計(jì)算機(jī)文化和信息技術(shù)

第1章信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)文化

教學(xué)目標(biāo)：

1.1信息與信息技術(shù)的概念

1.2計(jì)算機(jī)技術(shù)概述

1.3計(jì)算機(jī)中信息的表示

1.4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

1.5微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

1.1信息與信息技術(shù)

1.1.1信息與數(shù)據(jù)

信息是現(xiàn)代社會中廣泛使用的一個概念，關(guān)于信息的定義

眾說紛紜。

—------>1控制論創(chuàng)始人美國數(shù)學(xué)家維納認(rèn)為：信息是我們在適應(yīng)外

M部世界、感知外部世界的過程中與外部世界交換的內(nèi)容。

____________信息論創(chuàng)始人美國數(shù)學(xué)家香農(nóng)認(rèn)為：信息能夠用來消除不

確定性的因素。

一般認(rèn)為：信息是在自然界、人類社會和人類思維活動中

普遍存在的一切物質(zhì)和事物的屬性。

——--1?所謂數(shù)據(jù)，是指存儲在某種媒體上可以加以鑒別的

|數(shù)據(jù)J符號資料。這里所說的符號，不僅指文字、字母、

數(shù)字，還包括了圖形、圖像、音頻與視頻等多媒體

數(shù)據(jù)。由于描述事物的屬性必須借助于一定的符號,

所以這些符號就是數(shù)據(jù)的形式。

■—?教學(xué)進(jìn)程

1.1信息與信息技術(shù)

1.1.1信息與數(shù)據(jù)

信息與數(shù)據(jù)的區(qū)別與聯(lián)系：

在一般用語中，信息與數(shù)據(jù)并沒有嚴(yán)格的區(qū)分。但

是，從信息科學(xué)的角度來看，它們是不等同的。數(shù)

據(jù)是信息的具體表現(xiàn)形式，是信息的載體，而信息

是對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工得到的結(jié)果，它可以影響到人們

的行為、決策，或?qū)陀^事物的認(rèn)知。

信息的符號化就是數(shù)據(jù)，所以數(shù)據(jù)是信息的具體表

示形式，信息是數(shù)據(jù)抽象出來的邏輯意義。

1教學(xué)進(jìn)程

1.1信息與信息技術(shù)

1.1.2信息技術(shù)

信息技術(shù)是指自20世紀(jì)70年代以來，隨著微電子技

術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，圍繞著信息的

產(chǎn)生、收集、存儲、處理、檢索和傳遞，形成的一

個全新的、用以開發(fā)和利用信息資源的高技術(shù)群，

包括微電子技術(shù)、新型元器件技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)

算機(jī)技術(shù)、各類軟件及系統(tǒng)集成技術(shù)、光盤技術(shù)、

傳感技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)和高清晰度電視技術(shù)等，其

中以微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)和通信技

術(shù)為主導(dǎo)。

簡單地講，信息技術(shù)是指人們獲取、存儲、傳

遞、處理、開發(fā)和利用信息資源的相關(guān)技術(shù)。

1教學(xué)進(jìn)程

1.1信息與信息技術(shù)

1.1.3信息社會

信息社會也稱信息化社會，是指以信息活動為社會

發(fā)展的基本活動，以信息經(jīng)濟(jì)為主導(dǎo)經(jīng)濟(jì)，以信息

技術(shù)為技術(shù)基礎(chǔ)，以信息文化改變?nèi)祟惤逃?、生?/p>

和工作方式以及價(jià)值觀念的新興社會形態(tài)。

在信息社會里，信息作為繼物質(zhì)和能源之后的第三

資源，在社會發(fā)展中起著主導(dǎo)作用，當(dāng)今社會的主

導(dǎo)產(chǎn)業(yè)將從傳統(tǒng)工業(yè)轉(zhuǎn)向信息產(chǎn)業(yè)和知識產(chǎn)業(yè)。

?―?教學(xué)進(jìn)程

1.1信息與信息技術(shù)

算機(jī)文化的內(nèi)涵

文化的定義

對于文化的定義，盡管眾說紛紜，但有一點(diǎn)得到

公認(rèn)，即都認(rèn)為文化是人類社會的特有現(xiàn)象。

所謂文化，是人類在物質(zhì)和精神兩方面具有整體性

的創(chuàng)造力的表現(xiàn)，是人類對客觀世界整體性把握的

一種能力，也是人類進(jìn)步的一種標(biāo)志。

文化的核心是：觀念和價(jià)值

1教學(xué)進(jìn)程

1.1信息與信息技術(shù)

LL4計(jì)算機(jī)文化的內(nèi)涵

文化具有的基本屬性

廣泛性：既涉及全社會的每一個人、每一個家庭,

又涉及全社會的每一個行業(yè)、每一個應(yīng)用領(lǐng)域。

傳遞性：這種事物應(yīng)當(dāng)具有傳遞信息和交流思想

的功能。

教育性：這種事物應(yīng)能成為存儲知識和獲取知識

的手段。

深刻性：不是給社會某一方面帶來變革，而是給

整個社會帶來全面、深刻的根本性變革。

1—1教學(xué)進(jìn)程

1.1信息與信息技術(shù)

算機(jī)文化的內(nèi)涵

計(jì)算機(jī)文化

計(jì)算機(jī)文化的提法最早出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代初，是在瑞

士洛桑召開的第三屆世界計(jì)算機(jī)教育大會上提出來的。

所謂計(jì)算機(jī)文化就是以計(jì)算機(jī)為核心，集網(wǎng)絡(luò)文化、信

息文化、多媒體文化為一體，并對社會生活和人類行為產(chǎn)

生廣泛、深遠(yuǎn)影響的新型文化。

計(jì)算機(jī)文化是人類文化發(fā)展的四個里程碑之一（前三個

分別為：語言的產(chǎn)生、文字的使用與印刷術(shù)的發(fā)明）。

計(jì)算機(jī)文化的真正內(nèi)涵是具有計(jì)算機(jī)信息處理能力。

1教學(xué)進(jìn)程

1.2計(jì)算機(jī)技術(shù)概述

121計(jì)算機(jī)的起源與發(fā)展

1.早期的計(jì)算方法或工具：結(jié)繩、壘石、枝條、算盤、計(jì)算尺、

計(jì)算器。

2.計(jì)算機(jī)誕生的理論基礎(chǔ)：1854年，英國數(shù)學(xué)家布爾（提出了符

號邏輯的思想；19世紀(jì)中期，英國數(shù)學(xué)家巴貝奇（被稱為“計(jì)算

機(jī)之父”）提出了通用數(shù)字計(jì)算機(jī)的基本設(shè)計(jì)思想。

3.埃尼克ENIAC第一臺真正意義上的數(shù)字電壬計(jì)算機(jī)，是

ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator的縮寫?！?946年

2月在美國的賓夕法尼亞大學(xué)正式投入研制成功并運(yùn)行，ENIAC

共使用了約18800個真空電子管，重達(dá)30噸，耗電174千瓦，占地

約140平方米，用十進(jìn)制計(jì)算，每秒運(yùn)算5000次加法。它沒有今

天的鍵盤、鼠標(biāo)等設(shè)備，人們只能通過扳動龐大面板上的無數(shù)開

關(guān)向計(jì)算機(jī)輸入信息。ENIAC的誕生奠定了電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展基

礎(chǔ)，開辟了信息時(shí)代的新紀(jì)元，是人類第三次產(chǎn)業(yè)革命開始的標(biāo)

志。（參見下圖）

1教學(xué)進(jìn)程

1.2計(jì)算機(jī)技術(shù)概述

121計(jì)算機(jī)的起源與發(fā)展

1教學(xué)進(jìn)程

1.2計(jì)算機(jī)技術(shù)概述

L22計(jì)算機(jī)的起源與發(fā)展

采用電子管為基本元件，

體積巨大，運(yùn)算速度較低

第一代：電子管計(jì)算機(jī)、

耗電量大，存儲容量小

(1946?1957)

設(shè)計(jì)使用機(jī)器語言或匯編語言

主要用于科學(xué)和工程計(jì)算

采用晶體管為基本元件

第二代：晶體管計(jì)算機(jī)

(1958?1964)體積縮小、功耗降低

提高了運(yùn)算速度和可靠性

程序設(shè)計(jì)采用高級語言

出現(xiàn)了操作系統(tǒng)

應(yīng)用到數(shù)據(jù)和事物處理及工業(yè)控制等領(lǐng)域

1.1計(jì)算機(jī)發(fā)展及應(yīng)用

1.1.1計(jì)算機(jī)發(fā)展史

采用集成電路為基本元件

第三代：中小規(guī)模集成

體積減小，功耗、價(jià)格等降低

電路計(jì)算機(jī)(1965?1970)

\________________________J運(yùn)算速度及可靠性有了更大的提高

操作系統(tǒng)日臻完善

應(yīng)用到文字處理、企業(yè)管理和自動控制等領(lǐng)域

第四代：大規(guī)模、超采用大規(guī)模集成電路為主要功能元件

大規(guī)模集成電路計(jì)算運(yùn)算速度可達(dá)每秒幾千萬次至千百億次

機(jī)(1971至今)

<____________J廣泛應(yīng)用于社會生活的各個領(lǐng)域

在辦公自動化、電子編輯排版等領(lǐng)域大顯身手

1教學(xué)進(jìn)程

1.2計(jì)算機(jī)技術(shù)概述

121計(jì)算機(jī)的起源與發(fā)展

.五一

1年代名稱元件心口應(yīng)用1

第一代機(jī)器語言

電子管計(jì)算機(jī)電子管科學(xué)計(jì)算

1946?1957匯編語言

I第二代

高級程序

晶體管計(jì)算機(jī)晶體管數(shù)據(jù)處理

1958?1964設(shè)計(jì)語言

第三代中小規(guī)模高級程序廣泛應(yīng)用到各

集成電路計(jì)算機(jī)

1965?1970集成電路設(shè)計(jì)語言個領(lǐng)域

I第四代

面向?qū)ο蟮母?/p>

集成電路計(jì)算機(jī)集成電路網(wǎng)絡(luò)時(shí)代

1971年?現(xiàn)在級語言

光子、量子、

第五代未來計(jì)算機(jī)

DNA等

1教學(xué)進(jìn)程

1.1.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)及分類

1.計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)

］（1）運(yùn)算速度快］運(yùn)算速度是指計(jì)算機(jī)每秒能執(zhí)行多少條指令。常用單

位是MIPS。

（2）計(jì)算精度高Pentium4微機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)位數(shù)為32位（二進(jìn)制），可

精確到15位有效數(shù)字（十進(jìn)制）。圓周率JI的計(jì)算，

有人曾利用計(jì)算機(jī)算到小數(shù)點(diǎn)后200萬位。

（3）記憶能力強(qiáng)計(jì)算機(jī)的存儲器（能把數(shù)據(jù)、程序存入，進(jìn)行數(shù)據(jù)處

理和計(jì)算，并把結(jié)果保存起來。

（4）福揖判斷布布￡1在程序執(zhí)行過程中,計(jì)算機(jī)能夠進(jìn)行各種基本的邏輯

-"得刊斷眥刀獨(dú)J判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果來決定下一步執(zhí)行哪條指令。

1.L2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)及分類

2.計(jì)算機(jī)的分類一

模擬式電子計(jì)算機(jī)

C按工作原理劃分《數(shù)字式電子計(jì)算機(jī)

模擬數(shù)字混合計(jì)算機(jī)

按功能劃分r專用計(jì)算機(jī)

i-通用計(jì)算機(jī)

A

（巨型計(jì)算機(jī)

大中型計(jì)算機(jī)

按性能劃分《小型計(jì)算機(jī)

工作站

微型計(jì)算機(jī)

1教學(xué)進(jìn)程

1.1.3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢

1.計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

r（1）科學(xué)計(jì)算

（2）信息處理

（3）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造（CAD/CAM）

（4）計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)與計(jì)算機(jī)管理教學(xué)（CAI/CMI）

I（5）自動控制

（6）多媒體應(yīng)用

＜（7）電子商務(wù)

1教學(xué)進(jìn)程

1.1.3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢

r------------------------------------------------------\

'科學(xué)計(jì)算是指科學(xué)和工程中的數(shù)值計(jì)算。它與理論研

科學(xué)計(jì)算究、科學(xué)實(shí)驗(yàn)一起成為當(dāng)代科學(xué)研究的三種主要方法。

主要應(yīng)用在航天工程、氣象、地震、核能技術(shù)、石油

勘探和密碼解譯等涉及復(fù)雜數(shù)值計(jì)算的領(lǐng)域。

是指非數(shù)值形式的數(shù)據(jù)處理，是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，

信息管理對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，形成有用的信息。被廣泛應(yīng)

用于辦公自動化、事務(wù)處理、情報(bào)檢索、企業(yè)管理和知

識系統(tǒng)等領(lǐng)域。信息管理是計(jì)算機(jī)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域

1教學(xué)進(jìn)程

1.1.3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢

?又稱實(shí)時(shí)控制，指用計(jì)算機(jī)及時(shí)采集檢測數(shù)據(jù)，

過程控制按最佳值迅速地對控制對象進(jìn)行自動控制或自動

調(diào)節(jié)。目前已在冶金、石油、化工、紡織、水電、

I機(jī)械和航天等部門得到廣泛應(yīng)用。7

?指通過人機(jī)對話，使計(jì)算機(jī)輔助人們進(jìn)行設(shè)計(jì)、加工、

計(jì)算機(jī)輔助系絡(luò)一計(jì)劃和學(xué)習(xí)等工作。如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD、計(jì)算機(jī)

輔助制造CAM、計(jì)算機(jī)輔助教育CBE、計(jì)算機(jī)輔助教

學(xué)CAI、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)管理CMI。另外還有計(jì)算機(jī)

（甫助測試CAT和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS等。

1教學(xué)進(jìn)程

1.1.3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨

?人工智能(ALArtificialIntelligence)是研究怎樣讓‘

人工智能計(jì)算機(jī)做一些通常認(rèn)為需要智能才能做的事情，又稱

機(jī)器智能，主要研究智能機(jī)器所執(zhí)行的通常是人類智

能的功能，如判斷、推理、證明、識別、感知、理解、

避計(jì)思考、規(guī)劃、學(xué)習(xí)和問題求解等思維活動。

?利用通訊技術(shù)，將不同地理位置的計(jì)算機(jī)互聯(lián)，可以

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通訊實(shí)現(xiàn)世界范圍內(nèi)的信息資源共享，并能交互式地交流信

息。正所謂“一線聯(lián)五洲I"，Internet的建立和應(yīng)用使

世界變成了一個“地球村”，同時(shí)深刻地改變了我們的

I生活、學(xué)習(xí)和工作方式。

1.1.3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢

1.計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

?①電子商務(wù)的概念

電子商務(wù)代表著一種現(xiàn)代的商務(wù)模式，即通過Internet和

WWW傳輸電子信息而進(jìn)行的各種商務(wù)活動。

?②電子商務(wù)的產(chǎn)生

真正意義上對電子商務(wù)的研究和應(yīng)用始于20世紀(jì)70年代末。

電子商務(wù)的發(fā)展的兩個階段：

20世紀(jì)80年代中期EDI電子商務(wù)

90年代初期Internet電子商務(wù)

1教學(xué)進(jìn)程

1.1.3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢

1.計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

?③電子商務(wù)的功能

生\

1教學(xué)進(jìn)程

1.1.3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢

1.計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

④電子商務(wù)的特點(diǎn)

?（高效\

1性;

［可擴(kuò)\（方便、

\展性、

特點(diǎn)

「集成）［安全、

I性\性）

?⑤電子商務(wù)的應(yīng)用：網(wǎng)上購物

1教學(xué)進(jìn)程

LL3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢

2,計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢

（巨型、

計(jì)算機(jī)—\m化sn）

的發(fā)展

趨勢

，多媒、「網(wǎng)絡(luò)\

＜體化）\化/

1教學(xué)進(jìn)程

巨型化

指研制速度更快的、存儲量更大的和功能更強(qiáng)

大的巨型計(jì)算機(jī)。主要應(yīng)用于天文、氣象、地質(zhì)和

核技術(shù)、航天飛機(jī)和衛(wèi)星軌道計(jì)算等尖端科學(xué)技術(shù)

領(lǐng)域，研制巨型計(jì)算機(jī)的技術(shù)水平是衡量一個國家

科學(xué)技術(shù)和工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。

微型化

指利用微電子技術(shù)和超大規(guī)模集成電路技術(shù)，把

計(jì)算機(jī)的體積進(jìn)一步縮小，價(jià)格進(jìn)一步降低。計(jì)算

機(jī)的微型化已成為計(jì)算機(jī)發(fā)展的重要方向，各種筆

記本電腦和PDA的大量面世和使用，是計(jì)算機(jī)微型

化的一個標(biāo)志。

1.2計(jì)算機(jī)技術(shù)概述

124計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢

網(wǎng)格化

網(wǎng)格（Grid）技術(shù)可以更好地管理網(wǎng)上的資

源，它把整個互聯(lián)網(wǎng)虛擬成一臺空前強(qiáng)大的

一體化信息系統(tǒng)，猶如一臺巨型機(jī)，在這個

動態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源、存

儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源、

專家資源的全面共享，從而讓用戶從中享受

可靈活控制的、智能的、協(xié)作式的信息服務(wù),

并獲得前所未有的使用方便性和超強(qiáng)能力。

教學(xué)進(jìn)程

1.2計(jì)算機(jī)技術(shù)概述

1.2.4計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢

智能化

計(jì)算機(jī)智能化是指使計(jì)算機(jī)具有模擬人的

感覺和思維過程的能力。智能化的研究包括

模擬識別、物形分析、自然語言的生成和理

解、博弈、定理自動證明、自動程序設(shè)計(jì)、

專家系統(tǒng)、學(xué)習(xí)系統(tǒng)和智能機(jī)器人等等。目

前已研制出多種具有人的部分智能的機(jī)器人,

可以代替人在一些危險(xiǎn)的工作崗位上工作。

有人預(yù)測，家庭智能化的機(jī)器人將是繼PC

機(jī)之后下一個家庭普及的信息化產(chǎn)品。

教學(xué)進(jìn)程

1.3.1計(jì)算機(jī)中信息的表示方法

1.4.1數(shù)字的定義

數(shù)制也稱計(jì)數(shù)制，是指用一組固定的符號和統(tǒng)一的

規(guī)則來表示數(shù)值的方法。按進(jìn)位的方法進(jìn)行計(jì)數(shù)，

稱為進(jìn)位計(jì)數(shù)制。計(jì)算機(jī)中采用二進(jìn)制數(shù)。

進(jìn)位計(jì)數(shù)制：

用進(jìn)位的方法進(jìn)行計(jì)數(shù)的數(shù)制，簡稱進(jìn)制。

1教學(xué)進(jìn)程

1.3計(jì)算機(jī)中的信息表示

1.3.L數(shù)制及其轉(zhuǎn)換

一、基本概念

數(shù)碼：

一組用來表示某種數(shù)制的符號。如：1、2、3、4、

A、B、C、I、II、IILIV等。

基數(shù).

士數(shù)制所使用的數(shù)碼個數(shù)。常用“R”表示，稱R進(jìn)制。

如二進(jìn)制的數(shù)碼是：0、1,那么基數(shù)便為2。

也可以認(rèn)為是在一種數(shù)制中，一組固定不變的不

重復(fù)數(shù)字的個數(shù)稱為基數(shù).

—?教學(xué)進(jìn)程

1.3計(jì)算機(jī)中的信息表示

1.3.L數(shù)制及其轉(zhuǎn)換

一、基本概念

位：

從小數(shù)點(diǎn)開始，左邊第一位為0位，每往左一位加1,小數(shù)點(diǎn)右邊

第一位為-1,往右一位減1

位權(quán)：

某個位置上的數(shù)代表的數(shù)量大小。

指數(shù)碼在不同位置上的權(quán)值。在進(jìn)位計(jì)數(shù)制中，處于不同數(shù)位的

數(shù)碼代表的數(shù)值不同。例如十進(jìn)制數(shù)111,個位數(shù)上的1權(quán)值為100,

十位數(shù)上的1權(quán)值為101,百位數(shù)上的1權(quán)值為102。以此推理，第n

位的權(quán)值便是10n-1,如果是小數(shù)點(diǎn)后面第m位，則其權(quán)值為10-

mo

］教學(xué)進(jìn)程

1.3計(jì)算機(jī)中的信息表示

1.3.L數(shù)制及其轉(zhuǎn)換

一般來說，如果數(shù)值只采用R個基本符號，則稱為R

進(jìn)制。進(jìn)位計(jì)數(shù)制的編碼遵循“逢R進(jìn)一”的原則。

各位的權(quán)是以R為底的幕。對于任意一個具有n位整

數(shù)和m位小數(shù)的R進(jìn)制數(shù)N,按各位的權(quán)展開可表示

為：

(N)R=an-IRn-l+an-2Rn-2+.......+alRl+aORO+a-

1R-1+......+a-mR-m

1教學(xué)進(jìn)程

1.3.1計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)制

L十進(jìn)制

①有十個不同的數(shù)碼符號：0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

②R-10o每一個數(shù)碼根據(jù)它在這個數(shù)中所處的位置（數(shù)

位），按照“逢十進(jìn)一”的原則來決定其實(shí)際數(shù)值，即各數(shù)位的

位權(quán)是10的若干次哥。

除了使用腳碼的形式表示十進(jìn)制數(shù)，還可以使用字符“D”。

在計(jì)算機(jī)中，數(shù)據(jù)的輸入和輸出一般采用十進(jìn)制數(shù)。

1教學(xué)進(jìn)程

計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)制

2.二進(jìn)制

①有兩個不同的數(shù)碼符號0和1。

②R=20每個數(shù)碼符號根據(jù)它在這個數(shù)中的數(shù)位，按

“逢二進(jìn)一”來決定其實(shí)際的數(shù)值。

我們還可以使用字符“B”表示二進(jìn)制數(shù)。計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)

存儲采用二進(jìn)制數(shù)。

計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)制

3.八進(jìn)制

①有八個不同的數(shù)碼符號0,1,2,3,4,5,6,70

②R=8o每個數(shù)碼符號根據(jù)它在這個數(shù)中的數(shù)位，按

“逢八進(jìn)一”來決定其實(shí)際的數(shù)值。

我們還可以使用字符“O”(Octal)表示八進(jìn)制數(shù)。

計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)制

4.十六進(jìn)制

①有十六個不同的數(shù)碼符號0,1,2,3,4,5,6,7,8,

9,A,B,C,D,E,F

②R=16。每個數(shù)碼符號根據(jù)它在這個數(shù)中的數(shù)位，按

“逢十六進(jìn)一”來決定其實(shí)際的數(shù)值。

我們還可以使用字符表示十六進(jìn)制數(shù)。。

1.3計(jì)算機(jī)中的信息表示

1.3.L數(shù)制及其轉(zhuǎn)換

十六

十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制

進(jìn)制進(jìn)制

000091001119

11110101012

2102211101113B

3113312110014c

41004413110115D

51015514111016E

61106615111117F

71117716100002010

H1

81000108171000121

教學(xué)進(jìn)程

1.3計(jì)算機(jī)中的信息表示

1.3.L數(shù)制及其轉(zhuǎn)換

1.二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)

對于任何一個二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)，

均可以先寫出它的位權(quán)展開式，然后再按十進(jìn)制進(jìn)

行計(jì)算即可將其轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。

例如：

(1111.11)2=1X23+1X22+1X21+1X20+1X2-1+

1義2-2=15.75

(A10B.8)16=10X163+1X162+0X161+11X160+

8X16-1=41227.5

注意：在不至于產(chǎn)生歧義時(shí)，可以不注明十進(jìn)制

數(shù)的進(jìn)制，如上例。，

1教學(xué)進(jìn)程

1.3計(jì)算機(jī)中的信息表示

1.3.L數(shù)制及其轉(zhuǎn)換

2.十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)

十進(jìn)制數(shù)的整數(shù)部分和小數(shù)部分在轉(zhuǎn)換時(shí)需作

不同的計(jì)算，分別求值后再組合。

整數(shù)部分采用除2取余法，即逐次除以2,直至

商為3得出的余數(shù)倒排，即為二進(jìn)制各位

的數(shù)碼。小數(shù)部分采用乘2取整法，即逐次

乘以2,從每次乘積的整數(shù)部分得到二進(jìn)制

數(shù)各位的數(shù)碼。（參見下例）

1教學(xué)進(jìn)程

1.3計(jì)算機(jī)中的信息表示

a

1.3.L數(shù)制及其轉(zhuǎn)換

例如：對十進(jìn)制100.25轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制：首先對100進(jìn)行轉(zhuǎn)換

21000........ao

~~50

0........at

251*****,212

Z11Z0........a、

0........a4

21........a5

2

I........a6

0

由上得出，100D=UOOIOOB

教學(xué)進(jìn)程

1.3計(jì)算機(jī)中的信息表示

1.3.L數(shù)制及其轉(zhuǎn)換

2.對小數(shù)部分0.125進(jìn)行轉(zhuǎn)換：

0.125X2=0.250整數(shù)...0一a-1

0.25X2=0.5整數(shù)...0一a-2

0.5X2=1整數(shù)...1—a-3

由上得出,0.125D=0.001Bo

將整數(shù)和小數(shù)部分組合，得出：

100.125D=1100100.001Bo

教學(xué)進(jìn)程

1.3計(jì)算機(jī)中的信息表示

1.3.L數(shù)制及其轉(zhuǎn)換

3.二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換

二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)的方法是：將二進(jìn)制數(shù)從

小數(shù)點(diǎn)開始，對二進(jìn)制整數(shù)部分向左每3位分成一

組，不足3位的向高位補(bǔ)0；對二進(jìn)制小數(shù)部分向右

每3位分成一組，不足3位的向低位補(bǔ)0湊成3位。每

一組有3位二進(jìn)制數(shù)，分別轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)碼中的

一個數(shù)字，全部連接起來即可。

1教學(xué)進(jìn)程

1.3計(jì)算機(jī)中的信息表示

1.3.L數(shù)制及其轉(zhuǎn)換

例：把二進(jìn)制數(shù)11111101.101轉(zhuǎn)化為八進(jìn)制數(shù)。

二進(jìn)制3位分組011111101.101

轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)375.5

所以,11111101.101B=375.500

將八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，只要將每一位八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的3位

二進(jìn)制數(shù)，依次連接起來即可。

教學(xué)進(jìn)程

1.3計(jì)算機(jī)中的信息表示

1.3.L數(shù)制及其轉(zhuǎn)換

4.二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換

二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)，只要把每4位分成一

組，再分別轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)碼中的一個數(shù)字，不

足4位的分別向高位或低位補(bǔ)0湊成4位，全部連接

起來即可。

十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，只要將每一位十六

進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成4位二進(jìn)制數(shù)，然后依次連接起來即

可。

1教學(xué)進(jìn)程

1.3計(jì)算機(jī)中的信息表示

1.3.L數(shù)制及其轉(zhuǎn)換

例：將10110001.101B轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)。

二進(jìn)制4位分組10110001.1010

轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)B1.A

所以，10110001.101B=B1.AHo

將16進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，只要將每一位16進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的4位

二進(jìn)制數(shù)，依次連接起來即可。

教學(xué)進(jìn)程

1.3計(jì)算機(jī)中信息的表示方法

1.3.4二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算

1.二進(jìn)制數(shù)的加法運(yùn)算

二進(jìn)制數(shù)的加法運(yùn)算法則是：

0+0=0

0+1=1

1+0=1

1+1=0（被加數(shù)和加數(shù)為1,結(jié)果本位為0,按逢

二進(jìn)一向高位進(jìn)位1）

教學(xué)進(jìn)程

1.4計(jì)算機(jī)中信息的表示方法

1.4.4二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算

教學(xué)進(jìn)程

1.4計(jì)算機(jī)中信息的表示方法

1.4.4二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算

3進(jìn)制數(shù)的乘法運(yùn)算

二進(jìn)制數(shù)的乘法運(yùn)算法則是:

0X0=0

1X0=0

0X1=0

1X1=1

教學(xué)進(jìn)程

1.4計(jì)算機(jī)中信息的表示方法

1.4.4二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算

4.二進(jìn)制數(shù)的除法運(yùn)算

二進(jìn)制數(shù)的除法運(yùn)算法則是:

04-0=0

04-1=0（1+0無意義）

14-1=1

教學(xué)進(jìn)程

1.4計(jì)算機(jī)中信息的表示方法匿、

145基本邏輯運(yùn)算

1.邏輯信息的表示方法

可以表示“真”與“假”、“對”與“錯”、"是”

與“非”等具有邏輯性質(zhì)的信息稱為邏輯量，二進(jìn)制的1

和0在邏輯上可以表示這種信息。

一般來說，在計(jì)算機(jī)中，邏輯量用于判斷某一事件

是否成立，成立為1（真），事件發(fā)生；不成立為0

（假），事件不發(fā)生。

//

?,-----!教學(xué)進(jìn)程

1.4計(jì)算機(jī)中信息的表示方法

1.4.5基本邏輯運(yùn)算

2.基本邏輯運(yùn)算

?“與”運(yùn)算（AND）

“與”運(yùn)算又稱邏輯乘，用符號或“八”來表

示。運(yùn)算規(guī)則如下：

0A0=0OA1=O1AO=O1A1=1

即當(dāng)兩個參與運(yùn)算的數(shù)中有一個數(shù)為0,則運(yùn)算結(jié)果

為0,都為1結(jié)果為1。

1教學(xué)進(jìn)程

1.4計(jì)算機(jī)中信息的表示方法

1.4.5基本邏輯運(yùn)算

2.基本邏輯運(yùn)算

?“或”運(yùn)算（OR）

“或”運(yùn)算又稱邏輯加，用符號或“V”表示。

運(yùn)算規(guī)則如下：

0V0=00V1=11VO=11V1=1

即當(dāng)兩個參與運(yùn)算的數(shù)中有一個數(shù)為1,則運(yùn)算結(jié)果

為1,都為0結(jié)果為0。

1教學(xué)進(jìn)程

1.4計(jì)算機(jī)中信息的表示方法

1.4.5基本邏輯運(yùn)算

2.基本邏輯運(yùn)算

?“非”運(yùn)算（NOT）

如果變量為A,則它的非運(yùn)算結(jié)果用A表示。運(yùn)算

規(guī)則如下：

t=iT=o

r7

[?教學(xué)進(jìn)程

1.4計(jì)算機(jī)中信息的表示方法

1.4.5基本邏輯運(yùn)算

2.基本邏輯運(yùn)算

?“異或”運(yùn)算（XOR）

“異或”運(yùn)算用符號來表示。其運(yùn)算規(guī)則如

下：

0V0=00￥1=1

1VO=11V1=O

即當(dāng)兩個參與運(yùn)算的數(shù)取值相異時(shí)，運(yùn)算結(jié)果為L

否則為o。r

1教學(xué)進(jìn)程

1.4計(jì)算機(jī)中信息的表示方法

1.4.6字符的編碼

L計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的單位

1）位（bit）

簡記為b,也稱為比特，是計(jì)算機(jī)存儲數(shù)據(jù)的最小

單位。一個二進(jìn)制位只能表示0或1。

2）字節(jié)（Byte）

字節(jié)來自英文Byte,簡記為B。規(guī)定lB=8bit。

1KB=210B,1MB=220B,1GB=23OB,

1TB=240B

3）字（Word）

一個字通常由一個字節(jié)或若干個字節(jié)組成。字長是

計(jì)算機(jī)一次所能處理的實(shí)際位數(shù)長度，字長是衡量計(jì)算

性能的一個重要指標(biāo)。

.-----------1教學(xué)進(jìn)程

1.4計(jì)算機(jī)中信息的表示方法

1.4.6字符的編碼

ASCII碼是美國信息交換用標(biāo)準(zhǔn)代碼，已經(jīng)被

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（）認(rèn)定為國際標(biāo)準(zhǔn)，為世界

LISO

2.3.

A漢B公認(rèn)，并在世界范圍內(nèi)通用。

字c

sASCH碼是用一個8位二進(jìn)制數(shù)（1個字節(jié)）表

c編D

碼示,每個字節(jié)只占用了位，基本碼最高位

H碼7ASCII

恒為0。7位ASCH碼可以表示27=128種字符。當(dāng)

編碼最I(lǐng)WJ位為0時(shí)，稱為基本ASCII碼，當(dāng)最iWi位

為1時(shí)，形成擴(kuò)充的ASCH碼，它表示范圍為128?

255,可表示128種字符。

1教學(xué)進(jìn)程

1.5計(jì)算機(jī)中信息的表示方法

L5.5字符的編碼

J▼漢字信息交換碼（國標(biāo)碼）

L

2.3.

漢B

A1981年我國頒布了GB2312國家標(biāo)準(zhǔn)《信息交

s字c

c編D換用漢字編碼字符集.基本集》。該標(biāo)準(zhǔn)選出6763

碼

H碼個常用漢字和683個非常用漢字字符，并為每個字

符規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)代碼。GB2312字符集構(gòu)成一個94行、

94列的二維表，行號為區(qū)號，列號為位號，每個漢

字或符號在ASCII碼表中的位置用它所在的區(qū)號和

位號來表示。為了處理與存儲方便，每個漢字在計(jì)

算機(jī)內(nèi)部分別用一個字節(jié)來表示。

1教學(xué)進(jìn)程

1.5計(jì)算機(jī)中信息的表示方法

L5.5字符的編碼

G,漢字機(jī)內(nèi)碼

L

2.3.

漢B

A漢字機(jī)內(nèi)碼是供計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行存儲、加

s字c

c編D工處理、傳輸統(tǒng)一使用的代碼，又叫漢字內(nèi)部碼。

碼

H碼由于文本中通?；旌鲜褂脻h字和西文字符，漢字信

息如果特別標(biāo)識，就會與單字節(jié)的ASCH碼混淆。

因此將一個漢字看成是兩個擴(kuò)展的ASCII碼，使表

示GB2312漢字的兩個字節(jié)的最高位都為1,并且漢

字的區(qū)碼和位碼都加上AOH,保證把兩個字節(jié)的最

高位一律由“0”變成“1”，其余7位不變。

1教學(xué)進(jìn)程

1.5計(jì)算機(jī)中信息的表示方法

L5.5字符的編碼

漢字輸入碼（外碼）

L

2.3.

漢B

A漢字輸入碼是為了將漢字通過鍵盤輸入計(jì)算機(jī)

s字c

c編D而設(shè)計(jì)的代碼。漢字輸入編碼方案很多，綜合起來

碼

H碼可分為流水碼、拼音類輸入碼、字形類輸入碼和音

形結(jié)合輸入碼。

漢字的輸入編碼和漢字的機(jī)內(nèi)碼是不同范疇的

概念。對同一個字，不管采用什么樣的輸入法，其

機(jī)內(nèi)碼都是相同的。

教學(xué)進(jìn)程

1.5計(jì)算機(jī)中信息的表示方法

L5.5字符的編碼

▼漢字字形碼

L

2.3.

漢B

A漢字字形碼主要是指漢字字形點(diǎn)陣的代碼，是

s字c

c編D漢字字庫中存儲的漢字字形的數(shù)字化信息，用于漢

碼

H碼字的顯示和打印。

目前漢字字形的產(chǎn)生方式大多是點(diǎn)陣方式，漢

字字形點(diǎn)陣中每個點(diǎn)的信息要用一位二進(jìn)制碼表示。

對于16X16點(diǎn)陣的字形碼，需要用32個字節(jié)

(16X16/8=32)表示。

教學(xué)進(jìn)程

1.5計(jì)算機(jī)中信息的表示方法

1.5.5字符的編碼

（yBCD（8421碼）

L?通常規(guī)定一個數(shù)的最高位作為符號位，“0”表示

A2.3B.正，“1”表示負(fù)。把在機(jī)器內(nèi)存放的正負(fù)號數(shù)碼化

s漢c后的數(shù)稱為機(jī)器數(shù)；把在機(jī)器外存放的由正負(fù)號表

字

cD示的數(shù)稱作真值。例如真值+127的機(jī)器數(shù)是

編

H碼

碼011111111,真值-127的機(jī)器數(shù)是111111111。為了

在計(jì)算機(jī)的輸入輸出操作中能直觀迅速地與常用的

?十進(jìn)制數(shù)相對應(yīng)，習(xí)慣上用二進(jìn)制代碼表示十進(jìn)制

I數(shù)，這種編碼方法簡稱BCD碼或8421編碼。例如，

對于(239)io的編碼如下:

1.5計(jì)算機(jī)中信息的表示方法

L5.5字符的編碼

L

A

s十進(jìn)制數(shù)239

c

H8421編碼001000111001

教學(xué)進(jìn)程

1.4.1計(jì)算機(jī)的工作原理

當(dāng)我們需要計(jì)算機(jī)完成某項(xiàng)任務(wù)的時(shí)候，首先要將

任務(wù)分解為若干各基本操作的集合，計(jì)算機(jī)所要執(zhí)行的

基本操作命令就是指令。

指令是對計(jì)算機(jī)進(jìn)行程序控制的最小單元，是一種

采用二進(jìn)制表示的命令語言。一條指令通常由兩個部分

組成，即操作碼和操作數(shù)。

操作碼操作數(shù)

.」-----------------1教學(xué)進(jìn)程

1?2.2計(jì)算機(jī)的工作原理

整個計(jì)算機(jī)工作過程的實(shí)質(zhì)就是指令的執(zhí)行過程。

因?yàn)榭刂破鲗Ω鱾€部件的控制都是通過指令實(shí)現(xiàn)的。指

令的執(zhí)行過程可以分為四步。

形成下一條指令地址

1教學(xué)進(jìn)程

141計(jì)算機(jī)的工作原理

根據(jù)以上總述，我們必須首先根據(jù)該任務(wù)要求

編寫相應(yīng)的程序，然后通過輸入設(shè)備向控制器發(fā)

出輸入信息的請求，得到控制器許可的情況下，

輸入設(shè)備把程序和數(shù)據(jù)送到存儲器中并保存起來。

隨后，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就會在控制器的控制協(xié)調(diào)下，

自動地運(yùn)行程序，并把程序運(yùn)行結(jié)果存入存儲器。

最后，在控制器的控制下輸出設(shè)備把存儲器中的

運(yùn)行結(jié)果輸出，顯示為用戶容易識別的形式。

楙泮

,「----------1教學(xué)進(jìn)程

L4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

1.4.1計(jì)算機(jī)的組成

一個完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)

和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。

計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)

1教學(xué)進(jìn)程

1.4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

141計(jì)算機(jī)的組成（硬件）

硬件指的是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中由電子、機(jī)械和

光電元件等組成的各種計(jì)算機(jī)部件和計(jì)算機(jī)

設(shè)備。這些部件和設(shè)備依據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

的要求，構(gòu)成一個有機(jī)整體，稱為計(jì)算機(jī)硬

件系統(tǒng)。

未配置任何軟件的計(jì)算機(jī)叫裸機(jī)，它是

計(jì)算機(jī)完成工作的物質(zhì)基礎(chǔ)。

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1.4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成

1.4.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

馮?諾依曼(VonNeumann)提出的存儲程序工作原理決定了計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

由以下五個基本部分組成。

計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)的主機(jī)和外部設(shè)備。它由五大功能部件組成，即：

運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。

輸入設(shè)備內(nèi)存中央處理器

外存儲靜輸出設(shè)備

L」教學(xué)進(jìn)程

返—回圖2硬件系統(tǒng)五大組成部分框圖

1.4.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

?

運(yùn)算器運(yùn)算器是計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理的部件，包

括算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。

控制器負(fù)責(zé)從存儲器中取出指令，并對指令進(jìn)行

控制器譯碼；根據(jù)指令的要求，按時(shí)間的先后順序，負(fù)

責(zé)向其他各部件發(fā)出控制信號，保證各部件協(xié)調(diào)

一致地工作，一步一步地完成各種操作。

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1.4.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

存儲器的主要功能是存放程序和數(shù)據(jù)，是計(jì)

算機(jī)記憶或暫存數(shù)據(jù)的部件。計(jì)算機(jī)中的全部信

存儲器

息，都存放在存儲器中。而且，指揮計(jì)算機(jī)運(yùn)行

的各種程序也存放在存儲器中。

I

1.4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

J

1.4.1計(jì)算機(jī)的組成（硬件）

存儲器分為兩大類：內(nèi)存儲器和外存儲器，

簡稱內(nèi)存和外存。內(nèi)存儲器又稱為主存儲器,

外存儲器又稱為輔助存儲器。

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1.4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

1.4.1存儲器的分類

教學(xué)進(jìn)程

1.4.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

輸入設(shè)備用于接受用戶輸入的原始程序和數(shù)據(jù)，

輸入設(shè)備一?它是重要的人機(jī)接口，負(fù)責(zé)將輸入的程序和數(shù)據(jù)

轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能識別的二進(jìn)制代碼，并放入內(nèi)存

中。

J

輸出設(shè)備是輸出計(jì)算機(jī)處理結(jié)果的設(shè)備。在大多

輸出設(shè)備數(shù)情況下，它將這些結(jié)果轉(zhuǎn)換成便于人們識別的