信息技術(shù)基礎(chǔ)分冊信息技術(shù)簡介課件

1、第第1 1章章 信息技術(shù)簡介信息技術(shù)簡介21.1 走入信息世界 信息與信息技術(shù) 計算機的發(fā)展 計算機技術(shù)的應(yīng)用及展望 信息的數(shù)字化表示3信息能源物質(zhì)信息社會工業(yè)社會農(nóng)業(yè)社會信息與信息技術(shù)首先我們從人類的發(fā)展說起： 4信息： 信息是客觀世界中的一切事物通過一定的載體所發(fā)出的消息、情報、資料、信號中所包含的內(nèi)容。 5信息技術(shù)：技術(shù)是通過加強及延長人的各種器官的功能來輔助人類的。例如，汽車、輪船、飛機等是加強、延長人的行走器官功能的，各種器械、工具是加強、延長人的操作器官功能的。信息技術(shù)是指擴展人類信息器官功能的一類技術(shù)。具體說，把涉及到信息的產(chǎn)生、獲取、檢測、識別、傳遞、處理、存儲、顯示、控制、利

2、用和反饋等與信息活動有關(guān)的、以增強人類功能為目的的技術(shù)就叫做信息技術(shù)。信息技術(shù)一般包括感測技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)。6五次信息技術(shù)革命 迄今，人類歷史已經(jīng)歷了五次信息技術(shù)革命。第一次信息技術(shù)革命是語言的使用，語言的產(chǎn)生是歷史上最偉大的信息技術(shù)革命，其意義不亞于人類開始制造工具和人工取火。第二次信息技術(shù)革命是文字的創(chuàng)造。由于人腦容易遺忘，一旦遺忘，信息就取不出來(只能存入信息，不能取出信息，就是遺忘)。因此，為了長期存儲信息，例如計數(shù)、記事等，就要創(chuàng)造一些符號代表語言，久而久之，這些符號逐漸演變成文字固定下來。第三次信息技術(shù)革命是印刷技術(shù)的發(fā)明。印刷技術(shù)的廣泛應(yīng)用使書籍和報刊成為信息存儲和傳播

3、的重要媒介，有力地推動了人類文明的進步。第四次信息技術(shù)革命是電報、電話、廣播、電視的發(fā)明和普及應(yīng)用。第五次信息技術(shù)革命始于本世紀(jì)60年代，其標(biāo)志是計算機的普及應(yīng)用及計算機與現(xiàn)代通信技術(shù)的結(jié)合。電子計算機以處理速度快、存儲容量大、計算精度高和通用性強等特點，擴大和延伸了人腦的思維功能。計算機為信息處理工具，在信息的存儲、交流、傳播方面，是目前任何其它技術(shù)無法與之相比的。7人類的第一臺計算機： 世界上的第一臺電子數(shù)字計算機“埃尼阿克”（ENIAC）是1946年在美國賓夕法尼亞大學(xué)制成的。這臺機器用了18000多個電子管，占用長度超過30米的房間，重量達30噸，而運算速度只有5000次/秒。從今天的

4、眼光來看，這臺計算機耗費既大又不完善，但卻是科學(xué)史上一次劃時代的創(chuàng)新，它奠定了電子計算機的基礎(chǔ)。8計算機的發(fā)展：第一代：電子管計算機（1946-1957）第二代：晶體管計算機（1958-1964）第三代：中小規(guī)模集成電路計算機（1965-1970）第四代：大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路計算機 （ 1971-1985）第五代：巨大規(guī)模集成電路計算機（1986至今）第N代：9計算機技術(shù)的應(yīng)用：v 科學(xué)計算v 自動控制v 測量和測試v 信息處理v 教育與衛(wèi)生v 家用電器（信息家電）v 人工智能10一、數(shù)制 二進制、十六進制: 計算機的基本功能是對數(shù)進行加工和處理。數(shù)在計算機中是以器件的物理狀態(tài)來表示的。一

5、個具有兩種不同穩(wěn)定狀態(tài)而且能相互轉(zhuǎn)換的器件，就可以用來表示一位二進制數(shù)。因此，二進制的表示最簡單而且可靠。另外、二進制的運算規(guī)則也最簡單。所以計算機中的數(shù)用二進制表示。11二進制信息的計量單位比特比特：二進制的每一位（即“0”或“1”）是組成二進制信息的最小單位，稱為一個“ 比特”（bit），或稱“位元”，簡稱“位位”，0或1；以“b”表示。比特是計算機處理、存儲、傳輸信息的最小單位。 字節(jié)字節(jié)：byte，稍大一些的二進制信息計量單位，也稱“位組”，一個字節(jié)等于8個bit；用“B”表示，一個字符用一個字節(jié)表示。一個字節(jié)所含的8個二進制位常采用下面的編號排列： b7 b6 b5 b4 b3 b2

6、 b1 b0 字字：Word，不同的計算機，字的長度和組成不完全相同，表示方法不統(tǒng)一。 存儲二進制信息時經(jīng)常使用的計量單位有： 1KB=210字節(jié)=1024B；1MB=220字節(jié)=1024KB 1GB=230字節(jié)=1024MB；1TB=240字節(jié)=1024GB 速率： 波特，b/s，bps；2400b/s，56kb/s。 12按位定值的計數(shù)制按位定值的計數(shù)制 在日常使用的十進制數(shù)中，數(shù)由這10個不同的符號來表示，這10個表示數(shù)的符號叫做數(shù)碼。運算時由低位向高位進位的規(guī)則是逢十進一。同一個數(shù)碼由于它所在的位置不同而有不同的數(shù)值。例如： 把數(shù)字1978.12變形為：1000+9000+70+8+1

7、/10+1/100 可見，1978.12實際上是下列算式的縮寫： 1103910271018100110-1210-2 可把十進制的特點歸納如下： 逢10進1，共有10個不同的數(shù)碼：0，1，2，9 如果把某位上當(dāng)數(shù)碼為時所表示的值稱為該位的權(quán)，則十進制數(shù)各位的權(quán)為 第1位（個位）： 100 =1 第2位（十位）： 101 =10 小數(shù)點前的權(quán)是的正次冪 第3位（百位）： 102 =100 第n位： 10n-1 小數(shù)點后第1位（十分位）: 10-1 小數(shù)點后第2位（百分位）： 10-2 小數(shù)點后的權(quán)是10的負(fù)次冪 小數(shù)點后第3位（千分位）： 10-3 小數(shù)點后第n位： 10-n 其數(shù)值可用一個多

8、次式表示。13二進制也是位值計數(shù)制，按照這樣的分析方法來類推，二進制有如下特點： 逢2進1，只有和兩個數(shù)碼 各位的權(quán)是： 第1位： 20 =1 第2位： 21 =2 小數(shù)點前的權(quán)是2的正次冪 第3位： 22 =4 第n位： 2n-1 小數(shù)點后第1位： 2-1 =0.5 小數(shù)點后第2位： 2-2 =0.25 小數(shù)點后的權(quán)是2的負(fù)次冪 小數(shù)點后第3位： 2-3 =0.125 小數(shù)點后第n位： 2-n 其數(shù)值可用一個代數(shù)表達式表示（按權(quán)展開），例如： (111011)2 = 125 + 124 + 123 + 022 + 121 + 120 = 132 + 116 + 18 + 04 + 12 +

9、11 = (59)10 (0.101)2 = 12-1 + 02-2 + 12-3 = 0.5 + 0.125 = (0.625)10 (1101.111)2 = 123 + 122 + 021 + 120 + 12-1 + 12-2 + 12-3 = 18141110.510.2510.125 = (13.875)10 由于二進制只有兩個數(shù)碼和，所以它的每位數(shù)都可用任何具有兩個不同穩(wěn)定狀態(tài)的元器件來表示，如晶體管的截止和導(dǎo)通，分利用和表示。數(shù)的存儲和傳遞也可用簡單可靠的方法進行，如脈沖的有無，電位的高低等。 14同理，十六進制數(shù)： 有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E

10、、F十六個數(shù)碼。 十六進制數(shù)的一位相當(dāng)于二進制數(shù)的四位： （12F）16=1*162 +2*161+15*160 =（303）10 =（0001 0010 1111）2 （AF。16C）16=（1010 1111 .0001 0110）215二進制 十進制 把二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)很容易，只要把數(shù)按權(quán)展開，再把各項相加即可（見上文）。十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)的方法如下： 十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制整數(shù)除取余法 例如，把十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)的過程如下： ，商余，余數(shù)應(yīng)為第位上的數(shù)字； ，商余，第位上應(yīng)為； ，商余，第位上應(yīng)為； ，余，第位上應(yīng)為 上述過程可簡寫如下： 商數(shù)： 余數(shù)： 這時，從左到右讀

11、出余數(shù)就是相應(yīng)的二進制整數(shù)，即 (13)10 = (1101)2 16 十進制小數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制小數(shù)乘取整法 例如，把十進制數(shù)0.6875轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)： 0.687521.3750整數(shù)位為1 0.375020.7500整數(shù)位為0 0.750021.5000整數(shù)位為1 0.500021.0000整數(shù)位為1 這時，只要從上往下讀出整數(shù)部分，就是相應(yīng)的二進制數(shù)，即 (0.6875)10 = (0.1011)2 如果一個數(shù)即有整數(shù)又有小數(shù)，可以分別轉(zhuǎn)換后再合并。 17二、信息的數(shù)字化表示 字符的數(shù)字化 ASCII碼 漢字表示方法 GB碼 圖形數(shù)字化編碼 點陣法 聲音的數(shù)字化 采樣18圖形信息的機內(nèi)表示圖形信息的機內(nèi)表示 一幅圖畫在計算機中有兩種表示方法。一種稱為“圖像”(image)，另一種稱為“圖形”(graphics)。圖像(Image)： 把畫面離散成mn個像素點所組成的矩陣，黑白畫面像素點用一個二進制位來表示亮度，彩色畫面用三個分量表示（R、G、B）。漢字字形的點陣描述就是一種圖像表示（黑白圖像）。 圖形（Graphics）： 根據(jù)畫面中包含的內(nèi)容，分別利用幾何要素（如點、線、面、體）和物體表面的材料與性質(zhì)進行描述。漢字字形