产生与发展

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（6）多媒体技术崛起，在信息处理领域掀起了一场革命。 从20世纪80年代开始，日本、美国、欧洲等发达国家都宣布开始新一代计算机研究。人们普遍认为，新一代计算机应该是智能型的，它能模拟人类日常的智能行为，理解人类自然语言，并继续向着微型化、网络化发展。 1．1．2计算机的分类 人们可以从不同的角度对计算机进行分类。 如果按照计算机的工作原理来进行划分，可以分为数字式、模拟混合式电子计算机。 1．数字式电子计算机 数字式电子计算机是用不连续的数字量即“0”和“1”来表示信息，其基本运算部件是数字逻辑电路。数字式电子计算机精度高、存储量大、通用性强，能胜任信息处理、实时控制、智能模拟、科学计算等方面的工作。人们通常所说的计算机就是指数字式电子计算机。 2．模拟式电子计算机 模拟式电子计算机是用连续变化的模拟量即电压来表示信息，其基本运算部件由微分器、积分器、通用函数运算器等运算电路组成。模拟式电子计算机解题速度快，但精度不高、信息不易存储、通用性差。它一般用于解微分方程或自动控制系统中的参数模拟。 3．数字模拟混合式电子计算机 数字模拟混合式电子计算机是综合了上述两种计算机的长处来进行设计的。因此，它即能处理数字量，又能处理模拟量。但是这种计算机结构复杂，设计困难。 如果按照计算机的用途来进行划分，可以分为通用计算机和专用计算机。 1．通用计算机 通用计算机是指能解决各种问题，具有较强通用性的计算机。它具有一定的运算速度，有一定的存储容量，带有通用的外部设备，配备各种系统软件、就用软件。一般的数字式电子计算机大多属于此类。 2．专用计算机 专用计算机是指解决一个或一类特定问题的计算机。它的硬件和软件的配备依据解决特定问题的需要而定，并不全求。一般在过和控制中使用此类计算机。 如果按照计算机的性能进行分，可以分为：巨型机、大型机、小型机、工作站和个人计算机。 1．巨型机 巨型机又称超级计算机，它是所有计算机类型中价格最贵、功能最强的一类计算机，其浮点运算速度可达每秒万亿次。目前多用在高科技领域和国防尖端技术中。美国、日本是生产巨型机的主要国家，俄、英、法、德次之。我国在1983年、1992年、1997年分别推出了银河Ⅰ、银河Ⅱ、和银河Ⅲ巨型机，进入了巨型机生产国行列。 2．小巨型机 小巨型机是20世纪80年代出现的新机种，因为巨型机价格十分昂贵，在力求保持或略微降低巨型机性能的条件 下研制开发出小巨型机，使其价格大幅降低。为此，在技术上采用高性能的微处理器组成并行多处理器系统，使巨型机小型化。 3．大型机 大型机一般采用多处理器、并行处理等技术，运行速度可达300~750MIPC。大型机一般在大企业、银行、高校和科研单位使用。 4．小型机

小型机结构简单、价格较低、使用和维护方便，备受中小企业欢迎。20世纪七八十年代，在我国许多向校、科研单位广泛使用的POP—11、VAX—11、DJS—2000、太极2000


等均属此类计算机。6．支持人机交互 5．工作站 工作站是一种高档微型机系统。它具有较高的运算速度，具有大型机或小型机的多任务、多用户能力，且兼有微型机的操作便利和良好的人机界面。其最突出的特点是具有很强的图形交互能力，因此，在工和领域，特别是计算机辅助设计领域得到迅速应用。 6．个人计算机 个人计算机简称PC机或微型计算机。这是20世纪70年代出现的新机种，以其设计先进、软件丰富、功能刘全



计算机具有多种输入，输出设备，配上适当的软件后，可支持用户进行方便的人机交互。例如，用户只需轻轻一点鼠标，计算机便随之完成某种操作功能。

1．1．4 计算机的应用领域

计算机在现代社会中几乎无处不在，无处不用 1．科学计算

科学计算是指利用计算机来完成科学研究和工程技术中遇到的数学问题的计算。科学计算问题是大量和复杂的。利用计算机的高速计算、连续运算能力和大存储容量，可以实现人工无法解决的各种科学计算问题。 2．信息处理

信息处理是指对各种信息进行收集、存储、整理、分娄、统计、加工、利用、传播等一系列活动。

3．计算机辅助技术

计算机辅助技术包括计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助教学（CAI）等。计算机辅助设计是利用计算机辅助设计人员进行工程或产品设计，以实现最佳设计效果的一种技术计算机辅助制造是利用计算机进行生产设备的管理、控制和操作的过程。计算机辅助教学是利用计算机来进行教学。 4．过程控制

过程控制是利用计算机及时采集检测数据，按最优值迅速地对被控制对象进行自动调节或自动控制。采用计算机进行过程控制，不公可以大大提高控制的自动化水平，而且可以提高控制的及时性和准确性，从而改善劳动条件、提高产品质量。计算机过程控制已在机械、治金、石油、化工、纺织、水电、航天等部门得到广泛的应用。 5．人工智能

人工智能是利用计算机模拟人类的智能活动，诸台感知、判断、理解、学习、问题求解和图像识别等。目前，人工智能的研究已取得不少成果，有些已开始走向实用阶段。例如，能模拟高水平医学专家进行疾病诊疗的专家系统，具有一定思维能力的智能机器人等。

1．2 数制与字符编码 1．2．1 数制

用一组固定的数字和一套统一的规则来表示数目的方法叫做数制。人们比较熟悉的是十进制数制，即使用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9这十个数码来表示数值。在计算机领域中，还有另外三种常用数制：二进制、八进制和六进制。

按照进位方式计数的数制叫做进位计数制。十进制、二进制、八进制和十六进制都属


于进位计数制，在进位计数制中有三个要素： 数位：数码在一个数中所处的位置。

基数：在某种进位计数中，每个数位上能使用的数码称为这种进位制的基数。例如，十进制的基数是10，分别有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十种数码；二进制的基数是非，分别有0、1两种数码；八进制的基数是8，分别有0、1、2、3、4、5、6、7八种数码；十六进制的基数为16，分别有0、1、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F十六种数码。

位权：在某种进位计数制中，每个数位上数码所代表的数值的大小等到于在这个数位上的数码乘上一个固定的值，这个固定的值就是这种进位计数制中该数位上的位权。任何一种进制次幂、2次幂……从小数点开始往右的位权分别是该种进制的基数的- 1次幂、-2次幂……例如：二进制数10111.11的每位的位权是：

位权值 24 23 22 21 20 2-1 2-2

二进制位 1 0 1 1 1 1 1

1．2．2 数制转换

计算机中的数为什么不用我们熟悉的十进制表示，而采取用二进制呢？这是因为数在计算机中上以电子器件的物理状态来表示的，采用二进制数便于物理元件的实现。但是二进制数不易书写，所以又常用八进制和十六进制作为二进制数的缩写。一般在计算机中常用以下两种方法表示各种进制的数：

方法一：将数用圆括号起来，并将其所在数制的基数写在右下角标。例如（1101）2、（167）8、（18FA）16等。

方法二：在数字后加止一个英文字母表示该数字所用的数制。十进制用DE、二进制用B、八进制用O、十六进制用H，其中十进制可以省略不写。例如：23D、1001BG、137O、A34FH等。

1．二进制数到十进制数的转换

方法：把每一位上的二进制数乘上该位的位权，然后求和。 例：求二进制数10111.011的十进制表示。

解：1*24+0*23+1*22+1*21+1*20+0*2-1+1*2-2+1*2-3 =16+0+4+2+1+0+0.25+0.125=23.375 2．十进制数到二进制数的转换

方法：十进制整数转换为二进制时，需要区分整数和小数。十进制整数转换到二进制整数，使用“除非取余法”；十进制小数转换为二进制小数，使用“乘务员取整法”。 例：求十进制数34.56的二进制表示.

解:先分别对整数部分和小数部分进转换,然后进行合成.

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