第一章 计算机基础知识
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第二章 计算机系统基础知识及答案页数:3
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第二章 计算机系统基础知识页数:3
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第二章 计算机基础知识页数:64
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计算机基础知识-Word-文档页数:12
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第二章 计算机系统基础知识页数:28
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第1章计算机基础知识
计算机硬件的发展
电子计算机按其性能分类：
巨型计算机 大型计算机 中型计算机 小型计算机 微型计算机
4
微型计算机是第四代计算机的典型代表
微型计算机的发展
5
发展到以大规模集成电路为主要部件的第四代， 产生了微型计算机 以大规模、超大规模集成电路为主要部件，以 集成了计算机主要部件——控制器和运算器的 微处理器为核心所构造出的计算机系统 微处理器(Microprocessor)/微型计算机 (Microcomputer) 1971年，Intel公司设计了世界上第一个微处 理器芯片Intel4004，开创了一个全新的计算机 时代
同余的概念
同余的性质：
a+M=a(mod M)； a+nM=a(mod M)； 例：以12为模，-4+12=-4 (mod 12) 8= -4 (mod 12) 我们称8与-4对模12来说互为补数。
26
小结：
通过补数，将负数变成正数(减法变成加法) 计算机字长为n时，其模为2n (1 00······00) 计算机的序数是从0开始的，故2n在n位系统中是无 法表示的，它的表示形式与0的表示形式是一样的。
原码
数0的原码有两种不同形式:
[+0]原=00000000B [-0]原=10000000B
21
原码范围：
-127~127 11111111~01111111(0FFH~7FH)
例：8位原码机器数：
真值：x1＝ 84 = +1010100B x2 ＝－84＝－ 1010100B 机器数：[x1]原 = 01010100 [x2]原 = 11010100
符号位 数值位
机器数及真值
当一个数据用16位表示时，用最高位 D15表示符号
第1章 计算机基础知识
现代计算机不仅用来进行计算，还能综合处理声音、图像、 文字、视频和音频信号。
1.1.3 计算机的分类
1、按规模和综合性能指标分类 1) 巨型机：运算速度快，可达到数百亿次/秒。处理能力最强：航天、
气象等尖端领域。我国的“银河”、“神威”和“曙光” 等
2)大型机：运算速度在100万～几千万次/秒，大型、通用、速度较快、
1.2.1 计算机的基本结构
1．冯·诺依曼型计算机的基本结构 1945年美籍匈牙利科学家冯·诺依曼(Von Neumann)提
出了一个“存储程序”的计算机方案。这个方案包含3个 要点：
⑴采用二进制数的形式表示数据和指令。
⑵将指令和数据存放在存储器中。
⑶计算机硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备和输 出设备5大部分组成。
随机存储器 （RAM）
计
内存储器 （内存）
算 机
外存储器（外存）
只读存储器 （ROM） 软盘
硬盘
系
光盘
统
键盘
外设
结
输入
图
显示器、投影机
输出设备（Output）
打印机
微机计算机系统
操作系统
绘图仪
语言处理程序
数据库管理系统
网络通信管理程序
系统软件 应用软件 软件系统
应用软件包 用户程序
几种类型的CPU（奔腾4、赛扬D、AMD）
Pentium 4 506+ 2.66G 接口类型：LGA 775
CPU主频：2.66 针脚数（Pin）：775
CPU外频： 制作工艺：0.09微米 二级缓存容量：1M CPU类型：台式机
64位技术：支持
Celeron D 346 3.06G 接口类型：LGA 775
1.1.3 计算机的分类
1、按规模和综合性能指标分类 1) 巨型机：运算速度快，可达到数百亿次/秒。处理能力最强：航天、
气象等尖端领域。我国的“银河”、“神威”和“曙光” 等
2)大型机：运算速度在100万～几千万次/秒，大型、通用、速度较快、
1.2.1 计算机的基本结构
1．冯·诺依曼型计算机的基本结构 1945年美籍匈牙利科学家冯·诺依曼(Von Neumann)提
出了一个“存储程序”的计算机方案。这个方案包含3个 要点：
⑴采用二进制数的形式表示数据和指令。
⑵将指令和数据存放在存储器中。
⑶计算机硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备和输 出设备5大部分组成。
随机存储器 （RAM）
计
内存储器 （内存）
算 机
外存储器（外存）
只读存储器 （ROM） 软盘
硬盘
系
光盘
统
键盘
外设
结
输入
图
显示器、投影机
输出设备（Output）
打印机
微机计算机系统
操作系统
绘图仪
语言处理程序
数据库管理系统
网络通信管理程序
系统软件 应用软件 软件系统
应用软件包 用户程序
几种类型的CPU（奔腾4、赛扬D、AMD）
Pentium 4 506+ 2.66G 接口类型：LGA 775
CPU主频：2.66 针脚数（Pin）：775
CPU外频： 制作工艺：0.09微米 二级缓存容量：1M CPU类型：台式机
64位技术：支持
Celeron D 346 3.06G 接口类型：LGA 775
计算机基础_基础知识
十六进制: 位合并成 位合并成1位 十六进制 4位合并成 位
例: (1 0 0 1 1 0 1 . 0 1 )2 = ( 115.2 )8 2 5 1 1 (1 0 0 1 1 0 1 . 0 1 )2 = ( 4D.4 )16 4 4 D
P10 表
15
4.
八进制 十六进制
1位拆分为 位 位拆分为3位 位拆分为
(后缀法：1010D 后缀法： 后缀法
1010B
1010O
1010H )
7
1.2.2 数制转换 数制转换(P7)
二、八、十六进制 → 十进制 十进制 → 二、八、十六进制 二进制 → 八、十六进制 八、十六进制 → 二进制
8
1. 二(八、十六 进制 →十进制 按权展开相加 十进制: 八 十六)进制 十进制 各种进制位权如下: 各种进制位权如下 十进制： 十进制：10n……103 102 101 100 . 10-1 10-2 ……10-m
如:
(123.45)=1×102+2×101+3×100+4×10-1+5×10-2 × × × × ×
二进制： 二进制：2n……23 22 21 20 . 2-1 2-2 ……2-m 八进制： 八进制：8n……83 82 81 80 . 8-1 8-2 ……8-m 十六进制： 十六进制：16n……163 162 161 160 . 16-1 16-2 ……16-m
19
1.2.4二进制数的逻辑运算 二进制数的逻辑运算(P12) 二进制数的逻辑运算
1.逻辑加法（或） 逻辑加法（ 逻辑加法 •运算符 “∨” 或 “ +” 运算符 •运算规则 运算规则 0∨0=0 ∨ 1∨0=1 ∨
0∨1=1 ∨ 1∨1=1 ∨
计算机基础知识
第一章计算机基础知识1、人类历史上的第一台电子计算机是由美国宾夕法尼亚大学莫克利教授和他的学生埃克特设计，并在1946 年 2 月15 日投入运行，他的名称叫ENIAC（埃尼阿克），是一台电子数值积分式计算机。
2、计算机的发展：第一代到第四代计算机使用的基本元件分别是电子管、晶体管、中小规模的集成电路、大规模和超大规模的集成电路。
3、计算机按处理数据的方式分为：数字计算机（一般所用的计算机指的是数字计算机）模拟计算机（不如数字计算机精确，但解题速度快，主要运用于远程控制和模拟仿真）数模混合计算机（既能接收、输出和处理模拟量，又能接收、输出和处理数字量）。
按计算机的使用用途分：专用计算机（模拟计算机通常都是专用计算机）通用计算机（一般我们使用的个人计算机都是通用计算机）按计算机的处理能力分：巨型机、大型机、小型机、工作站。
微型机（个人计算机）。
4、生物计算机又称为仿生计算机，它的主要原材料是生物工程技术产生的蛋白质分子，并以此作为生物芯片。
5、计算机的发展：我国从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。
1959年研制成功运行速度为每秒1万次的104机，是我国研制的第一台大型通用电子数字计算机。
1964年研制成功晶体管计算机，1983年我国第一台被命名为“银河”的亿次巨型电子计算机诞生。
1992年10亿次巨型计算机银河-II研制成功。
1995年5月曙光1000研制成功，这是我国独立研制的第一套大规模并行机系统。
2009年10月29日，我国国防科技大学自主研制的首台千万亿次超级计算机“天河一号”问世，在2010年11月发布的第36届世界超级计算机500强排行榜上，“天河一号”超级计算机系统，以峰值速度每秒4700万亿次，持续速度每秒2566万亿次，首次位居世界第一。
6、计算机的特点：处理速度快、计算精度高、记忆存储能力强、具有自动运行能力、具有逻辑判断能力、支持人机交互。
计算机基础教程【大学全套课件】
第一章 计算机基础知识
3.常用工具软件 微机所使用的工具软件种类繁多，各有用途、各有
特色。主要有： （1）压缩和解压缩：Win RAR，Win Zip，ARJ。 （2）杀毒软件：金山毒霸、瑞星杀毒软件、
KV3000、诺顿、卡巴斯基。 （3）翻译软件：金山词霸、东方快车等。 （4）多媒体播放软件：MS Media Player, 金山影霸，
为了区别各种数制，一般用( ) 带下标来表示不同进制的数。例如：十 进制用( )10表示，二进制数用( )2表示。或者在数的后面加一个大写 字母表示该数的进制。B表示二进制数制；O表示八进制数制；D或不 带字母表示十进制数制；H表示十六进制数制。
101110 1103 0 102 1101 1100
第一章 计算机基础知识
与计算机有关常用的几种进位计数制有：
(1) 十进制(十进位计数制) 具有十个不同的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，
其基数为10；十进制数的特点是逢十进一，例如：
(2) 八进制(八进位计数制)
具有八个不同的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7，其基数 为8；八进制数的特点是逢八进一，例如：
2、基本输入输出系统BIOS和CMOS BIOS实际上是一组存储在EPROM中的软件，它被固化在芯片中，并安 装在主板上，负责对基本I/O系统进行控制和管理。而CMOS是一种存 储BIOS所使用的系统配置的存储器，它分为两部分：一部分存储口令， 另一部分存储启动信息。当计算机断电时，其内容由一个电池供电予 以保存。用户利用CMOS可以对微机的基本参数进行设置。
1.3.4 外存 1、硬盘
第一章 计算机基础知识
优点：容量大，存取速度快、可靠性高、存储成本低等。
第一章 计算机基础知识
计算机基础知识
第一章计算机基础知识1.1 概述1.1.1计算机发展简史通常所说的计算机是指电子数字计算机，是一种在程序控制下自动进行信息处理的电子设备。
1.计算机发展的四个阶段世界上第一台电子数字积分计算机（ENIAC,electronic numerical integator and computer）于1946年2月在美国宾夕法尼亚大学诞生。
半个多世纪来，随着半导体技术的不断进步、计算机的应用需求不断扩展、各行各业对计算机处理信息的能力要求越来越高的推动下，计算机设计生产技术以日新月异的速度发展，先后经历了以电子管、晶体管、集成电路、大规模和超大规模集成电路为主要元器件的四个时代。
1）第一代计算机（1946-1957年）这一代计算机以电子管为基本物理器件，称为“电子管时代”。
电子管计算机的体积大、耗电量大、容量小、速度慢、价格贵。
如ENIAC共用了18000多个电子管，重30t，占地面积160m,耗电150KW。
在这个时代，人们用机器语言和汇编语言编程，计算机的应用范围仅限于军事和科学计算。
2）第二代计算机（1958-1964年）这一代计算机以晶体管作为基本物理器件，称为“晶体管时代”。
晶体管计算机与电子计算机相比，具有体积小、耗电省、速度快、寿命长、成本低、功能强等优点。
这个时代已出现了操作系统和高级程序设计语言，如Fortran语言等，计算机除了应用于军事和科学计算外，还开始用于数据处理、事务管理和过程控制等方面。
3）第一代计算机（1965-1970年）这一代计算机以中小规模集成电路作为基本物理器件。
第三代计算机与第二代相比，它的体积缩小，耗，电量减小，功能、可靠性增强，运算速度提高。
这一时期出现了更多的高级程序设计语言，操作系统进一步完善，计算机已开始应用于各个领域。
4）第四代计算机（1971年至今）这一代计算机以大规模、超大规模集成电路作为基本物理器件。
计算机的体积更小、耗电量更少、功能更强、寿命更长、可靠性更高。
第一章计算机基础知识
和链接等。
网络攻击防护
要点一
总结词
了解常见的网络攻击手段和防护方法，如防火墙、入侵检 测系统等，加强网络安全意识，不轻易泄露个人信息。
要点二
详细描述
随着网络的普及，网络攻击也日益增多。常见的网络攻击 手段包括拒绝服务攻击、钓鱼攻击、恶意软件感染等。为 了防止网络攻击，需要采取有效的防护措施，如使用防火 墙、入侵检测系统等安全设备，加强网络安全意识，不轻 易泄露个人信息。
互联网计算机时代
总结词
互联网计算机时代始于20世纪90年代，主 要特点是计算机网络技术的发展和应用。
详细描述
互联网计算机时代始于1991年的World Wide Web（万维网），它使得互联网成为 一个全球性的信息共享平台。随着互联网的 普及和深入应用，人们的生活、工作、学习 等方面都发生了深刻的变化。同时，互联网 技术的发展也催生了许多新的产业和商业模 式，如电子商务、在线教育等。
自动控制是指利用计算机对生产过程、机械装置等进行自动化控制，以提高生产效率、减少人工干预的过程。
详细描述
自动控制广泛应用于工业生产、航空航天、交通运输等领域。通过自动控制，可以实现精确控制、快速响应和高 效生产，提高生产效率和产品质量。
辅助设计
总结词
辅助设计是指利用计算机进行产品设计、工程制图、虚拟仿真等过程，以提高设计效率和设计质量。
数据备份与恢复
总结词
定期备份重要数据，并采取多种方式进行备份，确保数 据安全。同时，了解数据恢复的方法和步骤，以应对数 据丢失的情况。
详细描述
数据备份是保护数据安全的重要措施。为了防止数据丢 失或损坏，需要定期备份重要数据，并采取多种方式进 行备份，如本地备份、云备份等。同时，了解数据恢复 的方法和步骤，以应对数据丢失的情况。在数据备份和 恢复的过程中，需要注意数据的完整性和可用性，确保 数据的安全可靠。
网络攻击防护
要点一
总结词
了解常见的网络攻击手段和防护方法，如防火墙、入侵检 测系统等，加强网络安全意识，不轻易泄露个人信息。
要点二
详细描述
随着网络的普及，网络攻击也日益增多。常见的网络攻击 手段包括拒绝服务攻击、钓鱼攻击、恶意软件感染等。为 了防止网络攻击，需要采取有效的防护措施，如使用防火 墙、入侵检测系统等安全设备，加强网络安全意识，不轻 易泄露个人信息。
互联网计算机时代
总结词
互联网计算机时代始于20世纪90年代，主 要特点是计算机网络技术的发展和应用。
详细描述
互联网计算机时代始于1991年的World Wide Web（万维网），它使得互联网成为 一个全球性的信息共享平台。随着互联网的 普及和深入应用，人们的生活、工作、学习 等方面都发生了深刻的变化。同时，互联网 技术的发展也催生了许多新的产业和商业模 式，如电子商务、在线教育等。
自动控制是指利用计算机对生产过程、机械装置等进行自动化控制，以提高生产效率、减少人工干预的过程。
详细描述
自动控制广泛应用于工业生产、航空航天、交通运输等领域。通过自动控制，可以实现精确控制、快速响应和高 效生产，提高生产效率和产品质量。
辅助设计
总结词
辅助设计是指利用计算机进行产品设计、工程制图、虚拟仿真等过程，以提高设计效率和设计质量。
数据备份与恢复
总结词
定期备份重要数据，并采取多种方式进行备份，确保数 据安全。同时，了解数据恢复的方法和步骤，以应对数 据丢失的情况。
详细描述
数据备份是保护数据安全的重要措施。为了防止数据丢 失或损坏，需要定期备份重要数据，并采取多种方式进 行备份，如本地备份、云备份等。同时，了解数据恢复 的方法和步骤，以应对数据丢失的情况。在数据备份和 恢复的过程中，需要注意数据的完整性和可用性，确保 数据的安全可靠。
计算机基础知识
小数部分处理方法
所以 (38.75)10 =(100110.11)2
3) 二进制和八进制数、十六进制之间的转换
【例5】 将(110101010 .011)2转化为八进制数
所以 (110 101 010 .011)2 =(652.3)8
【例6】将(110101010 .011)2 转化为十六进制数
所以 (110101010 .011)2 =(1AA.6)16
K 字节
1KB = 1024 B = 210B
M（兆）字节 G（吉） 字节 T（太）字节
1MB = 1024 KB = 210KB 1GB = 1024 MB = 210MB 1TB = 1024 GB = 210GB
信存储单位
字(word)：是计算机一次存取、运算、加工
和传送的数据长度，是处理信息的基本单位。
1.3 信息编码及数据存储单元
1.3.2 汉字编码 （1）汉字输入码： 将汉字通过键盘输入到计算机采用的代码称 为汉字输入码，也称为汉字外部码（外码）。汉 字输入码的编码原则应该易于接受、学习、记忆 和掌握，码长尽可能短。 目前我国的汉字输入码编码方案已有上千种， 但是在计算机上常用的有几种，根据编码规则， 这些汉字输入码可分为流水码、音码、形码和音 形结合码四种。
1）将R进制转换为十进制数 【例1】 将(1101.101)2转为十进制数 (1101.101)2 =1×23+1×22+0×21+1×20 +1×21+0×2-2+1×2-3 =8+4+0+1+0.5+0+0.125 =(13.625)10 【例2】 将(137.12)8 转为十进数 (137.12)8 =1×82 +3×81 +7×80 +1×8-1+2×8-2 =64+24+7+0.125+0.03125 =(95.15625)10
第一章计算机基础知识计算机通用能力课程
从而一步一步地自动算完题目。
计算机工作原理
3．计算机由五大部件组成
原始数据 命令/程序
I/O设备
结果
读
取数
内存储器
写
存数
指令
存取命令
运算器
数据线： 控制线：
控制器
输入/输出命令
运算命令
1.5 微型计算机及硬件系统
微型机的硬件结构亦遵循冯·诺依曼型计算 机的基本思想。由中央处理器（CPU）、 存储器和输入/输出接口等集成电路组成， 各部分之间通过总线连接而实现信息交换。
1.2 计算机的特点，应用及分类
计算机的特点:
高速运算能力 计算精度高和可靠的判断能力 具有记忆和逻辑判断能力 具有自动控制能力 通用性，适合各界人士使）
如：天文、地质、气象、航天等涉及的大量计算
信息管理（数据处理）
对信息进行收集、存储、加工、展示、分析和传送 等操作
外部设备
CPU
运算器 控制器
硬件系统
内存（ROM / RAM /Cache）
总线
I/O接口
外存储器
输入设备 输出设备
1.4计算机工作原理
1．计算机采用二进制形式来表示数据和指令 数据：以器件的两种物理状态，如晶体管的“通” 和“断”等来表示，这种器件只能表示二进制代 码。因此，计算机处理的所有数据都要转换成二 进制代码。 指令：计算机中另一种重要信息， 计算机的所有动作都按一条条指令的规定来进行。 指令也用二进制代码表示 操作码 操作数 操作码：指出操作的性质
什么是计算机
计算机是一种能按照事 先存储的程序，自动、 高速进行大量数值计算 和各种信息处理的现代 化智能电子装置。
1.1 计算机的过去，现在和未来
计算机工作原理
3．计算机由五大部件组成
原始数据 命令/程序
I/O设备
结果
读
取数
内存储器
写
存数
指令
存取命令
运算器
数据线： 控制线：
控制器
输入/输出命令
运算命令
1.5 微型计算机及硬件系统
微型机的硬件结构亦遵循冯·诺依曼型计算 机的基本思想。由中央处理器（CPU）、 存储器和输入/输出接口等集成电路组成， 各部分之间通过总线连接而实现信息交换。
1.2 计算机的特点，应用及分类
计算机的特点:
高速运算能力 计算精度高和可靠的判断能力 具有记忆和逻辑判断能力 具有自动控制能力 通用性，适合各界人士使）
如：天文、地质、气象、航天等涉及的大量计算
信息管理（数据处理）
对信息进行收集、存储、加工、展示、分析和传送 等操作
外部设备
CPU
运算器 控制器
硬件系统
内存（ROM / RAM /Cache）
总线
I/O接口
外存储器
输入设备 输出设备
1.4计算机工作原理
1．计算机采用二进制形式来表示数据和指令 数据：以器件的两种物理状态，如晶体管的“通” 和“断”等来表示，这种器件只能表示二进制代 码。因此，计算机处理的所有数据都要转换成二 进制代码。 指令：计算机中另一种重要信息， 计算机的所有动作都按一条条指令的规定来进行。 指令也用二进制代码表示 操作码 操作数 操作码：指出操作的性质
什么是计算机
计算机是一种能按照事 先存储的程序，自动、 高速进行大量数值计算 和各种信息处理的现代 化智能电子装置。
1.1 计算机的过去，现在和未来
第1章计算机基础知识
1.第一台电子计算机是1946年在美国诞生的，该机的英文缩写是ENIAC。
2. 第一台电子数字计算机使用的主要元器件是电子管。
3.人们习惯于将计算机的发展划分为四代，划分的主要依据是计算机所使用的主要元器件。
4.第一台电子数字计算机的运算速度为每秒5000次。
5.第一代计算机的主要应用领域是军事和国防。
6.形成冯.诺伊曼计算机基本结构是在第一代计算机时代，编程采用机器语言和汇编语言。
7.第一代计算机体积大、耗电多、性能低，其主要原因是制约于元器件。
8. 第二代电子计算机的主要元件是晶体管。
9.第二代计算机的运算速度大约为每秒几十万次。
10.计算机发展过程中，提出操作系统概念和开始出现鼠标，并作为输入设备是在第二代计算机的时代。
11.开创计算机处理文字和图形的新阶段是在第二代计算机的时代。
12. 第三代计算机采用的主要电子器件为小规模集成电路。
13. 以集成电路为基本元件的第三代计算机出现的时间为1965-1970。
14. 出现分时操作系统和出现结构化程序设计方法是在第三代计算机的时代。
15. 第三代计算机的运算速度大约是每秒100万次。
16.当前的计算机一般被认为是第四代计算机，它所采用的逻辑元件是大规模、超大规模集成电路。
17.以微处理器为核心组成的微型计算机属于计算机的第四代。
18.LSI的含义是大规模集成电路，VLSI的含义是超大规模集成电路。
19.现代计算机之所以能够自动、连续地进行数据处理，主要是因为具有存储程序的功能。
20.第四代计算机问世的标志是1971年，Intel推出微处理器4004。
21.计算机可分为数字计算机、模拟计算机和混合计算机，这种分类是依据处理数据的方式。
22.以数字量作为运算对象的计算机称为电子数字计算机。
23.用连续变化的模拟量作为运算量的计算机是电子模拟计算机。
24.既可以接收、处理和输出模拟量，也可以接收、处理和输出数字量的计算机是数模混合计算机。
25.将计算机分为通用计算机、专用计算机两类的分类标准是计算机使用范围。
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11110010 11000000 00110010
-
10010010 ← 被减数 01010011 ← 减数 1111111 ← 借位 00111111 ← 差数
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1.2.2 二进制数的运算
2．二进制数的算术运算
（3）二进制乘法 运算规则如下： 0× 0 = 0； 0×1= 0； 1× 0 = 0； 1× 1 = 1。 （4）二进制除法 运算规则如下： 0÷1 = 0； 1÷1 = 1； 0÷0 和 1÷0均无意义。
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1.2.3
数制转换
2．十进制转换为非十进制 转换方法：整数部分除基数取余；小数部分乘基数取整。 【例1.12】将十进制数226.125转换为二进制数。 解：对整数部分的转换采用除2取余法； 对小数部分的转换采用乘2取余法。 0.125
2
余数 226 2 113 …… 0 2 56 …… 1 0 2 28 …… …… 2 14 …… 0 2 7 …… 0 2 3 1 …… 2 1 1 …… 0 1 结果 ：226 ＝ 11100010B 读取顺序
21世纪高职高专规划教材
计算机应用基础
中国水利水电出版社
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课程简介 1.1 计算机概述 1.2 计算机中的数据 1.3 信息编码技术 1.4 微机系统的组成及工作原理 1.5 计算机安全与病毒 1.6 多媒体计算机
关 闭
1.1 计算机概述 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.1.5 计算机的概念 计算机的发展 计算机的分类 计算机的应用 微型计算机
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1.1.1
计算机的概念
1．什么是计算机
计算机是指由电子器件组成的具有逻辑判断和记忆 能力，能在给定的程序控制下，快速、高效、自动完成 信息加工处理、科学计算、自动控制等功能的现代数字 化电子设备。 计算机的特点： ① 数字化； ② 具有记忆和逻辑判断能力； ③ 高速度、高精度； ④ 自动控制。
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1.2.2 二进制数的运算
2．二进制数的算术运算
【例1.5】完成下面二进制数的乘法和除法运算。 解：完成二进制乘/除法运算的竖式运算过程如下：
1101 ← 被乘数 × 1010 ← 乘数 0000 1101 部分积 0000 1101 10000010 ← 乘积
}
1 0001 1011 √10111011 1011
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1.1.5
微型计算机
微处理器的性能指标
字长：计算机一次能并行处理的二进制 位数。 主频：微处理器运行的时钟频率 二级缓存 总线频率
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1.2 计算机中的数据
1.2.1 数制与进位计数制 1.2.2 二进制数的运算 1.2.3 数制转换 1.2.4 数据在计算机中的表示
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1.1.1
计算机的概念
2. 世界上的第一台计算机
1946年2月，ENIAC在美国的宾夕法尼 亚大学诞生。
ENIAC计算机与Pentium计算机的性能比较 （点击此处查看）。
意义：标志着人类社会计算 机时代的开始。
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1.1.2 计算机的发展
计算机的最终诞生是众多科学家几百年 来共同努力的结果（点击此处查看详 情）。 冯〃诺依曼的贡献： 1. 硬件组成结构－运算器、控制器、存 储器、输入设备和输出设备五大部分。 2. 计算机的基本工作原理－存储程序技 术（存储程序、自动执行程序）。
0010 0011
0100 0101 0110 0111
2 3
4 5 6 7
2 3
4 5 6 7
10 11
12 13 14 15
1010 1011
1100 1101 1110 1111
12 13
14 15 16 17
A B
C D E F
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1.2.2 二进制数的运算
1．二进制与计算机
CPU的分类：可分为Intel系列和非Intel系列。 Intel系列：80X86系列，Pentium系列。其兼容
厂家生产的有AMD、Cyrix系列。 非Intel系列：主要有Motorola公司生产的 MC68000系列，苹果电脑公司生产的AppleMacintosh系列微机所使用的power PC等。
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1.2.2 二进制数的运算
3．二进制数的逻辑运算 【例 1.6】求八位二进制数 (10100110)2 和 (11100011)2 的逻辑 “与”和逻辑“或”。 解：逻辑运算只能按位操作，其竖式运算的运算方法如下：
10100110 ∧ 11100011 10100010
10100110 ∨ 11100011 11100111
机技术重要的一个分支。
智能化: 使用计算机模拟人的感觉和思维过程 多媒体化: 使用计算机更有效的处理文字、图形、图像音频等
多媒体信息
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1.1.3
计算机的分类
按处理的信息类型分类： 模拟计算机、数字计算机和混合计算机 按使用范围分类： 专用型和通用型 按规模分： 巨型机、大型机、中型机、小型机、 工作站和微型机。
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1.2.1
数制与进位计数制
逢R进一 采用位权表示
2．进位计数制的基本特点
例1：十进制数3058.72可表示为：
（3058.72）10 = 3×103 + 0×102 + 5×101 + 8×100 + 7×10-1 + 2×10-2
例2：二进制数10111.01 可表示为：
(10111.01)2 = 1×24 +0×23 +1×22 +1×21 +1×20 +0×2-1 +1×2-2 （3AB.65）16= 3×162 + A×161 + B×160 + 6×16-1 + 5×16-2
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1.1.4
计算机的应用
计算机的应用领域如下： 科学计算 数据处理 过程控制 计算机辅助工程 人工智能
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1.1.5
起迄年份 1971～1977 1978～1984
微型计算机
代 别 第一代 第二代 位 数 4～8位 16位 典 型 芯 片 Intel4004、intel8008 intel8086、80286，Z8000， MC68000
1．微机发展的时代划分
1985～1992
1993～2003 2004～今
第三代
第四代 第五代
32位
32位多流水线结构 64位
Intel80386、80486
Pentium、PentiumⅡ、 PentiumⅢ、PentiumⅣ Itanium系列
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1.1.5
微型计算机
2．微机中使用的微处理器芯片
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1.1.2 计算机的发展
1．计算机的发展阶段
代别 年代 1946～1957 1958～1964 逻辑部件 电子管 运算速度 每秒几千次到几 万次 每秒几十万次 晶体管 每秒几十万次到 几百万次 每秒几百万次到 上亿次 64K～2M 内存容量 几千个字 几十万个字 编程语言 机器语言或汇 编语言 FORTRAN、 ALGOL、 COBOL 操作系统
例3：十六进制数3AB.65可表示为：
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1.2.1
数制与进位计数制
2．数制的表示方法 后缀表示法
二进制数 八进制数 下标表示法 二进制数 (1101)2 (327)8 (123)10 (3B7)16 十进制数
1101B
327Q
123D
3B7H
十进制数 十六进制数
八进制数
十六进制数
00001010 + 11010001 11011011
10010010 + 01010011 0010010 11100101
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← ← ← ←
被加数 加数 进位 和数
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1.2.2 二进制数的运算
2．二进制数的算术运算 （2）二进制减法 二进制减法运算的运算规则如下： 0-0=0； 1-0=1； 1-1=0； 0 -1=1 (有借位时借1当2)。 【例1.4】完成下面八位二进制数的减法运算。 解：竖式运算过程如下：
第一代
电子管时代
第二代
晶体管时代
第三代
中小规模集成 电路时代
1965～1970 集成电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 1971～现在
第四代
大规模超大规 模IC时代
大规模及超大 规模集成电路
1M～64G
数据库系统、 网络和分布式 操作系统
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1.1.2 计算机的发展 新一代计算机：超级计算机（智能计算机）， 具有知识表示和逻辑推理能力，具有人---机通 信能力。是把信息采集、存储、处理、通信和 人工智能相结合的计算机系统。 新一代计算机的系统结构研究目标是要改变传 统冯〃诺伊曼机的概念，采用全新的物理器件。 目前，人们仍在不懈努力，力争有所突破。
所以：(10100110)2∧(11100011)2 =(10100010)2 (10100110)2∨(11100011)2 =(11100111)2
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1.2.2 二进制数的运算
3．二进制数的逻辑运算