計(jì)算機(jī)概述教學(xué).ppt

2010年9月2日,南昌市灣里區(qū)第一中學(xué) 杜綿亮,1,第一章 計(jì)算機(jī)概述,在人類發(fā)展史上，蒸氣機(jī)的發(fā)明催生了第一次工業(yè)革命。而20世紀(jì)最偉大、最神奇的產(chǎn)物電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，則把人類帶入了一個(gè)更高層次、史無(wú)前例的嶄新領(lǐng)域。,2010年9月2日,南昌市灣里區(qū)第一中學(xué) 杜綿亮,2,本章要點(diǎn),通過(guò)學(xué)習(xí)，要求掌握 1、計(jì)算機(jī)的發(fā)展過(guò)程 2、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn) 3、計(jì)算機(jī)數(shù)制與編碼 4、計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用領(lǐng)域 難點(diǎn)是計(jì)算機(jī)數(shù)制間的轉(zhuǎn)換。,2010年9月2日,南昌市灣里區(qū)第一中學(xué) 杜綿亮,3,1.1 計(jì)算機(jī)的誕生,人類“計(jì)算”史,遠(yuǎn)古時(shí)代,古代算盤,17世紀(jì)帕斯卡機(jī)加法器,17世紀(jì)萊布尼茲乘法器,19世紀(jì)巴貝齊差分機(jī),1946年的ENIAC,2010年9月2日,南昌市灣里區(qū)第一中學(xué) 杜綿亮,4,世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)ENIAC(1946),1946年2月15日在 美國(guó) 賓夕法尼亞大學(xué) ,世界上第一臺(tái)現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)“埃尼阿克”（ENIAC）誕生 電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱。,2010年9月2日,南昌市灣里區(qū)第一中學(xué) 杜綿亮,5,ENIAC的特點(diǎn),5000次加法/秒 體重30噸 占地170m2 18800只電子管 1500個(gè)繼電器 功率140KW,2010年9月2日,南昌市灣里區(qū)第一中學(xué) 杜綿亮,6,1.1 計(jì)算機(jī)的誕生,什么是計(jì)算機(jī)? 計(jì)算機(jī)就是一種信息處理機(jī)，即對(duì)信息進(jìn)行編碼、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)換、傳輸、檢測(cè)等操作的機(jī)器。 計(jì)算機(jī)能處理什么樣的信息？ 數(shù)字化信息僅由0和1組成的代碼串 任何信息交由計(jì)算機(jī)處理必須經(jīng)過(guò)數(shù)字化 輸入計(jì)算機(jī)的信息分為兩大類： 數(shù)據(jù)（Data） 程序（Program）,2010年9月2日,南昌市灣里區(qū)第一中學(xué) 杜綿亮,7,計(jì)算機(jī)處理信息的過(guò)程？ 信息加工即對(duì)信息進(jìn)行編碼、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)換、傳輸、檢測(cè)等操作。,計(jì)算機(jī),數(shù)字化,文字?jǐn)?shù)值 圖形圖像 聲音視頻,外設(shè),01代碼串,加工處理,結(jié)果數(shù)據(jù),信息處理過(guò)程,1.1 計(jì)算機(jī)的誕生,2010年9月2日,南昌市灣里區(qū)第一中學(xué) 杜綿亮,8,第二代 （19581964） 晶體管時(shí)代 代表:IBM1403機(jī) 幾十萬(wàn)百萬(wàn)（次/秒）,第三代 （19651971） 集成電路時(shí)代 代表：IBM360機(jī) 百萬(wàn)幾百萬(wàn)（次/秒）,第四代 （1972至今） 大或超大規(guī)模集成電路 代表：IBM370系列 幾百萬(wàn)幾億（次/秒）,1.2 計(jì)算機(jī)的分代,第一代 （19461957） 電子管時(shí)代 代表：ENIAC 5千4萬(wàn)（次/秒）,2010年9月2日,南昌市灣里區(qū)第一中學(xué) 杜綿亮,9,計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢(shì)之一：微型化,計(jì)算機(jī)不再是單一的計(jì)算機(jī)器，而是一種個(gè)人的信息機(jī)器。體積小，重量輕，可靠性高，使用方便靈巧。,2010年9月2日,南昌市灣里區(qū)第一中學(xué) 杜綿亮,10,計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢(shì)之二：巨型化,運(yùn)算速度快、存儲(chǔ)量大、功能強(qiáng)、可靠性好。主要用于:航空航天、天氣預(yù)報(bào)、地震機(jī)理研究、石油和地質(zhì)勘探，衛(wèi)星圖像處理等大量科學(xué)計(jì)算的高科技領(lǐng)域。,美洲豹 目前世界上最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)，運(yùn)算速度為:1750萬(wàn)億次,2010年9月2日,南昌市灣里區(qū)第一中學(xué) 杜綿亮,11,計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢(shì)之二：巨型化,中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)：,銀河,國(guó)防科技大學(xué)研制的 “銀河1號(hào)”、 “銀河2號(hào)”和“銀河3號(hào)” 1983年，最初速度：1億次/秒,國(guó)家職能計(jì)算機(jī)中心推出的 “曙光1000”、“曙光200I”和“曙光3000” 1995年，最初速度：10億次/秒,曙光1000,目前中國(guó)最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)，運(yùn)算速度： 1270萬(wàn)億次/秒，僅次于“美洲豹”計(jì)算機(jī),2010年9月2日,南昌市灣里區(qū)第一中學(xué) 杜綿亮,12,計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢(shì)之三：網(wǎng)絡(luò)化,網(wǎng)絡(luò)化是指利用通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，把分布在不同地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)互聯(lián)起來(lái)，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相互通信，以達(dá)到所有用戶都可共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源的目的?，F(xiàn)在，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在交通、金融、企業(yè)管理、教育、郵電、商業(yè)等各行各業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。,2010年9月2日,南昌市灣里區(qū)第一中學(xué) 杜綿亮,13,1.3 電子計(jì)算機(jī)的特點(diǎn),運(yùn)算速度快 每秒幾百億次幾千億次 計(jì)算精度高 可使用足夠多的二進(jìn)制位數(shù)來(lái)獲得所要求的數(shù)據(jù)精度 具有邏輯判斷能力 這是區(qū)別于其它任何機(jī)器的一個(gè)特點(diǎn) 存儲(chǔ)容量大，具有“記憶”功能 提供大容量的存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù) 自動(dòng)化程度高 可按照人們事先編制好的程序自動(dòng)連續(xù)地進(jìn)行各種操作,2010年9月2日,南昌市灣里區(qū)第一中學(xué) 杜綿亮,14,1.4 計(jì)算機(jī)的數(shù)制與編碼,計(jì)算機(jī)為什么要采用二進(jìn)制 二進(jìn)制運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單簡(jiǎn)易性 0+0=0，0+1=1+0=1，1+1=10； 1x1=1， 0x0=0，1x0=0x1=0 容易表示 便于邏輯判斷邏輯性 可靠性,2010年9月2日,南昌市灣里區(qū)第一中學(xué) 杜綿亮,15,1.4 計(jì)算機(jī)的數(shù)制與編碼,重新認(rèn)識(shí)十進(jìn)制 使用0,1,2,3,4,5,6,7,8,9十個(gè)數(shù)碼表示數(shù) 進(jìn)位規(guī)則：逢十進(jìn)一 基數(shù)：10 示例 (85.12)10 = 8101 + 5100 + 1101 + 2102 其中，101 ,100 , 101 , 102分別稱為權(quán)值，它是以基數(shù)為底、位號(hào)為冪所構(gòu)成的指數(shù)。,2010年9月2日,南昌市灣里區(qū)第一中學(xué) 杜綿亮,16,1.4 計(jì)算機(jī)的數(shù)制與編碼,二進(jìn)位計(jì)數(shù)制 使用0,1兩個(gè)數(shù)碼表示數(shù) 進(jìn)位規(guī)則：逢二進(jìn)一 基數(shù)：2 示例 (101.01)2 = 122 + 021 + 120 + 02-1 +12-2 = (5.25)10 二進(jìn)制與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換 二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制：按權(quán)值相加 十進(jìn)制轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制：整數(shù)部分除2取余逆排列，小數(shù)部分乘2取整。,2010年9月2日,南昌市灣里區(qū)第一中學(xué) 杜綿亮,17,1.4 計(jì)算機(jī)的數(shù)制與編碼,試一試 （1101.011）2 =( )10 （11101101）2 =( )10,13.375,237,2010年9月2日,南昌市灣里區(qū)第一中學(xué) 杜綿亮,18,1.4 計(jì)算機(jī)的數(shù)制與編碼,十進(jìn)制轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制 例如，(205.345)10=( ) 2,整數(shù)部分：11001101,小數(shù)部分：01011,11001101.01011,2010年9月2日,南昌市灣里區(qū)第一中學(xué) 杜綿亮,19,1.4 計(jì)算機(jī)的數(shù)制與編碼,試一試 （ ）2 =( 215 )10 （ ）2 =( 0.6875 )10,11010111,1011,2010年9月2日,南昌市灣里區(qū)第一中學(xué) 杜綿亮,20,1.4 計(jì)算機(jī)的數(shù)制與編碼,答案是:11010111,答案是:0.1011,八進(jìn)制與十六進(jìn)制呢？,2010年9月2日,南昌市灣里區(qū)第一中學(xué) 杜綿亮,21,1.4 計(jì)算機(jī)的數(shù)制與編碼,整數(shù)、實(shí)數(shù)的表示方法 數(shù)據(jù)的單位 在計(jì)算機(jī)中，數(shù)的長(zhǎng)度按比特(bit,二進(jìn)制位)來(lái)計(jì)算，比特是計(jì)算機(jī)中最小的單位。但因存儲(chǔ)容量常以“字節(jié)”為計(jì)算單位，所以數(shù)據(jù)長(zhǎng)度也常以字節(jié)為單位計(jì)算，字節(jié)是計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理的基本單位。1字節(jié)(Byte)=8比特(bit)。,2010年9月2日,南昌市灣里區(qū)第一中學(xué) 杜綿亮,22,1.4 計(jì)算機(jī)的數(shù)制與編碼,常用單位換算 1KB=210Byte=1024字節(jié) 1MB=210KB=1024x1024字節(jié) 1GB=210MB 1TB=210GB,2010年9月2日,南昌市灣里區(qū)第一中學(xué) 杜綿亮,23,1.4計(jì)算機(jī)的數(shù)制與編碼,兩位的二進(jìn)制數(shù)有四（22=4）種不同的狀態(tài)，7位二進(jìn)制數(shù)有（27=128）種不同狀態(tài) ASCII碼：美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼，用7位代碼串來(lái)編碼（占用一個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)空間，字節(jié)最高位為0），主要用于處理英文字符。標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼能表示128個(gè)字符。 字符的ASCII值=(0列行)2 例如：字符A的ASCII值=(01000001)2 ASCII碼表包含：英文大小寫字母、數(shù)字字符、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、特殊符號(hào)和控制符，是計(jì)算機(jī)中最基本的編碼表。,2010年9月2日,南昌市灣里區(qū)第一中學(xué) 杜綿亮,24,1.4.5 符號(hào)編碼,漢字國(guó)標(biāo)碼：1981年 我國(guó)頒布了信息交換用漢字編碼字符集基本集（簡(jiǎn)稱：GB2312-80），其中收錄了6763個(gè)漢字和682個(gè)非漢字字符。 一級(jí)常用漢字3755個(gè)，按漢語(yǔ)拼音排列 二級(jí)常用漢字3008個(gè)，按偏旁部首排列 在漢字編碼表里，把7447個(gè)漢字放置在一個(gè)9494的陣列里，每一行稱為漢字的“區(qū)”，每一列稱為漢字的“位”，組成區(qū)位碼。每個(gè)漢字占兩個(gè)字節(jié)。,2010年9月2日,南昌市灣里區(qū)第一中學(xué) 杜綿亮,25,1.5 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,現(xiàn)代管理計(jì)算機(jī)化 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD) 、輔助制造(CAM)、 輔助測(cè)試（CAT）與輔助教學(xué)(CAI) 等 網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 警用計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 出版業(yè)數(shù)字化 軍用計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 智能機(jī)器人,2010年9月