计算机数制与信息系统基础

"计算机数制概述-第一章计算机基本知识PPT" 本文将深入探讨计算机数制的基本概念，以及计算机的发展历程。计算机数制是计算机处理信息的基础，包括十进制、二进制、八进制和十六进制等。这些数制在计算机科学中扮演着至关重要的角色。 一、计算机数制概述 1. 进位和借位：在不同的数制中，进位和借位规则不同。例如，在二进制中，逢2进1；在八进制中，逢8进1；而在十六进制中，逢16进1。借位时，一个单位借出相当于基数的值。 2. 基数：基数是指数制中使用的不同数字的总数。例如，十进制基数是10，包含0到9这10个数字；二进制基数是2，只有0和1；八进制基数是8，包含0到7；十六进制基数是16，包括0到F（其中F代表15）。 3. 权：每个数位上的数字都有相应的权重，这个权重是基数的整数次幂。例如，在二进制数101中，最右边的1的权重是2^0=1，中间的0的权重是2^1=2，最左边的1的权重是2^2=4。 二、计算机数制转换 在实际操作中，我们经常需要将一个数从一种数制转换为另一种数制。例如，将十进制数转换为二进制、八进制或十六进制，反之亦然。转换方法通常包括除基取余法和位值匹配法。 三、计算机信息的表示形式 1. 二进制编码：计算机内部所有的数据和指令都以二进制形式表示。这是因为二进制是最简单的数制，仅使用0和1两个符号，便于电子元件的开关状态表示。 2. ASCII和Unicode编码：用于表示字符的二进制编码，ASCII编码用7位二进制表示128个字符，Unicode编码则扩展到了21位，可表示超过10万个字符。 四、计算机的系统组成 1. 计算机硬件包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。运算器执行算术和逻辑运算，控制器负责协调整个系统的运行，存储器用来存储数据和程序，输入设备用于获取信息，输出设备则用于呈现结果。 2. 存储程序的概念：从ENIAC到EDVAC的转变，标志着存储程序计算机时代的开始。程序和数据被存储在相同的内存中，通过改变指令计数器的值来执行不同的指令，使得程序可变，极大地提高了计算机的灵活性。 3. 计算机的发展阶段：从最初的电子管计算机，到晶体管计算机，再到集成电路计算机，最后到现在的超大规模集成电路计算机，每一次技术革新都带来了计算机性能的大幅提升，体积的缩小，以及功耗的降低。 总结，计算机数制的理解是理解计算机工作原理的基础，而计算机的发展历程展示了科技进步对计算机性能的深远影响。随着技术的不断进步，计算机将继续在我们的生活中发挥关键作用。