§1.1 计算机的发展
一般计算机(Computer)的发展：
第一代(1946~1956):计算机基本电路采用电子管，故称电子管计算机时代。
第二代(1956~1962):计算机基本电路采用晶体管，故称晶体管计算机时代。
第三代(1962~1970):计算机采用集成电路。
第四代(1970~1992):计算机采用大规模、超大规模的集成电路。
微型计算机的发展：
微型计算机(Microcomputer，它将计算机的核心部件运算器和控制器集成在集成电路芯片上，称为中央处理单元(Central Processing Unit, 简称CPU)，又称微处理器。CPU发展可分为以下阶段：
第一阶段(1971~1973)：典型的CPU有Intel 4004、Intel 8008。采用PMOS工艺制造。字长4~平行处理8位，多总线结构，平均指令周期为2μs, 时钟2.5~5MHZ，集成度为2000器件/片，16~18引脚。
第二阶段(1973~1975)：典型的CPU有Intel 8080，Motorola M6800。采用NMOS工艺制造。字长8位，并行处理，单总线结构，平均指令周期2μs, 时钟2MHZ，集成度为5000器件/片，40引脚。
第三阶段(1975~1977)：典型的CPU有Intel 8085，Motorola M6801、M6803,Zilog Z80。采用E/D MOS工艺制造。字长8位，平均指令周期1μs, 时钟2.5~5MHZ，集成度为1万器件/片。
第四阶段(1978~1980):微处理器制造进入超大规模集成电路时代，典型CPU有Intel 8086、8088，Motorola M6809，Zilog Z8000。采用HMOS工艺制造。字长16位，平均指令周期为0.5μs, 时钟5~10MHZ，集成度为3万器件/片。
第五阶段：典型的CPU有Intel 80386(1985年)，80486(1989年)，Motorola MC68010、MC68020。字长32位，时钟 16~100MHZ，集成度为10万器件/片。
第六阶段：典型的CPU有Intel Pentium(中文名"奔腾"，开发代号P54C，1993年)、Pentium with MMX(多媒体扩展 奔腾的展览功能，中文名"多能奔腾"， 开发代号P55C，1997年)， AMD K5， Cyrix 6X86。字长32位，时钟75~233MHZ，集成310万器件 /片以上。俗称"586"这意味着功能与这一代相似CPU。
第七阶段：典型CPU有Intel Pentium Ⅱ(中文名"奔腾2代"，1997年，集成度为750万器件/片)，Intel Pentium Pro(中文 名"高能奔腾")，Intel Celeron(中文名"赛扬")， Intel Xeon(中文名"志强"); AMD K6、K6-2。字长32位，时钟233~450MHZ。俗称"686"这意味着功能与这一代相似CPU。
§1.2 计算机信息编码原理
本节概要
计算机是一种信息处理工具。
从人的角度来看，信息包括数字、符号、汉字、声音、图形/图像、电压、电流、温度、压力、位移、速度等。信息只能在计算机中用二进制0和1来表示。二进制只有两个基本数字0和1，可以非常方便地表示和操作
用编码来表达各种信息。
计算机处理信息包括操作、存储和传输。计算机通常使用各种信息"文件"存储的方式。
计算机通过硬件和软件联合工作处理信息。硬件是基础，软件是关键。
本节内容
1.数进位制
2.转换各种进制数
3.用符号数表示编码的方式
4.实数编码表示方式
5.数字运算中的溢出问题
6.十进制数二进制编码
7.符号二进制编码
8.电压编码方法
9.声音和图像的编码方法
§1.2.1 数的进位制
1.十进制1992.5=1×103 9×102 9×101 2×100 5×10-1
任何十进制数X都可以表示为：X=xm10m ... x0100 x-110-1 ... x-n10-n
其中，10被称为十进制"基数"，数位i"权"为 。
十进制的特点如下：
(1) 基本数字0有10个~9。
(2) 逢10进1，借1当10。
2.二进制
任何二进制数X都可以表示为：X=xm2m ... x020 x-12-1 ... x-n2-n
其中，2被称为二进制"基数"，第i位xi=0或1，其"权"为2i。 二进制的特点如下：
(1) 0和1有两个基本数字。
(2) 逢2进1，借1当2。
例如:
二进制1011.1011.0101可以展开 =1×23 1×21 1×20 1×2-2 1×2-4
3.十六进制
16进制数常用于程序设计，以便于书写。
任何十六进制数X都可以表示为：X=xm16m ... x0160 x-116-1 ... x-n16-n
其中，16被称为十进制"基数"，数位i"权"为16i。
十六进制的特点如下：
(1) 基本数字0有16个~9，A，B，C，D，E，F。
(2) 逢16进1，借1当16。
为便于区分，在数字后面加一个表示进制的后缀，
如：
155D (后缀D表示十进制)
155 (无后缀表示十进制)
10011011B (后缀B表示二进制)
9BH (后缀H表示16进制)