办公自动化,张海波 zhb cuit.edu.cn,计算机的概念,电子计算机是一种能根据程序要求快速而高效地自动完成信息处理并具有存储记忆功能的电子设备，俗称“电脑”。,计算机的定义和分类,自动化处理,分类1按信息表示与处理方式分,电子数字计算机： 所有信息以二进制数表示。 电子模拟计算机： 内部信息形式为连续变化的模拟电压，基本运算部件为运算放大器。 混合式电子计算机： 既有数字量又能表示模拟量，设计比较困难。,计算机的定义和分类,分类2按用途分,通用计算机： 适用于各种应用场合，功能齐全、通用性好的计算机。 专用计算机： 为解决某种特定问题专门设计的计算机，如工业控制机、银行专用机、超级市场收银机（POS）等。,计算机的定义和分类,分类3按规模、速度分,大型机,巨型机,中型机,小型机,单片机,计算机的定义和分类,微型机,IA服务器,工作站,计算机的特点,运算速度快 计算精度高 存储能力强 具有逻辑判断能力 具有自动运行能力,计算机的特点,曙光5000一天完成的工作量，相当于全中国所有人每天24小时、每年365天利用手持计算机不停地进行计算，46年时间工作量。,计算机的用途,科学计算 自动控制 测量和测试 信息处理 计算机辅助系统 人工智能 网络应用 家用电器与智能设备,计算机的用途,北京第一机床厂立体仓库系统单机自动控制和计算机管理,计算机的用途,科学计算 自动控制 测量和测试 信息处理 计算机辅助系统 人工智能 网络应用 家用电器与智能设备,计算机的用途,计算机辅助设计，最大程度地提高渲染性能可在生产效率方面提供巨大优势，从而缩短设计/分析周期和上市时间。,计算机的用途,科学计算 自动控制 测量和测试 信息处理 计算机辅助系统 人工智能 网络应用 家用电器与智能设备,计算机的用途,采用人工智能技术的下一代呼叫中心。欧洲顶尖人工智能企业cognosense为欧洲青少年组织建立的人工智能网络售后系统www.ciao.ch,计算机的用途,科学计算 自动控制 测量和测试 信息处理 计算机辅助系统 人工智能 网络应用 家用电器与智能设备,计算机的用途,工地或矿区在车辆出、入口安装远距离读卡系统，当载有防拆电子标签的车辆进、出通道时，系统自动判断和记录车辆进出时间和次数，并自动生成报表供查询和打印。,计算机的语言二进制,在冯诺依曼型计算机中，所有的信息都是采用二进制编码。 包括：数据、指令；图形、声音、视频等。 二进制系统仅有两个数0和1 二进制表示信息的优点： 易于物理实现 二进制数运算简单 机器可靠性 高通用性强,计算机的信息表示与存储,计算机中的信息单位,位（bit） 度量数据的最小单位，表示1位二进制数字。 字节（Byte） 信息组织和存储的基本单位，也是计算机体系结构的基本单位。简写为B。 1 B = 8 bit,K（千）字节 1KB = 1024 B M（兆）字节 1MB = 1024 KB G（吉）字节 1GB = 1024 MB T（太）字节 1TB = 1024 GB,计算机的信息表示与存储,进位计数制的概念,思考十进制数的特点： 一个十进制数的每一位可以出现哪些符号？ 两个十进制数进行加法运算的时候如何进位，那减法运算呢？ R进制：采用R个基本符号；遵循“逢R进一，退一当R”。 基数：一种计数制允许选用基本数字符号的个数。如：十进制基数为10。,计算机的信息表示与存储,十进制 基数10，可使用0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 二进制 基数2，可使用0,1 八进制 基数8，可使用0,1,2,3,4,5,6,7 十六进制 基数16，可使用0,9,A,B,C,D,E,F,计算机科学中常用的数制,计算机的信息表示与存储,思考：计算机能不能直接读懂十、八、十六进制数？,数制的书写规则,采用括号外面加下标。如： (1011)2 ：表示二进制数1011。 (9981)10 ：表示十进制数9981。 采用字母后缀： B：表示二进制数，如：101B。 O：表示八进制数，如：101O。 D：表示十进制数，可省略，如：101D或101。 H：表示十六进制数，如：101H。,计算机的信息表示与存储,各数制中数的对照表,思考：十进制数15，是个两位数。那么将它表示成二、八、十六进制，值为多少，分别是几位数？,计算机的信息表示与存储,进制的加减运算逢R进1，借1当R,二进制 运算法则：“逢2进1，借1当2”。 例如：,计算机的信息表示与存储,进制的加减运算逢R进1，借1当R,八进制 “逢8进1，借1当8”。,十六进制 “逢16进1，借1当16”,计算机的信息表示与存储,不同进制数之间的转换,思考： (10010101)2 = (？)10 = (？)8 = (？)16,计算机的信息表示与存储,位权,数制中每一固定位置对应的单位值称为“权”。,=1102 + 5101+ 3100+ 210-1 + 910-2,10:基数；10-1是b-1位的位权,R进制按权展开式的一般形式为： N=dn-1bn-1+dn-2bn-2+d1b1+d0b0+d-1b-1+d-mb-m,十进制数153.29的按权展开式，如下：,式中：n 整数部分的总位数；m 小数部分的总位数；d下标 该位的数码；b 基数。b上标 位权。,“二”、“八”、“十六” 转 “十” 进制,方法：按权展开，再求和。,1 0 0 1 0 1 0 1,=120 + 021+ 122+ 023 + 124 +025 + 026 + 127,=149,b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0,=20 + 22+ 24 + 27,=1 + 4+ 16 + 128,写出按权展开式,按十进制规则计算求和,2:进制的基数； 23=8是b3位的权值,计算机的信息表示与存储,例1：将(101.1)2转换成十进制数。 (101.1)2122 + 021 + 120 + 12-1 4+0+1+1/2 (5.5) 10 例2：将(113.6)8转换成十进制数。 (113.6)8 182 + 181 + 380 + 68-1 64+8+3+6/8 (75.75) 10 例3：将(2B.C)16转换成十进制数。 (2B.C)16 2161 + 11160 + 1216-1 32+11+12/16 (43.75) 10,“二”、“八”、“十六” 转 “十” 进制,计算机的信息表示与存储,“十” 转 “二”、“八”、“十六” 进制,方法：整数部分和小数部分分别转换，两部分再求和。 整数部分：除以基数，取余数；当商为零时，余数倒排序。 小数部分：乘以基数，取整数；当小数部分为零时，整数顺排序。,计算机的信息表示与存储,“十” 转 “二”、“八”、“十六” 进制,例1：将 (48.375)10转换成二进制数。 解：整数部分、小数部分 分别进行。 整数部分转换过程如下：,整数部分结果： (48)10= (110000)2,计算机的信息表示与存储,先计算出的数靠近小数点。,小数部分转换过程如下： 0.3752=0.75 b-1=0 0.752=1.5 b-2=1 0.52=1.0 b-3=1,小数部分结果： (0.375)10= (0.011)2,“十” 转 “二”、“八”、“十六” 进制,计算机的信息表示与存储,整数部分结果： (48)10= (110000)2 小数部分结果： (0.375)10= (0.011)2 整数部分 + 小数部分： (48.375)10= (110000.011)2,“十” 转 “二”、“八”、“十六” 进制,例2：将 (47.39)10转换成二进制数。 解：整数部分、小数部分 分别进行。 整数部分转换过程如下：,整数部分结果： (47)10= (101111)2,计算机的信息表示与存储,小数部分转换过程如下： 0.392=0.78 b-1=0 0.782=1.56 b-2=1 0.562=1.12 b-3=1,小数部分结果： (0.39)10 (0.011)2,小数部分转换时，乘2的过程一直继续下去，直到达到小数部分为零或者达到所需要的位数（例如本例中取了3位）。,“十” 转 “二”、“八”、“十六” 进制,计算机的信息表示与存储,小数部分不一定精确,“十” 转 “二”、“八”、“十六” 进制,整数部分结果： (47)10 = (101111)2 小数部分结果： (0.39)10 (0.011)2 整数部分 + 小数部分： (47.39)10 = (101111.011)2,计算机的信息表示与存储,“二” 转 “八” 进制,方法：“三位合一”。 先分组：以小数点为界，整数部分从右向左，每三位为一组，最后不足三位时，用零从左边补齐三位；小数部分从左向右，每三位为一组，最后不足三位时，用零从右边补齐三位。 再转换：每一组二进制数转换成相应的一位八进制数。,计算机的信息表示与存储,“二” 转 “八” 进制,例：将二进制数(1110111.11)2转化成八进制数。,二进制和八进制对照表,计算机的信息表示与存储,“八” 转 “二” 进制,方法：“一位分三”。将八进制数的每一位数码转换成三位二进制数即可。 例：将八进制数(34.57)8转化成二进制数。,计算机的信息表示与存储,“二” 转 “十六” 进制,方法： “四位合一”。 先分组：以小数点为界，整数部分从右向左，每四位为一组，最后不足四位时，用零从左边补齐四位；小数部分从左向右，每四位为一组，最后不足四位时，用零从右边补齐四位。 再转换：每一组二进制数转换成相应的一位十六进制数。,计算机的信息表示与存储,“二” 转 “十六” 进制,例：将(1110111.11)2转化成十六进制数。,二进制和十六进制对照表,计算机的信息表示与存储,“十六” 转 “二” 进制,方法： “一位分四”。将十六进制数的每一位数码转换成四位二进制数即可。 例：将 (AB.C)16转化成二进制数。,计算机的信息表示与存储,逻辑运算概述,以上判读的结果只能是“真”或“假”其一。 逻辑数据：只有两个值真、假。 二进制数也只有2个数值：0、1。因此可以用1来表示真，用0 来表示假。,2008年8月8日是星期五。 真 2008年8月9日是星期五。 假 2008年8月8日是星期五并且2008年8月9日是星期五。 假,计算机的信息表示与存储,二进制的逻辑运算,计算机的信息表示与存储,二进制的逻辑运算规则,逻辑运算的符号： 与：AND，或： OR，非：NOT 逻辑运算规则： 与运算： 0 AND 0=0， 0 AND 1=0， 1 AND 0=0， 1 AND 1=1 或运算： 0 OR 0=0， 0 OR 1=1， 1 OR 0=1， 1 OR 1=1， 非运算： NOT 0=1，NOT 1=0,计算机的信息表示与存储,二进制的逻辑运算,按位进行逻辑运算。 举例,计算机的信息表示与存储,数据在计算机中的表示,数值有大小及符号（正数，负数）。 数在计算机的表示统称为机器数。,计算机中数的符号怎么表示呢？将符号数值化,0,1,正数,负数,数符,有符号数：最高位为数符。 无符号数：无数符，每位都表示数值。,计算机的信息表示与存储,数的表示范围,1个字节可表示无符号数的范围：0255,1个字节能表示256吗？,溢出：运算结果超出表示数的范围。溢出时，机器产生错误结果。,计算机的信息表示与存储,0,28-1,思考： 1个字节可表示有符号数的范围是多少？,编码的作用,计算机只“认识”两个字“0”和“1”。 计算机在进行数字计算、处理字母符号、汉字、图形、图像、声音都必须按一定的规则将其转换成二进制。这个规则就是编码。,计算机的信息表示与存储,字符输入时由