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计算机应用基础（上） 计算机基础知识—— 第一节 计算机的发展及应用领域 计算机的概念： 一种能自动高速的进行数据处理和数值计算，并且具有存储记忆的电子设备。 计算机技术的发展 根据计算机所用电子器件的不同，计算机经历了四个时代。 1.电子管计算机（1964-1958） 计算机使用电子管作为逻辑元件，用阴极射线管或水银延迟线作为主存储器，使用磁鼓、纸带、卡片等作为外存储器；软件方面，只能使用机器语言和汇编语言；体积庞大、功耗大、可靠性差、价格昂贵，应用以科学计算为主。 2.晶体管计算机（1958-1964） 在这一阶段，计算机使用的主要逻辑元件是晶体管，主存储器主要采用磁芯，外存储器开始采用磁盘；软件有了很大发展，出现各种高级语言极其汇编程序，还出现了以批处理为主的操作系统；计算机的体积大大缩小，耗电减少，可靠性提高；应用以科学计算和事物处理为主，并开始用于工业控制。 3.集成电路计算机（1964-1971） 所谓集成电路是指用特殊的工艺将完整的电子线路做在一块小硅片上。主存储器采用半导体存储器；软件方面，对计算机程序设计进行了标准化工作，并提出了结构化程序设计思想；计算机体积进一步减小，运算速度、运算精度、存储容量及可靠性等主要性能指标大为改善。 4.大规模及超大规模集成电路计算机（自1971年开始） 计算机的逻辑部件采用大规模、超大规模集成电路，在一个硅片上集成了几千、几万甚至到几十万个电子元件。主存储器采用半导体存储器，外存储器采用大容量的磁盘、光盘和U盘等。 计算机的发展方向： 1.巨型化 2.微型化 3.网络化 4.智能化 二进制 计算机的运算模式。计算机只能识别由“0”和“1”符号串组成的代码，基数是2，进位规则是“逢二进一”，借位规则是“借一当二” ，由18世纪德国数理哲学大师莱布尼兹发现。 二进制与十进制数位对应： 0 6 1 7 2 83 9 4 105 例： 求1011（2）+11（2）的和。 解： 二进制与十进制 二进制采用位置计数法，其位权是以2为底的幂。例如二进制数据110.11，逢二进一，其权值的大小顺序为22、21、20、2-1、2-2，对于有n位整数，m位小数的二进制数据用加权系数展开式表示，可写为： （1）二进制转十进制 方法：“按权展开求和” 【例】： （1011）2=1×23+0×22+1×21+1×20 =（11）10 规律：个位上的数字的次数是0，十位上的数字的次数是1，......，依次递增，而十分位的数字的次数是-1，百分位上数字的次数是-2，......，依次递减。 （2）十进制转二进制 十进制整数转二进制数：“除以2取余，逆序排列”（除二取余法） 【例】（89）10=（1011001）2 89÷2 ……1 44÷2 ……0 22÷2 ……0 11÷2 ……1 5÷2 ……1 2÷2 ……0 1 二 计算机应用领域 1.科学计算 科学计算又称数值计算，它是计算机最早的应用领域。科学计算是指计算机用于完成科学研究和工程技术中所提出的数学问题的计算。 计算往往公式复杂、难度很大，用一般计算工具或人力完成。 2.数据处理 数据处理是指在计算机上管理、加工各种数据资料，从而使人们获得更多有用信息的过程。 例如，企业管理、物资管理、报表统计、账目计算和信息情报检索等。 3.自动控制 自动控制是指利用计算机对某一过程进行自动操作的行为。它不需要人工干预，能够按人预定的目标和状态进行过程控制，如无人驾驶飞机、导弹、人造卫星等。 4.计算机辅助系统 计算机辅助系统包括计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助教学等。 计算机辅助设计CAD（Computer-Aided Design）是指利用计算机来帮助设计人员进行工程设计，以提高设计工作的自动化程度。 计算机辅助制造CAM（Computer-Aided Manufacturing）是指利用计算机来进行生产设备的管理、控制和操作，它对提高产品质量、降低成本、缩短生产周期等起到了积