大学计算机基础教程3(课件PPT)

信息编码及信息表示第二讲内容1、进制的基本概念2、二进制运算3、进制之间的转换0进制的起源❑计数系统(5万年前开始)◆刻痕◆结绳记事◆算筹◆进位制(进制)❑进制◆一种计数方法，一般用于刻画事物间的数量关系，是人们在长期实践中发现和发明的十进制传说起源于用十个手指头计数二进制传说起源于中国道教的八卦？◆进位计数制，简称进制◆生活中的常用的还有哪些进制？◆任何一个数，可以用不同的进位制表示❑基本符号集◆表示某种进位制所具有的数字符号的个数❑语法规则◆合法字符串：数符排列规则❑语义规则◆逢十进一❑基本运算◆四则运算十进制5 4 3 . 2 1↓ ↓ ↓ ↓ ↓102101 100 10-1 10-2百十个逢十进一1.进制的基本概念——8/16进制❑八进制◆基数是“8”：0，1，2，3，4，5，6，7❑十六进制◆基数是“16”：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A ，B ，C ，D ，E ，F （10, 11, 12, 13, 14, 15）逢八进一逢十六进一2.二进制运算❑算术运算◆加、减、乘、除❑逻辑运算◆与、或、非、异或2.二进制运算——算数运算❑加法：“逢二进一”0＋0＝0；0＋1＝1＋0＝1；1＋1＝10❑减法：“借一当二”0－0＝0；1－0＝1；1－1＝0；0－1＝1❑乘法：“被乘数的移位与相加”0×0＝0；1×0＝0×1＝0；1×1＝1❑除法：“除数的移位与相减”1 ÷1＝1；0 ÷1＝0；( 0÷0＝0 ;1 ÷0无意义)2.二进制运算——逻辑运算❑计算机中的逻辑运算是按“位”进行的，上述真值表代表了每一位的计算公式◆010 ∧110 = 010◆010 ∨110 = 110◆⌝010 = 101◆010 ⊕110 = 100练习一❑11011 + 11001 = 110100❑11.101 1.01 = 10.011❑A=10110101，B=10010011，C=01011101◆(A ∨B) ⊕!(B ∧C) = 01011001计算机为什么采用二进制？V ◆易于物理实现（只需0、1两个状态）◆运算规则简单◆适合逻辑运算◆通用性强◆表示数据抗干扰能力强，可靠性高9 9 9 998 8 8 88 9 9 9 1×R(R ＋1)/2研讨：通信密语的编码假设有两支友邻军队夜间在一条河的两岸并行行军。

2018/10/8今日目标❑建模和模拟冯氏结构的机器执行指令◆一个名字叫TOY 的计算机❑计算思维的本质是两个“A ”，抽象（Abstract ）和自动化（Automatic ）◆前者对应着建模，后者对应着模拟什么是抽象？⏹艺术中的抽象☐绘画2w1画家的职责不是借助具体形象反映现实,而是以抽象的形象表达科学的真实毕加索《牛》幻灯片 3w1 举几个抽象的例子艺术：抽象画、音乐北京上海地铁图wang, 2011/10/11什么是抽象？⏹艺术中的抽象☐绘画⏹生活中的抽象☐地铁图45The London Underground Map (1928)Harry Beck6The LondonUnderground Map (1928)The LondonUnderground Map (1933)by Harry Beck7北京地铁图8w2幻灯片 9w2 举几个抽象的例子艺术：抽象画、音乐北京上海地铁图wang, 2011/10/11计算机组成结构的抽象（实体抽象）控制器运算器输入设备输出设备存储器计算机组成结构的抽象（实体抽象）14计算的抽象（概念抽象）⏹什么是计算？☐从一个符号串变换成另一个符号串☐Peter J. Denning ：Computation is a sequence of representations .⏹图灵机导致了计算的形式概念什么是模拟？（百度百科）⏹模拟是对真实事物或者过程的虚拟。

☐场景游戏就是对现实世界的虚拟⏹模拟要表现出选定的物理系统或抽象系统的关键特性。

16今日目标⏹建模和模拟一个名字叫TOY 的计算机☐冯氏结构☐执行指令⏹建模（抽象）已由冯诺依曼完成了⏹下面我们用Python 程序来虚拟实现这台机器的自动化执行指令的过程控制器运算器输入设备输出设备存储器Let’s GO！18☐主存单元（房间）✓大小：一个字节(8bit)(房间大小）☐存储容量（房间数量）☐主存地址：每个主存单元有一个编号（房间号）✓编号从0开始，依次加1✓地址码的长度决定系统支持的最大主存容量内存......00000001 (10110110)⏹哪种数据结构适合用来模拟主存？☐主存↔列表✓1000个元素↔1000个主存单元✓元素编号↔主存地址✓元素类型：整数20mem = [0]*1000mem 用于模拟主存，共1000个主存单元⏹用哪种数据结构来模拟寄存器？☐通用寄存器组（R0,R1……R9）↔列表☐程序计数器↔变量pReg ☐指令计寄存器↔变量iReg ✓类型统一为整型，可根据需要转换21= [0]*1000 mem = [0]*1000reg = [0]*10 pReg = 0iReg = 0mem 用于模拟主存，共1000个主存单元CPU 寄存器24address = int(flds[0])= int(flds[1]) 如何将硬盘程序里指令加载入内存？lin: ‘100031012'try:[‘100', '031012']地址：100指令：031012flds = lin.split()address = int (flds[0])instruc = int (flds[1]) mem[address] = instruc if first:pReg = addressfirst = False except : pass载入一条指令TOY计算机之执行程序请键入以下程序并运行33run('D:sum100.mml')mem def run('D:\\sum100.mml')print(mem[11])= [0]*1000; reg = [0]*10;pReg = 0; iReg = 0printMachineState ():def loadProgram (file):def cycle ():def run (fileName):‘prog1.mml')print(mem[105])教材第142~144页run(‘sum100.mml')print(mem[11])。

01计算机概述与发展历程Chapter计算机的定义与分类计算机的定义计算机的分类计算机发展历程及趋势计算机发展历程计算机发展趋势摩尔定律与硬件技术更新摩尔定律在一个芯片上集成的晶体管数量每18个月翻一倍，而价格降低一半。

它揭示了硬件技术更新的速度之快。

硬件技术更新随着半导体工艺技术的不断进步，中央处理器（CPU）的性能不断提高，同时，内存储器、外存储器等硬件设备的性能也在不断提升。

此外，新型硬件技术如可穿戴设备、智能家居等也在不断涌现。

02计算机系统组成及工作原理Chapter01020304中央处理器（CPU ）输入设备存储器输出设备系统软件如操作系统、编译器等，用于管理计算机资源和提供基础服务。

应用软件如办公软件、游戏等，用于满足用户特定需求。

编程语言及其处理程序用于编写计算机程序，将人类可读的代码转换为机器可执行的指令。

存储程序控制原理二进制数制与编码指令系统与寻址方式中断与异常处理工作原理简介03操作系统基础与应用Chapter操作系统概念及功能操作系统功能操作系统定义处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理以及用户接口。

操作系统作用批处理操作系统分时操作系统实时操作系统网络操作系统分布式操作系统大量的计算机通过网络被连结在一起，可以获得极高的运算能力及广泛的数据共享。

窗口操作熟悉窗口组成元素，掌握窗口的最大化、最小化、关闭等操作，理解窗口滚动条的使用。

启动与退出掌握正确的开机和关机步骤，理解注销、睡眠、休眠等概念。

桌面操作了解桌面组成元素，掌握桌面背景设置、图标排列及删除等操作。

菜单操作了解菜单类型及约定，掌握下拉菜单和快捷菜单的操作方法。

对话框操作熟悉对话框组成元素，掌握选项卡、文本框、列表框、复选框和单选框等控件的操作方法。

Windows 操作系统基本操作04办公软件应用技能提升ChapterWord文档编辑与排版技巧文本输入与编辑格式设置插入对象样式与模板Excel 电子表格数据处理方法01020304数据输入与编辑公式与函数数据排序与筛选图表制作掌握新建幻灯片、复制幻灯片、调整布局等基本操作。