第1章 计算机基础知识(1)
54页1、第1章计算机基础知识学习目标学习目标了解计算机的基础知识;掌握计算机常用数制和编码;掌握计算机的基本结构和系统组成;了解多媒体的基础知识;了解计算机安全知识;目录目录1.1计算机概述1.2计算机常用的数制和编码1.3 常见的信息编码1.4 计算机系统的组成1.5 多媒体1.6 计算机安全1.1计算机概述计算机概述计算机(computer)俗称电脑,是一种用于高速计算的电子计算机器,可以进行数值计算,又可以进行逻辑计算,还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行,自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。1.1.1计算机的发展计算机的发展1.大型机阶段(20世纪40-50年代)(1)第1代:采用电子管制作(2)第2代:采用晶体管制作。(3)第3代:采用中、小规模集成电路制作。(4)第4代:采用大规模、超大规模集成电路制作2.小型机阶段(20世纪60-70年代)3.微型机阶段(20世纪70-80年代)4.客户机/服务器阶段:即C/S阶段5.互联网阶段6.云计算时代1.1.2 计算机的特点计算机的特点1.运算速度快2.计算精确度高3.记忆能力强4.可靠的逻辑判断能力5.有自动控制能力1.1.3
2、 计算机的应用计算机的应用计算机的应用已渗透到人类社会生活的各个领域,成为未来信息社会的强大支柱。计算机的应用范围,按其应用特点,可以划分以下几个方面。1.科学计算(或称为数值计算)2.过程检控3.信息管理(或称数据处理)4.辅助系统5.人工智能6.语言翻译1.2 计算机常用的数制与编码计算机常用的数制与编码数制也称进位计数制,是指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。编码是采用少量的基本符号,选用一定的组合原则,以表示大量复杂多样的信息的技术。计算机是信息处理的工具,任何信息必须转换成二进制数据后才能被计算机进行处理、存储和传输。1.2.1 数制数制我们习惯使用的十进制数由0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个不同的符号组成,每一个符号处于十进制数中不同的位置时,它所代表的实际数值是不一样的。例如1976可表示成:11000910071061110391027101 6100式中每个数字符号的位置不同,它所代表的数值也不同,这就是经常所说的个位、十位、百位、千位、的意思。1.2.1 数制数制数位:是指数码在一个数中所处的位置。基数:是数制所使用的数码个数。例如:二进制数基
3、数是2,每个数位上所能使用的数码为0和1两个数码。在数制中有一个规则,如果是N进制数,必须是逢N进1。对于多位数,处在某一位上的“1”所表示的数值的大小,称为该位的位权。例如,二进制第2位的位权为2,第3位的位权为4。十进制第2位的位权为10,第3位的位权为100。例如:二进制数1011表示十进制数11,如下所示:(1011)2 1230221211208021111.2.1 数制数制1.二进制具有两个不同的数码符号0、1,其基数为2;二进制数的特点是逢二进一。一个二进制数各位的权是以2为底的幂。2.八进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。一个八进制数各位的权是以8为底的幂。3.十六进制具有十六个不同的数码符号09、AF,其基数为16,十六进制数的特点是逢十六进一。十六进制的权是以16为底的幂。1.2.2 数制转换数制转换1.十进制数与二进制数之间的转换(1) 十进制数与二进制数之间的转换采用“除2取余法”,把被转换的十进制整数反复地除以2,直到商为0,所得的余数(从末位读起)就是这个数的二进制表示。例如,将(215)10转换成
4、二进制整数的方法如下:于是,(215)10(11010111)21.2.2 数制转换数制转换(2) 十进制小数转换成二进制小数采用“乘2取整法”,将十进制小数连续乘以2,选取进位整数,直到满足精度要求为止。例如,将十进制小数(0.6875)10 转换成二进制小数的方法。将十进制小数0.6875连续乘以2,把每次所进位的整数,按从上往下的顺序写出。于是,( 0.6875)10(0.1011)2同理,十进制小数转换成八进制小数的方法是“乘8取整法”或“十-二-八”,十进制小数转换成十六进制小数的方法是“乘16取整法”或“十-二-十六”。1.2.2 数制转换数制转换(3) 二进制数转换成十进制数将二进制数按权展开求和的方法可以将二进制数转换成十进制数。(abc)2=(a*22+b*21+c*20)10同理,非十进制数转换成十进制数的方法是把各个非十进制数按权展开求和即可。(abc)x=(a*x2+b*x1+c*x0)101.2.2 数制转换数制转换2.二进制数与八进制数之间的转换(1)二进制数转换成八进制数采用“三位一并法”,将二进制数从小数点开始,整数部分从右向左3位一组,小数部分从左向右
5、3位一组,不足三位用0补足即可,每组对应一位八进制数即可得到八进制数。例如,将(100011101110.1011)2化为八进制数的方法如下:100 011 101 110.101 100 4 3 5 6 . 5 4于是,(100011101110.1011)2(4356.54)81.2.2 数制转换数制转换(2)八进制数转换成二进制数采用“一分为三法”,以小数点为界,向左或向右每一位八进制数用相应的三位二进制数取代,然后将其连在一起即可。例如,将(4237.432)8转换为二进制数的方法如下: 4 2 3 7 . 4 3 2 100 010 011 111 . 100 011 010于是,(4237.432)8(100010011111.100011010)21.2.2 数制转换数制转换3.二进制数与十六进制数之间的转换(1) 二进制数转换成十六进制数采用“四位一并法”,将二进制数从小数点开始,整数部分从右向左4位一组,小数部分从左向右4位一组,不足四位用0补足即可,每组对应一位十六进制数即可得到十六进制数。例如,将(100011101110.1011)2二进制数转换为十六进制数。1
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