第一章 信息技术与 计算机文化 潍坊医学院 第一章信息技术与计算机文化.

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1 第一章 信息技术与 计算机文化 潍坊医学院 第一章信息技术与计算机文化

2 第一章 信息技术与计算机文化 1.1 信息与信息技术 1.2 计算机技术概述 1.3 计算机中信息的表示 1.4 计算机系统
1.1   信息与信息技术 1.2   计算机技术概述 1.3   计算机中信息的表示 1.4   计算机系统 1.5   微型计算机系统 第一章信息技术与计算机文化

3 1.1 信息与信息技术 1.1.1 信息与数据 1.1.2 信息技术 1.1.3 信息社会 1.1.4 “计算机文化”的内涵
1.1   信息与信息技术 信息与数据 信息技术 1.1.3   信息社会 1.1.4   “计算机文化”的内涵 第一章信息技术与计算机文化

4 1.1.1 信息与数据 信息是现代社会中广泛使用的一个概念，关于信息的定义众说纷纭 。
信息与数据 信息是现代社会中广泛使用的一个概念，关于信息的定义众说纷纭 。 控制论创始人美国数学家维纳认为：信息是我们在适应外部世界、感知外部世界的过程中与外部世界交换的内容。 信息论创始人美国数学家香农认为：信息能够用来消除不确定性的因素。 一般认为：信息是在自然界、人类社会和人类思维活动中普遍存在的一切物质和事物的属性。 第一章信息技术与计算机文化

5 信息与数据区别实例: 数据1、3、5、7、9、11、13、15，它是一组数据，如果我们对它进行分析便可以得出它是一组等差数列，我们可以比较容易地知道后面的数字，那么它便是一条信息。它是有用的数据。 而数据1、3、2、4、5、1、41。它不能告诉我们任何东西，故它不是信息。 第一章信息技术与计算机文化

6 1.1.1 信息与数据 信息是用语言、文字、数字、符号、图象、声音、情景、表情、状态等方式传递的内容。
信息与数据 信息是用语言、文字、数字、符号、图象、声音、情景、表情、状态等方式传递的内容。 信息革命依次为：语言的诞生、文字的诞生、印刷术的诞生、利用电磁波和计算机技术 所谓数据，是指存储在某种媒体上可以加以鉴别的符号资料。这里所说的符号，不仅指文字、字母、数字，还包括了图形、图像、音频与视频等多媒体数据。由于描述事物的属性必须借助于一定的符号，所以这些符号就是数据的形式。 第一章信息技术与计算机文化

7 信息与数据 信息与数据的区别与联系： 在一般用语中，信息与数据并没有严格的区分。但是，从信息科学的角度来看，它们是不等同的。数据是信息的具体表现形式，是信息的载体，而信息是对数据进行加工得到的结果，它可以影响到人们的行为、决策，或对客观事物的认知。 信息的符号化就是数据，所以数据是信息的具体表示形式，信息是数据抽象出来的逻辑意义。 返 回 第一章信息技术与计算机文化

8 1.1.2 信息技术 微电子技术 新型元器件技术 通信技术 计算机技术 各类软件及系统集成技术 光盘技术 传感技术 机器人技术
信息技术 微电子技术 新型元器件技术 通信技术 计算机技术 各类软件及系统集成技术 光盘技术 传感技术 机器人技术 高清晰度电视技术 微电子技术 计算机技术 通信技术 高技术群 第一章信息技术与计算机文化

9 1.1.2 信息技术 信息技术 获取 处理 信息 资源 开发 存储 传递 利用
信息技术 信息技术是指人们获取、存储、传递、处理、开发和利用信息资源的相关技术。 信息技术 获取 处理 信息 资源 开发 存储 传递 利用 第一章信息技术与计算机文化

10 信息技术 信息技术是指自20世纪70年代以来，随着微电子技术、计算机技术和通信技术的发展，围绕着信息的产生、收集、存储、处理、检索和传递，形成的一个全新的、用以开发和利用信息资源的高技术群，包括微电子技术、新型元器件技术、通信技术、计算机技术、各类软件及系统集成技术、光盘技术、传感技术、机器人技术和高清晰度电视技术等，其中以微电子技术、计算机技术、软件技术和通信技术为主导。 简单地讲，信息技术是指人们获取、存储、传递、处理、开发和利用信息资源的相关技术。 第一章信息技术与计算机文化

11 1.1.3   信息社会 信息社会也称信息化社会，是指以信息活动为社会发展的基本活动，以信息经济为主导经济，以信息技术为技术基础，以信息文化改变人类教育、生活和工作方式以及价值观念的新兴社会形态。 在信息社会里，信息作为继物质和能源之后的第三资源，在社会发展中起着主导作用，当今社会的主导产业将从传统工业转向信息产业和知识产业。 第一章信息技术与计算机文化

12 1.1.4   “计算机文化”的内涵 一、文化的定义 文化一词起源于拉丁文的动词“Colere”，意思是耕作土地（故园艺学在英语为Horticulture），后引申为培养一个人的兴趣、精神和智能。 文化概念是英国人类学家爱德华·泰勒在1871年提出的。他将文化定义为“包括知识、信仰、艺术、法律、道德、风俗以及作为一个社会成员所获得的能力与习惯的复杂整体”。 文化一词起源于拉丁文的动词“Colere”，意思是耕作土地（故园艺学在英语为Horticulture），后引申为培养一个人的兴趣、精神和智能。文化概念是英国人类学家爱德华·泰勒在1871年提出的。他将文化定义为“包括知识、信仰、艺术、法律、道德、风俗以及作为一个社会成员所获得的能力与习惯的复杂整体”。 第一章信息技术与计算机文化

13 对于文化的定义，尽管众说纷纭，但有一点得到公认，即都认为文化是人类社会的特有现象。
所谓文化，是人类在物质和精神两方面具有整体性的创造力的表现，是人类对客观世界整体性把握的一种能力，也是人类进步的一种标志。 文化的核心是: 观念和价值 中国传统文化的核心究竟是什么？ 道德教育 第一章信息技术与计算机文化

14 1.1.4 “计算机文化”的内涵 二、文化具有的基本属性
1.1.4   “计算机文化”的内涵 二、文化具有的基本属性 广泛性：既涉及全社会的每一个人、每一个家庭，又涉及全社会的每一个行业、每一个应用领域。 传递性：这种事物应当具有传递信息和交流思想的功能。 教育性：这种事物应能成为存储知识和获取知识的手段。 深刻性：不是给社会某一方面带来变革，而是给整个社会带来全面、深刻的根本性变革。 第一章信息技术与计算机文化

15 1.1.4   “计算机文化”的内涵 三、计算机文化 计算机文化的提法最早出现在20世纪80年代初，是在瑞士洛桑召开的第三届世界计算机教育大会上提出来的。 所谓计算机文化就是以计算机为核心，集网络文化、信息文化、多媒体文化为一体，并对社会生活和人类行为产生广泛、深远影响的新型文化。 计算机文化是人类文化发展的四个里程碑之一（前三个分别为：语言的产生、文字的使用与印刷术的发明）。 计算机文化的真正内涵是具有计算机信息处理能力。 第一章信息技术与计算机文化

16 1.2 计算机技术概述 1.2.1 计算机的起源与发展 1.2.2 计算机的特点及分类 1.2.3 计算机的应用
1.2   计算机技术概述 1.2.1   计算机的起源与发展 1.2.2   计算机的特点及分类 1.2.3   计算机的应用 1.2.4   计算机的发展趋势 第一章信息技术与计算机文化

17 1.2.1.1 计算机的起源 1. 早期的计算方法或工具： 结绳、垒石、枝条 、算盘、计算尺、计算器。 2. 计算机诞生的理论基础：
   计算机的起源 1. 早期的计算方法或工具： 结绳、垒石、枝条 、算盘、计算尺、计算器。 2. 计算机诞生的理论基础： 1854年，英国数学家布尔（提出了符号逻辑的思想；19世纪中期，英国数学家巴贝奇（被称为“计算机之父”）提出了通用数字计算机的基本设计思想。 冯·诺依曼 图灵 　最简单的来说 他的精髓贡献是2点：2进制思想与程序内存思想 　　回顾20世纪科学技术的辉煌发展时，不能不提及20世纪最杰出的数学家之一的冯·诺依曼．众所周知，1946年发明的电子计算机，大大促进了科学技术的进步，大大促进了社会生活的进步．鉴于冯·诺依曼在发明电子计算机中所起到关键性作用，他被西方人誉为“计算机之父”．而在经济学方面，他也有突破性成就，被誉为“博弈论之父”。在物理领域，冯·诺依曼在30年代撰写的《量子力学的数学基础》已经被证明对原子物理学的发展有极其重要的价值。在化学方面也有相当的造诣，曾获苏黎世高等技术学院化学系大学学位。与同为犹太人的哈耶克一样，他无愧是上世纪最伟大的全才之一。 　阿兰·麦席森·图灵（Alan Mathison Turing， — ），英国数学家、逻辑学家，被称为人工智能之父。 第一章信息技术与计算机文化

18 第一章信息技术与计算机文化

19    计算机的起源 3. 埃尼克ENIAC：第一台真正意义上的数字电子计算机，是Electronic Numerical Integrator And Calculator的缩写。 它于1946年2月在美国的宾夕法尼亚大学正式投入研制成功并运行，ENIAC共使用了约18800个真空电子管，重达30吨，耗电174千瓦，占地约140平方米，用十进制计算，每秒运算5000次加法。它没有今天的键盘、鼠标等设备，人们只能通过扳动庞大面板上的无数开关向计算机输入信息。ENIAC的诞生奠定了电子计算机的发展基础，开辟了信息时代的新纪元，是人类第三次产业革命开始的标志。 第一章信息技术与计算机文化

20 1.2.1.2 计算机的发展 年代 名称 元件 语言 应用 第一代 1946～1957 电子管计算机 电子管 机器语言 汇编语言 科学计算
计算机的发展 年代 名称 元件 语言 应用 第一代 1946～1957 电子管计算机 电子管 机器语言 汇编语言 科学计算 第二代 1958～1964 晶体管计算机 晶体管 高级程序 设计语言 数据处理 第三代 1965～1970 集成电路计算机 中小规模 集成电路 广泛应用到各个领域 第四代 1971年～现在 面向对象的高级语言 网络时代 第五代 未来计算机 光子、量子、DNA等 第一章信息技术与计算机文化

21 第一台电子管计算机（ENIAC） 第一章信息技术与计算机文化

22 1954年5月24日,贝尔实验室使用800只晶体管组装了世界上第一台晶体管计算机TRADIC。
1966年，哈尔滨军事工程学院的“441-B”是中国第一台晶体管计算机，也是中国首次自主创新且实现工业化批量生产的计算机，而“康鹏电路”是它的核心部分。 第一章信息技术与计算机文化

23 1964年4月7日  美国宣布研制成功第一台 采用集成电路的360系列计算机 第一章信息技术与计算机文化

24 美国ＩＬＬＩＡＣ－ＩＶ计算机，是第一台全面使用大规模集成电路作为逻辑元件和存储器的计算机，
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25 1.2.2.1 计算机的特点 存储容量大 B A C 运算速度快 通用性强 Computer E D 精确性高 工作自动化
   计算机的特点 存储容量大 B A C 运算速度快 通用性强 Computer E D 精确性高 工作自动化 第一章信息技术与计算机文化

26 1.2.2.1 计算机的特点 1）运算速度快: 浪潮的“天梭”系列高性能计算机，其 运算速度已达到1.075 2万亿次/秒。
   计算机的特点 1）运算速度快: 浪潮的“天梭”系列高性能计算机，其 运算速度已达到 万亿次/秒。 2）存储容量大：计算机的存储性是计算机区别于其他 计算工具的重要特征。 3）通用性强：通用性是计算机能够应用于各种领域的 基础，任何复杂的任务都可以分解为大量的基本的算术运 算和逻辑操作。 4）工作自动化：计算机内部的操作运算是根据人们预 先编制的程序自动控制执行的。 5）精确性高：计算机的可靠性很高，差错率极低，一 般来讲只在那些人工介入的地方才有可能发生错误。 天津 曙光 230万亿次/秒 超级计算机运用领域非常广泛，航空航天、气象预报、石油勘探、信息研究、生命科学、材料工程等领域都需要超级计算机。 　　天气预报，从一定程度上说，就是利用科学天气演变样本加以综合分析，得出的一个概率性的结果。上世纪90年代中期，气象部门利用从美国进口的700亿次计算机，能做8个样本，预报7天的天气。到1999年8月，我国自行研制的高性能计算机“神威一号”问世，峰值运行速度为每秒3940亿次,使气象工作者成功地作出了10天天气预报，精确预报范围缩小到方圆5公里。 　　“相同的气象数据，计算机运算速度越快，所需的时间就越短，可以更快速地作出准确预报。计算机性能越高，运算的空间精度越精细。比如，过去能对30公里范围内的天气作出准确预报，更高性能的计算机问世后，方圆1公里的范围内也能作出精确预报。形象地说，天津西城刮风、东城下雨，‘东边日出西边雨’的情景预报也就成为现实……”气象专家说 美国已研制出新一代全球最快计算机，最大运算速度每秒1000万亿次，计算机名为“走鹃”，取自新墨西哥州州鸟之名。“ ，“走鹃”一天的计算量相当于地球上60亿人每周7天、每天24小时不吃不喝用计算器算46年。 第一章信息技术与计算机文化

27 1.2.2.2 计算机的分类 根据处理的对象划分 模拟计算机、数字计算机和混合计算机 根据用途划分 专用计算机和通用计算机 根据规模划分
   计算机的分类 根据处理的对象划分 模拟计算机、数字计算机和混合计算机 根据用途划分 专用计算机和通用计算机 根据规模划分 巨型机、大型机、中型机 小型机、微型机和工作站 第一章信息技术与计算机文化

28 计算机的应用 计算机的应用 科学计算 信息管理 过程 控制 计算机辅助系统 人工智能 网络 通讯 第一章信息技术与计算机文化

29 计算机的应用 1. 科学计算 科学计算是指科学和工程中的数值计算。它与理论研究、科学实验一起成为当代科学研究的三种主要方法。主要应用在航天工程、气象、地震、核能技术、石油勘探和密码解译等涉及复杂数值计算的领域。 NEC超级计算机主要搭载对科学计算方面进行优化后的矢量型CPU。主要应用于处理科学计算中的气象预报、地球环境模拟、火箭开发等方面。高性能CPU采用框架式结构，每1个单独的框架可以搭载16个CPU，通过512个CPU的组织可以达到839T的运算量。 第一章信息技术与计算机文化

30 计算机的应用 2. 信息管理 是指非数值形式的数据处理，是指以计算机技术为基础，对大量数据进行加工处理，形成有用的信息。被广泛应用于办公自动化、事务处理、情报检索、企业管理和知识系统等领域。信息管理是计算机应用最广泛的领域。 第一章信息技术与计算机文化

31 计算机的应用 3. 过程控制 又称实时控制，指用计算机及时采集检测数据，按最佳值迅速地对控制对象进行自动控制或自动调节。目前已在冶金、石油、化工、纺织、水电、机械和航天等部门得到广泛应用。 第一章信息技术与计算机文化

32 计算机的应用 4. 计算机辅助系统 指通过人机对话，使计算机辅助人们进行设计、加工、计划和学习等工作。 如计算机辅助设计CAD、计算机辅助制造CAM、计算机辅助教育CBE、计算机辅助教学CAI 、 计算机辅助教学管理CMI 。另外还有计算机辅助测试CAT和计算机集成制造系统CIMS等。 第一章信息技术与计算机文化

33 计算机的应用 5. 人工智能 人工智能（AI，Artificial Intelligence）是研究怎样让计算机做一些通常认为需要智能才能做的事情，又称机器智能，主要研究智能机器所执行的通常是人类智能的功能，如判断、推理、证明、识别、感知、理解、设计思考、规划、学习和问题求解等思维活动。 第一章信息技术与计算机文化

34 计算机的应用 6. 计算机网络与通信 利用通讯技术，将不同地理位置的计算机互联，可以实现世界范围内的信息资源共享，并能交互式地交流信息。正所谓“一线联五洲”，Internet的建立和应用使世界变成了一个“地球村”，同时深刻地改变了我们的生活、学习和工作方式。 第一章信息技术与计算机文化

35 计算机的发展趋势 巨型化 指研制速度更快的、存储量更大的和功能更强大的巨型计算机。主要应用于天文、气象、地质和核技术、航天飞机和卫星轨道计算等尖端科学技术领域，研制巨型计算机的技术水平是衡量一个国家科学技术和工业发展水平的重要标志。 第一章信息技术与计算机文化

36 计算机的发展趋势 2. 微型化 指利用微电子技术和超大规模集成电路技术，把计算机的体积进一步缩小，价格进一步降低。计算机的微型化已成为计算机发展的重要方向，各种笔记本电脑和PDA的大量面世和使用，是计算机微型化的一个标志。 第一章信息技术与计算机文化

37 计算机的发展趋势 3. 网格化 网格（Grid）技术可以更好地管理网上的资源，它把整个互联网虚拟成一台空前强大的一体化信息系统，犹如一台巨型机，在这个动态变化的网络环境中，实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享，从而让用户从中享受可灵活控制的、智能的、协作式的信息服务，并获得前所未有的使用方便性和超强能力。 第一章信息技术与计算机文化

38 1.2.4   计算机的发展趋势 4. 智能化 计算机智能化是指使计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力。智能化的研究包括模拟识别、物形分析、自然语言的生成和理解、博弈、定理自动证明、自动程序设计、专家系统、学习系统和智能机器人等等。目前已研制出多种具有人的部分智能的机器人，可以代替人在一些危险的工作岗位上工作。有人预测，家庭智能化的机器人将是继PC机之后下一个家庭普及的信息化产品。 第一章信息技术与计算机文化

39 1.3 计算机中信息的表示 1.3.1 数制及其转换 1. 常见的进位计数制 2. 数制的转换 3. 二进制的运算规则
1.3   计算机中信息的表示 1.3.1   数制及其转换 1. 常见的进位计数制 2. 数制的转换 3. 二进制的运算规则 1.3.2   计算机中信息的表示 1. 数据的单位 2. 数值的表示 3. 文字信息的表示 第一章信息技术与计算机文化

40 1.3.1 数制及其转换 一、基本概念 1. 进位计数制：用进位的方法进行计数的数制，简称进制 。
1.3.1   数制及其转换 一、基本概念 1. 进位计数制：用进位的方法进行计数的数制，简称进制 。 2. 数码：一组用来表示某种数制的符号。如：1、2、3、4、A、B、C、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等。 3. 基数：数制所使用的数码个数。常用“R”表示，称R进制。如二进制的数码是：0、1，那么基数便为2。 返 回 第一章信息技术与计算机文化

41 4. 位权：指数码在不同位置上的权值。在进位计数制中，处于不同数位的数码代表的数值不同。例如十进制数111，个位数上的1权值为100，十位数上的1权值为101，百位数上的1权值为102。以此推理，第n位的权值便是10 n-1 ,如果是小数点后面第m位，则其权值为10 –m 。 对于一般数制，某一整数位的位权是 基数（位数-1），某一小数位的位权则是基数-位数 。 第一章信息技术与计算机文化

42 1.3.1 数制及其转换 二、常见的几种进位计数制 1. 十进制（Decimal ）：由0、1、2、…、8、9十个数码组成，即基数为10。特点为：逢十进一，借一当十。 用字母D表示。 2 . 二进制（Binary ）：由0、1两个数码组成，即基数为2。二进制的特点为：逢二进一，借一当二。 用字母B表示。 3. 八进制（Octal ）：由0、1、2、3、4、5、6、7八个数码组成，即基数为8。八进制的特点为：逢八进一，借一当八。 用字母O表示。 4. 十六进制（Hexadecimal）：由0、1、2、…、9、A、B、C、D、E、F十六个数码组成，即基数为16。十六进制的特点为：逢十六进一，借一当十六。 用字母H表示。 返 回 第一章信息技术与计算机文化

43 十进制、二进制、八进制、十六进制之间的对应关系
9 1001 11 1 10 1010 12 A 2 1011 13 B 3 1100 14 C 4 100 1101 15 D 5 101 1110 16 E 6 110 1111 17 F 7 111 10000 20 8 1000 10001 21 返 回 第一章信息技术与计算机文化

44 数制及其转换 第一章信息技术与计算机文化

45 1.3.1 数制及其转换 例1. 二进制、八进制、十六进制数转化为十进制数 （1111.11）2= （A10B.8）16=
数制及其转换 例1. 二进制、八进制、十六进制数转化为十进制数 （ ）2= 1×23 + 1×22 + 1×21 + 1×20 + 1× ×2-2 = 15.75 （A10B.8）16= 10× × × × ×16-1 = 注意：在不至于产生歧义时，可以不注明十进制数的进制，如上例。 返 回 第一章信息技术与计算机文化

46 例2：将十进制数100.125转化为二进制数。 步骤一：先对整数100进行转换： 由上得出，100D = 1100100B
第一章信息技术与计算机文化

47 步骤二：对小数部分0.125进行转换： 0.125×2 = 0.250 整数……0→ a-1 0.25×2 = 0.5 整数……0→ a-2
由上得出，0.125D = 0.001B。 将整数和小数部分组合，得出： D = B。 第一章信息技术与计算机文化

48 1.3.1 数制及其转换 例3：把二进制数11111101.101转化为八进制数。 所以，11111101.101B = 375.5O。
数制及其转换 例3：把二进制数 转化为八进制数。 二进制3位分组 011 111 101． 101 转换为八进制数 3 7 5． 5 所以， B = 375.5O。 将八进制数转换成二进制数，只要将每一位八进制数转换成相应的3位二进制数，依次连接起来即可。 第一章信息技术与计算机文化

49 例：将10110001.101B转换为十六进制数。 所以，10110001.101 B = B1.AH。 二进制4位分组 1011
0001． 1010 转换为十六进制数 B 1． A 所以， B = B1.AH。 第一章信息技术与计算机文化

50 1.3.1 数制及其转换 四、二进制的运算规则 1.算术运算规则 加法规则：0 + 0 = 0； 0 + 1 = 1；
加法规则：0 + 0 = 0； = 1； 1 + 0 = 1； = 10（向高位有进位）； 减法规则：0 - 0 = 0； = 1 （向高位借位）； 1 - 0 = 1； = 0; 乘法规则：0×0 = 0； ×1 = 0； 1×0 = 0； ×1 = 1 除法规则：0 / 1 = 0； / 1 = 1 第一章信息技术与计算机文化

51 1.3.1 数制及其转换 2.逻辑运算规则 与运算（AND）：0∧0 = 0； 0∧1 = 0； 1∧0 = 0； 1∧1 = 1;
1∧0 = 0； 1∧1 = 1; 或运算（OR）： 0∨0 = 0； 0∨1 = 1； 1∨0 = 1； 1∨1 = 1; 异或运算（XOR）：0⊕0=0； 0⊕1=1； 1⊕0=1； 1⊕1=0; 非运算NOT）： 第一章信息技术与计算机文化

52 1.3.2 信息的编码 1. 计算机中数据的单位 1）位（bit）
信息的编码 1. 计算机中数据的单位 1）位（bit） 简记为b，也称为比特，是计算机存储数据的最小单位。一个二进制位只能表示0或1。 2）字节（Byte） 字节来自英文Byte，简记为B。规定1B=8bit。 1 KB = 210 B，1 MB = 220 B，1 GB = 230 B， 1 TB = 240 B 3）字（Word） 一个字通常由一个字节或若干个字节组成。字长是计算机一次所能处理的实际位数长度，字长是衡量计算性能的一个重要指标。 第一章信息技术与计算机文化

53 信息的编码 2. 数值的表示 通常规定一个数的最高位作为符号位，“0”表示正，“1”表示负。 把在机器内存放的正负号数码化后的数称为机器数；把在机器外存放的由正负号表示的数称作真值。例如真值+127的机器数是 ，真值-127的机器数是 。为了在计算机的输入输出操作中能直观迅速地与常用的十进制数相对应，习惯上用二进制代码表示十进制数，这种编码方法简称BCD码或8421编码。例如，对于(239)10的编码如下： 十进制数 2 3 9 8421编码 0010 0011 1001 第一章信息技术与计算机文化

54 信息的编码 3.  文字信息的表示 1）字符编码： 目前采用的字符编码主要是ASCII码，它是American Standard Code for Information Interchange的缩写（美国标准信息交换代码），已被国际标准化组织ISO采纳，作为国际通用的信息交换标准代码。ASCII码是一种西文机内码，有7位ASCII码和8位ASCII码两种，7位ASCII码称为标准ASCII码，8位ASCII码称为扩展ASCII码。7位标准ASCII码用一个字节（8位）表示一个字符，并规定其最高位为0，实际只用到7位，因此可表示128个不同字符。同一个字母的ASCII码值小写字母比大写字母大32（20H）。 第一章信息技术与计算机文化

55 信息的编码 2）汉字编码 A. 汉字交换码：由于汉字数量极多，一般用连续的两个字节（16个二进制位）来表示一个汉字。1980年，我国颁布了第一个汉字编码字符集标准，即GB 《信息交换用汉字编码字符集基本集》，该标准编码简称国标码，是我国大陆地区及新加坡等海外华语区通用的汉字交换码。GB 收录了6763个汉字，以及682符号，共7445个字符，奠定了中文信息处理的基础。 B. 汉字机内码：国标码GB2312不能直接在计算机中使用，以为它没有考虑与基本的信息交换代码ASCII码的冲突。比如：“大”的国标码是3473H，与字符组合“4S”的ASCII相同,“嘉,”的汉字编码为3C4EH,与码值为3CH和4EH的两个ASCII字符“<”和“N”混淆。为了能区分汉字与ASCII码，在计算机内部表示汉字时把交换码（国标码）两个字节最高位改为1，称为“机内码”。这样，当某字节的最高位是1时，必须和下一个最高位同样为1的字节合起来，代表一个汉字。 第一章信息技术与计算机文化

56 1.3.2 信息的编码 C.汉字字形码： 所谓汉字字形码实际上就是用来将汉字显示到屏幕上或打印到纸上所需要的图形数据。
信息的编码 C.汉字字形码： 所谓汉字字形码实际上就是用来将汉字显示到屏幕上或打印到纸上所需要的图形数据。 汉字字形码记录汉字的外形，是汉字的输出形式。记录汉字字形通常有两种方法：点阵法和矢量法，分别对应两种字形编码：点阵码和矢量码。所有的不同字体、字号的汉字字形构成汉字库。 点阵码是一种用点阵表示汉字字形的编码，它把汉字按字形排列成点阵，一个16×16点阵的汉字要占用32个字节，一个32×32点阵的汉字则要占用128字节，而且点阵码缩放困难且容易失真。 返 回 第一章信息技术与计算机文化

57 信息的编码 D. 汉字输入码： 将汉字通过键盘输入到计算机采用的代码称为汉字输入码，也称为汉字外部码（外码）。汉字输入码的编码原则应该易于接受、学习、记忆和掌握，码长尽可能短。 目前我国的汉字输入码编码方案已有上千种，但是在计算机上常用的有几种，根据编码规则，这些汉字输入码可分为流水码、音码、形码和音形结合码四种。全拼输入法、智能ABC和微软拼音等汉字输入法为音码，五笔字型为形码。音码重码多、输入速度慢；形码重码较少，输入速度较快，但是学习和掌握较困难。目前以智能ABC、微软拼音、紫光拼音输入法和搜狗输入法等音码输入法为主流汉字输入方法。 返 回 第一章信息技术与计算机文化

58 1.4   计算机系统 一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。 第一章信息技术与计算机文化

59 1.4 计算机系统 计 算 机 系 统 硬件系统 主机 中央 处理器 运算器 控制器 内存储器 ROM，CACHE，RAM 外部设备
1.4   计算机系统 计 算 机 系 统 硬件系统 主机 中央 处理器 运算器 控制器 内存储器 ROM，CACHE，RAM 外部设备 外存储器 硬盘，软盘，光盘，优盘 输入设备 键盘、鼠标、扫描仪、光笔等 总线、接口 输出设备 显示器、打印机、绘图仪等 软件系统 系统软件 程序设计语言、操作系统、数据库管理系统 诊断程序、各种开发工具 应用软件 用户自己设计的程序 各种软件包 第一章信息技术与计算机文化

60 1.4.1   计算机硬件系统 冯·诺依曼（Von Neumann）提出的存储程序工作原理决定了计算机硬件系统由以下五个基本部分组成。 硬件系统五大组成部分框图 第一章信息技术与计算机文化

61 1.4.1   计算机硬件系统 硬件 计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种计算机部件和计算机设备。这些部件和设备依据计算机系统结构的要求，构成一个有机整体，称为计算机硬件系统。 未配置任何软件的计算机 裸机 第一章信息技术与计算机文化

62 运 算 器 1.4.1 计算机硬件系统 运算器部件是计算机中进行数据加工的部件，其主要功能包括：
1.4.1   计算机硬件系统 运 算 器 运算器部件是计算机中进行数据加工的部件，其主要功能包括： 1、执行数值数据的算术、加、减、乘、除等运算，执行逻辑 数据的与、或、非等逻辑运算， 由一个被称为 ALU 的线 路完成。 2、暂时存放参加运算的数据和中间结果，由多个通用寄存器 来承担。 3、支持快速乘除法运算的有移位功能的乘商寄存器运算器通 常也是计算机CPU内部数据传输的通路。 第一章信息技术与计算机文化

63 1.4.1 计算机硬件系统 控 制 器 运 算 器 控制器是计算机中控制执行指令的部件：
1.4.1   计算机硬件系统 中央处理器 控 制 器 运 算 器 控制器是计算机中控制执行指令的部件： 1、正确执行每条指令 ① 首先是取来一条指令， ② 接着分析这条指令, ③ 再按指令格式和功能执行这条指令 2、保证指令按规定序列自动连续地执行。 3、对各种异常情况和请求及时响应和处理。 说到底，控制器要向计算机各功能部件提供每一时刻协同运行所需要的控制信号 第一章信息技术与计算机文化

64 控 制 器 运 算 器 高速缓存 主存储器 外存设备 1.4.1 计算机硬件系统
1.4.1   计算机硬件系统 控 制 器 运 算 器 由高速缓冲存储器，主存储器，辅助存储器所组成的多级（层）存储器系统，是计算机中用于存储程序和数据的子系统。这三级存储器所用的存储介质的工作原理和特性各不相同。 高速缓存 主存储器 外存设备 第一章信息技术与计算机文化

65 控 制 器 运 算 器 高速缓存 输入设备 主存储器 外存设备 1.4.1 计算机硬件系统
1.4.1   计算机硬件系统 控 制 器 运 算 器 高速缓存 输入设备 主存储器 输入设备是向计算机中送入程序和数据的有一定独立功能的设备，通过接口和总线与计算机主机连通，用于人—机交互联系，例如计算机的 键盘 和 鼠标 等。 外存设备 第一章信息技术与计算机文化

66 控 制 器 运 算 器 高速缓存 输入设备 主存储器 输出设备 外存设备 1.4.1 计算机硬件系统
1.4.1   计算机硬件系统 控 制 器 运 算 器 高速缓存 输入设备 主存储器 输出设备 外存设备 这些部件和设备通过总线和接口连接在一起, 构成计算机整机硬件系统，协同运行。 第一章信息技术与计算机文化

67 1.4.1 计算机硬件系统 概念 RAM 内存 ROM 随机存取存储器。微机内存容量的大小，是指RAM的大小。
1.4.1   计算机硬件系统 概念 存取速度快，容量 小，价格昂贵。 内存 用来存放当前正在使用的，或随时要用的程序或数据，包括ROM和RAM。 ROM 只读存储器 只能读，不能写； 断电后信息不会丢失。 RAM 随机存取存储器。微机内存容量的大小，是指RAM的大小。 可读可写；但断电 后信息全部丢失。 第一章信息技术与计算机文化

68 1.4.2 计算机软件系统 1.指令：是指示计算机执行某种操作的命令，它由一串二进制数码组成，这串二进制数码包括操作码和地址码两部分。
1.4.2   计算机软件系统 1.指令：是指示计算机执行某种操作的命令，它由一串二进制数码组成，这串二进制数码包括操作码和地址码两部分。 2.程序：是由一系列指令组成的，它是为解决某一问题而设计的一系列排列有序的指令的集合。 软件：使计算机运行所需的程序、数据和有关的文 档的总和。数据是程序的处理对象，文档是与程序 的研制、维护和使用有关的资料。 第一章信息技术与计算机文化

69 1.4.2 计算机软件系统 计算机的软件系统 各个不同领域的用户为各自的需要而开发的各种应用程序。
1.4.2   计算机软件系统 计算机的软件系统 系统软件 应用软件 各个不同领域的用户为各自的需要而开发的各种应用程序。 负责对整个计算机系统资源的管理、调度、监视和服务。 第一章信息技术与计算机文化

70 1.4.2 计算机软件系统 软件系统 类别 实例 系统软件 操作系统 DOS UNIX Windows 2000 xp 语言处理
1.4.2   计算机软件系统 软件系统 类别 实例 系统软件 操作系统 DOS UNIX Windows xp 语言处理 Visual C++ Visual Basic 应用软件 办 公 Word、WPS Excel 、Lotus 1-2-3 防杀病毒 KILL、KV300 工 具 Norton Utilities、PCTOOLS 第一章信息技术与计算机文化

71 1.5.1 微型计算机分类 微型计算机按其性能、结构、技术特点等可分为：
微型计算机分类 微型计算机按其性能、结构、技术特点等可分为： （1）单片机：将微处理器（CPU）、一定容量的存储器以及I/O接口电路等集成在一个芯片上，就构成了单片机。 （2）单板机：将微处理器、存储器、I/O接口电路安装在一块印刷电路板上，就成为单板机。 （3）PC（Personal Computer，个人计算机）：供单个用户使用的微机一般称为PC，是目前使用最多的一种微机。 （4）便携式微机：便携式微机大体包括笔记本计算机和个人数字助理( PDA）等。 第一章信息技术与计算机文化

72 1.5.2   微机的主要性能指标 1. 主频 即时钟频率，是指计算机CPU在单位时间内发出的脉冲数，它在很大程度上决定了计算机的运算速度，主频的单位是赫兹（Hz）。 2. 字长 是指计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数，它与计算机的功能和用途有很大的关系。 3. 内核数 CPU内核数指CPU内执行指令的运算器和控制器的数量。目前有2个、4个和8个等。Intel和AMD分别推出了双核心处理器Pentium D和Athlon 64 X2。 第一章信息技术与计算机文化

73 1.5.2 微机的主要性能指标 4. 内存容量 是指内存储器中能存储信息的总字节数。 5. 运算速度 单位时间内执行的计算机指令数。
1.5.2   微机的主要性能指标 4. 内存容量 是指内存储器中能存储信息的总字节数。 5. 运算速度 单位时间内执行的计算机指令数。 单位有MIPS（Million Instructions Per Second，每秒106条指令）和BIPS（Billion Instructions Per Second，每秒109条指令）。 6.其他性能指标 机器的兼容性、系统的可靠性、系统的可维护性、机器允许配置的外部设备的最大数目，数据库管理系统及网络功能等。 第一章信息技术与计算机文化

74 1.5.3  常见微型计算机的硬件设备 第一章信息技术与计算机文化

75 1. 微处理器 微处理器是将运算器、控制器、高速内部缓存集成在一起的超大规模集成电路芯片，是计算机中最重要的核心部件。
Intel Core 2 Extreme X6800 参考价格：￥2600 [北京]   商家报价：￥2561 至 ￥2990 CPU系列：CORE 2 EXTREME 核心数量：双核心 主频（MH：2930MHz 总线频率：1066MHz 插槽类型：LGA 775 L2缓存（：2MB*2 图5 微处理器 第一章信息技术与计算机文化

76 2. 存储器 1）微机中的内存一般指指随机存储器(RAM)。 目前常用的内存有SDRAM和DDR SDRAM，以及DDR Ⅱ SDRAM等。
金士顿2GB DDR2 800 参考价格：￥175 [北京] 商家报价：￥164 至 ￥270 内存类型：DDR2 适用机型：台式机内存 内存容量：2048MB 工作频率：800MHz 接口类型：240 PIN 电压（V）：1.8V 图6 内存 第一章信息技术与计算机文化

77 2）外存储器 （1）软盘 （2）硬盘 （3）闪存 （4）光存储器 第一章信息技术与计算机文化

78 3. 微机常见总线标准 总线（Bus）是计算机各功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束。微机内部信息的传送是通过总线进行的，各功能部件通过总线连在一起。微机中的总线一般分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来传输数据、数据地址及控制信号。常见的总线标准有：1）PCI总线；2）AGP总线；3）USB总线；4）IEEE 1394总线。 第一章信息技术与计算机文化

79 3. 微机常见总线标准 系统总线的发展 第一章信息技术与计算机文化

80 四、PCI总线 PCI插槽 第一章信息技术与计算机文化

81 AGP总线 AGP插槽 专门用来安装AGP显卡/视频卡，是Intel公司开发的一种图形加速接口，速度比普通PCI显示卡快。
第一章信息技术与计算机文化

82 USB总线与IEEE-1394总线 USB总线 特点 USB外围连接 USB规范 IEEE-1394总线 特点 第一章信息技术与计算机文化

83 4. 主板 主板是微型计算机系统中最大的一块电路板，有时又称为母板或系统板，是一块带有各种插口的大型印刷电路板（PCB） 。它将主机的CPU芯片、存贮器芯片、控制芯片、ROM BIOS芯片等结合在一起。 图7 主板 第一章信息技术与计算机文化

84 5. 输入设备 输入设备是将原始信息转化为计算机能接受的二进制数，以便计算机能够处理的设备。 键盘 鼠标 数码相机 图8 输入设备 返 回
5. 输入设备 输入设备是将原始信息转化为计算机能接受的二进制数，以便计算机能够处理的设备。 键盘 鼠标 数码相机 图8 输入设备 返 回 第一章信息技术与计算机文化

85 6. 输出设备 输出设备：有显示器、打印机、绘图仪和音箱等。 1）显示系统:包括显示器和显示适配器（又称显示卡） 显示卡 显示器
图9 输出设备 第一章信息技术与计算机文化

86 6. 输出设备 2）打印机 点阵打印机又称针式打印机，是利用打印头内的点阵撞针撞击打印色带，在打印纸上产生打印效果。喷墨打印机的打印头由细小的喷墨口组成，当打印头横向移动时，喷墨口可以按一定的方式喷射出墨水，打到打印纸上，形成字符、图形等。激光打印机是一种高速度、高精度、低噪声的非击打式打印机。它是激光扫描技术与电子照相技术相结合的产物，利用了激光的定向性、能量集中性。 点阵(针式 )打印机 喷墨打印机 激光打印机 图10 打印机 第一章信息技术与计算机文化

87 6. 输出设备 3）声音系统 音频信号是连续的模拟信号，而电脑处理的只能是数字信号，因此，电脑要对音频信号进行处理，首先必须进行模/数（A/D）的转换。这个转换过程实际上就是对音频信号的采样和量化过程，即把时间上连续的模拟信号转变为时间上不连续的数字信号，只要在连续量上等间隔地取足够多的点，就能逼真地模拟出原来的连续量。这个“取点”的过程我们称为采样（Sampling），采样精度越高（“取点”越多）数字声音越逼真。 采样频率是指每秒钟对音频信号的采样次数。单位时间内采样次数越多，即采样频率越高，数字信号就越接近原声。采样频率只要达到信号最高频率的两倍，就能精确描述被采样的信号。一般来说，人耳的听力范围在20Hz到20kHz之间，因此，只要采样频率达到40kHz，就可以满足人们的要求。现时大多数声卡的采样频率都已达到44.1kHz或48kHz，即达到所谓的CD音质水平了。 第一章信息技术与计算机文化

88 Thank You ! 第一章信息技术与计算机文化