§1 計算機概述
1． 發展史
（1）計算機發展代別劃分：
（2）2023年2月，在美國賓夕法尼亞大學誕生了世界上第一台電子計算機eniac（electronic numerical integrator and computer），這台計算機占地170平方公尺，重30噸，用了18000多個電子管，每秒能進行5000次加法運算。
（3）馮·諾依曼理論
2023年，美籍匈牙利數學家馮·諾依曼提出計算機基本結構和工作方式的設想，為計算機的誕生和發展提供了理論基礎。時至今日，儘管計算機軟硬體技術飛速發展，但計算機本身的體系結構並沒有明顯的突破，當今的計算機仍屬於馮·諾依曼架構。
其理論要點如下：
·計算機硬體裝置由儲存器、運算器、控制器、輸入裝置和輸出裝置5部分組成。
·儲存程式思想——把計算過程描述為由許多命令按一定順序組成的程式，然後把程式和資料一起輸入計算機，計算機對已存入的程式和資料處理後，輸出結果。
（4）我國的計算機發展情況
·我國從2023年開始計算機的科研和教學工作；
·2023年我國第一台自行設計的通用電子計算機107機誕生；
2023年我國研製成大型通用電子計算機119機；
·2023年每秒執行一億次的銀河巨型計算機在國防科技大學誕生；
2023年研製成功每秒執行10億次的「銀河ⅱ」巨型計算機；
2023年又研製成功每秒執行130億次的「銀河ⅲ」巨型計算機；
·我國較有名的微型計算機品牌有：「聯想」、「長城」、「方正」等；
（5）微機發展：
·2023年intel公司發布80286個人計算機微處理器晶元；
·2023年－80386
·2023年－80486
·2023年，pentium，主頻60－66 mhz；
·2023年，pentiumⅱ，主頻233 mhz；
·2023年，pentium ⅲ，主頻 450mhz以上；
·2023年，p4，主頻1.4g以上；
2． 計算機的特點：
運算速度快，運算精度高，具有記憶能力，具有邏輯判斷能力，具有自動控制能力；
計算機的應用：
科學計算、自動控制、資訊處理、輔助設計（教學、製造）等；
3． 分類
巨型機大型機
小型機微型機
微控制器§2 計算機系統的基本組成
計算機系統由硬體和軟體兩部分組成。
（一）計算機硬體
計算機硬體由五大部分組成：運算器、控制器、儲存器、輸入裝置、輸出裝置。
1． **處理器（cpu——central processing unit）
由運算器、控制器和一些暫存器組成；
運算器進行各種算術運算和邏輯運算；
控制器是計算機的指揮系統；
cpu的主要效能指標是主頻和字長。
2． 儲存器
（1）內部儲存器
**處理器能直接訪問的儲存器稱為內部儲存器，它包括快速緩衝儲存器和主儲存器，**處理器不能直接訪問的儲存器稱為外部儲存器，外部儲存器中的資訊必須調入記憶體後才能為**處理器處理。
主儲存器：記憶體也常泛稱主存，但嚴格上說，只有當記憶體中只有主存，而沒有快速緩衝儲存器時，才能稱為主存。
主儲存器按讀寫功能，可分唯讀儲存器（rom）和隨機儲存器（ram）兩種。
（2）外部儲存器
外儲存器：也稱為輔助儲存器，一般容量較大，速度比主存較慢。
·硬碟（hard disk）：目前的硬碟大多採用了溫徹斯特技術，所以又稱為「溫盤」；
* 溫氏技術的特點是：將碟片、讀寫磁頭及驅動裝置精密地組裝在乙個密封盒裡；採用接觸式起停，非接觸式讀寫的方式（磁碟不工作時，磁頭停在磁碟表面的起停區，一旦加電後，磁頭隨著碟片旋轉的氣流「飛」起來，懸浮在磁碟表面，進行讀寫）。
·軟盤（floppy disk）：目前常見的是3.5英吋，1.44 mb的軟盤。
·光碟儲存器（cd-rom）：普通的cd-rom，只能讀，不能寫； cd碟片的儲存量大約是650 mb。
* 可讀寫光碟機：能讀又能寫。
3． 輸入裝置
·鍵盤（keyboard）：目前大多使用104或107鍵盤
·滑鼠（mouse）：主要有機械型滑鼠和光電型滑鼠兩種
·手寫筆
·觸控螢幕
·麥克風
·掃瞄器（scanner）
·**輸入裝置
·條形碼掃瞄器
4． 輸出裝置
·顯示器（monitor）：目前主要有crt（陰極射線管）顯示器和lcd液晶顯示器。
·印表機（printer）：主要有針式印表機、噴墨印表機、雷射印表機。
·繪圖儀
·音箱（二）計算機軟體
計算機軟體可分為系統軟體和應用軟體兩大類。
·系統軟體：用來支援應用軟體的開發和執行的，主要是作業系統軟體，如：
dos、windows95/98/2000、unix、linux、windowsnt；
·應用軟體：為了某個應用目的而編寫的軟體，主要有文字處理軟體、電子**軟體、資料庫管理軟體等。
§3 資訊數位化
（一）、數制轉換：
1．二進位制與十進位制的轉換
（1）二進位制轉十進位制
方法：「按權展開求和」
例： （1011.01）2 ＝（1×23＋0×22＋1×21＋1×20＋0×2－1＋1×2－2 ）10
＝（8＋0＋2＋1＋0＋0.25）10
＝（11.25）10
（2）十進位制轉二進位制
· 十進位制整數轉二進位制數：「除以2取餘，逆序輸出」
例： （89）10 ＝（1011001）2
2 89
2 44 …… 1
2 22 …… 0
2 11 …… 0
2 51
2 2 …… 1
2 1 …… 0
0 …… 1
· 十進位制小數轉二進位制數：「乘以2取整，順序輸出」
例： (0．625)10= (0．101)2
0．625
x21．25
x20．5x2
1．02．八進位制與二進位制的轉換
例：將八進位制的37.416轉換成二進位制數：
3 7 ． 4 1 6
011 111 ．100 001 110
即：（37.416）8 ＝（11111.10000111）2
例：將二進位制的10110.0011 轉換成八進位制：
0 1 0 1 1 0 . 0 0 1 1 0 0
2 6 . 1 4
即：（10110.011）2 ＝ （26.14）8
3．十六進製制與二進位制的轉換
例：將十六進製制數5df.9 轉換成二進位制：
5 d f ． 9
0101 1101 1111 ．1001
即：（5df.9）16 ＝（10111011111.1001）2
例：將二進位制數1100001.111 轉換成十六進製制：
0110 0001 ． 1110
6 1 ． e
即：（1100001.111）2 ＝（
（二）ascii碼 ( american standard code for information interchange )
美國的標準資訊交換**
將每個字元用7位的二進位制數來表示，共有128種狀態
大小字母、0…9、其它符號、控制符
『 0 』 ―― 48
『 a 』 ―― 65
『 a 』 ―― 97
（三）漢字資訊編碼
1． 漢字輸入碼
漢字輸入方法大體可分為：區位碼（數字碼）、音碼、形碼、音形碼。
· 區位碼：優點是無重碼或重位元速率低，缺點是難於記憶；
· 音碼：優點是大多數人都易於掌握，但同音字多，重位元速率高，影響輸入的速度；
· 形碼：根據漢字的字型進行編碼，編碼的規則較多，難於記憶，必須經過訓練才能較好地掌握；重位元速率低
· 音形碼：將音碼和形碼結合起來，輸入漢字，減少重位元速率，提高漢字輸入速度；
2．漢字交換碼
漢字交換碼是指不同的具有漢字處理功能的計算機系統之間在交換漢字資訊時所使用的**標準。自國家標準gb2312－80公布以來，我國一直延用該標準所規定的國標碼作為統一的漢字資訊交換碼。
gb2312－80標準包括了6763個漢字，按其使用頻度分為一級漢字3755個和二級漢字3008個。一級漢字按拼音排序，二級漢字按部首排序。此外，該標準還包括標點符號、數種西文字母、圖形、數碼等符號682個。
區位碼的區碼和位碼均採用從01到94的十進位制，國標碼採用十六進製制的21h到73h（數字後加h表示其為十六進製制數）。區位碼和國標碼的換算關係是：區碼和位碼分別加上十進位制數32。
如「國」字在表中的25行90列，其區位碼為2590，國標碼是397ah。
* 由於gb2312－80是80年代制定的標準，在實際應用時常常感到不夠，所以，建議處理文字資訊的產品採用新頒布的gb18030資訊交換用漢字編碼字符集，這個標準繁、簡字均處同一平台，可解決兩岸三地間gb碼與big5碼間的字碼轉換不便的問題。
3．字形儲存碼
字形儲存碼是指供計算機輸出漢字（顯示或列印）用的二進位制資訊，也稱字模。通常，採用的是數位化點陣字模。
一般的點陣規模有16×16，24×24，64×64等，每乙個點在儲存器中用乙個二進位制位（bit）儲存。例如，在16×16的點陣中，需8×32 bit 的儲存空間，每8 bit為1位元組，所以，需32位元組的儲存空間。在相同點陣中，不管其筆劃繁簡，每個漢字所佔的位元組數相等。
為了節省儲存空間，普遍採用了字形資料壓縮技術。所謂的向量漢字是指用向量方法將漢字點陣字模進行壓縮後得到的漢字字形的數位化資訊。
（四）其它資訊的數位化
1． 影象資訊的數位化
一幅影象可以看作是由乙個個畫素點構成，影象的資訊化，就是對每個畫素用若干個二進位制數碼進行編碼。影象資訊化後，往往還要進行壓縮。
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