计算机的发展
电子计算机的发展阶段通常以构成计算机的电子器件来划分,至今已经历了四代,目前正在向第五代过渡。每一个发展阶段在技术上都是一次新的突破,在性能上都是一次质的飞跃。
第一代——电子管计算机(1946—1957年)
第二代——晶体管计算机(1958—1964年)
第三代——集成电路计算机(1965—1969年)
第四代——大规模、超大规模集成电路计算机(1971年至今)
新一代计算机
计算机的特点
计算机是一种可以进行自动控制、具有记忆功能的现代化计算机工具和信息处理工具。它主要有以下5个方面的特点。
运行速度快
计算精度高
存储功能强
具有逻辑判断能力
可靠性高、通用性强
计算机的分类
根据计算机的性能指标,如机器规模的大小、运算速度的高低、主存储器容量的大小、指令系统性能的强弱以及机器的价格等,可将计算机分为:
巨型机
大、中型机
小型机
微型机
工作站
计算机的应用领域
根据应用领域,计算机应用可以归纳为以下5个方面。
科学计算
信息处理
自动控制与人工智能
辅助功能
通信与网络
计算机采用二进制数的原因
二进制并不符合人们的习惯,但是计算机内部却采用二进制表示信息,其主要原因有以下4点。
电路简单:计算机是由逻辑电路组成的,逻辑电路通常只有两个状态
工作可靠:两个状态代表两个数据,数字传输和处理不容易出错,因而电路更加可靠
简化运算:二进制运算法则简单
逻辑性强:计算机工作原理是建立在逻辑运算基础上的,逻辑代数是逻辑运算的理论依据
计算机中的进制表示
在计算机中必须采用某一方式来对数据进行存储或表示,这种方式就是计算机中的数制。数制,即进位计数制,是人们利用数字符号按进位原则进行数据大小计算的方法。
十进制(Decimal notation)
二进制(Binary notation)
八进制(Octal notation)
十六进制(Hexadecimal notation)
进制之间的转换
不同进制之间进行转换应遵循转换原则。其转换原则是:两个有理数如果相等,则有理数的整数部分和分数部分一定分别相等。也就是说,若转换前两数相等,则转换后仍必须相等。
二进制数转换成十进制数
十进制数转换成二进制数
小数部分的转换
二进制数的算术运算
同十进制数的运算类似,二进制数的算术运算包括加法、减法、乘法和除法。
二进制数的加法运算
二进制数的减法运算
二进制数的乘法运算
二进制数的除法运算
二进制数的逻辑运算
逻辑变量之间的运算称为逻辑运算,它是逻辑代数的研究内容,也是计算机需要的基本操作。二进制数1和0在逻辑上可代表“真”与“假”、“是”与“否”、“有”与“无”。这种具有逻辑属性的变量就称逻辑变量。
逻辑加法(“或”运算)
逻辑乘法(“与”运算)
逻辑否定(非运算)
异或逻辑运算(半加运算)
计算机中数的单位
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