第一章信息技术与计算机基础知识

第一章信息技术与计算机基础知识制作人：宋平莲第一章信息技术与计算机基础知识1.1信息与信息技术1.2计算机概述1.3计算机的数制及字符编码1.4计算机字符的编码1.5计算机系统的组成1.6多媒体技术概述结束1.1信息与信息技术1.1.1信息与数据1.1.2信息时代的特征1.1.3信息技术1.1.4信息化建设返回信息与数据信息就是对人类有一定意义的一系列符号的集合，它是一种资源，能给人类提供有用的消息，能以多种形式传播并为人类所感知。数据是指某种符号记录，用来描述事物的一些特征。信息与数据是不同的，信息有意义，而数据没有。返回信息时代的特征1．知识经济2．知识爆炸返回信息技术定义：信息技术是指在计算机和通信技术支持下用以获取、加工、存储、变换、显示和传输文字、数值、图像以及声音信息，包括提供设备和提供信息服务两大方面的总称内容：信息基础技术、信息系统技术、信息应用技术返回信息化建设1、信息化与信息化社会信息化是指培育、发展以智能化工具为代表的新的生产力并使之造福于社会的历史过程。2、信息高速公路“信息高速公路”是一个交互式的多媒体通信网络，它以光纤为“路”，以电话、电脑、电视、传真的多媒体终端为“车”，既能传输语言和文字，又能传输数据和图像，使信息的高速传递、共享和增值成为可能。信息化建设3、我国的信息化建设三金工程：金桥、金关、金卡四大互联网：中国互联网（Chinanet）中国科技网（CSTnet）中国教育科研网（CERnet）中国金桥网（ChinaGBN）信息化建设4、信息技术对社会的负面影响信息过度增长，导致信息爆炸；信息失真和信息污染；知识产权受到侵害；对国家主权和利益的冲击；对传统道德意识的弱化；计算机犯罪5、计算机文化所谓计算机文化，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。计算机文化最早出现在20世纪80年代初。返回1.2计算机概述1.2.1计算机的发展历程1.2.2计算机的特点1.2.3计算机的分类1.2.4计算机的应用1.2.5计算机的新技术与发展趋势返回计算机的发展历程1946年2月，世界上第一台电子计算机ENIAC在美国宾西法尼亚大学研制成功。ENIAC的问世具有划时代意义，表明电子计算机时代的到来。计算机的发展历程年代名称元件语言应用第一代1946年～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高级程序设计语言广泛应用到各个领域第四代1970年～现在集成电路计算机集成电路面向对象的高级语言网络时代返回计算机的特点1、运算速度快2、计算精度高3、记忆能力强4、复杂的逻辑判断能力5、高度自动化返回计算机的分类1、按计算机处理数据的方式分类数字计算机、模拟计算机、模数混合式计算机2、按用途分类通用机、专用机3、按计算机的规模分类巨型计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机返回计算机的应用1、科学计算2、数据处理3、计算机辅助系统4、过程控制5、电子商务6、虚拟现实返回计算机的新技术与发展趋势1、计算机的新技术芯片制造技术、并行处理技术、网格技术、蓝牙技术、嵌入技术2、计算机的发展趋势巨型化、微型化、网络化、智能化返回1.3计算机的数制及字符编码1.3.1数制的基本概念1.3.2常用的几种数制1.3.3各类数制间的转换1.3.4数值数据的表示1.3.5计算机中数据的存储单位返回数制的基本概念•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。•基数：数制所使用的数码个数称为“基数”或“基”，常用“R”表示，称R进制。如二进制的数码是：0、1，基为2。•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。返回常用的几种数制1、十进制基数为10，即“逢十进一”，含有十个数字符号0~9，位权为10i。2、二进制基数为2，即“逢二进一”，含有两个数字符号0、1，位权为2i。3、八进制基数为8，即“逢八进一”，含有八个数字符号0~7，位权为8i。4、十六进制基数为16，即“逢十六进一”，含有十六个数字符号0~9、A~F，位权为16i。返回各种数制间的转换1、非十进制数转换成十进制数–对于任何一个二进制数、八进制数、十六进制数可以写出它的按权展开式，再进行计算即可。–例如：（1111.11）2=1×23+1×22+1×21+1×20+1×2-1+1×2-2=15.75（A10B.8）16=10×163+1×162+0×161+11×160+8×16-1=41227.5各种数制间的转换2、十进制数转换成二进制数•对于整数部分采用除2取余法，即逐次除以2，直至商为0，得出的余数倒排，即为二进制各位的数码。•小数部分采用乘2取整法，即逐次乘以2，从每次乘积的整数部分得到二进制数各位的数码。各种数制间的转换3、二进制数与八进制或十六进制数间的转换二进制数转换成八进制数的方法是：将二进制数从小数点开始，对二进制整数部分向左每3位分成一组,对二进制小数部分向右每3位分成一组，不足3位的分别向高位或低位补0凑成3位。每一组有3位二进制数，分别转换成八进制数码中的一个数字，全部连接起来即可。二进制数转换成十六进制数的方法与上面类似返回数值数据的表示1、机器数机器数表示的范围受到字长和数据的类型的限制。2、数的定点和浮点表示定点小数：小数点准确固定在数据某一个位置上的小数。浮点数的表示方法：对应于科学计数法。3、带符号数的表示表示方法有原码、反码、补码返回计算机中数据的存储单位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一个0或1。2、字节（Byte）字节是存储信息的基本单位。8个位构成一个字节。3、字（Word）计算机处理数据时，CPU通过数据总线一次存取、加工和传送的数据称为字。返回1.4计算机字符的编码1.4.1字符的编码1.4.2汉字的编码返回字符的编码目前采用的字符编码，主要是ASCII码，它是AmericanStandardCodeforInformationInterchange（美国标准信息交换码）的缩写。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码可表示128个不同字符，8位扩展ASCII码可表示256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。返回汉字编码1、汉字信息交换码（国标码）2、汉字输入码3、汉字内码4、汉字字形码5、汉字地址码返回1.5计算机系统的组成1.5.1计算机系统概述1.5.2计算机系统的基本结构原理1.5.3微型机硬件部件及其功能1.5.4计算机指令和程序设计语言1.5.5计算机软件系统返回计算机系统概述计算机系统由硬件系统和软件系统组成。硬件是指肉眼看得见的机器部件。软件是程序及有关文档的总称。计算机系统是一个整体，既包括硬件又包含软件，两者缺一不可。没有安装任何软件的计算机称为“裸机”返回计算机系统的基本结构原理1、计算机的基本结构运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备2、采用二进制即便于硬件的物理实现又有简单的运算规则3、存储程序返回微型机硬件部件及其功能1、中央处理器中央处理器（CPU）主要包括控制器与运算器。CPU的性能指标直接决定了由它构成的微型计算机系统的性能指标。CPU的性能指标主要有字长和时钟主频。微型机硬件部件及其功能2、存储器存储器是计算机中用于存放程序和数据的部件。存储器分为两大类：内存储器和外存储器，简称内存和外存。内存储器又称为主存储器，外存储器又称为辅助存储器。微型机硬件部件及其功能3、输入设备•输入设备的主要功能是把原始数据和处理这些数据的程序，转换为计算机能够识别的二进制代码，通过输入接口输入到计算机的存储器中，供CPU调用和处理。•常用的输入设备有：鼠标器、键盘、扫描仪、数字化仪、数码摄像机、条形码阅读器、数码相机、A/D转换器等微型机硬件部件及其功能4、输出设备•输出设备是指从计算机中输出信息的设备。它的功能是将计算机处理的数据、计算结果等内部信息，转换成人们习惯接受的信息形式（如字符、图形、声音等），然后将其输出。最常用的输出设备是显示器和打印机，还有绘图仪、各种数模转换器（D/A）等。•从信息的输入输出角度来说，磁盘驱动器和磁带机既可以看作输入设备，又可以看作输出设备。微型机硬件部件及其功能5、总线总线就是系统部件之间传送信息的公共通道。根据所连接的部件不同分为内部总线、系统总线和扩展总线6、微型计算机的主要技术指标字长：总是8的倍数计算速度：可用时钟主频和运算速度来评价存储容量：主要指内存储器的容量。返回计算机指令和程序设计语言1、计算机指令指令就是给计算机下达的一道命令。一条指令必须包括操作码和操作数两部分。2、程序所谓程序就是用程序设计语言描述的、用于控制计算机完成某一特定任务的程序设计语言语句的集合。3、程序设计语言机器语言、汇编语言、高级语言返回计算机软件系统•软件是指使计算机运行所需的程序和有关的文档。计算机执行某种操作的命令,称为指令。•计算机软件通常可分为系统软件和应用软件两大类。1、系统软件系统软件是管理、监控和维护计算机资源（包括硬件和软件）、开发应用软件的软件。系统软件居于计算机系统中最靠近硬件的一层，它主要包括操作系统、语言处理程序、程序设计语言、数据库管理系统、支撑服务软件等。计算机软件系统（1）操作系统（OS，OperatingSystem）是一组对计算机资源进行控制与管理的系统化程序集合，它是用户和计算机硬件系统之间的接口。•按其运行的环境分为：实时操作系统、分时操作系统和批处理操作系统。•按其管理用户的数量可分为：单用户操作系统和多用户操作系统。•按同时管理的作业数又可分为：单用户单任务操作系统、单用户多任务操作系统和多用户多任务操作系统。计算机软件系统（2）语言处理系统•各种程序设计语言所编写的源程序，计算机是不能直接执行的，必须经过翻译（对汇编语言源程序是汇编，对高级语言源程序则是编译或解释）才能执行，这些翻译程序就是语言处理程序•语言处理程序包括汇编程序、编译程序和解释程序•语言处理程序的基本功能是把高级语言或汇编语言编写的源程序翻译成机器可执行的二进制语言程序。计算机软件系统（3）系统支撑和服务程序这些程序又称工具软件，如系统诊断程序、调试程序、排错程序、编辑程序、查杀病毒程序等等，都是为维护计算机系统的正常运行或支持系统开发所配置的软件系统。（4）数据库管理系统•主要用来建立存储各种数据资料的数据库，并进行操作和维护。•在IBM-PC系列微型计算机上运行的最普及的数据库管理系统有FoxBASE+，FoxPro和VisualFoxPro，Access，以及大型数据库管理系统Oracle，DB2，SQL2000等。计算机软件系统2、应用软件通用软件：为了解决某一类问题而设计的。专用软件：为了解决某一个问题而设计。返回1.6多媒体技术概述1、多媒体的概念媒体（Media）是指信息表示和传播的载体。例如，文字、声音、图形和图像等都是媒体，它们向人们传递各种信息。多媒体（Multimedia）是多种媒体的综合。与传统媒体相比，多媒体有几个突出的特点：数字化、集成性、交互性多媒体技术概述2、多媒体计算机多媒体个人计算机（MPC）是一种能够支持多媒体应用的微机系统。3、多媒体的应用•游戏•教育和培训•虚拟现实•Internet上的应用返回