计算机基础知识课件第1章 计算机基础知识与计算思维

第1章计算机基础知识与计算思维计算机与信息科学学院1主要内容1.1 概论1.2 计算机系统组成1.3 计算机数制与数据表示1.4 计算思维简介1.5 本章小结21.1 概论1.1.1计算机发展简史 1.1.2我国计算机的发展

1.1.3计算机的特点

1.1.4

计算机的分类

1.1.5计算机的应用领域 1.1.6计算机的发展趋势

31.1.1计算机发展简史4

结绳计数数字文字发明前算筹商周时代算盘中国唐代第一种手动式计数器计算尺1622年，英国WilliamOughtred

手动式、减、乘、除、指数和三角函数运算加法器1642年，法国BlaisePascal

机械式，只能做加法计算器1673年，德国GottfriedLeibniz

机械式，加、减、乘、除和开方差分机1812年，英国CharlesBabbage

分析机1834年，英国CharlesBabbage

将毛笔、砚、印章等结合在一起，形成一套珠算记录工具。古印加人的结绳

我国汉代的琉璃算筹5

查尔斯.巴贝奇

1812年差分机1834年分析机

差分机和分析机三部分组成：(1)由许多轮子组成的保存数据的存储库；(2)运算装置；(3)能对操作顺序进行控制，并选择所需处理的数据以及输出结果的装置。6

HowardAiken博士发现了查尔斯.巴贝奇的论文,在IBM的支持下，用机电方式制造了MARKIMARKII和MARKIII是电子计算机MARKI计算机（1944年）51尺长重5吨750,000部份合并而成有72个累加器，每一个有自己的算术部件，及23位数的寄存器。

7

阿兰·图灵和冯·诺依曼计算机科学奠基人英国科学家阿兰.图灵主要贡献：建立图灵机模型，奠定了可计算理论的基础提出图灵测试，阐述了机器智能的概念

电子计算机之父：美籍匈牙利数学家冯.诺依曼美国计算机学会(ACM)1966年设立图灵奖主要贡献：与同事研制人类第二台计算机EDVAC“存储程序”概念冯·诺依曼计算机奠定了现代计算机体系结构和工作原理电子计算机的问世

1946年，历史上真正注册的第一台计算机诞生了，它的名字叫ENIAC。由于它是第一台注册专利的计算机，所以后人就将它公认为第一台计算机。81946年2月由宾州大学研制的ENIAC电子计算机时代的到来

ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator电子数字积分计算机重达30吨占地250m2启动功耗150000瓦18000个电子管每秒5千次加减运算没有存储器采用十进制计算机发展的四个阶段9时代年份器件软件运算速度应用一

1946-1957电子管机器语言汇编语言数千～数万次运算／秒科学计算二1958-1964晶体管高级语言数十万～数百万次运算／秒数据处理工业控制三1965-1970集成电路操作系统、结化构程序设计数百万～数千万次运算／秒文字处理图形处理四1971年迄今大规模集成电路数据库、分时系统、网络等

数亿～数十亿次运算／秒社会的各个领域电子管晶体管集成电路大规模集成电路1.1.2我国计算机的发展1958年组装调试成功第一台电子管计算机（103机）1959年研制成大型通用电子管计算机（104机），1960年研制成第一台我国自己设计的通用电子管计算机（107机）1964年我国开始推出第一批晶体管计算机，如108、109机以及320机等1971年研制成第三代集成电路计算机，如150机。1974年后DJS-130晶体管计算机形成了小批量生产。1982年采用大、中规模集成电路研制成16位的DJS-150机1983年国防科技大学推出向量运算速度达1亿次的银河I型巨型计算机。101.1.2我国计算机的发展1997年银河III投入运行，速度每秒130亿次，内存容量为9.15GB。20世纪90年代以来，我国微型计算机形成大批量、高性能的生产局面，并且发展迅速，而且还产生了许多我国自己的知名微型计算机品牌，如联想等。2009年10月中国国防科技大学研制成功的中国运算速度最快的超级计算机“天河一号”。2013年5月，我国研制成功世界上首台5亿亿次(50PFlops)超级计算机——“天河二号”。2018年11月，新一期全球超级计算机500强榜单在美国达拉斯发布，中国超算“神威·太湖之光”位列第三名。在此之前，“神威·太湖之光”已连续四次蝉联最快计算机宝座。1112“天河二号”超级计算机13“神威·太湖之光”超级计算机1.1.3计算机的特点（1）具有快速运算的能力（2）具有逻辑判断和记忆功能（3）高度的自动化（4）通用性强（5）计算精度高141.1.4计算机的分类15按综合性能指标分类高性能计算机（巨型机或大型机）：

速度最快(数万亿次/秒)、处理能力最强。如：NECEarthSimulator，每秒35万亿次浮点运算，峰值40万亿次。工作站：介于PC与小型机之间高档微机系统

高分辨率、大容量内外存，图形功能较强微型计算机：体积小、功耗低、成本低、灵活性大。又分为台式机、笔记本及掌上电脑(PDA)等。小型机：小型机规模小，结构简单（与上述机型相比较），价格便宜，而且通用性强，维修使用方便。计算机的分类16按处理数据类型分类数字计算机:所处理的数据是数字量，处理后的结果仍以数字的形式输出。

混合计算机:可以接受模拟量或数字量的运算，最后以连续的模拟量或离散的数字量为输出结果模拟计算机:所处理的数据是连续的，称为模拟量机。

计算机的分类17按用途分类通用机:面向多种应用领域和算法的计算机。

专用机:针对某一特定应用领域或面向某种算法而研制的计算机，如：工业控制机等。

1.1.5计算机的应用领域（1）科学计算（2）信息处理（3）过程控制（4）计算机辅助系统（5）通信与网络（6）人工智能181.1.6计算机发展趋势（1）巨型化（2）微型（3）网络化（4）多媒体化（5）智能化（6）新型化191.2 计算机的组成1.2.1 计算机结构及工作原理1.1.2 计算机硬件系统

1.1.3 计算机软件系统

1.1.4 计算机的维护

201.2.1计算机结构及工作原理21系统软件应用软件计算机系统分为：硬件+软件硬件软件计算机系统的组成22计算机系统硬件系统主机中央处理器运算器控制器内存储器只读存储器随机存储器主板外部设备输入设备（鼠标、键盘、扫描仪等）输出设备（显示器、打印机等）外存储器（U盘、光盘、移动硬盘等）软件系统系统软件（Windows、Unix、Ubantu等）应用软件（Office、PS、游戏软件、教学辅助软件等）计算机的五大部件23冯·诺依曼结构图：

五大基本模块二进制运算器为中心计算机的五大部件24现代计算机结构图：

五大基本模块二进制存储器为中心计算机的五大部件25存储器用来存放数据和程序。运算器用来完成算术运算和逻辑运算，并将运算的中间结果暂存在运算器内。控制器用来控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理运算结果。输入设备用来将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的信息形式。输出设备可以将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式。1.2.2计算机硬件系统26主机输入设备输出设备外存设备网络设备中央处理器主板存储器…总体来说，计算机硬件包括主机和外设外设1.中央处理器（CPU）27处理器控制器运算器控制整个计算机所有部件的工作执行算术运算和逻辑运算主要性能指标：字长和主频。2.主板2829精英P55主板3.存储器30图存储器是计算机存储数据和程序的记忆单元集合，每个记忆单元由8位二进制位组成，可读写其中的数据。存储器存储器通常分为内存储器和外存储器内存：RAM（RandomAccessMemory，即读写存储器）和ROM（ReadOnlyMemory，即只读存储器）

外存：软盘、硬盘、光盘和闪存（FlashMemory）

存放大量信息的外存储器信息交流中心内存储器3.存储器31每个记忆单元由8位二进制位组成。1KB=210B=1024B1MB=210KB=1024KB1GB=210MB=1024MB1TB=210GB=1024GB字节BYTE76543210位Bit4.输入输出设备32常用输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪、音频输入设备、视频输入设备等。常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪、等。1.2.3计算机软件系统33

计算机软件分类系统软件：是指专为计算机系统本身配置的用于管理、操纵和维护计算机使其正常高效运行的各种软件。是计算机正常运行不可缺少的软件。应用软件：为解决某个应用问题而开发的软件。开发软件：程序设计语言，由计算机语言及其翻译系统组成。系统软件34（1）操作系统操作系统（OperatingSystem，OS）是计算机正常运行的必要软件，负责管理计算机软硬件资源的分配、调度、输入/输出控制和数据管理等基本工作，使计算机能够自动高效地运行。没有OS的支持，任何软件都不能在计算机上运行。操作系统在计算机系统中的位置系统软件35（2）实用程序实用程序（UtilityPrograms）又称为服务程序（ServicePrograms）是指支持和维护计算机正常处理工作的每一种软件。这些程序在计算机软硬件管理工作中执行某个专门功能。如：诊断程序负责对计算机设备的故障以及对某个程序中的错误进行检测、辨认和定位以便操作者排除和纠正，除此之外，还有追踪程序、输入输出程序、监督和管理程序、调试程序等。开发软件36计算机语言是指计算机能够理解并据此执行的符号指令体系。根据人机对语言的可读程度分为1.机器语言（MachineLanguage）2.汇编语言（AssemblyLanguage）3.高级语言（High-LevelLanguage）（1）机器语言机器语言就是以二进制代码形式表示的机器指令的集合。每台计算机都配有自己的指令集合（即指令系统）。指令是指示计算机进行某种操作的命令。如应在什么地方提取数据、进行什么运算、结果存放在什么地方等等。因此，一条指令通常包括操作码和操作数两部分。操作码表示这条指令执行何种操作，而操作数是指示操作的对象或参数。机器语言也被称为计算机低级语言，因为它的机器指令全都是由0和1这些二进制码组合而成的，因此用机器语言编写的程序（也称为机器语言程序）能被计算机直接识别和执行，所以计算机语言运行速度最快。37操作码

操作数

机器语言38例如，计算A=15+10的机器语言程序如下：1011000000001111 ：把15放入累加器A中0010110000001010 ：10与累加器A的值相加，结 果仍放入A中11110100 ：结束，停机编程工作量大，难学、难记、难修改，只适合专业人员使用；由于不同的计算机，其指令系统不同，机器语言随机而异，通用性差，是面向机器的语言。机器语言优点：程序代码不需要翻译，所占空间少，执行速度快。现在已经没有人用机器语言直接编程了。

（2）汇编语言汇编语言是在机器语言的基础上改进而来的，它使用符号代替二进制代码来表示指令。汇编语言的优点也就在于较机器语言更容易记忆和学习。用汇编语言编写的程序称为源程序，源程序经过汇编程序的加工和翻译后成为计算机可执行的目标程序。39（2）汇编语言例如:用ADD表示加、SUB表示减、JMP表示程序跳转等等，这种指令助记符的语言就是汇编语言。例:计算A=15+10的汇编语言程序：MOV A，15 ：把15放入累加器A中ADD A，10 ：10与累加器A相加，结果存入A中HLT ：结束，停机汇编语言克服了机器语言难读等缺点，保持了其编程质量高，占存储空间少，执行速度快的优点。常用于过程控制等编程。汇编语言面向机器，使用者需要专业知识。汇编语言编写的程序，必须翻译成机器语言，才能被计算机执行。40（3）高级语言高级语言是一种在语句和命令上比较接近人们学习习惯和自然语言（英文）的编程语言。另外它的运算符和算式也与数学中的用法很接近。这些都使人们易学、易用和易记，并且高级语言不再依赖于某台计算机。例如，计算A=15+10的BASIC语言程序如下：A=15+10 ‘15与10相加的结果放入A中PRINTA ‘输出AEND ‘程序结束41（3）高级语言常用的高级语言有：BASIC（最简单，适合初学者使用）FORTRAN（适合于科学计算）C（应用于系统软件程序设计等）COBOL（适合于商业、经济管理）PASCAL（结构程序设计语言）DBASEIII、FOXBASE、FOXPRO（数据库管理）随着计算机技术的不断发展，现在又出现了许多基于面向对象的高级语言。如DELPHI、C++、PB、PHP、Java、C#、ObjectiveC、python等等。42应用软件43应用软件（ApplicationSoftware）是指为了让计算机应用到社会生活各个领域之中（即将人类社会生活中的某些事务交给计算机进行处理）所设计编制出的一些程序或软件产品。所有应用软件都是针对社会生活中某一类特定问题使用计算机来解决而设计的一组程序。如：﹡让计算机从事文字工作的字处理应用软件，

﹡从事印刷排版工作的排版软件，

﹡从事辅助教学（ComputerAssistedInstruction，CAI）工作的CAI软件，﹡

辅助工程设计（Computer-AidedDesign，CAD）和制造（Computer-AidedManufacturing，CAM）的CAD和CAM软件

﹡从事各种信息管理（ManagementInformationSystem，MIS）工作的MIS软件等。1.2.4计算机维护电脑的外部连接：（1）主机与显示器的连接；（2）键盘、鼠标与主机的连接；（3）音箱等设备与主机的连接；（4）机箱、显示器、音箱等电源线的连接。（5）各类联网设备的连接。原则：1.首先插头和插座形状匹配

2.形状匹配的情况下进行颜色匹配。4445电源鼠标键盘CRT显示器打印机网线音箱麦克风串口：接调制解调器等视频采集Usb:接U盘等LCD显示器Linein:接音响设备的Lineout46461.2.4计算机的维护1．日常保养2．硬件维护3．人工诊断：直接观察法插拔法试探法交换法4．自动诊断（程序诊断）5．软件维护6．工具软件471.3 计算机的数制481.3.1 数制概述

1.3.2 数制间的转换

1.3.3 二进制数的运算

1.3.4数据与信息的表示1.3.1

数制概述49

生活中我们常用的十进制数，实际上是一种各位带权的编码678.34=6×102+7×101+8×100+3×10-1+4×10-2N=an-1×rn-1＋an-2×rn-2＋…＋a0×r0＋a-1×r-1＋…＋a-m×r-mr进制数N可表示为：推广之，一个R进制数可用

r个基本符号（例如0，1，2，…，r-1）表示数值。基数权数码50

计算机能够识别和处理的信号都是二进制数字信号。二进制是逢二进一的数字表示方法，原因有四点：1．电路简单计算机是由逻辑电路组成的，逻辑电路通常只有两个状态。如：开关的“通”和“断”，电压的“高”和“低”。这两种状态正好用二进制的0和1来表示。2．工作可靠两种状态电路表示两个数据，数字传输和处理不容易出错，因而电路更加可靠。3．简化运算

二进制运算法则简单，便于用逻辑电路实现。如一位二进制加法运算法则只有4条：

0+0=00+1=11+0=11+1=0(进位)

而一位十进制数的加法运算法则有100条。4．逻辑性强计算机工作原理是建立在逻辑运算基础上的，逻辑代数是逻辑运算的理论依据。二进制只有两个数码，正好代表逻辑代数的“true（真）”和“false（假）”。

1.3.2数制间的转换十进制二进制八进制十六进制000011112102231133410044510155611066711177810001089100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F16100002010511．十进制与二进制的相互转换（1）二进制数→十进制数：以2为基数按权展开并相加。二进制数用(N)2表示。如：(0)2，(1)2，(10)2，(101)2等。二进制数转换为十进制数常用公式：

Mn×2n-1+Mn-1×2n-2....M2×21+M1×20

其中：M为每位二进制数(0或1)，N为二进制位数。例：求(1101.101)2的等值十进制数。(1101.101)2

=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3=8+4+0+1+0.5+0+0.125=(13.625)10

521．十进制与二进制的相互转换（2）十进制数→二进制数：整数部分和小数部分分别用不同的方法进行转换。整数部分的转换采用的是:除以2取余数，直到商为0，余数从右到左排列。

小数部分的转换采用的是:乘以2取整数，整数从左到右排列。53例：把(13.625)10转换为二进制数。54提示：在小数转换时，有些十进制小数不能转换为有限位的二进制小数，则只有用近似值表示。例：(0.57)10不能用有限位二进制表示，如果求6位小数近似值，则得(0.57)10≈(0.100100)22．十进制与八进制的相互转换八进制数→十进制数：以8为基数按权展开并相加。(125.5)8=1x82+2x81+5x80+5x8-1

=64+16+5+0.625=85.625552．十进制与八进制的相互转换十进制数→八进制数：整数部分，除8取余；小数部分，乘8取整。(212.54)10：

(212.52)10≈324.41256212826…..483…..2…..308整数部分0.524.16…..4…..1…..2小数部分x8x81.28x82.243．十进制与十六进制的相互转换十六进制数→十进制数：以16为基数按权展开并相加。十进制数→十六进制数：整数部分，除16取余；小数部分，乘16取整。574．二进制与八进制的相互转换（1）二进制数→八进制数：二进制数转换成八进制数所采用的转换原则是：“三位并一组”，即以小数点为界，整数部分从右向左每3位为一组，若最后一组不足3位，则在最高位前面添0补足3位，然后将每组中的二进制数按权相加得到对应的八进制数；小数部分从左向右每3位分为一组，最后一组不足3位时，尾部用0补足3位，然后按照顺序写出每组二进制数对应的八进制数即可。例：把(1101001.1011)2转换为八进制数。

(1101001.1011)2=(001)(101)(001).(101)(100)=(151.54)8584．二进制与八进制的相互转换（2）八进制数→二进制数：八进制数转换成二进制数的转换原则是：“一位拆三位”，即把一位八进制数写成对应的3位二进制数，然后按顺序连接即可。例：把(166.47)8转换为二进制数(166.47)8=(1)(6)(6).(4)(7)=(001)(110)(110).(100)(111)2(166.47)8=(1110110.100111)2595．二进制与十六进制的相互转换二进制数→十六进制数：转换原则是——“四位并一体”。十六进制数→二进制数：十六进制数转换成二进制数的转换原则是：“一位拆四位”，即把一位十六进制数写成对应的4位二进制数，然后按顺序连接即可。例：把(5D.7A4)16转换为二进制数。

(5D.7A4)16=(0101)(1101).(0111)(1010)(0100)=(1011101.0111101001)260快速数制转换开始——所有程序——附件——计算器——查看——程序员缺点：暂不能转换小数位611.3.3

二进制数的运算——算术运算

621.二进制数的加法运算:逢二进一

2.二进制数的减法运算:借一当二

加法运算法则0+0=00+1=1+0=11+1=0

1101+111011011减法运算法则0-0=1-1=01-0=10-1=111011-11101101633.二进制数的乘法运算乘法运算法则0×0=00×1=1×0=01×1=1减法运算法则0÷0=00÷1=01÷1=11101×1010000011010000+11011000001010110111110111011111110111004.二进制数的减法运算1.3.3二进制数的运算

——逻辑运算641.逻辑非运算

逻辑非的真值表 AF=A01102.逻辑与运算

逻辑与的真值表 ABF=A×B000010100111ABA⊕B000011101110653.逻辑或运算

逻辑或的真值表ABF=A+B0000111011114．逻辑异或运算

逻辑异或的真值表1.3.4 数据与信息的表示661.数据单位2.带符号数的表示3.带小数点数的表示4.信息表示1.数据的单位67

计算机内部，数据存储和运算时，通常要涉及的单位和术语有：1．位：

计算机中数据都是以二进制来表示的，一个二进制代码称为一位，记为bit。位是计算机中最小的信息单位。2．字节：

将八位二进制代码为一个单元存放在一起，称为一个字节，记为Byte。字节是计算机中最基本的存储单位。3．字：

一条指令或一个数据信息称为一个字。字是计算机信息交换、处理、存储的基本单元。4．字长：CPU中每个字所包含的二进制代码的位数，称为字长。字长是衡量计算机性能的一个重要指标。字长越长，数据所包含的位数越多，精度越高。5．指令指挥计算机执行某种基本操作的命令称为指令。一条指令规定一种操作，由一系列有序指令组成的集合称为程序。6．容量容量是衡量计算机存储能力常用的一个名词，主要指存储器所能存储信息的字节数。常用的容量单位是B、KB、MB、GB、TB，它们之间的换算关系是：1KB=1024B，1MB=1024KB，

1GB=1024MB，1TB=1024GB。682.带符号数的表示在计算机中有符号的数字有三种表示方法：原码、反码和补码。（1）原码表示法用机器数的最高位代表符号位，其余各位是数的绝对值。符号位若为0，则表示正数，若为1，则表示负数。例如：X=+1001010Y=-1001010

则[X]原=01001010[Y]原=11001010（2）反码表示法正数的反码和原码相同，负数的反码是对原码除符号位外各位取反。例如：[X]反=01001010[Y]反=10110101（3）补码表示法正数的补码和原码相同，负数的补码是该数的反码加1。例如：[X]补=01001010[Y]补=10110110693.带小数点数的表示（1）定点数将小数点的位置固定的数称为定点数。它又区分为定点纯整数和定点纯小数。

定点纯整数就是将小数点固定在机器数的最低位之后，n位定点纯整数表示的数值范围是：

—（2n-1－1）~(2n-1－1)；

70S小数点定点纯小数是指把小数点固定在符号位之后，n位定点纯整数表示的数值范围是：—（1－2－(n-1)）~(1－2－(n-1))71S小数点72110.011(B)=1.10011×2+10=11001.1×2-10=0.110011×2+11阶码数符阶符尾数1100110011N=数符

尾数

2阶符

阶码尾数的位数决定数的精度阶码的位数决定数的范围规格化的形式：尾数的绝对值大于等于0.1并且小于1，从而唯一地规定了小数点的位置。

定点整数定点小数（2）浮点数浮点数是指小数点位置可以变动的数。这种表示方法类似于十进制的科学计数法，它增加了数值的表示范围，有效的防止了溢出的发生。4.信息编码十进制BCD码00000100012001030011401005010160110701118100091001731）．BCD（Binary-CodedDecimal）码将十进制的0～9这十个数字分别用四位二进制数来表示的编码就称为BCD码。2）.ASCII码(7位

)0000010100111001011101110000NULDLESP0@P`p0001SOHDC1!1AQaq0010SRXDC2“2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BELETB‘7GWgw1000BSCAN(8HXhx1001HTEM)9IYIy1010LFSUB*:JZjz1011VTESC+;K[k{1100FFS,<L\l|1101CRGS-=M]m}1110SORS.>N^n~1111SIUS/?O_oDEL74b7b6b5

b4b3b2b1

3）．汉字编码75(1)汉字输入码

音码类全拼、双拼、微软拼音、自然码和智能ABC等 形码类五笔字型法、郑码输入法等。(2)区位码将汉字分成若干个区，每区中有94个汉字。由区号和位号（区中的位置）构成区位码。例：“中”位于第54区48位，区位码为5448。

“华”位于第27区10位，区位码为2710。从16-55区为一级汉字，3755个，按汉语拼音排列(常用字)

从56-87区为二级汉字，3008个，按偏旁部首排列。区号区中位置区位码表(仅汉字)区位码表(全部)(3)国标码(GB2312－80)

区号和位号各加32构成国标码。

中:54488680华：

27105942(4)机内码

每个汉字占两个字节。将国标码的每个字节的最高位的0变为1，形成的码叫机内码。汉字在设备或信息处理系统内部最基本的表达形式。汉字国标码汉字内码

中

8680D6D0(0101011001010000)B (1101011011010000)B

华

5942BBAA5942(0011101100101010)B (1011101110101010)B

76汉字字形编码77(5)汉字字形码点阵：汉字字形点阵的代码

有16×16、24×24、32×32、48×48等编码、存储方式简单、无需转换直接输出放大后产生的效果差矢量：存储的是描述汉字字形的轮廓特征

矢量方式特点正好与点阵相反（6）汉字地址码每个汉字字形码在汉字字库中的相对位移地址地址码和机内码要有简明的对应转换关系7879组平面行

字位最高位为0基本多文种平面（BMP）：0组0平面，包含字母、音节及表意文字等。例如：‘A’ 41H(ASCII) 00000041H(UCS) ‘大’ 3473H(GB2312) 00005927H(UCS(6)其他汉字编码UCS码、Unicode码、GBK码、BIG5码等

国际标准：通用多八位编码字符集UCS(UniversalCodeSet)世界各种文字的统一的编码方案，一个字符占4个字节。分为：其他汉字编码80Unicode码

另一国际标准：采用双字节编码统一地表示世界上的主要文字。其字符集内容与UCS的BMP相同。

GBK码

GBK等同于UCS的新的中文编码扩展国家标准，2字节表示一个汉字第一字节从81H~FEH，最高位为1；第二字节从40H~FEH，第二字节的最高位不一定是1。

BIG5编码台湾、香港地区普遍使用的一种繁体汉字的编码标准，包括440个符号，一级汉字5401个、二级汉字7652个，共计13060个汉字。1.4 计算机思维简介811.4.1科学思维与计算思维1.4.2 计算机学科中蕴涵的计算思维

1.4.3 计算思维与其他学科的关系

1.4.1科学思维与计算思维

科学思维理论思维（TheoreticalThinking）理论思维又称逻辑思维，是以推理和演绎为特征的推理思维，以数学学科为代表；实验思维（ExperimentalThinking）实验思维又称实证思维，是以观察和总结自然规律为特征的，以物理学科为代表；计算思维（ComputationalThinking）计算思维又称构造思维，以设计和构造为特征，以计算机学科为代表。821.4.1科学思维与计算思维科学思维的含义和重要性在于它反映的是事物的本质和规律。科学思维三个基本原则：在逻辑上要求严密的逻辑性，达到归纳和演绎的统一；在方法上要求辩证地分析和综合两种思维方法；在体系上，实现逻辑与历史的一致，达到理论与实践的具体的历史的统一。2006年3月，美国卡内基梅隆大学（CMU）的周以真（JeannetteM.Wing）教授首次对“计算思维”做了界定。周以真认为：计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类行为的，它涵盖了计算机科学的一系列思维活动。831.4.1科学思维与计算思维国际教育技术协会（ISTE）和计算机科学教师协会（CSTA）于2011年给计算思维做了一个可操作性的定义，即计算思维是一个问题解决的过程，该过程包括以下特点：制定问题，并能够利用计算机和其他工具来帮助解决该问题。要符合逻辑地组织和分析数据。通过抽象，如模型、仿真等，再现数据。通过算法思想（一系列有序的步骤），支持自动化的解决方案。分析可能的解决方案，找到最有效的方案，并且有效结合这些步骤和资源。将该问题的求解过程进行推广并移植到更广泛的问题中。841.4.2计算机学科中蕴涵的计算思维851.图灵机与可计算性——模式化、抽象化思维2.冯·诺依曼结构——结构化、分治化思维3.算法与编程——流程化、自动化思维4.计算机类工程师的计算思维861．图灵机与可计算性——模式化、抽象化思维图灵机由以下几个部分组成：（1）一条无限长的纸带TAPE。（2）一个读写头HEAD。（3）一套控制规则TABLE。（4）一个状态寄存器。图灵机是关于计算机的抽象模型。首先提炼可计算性的一般规律，然后通过抽象，剥去事务不重要的方面而关注实质内容，从而把复杂事务变得非常清晰。我们在学习过程中，应逐步养成科学地抽象问题的习惯，关注事务发展变化规律