：

①有八个不同的计数符号：0、1、2、3、4、5、6、

7,其基数为8；

②按“逢八进一”的规则计数。

例：(642)8=6X82+4X81+2X8。=(418)io

(10,100,101.010,110,1)2=(245.264)8

(267.435)8=(010110111.100011101)2

匕一,下一切》

石计算机文化基础教程

(4)十六进制数制

主要特点：

①有16个不同的计数符号：0、1、2、3、4、5、6、7、

8、9、A(10)>B(ll)>C(12)、D(13)、E(14)、F(15),

其基数为16位；

②按“逢十六进一”的规则计数。

例：(9B4.4)i6=9X162+11X161+4X160+4X16-1

=(2484.25)10

上一页下

计算机文化基础教程

二一十六进制对照表

二一八进制对照表

二进制十六进制

1-

二进制八进制00000

00011

000000102

001100113

01004

010201015

011301106

01117

100410008

101510019

1010A

11061011B

11171100C

1101D

1110E

芬计算机文化基础教程

u

小结：无论是什么进制的数，均可以写成相

应的展开式。设有一个A进制的数，则若该数为

BnBn_1...B2B1B0B_1B_2...B_m,则该数可以写成其对

应的展开式如下：

n111

BnXA+B『iXA'+…+B2XA?+B]XA】+

12m

B0XA°+BjXA-+B_2XA-+...+B_mXA'

务计算机文化基础教程

2、二进制与十进制之间的相互转换

(1)十进制整数转换为二进制整数—“除2取余”

(2)十进制小数转换为二进制小数—“乘2取整”

(3)带整数和小数的二进制数转换为十进制数一

—由方法一和方法二综合组成。

=(f

1101

余数二进制数低位

八

1

0

1

1二进制数高位

芳计算机文化基础教程

例2：(O.6875)io=()2

0.6875

X2整数

1.37501二进制数高位

X2

0.7500

*2

1.50X“

X2二进制数低位

1.01

贡下方计算机文化基础教程

例2：(O.6875)1O=(O.1O11)2

0.6875

/c整数

1.37501二进制数高位

X2

0.7500

*2

1.501

X2二进制数低位

1.01

贡下方计算机文化基础教程

例3：(13.6875)lo=(13)lo+(O.6875)lo

=(1101)2+(0.1011)2=(1101.1011)2

例4：(101.101)2=1X22+0X21+1X2。

+1X2-1+0X2-2+1X2-3

=4+0+1+0.5+0+0.125=(5.625)i0

下冢计算机文化基础教程

3、计算机中采用二进制数的优点

(1)便于用电子器件模拟表示

(2)节约设备

(3)运算简单

(4)可靠性高

不三4、二进制与八进制、十六进制之间的相互转换

(1)二进制数转换成八进制数：以小数点为分界点,

左右三位一节，不足三位以零补足三位。

例(101101.01)2=(101,101.010)=(55.2)8

(2)八进制数转换成二进制数：将每位八进制数码以

三位二进制数表示。

例」(76.42)8=(111110.100010)2=(111110.10001)2

贡下拓计算机文化基础教程

(3)二进制数转换成十六进制数：以小数点为分界点,

左右每四位一节，不足四位以零补足四位。

(1111011011.100101011)2=(1151101,1011.100150101,1000)2

=(3DB.958)i6

(4)十六进制数转换成二进制数：将每位十六进制数

码以四位二进制数表示。

例(A3B.C)16=(101000111011.1100)2

=(101000111011.11)2

下

计算机文化基础教程

5、计算机的各种编码

(1)字符编码---ASCII码

(2)国家标准汉字编码一GB231编码

低7位代码01〜94

0100100100100100100100101常用符号(94)

000100100011010001010110011110002序号.罗马数字(72)

3GB1900图形字符集(94)

高7位代码0102030405060708

4日文平假名(83)

5日文片假名(86)

011000016啊阿埃挨哎唉哀皑

16

011000117薄看保堡饱宝抱报第一级汉字(3755)

55

011001028病

并玻菠播拔钵波56

第二级汉字

011001119场尝常长偿肠r敞(3008)

87

011010020础储矗搐触处揣川88

(空区位)

001010121怠耽担丹单郸胆

94

GB231编码局部表GB2312编码总体布局

32计算机文化基础教程

6、计算机中带符号数的表示及运算

(1)原码

原码就是用最高位表示数的正、负号，0表示正，1表

示负，而数值部分用最高位以后的若干位来表示。

(2)补码

补码的取码原则是：正数的补码和其原码相同；负数

的补码是它的原码除符号位外逐位取反(即0变1,1变0),

最后在末位加1。

(3)反码

原码变反码的规则为：正数的反码与原码相同；负数

的反码是将它的原码除符号位外逐位取反。

打计算机文化基础教程

u原码、补码的几个例子

十进制原码补码

870101011101010111

-871101011110101001

1270111111101111111

-1271111111110000001

00000000000000000

-01000000000000000

采用补码来表示正、负整数时，+0和-0的取码

是完全相同的，而原码对+0和-0的取码是不相同的。

一页下行计算机文化基础教程

补码的加减法可用下列公式进行:

[X+Y刖=[X]补+[Y]补

[X-Y]#=[X]#+[-Y]#

[[X]补]补=[X]原

例：设X=44Y=59求X+Y=?X—Y=?

由［X］补=0101100［Y］补=oonion

［-Y］补=11000101［-Y］原=10111011

故［X+Y^=［X］补+［Y］补=01100111

得X+Y=+1100111=(+KB),

由［X—Y］补=［X］补+［—Y］补=11110001

［X—Y］原=［［X-Y］补］求补=1000Y11

得X—Y=-0001111=(-IS%。

7、数的定点表示和浮点表示

（1）数的定点表示：将计算机中的小数点的位置

视为是固定不变的。

①定点整数

dO

格式

符号位数值部分（尾数）小数点位置

②定点小数

格式

符号位小数点位置数值部分（尾数）

：-2*191）和-1（1—2-（n-D）

上■一近4»-

下一行计算机文化基础教程

(2)数的浮点表示

格式

IW阶码(E)数符小数点位置尾数(d)

阶码是指数部分的值，表示塞次，其基数通常取2。

X=+dX2+E

例如256.5的浮点格式(32位)为:

00001001010000000010000000000000

j险<阶--码-：A7位»数符t<-------尾-数--：2-3-位-

付

9

所以(256.5)10=(0.1000000001)2X2

冢计算机文化基础教程

u

这种32位浮点格式所能表示的数的范围是:

最大正数：(1—2-23)*2127

最小正数：2Tx2T28=2T29

最大负数：一2-1X2T28=—2-29

最小负数：一(1—2-23)X2127

也即:2T2«凶0(1—2—23)X2127

下资计算机文化基础教程

二、电子计算机的软硬件系统及工作原理

＞外存储器

输入设备取内存储器输出设备

A

命

存取

令

数数

运算-

年制器运算器

A数据信息命令-

»控制信息输入命令I输出命令

冯・诺依曼结构的基本组成

冯・诺依曼计算机的结构不仅依赖于控制器、运算

器、存储器等物理设备，也依赖于计算机的指令与程序。

跖计算机文化基础教程

1、计算机硬件系统

计算机硬件系统是指组成计算机的所有电子机械装置的总称。

(1)输入输出设备

把按一定形式表示的计算程序和数据送入计算机，再将计算机

运算操作的结果转化为人或其它设备能够接受和识别的信息形式。

.(2)存储器

存放程序和数据。

(3)运算器

执行算术运算和逻辑运算

(4)控制器

指挥计算机中各部件按指令要求进行需要的操作。

(5)总线

计算机各部分之间进行信息传送的一组公共通道。

计算机文化基础教程

-2、计算机的工作原理

①采用二进制形式表示数据或指令。

②将程序事先存入存储器中，使计算机在工作时能自动高速地从

存储器中取出指令加以执行。

③由计算器、存储器、控制器、输入装置和输出装置五大基本部

件组成计算机系统，并且规定了这五部分的基本功能。

(1)指令和程序

指令：人对计算机发出的工作命令，命令计算机执行某种操作。

指令的组成:|操作码、操作薮］

程序：按照运算过程的要求将指令按顺序排列起来构成的一个

指令序列。

(2)存储程序和程序控制工作原理

把解决某一问题的程序和有关数据一起输入到存储器中按序保存

起来，工作时只要给出该程序中第一条指令的存放地址，控制器就可

在PC的引导下，按序取出该程序中的每一条指令，直到执行完程序中

的所有指令时为止。

上一了①下

石Zf算机文化基础教程

3、计算机的软件系统

软件的概念：电子计算机为解决某问题而编写的程序及运用

数据处理系统所需的手续、规则、文件的总称。

软件的分类:

1）、系统软件：充分利用计算机资源，便于使用、管理、操作维护计

算机编制的程序的总称。

2）、应用软件：为解决各类实际应用问题而编制的程序。

下石计算机文化基础教程

।浮系统软件包括:

A、操作系统

是管理和控制计算机系统软、硬件资源的大型程序。

B、语言处理程序

主要有汇编程序、解释程序、编译程序。

C、服务性程序

指为了帮助用户使用与维护计算机，提供服务性手段而编制

的一类程序。

4、计算机软、硬件之间的相互关系

(1)硬件是基础，软件依赖于硬件的存在而发生作用。

(2)软件是硬件功能的扩充和完善。

(3)硬件和软件相互渗透，相互促进，并可以相互转化。

上一天下石计算机文化基础教程

H三、计算机语言的发展

计算机语言的分类：

1、机器语言

是机器指令所构成的语言，每一条机器指令就是一条机器语

言的语句。

2、汇编语言

特点：用助记符表示机器指令中的操作码，用符号或符号地

址表示机器指令中的操作数或数的存放地址。

汇编语百源程序A执行汇编程序机器语言目标程序