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科目 计算机基础知识 节 §1—§3 教学 目的 教材 分析 教学重点 教学难点 教 学 设 计 课时安排 教法 与多媒体相结合 教具 机、投影仪 教学过程 引入 ?什么是计算机？ 以日常所能接触的计算机领域或应用举例。 引出计算机系统组成和数据在计算机中的表示。 讲授 1946年美国宾夕法尼大学研制出世界上第一台电子数字计算机ENIAC（电子数字积分计算机）。 以计算机元器件的变革作为标志，将计算机的发展划分为四个阶段，通常称为计算机发展的四个时代 。 1．第一代（1946～1958年） 运算速度快：运算速度几千亿次/秒 计算精度高：计算机的有效位数可达几十位 存储功能强：存储大量数据 具有逻辑判断和自动控制能力：不需要人工干预 1.2 数字信息编码与数据表示 1.2.1 进位计数 在计算机中，最常使用的是：十进制、二进制、八进制、十六进制。 不同进制数的共同特点： （1）每一种数制都有固定的符号集；如十进制数制，其符号有10个：0，1，2，…，9，二进制数制，其符号有两个：0，1。 （2）每一种数制都使用位置表示法：即处于不同数符所代表的值不同，与它所在位置的权值有关。 进位制 十进制 二进制 八进制 十六进制 规则 逢十进一 逢二进一 逢八进一 逢十六进一 基数 r=10 r=2 r=8 r=16 数字符号 0～9 0，1 0～7 0～9，A~F 位权 10i 2i 8i 16i 形式表示 D B O H 1.2.2 计算机中数的表示 1．正数与负数 在计算机中数的符号也是用数码来表示的，一般用“0”表示正数的符号，“1”表示负数的符号，并放在数的最高位。 例如：（01011）2=（＋11）10 （11011）2＝（－11）10 2．原码、补码、反码 在计算机中一个数可以采用原码、补码或反码表示，上面讲到的正数与负数表示法即为原码表示法。 一个正数的原码、补码、反码是相同的，而负数就不同了。 举例:原码、补码、反码 3．定点数和浮点数 （1）定点数表示法 在机器中，小数点位置固定的数称为定点数，一般采用定点小数表示法，即小数点固定在符号位与最高位之间。有时也采用定点整数表示法，此时将小数点固定在数的最低位的后面。定点数的运算规则比较简单，但不适宜对数值范围变化比较大的数据进行运算。 （2）浮点数表示法 浮点数可以扩大数的表示范围。浮点数由两部分组成，用以表示数据的有效位，称为尾数；用于表示该数的小数点位置，称为阶码。 一般阶码用整数表示，尾数大多用小数表示。一个数N用浮点数表示可以写成： N ＝ M·Re M表示尾数，e表示指数，R表示基数。基数一般取2，8，16。一旦机器定义好基数值，就不能再改变。因此，在浮点数表示中基数不出现，是隐含的。 1.2.3 计算机中的编码 计算机只能识别1和0，因此在计算机内表示的数字、字母、符号等都要以二进制数码的组合来代表，这就是二进制编码。根据不同的用途，有各种各样的编码方案，较常用的有ASCII码、EBCDIC码、汉字编码等。 1．ASCII码（American Standard Code For Information Interchange）即美国标准信息交换码。 ASCII码采用七位二进制位编码，共可表示27＝128个字符。计算机中常以8位二进制，即一个字节为单位表示信息，因此将ASCII码的最高位取0。当ASCII码的最高位取1时，又可表示128个字符，这种编码称为扩展ASCII码，主要是一些制符。 2．汉字编码 汉字是世界上最庞大的字符集。国家标准GB2312－80提供了中华人民共和国国家标准信息交换用汉字编码，简称国标码。该字符集把常用汉字分成二个字库。一级字库3755个汉字，通常占使用汉字的90％左右，按拼音字母顺序排列。二级字库不太常用，有3008个汉字，按部首顺序排列。另外还收录了一些图形符号。汉字和图形符号合计7445个。 国标码用二个字节（2×8＝16位）来表示一个汉字。二个字节的最高位均不用，置0。 采用行、列形式，第一字节为行号，其行号叫区号；第二个字节为列号，列号叫位号，如表所示。01区至09区为各种符号，16区到55区为一级字库，56区到87区为二级字库。88区到94区为空。 1.3 计算机系统组成 计算机系统由计算机硬件系统和计算机软件系统两大部分组成。 1.计算机硬件系统 由一系列电子元器件按照一定逻辑关系联接而成，是计算机系统的物质基础。1946年冯·诺依曼与莫尔小组合作研制ED-VAC计算机，采用了存储程序方案，其后开发的计算机都采用