信息技術基礎B-chap1

信息技術基礎B2023/2/11第一章信息技術與計算機文化1.1計算機技術概述1.2計算機中信息的表示1.4計算機系統的組成1.5微型計算機的硬件系統

第一章計算機基礎知識1.3計算機中非數值信息的表示2023/2/12第一章信息技術與計算機文化1.1.1計算機的概念1.1.2計算機的起源與發展

1.1.3計算機的特點及分類

1.1.4計算機應用

1.1.5計算機的發展趨勢

1.1

計算機技術概述

2023/2/13第一章信息技術與計算機文化

計算機（Computer）是一種能夠接收和存儲信息，并按照存儲在其內部的程序（這些程序是人們意志的體現）對輸入的信息進行加工、處理，得到人們所期望的結果，然后把處理結果輸出的高度自動化的電子設備。1.1.1計算機的概念2023/2/14第一章信息技術與計算機文化1.計算機的起源

計算工具

對數計算尺機械計算機

通用數字計算機ENIAC1.1.2計算機的起源與發展2023/2/15第一章信息技術與計算機文化第一臺計算機ENIAC（1）共使用約18800個真空電子管；耗電量為140千瓦；占地約140平方米。運算速度為每秒5000次加法，或者400次乘法，比機械式的繼電器計算機快1000倍。當“埃尼阿克”公開展出時，一條炮彈的軌道用20秒種就能算出來，比炮彈本身的飛行速度還快。它是按照十進制，而不是按照二進制來操作。2023/2/16第一章信息技術與計算機文化年代名稱元件語言應用第一代1946年～1957電子管計算機電子管

機器語言

匯編語言

科學計算

第二代1958～1964晶體管計算機

晶體管

高級程序設計語言

數據處理

第三代1965～1970集成電路計算機

中小規模集成電路

高級程序設計語言

廣泛應用到各個領域

第四代

1970年～現在

集成電路計算機

超大規模集成電路

面向對象的高級語言網絡時代

2.計算機的發展

2023/2/17第一章信息技術與計算機文化1.計算機的特點運算速度快存儲容量大通用性強工作自動化精確性高1.1.3計算機的特點及分類2023/2/18第一章信息技術與計算機文化2.計算機的分類（1）按處理數據的形態分類

模擬計算機數字計算機混合計算機（2）根據使用范圍劃分

通用計算機專用計算機

（3）根據性能劃分1.1.3計算機的特點及分類巨型機大型、中型計算機小型計算機微型計算機工作站2023/2/19第一章信息技術與計算機文化科學計算2.信息處理3.自動控制4.計算機輔助系統5.人工智能6.網絡與通信7.家庭管理與娛樂1.1.4計算機應用

2023/2/110第一章信息技術與計算機文化1.巨型化2.微型化3.網絡化4.智能化5.多媒體化1.1.5計算機的發展趨勢

2023/2/111第一章信息技術與計算機文化1.2.1數制的基本概念

1.2計算機中信息的表示1.2.2各種進制間的轉換

1.2.3計算機的信息存儲單位

2023/2/112第一章信息技術與計算機文化生產實踐和日常生活中，數的表示規則稱為數制。想一想，生活中有哪些數制？1.2.1數制的基本概念

2023/2/113第一章信息技術與計算機文化常用的進位計數制數碼：一組用來表示某種數制的符號。如：1、2、3、4、A、B、C、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等。基數：數制所使用的數碼個數稱為“基數”或“基”，常用“R”表示，稱R進制。如二進制的數碼是：0、1，基為2。位權：指數碼在不同位置上的權值。在進位計數制中，處于不同數位的數碼，代表的數值不同。2023/2/114第一章信息技術與計算機文化十進制、二進制、八進制、十六進制之間的對應關系十進制二進制八進制十六進制十進制二進制八進制十六進制0123456780110111001011101111000012345671001234567891011121314151617100110101011110011011110111110000100011112131415161720219ABCDEF10112023/2/115第一章信息技術與計算機文化1.2.2.數制的轉換二進制、八進制、十六進制數轉化為十進制數

對于任何一個二進制數、八進制數、十六進制數可以寫出它的按權展開式，再進行計算即可。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=41227.52023/2/116第一章信息技術與計算機文化十進制數轉化為二進制數

（整數部分：除2取余；小數部分：乘2取整）（1）整數部分的轉換

除r取余,從末位取起

即：把一個十進制的整數不斷除以所需要的基數r，取其余數（除r取余法），就能夠轉換成以r為基數的數。2023/2/117第一章信息技術與計算機文化(2)小數部分的轉換乘r取整，順序取起即：將一個十進制小數轉換成r進制小數時，將十進制小數不斷地乘以r，并取整，直到小數部分為0或滿足精度為止。這稱為乘r取整法。例如：(0.625)D=()B

乘2取整：

0.625

×2

1.2501×2

0.5000×2

1.0001結論：(0.625)D=(0.101)B2023/2/118第一章信息技術與計算機文化（3）混小數的轉換

如果十進制數包含整數和小數兩部分，則必須將十進制小數點兩邊的整數和小數部分分開，分別完成相應的轉換，然后，再把r進制整數和小數部分組合在一起。

練習：

(115.625)D=(1110011.101)B2023/2/119第一章信息技術與計算機文化二進制3位分組011111101.101轉換為八進制數375.5二進制與十六進制相互轉換（4位一組）二進制與八進制相互轉換（3位一組）

二進制轉換到八進制，只要將二進制數從小數點開始，整數部分從右向左3位一組，小數部分從左向右3位一組（不足3位補零）二進制4位分組10110001.1010轉換位十六進制數B1.A2023/2/120第一章信息技術與計算機文化位（bit）：簡記為b，也稱為比特，是計算機存儲數據的最小單位。一個二進制位只能表示一個0或1字節（byte）：存儲信息的基本單位，8個位構成一個字節字（word）：計算機處理數據時，CPU通過數據總線一次存取、加工和傳送的數據稱為字，計算機的運算部件能同時處理的二進制數據的位數，稱為字長1.2.3計算機的信息存儲單位2023/2/121第一章信息技術與計算機文化1.3計算機中非數值信息的表示1）字符編碼目前采用的字符編碼，主要是ASCII碼，它是AmericanStandardCodeforInformationInterchange的縮寫（美國標準信息交換代碼），已被國際標準化組織ISO采納，作為國際通用的信息交換標準代碼。ASCII碼是一種西文機內碼，有7位ASCII碼和8位ASCII碼兩種，7位ASCII碼稱為標準ASCII碼，8位ASCII碼稱為擴展ASCII碼。7位標準ASCII碼用一個字節（8位）表示一個字符，并規定其最高位為0，實際只用到7位，因此可表示128個不同字符。同一個字母的ASCII碼值小寫字母比大寫字母大32。2023/2/122第一章信息技術與計算機文化2）漢字編碼漢字交換碼：用連續的兩個字節來表示一個漢字，我國第一個漢碼字符集標準—GB2312-80（國標碼）漢字機內碼：為了區分漢字和ASCII碼，在計算機內部表示漢字時把把交換碼（國標碼）兩個字節最高位改為1，稱為“機內碼”。機內碼是真正的計算機內部用來存儲和處理漢字信息的代碼漢字字形碼：記錄漢字的外形，是漢字的輸出形式。通常有兩種方法：點陣碼和矢量碼漢字輸入碼(漢字外形碼）：根據編碼規則是按照讀音還是字形分為：流水碼、音碼、形碼和音形結合碼四種。智能ABC、微軟拼音等漢字輸入法為音碼。五筆字型為形碼2023/2/123第一章信息技術與計算機文化1.4計算機系統1.4.1

計算機硬件系統

1.4.2

計算機軟件系統

1.4.3.指令系統和程序設計語言2023/2/124第一章信息技術與計算機文化2023/2/125第一章信息技術與計算機文化馮諾依曼

(Johnvoneumann)

美籍匈牙利科學家，提出了存儲程序工作原理決定了計算機硬件系統的五個基本組成部分，奠定了現代計算機的基本結構。1.4.1

計算機硬件系統2023/2/126第一章信息技術與計算機文化計算機由運算器、存儲器、控制器、輸入設備、輸出設備五大部件組成。控制器運算器存儲器輸入設備輸出設備（主機）（CPU）數據指令結果2023/2/127第一章信息技術與計算機文化中央處理器(CPU)CPU(CentralProcessingUnit)組成： 控制器 運算器

寄存器CPU是計算機系統的核心。微型計算機的CPU稱為微處理器(中央處理器）。不是單獨的元件，存在于控制器和運算器中！2023/2/128第一章信息技術與計算機文化

1、控制器--------計算機的神經中樞控制器對輸入的指令進行分析，并統一控制計算機的各個部件以完成一定的任務。它是指揮整個計算機有條不紊地自動執行程序的元件。2023/2/129第一章信息技術與計算機文化2、運算器運算器由算術運算單元ALU、寄存器和一些控制門組成。其主要任務是執行各種算術運算和邏輯運算。運算器算術運算單元寄存器控制門運算暫存操作數和運算結果。決定哪些數參與運算2023/2/130第一章信息技術與計算機文化3、存儲器存儲器是計算機中具有記憶能力的部件，用于保存和記錄原始數據、運算步驟（指令）、中間結果及最終結果。存儲器分為:內存儲器（主存儲器）外存儲器（輔助存儲器）2023/2/131第一章信息技術與計算機文化存儲器的組成內存儲器RAM(RandomAccessMemory)

隨機存取存儲器：可讀寫，斷電后內容消失。ROM(ReadOnly)

只讀存儲器：只讀不寫，內容永久保存。

高速緩存（Cache）：協調CPU與內存之間的速度差。外存儲器磁盤光盤閃存磁帶

2023/2/132第一章信息技術與計算機文化4、輸入/輸出設備輸入設備：

鍵盤 鼠標 掃描儀數字化儀 條形碼閱讀器 數碼相機

A/D轉換器輸出設備：

顯示器 打印機 音箱繪圖儀

D/A轉換器2023/2/133第一章信息技術與計算機文化1.4.2

計算機軟件系統

計算機經歷了多個發展階段，但始終發揮重要作用的是著名的馮·諾伊曼原理，即“存儲程序工作原理”原理。采用該思想后，使計算機的全部運算過程成為真正的自動過程。1.存儲程序工作原理2023/2/134第一章信息技術與計算機文化2.計算機軟件基礎軟件的概念： 軟件是指計算機運行所需的程序、數據和有關文檔的總和。軟件系統的分類：系統軟件應用軟件2023/2/135第一章信息技術與計算機文化軟件系統軟件應用軟件操作系統語言處理程序系統支撐和服務程序數據庫管理系統文檔處理軟件教育與娛樂軟件信息管理軟件2023/2/136第一章信息技術與計算機文化1）系統軟件（1）操作系統

操作系統（OS，OperatingSystem）是一組對計算機資源進行控制與管理的系統化程序集合，它是用戶和計算機硬件系統之間的接口。操作系統是直接運行在裸機上的最基本的系統軟件，任何其他軟件必須在操作系統的支持下才能運行。操作系統是一個龐大的管理控制程序，它大致包括如下五個管理功能：處理器管理、作業管理、存儲器管理、設備管理、文件管理。運行環境：實時操作系統分時操作系統批處理操作系統用戶數量：單用戶操作系統多用戶操作系統

同時管理的進程：單用戶單任務操作系統eg：DOS單用戶多任務操作系統eg：Windows多用戶多任務操作系統eg：UNIXLINIX2023/2/137第一章信息技術與計算機文化（2）語言處理程序各種程序設計語言所編寫的源程序，計算機是不能直接執行的，必須經過翻譯（對匯編語言源程序是匯編，對高級語言源程序則是編譯或解釋）才能執行，這些翻譯程序就是語言處理程序。語言處理程序包括匯編程序、編譯程序和解釋程序。語言處理程序的基本功能是把高級語言或匯編語言編寫的源程序翻譯成機器可執行的二進制語言程序。2023/2/138第一章信息技術與計算機文化（3）服務程序這些程序又稱工具軟件，如系統診斷程序、調試程序、排錯程序、編輯程序、查殺病毒程序等等，都是為維護計算機系統的正常運行或支持系統開發所配置的軟件系統。（4）數據庫管理系統主要用來建立存儲各種數據資料的數據庫，并進行操作和維護。在IBM-PC系列微型計算機上運行的最普及的數據庫管理系統有FoxBASE+，FoxPro和VisualFoxPro，Access，以及大型數據庫管理系統Oracle，DB2，SQLServer等。2023/2/139第一章信息技術與計算機文化2）應用軟件為解決計算機各類應用問題而編寫的軟件.例如：MicrosoftOfficeWPSOfficeAdobePhotoshop2023/2/140第一章信息技術與計算機文化1.4.3.指令系統和程序設計語言1）指令2）程序為解決某一問題而設計的有序指令的集合。指示計算機執行某種操作的命令。包括操作碼和地址碼兩部分2023/2/141第一章信息技術與計算機文化1.4.3.指令系統和程序設計語言3）程序設計語言程序設計語言可以分為機器語言、匯編語言和高級語言三類。機器語言（二進制指令代碼）匯編語言（符號代碼）高級語言（容易理解的代碼）高級語言轉換為機器語言兩種方法：

1.解釋：一邊翻譯，一邊執行

2.編譯：先翻譯，生成目標文件。后執行2023/2/142第一章信息技術與計算機文化1.5微型計算機系統的硬件系統1.5.1

微機的主要性能指標1.5.2

常見微型計算機的硬件設備2023/2/143第一章信息技術與計算機文化1.5.1微