信息技術基礎B-chap1

1、信息技術基礎B 2022/10/131第一章 信息技術與計算機文化1.1計算機技技術概述述1.2計算機中中信息的的表示1.4計算機系系統(tǒng)的組成1.5微型計算算機的硬硬件系統(tǒng)統(tǒng)第一章計計算算機基礎礎知識1.3計算機中中非數(shù)值值信息的的表示2020-02-112第一章信信息息技術與與計算機機文化1.1.1計算機的的概念1.1.2計算機的的起源與與發(fā)展1.1.3計算機的的特點及及分類1.1.4計算機應應用1.1.5計算機的的發(fā)展趨趨勢1.1計算機技技術概述述2020-02-113第一章信信息息技術與與計算機機文化計算機（Computer）是一種種能夠接接收和存存儲信息息，并按按照存儲儲在其內(nèi)內(nèi)部的程

2、程序（這這些程序序是人們們意志的的體現(xiàn)）對輸入入的信息息進行加加工、處處理，得得到人們們所期望望的結果果，然后后把處理理結果輸輸出的高高度自動動化的電電子設備備。1.1.1計算機的的概念2020-02-114第一章信信息息技術與與計算機機文化1.計計算機的的起源計算工具 對數(shù)計算尺機械計算機 通用數(shù)字 計算機 ENIAC 1.1.2計算機的的起源與與發(fā)展2020-02-115第一章信信息息技術與與計算機機文化第一臺計計算機ENIAC（1）共使用約約18800個真空電電子管；耗電量量為140千瓦；占地約約140平方米。運算速速度為每每秒5000次加法，或者400次乘法，比機械械式的繼繼電器計計算

3、機快1000倍。當“埃埃尼阿克克”公開開展出時時，一條條炮彈的的軌道用用20秒種就能能算出來來，比炮炮彈本身身的飛行行速度還還快。它它是按照照十進制，而不是是按照二二進制來來操作。2020-02-116第一章信信息息技術與與計算機機文化年代名稱元件語言應用第一代1946年1957電子管計算機電子管 機器語言 匯編語言 科學計算 第二代19581964晶體管計算機 晶體管 高級程序設計語言 數(shù)據(jù)處理 第三代19651970集成電路計算機 中小規(guī)模集成電路 高級程序設計語言 廣泛應用到各個領域 第四代 1970年現(xiàn)在 集成電路計算機 超大規(guī)模集成電路 面向?qū)ο蟮母呒壵Z言網(wǎng)絡時代 2.計算機的的發(fā)展

4、2020-02-117第一章信信息息技術與與計算機機文化1.計算算機的特特點運算速度度快存存儲儲容量大大通用性強強工工作自動動化精確性高高1.1.3計算機的的特點及及分類2020-02-118第一章信信息息技術與與計算機機文化2.計算算機的分分類（1）按處理數(shù)數(shù)據(jù)的形形態(tài)分類類模擬計算算機數(shù)數(shù)字字計算機機混混合計計算機（2）根根據(jù)使用用范圍劃劃分通用計算算機專專用用計算機機（3）根根據(jù)性能能劃分1.1.3計算機的的特點及及分類巨型機大大型型、中型型計算機機小小型計算算機微微型計計算機工工作站2020-02-119第一章信信息息技術與與計算機機文化科學計算算2.信信息處理理3.自自動控制制4.計

5、計算機輔輔助系統(tǒng)統(tǒng)5.人人工智能能6.網(wǎng)網(wǎng)絡與通通信7.家庭管理理與娛樂樂1.1.4計算機應應用2020-02-1110第一章信信息息技術與與計算機機文化1.巨型化2.微型化3.網(wǎng)絡化4.智能化5.多媒體化化1.1.5計算機的的發(fā)展趨趨勢2020-02-1111第一章信信息息技術與與計算機機文化1.2.1數(shù)制的基基本概念念1.2計算機中中信息的的表示1.2.2各種進制制間的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換1.2.3計算機的的信息存存儲單位位2020-02-1112第一章信信息息技術與與計算機機文化生產(chǎn)實踐踐和日常常生活中中，數(shù)的的表示規(guī)規(guī)則稱為為數(shù)制。想一想，生活中中有哪些些數(shù)制？1.2.1數(shù)制的基基本概念念2020-

6、02-1113第一章信信息息技術與與計算機機文化常用的進進位計數(shù)數(shù)制數(shù)碼：一組用來來表示某某種數(shù)制制的符號號。如：1、2、3、4、A、B、C、等。基數(shù)：數(shù)制所使使用的數(shù)數(shù)碼個數(shù)數(shù)稱為“基數(shù)”或“基基”，常常用“R”表示，稱稱R進制。如如二進制制的數(shù)碼碼是：0、1，基為2。位權：指數(shù)碼在在不同位位置上的的權值。在進位位計數(shù)制制中，處處于不同同數(shù)位的的數(shù)碼，代表的的數(shù)值不不同。2020-02-1114第一章信信息息技術與與計算機機文化十進制、二進制制、八進進制、十十六進制制之間的的對應關關系十進制二進制八進制十六進制十進制二進制八進制十六進制0123456780110111001011101111

7、000012345671001234567891011121314151617100110101011110011011110111110000100011112131415161720219ABCDEF10112020-02-1115第一章信信息息技術與與計算機機文化1.2.2.數(shù)制的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換二進制、八進制、十六進進制數(shù)轉(zhuǎn)化為為十進制制數(shù)對于任何何一個二二進制數(shù)數(shù)、八進進制數(shù)、十六進進制數(shù)可可以寫出出它的按按權展開開式，再再進行計計算即可可。例如：（1111.11）2= 123+122+121+120+12-1+12-2=15.75（A10B.8）16=10163+1162+0161+1116

8、0+816-1= 41227.52020-02-1116第一章信信息息技術與與計算機機文化十進制數(shù)數(shù)轉(zhuǎn)化為為二進制數(shù)數(shù) （整數(shù)部部分：除除2取余；小小數(shù)部分分：乘2取整）（1）整數(shù)部部分的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換除r取余,從末位取取起即：把一一個十進進制的整整數(shù)不斷斷除以所所需要的的基數(shù)r，取其余數(shù)數(shù)（除r取余法），就能能夠轉(zhuǎn)換換成以r為基數(shù)的的數(shù)。2020-02-1117第一章信信息息技術與與計算機機文化(2)小數(shù)部分分的轉(zhuǎn)換換乘r取整，順順序取起起即：將一一個十進進制小數(shù)數(shù)轉(zhuǎn)換成成r進制小數(shù)數(shù)時，將將十進制制小數(shù)不不斷地乘乘以r，并取整整，直到到小數(shù)部部分為0或滿足精精度為止止。這稱稱為乘r取整法。例如：(

9、0.625)D=()B乘2取整：0.62521.250120.500021.0001結論：(0.625)D=(0.101)B2020-02-1118第一章信信息息技術與與計算機機文化（3）混小數(shù)數(shù)的轉(zhuǎn)換換如果十進進制數(shù)包包含整數(shù)和小數(shù)兩部分，則必須須將十進進制小數(shù)數(shù)點兩邊邊的整數(shù)數(shù)和小數(shù)數(shù)部分分分開，分別完成相應應的轉(zhuǎn)換換，然后后，再把把r進制整數(shù)數(shù)和小數(shù)數(shù)部分組合在一起。練習：(115.625)D=(1110011.101)B2020-02-1119第一章信信息息技術與與計算機機文化二進制3位分組011111101.101轉(zhuǎn)換為八進制數(shù)375.5二進制與與十六進進制相互互轉(zhuǎn)換（4位一組）二進

10、制與與八進制制相互轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換（3位一組）二進制轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換到八八進制，只要將將二進制制數(shù)從小小數(shù)點開開始，整整數(shù)部分分從右向向左3位一組，小數(shù)部分分從左向向右3位一組（不足3位補零）二進制4位分組10110001.1010轉(zhuǎn)換位十六進制數(shù)B1.A2020-02-1120第一章信信息息技術與與計算機機文化位（bit）：簡記為b，也稱為為比特，是計算算機存儲儲數(shù)據(jù)的的最小單單位。一一個二進進制位只只能表示示一個0或1字節(jié)（byte）：存儲信息息的基本本單位，8個位構成成一個字字節(jié)字（word）：計算機處處理數(shù)據(jù)據(jù)時，CPU通過數(shù)據(jù)據(jù)總線一一次存取取、加工工和傳送送的數(shù)據(jù)據(jù)稱為字字，計算算機的運運算部件件能同

11、時時處理的的二進制制數(shù)據(jù)的的位數(shù)，稱為字字長1.2.3計算機的的信息存存儲單位位2020-02-1121第一章信信息息技術與與計算機機文化1.3計算機中中非數(shù)值值信息的的表示1）字符編編碼目前采用用的字符符編碼，主要是是ASCII碼，它是AmericanStandardCode forInformationInterchange的縮寫（美國標標準信息息交換代代碼），已被國國際標準準化組織織ISO采納，作作為國際際通用的的信息交交換標準準代碼。ASCII碼是一種種西文機機內(nèi)碼，有7位ASCII碼和8位ASCII碼兩種，7位ASCII碼稱為標標準ASCII碼，8位ASCII碼稱為擴擴展ASCII碼

12、。7位標準ASCII碼用一個個字節(jié)（8位）表示示一個字字符，并并規(guī)定其其最高位位為0，實際只只用到7位，因此此可表示示128個不同字字符。同同一個字字母的ASCII碼值小寫寫字母比比大寫字字母大32。2020-02-1122第一章信信息息技術與與計算機機文化2）漢字編編碼漢字交換換碼：用連續(xù)的的兩個字字節(jié)來表表示一個個漢字，我國第第一個漢漢碼字符符集標準準GB2312-80（國標碼碼）漢字機內(nèi)內(nèi)碼：為了區(qū)分分漢字和和ASCII碼，在計計算機內(nèi)內(nèi)部表示示漢字時時把把交交換碼（國標碼碼）兩個個字節(jié)最最高位改改為1，稱為“機內(nèi)碼碼”。機機內(nèi)碼是是真正的的計算機機內(nèi)部用用來存儲儲和處理理漢字信信息的代

13、代碼漢字字形形碼：記錄漢字字的外形形，是漢漢字的輸輸出形式式。通常常有兩種種方法：點陣碼和和矢量碼碼漢字輸入入碼(漢字外形形碼）：根據(jù)編碼碼規(guī)則是是按照讀讀音還是是字形分分為：流流水碼、音碼、形碼和和音形結結合碼四四種。智智能ABC、微軟拼拼音等漢漢字輸入入法為音音碼。五五筆字型型為形碼碼2020-02-1123第一章信信息息技術與與計算機機文化1.4計算機系系統(tǒng)1.4.1計算機硬硬件系統(tǒng)統(tǒng)1.4.2計算機軟軟件系統(tǒng)統(tǒng)1.4.3.指令系統(tǒng)統(tǒng)和程序序設計語語言2020-02-1124第一章信信息息技術與與計算機機文化2020-02-1125第一章信信息息技術與與計算機機文化馮諾依曼(Johnvo

14、neumann)美籍匈牙牙利科學學家，提出了存儲程序序工作原原理決定了計算機硬硬件系統(tǒng)統(tǒng)的五個個基本組組成部分分，奠定了了現(xiàn)代計計算機的的基本結結構。1.4.1計算機硬硬件系統(tǒng)統(tǒng)2020-02-1126第一章信信息息技術與與計算機機文化計算機由由運算器、存儲器器、控制制器、輸輸入設備備、輸出設備備五大部件件組成?？刂破鬟\算器存儲器輸入設備輸出設備（主機）（CPU）數(shù)據(jù)指令結果2020-02-1127第一章信信息息技術與與計算機機文化中央處理理器(CPU)CPU(CentralProcessing Unit)組成：控制器運算器寄存器CPU是計算機機系統(tǒng)的的核心。微型計算算機的CPU稱為微處處理器

15、(中央處理理器）。不是單獨獨的元件件，存在在于控制制器和運運算器中中！2020-02-1128第一章信信息息技術與與計算機機文化1、控制器器-計算機的的神經(jīng)中中樞控制器對對輸入的的指令進進行分析，并統(tǒng)一控制制計計算機的的各個部部件以完成一一定的任任務。它是指揮整個計算算機有條條不紊地地自動執(zhí)執(zhí)行程序序的元件件。2020-02-1129第一章信信息息技術與與計算機機文化2、運算器器運算器由由算術運運算單元元ALU、寄存器器和一些些控制門門組成。其主要任務務是執(zhí)行行各種算算術運算算和邏輯輯運算。運算器算術運算單元寄存器控制門運算暫存操作數(shù)和運算結果。決定哪些數(shù)參與運算2020-02-1130第一章

16、信信息息技術與與計算機機文化3、存儲器器存儲器是計算機機中具有有記憶能能力的部部件，用用于保存存和記錄錄原始數(shù)數(shù)據(jù)、運運算步驟驟（指令令）、中中間結果果及最終終結果。存儲器分分為:內(nèi)存儲器器（主存存儲器）外存儲器器（輔助助存儲器器）2020-02-1131第一章信信息息技術與與計算機機文化存儲器的的組成內(nèi)存儲器器RAM(Random AccessMemory)隨機存取取存儲器器：可讀讀寫，斷斷電后內(nèi)內(nèi)容消失失。ROM(ReadOnly )只讀存儲儲器：只只讀不寫寫，內(nèi)容容永久保保存。高速緩存存（Cache）：協(xié)調(diào)CPU與內(nèi)存之之間的速速度差。外存儲器器磁盤光盤閃存磁帶 2020-02-1132

17、第一章信信息息技術與與計算機機文化4、輸入/輸出設備備輸入設備備：鍵盤鼠標掃描儀數(shù)字化儀儀條形碼閱閱讀器數(shù)碼相機機A/D轉(zhuǎn)換器輸出設備備：顯示器打印機音箱繪圖儀D/A轉(zhuǎn)換器2020-02-1133第一章信信息息技術與與計算機機文化1.4.2計算機軟軟件系統(tǒng)統(tǒng)計算機經(jīng)經(jīng)歷了多多個發(fā)展展階段，但始終終發(fā)揮重重要作用用的是著著名的馮諾伊曼原原理，即“存儲程序序工作原原理”原理。采用該思思想后，使計算算機的全全部運算算過程成成為真正正的自動過過程。1.存儲程序序工作原原理2020-02-1134第一章信信息息技術與與計算機機文化2.計算機軟軟件基礎礎軟件的概概念：軟件是指指計算機機運行所所需的程程序、

18、數(shù)數(shù)據(jù)和有有關文檔檔的總和和。軟件系統(tǒng)統(tǒng)的分類類：系統(tǒng)軟件件應用軟件件2020-02-1135第一章信信息息技術與與計算機機文化軟件系統(tǒng)軟件應用軟件操作系統(tǒng) 語言處理程序系統(tǒng)支撐和服務程序數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)文檔處理軟件教育與娛樂軟件 信息管理軟件2020-02-1136第一章信信息息技術與與計算機機文化1）系統(tǒng)軟軟件（1）操作系系統(tǒng)操作系統(tǒng)統(tǒng)（OS，OperatingSystem）是一組對對計算機機資源進進行控制制與管理理的系統(tǒng)統(tǒng)化程序序集合，它是用戶和計計算機硬硬件系統(tǒng)統(tǒng)之間的的接口。操作系統(tǒng)統(tǒng)是直接接運行在在裸機上上的最基基本的系系統(tǒng)軟件件，任何何其他軟軟件必須須在操作作系統(tǒng)的的支持下下才能運

19、運行。操作系統(tǒng)統(tǒng)是一個個龐大的的管理控控制程序序，它大大致包括括如下五五個管理理功能：處理器器管理、作業(yè)管管理、存存儲器管管理、設設備管理理、文件件管理。運行環(huán)境境：實時操作作系統(tǒng)分時操作作系統(tǒng)批處理操操作系統(tǒng)統(tǒng)用戶數(shù)量量：單用戶操操作系統(tǒng)統(tǒng)多用戶操操作系統(tǒng)統(tǒng)同時管理理的進程程：單用戶單單任務操操作系統(tǒng)統(tǒng)eg：DOS單用戶多多任務操操作系統(tǒng)統(tǒng)eg：Windows多用戶多多任務操操作系統(tǒng)統(tǒng)eg：UNIXLINIX2020-02-1137第一章信信息息技術與與計算機機文化（2）語言處理理程序各種程序序設計語語言所編編寫的源源程序，計算機機是不能能直接執(zhí)執(zhí)行的，必須經(jīng)經(jīng)過翻譯（對匯編編語言源源程序是

20、是匯編，對高級級語言源源程序則則是編譯或解釋）才能執(zhí)執(zhí)行，這這些翻譯譯程序就就是語言言處理程程序。語言處理理程序包包括匯編編程序、編譯程程序和解解釋程序序。語言處理理程序的的基本功功能是把把高級語語言或匯匯編語言言編寫的的源程序序翻譯成成機器可可執(zhí)行的的二進制制語言程程序。2020-02-1138第一章信信息息技術與與計算機機文化（3）服務程程序這些程序序又稱工具軟件件，如系統(tǒng)統(tǒng)診斷程程序、調(diào)調(diào)試程序序、排錯錯程序、編輯程程序、查查殺病毒毒程序等等等，都都是為維維護計算算機系統(tǒng)統(tǒng)的正常常運行或或支持系系統(tǒng)開發(fā)發(fā)所配置置的軟件件系統(tǒng)。（4）數(shù)據(jù)庫庫管理系系統(tǒng)主要用來來建立存存儲各種種數(shù)據(jù)資資料的

21、數(shù)數(shù)據(jù)庫，并進行行操作和和維護。 在IBM-PC系列微型型計算機機上運行行的最普普及的數(shù)數(shù)據(jù)庫管管理系統(tǒng)統(tǒng)有FoxBASE+，F(xiàn)oxPro和VisualFoxPro，Access，以及大大型數(shù)據(jù)據(jù)庫管理理系統(tǒng)Oracle，DB2，SQLServer等。2020-02-1139第一章信信息息技術與與計算機機文化2）應用軟軟件為解決計計算機各各類應用用問題而而編寫的的軟件.例如：MicrosoftOfficeWPSOfficeAdobePhotoshop2020-02-1140第一章信信息息技術與與計算機機文化1.4.3.指令系統(tǒng)統(tǒng)和程序序設計語語言1）指令2）程序為解決某某一問題題而設計計的有序

22、序指令的集集合。指示計算算機執(zhí)行行某種操操作的命命令。包包括操作作碼和地地址碼兩兩部分2020-02-1141第一章信信息息技術與與計算機機文化1.4.3.指令系統(tǒng)統(tǒng)和程序序設計語語言3）程序設設計語言言程序設計計語言可可以分為為機器語語言、匯匯編語言言和高級級語言三三類。機器語言言（二進進制指令令代碼）匯編語言言（符號號代碼）高級語言言（容易易理解的的代碼）高級語言言轉(zhuǎn)換為為機器語語言兩種種方法：1.解釋：一一邊翻譯譯，一邊邊執(zhí)行2.編譯：先先翻譯，生成目目標文件件。后執(zhí)執(zhí)行2020-02-1142第一章信信息息技術與與計算機機文化1.5微型計算算機系統(tǒng)統(tǒng)的硬件件系統(tǒng)1.5.1微機的主主要性能能指標1.5.2常見微型型計算機機的硬件件設備2020-02-1143第一章信信息息技術與與計算機機文化1.5.1微機