计算机发展简史和计算机特点

1第0章绪论2计算机发展简史

1.早期的计算工具东方的创造：算筹、算盘西方的灵感：机械式计算工具机械-电动式计算机31642法帕斯卡机械加法器Pascaline1670德莱布尼兹改进Pascaline，加入乘法、除法和平方根运算，并提出二进制计算德概念，使高速自动运算成为可能1822英巴贝奇设计差分机利用机器编制数表1834完成分析机设计方案，可以做数值运算和逻辑运算1888美霍勒瑞斯机电式穿孔卡系统－制表机，将机械设计原理与信息自动比较和分析方法结合起来的统计分析机1896创办制表机公司，1911年组建计算机制表记录公司，1924年改为国际商用机器公司，IBM1938德朱斯第一台二进制计算机Z-1，Z-3第一台通用程序控制的机电计算机1944美艾肯通用型机电计算机MARK-I,1947年MARK-II4计算机发展简史

2.电子计算机的诞生

1946年2月,美国宾夕法尼亚大学物理学家莫克利和电气工程师埃克特研制成功了世界上第一台通用电子数字计算机(ENIAC)。5ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator)电子数值积分计算机电子管:18800只电阻:70000个电容:10000只继电器:1500个耗电:140kW/h占地:170m2重量:30吨速度:5000次/秒6计算机发展简史3、存贮程序式计算机—

冯·诺依曼机 （EDSACElectronicDelayStorageAutomaticCalculator)

美籍匈牙利人冯·偌依曼（JohnVonNeumann）教授于1946年6月提出了“存贮程序”的设想：将组成解题程序的一条条指令，象数据一样采用二进制编码方式事先存入计算机中，运行时只须顺序取出这些指令，经译码后执行相应的操作即可。从而可以实现真正的全自动运算。

1949.5第一台EDVAC(ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer离散变量自动电子计算机)

诞生在英国剑桥大学。7图灵(Turing)与现代计算机的设计思想①1946年6月发表“电子计算机装置逻辑

结构初探”论文②采用电子元件的计算机应使用二进制③程序应保存在存储器中(存储程序)④EDVAC(离散变量自动电子计算机)①1936年提出“理想计算机”，论文题目是论可计算数及其在判定问题的应用②加、减和比较运算能完成许多数学计算③通用图灵机是现代通用数字计算机的数学模型，它把程序和数据都以数码形式存储，属“存储程序”型计算机冯·诺依曼(VonNeumann)与计算机结构理论8计算机发展简史4、电子计算机的发展阶段9计算机发展简史

5.计算机的发展趋势⑴巨型化(功能巨型化)

巨型化是指具有高速运算、大存储容量和功能强大的巨型计算机系统,百亿次每秒。如ILLIAC-IV、银河机。⑵微型化(体积微型化)

包括台式微机、笔记本电脑、掌上电脑。⑶网络化(资源网络化)

网络化是指利用通信技术和计算机技术，把分散在不同地点的计算机互联起来，按照网络协议相互通信，以使所有用户10

均可共享软件、硬件和数据资源的目的。如，Internet。

⑷智能化(处理智能化)

智能化就是要求计算机能模拟人的感觉和思维能力。如专家系统和智能机器人，“深蓝”战胜卡斯帕罗夫。

6.未来第五代计算机的展望（基本元件创新）

⑴神经网络计算机：神经元⑵生物计算机：生物芯片⑶光子计算机：光子代替电子 ⑷超导计算机：超导元件和电路组成11计算机发展简史7、微型计算机的发展阶段（属第四代计算机） 由集成电路构成的中央处理器，称作微处理器。第一代微型机(1971年,4位)，Intel4004第二代微型机(1972--1977年,8位,6m)，Intel8080,Motorola6800,Zilog80第三代微型机(1978--1983年,16位,4m)，Intel8086/80286,M68000,Z8000第四代微型机(1984--,32位,2m)，Intel80386/80486,M68020,HP-32,MAC-32第五代微型机(1993--现在,64位)，Pentium12第1章

计算机基础知识13

1.1计算机概述

1.1.1什么是计算机计算机是一种能对各种信息进行存储和高速处理的工具或电子机器。提高人类脑力劳动的效能对上述定义要强调两点： ①计算机不仅是一个计算工具，而且还是一个信息处理机。 ②计算机不同于其它任何机器，它能存储程序，并按程序的引导自动存取和处理数据。141.1.2计算机的分类

1.按处理对象分类

(1)数字：处理非连续变化的数据，输入、存储、处理和输出的数据均为数字量。运算精度高、存储量大、通用性强。

(2)模拟：连续变化的数据，基本部件为运算放大器构成的微分器、积分器、通用函数运算器等运算电路组成。速度快，精度不高，通用性差，用于解微分方程霍自控系统设计中的参数模拟。

(3)混和信号的处理：结构复杂，设计困难。

2.按计算机用途分类⑴通用计算机：它是为了能解决多种类型问题，具有较强的通用性而设计的计算机⑵专用计算机：它是为了解决一个特定的问题而专门设计的计算机。15

3.按计算机性能分类⑴巨型机(GiantComputer)

速度达万亿次每秒，用于复杂的科学计算及军事等专用领域。⑵大型机(Large-ScaleComputer)

它是指运算速度在每秒100万次～几千万次的计算机,如IBM,DEC,日立等都是大型机厂商。⑶中型机(Medium-ScaleComputer)⑷小型机(Minicomputer)DECPDP-11,VAX-II,DJS-130⑸微型机(Microcomputer)IBMPC/XT/AT,386,486,Pentium16171819深超-2症1C峰值浩速度喂达15攀00括0亿次/秒(1农.5宾Te墙ra诵Fl炎op券s)。根村据国围际上穷标准良测试肝程序LI狂NP唇AC权K测试狂值为83割0.状1G敲fl雅op溜s采用瞒集群仁式的屈超级偿计算矛机结园构由12早8个计忙算节铅点组今成，托每个伤计算基节点食为双CP陆U的SM帖P服务感器节点宪之间村用三州种互被联网孙络互娱相连龄接支持LI悦NU壮X和WI炒ND品OW炎SNT操作尿系统20176PublicSector

China/2003xSeriesClusterXeon2.4GHz-Gig-E/622

IBMIBMCluster

xSeriesClusterXeon-GigEGovernment

1255.99

2985.6221XinJiangOil

China/2003BladeCenterClusterXeon2.4GHz,Gig-Ethernet/448

IBMIBMCluster

xSeriesClusterXeon-GigEIndustry

Geophysics1040

2150.4195000317ShenzhenUniversity

China/2003

DeepSuper-21C,P4Xeon3.06/2.8GHz,Myrinet/256

Self-madeNOW-IntelPentium

NOWCluster-IntelPentium-MyrinetAcademic

830.1

1500.16117200

32300365ShanDongHighPerformanceComputingCenter

China/2004NOW-IntelPentium

NOWCluster-IntelPentium-InfinibandNOW-IntelPentium

NOWCluster-IntelPentium-InfinibandAcademic

749

1075.2141000

35000388LASG/InstituteofAtmosphericPhysics,CAS

China/2002DeepComp1800-P4Xeon2.4GHz-Myrinet/256

LenovoLegend

DeepComp1800Academic

735.8

1228114920

28000400DigitalChinaLtd.

China/2004SuperDome875MHz/HyperPlex/416

HPHPSPP

SuperDomeHyperPlexIndustry

713

1456

492HuapuInformationTechnology

China/2004SuperDome875MHz/HyperPlex/320

HPHPSPP

SuperDomeHyperPlexIndustry

Database638

1120211.诸1.冬3计算宪机的特点运算渗速度敲快计算今精度舌高取决北与机胀器字塔长存储捞功能监强便于挺存储鞋检索具有眼逻辑土判断踪蝶能力具有陡自动俘运行酱能力完成简枯燥确乏味俯的重习复性窃劳动221.它1.药4计算争机的应用领域科学郑计算—数学握计算若如说火箭艰运行衰轨迹赔、地辟质勘恐探、物计算喜机仿真数据首处理—如对郊信息墓进行暖收集菜、存厘储、贺整理脊、查键询和半传播过程蜘检测乘与控轿制—实时述采集抹检测串数据拥，按读最优擦方案耍对生产迁过程卵进行态自动迁控制计算活机辅携助设术计及锡辅助锁教学—CA越D、CA慨M、CA垄I人工葵智能—机器熟人和嘉专家尸系统网络川功能—计算筋机之粗间的扎通信窝、资灯源共百享，怠广泛呀应用231.洽2计算锈机运运算基据础1.雅2.恢1数制冷及其肯转换☻什么菜是进被位计兽数制腥：⑴非谷进位狮计数斩制其特嗽点是哥：表掉示数夹值大伏小的嗽数码锹与它匆在数义中的历位置翁无关被。典底型的谈非进鹅位计肚数制淋是罗灶马数屯字，层例如,罗马卵数字骡中:Ⅰ功,Ⅱ,┄曾,Ⅹ⑵进位烘计数赛制其特衡点是毅：表壳示数捏值大精小的介数码叫与它藏在数溉中的颗位置菠有关涂。例习如，刮十进盆制数12辩3.繁45⑶定义:用一运组固服定的疮数字映和一冬套统跃一的姓规则宝来表膜示数剖的方状法称检为数制。按雨照进孝位方淡式计别数的据数制券叫做进位世计数森制。24☻任何动进位愈计数涛制的派要素鞋：①基琴数：它是旅指各孝种进膊位计竞数制灰中允貌许选各用基薄本数敲码的氏个数支。例您，如孔十进劣制的巡寿数码骂有：0,辨1,凉2,孔3,争4,跟5,悉6,缘瑞7,屡8,真9则十喷进制稠的基台数为10。②位顽权值：每季个数衔码所泊表示网的数论值等尤于该委数码植乘以位一个迷与数纯码所桥在位犯置相池关的炮常数素，这蚀个常浙数叫兆做权值，也亏称为挡该位病的位权。例季如：12装3.读4司=鲜1×102+2豆×101+3滚×100+4役×10-1③进制派：N进制奖必须维是逢N进一置。25例题盛：（赏进制超与权腐）⑴十进绒制数洞的特寒点是毒逢十锐进一蛾：(1崖01膀0)10＝1×骨103＋0×倦102＋1×齐101＋0×挪100⑵二进槽制数零的特锡点是秘逢二撞进一:(1额01珠0)2＝1×声23＋0×里22＋1×唇21＋0×石20＝(1围0)10⑶八进规制数青的特嘱点是朝逢八丽进一:(1料01根0)8＝1×跌83＋0×泽82＋1×烟81＋0×绒80＝(5帮20慈)10⑷十六切进制躬数的播特点丧是逢江十六乖进一:(B画AD狐)16＝11裳×1笛62＋10壶×1役61＋13略×1仆60＝(2即98臣9)1026☻几种阅常用裹数制27八进奖制和浸十六徐进制芝是为准了弥瓣补二贸进制购数字政长过吹长而孝出现跟在计逼算机软中的扛，它本们主粪要用玻来描左述存席储单扫元的靠地址☻为什煌么要点用八舱进制究和十桨六进碰制？28☻各种付常用端数制胆的对园应关钉系29总结猛：（数制刷的基这本概侄念）对于N进制岗数，螺整数仪部分赠第i位的曾位权氏为Ni-尼1对于N进制般数，狐小数午部分洪第j位的仍位权主为N-j基数位权30☻不同傲进制数之祖间的脂相互米转换①二进朗制—>十进边制▲方法其：按权详展开砖求和例如爹：(1勇01隔.1阁)2=1呈×22+0裕×21+1吼×20+1曲×2-1=(尊5.亏5)10(或：10厘1.材1B=1陈×22+0篇×21+1烛×20+1栋×2-1=5佛.5D)②十进隙制弃－>二进际制▲方法:整数兄部分伶采用除2取余野法小数皇部分纹采用乘2取整厉法(2袖15闹.6播87稠5)10=(?猜)21.二进旷制与滔十进测制数付的互乐换313233练习纵一：(1桨10震00妥10咽11柱)2=(帅?)10(1那01逃10遇00悦10亮0)2=(府?)1034练习库二：(1革05掠0.佳26神25笨)10=(菠?)2(3消57齐.1具13狮)10=(语?)235①二进耻制—>八进末制▲方法扒：三位谅并一盾位以小哄数点租为起药点向滑左右啊两端太，每快三位善一组趋，不王足三哨位的陵分别活在两节端补0，每竞组二址进制摩数合灯并为吴一位晋八进盈制数伙。(1午01蝇11纱00身.0蚂01撞01印01勒1)2=(熄?)8(0浮01须,0论11销,1仆00棒.0壮01沉,0类10废,1晶10馆)2=由(1鞠34或.1的26攻)8或=形(1暖34城.1将26匀)o(1魂3杏4荷.强1茶2宽6)o②八进砖制膀－>二进或制▲方法:一位苦拆三厌位(1遮23澡.5宜6)8=章(?翅)2(1吊2悔3镜.播5夹6)8(0捆01康,0歼10仙,0羞11誉.1亏01嗓,1竟10篇)2=扯(1煌01呼00盒11插.1府01扮11娇)22.二进谷制与汽八进栋制数德的互抹换36①二进肠制—>十六元进制▲方法瘦：四位颜并一含位以小舞数点异为起揪点向晕左右逗两端怖，每查四位爹一组年，不锁足四透位的看分别猎在两介端补0，每娇组二鹅进制宗数合恩并为畅一位槽十六用进制复数。(1拴01施11迷00题.0怪01爹01援01劣1)2=(亭?)165欲C始.凭2典B(0煎10呜1,猾11嗽00填.0音01属0,奶10筐11防)2=童(5卸C.迹2B悲)16=糕(5困C.届2B拢)H②十六肥进制骨－>二进仍制▲方法:一位速拆四畏位(1浆A2唉.D殃C)16=(计?)2(1输A岸2回.峰D仗C灶)16(0脆00扑1,亩10灭10戴,0乐01嫌0.管11木01静,1坡10全0)2=舌11升01跳00户01侍0.蔑11率01夸11呜)23.二进股制与网十六辜进制涛数的第互换37练习仙三：(1士11芹10缺00纠10银10独11牧0)2=(漂?)8(3园BF订6.践A1尽)16=(披?)238练习社四：(1气11赶10佣00害10拐10役11译0)2=(塔?)16(3源74览6.丑21揪)8=(可?)239使用渔特定逗的后寺缀字粥母，悄可以梯表示类不同左的数阶制：十进嘱制数D:5底12辜D或51惠2二进胸制数B:1柔01烤1B八进敢制数Q:1轻27雾Q十六广进制搬数H:A竖8H4.计算冈机采循用二鉴进制育的原滥因计算竖机采捏用的宣是二今进制——它只段有0和1两个蕉数字授符号,运算扬规则俱是：些逢2进1在物挑理上渠很容池易实荒现：电路爪的导配通或尤截止磁性戴材料蜻的正本极或铃反极在逻斩辑上慈容易姥判断翻：“真后”与瞒“假虾”，主“有纵”与娘“无仙”二进良制的狂特点——电路姐简单剧，可锋靠性李高，蹦运算取简便割，逻君辑会性强405.二进事制数受的算逮术运权算：加法：0耍0订1茂1+）0查+）1援+）0妥+）10登1伞1101妄1跌0早11叮0小1屈110011110141减法：0永1刊1哈0-）0谊-）1波-）0捎-）10爸0跟1111饥1训0披0煎0盒0鞋1乳10好0险1艺0涂1仅1习0肾101110111010142乘法：0塞0哥1僻1×）0×）1×）0×）10秤0倾0趁1被乘徐数1箩1愚1新0乘数1周1束0祖1──卵──之──粘──1讲1捏1册0部分绑积0盈0鸡0莫01涌1搞1究01卧1民1郊0即：拷贝、移位、加法──由──贸──眠──乘积1援0悠1津1求0蛛1侵1川043除法：0÷1间=书01÷1番=恳11拥1娇0除数--嘴--数-1哈1禽0托1舟0尾0爆1善1海0逗-纳--肃--扬-被除斩数-)委1给1度0──掠──薪──狠─0望1浮1春1-)死1昂1暖0──衬──单──呈─0饺0哑1惹0丧--士--诞--壶--徒-余数442.字节(B吧yt拿e)字节局是信叔息处爬理的耗基本屋单位皮，一活个字邻节由盘八位浑二进洁制数笛组成喉，即1B萄yt捉e=雄8b娃it。计算臣机存缸储器构容量吊大小酒是以欲字节邻数来根度量栗的，省所以为字节裙也常踪蝶被成锻为存呜储单之位，陡常用猾的单邪位有KB、MB、GB和TB。1.巧2.瓣2数据圆的存据储单绢位1.位(bit喝)位是板计算遮机存悄储信词息的最小发单位，表君示一为位二闹进制晌数据抽，“1”或“0”两种旦状态足。451K然B=祸10租24袋B＝210B(千字惩节)1M魔B=猜10相24亭×1梳02周4B连=220B(兆字佛节)1G野B=掉10另24稠×1请02恒4×续10想24窑B=委230B(吉字吵节)1T拨B=纷10坝24既×1徒02木4×布10汉24窃×1骑02嚷4B＝240B(太字版节)3.字(W矛or棉d)字是CP踏U通过蓄数据脆总线委一次存取、加工和传送数据截的长茂度。绒一个灯字通焰常由鸟一个写或若报干个立字节壤组成趟，字像长越杯长，计算棍机的性能敏越强残。常用地的字深长有钓8位辩、1窃6位拨、3吩2位勤、6起4位、12旱8位。2.字节(B被yt救e)461.阅2.未3计算太机中妹数的设表示1.机器泉数与义真值在计减算机豆中，再数值科型数患据是鹅用二材进制茶数来钥表示裳的。著数值闪型数涝据有康正、教负之农分，民通常沟人们拜在数袭字前惑面冠突以“+”或“-”符号叶来表鹅示数鹊的正播负，灿而在窝计算奥机内巷部“+”号和“-”号也酬需要弱数码趁化，比用一厕位二淋进制扬表示旱。一般团规定朽：用“0”表示“+”号，废用“1”表示“-”号。令因此洋，数批值型律数据氏的最绑高位神用来科表示携数值汁的正蛋负，积这一竹位称今为符号何位。在衡计算樱机内响部数跌字和俱正负突号都车用二箱进制榴数码钞表示曲，两记者结批合在略一起赌构成浆数值蜜型数秘据的昨机内姓表示撤形式凑。把这墨种连全同数节字和骂符号茄组合吧在一彻起的流二进扫制数深称为机器尿数，由剩机器还数所澡表示蛙的实薪际值糠称为唉真值哲。471.勾2.尸3计算仙机中练数的翼表示例如：(+涨45践)10＝(+10煎11杯01痒)2＝(001姑01添10激1)机器杯数；(-踪蝶45纺)10＝(-10渡11染01残)2＝(101泉01龙10陡1)机器丛数；在计秒算机析中，质机器躺数可银以用缘瑞不同央的码井制来象表示忙。常道用的症码制碍有：原码表示执法、反码表示框法和补码表示督法。彩下面施以整网数为侵例介惰绍原时码、怜反码仔和补纱码。481.门2.迁3计算高机中粗数的趁表示2.原码赤、反疗码和慌补码⑴原亮码原码：用符号功位和数值手位两部帮分表爪示一舅个带福符号点数，狸设字炊长为n位，护最高湿位为居符号扇位，泽正数须的符盏号位跑用0表示桃，负创数的接符号李位用1表示探，其池余n-超1位数杯值部罪分用盏二进投制形陶式表袋示。里数X的原怒码记叔为[X梅]原。例如:若机曾器字头长为8位，(+10溉11董10道1)2,(-10消11椒10榨1)2的原迈码分夏别为:010蚂11浆10植1110矮11兴10票1。原码皮表示给法对看加、伞减法呼来说拉运算钱比较据复杂衡，不吨能用森它直湖接对被两个皮同号励数相望减或月两个男异号虫数相玩加。为计廉算机躬中方赤便进谷行加舱减法阀而引而入反呼码和让补码胆。491.喉2.测3计算膜机中熊数的领表示⑵反码反码：正畜数的滩反码船与原兔码相躲同;负数夸的反场码是消对该右数的泳原码遮除符相号位耗外各岛位取形反，晶即0变1，1变0。数X的反山码记穴为[X漏]反。例如:若机允器字逃长为8位，+10粗11倡10挺1-10俩11购10框1的原逗码分双别为:(010半11贵10退1)原(110删11猎10替1)原其反借码分楚别为(010应11丝式10饰1)反(101不00衣01慌0)反。零的射反码胁表示把有两造种，阻即：[+令0]反＝00早00淹00术00[-汪0]反＝11毁11都11烈11可以音验证彻，任墙何一忍个数冠的反驴码的辽反码动即是思原码扎本身仔。通咐常反粱码作群为求约补过植程的努中间劫形式图。501.咱2.币3计算脚机中甩数的丽表示⑶补码补码供：正数砍的补股码与胁原码已相同副，负高数的幕补码揉是对尊该数叠的原诉码除菜符号弊位外志各位身取反烛，最骨末位扭加1，即求反慨加1。数X的补佣码记杀为[X暮]补。例:若机塌器字鄙长为8位，+10盯11妙10陵1，-10恶11阳10迁1的原肾码分柴别为:(010须11鸡10龟1)政(110耳11般10胡1)其补怎码分蚊别为雷（010备11址10伸1）补（101谢00扁01毛1）补零的昂补码佳表示加是惟亭一的徐，即瓜：[+停0]补＝00朝00绩00煮00喉[-子0]补＝00丹00高00吵00511.玩2.净3计算寄机中舍数的胆表示[例1-丹2]假设佛字长刑为8，求峡十进甜制数+7秆8和-7净8的补架码。(7萌8)10＝(1碌00艇11列10颤)2[+骡78汤]原＝01郊00跑11结10某[戚+7衫8]补＝01蹄00燥11切10[-聋78扔]原＝11揭00曲11轮10遭[泻-7凡8]补＝10厦11吗00犯10可以街验证焦，任亿何一其个数丈的补躲码的根补码裂即是吴原码芹本身煮。引入浓补码倾后，库加减馋法运己算都那可以蜘用加絮法来稼实现籍，也群就是输说减耀法变拥为加概法来执运算耍，并害且两晓数“遇和”滴的补艳码等视于两理数的炼补码薯之“遭和”更。即[X＋Y]补＝[X睛]补＋[Y酸]补[X－Y]补＝[X＋(-您Y)恢]补＝[X滴]补＋[-袋Y]补在计晨算机年中加隔减法银运算严基本使上都抢采用钓统一闯化成婶补码列的加肯法运阅算，隐其符屠号位眨也参钉与运诵算。52练习砍五写出姐二进磨制数10滚10的原唇码、陈补码翻和反科码写出蓝二进给制数-1烛01升0的原劫码、映补码淘和反验码已知[X中]补=僵11怜10小0，求X师(真值)[1烧01病0]原=01批01校0[1语01节0]补=01劲01繁0[1急01完0]反=01适01舱0[-券10驶10求]原=11京01抱0[-杂10尤10死]补=10予11叼0[-烈10勉10朋]反=10胁10偷1X=-足01纷00正数冒的原质码、昌补码鲜和反借码均挎相同负数宏的原妙码符袭号位比为1，其芬余各问位不缘瑞变；高反码唐的符并号位蝴为1，其傅余各易位0变1，1变0；补店码的聋符号造位为1，其蔑余各仇位0变1，1变0，并减在最颗末位腐加1X的补科码的购补码评，即散为X真值531.辨2.惜3计算精机中道数的略表示3.定点茶数与挺浮点吸数⑴定槽点数定点禁小数白：指旋小数秧点隐顽含固面定在绘最高馆数值伴位的确左边澡，符侵号位烛右边炎，参物与运齿算的吼数是翅纯小近数，币其绝拉对值搭小于1。符号位数值部分·小数券点位移置图1-狸1定点挎小数挨的格舍式定点巾整数抖：指闻小数法点隐差含固狡定在父整个往数值锋的最哭右端枕，符访号位劫右边见所有疮的位伞数表屈示的疫是一学个纯严整数。·小数难点位自置图1-油2定点黎整数竭的格哈式符号位数值部分54定点葬数的鹅表示清方法:任意群定点宅数X秀=X1X2…Xn在定欢点机邀中的胆表示摇形式若X表示坛纯小味数,则小份数点杨位于X0和X1之间,数的寄表示罗范围抄为0|x缠|1-俱2-n若X表示约纯整困数,则小享数点简位于Xn的右倚边,此时穗数的鸦表示呢范围佳为0|x廉|2n-馒1X0X1X2…Xn-1Xn符号位尾数55⑵浮点琴数任意免浮点倘数N义=垦RE*M在计绝算机捧中的缺表示责形式M为尾尿数,是纯矩小数,尾数菌通常冰用规格身化形式马表示Ms是尾既数的奥符号染位,也就炉是浮忧点数N的符屑号位E为阶畏码,通常眯为整波数,其最遭高位E0为阶鬼符,表示挥正阶称或负汤阶R为阶煌的基辰数,为一跪常数(2、8、16等)吹,倒R不需促要表丹示出毁来数符阶码MsE0E1E2…EnM1M2…Mm尾数是指乖小数芦点位懒置不苏固定亭，根骄据需口要而浙浮动把的数识，它均既有比整数驳部分狡又有攻小数库部分56浮点芦数的绣标准扩格式(I腹EE贸E7饭54缸)32位浮的点数盖的标皱准格窜式如这下：64位浮心点数载的标蒙准格哲式如返下：MsEMb31b30b23b22b0MsEMb63b62b52b51b0182311152571.疗2.零3计算俘机中柄数的选表示⑵浮投点数当计沿算机戴中参墓与运绘算的沃数超吴出了撒浮点摆数的侮表示起范围缎时称光为溢治出。供如果番一个恩数的卧阶码信大于猫计算撒机所涨能表缺示的如最大咐阶码歇，则反称为上溢。反荷之，大若小甘于最合小阶匀码，漏则称着为下溢。上乐溢时模计算锦机将屡停止益运算强，转堤溢出候中断曾处理启程序显进行冶溢出瓶处理不，下果溢时穷计算冠机将智该数室作为柔机器战零来春处理.581.夜2.鹊4计算持机中龙的信傍息编燥码1.滤AS熄CI符I码AS券CI洽I码是Am信er明ic击an寇S郑ta否nd怜ar乡丰d买Co耻de捎f室or斗I壮nf艳or版ma谊ti缓on欧I犯nt深er肿ch轨an肤ge请,即美帜国标薪准信郑息交下换代炊码的顺简称,它被遣国际让标准深化组鲁织IS案O采纳畏为国撕际通辣用的殖信息赌交换性标准剪代码,称为IS锋O6经46。AS峡CI漆I码是樱用七手位二尖进制洞表示晌一个确字符,它可配表示12烈8个不恢同的棍字符劫，即00站00乖00猫0→歌11岭11咽11傅159AS骗CI槽I码表(7位)高三傲位b6b5b4低四述位b3b2b1b060一个没字节匆中AS朵CI桶I编码贤位的抛使用编码位奇偶校验位[例]将Ch鸦in渔a五个贝字符的AS仇CI支I码查场出并存放迟在内决存中幸。61字符洽数据行的表盏示西文编字符独的编楼码与迷表示美国储标准暂信息能交换野码—AS坝CI盯I码(A寻me惯ri蜘ca胖n性St遗an星da处rd真C斤od浙e脚fo责r日In困fo导rm症at趟io葛n拘In蚕te所rc骨ha纠ng鉴e)汉字的编冈码与霉表示国标予码GB逢23击12包–惭8锣0,其中没包含请一级脉汉字37料55个,二级嚼汉字30虾08个,图形勇符号68胆2个大字依符集IS极O/氧IE芳C丙10膨64艘6.盖1,它对撤世界僵各国累使用吓的诸浊多文闲字统摊一编魂码,其中环收入遍中国阀汉字17归00缩慧0个b0b1b2b3b4b5b6b7816622.汉字苍编码☻各种路汉字孤编码特的关例系汉字锣编码练转换详需要见各自锹的转换冈程序来实胁现。

交换码(国标码)

字形码

机内码显示汉字打印汉字流水编码字音编码字形编码汉字库汉字输入法汉字交换码汉字机内码汉字字形码正是维由于国标绘码的存暑在，散才使剥得用拣户可贴以使枣用不拐同的胡汉字仁输入酒法。63汉字悄编码GB码23谁12包含汉字74统45个,用949油4码表粗描述;每一默行为盈一个忽区;每一束列为检一位;每个丈汉字聚用其淹区码辱和位克码的文编号写来描巷述;一级杆汉字誉按拼危音排捉列;二级壤汉字焰按部廉首排探列.b0b0b7b7256256010194(位)(区)94区位码表内码—汉字芬在计求算机厉中存状储或稠操作吉时使青用的做编码输出湖码—字形船信息缠库,供显订示、毫打印幼用输入姻码—用户佩从键齐盘输秃入汉厌字时僻使用洒的编剃码64国标聚码与钞机内认码机内码区位码汉字在计算机中用机内码存储机内码采用16进制,区码+A0H,或国标码高位+80H位码+A0H,或国标码低位+80H“啊”的内码B0A1“深”的内码C9EE国标码采用16进制,区码+20H位码+20H“啊”的区位码3021“深”的区位码496E国标码ASCII01H21HA1H01H21HA1H65以16锤*1晨6点阵碌为例,把一棋个方岛块横伶向和季纵向包都分为16格。职若用1表示贵黑点,用0表示冒白点,则一导个16茄*1伤6的点失阵汉让字可赌用25抹6位二锐进制贸数来除表示攀，存蚕储时假占用32某B。汉典字“箭宝”荐的16敢*1嘱6点阵佳的数挥字化赖信息淡可用挖下列谷一串贵十六吧进制豪数表贷示。02味H纤00丘H阿01题H筒04秒H攻7F寸H遣FE疑H惩40蝴H兔04兽H80雀H筋08边H副00暂H路00匆H丧3F耗H热F8惯H弄01源H骡00哭H禽0载1H怪0艰0H苍1罢FH液F店0H识0福1H天0杆0H赚0芦1H燃4糊0H聚0讽1H幕2辽0H完0尼1H件2辟0H萍7拍FH狠F搂CH拢0腰0H乡丰0年0H所有不胡同字嫁体、扶字号旺的汉瞒字字形陷码的踩集合父构成每汉字口库。661.影3.袭1逻辑溪代数术基础2.基本滥逻辑吊运算逻辑能代数兴的基劈燕本运务算有特与、离或、宇非三概种。下图投给出根了三孤个指忆示灯低的控踪蝶制电蚕路。厅在图(a辞)电路饼中，厚只有盈当两纹个开叶关同党时闭拾合时释，指仗示灯锯才会淡亮；撕在图(b疑)电路驼中，存只要潜有任球何一党个开宵关闭预合，象指示阁灯就侨亮；壤而在情图(c吃)电路让中，格开关谅断开位时灯般亮，忠开关侵闭合怖时灯茧反而悼不亮痕。(a幕)(b条)(c枪)67与运蜓算A∧冤B荷=养C插(腔A∩屡B踏=翅C,枝A×语B准=毁C,批A·受B=葬C)K1K2ABC=A∧B000010100111A∧B真值私表6768或运努算A∨柴B甲=骆C脑(固A∪麦B穴=挂C,巷A+屿B断=喂C混)ABC=A∨B000011101111A∨B真值举表K1K26869非运镇算C析=A离(弄C葵=来A)真值叛表AC=A011069701.貌4图灵荡机与爹冯·诺依拾曼机☻计算框模型可计卖算理棍论起柜源于扑对数蠢学基屿础问丙题的丝式研究,从20世纪30年代影开始诊，为铃了讨积论所辰有问较题是修否都使有求蜂解的气算法火，数茶学家瓦从不则同角返度提荷出了押几种郊不同姜的算碎法精烧确化横定义椒。例册如：A.育Ch起ur逮ch于19鸽35年提衰出了λ-转换趁演算K.折Go艰de脆l于19杠36年定巴义了品递归晓函数A.俭Tu堪ri巴ng于19苍36年提研出了图灵研机；71图灵(A渔la貌n.乞Tu把ri剖ng穿,1尿91渣2-演19舌54渴)19糖36年发阳表论恳文攻“论直可计怪算数恰及其卫在判件定问魂题中伤的应溜用”,论述梦一种详“图档灵机阳”,从理扮论上英证明模了通鱼用计痛算机楚存在流的可信能性19蚕50年发遇表论垒文“喇机器策能思即考吗感”,首次旦提出陪检验新机器器智能释的“狠图灵佣试验滚”,奠定忧了人稀工智管能的锻基础通用染图灵楚机是冤现代溜通用决数字头计算血机的各数学拣模型┄bb10100010bb┄状态q1读写头控制指令721.净4.冻1图灵新机☻图灵亦机的遵特征①图刮灵机躬由一汗条两竖端可隆无限刻延长五的带曲子、敢一个英读写时头以玻及一理组控而制读葵写头闯工作涝的命装令组绝成。┄bb10100010bb┄状态q1读写头控制器读写理头可盏以沿莲带子暂方向烈左右波移动钞，并翁可以词在每稿个方暮格上扑进行血读写彩。73②写在培带子春上的霉符号馅为一赤个有庸穷字壳母表肯：{S0,S1,S2,¨阵¨,惠Sp}可以乞认为搏这个卸有穷惨字母恒表仅坟有S0,S1两个迟字符附，其挂中S0可以抱看作东是0，S1看作纠是1。③机克器的道控制叹状态配为：{q1,q2,¨货,qm}。将纺图灵事机初奋始状赔态设拜为q1,结束馆状态腐为qw。一个估给定王机器郑的程蜡序认掉为是仆机器锄内五每元组(qiSjSkR(昨LN稿)ql)的指撑令集奖，它桥定义司了机缓器在监特定盲状态干下读壳入一叉个特腾定字掀符时萌所采雨取的岗动作醋。74五元作组元之素的絮含义悼如下拆：☆qi表示喘机器虫目前侧所处讨的状册态；☆Sj表示航机器跳从方悼格中裙读入既的符板号；☆Sk表示撤机器并用来景代替Sj写入肚方格息的符胜号☆R、L、N分别腊表示葱右移撒一格自、左劝移一串格、校不移喘动；☆ql表示魔下一良步机顶器的托状态漏。☻图灵暑机的撇工作裹原理计算王结果惰是从抗机器并停止抬时带率子上波的信办息得贝到的共。注类意避扶免指乞令死亦循环脱和二六义性求。机器输从给团定带筛子上山的某承起始挑点出翅发，芒其动紧作完霞全由传其初尿始状步态及湿机内茂五元搁组来愤决定扰。75☻实例设b表示悦空格,q1表示描机器带的初炸始状爱态,q4表示下机器绍的结市束状余态，务如果两带子绢上的榆输入详信息差为10叉10污00步10，读匆入头箱位对议准最圆右边抹第一灯个为0的方男格，誓状态爆为q1。按照物以下朝规则降执行登后，勿输出加正确蔑的计轧算结齐果。76q101迹Lq2q110椒Lq3q1bb适Nq4q200啦Lq2q211密Lq2q2bb闹Nq4q301紧Lq2q310袖Lq3q3bb疯Nq4┄bb10100010bb┄q1命令痰计算患是函角数：S(x)=x+177冯•诺依缎曼(Jo谁hn泼V新on坝N姜eu闹ma沟nn疾,1津90牌3-奶19疤57)数学丙家,生于馒匈牙定利,普林猫斯顿文大学撤教授是宾夕筐法尼伙亚大套学莫尔估电子朝计算馋机研接制小牺组的唐顾问19拉46年提猛出ED葵VA燥C设计骗方案,至今若仍被职认为焰是现护代电刑脑科叮学发宴展的妄里程伙碑式塔的文斑献ED妇VA洲C—Ele怨ct环ro胃ni盒cDis见cr价et竞eVar究ia为bl昨eAut殊om森at巴icCom票pu灿te恭r五大喝部件—运算滥、控泄制、设存储湿器、饼输入揭、输秃出采用收二进康制运钢算计算神机依缎次执忠行指项令英国滴剑桥违大学查威尔转克斯(M杨.W因il枪ke饰s)教授19馅49年率臣先研音制出舰“内垄储程馋序式屋”刮计算血机ED胞SA每C猴(Ele凉ct虎ro帝ni投cDel睡aySto撤ra炭geAut毯om奔at职icCal夜cu变la艇to爱r)1.苦4.浑2冯·诺依健曼的堪设计属思想称这腐种具筒有“存储舰程序”设编计思溜想的番计算兵机为战冯·诺依适曼结丹构计丙算机刻。781.有5计算览机结婶构及敬工作待原理计算项机的屋基本次组成：硬桌件系散统+软件寇系统硬件虎系统——各功坝能部箭件的绵集合，是族构成扰计算陈机的物理稼装置，是覆看得县见、烦摸得头着的叙一些味实实读在在书的有武形实况体。遭（中刻央处咽理器旱、存良储器纯、I/李O设备叉）。软件泡系统——各种叫程序吊与有杰关数东据的素集合。有增了软述件，比用户汪可以吃不必额了解笼计算森机本稿身就耍能使糖用计男算机毅，因液此软文件是用户捉和计低算机未的接蜜口。（系适统软食件、侄应用初软件睛）79△计算叮机硬件烤有五塔大功麻能部件业：运算令器(A盾ri符th冰me赔ti驶c坐Lo辅gi齿c狗Un拐it，简房诚称AL况U)控制窑器(C豆on甘tr旁ol生le服r)存储耐器(M汉em谈or较y)输入全设备(I晶np搞ut学D搞ev汇ic樱e)输出较设备(O龙ut育pu急t岔De丑vi坝ce双)中央俱处理捧器Ce运nt临ra植l册Pr泉oc汗es凳si追ng醉U弦ni嘱t,简称CP唉U内存怒储器外存拌储器1.昆5.言1计算腐机的寺硬件顶结构80△计算舟机硬件应结构阳的重堤要特虚点：——总线父(Bu羡s)结构总线葡结构矮将信换号线干分成范三大陷类：数据肿总线（Da扮te比B储us）地址疾总线（Ad贪dr盗es枕s灾Bu酱s）控制信总线（Co骑nt悄ro唤l水Bu烘s）（便稠于计缘瑞算机际部件耽的模团块化蛮生产棋）81微型息计算够机总桂线化沫硬件焰结构82⑴运算航器(A浪ri努th灶me降ti缘瑞c肉Lo起gi紫c偿Un亚it醒--桌AL缓U)——算术样逻辑持单元矿。进行崖数据霸运算租和处折理的扒部件抬，包显括算家术运绿算和梁逻辑猜运算飞。运算碗器的岸主要爆技术预指标笼是运锋算速拨度，锻其单陶位是MI略PS康(百万著条指回令每过秒)⑵控制抄器(Co宾nt透ro程ll教er丽)——计算酸机的醉指令桶系统物。控制柴器是蔬计算欲机的哀指挥冤中心等，负崭责对棚指令磁进行纲分析源、判串断，卧发布桌控制暖命令浑。计算按机系偏统的灭各个炸部件钻都是潮在控渗制器呀的控袋制下绢协调米工作百的。83⑶存储启器(Me编mo胀ry)计算者机的记忆或暂存部件定，用美来存合放大为量程疫序和弹数据蜂。可小分为内部和外部存储永器两佳大类躲。内存范特点准：存这取速屋度快、存截储容掩量小;可与各鬼部件河交换廊数据外存特点口：存帖取速桑度慢、存爪储容戚量大。只能盛与内异存交鞠换数坝据注：屑内存容在断央电后材数据访会丢恨失，豪外存熊则不烧会。⑷输入保设备(In陶pu败t当De勇vi镜ce)输入圆设备猴是用佛来接派受用否户输贷入的释原始股数据长和程菊序，救并将权它们阻转变疮为计苏算机域能识呜别的腔形式选存放疫的内文存中堆。常用阴的输碰入设万备有零：键填盘、呀鼠标衬器、脸扫描奏仪、绸触摸席屏、岔光笔稠、磁夏盘机损等。84⑸输出熄设备(Ou铜tp撞ut烦D五ev项ic为e)输出艇设备霉是用锯来将科处理错结果搅转变吼为人颠们或颗现场碎所能经接受花的形瞎式。稀常偏用的夸输出起设备解有：肺显示友器、那打印扩机、匆绘图镇仪、砍磁盘扁机等爷。中央溜处理捎器(C传PU货)=运算杏器+饲控制窜器剑主机队=CP巩U+内部任存储嚼器皇外部齿设备=输入偶设备+输出顾设备85工作峡原理：冯诺豆依曼芳的“速存储乱程序看”原络理⑴输入网命令：在控制防器输汗入命滨令的作豪用下军，把怀需要崇的原伯始数觉据,通过输入糊设备送入搂计算后机的存储议器。⑵译码：氏在取指渗令命乞令的作陶用下阔把程煮序指盲令逐桃条取肺入控制词器。控广制器尝对指格令进证行译码。⑶发布肝执行婚命令：漠向存储预器和运算对器发出既存数线、取歼数和文运算父命令疼，并扬把计输算结敏果存婆放在名存储雨器内谷。⑷输出痒数据：在控制姓器发出泽的取涨数和厨输出赌命令蒸的作该用下争，通最过输出恰