8
8
12
1 0
4
4 1
十六进制 16 16 100 6 0 4 6
27
二进制、八进制、十六进制数间的相互转换
•一位八进制数对应三位二进制数 •一位十六进制数对应四位二进制数
144(O)=001 100 100(B) 1 4 4 64(H)=0110 0100(B) 6 4
•二进制转化成八(十六)进制
10
1.3.2 信息技术的内容
1. 信息基础技术
微电子技术 光电子技术 当今世界新技术革命的基石 采用光子作为信息的载体
2. 信息系统技术
信息获取技术 传感技术、遥测技术和遥感技术 信息处理技术 计算机技术成为现代信息技术的核心 信息传输技术 光纤通信技术、卫星通信技术等 信息控制技术 通信技术、计算机技术和控制技术合称为3C（Communication、 Computer和Control ）技术。
0
11
0
110011
N= 数符尾数2阶符阶码 尾数的位数决定数的精度 阶码的位数决定数的范围
34
带符号数的表示
假定一个数在机器中占用8位。 (1) 原码
0X [X]原= 1|X| X<=0 (2)反码 [X]反= 0X 0<=X X<=0 －7： 10000111 +7： 00000111 －7：11111 000 +7： 00000111 －7：11111001 －0：10000000 +0：00000000 －0：11111111 +0：00000000 －0：00000000 0<=X +7： 00000111 +0：00000000
2
第一章 计算机与信息社会
1.1 计算机的发展
1.2 计算机的分类
1.3 信息技术概述
1.4 计算机在信息社会中的应用
3
1.1 计算机的发展
1.1.1 近代计算机
查尔斯·巴贝奇 1834年设计的分析机
1812年差分机
由许多轮子组成的保存数据的存储库； 运算装置； 能对操作顺序进行控制，并选择所需处理 的数据以及输出结果的装置。
14
2.1 计算机系统的组成与工作原理
2.1.1计算机系统的组成
硬件
软件
系统软件 应用软件
计算级系统分为：硬件+软件
15
计算机硬件组成
输出设备
主机
外设
外存设备 输入设备
网络设备 计算机硬件包括主机和外设
16
计算机系统的组成
CPU
主机
内存 运算器 寄存器 控制器 随机存储器(RAM) 只读存储器(ROM) 高速缓冲存储器
N=an-1×rn-1＋an-2×rn-2＋…＋a0×r0＋a-1×r-1＋…＋a-m×r-m

i m
a
n 1
i
r
i
25
2.2.2不同进位计数制间的转换
1. r 进制转化成十进制
r 进制转化成十进制：数码乘以各自的权的累加
例：
10101(B)=24+22+1=21
2+1+2-1+2-2=5.75 101.11(B)=2 2+1=65 101(O)=8
1．光计算机 利用光作为信息的 传输媒体
2．生物计算机（分子计算机） 生物计算机在20世纪80年代中 期开始研制，其最大的特点是采 用了生物芯片。
3．量子计算机 是指利用处于多现实态下的原子进行运算的计算机， 这种多现实态是量子力学的标志。
8
1.2 计算机的分类
巨型机：速度最快、处理能力最强
例如：曙光4000L 644GB内存，浮点运算达每秒3万亿次
11101101 11101101 11001101 10001101 11101101 11101101 10001101 11101101
1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
数据 10000000
21
输入设备
常用输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪等。
0×0=0
0×1=1×0=0 1×1=1
0÷0=0
0÷1=0 1÷1=1
1101 × 1010 0000 1101 0000 + 1101 10000010
101 1011 111011 1011 1111 1011 100
30
2.2.4 二进制数的逻辑运算
逻辑非运算实例
31
2.3 数据在计算机中的表示
9
1.3 信息技术概述
1.3.1 信息技术基础知识
信息与数据 • 信息 各种事物的变化和特征的反映 • 数据 信息的载体。
例如：数值、文字、语言、图形、图像等。 信息技术 Information Technology 联合国教科文组织对信息技术的定义 应用在信息加工和处理中的科学、技术与工程的训练 方法和管理技巧；上述方面和技巧和应用；计算机及 其与人、机的相互作用；与之相应的社会、经济和文 化等诸种事物。
常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪等。
22
2.1.3计算机基本工作原理
计算机的指令系统
指令
数据传送指令
数据处理指令 •程序控制指令 输入输出指令 其它指令
操作码
操作数
内存
CPU
＋ － ×÷ And Or……
If Goto……
主机 I/O设备
对计算机的硬件进行管理等
23
计算机基本工作原理
起始地址 内存储器 程序计数器 PC 程序计数器 PC 0100 （4） 操作码 07 （2） 控制器 译码器 地址码 0270 内存储器 地址 „ 0100 （1） 0101 内容 „„ 070270 程 序 区
4. 什么是信息技术？
5. 为什么说微电子技术是整个信息技术领域的基础？ 5. 信息处理技术具体包括哪些内容？3C的含义是什么？ 6. 试述当代计算机的主要应用。
13
第二章 计算机基础知识
2.1 计算机系统的组成与工作原理
2.2 数制转换及运算
2.3 数据在计算机中的表示
2.4 多媒体和流媒体概述
存放程序 和数据
I/O设备 I/O子系统
19
存储器
存储器是计算机存储数据和程序的记忆单元集合 每个记忆单元由8位二进制位组成。可读写其中的数据。
字节Byte 7 6 5 4 3 2 1 0
位（Bit）
1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB
20
存储器的访问过程
计算机的应用类型
1. 科学计算 2. 数据处理
3. 电子商务
4. 过程控制 5. CAD/CAM/CIMS 6. 多媒体技术 7. 虚拟现实
8. 人工智能
12
思考题
1. 计算机的发展经历了哪几个阶段？各阶段的主要特征是什么？
2. 按综合性能指标，计算机一般分为哪几类？ 3. 信息与数据的区别是什么？
1.1.2 电子计算机的问世
1946年2月由宾州大学 研制成功的ENIAC 电子计算机时代的到来
重达30吨
占地250m2 启动工耗150000瓦 18000个电子管
电子数字积分计算机
保存80个字节
6
Electronic Numerical Integrator And Calculator
3. 信息应用技术
如信息管理、信息控制、信息决策
11
1.4 计算机在信息社会中的应用
计算机的主要应用领域
1. 工商：电子商务、CAD/CAM 2. 教育：多媒体教育、远程教育 3. 医药：CAT、MRI、远程医疗 4. 政府：电子政府 5. 娱乐：虚拟现实、电影特技 6. 科研：数据采集、计算分析 7. 家庭：家庭信息化
1.1.3 计算机的分代
时代 一 二 三 四 年份 46—58 58—64 64—71 器件 电子管 晶体管 集成电路 软件 机器语言汇编语言 高级语言 操作系统 数据库、网络等 应用 科学计算 数据处理工业控制 文字处理图形处理 社会的各个领域
71年迄今 大规模集成电路
7
1.1.4 未来新型计算机
1.二进制数的加法运算
加法运算法则
0+0=0 0+1=1+0=1
1101 + 1110 11011
1+1=0
2.二进制数的减法运算
减法运算法则 0-0=1-1=0 1-0=1 0-1=1
-
11011 1110 1101
进制数的乘法运算
乘法运算法则
4.二进制数的减法运算
减法运算法则
计算机文化
第三版
同济大学计算机基础学科研究室
1
目录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 计算识与信息社会 计算机基础知识 微型计算机硬件组成 系统软件及其常用操作系统 应用软件和办公软件 网络基础 Internet与Intranet 数据库基础 数据安全 程序设计基础
P9-10
4
1.1.1 近代计算机
现代计算机体系结构 冯· 诺依曼机：“存储程序”的概
念
五十多年来，计算机系统基本结 构没有变。
英国科学家艾兰·图灵
•建立图灵机（Turing machine） 模型，奠定了可计算理论的基础； •提出图灵测试，阐述了机器智 能的概念 。
美籍匈牙利数学家冯·诺依曼 5
进制表示符号 B 二进制 O八进制 D十进制
71(O)=78+1=5
H十六进制
26
101A(H)=163+16+10＝4106