计算机基础编程教材

计算机基础教程

------主讲教师:***信息工程系1第1章计算机基础知识本章学习目标:通过本章的学习,大家应该掌握以下内容:计算机的发展计算机应用领域,基本特点计算机数据的表示计算机的系统组成本章要点1.1计算机概述1.2微型计算机的组成1.3数据在计算机中的表示1.1计算机概述计算机分代计算机的分类和应用计算机系统组成计算机基本工作原理一、计算机的分代时代年份器件软件应用一

46—58电子管机器语言汇编语言科学计算二58—64晶体管高级语言数据处理工业控制三64—71集成电路操作系统文字处理图形处理四71年迄今大规模集成电路数据库、网络等社会的各个领域电子计算机的问世——电子计算机时代的到来

1946年2月由宾夕大学研制成功的ENIACElectronicNumericalIntegratorAndCalculator电子数字积分计算机重达30吨占地170m218000个电子管保存80个字节二、计算机的分类和应用按用途和按性能指标分类应用到社会各个领域三、计算机系统的组成

系统软件应用软件计算级系统分为：硬件+软件硬件软件计算机系统的层次硬件操作系统用户应用程序计算机系统的组成

输入设备：键盘、鼠标、扫描仪

输出设备：显示器、打印机

外

存：软、硬盘、光盘、闪存

网络设备：网卡、调制解调器等

操作系统：Windows、Unix、Linux语言处理程序：C、Pascal、VB等

实用程序：诊断程序、排错程序等

计算机系统软件外部设备系统软件应用软件硬件运算器寄存器控制器主机内存CPU随机存储器(RAM)只读存储器(ROM)高速缓冲存储器

办公软件包、数据库管理系统

四、计算机的基本工作原理指令指令的执行过程程序的执行过程计算机基本工作原理1.2微型计算机的组成微型计算机的系统组成微型计算机主要性能指标一、微型计算机的系统组成系统主板（又称母板）CPU（中央处理器）存储器（内存）硬盘驱动器DVD-ROM驱动器（光驱）软盘驱动器（软驱）电源1、系统主板2、微处理器（CPU）运算器、控制器和一组寄存器，合在一个芯片上称之为CPU(CentralProcessingUnit)3、主存与辅存ROM（只读存储器）数据只能读出，断电不丢失。RAM（随机存取存储器）既允许写入也允许读出，断电信息丢失。外存储器(辅存)a.软磁盘存储器：软磁盘、软磁盘驱动器、软磁盘控制器适配卡

b.硬磁盘存储器：硬磁盘、硬磁盘驱动器、硬磁盘控制器适配卡

c.光盘存储器：光盘盘片、光盘驱动器

内存与外存的比较主存外存项目ROMRAM软盘硬盘光盘造价高高低++低低+速度快快慢++慢慢+容量小+小——————断电有无有有有功能：是介于CPU和内存之间的一种可高速存取信息的芯片，是CPU和RAM之间的桥梁，用于解决CPU和内存之间的速度冲突问题。

4、高速缓冲存储器（Cache）

工作过程:CPUCacheRAM存储器层次结构

ALU寄存器Cache存储器主存储器(RAM)辅助存储器(软盘、硬盘、光盘)后援存储器(磁带库、光盘库)二、微型计算机的主要性能指标字长：计算机一次能直接处理的二进制数据的位数，字长越长计算机运算速度越强运算速度：计算机每秒内执行指令的数目主频：

CPU的时钟频率内存容量：1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB1.3数据在计算机中的表示进位计数制数制转换字符的表示所谓进位计数制是指按进位的原则进行计数。进位计数制有两个基本特点：一、进位计数制逢R进一采用位权表示法逢R进一

R是指进位计数制表示一位所需要的符号数目，称为基数。例如十进制数是由0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数字符号组成，基数为10，逢十进一。二进制数由0、1两个数字符号组成，基数为2，逢二进一。采用位权表示法处在不同位置上的数字所代表的值不同，一个数字在某个固定位置上所代表的值是确定的，这个固定位上的值称为位权。位权与基数的关系是，各进位制中位权的值恰好是基数的若干次幂。[例1]在十进制数中，3058.72可表示为：3058.72==3×103+0×102+5×101+8×100+7×10-1+2×10-2[例2]在二进制数中，10111.01可表示为：10111.01==1×24+0×23+1×22+1×21+1×20+0×2-1+1×2-2因此，任何一种数制表示的数都可以写成按位权展开的多项式之和。(按权值展开)二进制： 用B表示 如：101101B八进制： 用O表示 如：567O十进制： 用D或不加任何字母来表示 如：98D

或98十六进制： 用H表示 如：A82BH常用数制及表示数制基本符号基值权十进制0—91010n-1二进制0、122n-1八进制0—788n-1十六进制0—9A、B、C、D、E、F1616n-1表1.1十进制、二进制、八进制、十六进制数的常用表示方法十进制二进制八进制十六进制十进制二进制八进制十六进制000000010101012A100011111101113B200102212110014C300113313110115D401004414111016E501015515111117F6011066161000020107011177

81000108

91001119

二、各种进制数之间的相互转换R（R=2,8,16）进制数转换为十进制数十进制数转换为R（R=2,8,16）进制数二、八、十六进制之间的转换1、R进制数转换为十进制数使用按权展开相加法：即各位R进制系数乘以与其对应的权相加求和即为与之相对应的十进制数。步骤：1)确定权值2)系数乘以所在位相应权3)相加求和[例］求（1100101.101）2的等值十进制(1100101.101)2=1×26+1×25+0×24+0×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3=64+32+0+0+4+0+1+0.5+0.125=（101.625）10即（1100101.101）2=（101.625）10解：=1*26-1+1*24-1+1*23-1+1*21-1=32+8+4+1=45D练[1]（101101）B=（）D练[2]（267）O=（）D解：=2*83-1+6*82-1+7*81-1=2*64+6*8+7*1=128+48+7=183D练[3]（1CA）H=（）D解；=1*163-1+12*162-1+10*161-1

=1*256+12*16+10*1=458D2、十进制数转换为R进制数1)整数的转换除R取余法倒着写2)小数部分的转换乘R取整法正着写[例4]求（66.625）10的二进制数解先求（66）10的等值二进制数2 66 02 33 12 16 02 8 02 4 02 2 02 1 10即（66）10=（1000010）2再求（0.625）10的等值二进制数

0.625×2=1.25010.250×2=0.50000.500×2=1.0001

即（0.625）10=（0.101）2

所以，（66.625）10=（1000010.101）2注：十进制小数不一定都能转换成完全等值的二进制小数.解：21280低位264023202160280240220211高位0所以：128D=10000000B练[4]128D=（）B3、二、八、十六进制之间的转换

①二进制数和八进制数之间的转换一位八进制数就相当于3位二进制数二到八进制：以小数点为分界线，分别向左右每三位二进制数写成相应的一位八进制数八到二进制：每一位八进制数写成相应的三位二进制数，即3位二进制数取代每一位八进制数。[例5]把(10110101.01101)2转换为八进制数。

二进制数：010110101. 011010↓ ↓↓ ↓↓八进制数：265.32(10110101.01101)2=（265.32）O[例6]把(345.23)8转换成二进制数八进制数：345.23↓↓↓↓↓进制数：011100101.010011(345.23)8=（11100101.010011）2练[5] 11011.01101B