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(共21张PPT)
第一单元 深入探究计算机
第1课 计算机原理探究
计算机已成为人们工作、学习、生活中必不可少的工具。小智升入初中后,非常渴望拥有一台属于自己的计算机,以便更好地学习。
周末,小智和爸爸妈妈一起去逛电子商城,准备买一台适合学习用的计算机。当他们看到商城里的计算机配置单时，不明白其中各项参数的含义，更不知道应该如何选择。
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你能给小智同学提供一些参考意见吗
小智在选购计算机的过程中,产生了一个疑问:由各种电子器件组成的计算机可以用来写文章、画画、听歌、看视频等，它是如何工作的 利用这次购买计算机的机会,小智要一探究竟!
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学完本课 你将能够:
1.了解计算机的工作掌握计算机的基本原理结构
2.了解计算机中信息的表示方式。
01
02
计算机的基本结构和工作原理
计算机中信息的表示方式
计算机的基本结构和工作原理
01
世界上第一台通用电子计算机埃尼阿克（ENIAC)在1946年诞生于美国宾夕法尼亚大学。
在埃尼阿克的研制过程中,时任美国弹道研究所顾问的美籍匈牙利数学家冯·诺依曼(John von Neumann)带着大量的计算问题加入研制小组,并提出了举世闻名的冯·诺依曼体系结构。迄今为止,计算机的制造技术虽然发生了巨大变化,但冯·诺依曼体系结构仍然沿用至今，因此冯·诺依曼被誉为“计算机之父”。
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冯·诺依曼体系结构的基本思想可归纳为以下三点:
1.计算机应由输入设备、运算器、控制器、存储器、输出设备五大部分组成。
2.计算机应具备存储程序的功能。
3.计算机处理的数据和指令一律采用二进制数表示。
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计算机经过半个多世纪的发展,目前种类繁多,按其规模、速度和功能等综合性能指标可分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机。人们日常办公、学习、娱乐中使用的台式计算机、笔记本计算机、掌上型计算机等都属于微型计算机,简称微机。
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你能说出下面常见的计算机部件分别属于冯·诺依曼体系结构的哪个部分吗？
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如果把计算机看成一个工厂，输入设备、输出设备、存储器、运算器和控制器分别可以比作工厂的哪个部门
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计算机中信息的表示方式
02
在计算机中,所有信息的存储、处理和传送,都采用二进制数或二进制编码表示。如16，-256，3.1415926等数值信息,用二进制数表示;字母、汉字、图像、声音、动画等非数值信息,用二进制编码表示。
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1.二进制数
我们熟悉的十进制,进位规则是“逢十进一”，用0，1，2，3，4，5，6，7，8，9十个数字可以表示任意一个数值。相应的,二进制的进位规则是“逢二进一”，用0和1两个数码可以表示任意一个数值,例如:0+0=0 0+1=1 1+1=10(读作“壹零”) 11+1=100(读作“壹零零”)
一个二进制位称为一个比特(bit)，比特是表示数据的最小单位。
由于二进制数不便于书写和记忆,人们在操作计算机时,采用日常生活中最常用的十进制数输入，计算机会自动完成十进制数与二进制数之间的转换。
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用计算机中的计算器进行数制转换
单击“开始”按钮，用鼠标依次单击“所有程序”“附件”“计算器”，打开“计算器”程序窗口。在窗口中，选择“查看”菜单中的“程序员”、可以实现二进制数、八进制数、十六进制数和十进制数之间的相互转换。
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1.二进制编码
生活中除了数值信息，还有字母、符号、汉字、图像、声音、动画、视频等非数值信息，它们不具有计数或计算功能。在计算机中用二进制数组成的编码（简称二进制编码）来表示非数值信息。
（1）ASCII码
ASCII码(American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准代码)，是一套基于拉丁字母的电脑编码系统，主要用于显示现代英语和其他西欧语言。它用八位二讲制数组成的不同编码来表示各种字母和符号，例如：
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8个二进制位称为一个字节（Byte，简写为B）。字节是最基本的信息存储单位，一个字节可以存储一个半角的英文字母或符号。
（2）GB码
1980年,我国颁布了《信息交换用汉字编码字符集·基本集》（GB2312-1980）,简称GB码。它用两个字节( 16 bit）给汉字编码,也就是说，存储一个汉字信息需要两个字节。例如:“中国”两个汉字的GB码为:
11010110 11010000表示“中” 10111001 11111010表示“国”
同二进制数一样,二进制编码也是计算机内部用来表示信息的一种方法。人们操作计算机时,仍然用传统的方式输入或输出信息,计算机会自动完成这些信息与二进制编码之间的存储、处理和输出等工作。
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（3）点阵法
声音、图像、视频、动画等非数值信息的编码更复杂。例如,用点阵法把黑白图像画在一定规格（16×16，32×32,64×64等）的方格纸上,笔画占满半个方格的用“1”表示,无笔画或笔面来者满半个方格的用“0”表示,8位一组逐行用二进制数表示出来,就得到了该图像的二进制编码（点阵数据）。
例如,16×16点阵图像 的点阵数据由32个字节组成,如下图所示：
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请写出下面图像的点阵数据。
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1.计算机中不同信息的编码方式不同，请将下面的信息与对应的编码方式连一连。
英文字符 GB码
点阵法 黑白图像
汉字 ASCII码
2.存储“I love you,China!”需要几个字节？存储“我爱你，中国！”需要几个字节？
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1.计算机的基本结构和工作原理
冯·诺依曼体系结构，指出计算机应由输入设备、运算器、控制器、存储器、输出设备五大部分组成。
2.计算机中信息的表示方式
二进制数
二进制编码
ASCII码 GB码 点阵法
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课堂小结
下节见

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