1.(1)空白文档 - 图1 1.(2)空白文档 - 图2 2.1946年,世界上第一台电子计算机ENIAC在美国宾夕法尼亚大学诞生。

3.计算机重要人物: 冯·诺伊曼:“计算机之父” 图灵:“人工智能之父”——图灵机模型——计算机逻辑工作方式奠基了基础。

按照总线上传输信息的不同,总线可以分为数据总线(DB):传送数据,地址总线(AB):地址信息和控制总线(CB):传送控制信号。

1.字长:越长功能越强 2.运算速度 3.主频 4.内存容量

计算机软件分为系统软件和应用软件。

低级语言主要包括机器语言和汇编语言

面向过程:自顶往下。(C,Pascal,Fortran) 面向对象:将事物抽象成类,再实例化成对象,对象包括属性和行为。(c++,c#,Java,python,javaScript)

空白文档 - 图3

编译性语言:

(C/C++,pascal/Object pascal(Delpphi);

解释性语言:

(ASP,java,c#)

计算机进制与转换

一、常见的进制

  1. 十进制(Decimal)
    • 基数为10,使用0~9十个数字。
    • 示例:123.45 = 1×10² + 2×10¹ + 3×10⁰ + 4×10⁻¹ + 5×10⁻²
  2. 二进制(Binary)
    • 基数为2,使用0和1两个数字。
    • 计算机内部使用二进制,因为二进制状态(0和1)易于用物理设备表示(如开和关,高电平和低电平)。
    • 示例:101.11(二进制) = 1×2² + 0×2¹ + 1×2⁰ + 1×2⁻¹ + 1×2⁻² = 5.75(十进制)
  3. 八进制(Octal)
    • 基数为8,使用0~7八个数字。
    • 示例:123.4(八进制) = 1×8² + 2×8¹ + 3×8⁰ + 4×8⁻¹ = 83.5(十进制)
  4. 十六进制(Hexadecimal)
    • 基数为16,使用0~9和A~F(或a~f)表示,其中A=10,B=11,C=12,D=13,E=14,F=15。
    • 在计算机中常用于简化二进制表示(因为与二进制转换方便)。
    • 示例:1A.8(十六进制) = 1×16¹ + 10×16⁰ + 8×16⁻¹ = 26.5(十进制)

      二、为什么计算机使用二进制?

  • 物理实现容易:只需要两种稳定状态的物理器件(如开关、电压的高低),抗干扰能力强。
  • 运算规则简单:二进制的加、减、乘、除等运算规则比十进制简单得多,容易用数字电路实现。
  • 逻辑运算方便:可以方便地用二进制数的位来表示逻辑真和假,进行逻辑运算。

    三、进制转换

    1. 其他进制转十进制(按权展开)

    • 公式:将一个进制数按权展开相加,权重为基数的幂次(从个位开始,整数部分为0次幂,向左递增;小数部分为负幂次,向右递减)。
    • 示例
      • 二进制数 1011.101 → 1×2³ + 0×2² + 1×2¹ + 1×2⁰ + 1×2⁻¹ + 0×2⁻² + 1×2⁻³ = 11.625(十进制)
      • 八进制数 57.6 → 5×8¹ + 7×8⁰ + 6×8⁻¹ = 47.75(十进制)
      • 十六进制数 2F.8 → 2×16¹ + 15×16⁰ + 8×16⁻¹ = 47.5(十进制)

        2. 十进制转其他进制

    • 整数部分:除基取余法(从下往上取余数) 步骤:用十进制数不断除以目标基数,直到商为0,余数从下往上排列。
    • 小数部分:乘基取整法(从上往下取整数部分) 步骤:用十进制小数部分不断乘以目标基数,直到积的小数部分为0或达到所需精度,每次取乘积的整数部分,从上往下排列。
    • 示例
      • 将十进制数 25.375 转换为二进制:
        • 整数部分25:25 ÷ 2 = 12 余1 ↑
          1. 12 ÷ 2 = 6 0
          2. 6 ÷ 2 = 3 0
          3. 3 ÷ 2 = 1 1
          4. 1 ÷ 2 = 0 1 所以整数部分为 `11001`
        • 小数部分0.375:0.375 × 2 = 0.75 → 整数部分0
          1. 0.75 × 2 = 1.5 整数部分1
          2. 0.5 × 2 = 1.0 整数部分1 所以小数部分为 `.011`
        • 因此 25.375 = 11001.011(二进制)
      • 将十进制数 100 转换为十六进制: 100 ÷ 16 = 6 余4(低位) 6 ÷ 16 = 0 余6(高位) 因此为 64(十六进制)

        3. 二进制与八进制、十六进制的转换

    • 二进制转八进制:将二进制数从小数点开始,分别向左(整数部分)和向右(小数部分)每3位一组分组,不足3位的用0补齐,然后每组二进制数转换为对应的八进制数。
      • 示例:11010111.1101(二进制) 整数部分:分组(011, 010, 111)注意:最高位补0 → 3,2,7 → 327(八进制) 小数部分:分组(110, 100)最低位补0 → 6,4 → .64(八进制) 所以整体为 327.64(八进制)
    • 八进制转二进制:将每一位八进制数转换为3位二进制数(不足3位在高位补0),然后拼接起来。
      • 示例:65.4(八进制)→ 6→110, 5→101, 4→100 → 110101.100(二进制)
    • 二进制转十六进制:每4位一组分组。
      • 示例:11101011.101101(二进制) 整数部分:分组(1110, 1011)→ E, B → EB(十六进制) 小数部分:分组(1011, 0100)注意:最低位补0 → B, 4 → .B4(十六进制) 所以整体为 EB.B4(十六进制)
    • 十六进制转二进制:将每一位十六进制数转换为4位二进制数,然后拼接。
      • 示例:A3.5C(十六进制)→ A→1010, 3→0011, 5→0101, C→1100 → 10100011.01011100(二进制)

        四、小结

  • 计算机使用二进制作为基础。
  • 理解不同进制的表示方法(权值)。
  • 掌握不同进制之间的转换方法:
    • 其他进制转十进制:按权展开。
    • 十进制转其他进制:整数部分除基取余,小数部分乘基取整。
    • 二进制与八进制、十六进制之间的快速转换:分组法。

信息编码 一:认识计算机中的信息

  1. 什么是信息? 信息就是计算机能理解的各种数据 例子:文字、数字、图片、声音
  2. 计算机如何表示信息? 计算机只认识0和1 所有信息最终都变成0和1的组合 二:数字的编码表示
  3. 十进制与二进制 十进制:我们平时用的0-9 二进制:计算机用的0和1
  4. 数字转换小游戏 十进制 | 二进制 0 | 0 1 | 1 2 | 10 3 | 11 4 | 100 三:字母的编码表示
  5. ASCII码表 每个字母对应一个数字 例如:A→65,B→66
  6. 简单C++代码演示
    1. #include <iostream>
    2. using namespace std;
    3. int main() {
    4. char letter = 'A';
    5. cout << "字母 " << letter << " 的编码是: " << (int)letter;
    6. return 0;
    7. }
    四:颜色的编码表示
  7. RGB颜色 红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue)混合 每种颜色用0-255的数字表示
  8. 颜色编码练习 红色:RGB(255,0,0) 绿色:RGB(0,255,0) 蓝色:RGB(0,0,255) 黄色:RGB(255,255,0) 五:综合练习
  9. 编码转换挑战 把名字转换成ASCII码 用二进制表示年龄
  10. 简单C++程序
    1. #include <iostream>
    2. using namespace std;
    3. int main() {
    4. string name;
    5. cout << "输入你的名字: ";
    6. cin >> name;
    7. cout << "名字的ASCII码: ";
    8. for(char c : name) {
    9. cout << (int)c << " ";
    10. }
    11. return 0;
    12. }

真值

机器数的第一位是符号位,后边才是真正的数值。

原码

原码就是符号位加上真值的绝对值,即用第一位表示符号,其余位表示值

反码

正数的反码是其本身 负数的反码是在其原码的基础上,符号位不变,其余各个位取反。

补码

正数的反码是其本身 负数的反码是在其原码的基础上,符号位不变,最后+1。