大學(xué)計算機基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

　　《普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材·大學(xué)計算機基礎(chǔ)：系統(tǒng)工具與環(huán)境（理工科用）（第2版）》介紹計算機科學(xué)的基本概念、方法和技術(shù)，全面介紹主流工具軟件的使用。全書分三部分，第一部分為計算機科學(xué)概論，用通俗易懂的語言、大量的圖片和重大歷史事件介紹計算機發(fā)展歷史、計算機組成與工作原理、網(wǎng)絡(luò)與操作系統(tǒng)以及計算機應(yīng)用發(fā)展新趨勢；第二部分為C語言程序設(shè)計基礎(chǔ)，使學(xué)生掌握C語言程序設(shè)計基本方法，建立結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計思維方式；第三部分為仿真及計算工具，讓學(xué)生掌握Matlab及Mathematica等計算仿真工具，使學(xué)生能在今后的專業(yè)學(xué)習(xí)中充分利用計算機工具進(jìn)行仿真實驗及科學(xué)研究?！　　镀胀ǜ叩冉逃笆晃濉眹壹壱?guī)劃教材·大學(xué)計算機基礎(chǔ)：系統(tǒng)工具與環(huán)境（理工科用）（第2版）》可作為大學(xué)本科和大專院校的“計算機基礎(chǔ)”課程教材，也可作為其他技術(shù)人員的參考書。

作者簡介

趙歡，教授，1989年畢業(yè)于湖南大學(xué)計算機應(yīng)用專業(yè)。從事計算機教學(xué)和科研工作22年，主要講授“入學(xué)信息技術(shù)基礎(chǔ)”、“計算機組成與結(jié)構(gòu)”等本科課程及“高等計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”、“嵌入式微控制器”等研究生課程。湖南省三八紅旗手，國家級精品課程“計算機組系統(tǒng)成’j體系結(jié)構(gòu)”負(fù)炙人，國家級精品課程“大學(xué)信息技術(shù)基礎(chǔ)”主講教師，教育部文科計算機基礎(chǔ)教學(xué)指導(dǎo)委員會委員。主持國家自然科學(xué)基金等科研項目10余項、湖南省教改項目2項，獲湖南省教學(xué)成果獎1項，出版“十五”、“十一五”國家級規(guī)劃教材各2本。

書籍目錄

第一部分　計算機科學(xué)概論　1第1章　計算機發(fā)展歷史　31.1　計算機的史前時代　31.1.1　石頭計算到算盤　31.1.2　計算尺和計算器　41.2　機械式計算機　61.2.1　契克卡德計算機　61.2.2　帕斯卡加法機　61.2.3　萊布尼茨乘法機　71.2.4　“編織”的程序　71.2.5　差分機和分析機　91.3　從機械到電子的進(jìn)程　101.3.1　穿孔制表機　101.3.2　電子文明的曙光——電子二極管、三極管　111.3.3　沖擊最后的技術(shù)壁壘　121.4　電子計算機發(fā)展歷史　151.4.1　電子管計算機　151.4.2　晶體管計算機　171.4.3　集成電路計算機　181.4.4　大規(guī)模集成電路計算機　191.4.5　第五代計算機　221.4.6　總結(jié)　221.5　奠定現(xiàn)代計算機理論基礎(chǔ)的重要人物和思想　231.5.1　布爾及邏輯代數(shù)　231.5.2　香農(nóng)及計算機開關(guān)電路　231.5.3　圖靈及圖靈機、圖靈測試　241.5.4　阿塔納索夫及ABC計算機　281.5.5　維納及計算機設(shè)計五原則　291.5.6　馮·諾依曼及馮·諾依曼結(jié)構(gòu)　301.6　計算機發(fā)展趨勢及新技術(shù)　321.6.1　云計算　321.6.2　物聯(lián)網(wǎng)　361.6.3　CPS　401.6.4　新型人機交互技術(shù)　411.7　小結(jié)　44習(xí)題　44第2章　計算機組成與工作原理　472.1　數(shù)據(jù)的表示與基本運算　472.1.1　進(jìn)位計數(shù)制及其轉(zhuǎn)換　472.1.2　數(shù)值數(shù)據(jù)的表示　502.1.3　非數(shù)值數(shù)據(jù)的表示　572.1.4　數(shù)據(jù)的基本運算　602.2　計算機系統(tǒng)的基本組成　672.2.1　計算機系統(tǒng)的硬件組成　682.2.2　計算機系統(tǒng)的軟件組成　762.3　計算機系統(tǒng)的工作過程　782.4　小結(jié)　80習(xí)題　80第3章　操作系統(tǒng)　833.1　操作系統(tǒng)概述　833.1.1　操作系統(tǒng)概念　833.1.2　操作系統(tǒng)歷史　853.1.3　操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　863.2　操作系統(tǒng)的功能模塊　873.2.1　用戶界面　873.2.2　進(jìn)程管理　883.2.3　存儲管理　943.2.4　文件管理　993.2.5　I/O管理　993.3　常見操作系統(tǒng)　993.4　小結(jié)　101習(xí)題　102第4章　計算機網(wǎng)絡(luò)　1044.1　計算機網(wǎng)絡(luò)概述　1044.1.1　計算機網(wǎng)絡(luò)起源　1044.1.2　計算機網(wǎng)絡(luò)定義　1064.2　網(wǎng)絡(luò)分類　1074.2.1　按距離分　1074.2.2　按網(wǎng)絡(luò)功能分　1094.3　網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模型　1104.3.1　終端網(wǎng)絡(luò)模型　1104.3.2　C/S模型　1104.3.3　P2P網(wǎng)絡(luò)模型　1114.4　計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)　1114.4.1　ISO/OSI　1114.4.2　TCP/IP　1134.5　網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和Internet　1154.5.1　Internet概述　1174.5.2　IP地址　1174.5.3　Internet提供的服務(wù)　1204.6　小結(jié)　122習(xí)題　123第二部分　C語言程序設(shè)計基礎(chǔ)　125第5章　引言　1275.1　C語言的發(fā)展過程　1275.2　C語言的特點　1275.3　簡單的C語言程序　1295.4　C語言程序的結(jié)構(gòu)　1315.5　C程序設(shè)計語言的執(zhí)行　1325.5.1　源程序翻譯　1325.5.2　鏈接目標(biāo)程序　1335.5.3　集成開發(fā)工具　1345.6　小結(jié)　135習(xí)題　135第6章　基本的程序語句　1376.1　基本數(shù)據(jù)類型及取值范圍　1376.2　標(biāo)識符、變量和常量　1416.2.1　標(biāo)識符　1416.2.2　變量和常量　1416.3　基本運算符、表達(dá)式及運算的優(yōu)先級　1476.3.1　算術(shù)運算符及算術(shù)表達(dá)式　1486.3.2　關(guān)系運算符及關(guān)系表達(dá)式　1536.3.3　邏輯運算符及邏輯表達(dá)式　1546.3.4　條件運算符　1566.3.5　逗號表達(dá)式　1566.3.6　數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換　1576.3.7　復(fù)雜表達(dá)式的計算順序　1586.3.8　C語言的基本語句結(jié)構(gòu)　1606.4　標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出函數(shù)簡介　1616.4.1　格式化輸出函數(shù)printf()　1616.4.2　格式化輸入函數(shù)scanf()　1666.4.3　字符輸出函數(shù)　1706.4.4　字符輸入函數(shù)　1716.5　程序范例　1736.6　小結(jié)　175習(xí)題　175第7章　分支結(jié)構(gòu)　1827.1　if結(jié)構(gòu)　1827.1.1　if語句　1827.1.2　if_else語句　1847.1.3　if語句的嵌套　1877.2　switch結(jié)構(gòu)　1907.2.1　switch語句　1907.2.2　break語句在switch語句中的作用　1927.3　程序范例　1957.4　小結(jié)　202習(xí)題　202第8章　循環(huán)結(jié)構(gòu)　2108.1　for語句　2108.2　while語句　2188.3　do_while語句　2238.4　用于循環(huán)中的break語句和continue語句　2268.5　循環(huán)結(jié)構(gòu)的嵌套　2308.6　goto語句　2318.7　程序范例　2348.8　小結(jié)　238習(xí)題　238第9章　函數(shù)　2479.1　函數(shù)的概念　2479.1.1　函數(shù)的定義　2479.1.2　函數(shù)的聲明和調(diào)用　2489.1.3　函數(shù)的傳值方式　2499.2　變量的作用域和存儲類型　2519.3　內(nèi)部函數(shù)與外部函數(shù)　2559.4　預(yù)處理　2579.4.1　宏定義　2579.4.2　文件包含　2609.5　綜合范例　2619.6　小結(jié)　265習(xí)題　265第三部分　仿真及計算工具　271第10章　Matlab基礎(chǔ)　27310.1　Matlab概述　27310.1.1　Matlab的基本特點　27310.1.2　Matlab應(yīng)用領(lǐng)域　27410.1.3　Matlab界面　27410.1.4　基本命令　27710.2　Matlab語言基礎(chǔ)　27810.2.1　基本概念　27810.2.2　向量　28310.2.3　矩陣　28610.2.4　矩陣的建立　28610.3　Matlab編程　28810.3.1　m文件綜述　28910.3.2　m文件的編輯　28910.3.3　m腳本文件　29010.3.4　m文件調(diào)試　29110.3.5　路徑設(shè)置　29110.3.6　分支語句　29210.3.7　循環(huán)語句　29310.3.8　m函數(shù)文件　29410.4　小結(jié)　298習(xí)題　299第11章　Matlab應(yīng)用　30111.1　Matlab在高等數(shù)學(xué)中的應(yīng)用　30111.1.1　符號運算　30111.1.2　多項式　30411.1.3　函數(shù)極限　30611.1.4　函數(shù)求導(dǎo)　30711.1.5　函數(shù)積分　30811.1.6　級數(shù)運算　30811.1.7　矩陣及線性方程組　31011.1.8　方程求根　31511.2　Matlab繪圖　31611.2.1　二維圖形　31611.2.2　三維曲線圖　32011.2.3　三維曲面圖　32011.2.4　隱函數(shù)繪圖　32211.3　Matlab圖像處理　32411.3.1　圖像基礎(chǔ)　32411.3.2　圖像的讀和寫　32411.3.3　圖像的顯示　32511.4　小結(jié)　326習(xí)題　326第12章　Matlab交互式仿真　32812.1　計算機仿真技術(shù)　32812.2　Simulink基礎(chǔ)　32912.2.1　Simulink特點　32912.2.2　Simulink的工作環(huán)境　32912.2.3　Simulink仿真基本步驟　33012.3　模型的創(chuàng)建　33112.3.1　模型概念　33112.3.2　模型的建立　33312.4　仿真配置　33412.5　執(zhí)行仿真　33412.6　小結(jié)　335習(xí)題　335第13章　Mathematica基礎(chǔ)及其應(yīng)用　33613.1　Mathematica基礎(chǔ)　33613.1.1　Mathematica簡介　33613.1.2　Mathematica的使用和操作　33613.1.3　Mathematica的輸入　33713.2　數(shù)值計算　33813.2.1　算術(shù)運算　33813.2.2　常用數(shù)學(xué)函數(shù)　33913.3　常量、變量和表達(dá)式　34013.3.1　使用前面的結(jié)果　34013.3.2　常量和變量　34013.3.3　對象與對象列表　34013.3.4　表達(dá)式　34113.3.5　符號運算　34113.4　符號數(shù)學(xué)　34213.4.1　函數(shù)極限　34213.4.2　微分　34213.4.3　積分　34313.4.4　求和與求積　34313.4.5　解方程　34413.5　函數(shù)作圖　34513.5.1　基本繪圖方法　34513.5.2　三維曲面繪圖　34613.5.3　等高線和密度線　34613.6　小結(jié)　347習(xí)題　348

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：3.物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)是對現(xiàn)有信息技術(shù)的一個集成應(yīng)用，涉及許多領(lǐng)域：傳感器、集成電路、數(shù)據(jù)通信、自動化、高性能計算、信息處理及安全等，而在這些領(lǐng)域中，都已經(jīng)有針對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的技術(shù)積累。從技術(shù)架構(gòu)上來看，物聯(lián)網(wǎng)可分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層由各種傳感器以及傳感器網(wǎng)關(guān)構(gòu)成，其作用相當(dāng)于人的眼、耳、鼻、喉和皮膚等神經(jīng)末梢，它們的主要功能是識別物體，采集信息。網(wǎng)絡(luò)層由各種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計算平臺等組成，相當(dāng)于人的神經(jīng)中樞和大腦，負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶（包括人、組織和其他系統(tǒng)）的接口，它與行業(yè)需求結(jié)合，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈可以細(xì)分為標(biāo)識、感知、處理和信息傳送4個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)分別為RFID、傳感器、智能芯片和電信運營商的無線傳輸網(wǎng)絡(luò)。4.物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)實質(zhì)用途可以歸結(jié)為三種基本應(yīng)用模式：（1）對象的智能標(biāo)簽。通過二維碼、RFID等技術(shù)標(biāo)識特定的對象，區(qū)分對象個體，例如日常生活中我們使用的各種智能卡、條形碼標(biāo)簽等。此外通過智能標(biāo)簽還可以用于獲得對象所包含的擴展信息，例如智能卡上的金額余額.二維碼中所包含的網(wǎng)址和名稱等。（2）環(huán)境監(jiān)控和對象跟蹤。利用多種類型的傳感器和分布廣泛的傳感器網(wǎng)絡(luò)（WirelessSensorNetwork，WSN），可以實現(xiàn)對某個對象實時狀態(tài)的獲取和特定對象行為的監(jiān)控，如使用分布在市區(qū)的各個噪聲探頭監(jiān)測噪聲污染，通過二氧化碳傳感器監(jiān)控大氣中二氧化碳的濃度，通過GPS標(biāo)簽跟蹤車輛位置，通過交通路口的攝像頭捕捉實時交通流程等。（3）對象的智能控制。物聯(lián)網(wǎng)基于云計算平臺和智能網(wǎng)絡(luò)，可以依據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)用獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行決策，改變對象的行為進(jìn)行控制和反饋。例如根據(jù)光線的強弱調(diào)整路燈的亮度，根據(jù)車輛的流量自動調(diào)整紅綠燈間隔等。物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛，遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、老人護(hù)理、個人健康、花卉栽培、水系監(jiān)測、食品溯源、敵情偵查和情報搜集等多個領(lǐng)域，某些行業(yè)已經(jīng)積累一些成功的案例。國際電信聯(lián)盟于2005年的報告曾描繪物聯(lián)網(wǎng)時代的圖景：當(dāng)司機出現(xiàn)操作失誤時汽車會自動報警；公文包會提醒主人忘帶了什么東西；衣服會“告訴”洗衣機對顏色和水溫的要求等。物聯(lián)網(wǎng)在物流領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用則有：一家物流公司應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的貨車.當(dāng)裝載超重時，汽車會自動告訴你超載了，并且超載多少，但空間還有剩余，告訴你輕重貨怎樣搭配；當(dāng)搬運人員卸貨時，一只貨物包裝可能會大叫“你扔疼我了”，或者說“親愛的，請你不要太野蠻，可以嗎？”；當(dāng)司機在和別人扯閑話時，貨車會裝作老板的聲音怒吼“笨蛋，該發(fā)車了！”

編輯推薦

《大學(xué)計算機基礎(chǔ):系統(tǒng)工具與環(huán)境(第2版)》：通俗易懂的語言、大量史料圖片、緊跟前沿，C語言程序設(shè)計強調(diào)基礎(chǔ)，Matlab仿真工具與平臺，針對理工科學(xué)生進(jìn)行專門訓(xùn)練。

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