大学计算机基础　计算与计算思维_计算机科学

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前言

《大学计算机基础》是面向大学非计算机专业学生计算机技术与科学教育体系的第一门课程。它承担着中学与大学计算机信息教育承上启下和为大学计算机教育奠定基础的任务。随着...

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第1章　计算机概论

电子计算机，亦称电脑，是一种利用数字电子技术，根据一系列指令指示其自动执行算术运算和逻辑运算的设备。计算机被用作各种工业和消费设备的控制系统，这包括简单的特定用...

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1.1　计算机的历史

人类对计算工具的追求由来已久，在有史料记载之前，人类便开始利用诸如鹅卵石、有刻痕的小棍等计数辅助工具来记录数量。公元前400年左右，人类发明了算盘；1621年，...

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1.2　计算机的主要特点

电子计算机具有非常快的计算速度。现在的超级计算机运算速度可达每秒千万亿次，这大大提高了人类的工作效率。在20世纪20年代，需要64 000人日夜不停地用手摇计...

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1.3　计算机的分类

（1）根据计算机工作原理划分按信息的形式和处理方式不同可将计算机分为：数字电子计算机、模拟电子计算机和混合电子计算机三类。数字电子计算机的信息处理方式是二进制...

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1.4　计算机的应用

计算机的应用已渗透到社会的各个领域，正在改变着人们的工作、学习和生活的方式，推动着社会的发展。归纳起来可分为以下七个方面。...

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1.科学计算（数值计算）

起初，体积庞大而价格昂贵的数字计算机主要是用做执行科学计算，特别是军用课题。如ENIAC最早就是被用作火炮弹计算和设计氢弹时计算断面中子密度的（如今许多超级计算...

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2.数据处理（信息处理）

在科学研究和工程技术中，会得到大量的原始数据，其中包括大量图片、文字、声音等信息处理就是对数据进行收集、分类、排序、存储、计算、传输、制表等操作。从一开始，存储...

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3.自动控制

自动控制是指通过计算机对某一过程进行自动操作，它不需人工干预，能按人预定的目标和预定的状态进行过程控制。所谓过程控制是指对操作数据进行实时采集、检测、处理和判断...

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4.计算机辅助设计和辅助教学

计算机辅助设计（Computer Aided Design，简称CAD）是指。借助计算机的帮助，人们可以自动或半自动地完成各类工程设计工作。目前CAD技术已应用...

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5.人工智能方面的研究和应用

人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）。人工智能是指计算机模拟人类某些智力行为的理论、技术和应用。人工智能是计算机应用的一个新的...

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6.多媒体技术应用

随着电子技术特别是通信和计算机技术的发展，人们已经有能力把文本、音频、视频、动画、图形和图像等各种媒体综合起来，构成一种全新的概念——“多媒体”（Multime...

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1.5　计算机的发展趋势

对于目前信息化的生活时代来讲，当今社会中必不可少的一项技术就是计算机技术。通过计算机的网络系统，千家万户中的人们就算不出门也可以了解外面世界的各种信息了。更加方...

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1.6　计算机和二进制数据

1937——1942年，美国衣阿华州立大学（Iowa State University）的教授John V.Atanasoff的一个研究生Clifford E....

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1.7　计算机常用的数制

数制也称计数制，是指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。编码是采用少量的基本符号，选用一定的组合原则，以表示大量复杂多样的信息的技术。计算机是信息处理...

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1.7.1　二进制数

我们习惯使用的十进制数由0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个不同的符号组成，每一个符号处于十进制数中不同的位置时，它所代表的实际数值是不一样的。例如199...

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1.7.2　二进制与其他数制

在进位计数制中有数位、基数和位权三个要素。数位是指数码在一个数中所处的位置；基数是指在某种进位计数制中，每个数位上所能使用的数码的个数。例如：二进制数基数是2，...

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1.7.3　不同进制数之间的转换

用计算机处理十进制数，必须先把它转化成二进制数才能被计算机所接受，同理，计算结果应将二进制数转换成人们习惯的十进制数。这就产生了不同进制数之间的转换问题。 1....

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1.8　二进制数在计算机内的表示

计算机内表示的数，分成整数和实数两大类。在计算机内部，数据是以二进制的形式存储和运算的。数的正负用高位字节的最高位来表示，定义为符号位，用“0”表示正数，“1”...

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1.9　数字化的含义

计算机可以通过开关位和二进制数格式存储十进制数字。但是，二进制数字系统存在着某些限制。例如，许多早期的微型计算机系统的字长为8位，那么，这种计算机用二进制数可以...

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1.10　常见的信息编码

我们，已介绍过，计算机中的数据是用二进制表示的，而人们习惯用十进制数，那么输入输出时，数据就要进行十进制和二进制之间的转换处理，因此，必须采用一种编码的方法，由...

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1.10.1　BCD码（二一十进制编码）

BCD（Binary Code Decimal）码是用若干个二进制数表示一个十进制数的编码，BCD码有多种编码方法，常用的有8421码。 8421码是将十进制数...

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1.10.2　ASCII码

计算机中，对非数值的文字和其他符号进行处理时，要对文字和符号进行数字化处理，即用二进制编码来表示文字和符号。字符编码（Character Code）是用二进制编...

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1.10.3　汉字编码

汉字也是字符，与西文字符比较，汉字数量大，字形复杂，同音字多，这就给汉字在计算机内部的存储、传输、交换、输入、输出等带来了一系列的问题。为了能直接使用西文标准键...

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1.10.4　Unicode码

Unicode（统一码、万国码、单一码）是计算机科学领域里的一项业界标准，包括字符集、编码方案等。Unicode是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的，它为...

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课后习题

1.描述你一天的生活中，所有（直接或者间接）使用计算机的地方。 2.什么是“摩尔定律”？未来“摩尔定律”是否还是正确的？ 3.当你做这道题时，超级计算机的世界排...

28

第2章　计算机硬件系统

依照冯·诺依曼体系结构，一个完整的计算机系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五个部分组成（见图2-1）：图2-1　冯·诺依曼体系结构 1.运算器...

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2.1　中央处理器（Central Processing Unit，CPU）

自从人类1947年发明晶体管以来，50多年间，半导体技术经历了硅晶体管、集成电路、超大规模集成电路、甚大规模集成电路等几代，发展速度之快是其他产业所没有的。中央...

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1.时钟频率（clock rate）

大多数计算机用MHz和GHz来说明微处理器的时钟频率。1MHz表示1秒内有100万个时钟周期，1GHz表示1秒内有10亿个时钟周期。时钟周期是微处理器内部最小的...

《大学计算机基础　计算与计算思维》简介

前言

目录

第1章　计算机概论

1.1　计算机的历史

1.2　计算机的主要特点

1.3　计算机的分类

1.4　计算机的应用

1.科学计算（数值计算）

2.数据处理（信息处理）

3.自动控制

4.计算机辅助设计和辅助教学

5.人工智能方面的研究和应用

6.多媒体技术应用

1.5　计算机的发展趋势

1.6　计算机和二进制数据

1.7　计算机常用的数制

1.7.1　二进制数

1.7.2　二进制与其他数制

1.7.3　不同进制数之间的转换

1.8　二进制数在计算机内的表示

1.9　数字化的含义

1.10　常见的信息编码

1.10.1　BCD码（二一十进制编码）

1.10.2　ASCII码

1.10.3　汉字编码

1.10.4　Unicode码

课后习题

第2章　计算机硬件系统

2.1　中央处理器（Central Processing Unit，CPU）

1.时钟频率（clock rate）

《大学计算机基础 计算与计算思维》简介

前言

目录

第1章 计算机概论

1.1 计算机的历史

1.2 计算机的主要特点

1.3 计算机的分类

1.4 计算机的应用

1.科学计算（数值计算）

2.数据处理（信息处理）

3.自动控制

4.计算机辅助设计和辅助教学

5.人工智能方面的研究和应用

6.多媒体技术应用

1.5 计算机的发展趋势

1.6 计算机和二进制数据

1.7 计算机常用的数制

1.7.1 二进制数

1.7.2 二进制与其他数制

1.7.3 不同进制数之间的转换

1.8 二进制数在计算机内的表示

1.9 数字化的含义

1.10 常见的信息编码

1.10.1 BCD码（二一十进制编码）

1.10.2 ASCII码

1.10.3 汉字编码

1.10.4 Unicode码

课后习题

第2章 计算机硬件系统

2.1 中央处理器（Central Processing Unit，CPU）

1.时钟频率（clock rate）

《大学计算机基础　计算与计算思维》简介

第1章　计算机概论

1.1　计算机的历史

1.2　计算机的主要特点

1.3　计算机的分类

1.4　计算机的应用

1.5　计算机的发展趋势

1.6　计算机和二进制数据

1.7　计算机常用的数制

1.7.1　二进制数

1.7.2　二进制与其他数制

1.7.3　不同进制数之间的转换

1.8　二进制数在计算机内的表示

1.9　数字化的含义

1.10　常见的信息编码

1.10.1　BCD码（二一十进制编码）

1.10.2　ASCII码

1.10.3　汉字编码

1.10.4　Unicode码

第2章　计算机硬件系统

2.1　中央处理器（Central Processing Unit，CPU）