信息与计算科学概论课件第一章.ppt

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1、目录概述信息编码计算机系统组成微型计算机认识计算机认识计算机1.1.1计算机发展史1946年，世界上第一台电子数字计算机“埃尼阿克”（ENIAC）在美国宾夕法尼亚大学宣告研制成功。1.1.1计算机发展史电子管晶体管集成电路大规模集成电路随着主要构成器件的不断发展，计算机经历几代变迁。1.1.1计算机发展史第一代计算机(1946—1957)电子管作为基本器件内存容量为几千个字节，外存有纸带、卡片、磁带、磁鼓等体积庞大、造价昂贵、速度慢、可靠性差1.1.1计算机发展史第二代计算机（1958—1964）晶体管作

2、为主要的电子元器件内存采用磁芯存储器，外存有磁带、磁盘计算机的整体体积缩小、功耗降低、速度有所提高出现高级程序设计语言，形成操作系统的概念1.1.1计算机发展史第三代计算机（1965—1975）采用小规模集成电路和中规模集成电路内存采用半导体存储芯片操作系统逐步成熟，出现分时操作系统出现结构化程序设计语言1.1.1计算机发展史第四代计算机（1975年至今）采用大规模集成电路和超大规模集成电路存储器的存取速度和存储容量有了较大的提升，运算速度可以达到每秒钟几百万次至上亿次分布式操作系统，数据库系统1.1.1

3、微型计算机发展史1971年美国Intel公司研制了第一个4位的微处理器芯片，并组成了微型计算机MCS-4微处理器从4位发展到8、16、32、64位，直到现在的128位摩尔定理晶体管数单位时间执行的指令数百万条/每秒每18个月集成电路芯片能力增长一倍英特尔(Intel)名誉董事长戈登·摩尔（GordonMoore）经过长期观察发现得之1.1.2计算机的分类按照计算机性能分成：巨型机大型机小型机微型机（PC)工作站服务器1.1.2计算机的分类巨型机超级计算机，功能最强、造价最昂贵的一种计算机，主要用于大规模的

4、科学计算，是衡量一个国家经济实力和科技水平的重要标志。1.1.2计算机的分类大型机具有大型、通用、综合处理能力强、性能覆盖面广等特点，主要应用于一些高端的企业或研究机构，如银行、政府部门、制造企业等。1.1.2计算机的分类小型机支持几十个用户同时使用，适合于中小型单位使用。微型机个人计算机（personalcomputer）,采用微处理器芯片（CPU,centralprocessingunit)。1.1.2计算机的分类工作站一般具有高分辨率显示器、交互式的用户界面和功能齐全的图形软件，可集中应用于各种工程

5、方面的计算机辅助设计，如集成电路设计、机械设计、土木建筑设计等。1.1.2计算机的分类服务器被网络用户共享的高性能计算机，有较高的运行速度，大容量的存储设备和丰富的外部接口。1.2信息编码计算机中的数据分成：数值性数据和非数值性数据。数值性数据？非数值性数据？数据在计算机中以二进制形式表示和处理。1.2.1常用进制十进制0、1、2、3、4、5、6、7、8、9逢十近一基数为10十进制数按权展开，例如：471.6=4*102+7*101+1*100+6*10-11.2.1常用进制不同的进位计数制：1.2.1常

6、用进制二进制0、1逢二进一基数是2例如：0、1、10、11、100、1011.2.1常用进制八进制0、1、3、4、5、6、7逢八进一基数是8例如：0、1、10、11、12、131.2.1常用进制十六进制0、1、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F逢十六进一基数是16例如：0、1、A、11、1A1.2.1常用进制不同进制的表示（1101）2、（56）8、（987）10、（1A)161101B、56O、987D、1AH常用进位计数制的对应关系1.2.2不同进制间的转换N进制转换成十进制规则：按权

7、展开即可例如：(101.1)2=1*22+0*21+1*20+1*2-1=4+0+1+0.5=(4.5)101.2.2不同进制间的转换(2BA)16=2*162+B*161+A*20=2*256+11*16+10=(698)10练习：(1011.1)2、（176）81.2.2不同进制间的转换十进制转换成二进制规则：整数部分采用“除N取余”，小数部分采用“乘N取整”。例如：（25）10=（）2（0.3125）10=()21.2.2不同进制间的转换二进制与十六进制间的转换原理：24=16规则：分组（4位一组）

8、，替换例如：（101011.001）2=（）16（1A.F）16=（）21.2.2不同进制间的转换二进制与八进制间的转换原理：23=8规则：分组（3位一组），替换例如：（101011.001）2=（）8（17.6）8=（）21.2.3数值在计算机中的表示数值在计算机中以二进制数存放，除了进制的问题，还存在符号和小数点的位置的问题。1.2.3数值在计算机中的表示符号的解决将一个二进制数的最高位定义成符号为，0表示正，1表示负。如