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第一章 计算机文化与信息社会. 同学们好!现在我们学习计算机文化与信息社会。. 计算机的发展与应用. 1.1. 计算机中信息的表示. 1.2. 第一章 计算机文化与信息社会. 一、计算机发展简介. 二、计算机的特点与应用. 三、计算机文化与信息. 1.1 计算机的发展与应用. 目 录. 退 出. 一 . 计算机发展简介. 1. 电子计算机的诞生.
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第一章 计算机文化与信息社会 同学们好!现在我们学习计算机文化与信息社会。
计算机的发展与应用 1.1 计算机中信息的表示 1.2 第一章 计算机文化与信息社会
一、计算机发展简介 二、计算机的特点与应用 三、计算机文化与信息 1.1 计算机的发展与应用 目 录 退 出
一. 计算机发展简介 1. 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 (Electronic Numerical Integrator And 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。 目 录 退 出
2. 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、分布式操作系统、高级语言等。 目 录 退 出
3. 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 目 录 退 出
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Ⅱ”巨型机。 目 录 退 出
二. 计算机的特点与应用 1. 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 目 录 退 出
2. 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 3、小型机 4、微型机 5、工作站 6、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。 目 录 退 出
3. 计算机的应用 ⑴ 科学计算 ⑵ 数据处理 ⑶ 实时控制 ⑷ 计算机辅助设计与计算机辅助制造 ⑸ 智能模拟 ⑹ 通信和文字处理 ⑺ 多媒体技术 ⑻ 网络技术与信息高速公路 ⑼ 教育 ⑽ 军事 ⑾ 电子商务 目 录 退 出
三. 计算机文化与信息 1. 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(World Conference on Computer in 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”(Computer Literacy)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”。 目 录 退 出
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。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。 2. 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。 目 录 退 出
3. 人类经历的信息革命 第一次信息革命:语言的产生--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--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--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--成为推动人类文明向前发展的巨大动力。 目 录 退 出
计算机中常用的数制及相互转换 计算机中数的表示方法 信息编码 1.2 计算机中信息的表示 目 录 退 出
一、计算机中常用的数制及相互转换 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 = 6×102+6×101+6×100+6×10-1+6×10-2 目 录 退 出
(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。 1×25+1×24+1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-2 例:(101101.11) 2 = = 32 + 0 + 8 + 4 + 0 +1 + 0.5 + 0.25 = (45.75)10 目 录 退 出
(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 = 6×82 + 4×81 + 2×80 = (418)10 (10, 100 , 101 . 010, 110, 1)2 = (245.264)8 (267.435)8 = (010110111.100011101)2 目 录 退 出
(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(11)、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)16 = 9×162 + 11×161 + 4×160 + 4×16-1 = (2484.25)10 目 录 退 出
二──十六进制对照表 二──八进制对照表 二进制 十六进制 0000 0 二进制 八进制 0001 1 000 0 0010 2 0011 3 001 1 0100 4 010 2 0101 5 0110 6 011 3 0111 7 100 4 1000 8 1001 9 101 5 1010 A 110 6 1011 B 1100 C 111 7 1101 D 1110 E 目 录 退 出
小 结 无论是什么进制的数,都有两个共同点,即按基数来进、借位;用位权值来计数,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…B2B1B0.B-1B-2…B-m,则该数可以写成其对应的展开式如下: Bn×An + Bn-1×An-1 +…+ B2×A2 + B1×A1 + B0×A0 + B-1×A-1 + B-2×A-2 +… + B-m×A-m 目 录 退 出
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——由方法一和方法二综合组成。 目 录 退 出
例1:(13)10 = ( )2 余数 二进制数低位 2 1 3 6 1 2 2 3 0 2 1 1 二进制数高位 0 1 目 录 退 出
例1:(13)10 = ( )2 1101 余数 二进制数低位 2 1 3 6 1 2 2 3 0 2 1 1 二进制数高位 0 1 目 录 退 出
例2: (0.6875)10 = ( )2 0. 6 8 7 5 整数 × 2 二进制数高位 1. 3 7 5 0 1 × 2 0. 7 5 0 0 × 2 1. 5 0 1 二进制数低位 × 2 1. 0 1 目 录 退 出
例2: (0.6875)10 = ( )2 0.1011 0. 6 8 7 5 整数 × 2 二进制数高位 1. 3 7 5 0 1 × 2 0. 7 5 0 0 × 2 1. 5 0 1 二进制数低位 × 2 1. 0 1 目 录 退 出
例3:(13.6875)10 =(13)10+(0.6875)10 =(1101)2+(0.1011)2=(1101.1011)2 例4:(101.101)2 =1×22 + 0×21 +1×20 + 1×2-1 + 0×2-2 +1×2-3 =4 + 0 + 1 + 0.5 + 0 + 0.125 = (5.625)10 目 录 退 出
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 目 录 退 出
4、二进制与八进制、十六进制之间的相互转换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 目 录 退 出
(1111011011.100101011)2 = (11,1101,1011.1001,0101,1000)2 = (3DB.958)16 例:(A3B.C) 16 = (101000111011.1100)2 = (101000111011.11)2 (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。 (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。 目 录 退 出
二、计算机中数的表示方法 计算机中的数据: ①数值型数据:128,(32.56)8; ②非数值型数据:“学生”、“0730-8845139”。 1. 计算机中数的有关概念 ① 数的长度 在计算机中,数的长度按比特(bit)来计算。但因存储容量常以“字节”为计量单位,所以数据长度也常以字节为单位计算。 1字节(byte)=8比特(bit) 目 录 退 出
② 数的符号 一般用数的最高位(左边第一位)来表示数的正负号,并约定以“0”表示正,以“1”表示负。 ③ 小数点的表示方法 在计算机中表示数值型数据,其小数点的位置总是隐含的。 目 录 退 出
2. 定点数表示方法 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 格式: ② 定点小数 格式: 范围:-2n-1~(2n-1) 和 – 1~ (1 – 2-(n-1)) 目 录 退 出
00001001 010000000010000000000000 3. 浮点数的表示方法 格式: 阶码是指数部分的值,表示幂次,其基数通常取2。 X = + d ×2+E 例如: 256.5 的浮点格式(32位)为: 阶码: 7位 阶符 数符 尾数:23位 所以 (256.5)10 = (0.1000000001)2×29 目 录 退 出
4. 原码、反码、补码 (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。 例:二进制数 + 1000110的原码表示为:01000110 二进制数 -1000110的原码表示为:11000110 (2)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。 目 录 退 出
例:二进制数 + 1000110的反码表示为:01000110 二进制数 -1000110的反码表示为:10111001 (3)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。 例:二进制数 + 1000110的补码表示为:01000110 二进制数 -1000110的补码表示为:10111010 目 录 退 出
原码、补码的几个例子 十进制 原 码 补 码 87 -87 127 -127 0 -0 01010111 01010111 11010111 10101001 01111111 01111111 11111111 10000001 00000000 00000000 10000000 00000000 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。 目 录 退 出
补码的加减法可用下列公式进行: [ X + Y ]补= [ X ]补+ [ Y ]补 [ X -Y ]补= [ X ]补+ [- Y ]补 [[ X ]补] 补= [ X ]原 目 录 退 出
例: 设 X=44 Y=59 求X +Y = ? X-Y = ? 由 [ X ]补= 0101100 [ Y ]补= 00111011 [ -Y ]补=11000101 [ -Y ]原=10111011 故 [ X + Y ]补= [ X ]补+ [ Y ]补= 01100111 得 X + Y = + 1100111 = ( + 103)10 由 [ X -Y ]补= [ X ]补+ [- Y ]补=11110001 [ X -Y ]原= [[ X-Y ]补]求补=10001111 得 X-Y = -0001111 = (- 15)10 目 录 退 出
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:2-1×2-128= 2-129 最大负数:-2-1×2-128=- 2-129 最小负数:-(1-2-23)×2127 也即: 2-129≤|X| ≤ (1-2-23)×2127 目 录 退 出
8421BCD码 十进制数 十进制数 8421BCD码 0000 8 1000 0 9 1 0001 1001 1010 0000 0010 10 2 0011 11 1011 0001 3 12 0100 4 1100 0010 0001 0011 0101 13 5 0110 14 0001 0100 6 0111 7 15 0001 0101 三、信息编码 1. 数值型数据的编码 十进制数与8421BCD编码表 目 录 退 出
2. 字符数据的编码 (1)西文字符的ASCII编码 (2)汉字字符的编码 ① 汉字交换码 GB2312编码总体布局 GB2312编码局部表 目 录 退 出
输入汉字 输入编码 用户 键盘 转换程序 机内码 字形编码 输出 显示器/打印机 汉字库及程序 存储器 机内码 ② 汉字机内码 ③ 汉字输入码 ④ 汉字字形码 ⑤ 国标GB18030-2000 输入码、机内码、字形码之间的关系 目 录 退 出