MPA电子政务技术专题讲座之

资料来源于网络，综合整理[e-mail]计算机、网络与信息系统基础目录计算机发展简史计算机基础知识计算机硬件系统计算机软件系统数据库与信息系统多媒体应用技术计算机网络信息安全电子政务的应用1642法帕斯卡机械加法器Pascaline1670德莱布尼兹改进Pascaline，加入乘法、除法和平方根运算，并提出二进制计算的概念，使高速自动运算成为可能1822英巴贝奇设计差分机利用机器编制数表1834完成分析机设计方案，可以做数值运算和逻辑运算1888美霍勒瑞斯机电式穿孔卡系统－制表机，将机械设计原理与信息自动比较和分析方法结合起来的统计分析机1896创办制表机公司，1911年组建计算机制表记录公司，1924年改为国际商用机器公司，IBM1938德朱斯第一台二进制计算机Z-1，Z-3第一台通用程序控制的机电计算机1944美艾肯通用型机电计算机MARK-I,1947年MARK-II计算机发展简史计算机发展简史2.电子计算机的诞生1946年2月,美国宾夕法尼亚大学物理学家莫克利和电气工程师埃克特研制成功了世界上第一台通用电子数字计算机(ENIAC)。ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator)电子数值积分计算机电子管:18800只电阻:70000个电容:10000只继电器:1500个耗电:140kW/h占地:170m2重量:30吨速度:5000次/秒计算机发展简史3、存储程序式计算机—冯·诺依曼机（EDSACElectronicDelayStorageAutomaticCalculator)美籍匈牙利人冯·偌依曼（JohnVonNeumann）教授于1946年6月提出了“存储程序”的设想：将组成解题程序的一条条指令，象数据一样采用二进制编码方式事先存入计算机中，运行时只须顺序取出这些指令，经译码后执行相应的操作即可。从而可以实现真正的全自动运算。1949.5第一台EDVAC(ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer离散变量自动电子计算机)诞生在英国剑桥大学。计算机发展简史4、电子计算机的发展阶段代别第一代1946-1957第二代1958-1964第三代1965-1969第四代1970-现在电子器件电子管晶体管集成电路大规模和超大规模集成电路存储器延迟线,磁鼓磁带,纸带磁芯,磁鼓磁带,磁盘半导体存储器磁带,磁盘半导体存储器磁盘,光盘运算速度5000-几万次/秒几十万-百万次/秒百万-几百万次/秒几百万-几亿次/秒处理方式机器语言汇编语言监控程序编译语言实时处理操作系统分时处理网络操作系统应用领域科学计算～数据处理～过程控制各行各业典型机种ENIACEDVACIBM7090CDC6600IBM360PDP-11VAX-11IBM-PC计算机发展简史5.计算机的发展趋势⑴巨型化(功能巨型化)巨型化是指具有高速运算、大存储容量和功能强大的巨型计算机系统,百亿次每秒。如ILLIAC-IV、银河机。⑵微型化(体积微型化)包括台式微机、笔记本电脑、掌上电脑。⑶网络化(资源网络化)网络化是指利用通信技术和计算机技术，把分散在不同地点的计算机互联起来，按照网络协议相互通信，以使所有用户均可共享软件、硬件和数据资源的目的。如，Internet。⑷智能化(处理智能化)智能化就是要求计算机能模拟人的感觉和思维能力。如专家系统和智能机器人，“深蓝”战胜卡斯帕罗夫。6.未来第五代计算机的展望（基本元件创新）⑴神经网络计算机：神经元⑵生物计算机：生物芯片⑶光子计算机：光子代替电子⑷超导计算机：超导元件和电路组成计算机发展简史7、微型计算机的发展阶段（属第四代计算机）由集成电路构成的中央处理器，称作微处理器。第一代微型机(1971年,4位)，Intel4004第二代微型机(1972--1977年,8位,6m)，Intel8080,Motorola6800,Zilog80第三代微型机(1978--1983年,16位,4m)，Intel8086/80286,M68000,Z8000第四代微型机(1984--,32位,2m)，Intel80386/80486,M68020,HP-32,MAC-32第五代微型机(1993--现在,64位)，Pentium第一章：计算机基础知识计算机概述什么是计算机计算机是一种能对各种信息进行存储和高速处理的工具或电子机器。提高人类脑力劳动的效能对上述定义要强调两点：①计算机不仅是一个计算工具，而且还是一个信息处理机。②计算机不同于其它任何机器，它能存储程序，并按程序的引导自动存取和处理数据。按计算机性能分类⑴巨型机(GiantComputer)速度达万亿次每秒，用于复杂的科学计算及军事等专用领域。⑵大型机(Large-ScaleComputer)它是指运算速度在每秒100万次～几千万次的计算机,如IBM,DEC,日立等都是大型机厂商。⑶中型机(Medium-ScaleComputer)⑷小型机(Minicomputer)DECPDP-11,VAX-II,DJS-130⑸微型机(Microcomputer)IBMPC/XT/AT,386,486,Pentium1.1.3计算机的特点运算速度快计算精度高取决与机器字长存储功能强便于存储检索具有逻辑判断能力具有自动运行能力完成枯燥乏味的重复性劳动1.1.4计算机的应用领域科学计算—数学计算如火箭运行轨迹、地质勘探、计算机仿真数据处理—如对信息进行收集、存储、整理、查询和传播过程检测与控制—实时采集检测数据，按最优方案对生产过程进行自动控制计算机辅助设计及辅助教学—CAD、CAM、CAI人工智能—机器人和专家系统网络功能—计算机之间的通信、资源共享，广泛应用☻任何进位计数制的要素：①基数：它是指各种进位计数制中允许选用基本数码的个数。例，如十进制的数码有：0,1,2,3,4,5,6,7,8,9则十进制的基数为10。②位权值：每个数码所表示的数值等于该数码乘以一个与数码所在位置相关的常数，这个常数叫做权值，也称为该位的位权。例如：123.4=1×102+2×101+3×100+4×10-1③进制：N进制必须是逢N进一。1.2计算机运算基础例题：（进制与权）⑴十进制数(decimal)的特点是逢十进一：(1010)10＝1×103＋0×102＋1×101＋0×100⑵二进制数(binary)的特点是逢二进一:(1010)2＝1×23＋0×22＋1×21＋0×20＝(10)10⑶八进制数(octal)的特点是逢八进一:(1010)8＝1×83＋0×82＋1×81＋0×80＝(520)10⑷十六进制数(hex)的特点是逢十六进一:(BAD)16＝11×162＋10×161＋13×160＝(2989)10☻几种常用数制数制十进制二进制八进制十六进制数码个数0,1,…,90,10,1,…,70,1,…,9,A,B,C,D,E,F基数102816规则逢十进一借一当十逢二进一借一当二逢八进一借一当八逢十六进一借一当十六权10i2i8i16i形式表示DecimalBinaryOctalHexadecimal注：①i为整数②(N)R=an-1Rn-1+an-2Rn-2+…+a1R1+a0R0+a-1R-1+…+a-mR-m其中：R表示基数，a表示某进制数的数码(不同进制数分别用d,b,q,h表示)八进制和十六进制是为了弥补二进制数字长过长而出现在计算机中的，它们主要用来描述存储单元的地址☻为什么要用八进制和十六进制？☻各种常用数制的对应关系十进制二进制八进制十六进制00000001000111200102230011334010044501015560110667011177810001089100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F总结：（数制的基本概念）对于N进制数，整数部分第i位的位权为Ni-1对于N进制数，小数部分第j位的位权为N-j基数位权☻不同进制数之间的相互转换①二进制—十进制▲方法：按权展开求和例如：(101.1)2=1×22+0×21+1×20+1×2-1=(5.5)10(或：101.1B=1×22+0×21+1×20+1×2-1=5.5D)②十进制－二进制▲方法:整数部分采用除2取余法小数部分采用乘2取整法(215.6875)10=(?)21.二进制与十进制数的互换例如，把十进制整数（215）10换成二进制数，结果是（11010111）2。2│215余1────────────────┐└─────│2│107余1──────────────┐│└─────││2│53余1────────────┐││└─────│││2│26余0──────────┐│││└────││││2│13余1────────┐││││└───│││││2│6余0──────┐│││││└───││││││2│3余1────┐││││││└───┌─┬┴┬┴┬┴┬┴┬┴┬┴┬┴┐2│1余1─┤1│1│0│1│0│1│1│1│└───└─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┘0最高位最低位例如把（0.6875）10转换成二进制小数，结果为（0.1011）20.6875┌─┬─┬─┬─┐×2│1│0│1│1│━━━━━└┬┴┬┴┬┴┬┘1.3750整数为1──────┘│││×2│││━━━━━│││0.7500整数为0────────┘││×2││━━━━━││1.5000整数为1──────────┘│×2│━━━━━│1.0000整数为1────────────┘练习一：(110001011)2=(?)10(1011000100)2=(?)10练习二：(1050.2625)10=(?)2(357.113)10=(?)2①二进制—八进制▲方法：三位并一位以小数点为起点向左右两端，每三位一组，不足三位的分别在两端补0，每组二进制数合并为一位八进制数。(1011100.00101011)2=(?)8(001,011,100.001,010,110)2=(134.126)8或=(134.126)o(134.126)o②八进制－二进制▲方法:一位拆三位(123.56)8=(?)2(123.56)8(001,010,011.101,110)2=(1010011.10111)22.二进制与八进制数的互换①二进制—十六进制▲方法：四位并一位以小数点为起点向左右两端，每四位一组，不足四位的分别在两端补0，每组二进制数合并为一位十六进制数。(1011100.00101011)2=(?)165C.2B(0101,1100.0010,1011)2=(5C.2B)16=(5C.2B)H②十六进制－二进制▲方法:一位拆四位(1A2.DC)16=(?)2(1A2.DC)16(0001,1010,0010.1101,1100)2=110100010.110111)23.二进制与十六进制数的互换1.5计算机结构及工作原理计算机的基本组成：硬件系统+软件系统硬件系统——各功能部件的集合，是构成计算机的物理装置，是看得见、摸得着的一些实实在在的有形实体。（中央处理器、存储器、I/O设备）。软件系统——各种程序与有关数据的集合。有了软件，用户可以不必了解计算机本身就能使用计算机，因此软件是用户和计算机的接口。（系统软件、应用软件）△计算机硬件有五大功能部件：运算器(ArithmeticLogicUnit，简称ALU)控制器(Controller)存储器(Memory)输入设备(InputDevice)输出设备(OutputDevice)中央处理器CentralProcessingUnit,简称CPU内存储器外存储器1.5.1计算机的硬件结构△计算机硬件结构的重要特点：——总线(Bus)结构总线结构将信号线分成三大类：数据总线（DateBus）地址总线（AddressBus