计算机文化基础 参考教材：《计算机文化基础》 （李秀主编，清华大学出版社） 任课教师： 程世杰 所在单位： 计算中心（哈理工大学）

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1 计算机文化基础 参考教材：《计算机文化基础》 （李秀主编，清华大学出版社） 任课教师： 程世杰 所在单位： 计算中心（哈理工大学） 联系方式： QQ ：

2 课程介绍 计算机文化基础（基本常识、基本概念、基本操作） 1. 计算机基础知识（发展史、特点、应用、分类等）
2. 计算机组成与工作原理（组成、工作原理、数字系统） 3. Windows操作系统（界面、文件管理、程序管理、汉字输入法） 4. 网络的基础知识（基本知识、服务、电子邮件、网络安全） 5. Word字处理软件（基本操作、编辑、排板、表格、图形） 6. Excel电子表格软件（基本概念、操作、编辑、图表等） 7. PowerPoint幻灯片的制作 8. 多媒体技术与应用 （基本概念、常用软件介绍）

3 第一章 计算机文化与信息社会 同学们好！现在我们学习计算机文化与信息社会。

4 第一章 计算机文化与信息社会 计算机的发展与应用 1.1 计算机中信息的表示 1.2

5 计算机的发展与应用 一、计算机发展简介 二、计算机的特点与应用 三、计算机文化与信息 目 录 退 出

6 一. 计算机发展简介 1. 电子计算机的诞生 1946年，在美国陆军部的主持下，美国宾悉法尼亚大学的艾克特(Eckert)和莫奇里(Mauchly)成功地设计了世界上第一台电子计算机，简称为ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator)，它占地170平方米，重30吨，耗电150kW，使用了18000个电子管，1500个继电器，运算速度为5000次/秒。 目 录 退 出

7 采用线路联接的方法来编排程序 价值40万美元

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16 1906年Le De Forest发明了电子管

17 主要贡献者—— 美国物理学家莫奇里（左）

18 冯·诺依曼（1946年）的贡献 冯·诺依曼体系结构： 二进制； 指令和数据存储； 让机器自动计算。 计算机之父

19 计算机的发展 图灵（1936年）的贡献 岁的图灵发表了著 名的论文《论可计算数及其在密码问题中的应用》，提出了“理想计算机”的构想，后人称之为“图灵机”。从数学模型上证明了，通用计算机是可以制造出来的。

20 计算机的发展 申农（1938年）的贡献 发表论文《继电器和开关电路的符号分析》，奠定了现代电子计算机开关电路的理论基础。

21 计算机的发展 维纳（1940年）的贡献 维纳在1940年写给布什的一封信中，对现代计算机的设计曾提出了五条原则：（1）不是模拟式，而是数字式；（2）由电子元件构成，尽量减少机械部件；（3）采用二进制，而不是十进制；（4）内部存放计算表；（5）在计算机内部存贮数据。这些原则是十分正确的。

22 2. 电子计算机的发展历史 第一代：从第一台电子计算机ENIAC问世到50年代末。 特征：采用电子管为主要逻辑元件；使用机器语言编制程序。 第二代：从50年代到60年代初。 特征：用晶体管代替电子管；开始使用计算机高级语言。 第三代：60年代中期到70年代初期。 特征：用中、小规模集成电路代替分立元件晶体管；采用多道程序及并行处理等技术。 第四代计算机：从1972年到今天。 特征：大规模集成电路和超大规模集成电路、并行处理技术、多机系统、分布式计算机系统、计算网络等；数据库系统、分布式操作系统、高级语言等。 目 录 退 出

23 3. 计算机的发展趋势 ① 智能化 ② 网络化 ③ 多媒体 目 录 退 出

24 4、计算机在中国的发展现状 1952年，开始重视电子计算机的研究工作，成立了第一个有关电子计算机科学技术的研究小组。 1956年，正式将计算机的发展规划列入《十二年科学技术发展规划》。 1958年，试制成功第一台国产电子计算机JS—1机。 1964年，自制第一批晶体管计算机。 1971年，研制了一批集成电路计算机。 1983年，研制成功“银河Ⅰ”巨型机。 1992年，研制成功“银河Ⅱ”巨型机。 目 录 退 出

25 二. 计算机的特点与应用 1. 计算机的特点 ① 运算速度快 ② 精确度高 ③ 有记忆能力 ④ 有逻辑判断能力
二. 计算机的特点与应用 1. 计算机的特点 ① 运算速度快 ② 精确度高 ③ 有记忆能力 ④ 有逻辑判断能力 ⑤ 能在程序控制下自动进行工作 目 录 退 出

26 2. 计算机的分类 按功能分：专用计算机和通用计算机。 从规模和功能的角度可分为： 1、巨型机 4、小型机 2、小巨型机 5、工作站 3、大型计算机 6、微型机 实现小巨型机的主要途径有两条： ① 利用高性能微处理器组成并行多处理系统，使巨型机小型化； ②把部分巨型机技术引入超级小型机，使小型机巨型化。 目 录 退 出

27 3. 计算机的应用 ⑴ 科学计算 ⑵ 数据处理 ⑶ 实时控制 ⑷ 计算机辅助设计与计算机辅助制造 ⑸ 智能模拟 ⑹ 通信和文字处理 ⑺ 多媒体技术 ⑻ 网络技术与信息高速公路 ⑼ 教育 ⑽ 军事 ⑾ 电子商务 目 录 退 出

28 三. 计算机文化与信息 1. 计算机文化一词的由来 计算机文化一词起源于1981年召开的第三次世界计算机教育会议(World Conference on Computer in Education ,3rd ,1981，简称WCCE’81)。当时，微型机的发展正处在起步阶段 ，一批与会学者高瞻远瞩，预见计算机技术对人类社会发展的深远影响，呼吁人民要高度重视计算机知识的教育，在这次会议上，人们首次使用了“计算机文化”(Computer Literacy)一词。 WCCE’81所提的计算机文化，就是“计算机应用知识与应用能力”。 目 录 退 出

29 2. 计算机文化在人类文明发展史中的地位 计算机文化反映的是人类对自身智力的开发，通过人脑和电脑的融合，将为人类创造出更加灿烂的文明。 微型计算机的普及：加快了人们工作和生活的节奏。 网络的运用：缩短了世界的距离。 多媒体的应用：使人们的生活更加丰富多彩。 目 录 退 出

30 第二次信息革命：文字的出现－－它能保留信息，对人类文化的发展起了重要的作用。
3. 人类经历的信息革命 第一次信息革命：语言的产生－－人类交流和传播信息最早的工具。 第二次信息革命：文字的出现－－它能保留信息，对人类文化的发展起了重要的作用。 第三次信息革命：印刷技术的发明－－在更大的范围内以更快的速度传播人类文明。 第四次信息革命：计算机文化－－成为推动人类文明向前发展的巨大动力。 目 录 退 出

31 1.2 计算机中信息的表示 计算机中常用的数制及相互转换 计算机中数的表示方法 信息编码 目 录 退 出

32 一、计算机中常用的数制及相互转换 1、进位计数制 （1）十进制数制 主要特点：
① 有十个不同的计数符号：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，故其基数为10； ② 按“逢十进一”的规则进行计数。 例： = 6×102＋7×101＋8×100＋3×10-1＋4×10-2 目 录 退 出

33 （2）二进制数制 主要特点： ① 仅有两个不同的计数符号：0和1，其基数为2； ② 按“逢二进一”的规则计数。 例：( ) 2 = 1×25＋0×24＋1×23＋1×22＋0×21＋1×20＋1×2-1＋1×2-2 = = (45.75)10 目 录 退 出

34 （3）八进制数制 主要特点： ① 有八个不同的计数符号：0、1、2、3、4、5、6、7，其基数为8； ② 按“逢八进一”的规则计数。 例：(642)8 = 6×82 + 4×81 + 2×80 = (418)10 (10, 100 , , 110, 1)2 = ( )8 ( )8 = ( )2 目 录 退 出

35 （4）十六进制数制 主要特点： ① 有16个不同的计数符号：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A(10)、B(11)、C(12)、D(13)、E(14)、F(15)，其基数为16位； ② 按“逢十六进一”的规则计数。 例: (9B4.4)16 = 9× × × ×16-1 = ( )10 目 录 退 出

36 二──十六进制对照表 二进制 十六进制 0000 0001 1 0010 2 0011 3 0100 4 0101 5 0110 6 0111 7 1000 8 1001 9 1010 A 1011 B 1100 C 1101 D 1110 1111 E F 二──八进制对照表 二进制 八进制 000 001 1 010 2 011 3 100 4 101 5 110 6 111 7 目 录 退 出

37 小 结 无论是什么进制的数，都有两个共同点，即按基数来进、借位；用位权值来计数，均可以写成相应的展开式。 设有一个A进制的数，则若该数为BnBn-1…B2B1B0.B-1B-2…B-m，则该数可以写成其对应的展开式如下： Bn×An + Bn-1×An-1 +…+ B2×A2 + B1×A1 + B0×A0 + B-1×A-1 + B-2×A-2 +… + B-m×A-m 目 录 退 出

38 2、 二进制与十进制之间的相互转换 （1）十进制整数转换为二进制整数——“除2取余” （2）十进制小数转换为二进制小数——“乘2取整” （3）带整数和小数的二进制数转换为十进制数——由方法一和方法二综合组成。 目 录 退 出

39 例1：(13)10 = ( )2 余数 二进制数低位 2 1 3 1 6 2 2 3 1 1 2 1 二进制数高位 目 录 退 出

40 例1：(13)10 = ( )2 1101 余数 二进制数低位 2 1 6 2 2 3 1 1 2 1 二进制数高位 目 录 退 出

41 例2： (0.6875)10 = ( )2 整数 × 2 二进制数高位 1. 1 × 2 0. × 2 1. 5 0 1 × 2 二进制数低位 1. 1 目 录 退 出

42 例2： (0.6875)10 = ( )2 0.1011 整数 × 2 二进制数高位 1. 1 × 2 0. × 2 1. 5 0 1 二进制数低位 × 2 1. 1 目 录 退 出

43 例3：( )10 =(13)10+(0.6875)10 =(1101)2+(0.1011)2=( )2 例4：( )2 =1×22 + 0×21 +1×20 = = (5.625)10 + 1× ×2-2 +1×2-3 目 录 退 出

44 3、计算机中采用二进制 数的优点 （1）便于用电子器件模拟表示 （2）节约设备 （3）运算简单 （4）可靠性高 目 录 退 出

45 4、二进制与八进制、十六进制之间的相互转换
(1) 二进制数转换成八进制数：以小数点为分界点，左右三位一节，不足三位以零补足三位。 例:　( ) 2=(101, )=(55.2)8 (2)八进制数转换成二进制数：将每位八进制数码以三位二进制数表示。 例:　(76.42) 8=( )2=( )2 目 录 退 出

46 (3)二进制数转换成十六进制数：以小数点为分界点，左右每四位一节，不足四位以零补足四位。
( )2 = (11,1101, ,0101,1000)2 = (3DB.958)16 (4)十六进制数转换成二进制数：将每位十六进制数码以四位二进制数表示。 例:　(A3B.C) 16 = ( )2 = ( )2 目 录 退 出

47 二、计算机中数的表示方法 计算机中的数据： ①数值型数据：128，(32.56)8；
②非数值型数据：“学生”、“ ”。 1. 计算机中数的有关概念 ① 数的长度 在计算机中，数的长度按比特（bit)来计算。但因存储容量常以“字节”为计量单位，所以数据长度也常以字节为单位计算。 1字节（byte)=8比特（bit） 目 录 退 出

48 ② 数的符号 一般用数的最高位（左边第一位）来表示数的正负号，并约定以“0”表示正，以“1”表示负。 目 录 退 出

49 2. 原码、反码、补码 （1）原码 原码就是用最高位表示数的正、负号，0表示正，1表示负，而数值部分用最高位以后的若干位来表示。 例：二进制数 的原码表示为： 二进制数 － 的原码表示为： （2）反码 原码变反码的规则为：正数的反码与原码相同；负数的反码是将它的原码除符号位外逐位取反。 目 录 退 出

50 例：二进制数 的反码表示为： 二进制数 － 的反码表示为： （3）补码 补码的取码原则是：正数的补码和其原码相同；负数的补码是它的原码除符号位外逐位取反（即0变1，1变0），最后在末位加1。 例：二进制数 的补码表示为： 二进制数 － 的补码表示为： 目 录 退 出

51 采用补码来表示正、负整数时，+0 和－ 0 的取码是完全相同的，而原码对+0和－ 0 的取码是不相同的。
原码、补码的几个例子 十进制 原 码 补 码 87 -87 127 -127 -0 采用补码来表示正、负整数时，+0 和－ 0 的取码是完全相同的，而原码对+0和－ 0 的取码是不相同的。 目 录 退 出

52 补码的加减法可用下列公式进行： [ X + Y ]补 = [ X ]补 + [ Y ]补 [ X －Y ]补 = [ X ]补 + [－ Y ]补 [[ X ]补] 补= [ X ]原 目 录 退 出

53 例： 设 X= Y=59 求X +Y = ？ X－Y = ？ 由 [ X ]补 = [ Y ]补= [ -Y ]补= [ -Y ]原= 故 [ X + Y ]补 = [ X ]补 + [ Y ]补= 得 X + Y = = ( + 103)10 由 [ X －Y ]补 = [ X ]补 + [－ Y ]补= [ X －Y ]原 = [[ X－Y ]补]求补= 得 X－Y = = (- 15)10 目 录 退 出

54 三、信息编码 十进制数与8421BCD编码表 1. 数值型数据的编码 目 录 退 出 1011 0001 0000 0001 0010
1. 数值型数据的编码 十进制数与8421BCD编码表 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1 2 3 4 5 6 7 1000 1001 十进制数 8421BCD码 8 9 10 11 12 13 14 15 目 录 退 出

55 2. 字符数据的编码 （1）西文字符的ASCII编码 （2）汉字字符的编码 ① 汉字交换码 目 录 退 出 GB2312编码总体布局
2. 字符数据的编码 （1）西文字符的ASCII编码 （2）汉字字符的编码 ① 汉字交换码 GB2312编码总体布局 GB2312编码局部表 目 录 退 出

56 ② 汉字机内码 ③ 汉字输入码 ④ 汉字字形码 ⑤ 国标GB18030－2000 输入码、机内码、字形码之间的关系 用户 键盘 转换程序
存储器 汉字库及程序 显示器/打印机 输入汉字 输入编码 机内码 输出 字形编码 目 录 退 出