第一章习题答案
1．问答题
（1）计算机的发展经历了哪几个阶段？各阶段的主要特征是什么？
答：根据计算机所采用的电子元件不同可划分为：电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机和大规模超大规模集成电路计算机等四个阶段。
第一代计算机主要特点是：内存容量非常小；计算机程序设计语言为机器语言；尚无操作系统出现，操作机器困难。它体积庞大、造价昂贵、速度低、存储容量小、可靠性差、不易掌握，主要应用于军事目的和科学研究领域的狭小天地里。
第二代计算机主要特点是：采用了晶体管的电子元件；内存储器容量扩大到几十万字节；计算机软件有了较大发展，出现了监控程序并发展成为后来的操作系统；推出了Basic、Fortran、Cobol高级程序设计语言。主要应用范围由单一的科学计算扩展到数据处理和事务管理等其他领域。
第三代计算机的特点是：体积、重量、功耗进一步减小，运算速度、逻辑运算功能和可靠性进一步提高；软件在这个时期形成了产业；出现了分时操作系统；提出了结构化、模块化的程序设计思想，出现了结构化的程序设计语言Pascal。这一时期的计算机同时向标准化、多样化、通用化发展。
第四代计算机的特点是：磁盘的存取速度和容量大幅度上升；体积、重量和耗电量进一步减少；计算机的性能价格比基本上以每18个月翻一番的速度上升；操作系统向虚拟操作系统发展，数据库管理系统不断完善和提高，程序语言进一步发展和改进，软件行业的发展成为新兴的高科技产业；计算机的应用领域不断向社会各个方面渗透。
（2）未来计算机发展的趋势是什么？
答：现代计算机的发展表现为两个方面：一是巨型化、微型化、多媒体化、网络化和智能化5种趋向；二是朝着非冯·诺依曼结构模式发展。
（3）计算机的特点是什么？
答：①处理速度快
②计算精度高
③存储容量大
④可靠性高
⑤工作过程的全自动化
⑥适用范围广，通用性强
（4）计算机的类型有哪些？
答：①按其处理数据的形态分为：数字计算机、模拟计算机、混合计算机
②按其使用范围分为：通用计算机、专用计算机
③按其本身性能分为：超级计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机、工作站
（5）简述计算机的应用领域。
答：计算机具有存储容量大、处理速度快、工作全自动、可靠性高，同时又具有很强的逻辑推理和判断能力等特点，所以已被广泛应用于各种学科领域，并迅速渗透到人类社会的各个方面，同时也进入了家庭。计算机应用已形成一门专门的学科，这里只对应用的几个主要方面作简单介绍。
① 科学计算（数值计算）
②信息处理
③过程控制
④计算机辅助设计（CAD）和辅助制造（CAM）
⑤现代教育
⑥家庭生活
（6）什么是信息?什么是数据？它们之间有什么关系？
答：所谓信息（Information）是人们用于表示具有一定意义的符号的集合，这些符号可以是文字、数字、图形、图像、动画、声音和光等。信息是人们对客观世界的描述，并可传递的一些知识，而我们熟知的数据（Data）则是信息的具体表现形式，是指人们看到的和听到的事实，是各种各样的物理符号及其组合，它反映了信息的内容。数据经过加工、处理并赋予一定意义后即可成为信息。
（7）什么是信息技术？
答：basic语言是一种信息技术（Information Technology，简称IT）是指与信息的产生、获取、处理、传输、控制和利用等有关的技术。这些技术包括计算机技术、通信技术、微电子技术、传感技术、网络技术、新型元器件技术、光电子技术、人工智能技术、多媒体技术等，其中计算机技术、通信技术、微电子技术是它的核心技术。
（8）信息化社会有哪些特征?
答：信息化社会（Information Society）具有如下特征：
①信息成为重要的战略资源；
②信息产业上升为重要的产业；
③计算机网络成为社会的基础设施。
（9）计算机在信息化社会都有哪些应用?
答：计算机在信息化社会中的主要作用是：
①极高的运算速度，可高效率高质量地完成数据加工处理的任务。
②“海量”的存储设备使得世界的空间变大，大量图书、档案资料压缩存储在磁盘或光盘上，便于信息的长期保存和反复使用。
③全新的多媒体技术使计算机渗透到社会的各个领域，多媒体技术使人与计算机之间建立起更为默契、更加融洽的新型关系。
④四通八达的计算机网络使各国的距离缩短了，用户可以在家中用计算机与国外的任何地方进行信息的交流与共享、信息的传递与汇集。
⑤智能化的决策支持系统应用于管理信息，为决策科学化的实现提供了可能。
（10）计算机内部为什么要采用二进制表示数据？
答：计算机中采用二进制数是因为二进制数具有如下特点：
①简单可行，容易实现
因为二进制仅有两个数码0和1，可以用两种不同的稳定状态（如有磁和无磁，高电位与低电位）来表示。计算机的各组成部分都由仅有两个稳定状态的电子元件组成，它不仅容易实现，而且稳定可靠。
②运算规则简单
进行加法运算时“逢二进一”，即0+0=0；0+1=1；1+0=1；1+1=0（有进位）。进行减法运算时“借一当二”，即0-0=0；0-1=1（有借位）；1-0=1；1-1=0。
③适合逻辑运算
二进制中的0和1正好分别表示逻辑代数中的假值（False）和真值（True）。二进制数代表逻辑值容易实现逻辑运算。
（11）什么是基数?什么是位权？
答：一个计数制所包含的数字符号的个数称为该数制的基数，用R表示。
任何一个R进制的数都是由一串数码表示的，其中每一位数码所表示的实际值大小，除数码本身的数值外，还与它所处的位置有关，由位置决定的值就叫位值（或位权），用基数R的i次幂（Ri）表示。
（12）简述二进制数、八进制数、十进制数以及十六进制数之间相互转换的方法。
答：①非十进制数转换成十进制数
方法：将非十进制数的数值按权展开，再把各项相加。
②十进制数转换成非十进制数
方法：将十进制数转换成非十进制数时，要将该数的整数部分和小数部分分别转换。其中整数部分采用“除基数取余数”法；小数部分采用“乘基数取整数”法。最后将两部分拼接起来即可。
③二进制数与八进制数之间的相互转换
方法：将二进制数转换成八进制数，要以该二进制数的小数点为中心向左右两边每三位划分为一组（中间的0不能省略），两头不够位时可以补0。然后将每组的三位二进制数转换成一位八进制数；将八进制数转换成二进制数的过程正好与其相反，即将一位的八进制数转换成三位的二进制数。
④二进制数与十六进制数之间的相互转换
方法：将二进制数转换成十六进制数，要以该二进制数的小数点为中心向左右两边每四位划分为一组（中间的0不能省略），两头不够位时可以补0。然后将每组的四位二进制数转换成一位十六进制数；将十六进制数转换成二进制数的过程正好与其相反，即将一位的十六进制数转换成四位的二进制数。
⑤八进制数与十六进制数之间的相互转换
方法：八进制与十六进制数之间的转换要借助于二进制数。将八进制数转换成十六进制数时，首先将该八进制数转换成相应的二进制数，然后将转换后的二进制数再转换成相应的十
六进制数；将十六进制数转换成八进制数时，首先将该十六进制数转换成相应的二进制数，然后将转换后的二进制数再转换成相应的八进制数。
（13）什么是ASCII码？
答：ASCII码是美国标准信息交换码，被国际标准化组织指定为国际标准。国际通用的7位ASCII码是用7位二进制数表示一个字符的编码，其编码范围从0000000B～1111111B，共有27=128个不同的编码值，相应可以表示128个不同字符的编码。
（14）简述汉字在计算机中的表示。
答：为了用计算机处理汉字，同样需要对汉字进行编码。从汉字编码的角度看，计算机对汉字信息的处理过程实际上是各种汉字编码间的转换过程。这些编码主要包括：汉字输入码、汉字内码、汉字字形码、汉字地址码及汉字信息交换码等。
①汉字信息交换码（国标码）
汉字信息交换码是用于汉字信息处理系统之间或汉字信息处理系统与通信系统之间进行信息
交换的汉字代码，简称交换码，也叫国标码。它是为使系统、设备之间信息交换时采用统一的形式而制定的。
②汉字输入码
为将汉字输入计算机而编制的代码称为汉字输入码，也叫外码。目前汉字主要是经标准键盘输入计算机的，所以汉字输入码都是由键盘上的字符或数字组合而成。
③汉字内码
汉字内码是为在计算机内部对汉字进行存储、处理的汉字代码，它应能满足存储、处理和传输的要求。当一个汉字输入计算机后就转换为内码，然后才能在机器内传输、处理。汉字内码的形式也有多种多样。目前，对应于国标码一个汉字的内码也用2个字节存储，并把每个字节的最高二进制位置“1”作为汉字内码的标识，以免与单字节的ASCII码产生歧义性。
④汉字字形码
目前汉字信息处理系统中产生汉字字形的方式，大多是数字式的，即以点阵的方式形成汉字，
所以这里讨论的汉字字形码，也就是指确定一个汉字字形点阵的代码，也叫字模或汉字输出码。
⑤汉字地址码
汉字地址码是指汉字库（这里主要指整字形的点阵式字模库）中存储汉字字形信息的逻辑地址码。汉字库中，字形信息都是按一定顺序（大多数按标准汉字交换码中汉字的排列顺序）连续存放在存储介质上，所以汉字地址码也大多是连续有序的，而且与汉字内码间有着简单的对应关系，以简化汉字内码到汉字地址码的转换。
2．选择题
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