計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)概述

計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)概述課程名稱:大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)

課程性質(zhì):公共基礎(chǔ)課

教材:大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)

出版社:北京郵電出版社

總學(xué)時(shí):56(28/28)

第2頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天課程主要內(nèi)容計(jì)算機(jī)概述（第1章）微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（第2章）Windows操作系統(tǒng)概述（第3章）Office辦公軟件（4、5、6章）文字處理Word2003

表格處理軟件Excel2003PowerPoint2003計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)（第7章）軟件技術(shù)基礎(chǔ)（第8章）多媒體技術(shù)基礎(chǔ)（第9章）第3頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天教學(xué)參考書:

《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》龔佩曾《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》蔣加伏《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》馮博琴第4頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天考核形式、教學(xué)要求1.期末筆試（閉卷）70%2.平時(shí)成績(jī)30%

考勤課堂提問(wèn)、作業(yè)上機(jī)實(shí)驗(yàn)（要求）第5頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天第1章計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)概述1.1計(jì)算機(jī)概述1.2計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域1.3計(jì)算機(jī)的工作原理1.4計(jì)算機(jī)中信息的表示1.5信息安全與網(wǎng)絡(luò)安全第6頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天課題:計(jì)算機(jī)概述目的要求:掌握計(jì)算機(jī)基本知識(shí)教學(xué)重點(diǎn):計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用領(lǐng)域教學(xué)難點(diǎn):

教學(xué)課時(shí):2

教學(xué)方法:課堂面授(多媒體教學(xué))

教學(xué)內(nèi)容和步驟第1講

第7頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.1計(jì)算機(jī)概述

電子計(jì)算機(jī)是人類計(jì)算技術(shù)的繼承和發(fā)展，是計(jì)算工具發(fā)展至當(dāng)今時(shí)代的具體形式，是現(xiàn)代人類社會(huì)生活中不可缺少的基本工具。第8頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.1.1計(jì)算機(jī)的起源與發(fā)展

1946年2月，美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)莫契利(JohnW.Mauchly)和埃克特(J.PresperEchert)，成功研制了世界上第一臺(tái)數(shù)字電子計(jì)算機(jī)ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorandCalculator)第9頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天世界上第一臺(tái)數(shù)字式電子計(jì)算機(jī)ENIAC第10頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一臺(tái)計(jì)算機(jī)名稱：ENIAC設(shè)計(jì)者：莫契利、?？颂剡\(yùn)算速度：5000次/秒電子元件：18000個(gè)電子管重量：30t占地面積：170平方米第11頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天計(jì)算機(jī)的發(fā)展

從第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生至今已60多年了，在這期間，計(jì)算機(jī)以驚人的速度發(fā)展著。根據(jù)計(jì)算機(jī)采用的基本電子元器件，一般將計(jì)算機(jī)的發(fā)展分為四個(gè)時(shí)代。第12頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天計(jì)算機(jī)發(fā)展的4個(gè)階段時(shí)代時(shí)間基本電子元件第1代1946～1953年電子管第2代1954～1963年晶體管第3代1964～1970年中小規(guī)模集成電路第4代1971年～大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路第13頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天著名的計(jì)算機(jī)公司Microsoft:Microsoft:Microsoft:Microsoft:有時(shí)縮略為MS，美國(guó)軟件巨頭微軟公司，是全球最著名的軟件商Intel：英特爾公司，是世界上最大的CPU(中央處理器，被人們稱為電腦的心臟)及相關(guān)芯片制造商。

AMD：世界第二大CPU制造商Epson：愛(ài)普生HP：是美國(guó)著名的惠普打印機(jī)、電腦制造商。IBM（InternationalBusinessMachinesCorporation），國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司，是全球最大的信息技術(shù)和業(yè)務(wù)解決方案公司第14頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天中國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展1958年：第一臺(tái)電子管通用計(jì)算機(jī)，中科院計(jì)算所1965年：第一臺(tái)晶體管計(jì)算機(jī)，中科院計(jì)算所1974年：DJS——130小型機(jī)（集成電路），清華大學(xué)1983年：銀河—Ⅰ巨型機(jī)，國(guó)防科大1985年：長(zhǎng)城0520微型機(jī)，電子工業(yè)部計(jì)算機(jī)管理局1992年：銀河—Ⅱ巨型機(jī)，國(guó)防科大，4億次/秒第15頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天計(jì)算機(jī)正朝著以下五個(gè)方面發(fā)展(1)巨型化(2)微型化(3)網(wǎng)絡(luò)化(4)智能化(5)多媒體化第16頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天計(jì)算機(jī)發(fā)展的未來(lái)趨勢(shì)

從理論上來(lái)說(shuō)，電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展也有一定的局限性。因此，科學(xué)家正在進(jìn)行新型計(jì)算機(jī)的研究和開(kāi)發(fā)。如超導(dǎo)計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、生物計(jì)算機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)等。第17頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.1.2

計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類一、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)（1）運(yùn)算速度快（2）存儲(chǔ)容量大（3）計(jì)算機(jī)精度高（4）邏輯判斷能力強(qiáng)（5）自動(dòng)化程度高第18頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、計(jì)算機(jī)的分類

第19頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.2

計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域（1）科學(xué)計(jì)算（2）數(shù)據(jù)處理（3）計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)CAD、CAM、CAI（4）過(guò)程控制（5）人工智能（AI）（6）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用第20頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.3

計(jì)算機(jī)的工作原理

計(jì)算機(jī)的基本工作原理都采用以“存儲(chǔ)程序”和“程序控制”為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)思想，屬于馮?諾依曼體系范疇。它的思想可概括為三點(diǎn)：第21頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天馮?諾依曼原理的基本要點(diǎn)采用二制形式表示數(shù)據(jù)和指令。采用程序存儲(chǔ)、程序控制的方式。計(jì)算機(jī)由由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部分組成。第22頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.4計(jì)算機(jī)中信息的表示

計(jì)算機(jī)中的各種數(shù)據(jù)，都要進(jìn)行二進(jìn)制編碼。第23頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制編碼的主要原因物理上容易實(shí)現(xiàn)，可靠性強(qiáng)。運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)。與邏輯命題的兩個(gè)值“真”和“假”對(duì)應(yīng)，便于表示邏輯運(yùn)算。第24頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.4.1計(jì)算機(jī)中常用數(shù)制及其轉(zhuǎn)換1.數(shù)制的概念⑴基數(shù)(Radix)和位權(quán)(Position)

進(jìn)制所使用的數(shù)碼個(gè)數(shù)稱為基數(shù)，用R表示。如十進(jìn)制，R=10，即0、1、2、3…9。在任何一種進(jìn)制中，一個(gè)數(shù)的每個(gè)位置上所代表的數(shù)字大小稱為位權(quán)值。(888.8)10＝8×102＋8×101＋8×100＋8×10－1第25頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天⑵常用數(shù)制及其特點(diǎn)數(shù)制十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制基數(shù)R102816位權(quán)Rk10k2k8k16k數(shù)字符號(hào)0,1,2,3,4,5,6,7,8,90,10,1,2,3,4,5,6,70,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F進(jìn)位規(guī)則逢十進(jìn)一逢二進(jìn)一逢八進(jìn)一逢十六進(jìn)一第26頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天注意：①為了區(qū)分不同進(jìn)制的數(shù)，可在數(shù)的末尾加一符號(hào)稱為尾符，如八進(jìn)制數(shù)45可表示為45Q，也可表示為（45)8對(duì)于十進(jìn)制數(shù)，尾符可以省略。②十六進(jìn)制數(shù)的基數(shù)為16，包括0—9、A—F十六個(gè)數(shù)碼。第27頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.常用進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換⑴十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為非十進(jìn)制整數(shù)部分：除基取余逆排列。小數(shù)部分：乘基取整。例2.1：將十進(jìn)制數(shù)205轉(zhuǎn)換為二、八、十六進(jìn)制數(shù)。例2.2：將十進(jìn)制小數(shù)0.8125轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制小數(shù)。第28頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天⑵非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)例2.4將以下各進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)(101.11)2八進(jìn)制數(shù)(237.4)8十六進(jìn)制數(shù)(A85)16第29頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天⑶八進(jìn)制、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制。

由23=8和24=16可以看出每位八進(jìn)制數(shù)可用三位二進(jìn)制數(shù)表示，每位十六進(jìn)制數(shù)可用四位二進(jìn)制數(shù)表示八進(jìn)制數(shù)01234567二進(jìn)制數(shù)000001010011100101110111第30頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天十六進(jìn)制數(shù)01234567二進(jìn)制數(shù)00000001001000110100010101100111十六進(jìn)制數(shù)89ABCDEF二進(jìn)制數(shù)10001001101010111100110111101111第31頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天⑷二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制、十六進(jìn)制。

以小數(shù)點(diǎn)為中心，分別向左、右每三位或四位分成一組，不足三位或四位的則以“0”補(bǔ)足，然后將每組用一位對(duì)應(yīng)的八進(jìn)制或十六進(jìn)制數(shù)符代替即可。第32頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天例如：(11101.101)2=(011101.101)2=(11101.101)2=(00011101.1010)2=第33頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.4.2

數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示1計(jì)算機(jī)中常用信息單位⑴位（bit）⑵字節(jié)（Byte）⑶字⑷字長(zhǎng)⑸容量單位

1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB第34頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天2數(shù)值型數(shù)據(jù)的表示(1)真值與機(jī)器數(shù)真值：采用正、負(fù)號(hào)加上二進(jìn)制絕對(duì)值來(lái)表示的實(shí)際數(shù)值稱為真值，如＋1001110，－1010111。機(jī)器數(shù)：把在機(jī)器內(nèi)存放的正、負(fù)符號(hào)數(shù)值化的數(shù)，即用“0”表示正號(hào)，用“1”表示負(fù)號(hào)。第35頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天①數(shù)的定點(diǎn)表示定點(diǎn)整數(shù)：小數(shù)點(diǎn)的位置約定在最低數(shù)值位的后面。

定點(diǎn)小數(shù)：小數(shù)點(diǎn)的位置約定在符號(hào)位和數(shù)值部分的最高位

(2)定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)第36頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天②數(shù)的浮點(diǎn)表示

N=M×Rc

N：浮點(diǎn)數(shù)

M：尾數(shù)為一定點(diǎn)小數(shù)

C：階碼為一定點(diǎn)整數(shù)第37頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天(3)帶符號(hào)數(shù)的表示

為了方便運(yùn)算，計(jì)算機(jī)中對(duì)有符號(hào)數(shù)常采用3種表示方法，即原碼、補(bǔ)碼和反碼。下面的例子均以8位二進(jìn)制數(shù)碼表示。

第38頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天

整數(shù)X的原碼指：數(shù)符位0表示正，1表示負(fù)；數(shù)值部分就是X絕對(duì)值的二進(jìn)制表示。通常記為[X]原。例：①原碼第39頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天②反碼

整數(shù)X的反碼指：對(duì)于正數(shù)與原碼相同；對(duì)于負(fù)數(shù)，數(shù)符位為1，數(shù)值位為X的絕對(duì)值取反。通常記為[X]反。例：第40頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天

整數(shù)X的補(bǔ)碼：對(duì)于正數(shù)與原碼相同；對(duì)于負(fù)數(shù)，數(shù)符位為1，數(shù)值位為X的絕對(duì)值取反加1（反碼+1），通常記為[X]補(bǔ)。

[＋10]補(bǔ)＝00001010[－10]補(bǔ)＝11110110

③補(bǔ)碼第41頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.4.3

數(shù)據(jù)的二進(jìn)制編碼十進(jìn)制數(shù)的編碼—BCD碼通常計(jì)算機(jī)中用四位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示一位十進(jìn)制數(shù)。這樣的二進(jìn)制編碼中，每四位二進(jìn)制數(shù)為一組，組內(nèi)每個(gè)位置上的位權(quán)值從左至右分別為8、4、2、1，故又稱為8421碼。

第42頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.字符的編碼

在計(jì)算機(jī)中，字符型數(shù)據(jù)是非常普遍的，字符數(shù)據(jù)包括字母、數(shù)字與各種符號(hào)等，它們?cè)谟?jì)算機(jī)中也是用二進(jìn)制編碼的，目前最為通用的字符編碼是ASCII碼（AmericanStandardCordforInformationInterchange）,即美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼。第43頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天ASCII碼表

b6b5b4b3b2b1b00000010100111001011101110000NULDLESP0@P、p0001SOHDC1!1AQaq0010STXDC2”2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BELETB‘7GWgw1000BSCAN(8HXhx1001HTEM)9IYiy1010LFSUB*:JZjz1011VTESC+;K[k{1100FFFS,<L\l|1101CRGS-=M]m}1110SORS.>N↑n~1111SIUS/?O↓oDEL第44頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天3.漢字的編碼⑴漢字交換碼⑵漢字機(jī)內(nèi)碼⑶漢字輸入碼①等長(zhǎng)流水碼②音碼③形碼④音形碼⑷漢字字形碼第45頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.4.4二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算1.二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算⑴二進(jìn)制加法⑵二進(jìn)制減法⑶二進(jìn)制乘法⑷二進(jìn)制除法2.二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算1.邏輯“與”運(yùn)算2.邏輯“或”運(yùn)算3.邏輯“非”運(yùn)算第46頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.5信息安全與網(wǎng)絡(luò)安全

信息安全的實(shí)質(zhì)就是要保護(hù)信息系統(tǒng)或信息網(wǎng)絡(luò)中的信息資源免受各種類型的威脅、干擾和破壞，即保證信息的安全性。信息安全是任何國(guó)家、政府、部門、行業(yè)都必須十分重視的問(wèn)題，是一個(gè)不容忽視的國(guó)家安全戰(zhàn)略。第47頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.5.1信息安全概述⑴信息安全的概念國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)將“計(jì)算機(jī)信息安全”定義為：“為數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)建立和采取的技術(shù)和管理的安全保護(hù)，保護(hù)計(jì)算機(jī)硬件、軟件數(shù)據(jù)不因偶然和惡意的原因而遭到破壞、更改和泄露”。第48頁(yè),共56頁(yè)，2024年2月25日，星期天信息安全具有以下幾個(gè)方面的特征：真實(shí)性保密性完整性可用性可控制性可審查性不可抵賴性