第1章计算机基础知识一、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。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，输出人们所期望的信息。二、计算机的发展史1.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工程师埃克特为首的数十人共同开发了世界上第一台通用数字电子计算机(ENIAC)。ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator简称ENIAC，译为电子数字积分机和计算机ENIAC的主要任务是分析炮弹轨迹。当ENIAC公开展出时，一条炮弹的轨道用20s就能算出来，比炮弹本身的飞行速度还快。2.计算机的发展阶段第五代计算机(新一代计算机)创新：基本元器件3.计算机的发展趋势三、计算机的分类1.按计算机用途分类通用计算机：为了能够解决各种问题，具有较强的通用性而设计的计算机。它具有一定的运算速度和存储容量，带有通用的外设，配备各种系统软件和应用软件。专用计算机：为了解决一个或一类特定问题而专门设计的计算机。其软硬件的配置依据解决问题的需要而定。2.按处理对象分类数字式电子计算机：处理非连续变化的数据，这些数据在时间上是离散的。其基本运算部件是数字逻辑电路。模拟式电子计算机：处理连续变化的数据，这些数据在时间上是连续的。其基本运算部件是由运算放大器构成的微分器、积分器和通用函数运算器等组成。混合式电子计算机：可处理数字量和模拟量3.按规模和处理能力分类(IEEE)巨型机：超级计算机,功能最强,价格最贵。小巨型机：与巨型机相比，价格大幅降低。大型机：主机，具有很强的管理和处理数据的能力，在大企业、银行等单位使用。小型机：中小企业，VAX-II,DJS-2000。工作站：高档微机，具有很强的图形处理能力，应用于计算机辅助设计，Sun工作站。个人计算机：IBMPC，Apple四、计算机的特点1.运算速度快：每秒数万亿次，气象预报2.计算精度高：理论上不受限制，圆周率3.存储能力强：中等规模图书馆4.具有逻辑判断能力：算术运算逻辑运算判断或比较5.具有自动执行能力：无需人工干预五、计算机的应用领域1.科学计算或数值计算利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算。实际问题→数学模型→计算量大。2.数据处理或信息处理指对数据进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、检索和传播等一系列活动的统称。信息时代海量数据的管理和有效利用。3.过程控制或实时控制利用计算机及时采集检测数据，按最优值迅速地对控制对象进行自动调节或自动控制。无人自动化工厂。4.计算机辅助技术计算机辅助设计：CAD计算机辅助制造：CAM计算机集成制造系统--CIMS计算机辅助教学：CAI5.人工智能利用计算机模拟或部分模拟人的智能活动，如感知、判断、理解、学习、图像识别等。实用技术：智能机器人、专家系统6.通信网络Internet→网上银行、网上订票网上教学、网上医疗网上税收、网上出版一、数制及其转换1.什么是数制数制是用一组固定的数码和一套统一的规则来表示数目的方法。非进位记数制：表示数值大小的数码与它在数中的位置无关。典型的非进位记数制是罗马数字，例如罗马数字中:Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,┄,Ⅹ进位记数制：表示数值大小的数码与它在数中的位置有关。例如，十进制数123.45进位记数制的要素：①基数：指各种进位记数制中允许选用基本数码的个数。例如十进制的数码有：0,1,2,3,4,5,6,7,8,9→基数是10②位权：每个数码所表示的数值等于该数码乘以一个与数码所在位置相关的常数，这个常数叫做权值。例如：123.4＝1×102+2×101+3×100+4×10-12.几种进位记数制几种进制数之间的对应关系3.不同进制数的相互转换⑴二进制数与十进制数的互换人→十进制，计算机→二进制二进制数转换成十进制数按权展开，然后求和，就可把二进制数转换成十进制数。例如：(101.1)2＝1*22+0*21+1*20+1*2-1＝(?)10十进制数转换成二进制数十进制数有整数和小数两部分。在转换时，整数部分采用除2取余法小数部分采用乘2取整法然后通过小数点将转换后的二进制数连接起来即可。例如：(105.625)10=(?)2⑵二进制数与八进制数的互换二进制数转换成八进制数三位并一位：以小数点为基准，整数部分从右到左，小数部分从左到右，每三位一组，不足三位添0补足,然后把每组的三位二进制数按权展开后相加，得到相应的一位八进制数码，再按权的顺序连接即得相应的八进制数。