第一讲 计算机基础知识,1.信息与数据的概念及区别,1.信息：事物的属性。与外部世界交换的内容（维纳）、能消除不确定性（香农）。2.数据：存储在某种媒体上可以加以鉴别的符号资料。3.区别：数据是信息的具体表现形式，是信息的载体，而信息是对数据进行加工得到的结果。,信息数据,2.计算机文化的概念,1.信息社会（即信息化社会）的三大资源：物质、能源和信息。2.文化发展的四个里程碑：语言的产生、文字的使用、印刷术的发明与计算机文化。3.计算机文化的真正内涵：计算机文化具有计算机信息处理能力。,现代信息技术=计算机技术微电子技术通信技术,3.计算机的概念,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设备。,4.计算机的起源,1.起源：1946年在美国的宾夕法尼亚大学第一台电子计算机ENIAC诞生。,第一台计算机不具备现代计算机的主要原理特征：存储程序和程序控制,冯诺依曼首次提出计算机存储程序的概念（存储程序和程序控制），及计算机的硬件组成：存储器、计算器、控制器、输入设备和输出设备。,5.计算机的发展史及趋势,发展趋势,发展史,6.计算机的特点,高速性:运算速度快精确性:计算精度高存储性:存储容量大通用性:通用性强自动性:工作自动化,7.计算机的分类,巨型机,大型机,小型机,微型机(PC),工作站,按计算机规模分类,服务器,8. 计算机的应用领域,科学计算（数值计算）信息管理（数据处理）过程控制（自动控制）计算机辅助系统 辅助设计(CAD) 、CAM（辅助制造） CAT(辅助测试)、辅助教学(CAI)、辅助管理CMI 、计算机集成制造系统CIMS人工智能 网络通信,辅助教育CBE,9.数制的概念及分类,数制：是指表示数值的方法。进位计数制：用进位的方法进行计数的数制，简称进制。如:十进制数111。非进位计数制：用非进位的方法进行计数的数制。简称“非进制”。如罗马数字 。,计算机中的数据采用二进制表示的主要原因：易用电路实现运算规则简单逻辑性强,10. 进制的有关概念,数码：一组用来表示某种数制的符号。如：1、2、3、4、A、B、C等。基数：某个进制所使用的数码个数，常用“R”表示，称R进制。如十进制的数码是09十个，基数R=10。位权：指数码在不同位置上的权值。如十进制数111.11。位权与基数的关系：位权的值等于基数的若干次幂(从小数点开始向左分别为0,1,；向右分别为-1,-2。)运算规则：逢R进1,11.进制的表示,进位方法：逢R进一，借一当R进制的表示：数字下标法 (N)R (1001)2 (735)8 (AEF06)16,位权法：把R进制数按位权展开求和即可。示例：1110B=123+122+121+020 =8+4+2+0 =14D 1110 O =（？）D 1110 H =（？）D,试做！,584D,4368D,12. 进制的转换（整数）,比较4个选项，找最值,结果：144,余数法：将一个十进制整数连续地整除以基数R，并取其余数，直到商为零，将所得余数倒序排列即可示例：100D=（？）O,R进制整数,144O,=（？）H=（？）B,1100100B,64H,试做！,余数,100,8,8,8,十进制整数,2）,题1： 75D ？B,结果为：1001011,75,2,37,1,2,18,1,2,0,9,2,4,1,2,2,0,2,1,0,2,0,1,题2： 100 D=（？）B=（？）H=（？）O,方法：分别将整数二进制化（十六进制化、八进制化）即可.,因为：100D= 1100100B=144O=64H所以：100D=1100100B =144O =64H,二进制 八进制,示例：,010101110111,25 6 7 O,自右向左、每3位并1位，不足者补0。,二、八进制之间的转换,3）,B,一位拆4位,8 A 5 H,二进制 十六进制,示例：,1000 1010 0101 B,自右向左每4位并1位，不足者补0。,二、十六进制之间的转换,4）,例1: 将八进制数 74O 转换成为二进制数解:74O=111 100B=111100B例2: 将十六进制数 5AH 转换成为二进制数解: 5AH=0101 1010B=1011010B例3: 将二进制数101101B 转换成为八进制数解: 101101B =101 101B =55O例4: 将二进制数 1111011011B 转换为十六进制数解: 1111011011B=0011 1101 1011B=3DBH,练 习,1.计算机中数据的单位：,位,字，字长,位(b)、字节(B)、字(w),字节（8位）,字:是一条指令或一个数据信息。字长:计算机一次所能处理的实际位数长度。是衡量计算机性能的一项重要技术指标 。,13. 信息的编码字、字节、位的概念,计算机存储数据的最小单位。一个二进制位只能表示0或1。,是计算机进行信息交换、处理、存储的基本单元。,13. 信息的编码单位的换算,字节(B)，千字节(KB)、兆字节(MB)、吉字节(GB)、太字节(TB)，拍字节(PB)的换算关系是：1 KB =210 B1 MB =220 B1 GB =230 B1 TB =240 B1 PB =250 B,13. 信息的编码数值的表示,一个数据连同其符号一起二进制化后在计算机中的表示形式称为机器数。机器数所代表的数称为真值 。机器数的最高位为1表示真值是个负数机器数的最高位为0表示真值是个正数,机器数,0,+52,符号位,真值：+110100,机器数/真值,13. 信息的编码数值的表示,正数,（假设字长为1B，即用8位二进制表示数据）,-,机器数,1,-52,符号位,机器数/真值,负数,（假设字长为1B，即用8位二进制表示数据）,13. 信息的编码数值的表示,真值：-110100,原码(即机器数),+1原= 0 0000001-1 原= 1 0000001 +127原=0 1111111 -127原=1 1111111,13. 信息的编码数值的表示,（假设字长为1B，即用8位二进制表示数据）,机器数的三种表示：原码、反码、补码,负数：反=原码符号位不变其它位取反， 补码=反码+1,正数：原反补相同,机器数,反码,正数的反码和原码相同，负数的反码是对该数的原码除符号位外各位求反,+1反= 0 0000001-1 反=1 0000001 +127反=0 1111111 -127反=1 1111111,1 1111110,1 0000000,13. 信息的编码数值的表示,（假设字长为1B，即用8位二进制表示数据）,补码,正数的补码与原码相同，负数补码是在该数的反码末位加后得到。,+1补= 0 0000001-1 补=1 1111110+1 +127补=0 1111111 -127补= 1 0000000+1,1 1111111,1 0000001,13. 信息的编码数值的表示,（假设字长为1B，即用8位二进制表示数据）,示 例,求(49)的原码、反码和补码解： (49)原 = 0 0110001 (49)反 = 0 0110001 (49)补 = 0 0110001,求(-49)的原码、反码和补码解： (-49)原 = 1 0110001 (-49)反 = 1 1001110 (-49)补 = 1 1001111,13. 信息的编码数值的编码,BCD编码（8421码）:用4位储存一个十进制的数码。,例如(239)10的编码如下：,二进制的形式，十进制的进位规则,(239)10 = (001000111001)BCD,13. 信息的编码字符编码,ASCII码(美国A标准S信息I交换I码C)。用一个字节来表示，其中 7位二进制编码，一位作为奇偶校验，正常情况下最高位为0。常用字符有128个，编码从0到127。,13. 信息的编码汉字编码,汉字输入码(也叫外码),为将汉字输入计算机而编制的代码称为汉字输入码。,流水码：区位码输入法音码：全拼、双拼、微软拼音、智能ABC等输入法形码：五笔字型法、郑码等输入法音形结合码：自然码输入法同一个汉字，不同的输入法有不同的编码，都要通过计算机统一转换成国标码。,分 类,区位码与汉字国标码（交换码）,区位码：汉字和汉字符号被分成了94个区、94个位。区、位的序号均从01到94。每个汉字占两个字节。,国标码 ：国家标准的汉字编码。在不同汉字信息处理系统间进行汉字交换时所使用的编码，也就是交换码 。GB2312-80 国标码 = 区位码 + 2020H（考虑与标准ASCII码的兼容）,汉字的机内码,汉字机内码是计算机内部处理汉字信息时所用的汉字编码，也称汉字的内码。,汉字机内码 = 汉字国标码+8080H,例如：,汉字 国标码 汉字内码 中 8680 (01010110 01010000) (11010110 11010000) 华 5942 (00111011 00101010) (10111011 10101010),矢量：存储的是描述汉字字形的轮廓特征。 点阵和矢量方式区别： 前者特点 编码、存储方式简单、无需转换直接输出，但字形放大后产生的效果差，而且同一种字体不同的点阵需要不同的字库；矢量方式特点正好与前者相反。,汉字字形码通常有两种表示方式：点阵和矢量表示方式。 点阵：汉字字形点阵的代码 1616、2424、3232、4848。,点阵汉字存储量的计算如：一个16x16点阵的汉字，它占有的存储空间是16 x 16 / 8 B=32 B一个24x24点阵的汉字呢？十个32x32点阵的汉字呢？,汉字的字形码,区位码、国标码、机内码间的换算关系：国标码 = 区位码 + 2020H机内码 = 国标码 + 8080H,国标码 = 区位码 + 2020H例如：“中” 区号（54）位号（48）十进制表示区码：5436H国标码高字节：36H+20H=56H机内码高字节：56H+80H=D6H位码：4830H国标码低字节：30H+20H=50H 机内码低字节：50H+80H=D0H国标码：5650H机内码：D6D0H 十六进制表示,注意国标码和机内码运算量要求都是十六进制整数。编码的高低字节分别计算。,汉字编码 国际码中文机内码（GB231280）,汉字编码（区、位）,国际码,汉字机器码：区、位最高位为1,汉字 区位 国际码 机内码文 4636 01001110 01000100 11001110 11000100,14. 计算机的启动与退出,启动先外设后主机退出先主机后外设热启动 Ctrl+Alt+Del冷启动热启动无效时，按复位键（Reset）启动,