第1章 計算機基礎知識 (4)

1、NCRE第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識2課程簡介課程簡介vMS Office，是，是Microsoft公司推出的辦公套裝軟件，主要公司推出的辦公套裝軟件，主要版本有版本有MS Office 97/ 2000/ 2003/ XP/ 2007/ 2010等，它包等，它包括括Word、Excel、Access、PowerPoint等應用軟件。等應用軟件。vWindows，是，是Microsoft公司推出的基于圖形用戶界面的操公司推出的基于圖形用戶界面的操作系統(tǒng)，最近的新版本包括作系統(tǒng)，最近的新版本包括Windows 7/ Windows 8。vMS Office套裝系列應用軟件的運行平臺是

2、套裝系列應用軟件的運行平臺是 Windows3課程學習內(nèi)容課程學習內(nèi)容v 計算機發(fā)展簡史、特點、分類、及其應用領域計算機發(fā)展簡史、特點、分類、及其應用領域v 計算機中數(shù)據(jù)、字符和漢字的編碼計算機中數(shù)據(jù)、字符和漢字的編碼v 多媒體技術的基本知識多媒體技術的基本知識v 計算機病毒的概念和防治計算機病毒的概念和防治4第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識 1.1 1.1 計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展1.2 1.2 信息的表示與存儲信息的表示與存儲 1.3 1.3 多媒體技術簡介多媒體技術簡介 1.4 1.4 計算機病毒及其防治計算機病毒及其防治 1.5 1.5 本章小結(jié)本章小結(jié)51.1 計算機的發(fā)展計

3、算機的發(fā)展 v 世界上第一臺計算機問世：世界上第一臺計算機問世：電子數(shù)字積分計算機電子數(shù)字積分計算機（Electronic Numerical Integrator And Calculator）于于1946年，在美國賓夕法尼亞大學研制成功。年，在美國賓夕法尼亞大學研制成功。1.1.1 計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展 v使科學家從繁重的計算中解放出來。 ENIAC的問世標志著計算機時代的到來。61.1 計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展 v 馮馮諾依曼型計算機原理諾依曼型計算機原理 二進制：二進制：計算機的程序和程序運行所需要的數(shù)據(jù)以計算機的程序和程序運行所需要的數(shù)據(jù)以二進制形式表示和存儲。二進制形式表示和存

4、儲。 程序存儲，自動執(zhí)行：程序存儲，自動執(zhí)行：程序和數(shù)據(jù)存放在存儲器中，程序和數(shù)據(jù)存放在存儲器中，計算機執(zhí)行程序時，無需人工干預，能自動、連續(xù)地執(zhí)計算機執(zhí)行程序時，無需人工干預，能自動、連續(xù)地執(zhí)行程序，并得到預期的結(jié)果。行程序，并得到預期的結(jié)果。71.1 計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展 v 計算機發(fā)展的四個階段計算機發(fā)展的四個階段 (因采用的物理器件不同因采用的物理器件不同)第一代第一代(19461959)電子管電子管幾千（次幾千（次/秒）秒）第二代第二代(19591964)晶體管晶體管幾萬幾萬幾十萬幾十萬（次（次/秒）秒）第三代第三代(19641972)中、小集成電路中、小集成電路幾十萬幾十萬幾百

5、萬幾百萬（次（次/秒）秒）第四代第四代(1972至今至今)大、超大規(guī)模集成電路大、超大規(guī)模集成電路上千萬上千萬萬億萬億（次（次/秒）秒）81.1 計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展 v 中國電子計算機的發(fā)展中國電子計算機的發(fā)展 1958年，研制出第一臺電子計算機。年，研制出第一臺電子計算機。 1964年，研制出第二代晶體管計算機。年，研制出第二代晶體管計算機。 1971年，研制出第三代集成電路計算機。年，研制出第三代集成電路計算機。 1977年，研制出第一臺微型機年，研制出第一臺微型機DJS050。 1983年，研制出年，研制出1萬次萬次/秒的秒的“深騰深騰1800”計算機。計算機。 2003年年12月

6、，自主研發(fā)出月，自主研發(fā)出10萬億次萬億次/秒的秒的“曙光曙光4000A”高性能計算機。高性能計算機。 2010年，研制出千萬億次年，研制出千萬億次/秒的秒的“天河一號天河一號”計算機計算機91.1 計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展 1.計算機的特點計算機的特點 1) 高速、精確的運算能力高速、精確的運算能力 2012年年6月公布的世界超級計算機排名顯示，排名月公布的世界超級計算機排名顯示，排名第一的第一的IBM公司公司“紅杉紅杉”(Sequoia)運算速度達到每秒運算速度達到每秒16324萬億次浮點運算。萬億次浮點運算。 我國我國“天河一號天河一號”實測運算速度可達每秒實測運算速度可達每秒2570萬

7、億萬億次浮點運算，排名世界第五。次浮點運算，排名世界第五。2) 準確的邏輯判斷能力準確的邏輯判斷能力 在信息檢索方面，能夠根據(jù)要求進行匹配檢索。在信息檢索方面，能夠根據(jù)要求進行匹配檢索。1.1.2 計算機的特點應用和分類計算機的特點應用和分類101.1 計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展 3) 強大的存儲能力強大的存儲能力 計算機能夠長期保存大量數(shù)字、文字、圖像、視頻、聲計算機能夠長期保存大量數(shù)字、文字、圖像、視頻、聲音等信息。如：能夠音等信息。如：能夠“記住記住”一個大型圖書館的所有資料。一個大型圖書館的所有資料。4) 自動功能自動功能 計算機能夠自動執(zhí)行預先編寫好的一組指令計算機能夠自動執(zhí)行預先編寫

8、好的一組指令(稱為程序稱為程序)。工作過程完全自動化，無需人工干預，而且可以反復進行。工作過程完全自動化，無需人工干預，而且可以反復進行。5) 網(wǎng)絡與通信功能網(wǎng)絡與通信功能 目前廣泛應用的目前廣泛應用的“國際互聯(lián)網(wǎng)國際互聯(lián)網(wǎng)”(Internet)連接了全世連接了全世界界200多個國家和地區(qū)的數(shù)億臺各種計算機。多個國家和地區(qū)的數(shù)億臺各種計算機。 網(wǎng)上的計算機用戶可以共享網(wǎng)上資料、交流信息。網(wǎng)上的計算機用戶可以共享網(wǎng)上資料、交流信息。111.1 計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展 2.計算機的應用計算機的應用 1) 科學計算 科學計算主要是使用計算機進行數(shù)學方法的實現(xiàn)和應用。許多科研研究仍然需要大量的運算需

9、求，如： 著名的人類基因序列分析計劃 氣象預報前，對氣象衛(wèi)星云圖數(shù)據(jù)進行處理。 2) 數(shù)據(jù)/信息處理 數(shù)據(jù)/信息處理也稱為非數(shù)值運算。如：計算機在文字處理方面的應用。121.1 計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展 3) 過程控制過程控制 過程控制計算是指利用計算機對生產(chǎn)過程、制造過程或過程控制計算是指利用計算機對生產(chǎn)過程、制造過程或運行過程進行檢測與控制，即通過實時監(jiān)控目標對象的狀態(tài)，運行過程進行檢測與控制，即通過實時監(jiān)控目標對象的狀態(tài)，及時調(diào)整被控對象，使被控對象能夠正確地完成生產(chǎn)、制造及時調(diào)整被控對象，使被控對象能夠正確地完成生產(chǎn)、制造或運行。過程控制廣泛應用于各種工業(yè)環(huán)境中。或運行。過程控制廣泛應

10、用于各種工業(yè)環(huán)境中。4) 計算機輔助計算機輔助 計算機輔助（或稱為計算機輔助工程）包括：計算機輔計算機輔助（或稱為計算機輔助工程）包括：計算機輔助設計、計算機輔助制造、計算機輔助教育、計算機輔助技助設計、計算機輔助制造、計算機輔助教育、計算機輔助技術、計算機仿真模擬等。術、計算機仿真模擬等。131.1 計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展 5) 網(wǎng)絡通信網(wǎng)絡通信 計算機技術和數(shù)字通信技術的融合產(chǎn)生了計算機網(wǎng)絡。計算機技術和數(shù)字通信技術的融合產(chǎn)生了計算機網(wǎng)絡。計算機網(wǎng)絡極大地改變?nèi)藗兊纳詈凸ぷ鞣绞?。計算機網(wǎng)絡極大地改變?nèi)藗兊纳詈凸ぷ鞣绞健?) 人工智能人工智能 人工智能（人工智能（Artificial

11、Intellibence, AI）是用計算機模擬）是用計算機模擬人類的某些智力活動。其主要研究內(nèi)容包括：自然語言理解、人類的某些智力活動。其主要研究內(nèi)容包括：自然語言理解、專家系統(tǒng)、機器人以及自動定理證明等等。專家系統(tǒng)、機器人以及自動定理證明等等。141.1 計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展 7) 多媒體應用多媒體應用 多媒體是包括文本、圖形、圖像、音頻、視頻、動畫等多媒體是包括文本、圖形、圖像、音頻、視頻、動畫等多種信息類型的綜合。多種信息類型的綜合。 多媒體技術是指人和計算機交互地進行上述多種媒介信多媒體技術是指人和計算機交互地進行上述多種媒介信息的捕捉、傳輸、轉(zhuǎn)換、編輯、存儲、管理，并由計算機綜

12、息的捕捉、傳輸、轉(zhuǎn)換、編輯、存儲、管理，并由計算機綜合處理為表格、文字、圖形、動畫、音頻、視頻等視聽信息合處理為表格、文字、圖形、動畫、音頻、視頻等視聽信息有機結(jié)合的表現(xiàn)形式。有機結(jié)合的表現(xiàn)形式。8) 嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng) 嵌入式系統(tǒng)（嵌入式系統(tǒng)（Embedded system），是一種），是一種“完全嵌完全嵌入受控器件內(nèi)部，為特定應用而設計的專用計算機系統(tǒng)入受控器件內(nèi)部，為特定應用而設計的專用計算機系統(tǒng)”。151.1 計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展 3.計算機的分類計算機的分類 1) 巨型機巨型機：型機是指速度最快、處理能力最強的計算機，：型機是指速度最快、處理能力最強的計算機，現(xiàn)在又稱其為高性能

13、計算機?，F(xiàn)在又稱其為高性能計算機。2) 大型通用機大型通用機：大型通用計算機的特點是通用性強，具：大型通用計算機的特點是通用性強，具有較高的運算速度、極強的綜合處理能力和極大的性能有較高的運算速度、極強的綜合處理能力和極大的性能覆蓋。覆蓋。3) 微型機微型機：微型機具有小、巧、輕、使用方便的特點，：微型機具有小、巧、輕、使用方便的特點，是目前計算機應用的主流。是目前計算機應用的主流。161.1 計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展 4) 工作站工作站 工作站是一種高檔微型計算機，它比微型機有更大的存工作站是一種高檔微型計算機，它比微型機有更大的存儲容量和更快的運算速度，通常配有高分辨率的大屏幕顯示儲容量和

14、更快的運算速度，通常配有高分辨率的大屏幕顯示器及容量很大的內(nèi)部和外部存儲器，并具有較強的信息處理器及容量很大的內(nèi)部和外部存儲器，并具有較強的信息處理功能和高性能的圖形、圖像處理功能和聯(lián)網(wǎng)功能。功能和高性能的圖形、圖像處理功能和聯(lián)網(wǎng)功能。5) 服務器服務器 服務器通常以各種應用的服務提供者角色出現(xiàn)。服務器通常以各種應用的服務提供者角色出現(xiàn)。 例如，服務器可以作為網(wǎng)絡的節(jié)點，存儲、處理網(wǎng)上例如，服務器可以作為網(wǎng)絡的節(jié)點，存儲、處理網(wǎng)上80%的數(shù)據(jù)、信息，因此也被稱為網(wǎng)絡的靈魂。的數(shù)據(jù)、信息，因此也被稱為網(wǎng)絡的靈魂。171.1 計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展 1.人工智能人工智能 人工智能的主要內(nèi)容是研究

15、如何讓計算機完成過去人工智能的主要內(nèi)容是研究如何讓計算機完成過去只有人才能做的智能的工作，核心目標是賦予計算機人只有人才能做的智能的工作，核心目標是賦予計算機人腦一樣的智能。例如：腦一樣的智能。例如： 模式識別中的指紋識別技術已經(jīng)得到了廣泛應用；模式識別中的指紋識別技術已經(jīng)得到了廣泛應用； 計算機輔助翻譯極大地提高了翻譯效率；計算機輔助翻譯極大地提高了翻譯效率； 手寫輸入技術已經(jīng)在手機上得以普及；手寫輸入技術已經(jīng)在手機上得以普及； 1.1.3 計算機科學研究與應用計算機科學研究與應用181.1 計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展 2.網(wǎng)格計算網(wǎng)格計算 網(wǎng)格計算是專門針對復雜科學計算的新型計算模式，網(wǎng)格計

16、算是專門針對復雜科學計算的新型計算模式，這種計算模式是利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置的計這種計算模式是利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置的計算機組織成一個算機組織成一個“虛擬的超級計算機虛擬的超級計算機”，其中每個參與，其中每個參與計算的計算機就是一個計算的計算機就是一個“結(jié)點結(jié)點”，成千上萬個，成千上萬個“結(jié)點結(jié)點”組成一張組成一張“網(wǎng)格網(wǎng)格”，所以稱其為，所以稱其為“網(wǎng)格計算網(wǎng)格計算”。 網(wǎng)格計算有兩個優(yōu)勢：網(wǎng)格計算有兩個優(yōu)勢：(1) 處理能力超強；處理能力超強；(2) 能充能充分利用網(wǎng)上的閑置處理能力。分利用網(wǎng)上的閑置處理能力。 將全世界的計算機聯(lián)合起來協(xié)同工作，這視為將全世界的計算機聯(lián)合起

17、來協(xié)同工作，這視為21世世紀的新型網(wǎng)絡基礎架構(gòu)。紀的新型網(wǎng)絡基礎架構(gòu)。191.1 計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展 3. 中間件技術中間件技術 中間件是介于應用軟件與操作系統(tǒng)之間的系統(tǒng)軟件。中間件是介于應用軟件與操作系統(tǒng)之間的系統(tǒng)軟件。 客戶機 Web 服務器 Internet 中間件 數(shù)據(jù)庫 客戶機 服務器 中間件 201.1 計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展 4.云計算云計算 云計算分布式計算、網(wǎng)格計算、并行計算網(wǎng)絡存儲云計算分布式計算、網(wǎng)格計算、并行計算網(wǎng)絡存儲及虛擬化計算機和網(wǎng)絡技術發(fā)展融合的產(chǎn)物。及虛擬化計算機和網(wǎng)絡技術發(fā)展融合的產(chǎn)物。 云計算的核心思想是對大量用網(wǎng)絡連接計算資源進云計算的核心思想是

18、對大量用網(wǎng)絡連接計算資源進行統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個計算資源池向用戶提供按行統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個計算資源池向用戶提供按需服務。提供資源的網(wǎng)絡被稱為需服務。提供資源的網(wǎng)絡被稱為“云云”。 云計算的構(gòu)成包括硬件、軟件和服務。用戶可用極云計算的構(gòu)成包括硬件、軟件和服務。用戶可用極低成本的終端設備，并支付相應的服務費用給低成本的終端設備，并支付相應的服務費用給“云計算云計算”服務商，通過網(wǎng)絡就可以方便地獲取所需要的計算、存服務商，通過網(wǎng)絡就可以方便地獲取所需要的計算、存儲等資源。儲等資源。211.1 計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展 1.電子計算機的發(fā)展方向電子計算機的發(fā)展方向 1) 巨型化 巨型化是指計

19、算速度更快、存儲容量更大、功能更完善、可靠性更高、運算速度可達萬萬億次/秒、存儲容量超過幾百T字節(jié)。2) 微型化 微型計算機正在循序向便攜機、掌上機發(fā)展的價格、方便的使用、豐富的軟件，使其受到用戶的青睞。1.1.4 未來計算機的發(fā)展趨勢未來計算機的發(fā)展趨勢221.1 計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展 3) 網(wǎng)絡化網(wǎng)絡化 網(wǎng)絡化是指利用技術和計算機技術，把分布在不同地點網(wǎng)絡化是指利用技術和計算機技術，把分布在不同地點的計算機互聯(lián)起來，按照網(wǎng)絡協(xié)議互相通信，以共享軟件、的計算機互聯(lián)起來，按照網(wǎng)絡協(xié)議互相通信，以共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源。硬件和數(shù)據(jù)資源。4) 智能化智能化 智能化是指模擬人的感覺和思維能力。

20、智能計算機具有智能化是指模擬人的感覺和思維能力。智能計算機具有解決問題和邏輯推理的功能，以及處理知識和知識庫管理的解決問題和邏輯推理的功能，以及處理知識和知識庫管理的功能等。功能等。231.1 計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展 2.未來新一代的計算機未來新一代的計算機 1) 模糊計算機模糊計算機：基于模糊理論，能夠?qū)崿F(xiàn)模糊的、不確：基于模糊理論，能夠?qū)崿F(xiàn)模糊的、不確切的判斷進行工程處理的計算機。切的判斷進行工程處理的計算機。2) 生物計算機生物計算機：以生物元件構(gòu)建的計算機。：以生物元件構(gòu)建的計算機。3) 光子計算機：光子計算機：一種用光信號進行數(shù)字運算、信息存儲一種用光信號進行數(shù)字運算、信息存儲和處

21、理的計算機。和處理的計算機。4) 超導計算機超導計算機：用超導材料替代半導體材料制造的計算：用超導材料替代半導體材料制造的計算機。超導計算機具有能耗小、運算速度快的特點。機。超導計算機具有能耗小、運算速度快的特點。5) 量子計算機量子計算機：基于量子動力學規(guī)律進行高速數(shù)學和邏：基于量子動力學規(guī)律進行高速數(shù)學和邏輯運算、存儲及處理量子信息的計算機。輯運算、存儲及處理量子信息的計算機。241.1 計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展 1.信息技術的定義信息技術的定義 v 狹義定義：一般來說，信息的采集、加工、存儲、傳輸和利用過程中的每一種技術都是信息技術。v 聯(lián)合國教科文組織的定義：應用在信息加工和處理中的科

22、學、技術與工程的訓練方法和管理技巧；上述反復面的技巧和應用；計算機及其與人、機的相互作用；與之相應的社會、經(jīng)濟、和文化等諸種事物。 v 信息技術 現(xiàn)代信息技術：信息技術不僅包括現(xiàn)代信息技術，還包括在現(xiàn)代文明之前的原始時代和古代社會中與那個時代相對應的信息技術。1.1.5 信息技術信息技術251.1 計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展 2.現(xiàn)代信息技術的內(nèi)容現(xiàn)代信息技術的內(nèi)容 1) 信息基礎技術信息基礎技術 新材料、新能源、新器件的開發(fā)和制造技術。新材料、新能源、新器件的開發(fā)和制造技術。2) 信息系統(tǒng)技術信息系統(tǒng)技術 感測技術、通信技術、計算機與智能技術、控制技感測技術、通信技術、計算機與智能技術、控制技

23、術。術。3) 信息應用技術信息應用技術 信息管理、信息控制、信息決策而發(fā)展起來的具體信息管理、信息控制、信息決策而發(fā)展起來的具體的技術類群。如，工廠的自動化、辦公自動化的技術類群。如，工廠的自動化、辦公自動化等。等。它們是信息技術開發(fā)的根本目的所在。它們是信息技術開發(fā)的根本目的所在。261.1 計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展 3.現(xiàn)代信息技術的發(fā)展趨勢現(xiàn)代信息技術的發(fā)展趨勢 1) 數(shù)字化數(shù)字化 當信息被數(shù)字化并經(jīng)由數(shù)字網(wǎng)絡流通時，便可以利當信息被數(shù)字化并經(jīng)由數(shù)字網(wǎng)絡流通時，便可以利用數(shù)字處理設備（最典型的是計算機）對信息進行各種用數(shù)字處理設備（最典型的是計算機）對信息進行各種所需要的處理。所需要的處

24、理。2) 多媒體化多媒體化 隨著信息技術的發(fā)展，多媒體技術將文字、聲音、隨著信息技術的發(fā)展，多媒體技術將文字、聲音、圖形、圖像、視頻等信息媒體與計算機集成在一起，使圖形、圖像、視頻等信息媒體與計算機集成在一起，使計算機的應用由單純的文字處理擴展到文、圖、聲、影計算機的應用由單純的文字處理擴展到文、圖、聲、影集成處理。集成處理。271.1 計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展 3) 高速度、網(wǎng)絡化、寬頻帶高速度、網(wǎng)絡化、寬頻帶 目前，幾乎所有國家都在進行新一代的信息基礎設施建目前，幾乎所有國家都在進行新一代的信息基礎設施建設，即建設寬頻信息高速公路。設，即建設寬頻信息高速公路。 下一代的下一代的Intern

25、et的傳輸速率可達的傳輸速率可達2.4GB/s。4) 智能化智能化 隨著信息技術向智能化方向發(fā)展，在超媒體世界里，隨著信息技術向智能化方向發(fā)展，在超媒體世界里，“軟件代理軟件代理”可以替代人們在網(wǎng)上漫游；可以替代人們在網(wǎng)上漫游； “軟件代理軟件代理”不再不再需要瀏覽器，它本身就是信息的尋找器。需要瀏覽器，它本身就是信息的尋找器。281.2 信息的表示與存儲信息的表示與存儲v 數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)是對客觀事物的符號表示。 如，數(shù)值、文字、語言、圖形、圖像等都是不同形式的數(shù)據(jù)。v 信息：信息是既是對客觀事物變化和特征的反映，又是事物之間相互作用、相互聯(lián)系的表征。 信息必須數(shù)字化編碼，才能用計算機進行傳送、存

26、儲和處理。 信息具有針對性和時效性。1.2.1 數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)與信息291.2 信息的表示與存儲信息的表示與存儲v 數(shù)據(jù)與信息的區(qū)別：數(shù)據(jù)與信息的區(qū)別：數(shù)據(jù)是信息的載體，信息是數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)是信息的載體，信息是數(shù)據(jù)處理之后產(chǎn)生的結(jié)果。信息有意義，而數(shù)據(jù)沒有。之后產(chǎn)生的結(jié)果。信息有意義，而數(shù)據(jù)沒有。 例如：數(shù)據(jù)例如：數(shù)據(jù)2、4、8、16、32是一組數(shù)據(jù)，本身是沒是一組數(shù)據(jù)，本身是沒有意義的，我們從中可以分析出是一組等比數(shù)列，很清楚的有意義的，我們從中可以分析出是一組等比數(shù)列，很清楚的得到后面的數(shù)字，便賦予了意義，這就是信息。是有用的數(shù)得到后面的數(shù)字，便賦予了意義，這就是信息。是有用的數(shù)據(jù)。據(jù)。30

27、1.2 信息的表示與存儲信息的表示與存儲v 二進制的優(yōu)點 物理上容易實現(xiàn)，信息的存儲更加容易，可靠性強，運算簡單，通用性強。1.2.2 計算機中的數(shù)據(jù)計算機中的數(shù)據(jù)ENIAC采用十進制采用十進制 馮馮諾依曼研制諾依曼研制IAS時，提出了二進制的表示方法時，提出了二進制的表示方法 311.2 信息的表示與存儲信息的表示與存儲1. 位位(bit) 位位(bit)是度量數(shù)據(jù)的最小單位。在計算機技術中用是度量數(shù)據(jù)的最小單位。在計算機技術中用二進制表示數(shù)據(jù)，二進制表示數(shù)據(jù)，1位數(shù)據(jù)只能表示位數(shù)據(jù)只能表示0和和1兩種代碼。兩種代碼。2. 字節(jié)字節(jié)(Byte) 一個字節(jié)一個字節(jié)(Byte)由由8位位(bit

28、)二進制數(shù)字組成。二進制數(shù)字組成。 存儲器容量通常以字節(jié)為單位存儲器容量通常以字節(jié)為單位(Byte, B)來描述：來描述： 千字節(jié)千字節(jié) 1KB = 1024B = 210B 兆字節(jié)兆字節(jié) 1MB = 1024KB = 220B 吉字節(jié)吉字節(jié) 1GB = 1024MB = 230B 太字節(jié)太字節(jié) 1TB = 1024GB = 240B1.2.3 計算機中數(shù)據(jù)的單位計算機中數(shù)據(jù)的單位321.2 信息的表示與存儲信息的表示與存儲3. 字長字長v 字長是指計算機一次能夠同時處理的二進制位數(shù)，即字長是指計算機一次能夠同時處理的二進制位數(shù)，即CPU在一個機器周期中最多能夠并行處理的二進制位數(shù)。在一個機器

29、周期中最多能夠并行處理的二進制位數(shù)。v 字長是計算機字長是計算機(CPU)的一個重要指標，直接反映一臺計算的一個重要指標，直接反映一臺計算機的計算能力和運算精度。字長越長，計算機的處理能力通機的計算能力和運算精度。字長越長，計算機的處理能力通常越強。常越強。v計算機字長常常是字節(jié)的整倍數(shù)，如計算機字長常常是字節(jié)的整倍數(shù)，如8位、位、16位、位、32位，位，發(fā)展到今天微型機的發(fā)展到今天微型機的64位，大型機位，大型機/巨型機已達巨型機已達128位。位。331.2 信息的表示與存儲信息的表示與存儲1.進位計數(shù)制進位計數(shù)制 多位數(shù)碼中每一位構(gòu)成方法以及從低位到高位的進多位數(shù)碼中每一位構(gòu)成方法以及從低

30、位到高位的進位規(guī)則稱為進位計數(shù)制（簡稱數(shù)制）。位規(guī)則稱為進位計數(shù)制（簡稱數(shù)制）。 如果采用如果采用R個基本符號個基本符號(0,1,R-1)表示數(shù)值，則稱表示數(shù)值，則稱R數(shù)制，數(shù)制，R稱為該數(shù)制的基數(shù)稱為該數(shù)制的基數(shù)(Radix)。 例如，十進制采用例如，十進制采用10個基本符號個基本符號0,1,9表示數(shù)值，表示數(shù)值，十進制的基數(shù)是十進制的基數(shù)是10。1.2.4 進位計數(shù)制及其轉(zhuǎn)換進位計數(shù)制及其轉(zhuǎn)換341.2 信息的表示與存儲信息的表示與存儲 任何一個任何一個R進制數(shù)進制數(shù)D都可以展開為：都可以展開為：其中，其中，R為計數(shù)的基數(shù)；為計數(shù)的基數(shù)； ki為第為第i位的系數(shù)，可以為位的系數(shù)，可以為0,

31、 1, , R-1中的任意中的任意1個；個； Ri稱為第稱為第i位的權位的權 1niiikRkD351.2 信息的表示與存儲信息的表示與存儲表表1-2 計算機中常用的幾種進位計數(shù)制的表示計算機中常用的幾種進位計數(shù)制的表示進位制基數(shù)基本符號權形式表示二進制二進制20,12iB八進制八進制80,1,78iO十進制十進制100,1, 910iD十六進制十六進制160,1, 9,A,B,C,D,E,F16iH361.2 信息的表示與存儲信息的表示與存儲2. R進制轉(zhuǎn)換為十進制進制轉(zhuǎn)換為十進制 將將R進制數(shù)按前述展開式展開求和即可得到相應的進制數(shù)按前述展開式展開求和即可得到相應的十進制數(shù)。例如：十進制數(shù)

32、。例如：(234)H = (2162 + 3161 + 4160)H = (512 + 48 + 4)D = (564)D(10110)B = (124 + 023 + 122 + 121 + 020)B = (16 + 4 + 2)D = (22)D371.2 信息的表示與存儲信息的表示與存儲3. 十進制轉(zhuǎn)換為十進制轉(zhuǎn)換為R進制進制 將十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為將十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為R進制數(shù)時，可將此數(shù)分為整數(shù)進制數(shù)時，可將此數(shù)分為整數(shù)和小數(shù)兩部分分別進行轉(zhuǎn)換，然后再拼接起來即可。和小數(shù)兩部分分別進行轉(zhuǎn)換，然后再拼接起來即可。 一種常見的十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為一種常見的十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為R進制數(shù)的方法是：進制數(shù)的方法是：

33、 整數(shù)部分用整數(shù)部分用“除除R取余取余”； 小數(shù)部分用小數(shù)部分用“乘乘R取整取整”。381.2 信息的表示與存儲信息的表示與存儲【例例1-1】將十進制數(shù)將十進制數(shù)225.8125轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)。轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)。 整數(shù)部分整數(shù)部分 小數(shù)部分小數(shù)部分 2 |225 余余1 低位低位 0.8125 2 |112 余余1 2 取整取整 高位高位 2 |56 余余1 1.6250 1 2 |28 余余1 2 2 |14 余余1 1.2500 1 2 |7 余余1 2 2 |3 余余1 0.5000 0 2 |1 余余1 2 0 高位高位 1.0000 1 低位低位391.2 信息的表示與存儲信息的表示與

34、存儲4. 八進制轉(zhuǎn)換為十六進制八進制轉(zhuǎn)換為十六進制 二進制數(shù)雖然非常適合計算機內(nèi)部的數(shù)據(jù)表示，但二進制數(shù)雖然非常適合計算機內(nèi)部的數(shù)據(jù)表示，但是書寫起來位數(shù)比較長，很不方便，也不直觀。是書寫起來位數(shù)比較長，很不方便，也不直觀。 因此，在書寫程序和數(shù)據(jù)用到二進制數(shù)的地方。往因此，在書寫程序和數(shù)據(jù)用到二進制數(shù)的地方。往往采用八進制數(shù)或十六進制數(shù)的形式。往采用八進制數(shù)或十六進制數(shù)的形式。 1位八進制數(shù)相當于位八進制數(shù)相當于3位二進制數(shù)；位二進制數(shù)；1位十六進制數(shù)位十六進制數(shù)相當于相當于4位二進制數(shù)；位二進制數(shù)； 根據(jù)這種對應關系，二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進制數(shù)根據(jù)這種對應關系，二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進制數(shù)/十六十六

35、進制數(shù)時，以小數(shù)點為中心，向左右兩邊分組，每進制數(shù)時，以小數(shù)點為中心，向左右兩邊分組，每3/4位位 為一組，兩頭不足為一組，兩頭不足3/4位補位補0即可。即可。401.2 信息的表示與存儲信息的表示與存儲表表1-5 八進制數(shù)、十六進制數(shù)與二進制數(shù)的對應關系八進制數(shù)、十六進制數(shù)與二進制數(shù)的對應關系八進制數(shù)二進制數(shù)十六進制數(shù)二進制數(shù)十六進制數(shù)二進制數(shù)0000000008100010011000191001201020010A1010301130011B1011410040100C1100510150101D1101611060110E1110711170111F1111411.2 信息的表示與存儲

36、信息的表示與存儲1.西文字符的編碼西文字符的編碼 v 計算機中最常用的字符編碼是計算機中最常用的字符編碼是ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美國信，美國信息交換標準交換代碼），為國際標準。息交換標準交換代碼），為國際標準。v 國際通用的國際通用的ASCII碼是碼是7位位ASCII碼，用碼，用7位二進制數(shù)位二進制數(shù)表示一個字符的編碼，共有表示一個字符的編碼，共有27=128個不同的編碼值，相個不同的編碼值，相應可以表示應可以表示128個不同字符的編碼。個不同字符的編碼。v 計算機用一個字節(jié)（計算機用一個字節(jié)（8個二進

37、制位）存放一個個二進制位）存放一個7位位ASCII碼，最高位置為碼，最高位置為0。 1.2.5 字符的編碼字符的編碼421.2 信息的表示與存儲信息的表示與存儲v 7位位ASCII代碼表代碼表1.2 信息的表示與存儲信息的表示與存儲 字符字符 十六進制表示十六進制表示 十進制表示十進制表示 空格空格 20H 32 09 30H39H 4857 AZ 41H5AH 6590 az 61H7AH 97122控制字符：控制字符：032，127； 普通字符：普通字符：94個。個。例：例：“a”字符的編碼為字符的編碼為 1100001，十進制數(shù)是，十進制數(shù)是 97v ASCII碼的排列有大小之分：空格

38、數(shù)字 大寫字母 小寫字母4344441.3 多媒體技術簡介多媒體技術簡介 v 多媒體（Multimedia）能夠同時對兩種或兩種以上媒體進行采集、操作、編輯、存儲等綜合處理的技術。是一門跨學科的綜合技術。v 多媒體的特征 交互性：具有人機交互功能。 集成性：集成多種媒體技術及獲取、存儲等。 多樣性：信息和媒體傳播、展示手段等的多樣化。 實時性：聲音和視頻是強實時的。1.3.1 多媒體的特征多媒體的特征451.3 多媒體技術簡介多媒體技術簡介1.聲音聲音 v 定義：定義：聲音是一種連續(xù)的模擬信號聲音是一種連續(xù)的模擬信號聲波。聲波。v 聲音的數(shù)字化聲音的數(shù)字化v 聲音文件格式聲音文件格式 WAV文

39、件文件(.wav)；MPEG文件文件(.mp1/.mp2/.mp3)；MIDI(.mid)文件文件 ；MOD文件；文件；RealAudio文件等等。文件等等。1.3.2 媒體的數(shù)字化媒體的數(shù)字化 量化量化 采樣采樣 編碼編碼模擬信號模擬信號數(shù)字信號數(shù)字信號461.3 多媒體技術簡介多媒體技術簡介2. 圖像圖像 v 定義：定義：圖像是自然界中的客觀景物通過某種系統(tǒng)的映圖像是自然界中的客觀景物通過某種系統(tǒng)的映射，使人們產(chǎn)生的視覺感受。圖像有黑白、灰度、彩色、射，使人們產(chǎn)生的視覺感受。圖像有黑白、灰度、彩色、攝影圖像等。攝影圖像等。v 靜態(tài)圖像：靜態(tài)圖像：分為矢量圖形和點位圖圖像兩種。分為矢量圖形和

40、點位圖圖像兩種。v 動態(tài)圖像：動態(tài)圖像：分為視頻和動畫。通常將攝像機拍攝得到分為視頻和動畫。通常將攝像機拍攝得到的動態(tài)圖像稱為視頻；計算機或繪畫方法生成的動態(tài)圖的動態(tài)圖像稱為視頻；計算機或繪畫方法生成的動態(tài)圖像稱為動畫像稱為動畫471.3 多媒體技術簡介多媒體技術簡介v 常用圖像文件格式常用圖像文件格式BMP（ .bmp，標準，標準Windows圖像格式）圖像格式）GIF（ .gif，使用，使用LZW壓縮算法，支持多畫面循環(huán)顯示）壓縮算法，支持多畫面循環(huán)顯示）TIFF（ .tiff，位圖圖像格式），位圖圖像格式）PNG（.png，保留，保留GIF文件的一些特性如：流式讀文件的一些特性如：流式讀

41、/寫性寫性能能 、透明性、透明性 、無損壓縮等，同時增加了一些新特性）、無損壓縮等，同時增加了一些新特性）WMF（.wmf，剪貼畫），剪貼畫）481.3 多媒體技術簡介多媒體技術簡介v 常用視頻文件格式常用視頻文件格式AVI（.avi）文件）文件 MOV（.mov）文件）文件 MPG/MPEG（.mpg/.mpeg）文件）文件 DAT（.dat）文件）文件v 流式視頻（流式視頻（Streaming Video）文件）文件 RealMedia ASF和和WMV格式格式 491.4 計算機病毒及其防治計算機病毒及其防治1.計算機病毒計算機病毒 v 定義：定義：人為編寫的一段程序代碼或是指令集合，能

42、夠人為編寫的一段程序代碼或是指令集合，能夠通過復制不斷感染其它程序、文件等。通過復制不斷感染其它程序、文件等。v 計算機病毒的特性計算機病毒的特性 寄生性、破壞性、傳染性、潛伏性、隱蔽性寄生性、破壞性、傳染性、潛伏性、隱蔽性1.4.1 計算機病毒的特征和分類計算機病毒的特征和分類501.4 計算機病毒及其防治計算機病毒及其防治寄生在可執(zhí)行程序中，寄生在可執(zhí)行程序中，享有該程序的一切權利享有該程序的一切權利計算機病毒只有運行時，計算機病毒只有運行時， 才具有傳染性才具有傳染性寄生性寄生性傳染性傳染性破壞性破壞性潛伏性潛伏性隱蔽性隱蔽性取決于病毒開取決于病毒開發(fā)者的本意發(fā)者的本意是一段寄生在其它程是一段寄生在其它程序上的可執(zhí)行程序，序上的可執(zhí)行程序，具有很強的隱蔽性具有很強的隱蔽性激發(fā)之前，在計激發(fā)之前，在計算機內(nèi)的程序中算機內(nèi)的程序中潛伏、傳播潛伏、傳播511.4 計算機病毒及其防治計算機病毒及其防治2. 計算機病毒的分類計算機病毒的分類 v 按感染方式