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1??????第1章第1章计算机基础知识计算机基础知识 2 Nanjing University of Information Science & Technology, Dept. Computer Science ??????本章要求: 本章要求: n n基本知识点基本知识点??了解计算机的发展、特点及用途了解计算机的发展、特点及用途??掌握计算机中使用的数制及数制间的转换掌握计算机中使用的数制及数制间的转换??弄清计算机的主要组成部件及其功能弄清计算机的主要组成部件及其功能 n n重点及难点重点及难点??计算机系统中数据的表示形式计算机系统中数据的表示形式??数制之间的转换数制之间的转换??原码、反码、补码的概念及计算原码、反码、补码的概念及计算??浮点数浮点数??码制码制??逻辑运算基础逻辑运算基础 3 Nanjing University of Information Science & Technology, Dept. Computer Science ??????主要内容主要内容 n 计算机概论计算机概论 n 计算机常用的数制及编码计算机常用的数制及编码 n 常见的信息编码常见的信息编码 n 计算机系统的组成计算机系统的组成 4 Nanjing University of Information Science & Technology, Dept. Computer Science ?????? 计算机概述计算机概述计算机是一种能按照事先存储的程序, 自动、高速进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子装置。什么是计算机 5 Nanjing University of Information Science & Technology, Dept. Computer Science ?????? 计算机的发展概况计算机的发展概况??第一代第一代电子管计算机电子管计算机??第二代第二代晶体管计算机晶体管计算机??第三代第三代中小规模集成电路计算机中小规模集成电路计算机??第四代第四代大规模和超大规模集成电路计算机大规模和超大规模集成电路计算机 n n1946 1946 年第一台计算机年第一台计算机 ENIAC ENIAC 在美国宾夕法在美国宾夕法尼亚大学问世。人们常按制造计算机尼亚大学问世。人们常按制造计算机所用所用的主要元器件的主要元器件将计算机分为将计算机分为四代四代: : 体积庞大、速度低、成体积庞大、速度低、成本高、可靠性差、内存本高、可靠性差、内存容量小容量小体积大大减小、速度提体积大大减小、速度提高、可靠性和内存容量高、可靠性和内存容量有较大提高有较大提高速度、可靠性和速度、可靠性和内存容量都进一内存容量都进一步提高,外设种步提高,外设种类繁多类繁多速度可靠性和内速度可靠性和内存容量又有了很存容量又有了很大提高大提高人类追求的计算工具人类追求的计算工具 1642 Blaise Pascal 加法器加法器 Charles Babbage Charles Babbage 1822 差分机 1833 分析机 MARK I MARK I ENIAC ENIAC 电子计算机时代香侬香侬是现代信息论的著名创始人。 1938 年,香侬在发表的论文中, 首次用布尔代数进行开关电路分析,并证明布尔代数的逻辑运算可以通过继电器电路来实现。阿塔纳索夫阿塔纳索夫提出了计算机的三条原则: 1)以二进制的逻辑基础来实现数字运算,以保证精度; 2)利用电子技术来实现控制、逻辑运算和算术运算,以保证计算速度; 3)采用把计算功能和二进制数更新存储功能相分离的结构。奠定现代计算机发展的重要人物和思想奠定现代计算机发展的重要人物和思想 Claude Shannon Claude Shannon 图灵图灵与图灵机与图灵机为纪念图灵对计算机的贡献, 美国计算机博物馆于 1966 年设立了“图灵奖”计算机是使用相应的程序来完成任何设定好的任务。图灵机是一种思想模型, 它由三部分组成: 一个控制器,一条可以无限延伸的带子和一个在带子上左右移动的读写头。 John von Neumann 冯?诺依曼 1949 EDSAC EDSAC 冯冯· ·诺依曼计算机诺依曼计算机存储程序工作原理存储程序工作原理计算机的两个基本能力:一是能够存储程序,二计算机的两个基本能力:一是能够存储程序,二是能够自动地执行程序。是能够自动地执行程序。计算机是利用计算机是利用““存储器存储器””(内存)来存放所要执行(内存)来存放所要执行的程序的,而称之为的程序的,而称之为 CPU CPU