計算機與信息處理課件2

1、計算機與信息處理課件2計算機與信息處理課件2課程要求須知課程簡介： 大學(xué)計算機基礎(chǔ)是全校各專業(yè)學(xué)生開設(shè)的第一門計算機信息類公共基礎(chǔ)課程，主要目的是了解計算機基本概念（硬、軟件結(jié)構(gòu)）；掌握計算機基本操作方法和技能：文字編輯(Word)、表格處理（Excel) 、演示文稿處理（Power point)、數(shù)據(jù)庫（Asess)，其次理解網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（Internet)和計算機職業(yè)法規(guī)等。 課程特點： 概念廣泛、邏輯嚴(yán)密、操作性強，需反復(fù)記憶和強化訓(xùn)練。 掌握途徑=基本概念+實踐應(yīng)用技能學(xué)習(xí)要求： 按時上課，認(rèn)真學(xué)習(xí)，完成作業(yè)，認(rèn)真實踐，理論聯(lián)系實際。要學(xué)有所悟，學(xué)有所用?？己耍赫n堂考勤（20%）+平時成績

2、（50%）+上機測驗（30%）課程要求須知課程簡介：計算機歷史與發(fā)展1計算機分類與特點 2計算機應(yīng)用領(lǐng)域3第一章 計算機與信息處理計算機中的數(shù)據(jù)編碼表示5計算機發(fā)展趨勢 4計算機歷史與發(fā)展1計算機分類與特點 2計算機應(yīng)用領(lǐng)域3第一章計算機歷史與發(fā)展1記住一個人：美籍匈牙利數(shù)學(xué)家、現(xiàn)代計算機之父：馮.諾依曼記住一日期：二十世紀(jì)四十年代、1946年記住一地點：美國賓夕法尼亞大學(xué) 記住一名稱：第一臺電子數(shù)字計算機ENIAC誕生 引發(fā)一件事：第三次工業(yè)（科技）革命，信息技術(shù)時代到來 信息成為重要的戰(zhàn)略資源信息業(yè)上升為最重要的產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)成為社會的基礎(chǔ)設(shè)施信息以文本、語言、音樂、圖形、圖像等多種形式表現(xiàn)

3、被稱為“第二文化”的“計算機文化” 現(xiàn)象2信息社會的特征1歷史事件計算機歷史與發(fā)展1記住一個人：美籍匈牙利數(shù)學(xué)家、現(xiàn)代計算機之 第一代（1946年1958年）；是以電子管作為計算機的邏輯元件，運算速度僅秒每幾千次。 第二代（1958年1964年）；是以晶體管作為計算機的邏輯元件，運算速度達(dá)每秒幾十萬次。 第三代（1964年1970年）；是邏輯元件采用中、小規(guī)模集成電路，運算速度每秒可達(dá)幾十萬次到幾百萬次。 第四代（1971年至今）；計算機邏輯器件采用大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路，運算速度可以達(dá)到每秒上千萬次到十萬億次。60多年來，計算機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷變化，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓寬。根據(jù)計算機采

4、用的物理器件，一般將計算機的發(fā)展劃分為四個階段。3計算機結(jié)構(gòu)發(fā)展 第一代（1946年1958年）；是以電子管作為計算 1971年誕生了世界上第一臺4位微型電子計算機MCS-4，是由美國Intel公司年輕的工程師馬欣.霍夫(M.E.Hoff)研制成功的。這臺微型計算機揭開了世界微型機發(fā)展的序幕。微型計算機發(fā)展亦經(jīng)歷了4個時段： 1.第一代微處理器 1972年，8位微處理器，它主要采用P溝道MOS(金屬氧化物半導(dǎo)體)電路，代表產(chǎn)品是Intel公司的Intel8008微處理器。 2.第二代微處理器 1973年，8位微處理器，采用速度較快的N溝道MOS技術(shù)，代表性的產(chǎn)品有Intel公司的Intel80

5、85、Motorola公司的M6800、Zilog公司的Z80等 3.第三代微處理器 1978年，16位微處理器，它采用了HMOS(H-High performance)新工藝，標(biāo)志性的產(chǎn)品有Intel公司的Intel8086、Z8000、M68000等。 4.第四代微處理器 1985年，32位微處理器，采用超大規(guī)模集成電路，代表產(chǎn)品有Intel 80386，目前64位機乃至“雙核”已經(jīng)運用成熟。Pentium（奔騰） IntelCore （酷睿） 1971年誕生了世界上第一臺4位微型電子計算機M計算機分類與特點 21 .按功能分為： 通用計算機 專用計算機 工業(yè)控制機2 .按工作原理可分為：

6、 電子數(shù)字計算機 電子模擬計算機 模擬、數(shù)字混合計算機3 .按規(guī)模則可分為： 通用機 巨型機 小型機 微型機 運算速度快、精度高 存儲容量大 具有邏輯判斷能力 自動化程度高 通用性強 工作可靠 具有多媒體處理功能特點分類計算機分類與特點 21 .按功能分為： 運算速度快、精度高計算機應(yīng)用領(lǐng)域3 科學(xué)計算（數(shù)值計算）：指用于完成科學(xué)研究和工程技術(shù)中提出的數(shù)學(xué)問題的計算。 數(shù)據(jù)處理：指對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理,如分析、合并、分類、統(tǒng)計等。 過程控制（實時控制）：指用計算機及時采集數(shù)據(jù)后，按最佳值迅速地對控制對象進(jìn)行反饋控制。 計算機輔助系統(tǒng)：主要包括計算機輔助設(shè)計CAD、計算機輔助制造CAM、計算

7、機輔助教育CBE、計算機輔助教學(xué)CAI和計算機管理教學(xué)CMI等。 人工智能：是指模擬人腦進(jìn)行演繹推理和采取決策的思維過程。 電子商務(wù)(E-Business)：指通過計算機網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行商務(wù)活動。 計算機應(yīng)用領(lǐng)域3 科學(xué)計算（數(shù)值計算）：指用于完成科學(xué)計算機發(fā)展趨勢 4 計算機發(fā)展的五種趨向：巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、多媒體化和智能化。 巨型化：是指發(fā)展高速度、大存儲量和強功能的巨型計算機。 微型化：是指進(jìn)一步提高集成度，研制更高性能、更加可靠、體積更加小巧的微型計算機。 網(wǎng)絡(luò)化：是指把各自獨立的計算機用通訊線路連接起來，以充分利用計算機的寶貴資源進(jìn)行信息交流。 多媒體化：集文字、圖形、圖像、聲音等多種

8、信息媒體為一體進(jìn)行處理。 智能化：是指讓計算機具有模擬人的感覺和思維過程的能力，具有解決問題和邏輯推理的功能。與此同時，又有許多高性能的、功能奇特且具有智能化的新概念計算機正應(yīng)運而生，如光學(xué)計算機、量子計算機、生物計算機、超導(dǎo)計算機等，使得計算機世界更加絢麗多姿。計算機發(fā)展趨勢 4 計算機發(fā)展的五種趨向：巨型化、微計算機中的數(shù)據(jù)編碼表示5在計算機中采用二進(jìn)制碼的原因是： 1.二進(jìn)制碼在物理上最容易實現(xiàn)。 2.二進(jìn)制碼用來表示的二進(jìn)制數(shù)及編碼、計數(shù)、加減運算規(guī)則簡單 3.二進(jìn)制碼的兩個符號“1”和0”正好與邏輯命題的兩個值 “真”和“假”相對應(yīng)，為計算機實現(xiàn)邏輯運算和程序中的邏輯判斷提供了便利的

9、條件。 4.與電子部件的二態(tài)性相對應(yīng)。如 電源的 “開” “ 1 ”；“斷” ”0“1.5.1 數(shù)字化信息編碼的概念編碼：就是采用少量的基本符號，選用一定的組合原則，以表示大量復(fù)雜多樣的信息的方法。計算機中采用二進(jìn)制計數(shù)值表示一切信息。1.5.2 進(jìn)位計數(shù)制只采用r個基本符號 (例如0，l，2，r-1)表示數(shù)值，則稱為r位計數(shù)制，r稱為該數(shù)制的基。因此，二進(jìn)制有如下特點：計算機中的數(shù)據(jù)編碼表示5在計算機中采用二進(jìn)制碼的原因是：1.11其特點是：每一種數(shù)制都有固定的符號集：如十進(jìn)制數(shù)制，有十個符號：0，l，2，9。二進(jìn)制數(shù)制，有兩個符號：0和1。都使用位置表示法：即處于不同位置的數(shù)符所代表的值不

10、同，與它所在位置的權(quán)值有關(guān)。例如：十進(jìn)制數(shù)555.555可表示為555.555=5102+5101+5100+510-1+510-2+510-3二進(jìn)制數(shù)1011.1011可表示為1011.1011=123+022+121+120+12-1+02-2+12-3 +12-4八進(jìn)制數(shù)327.46可表示為327.46=382+281+780+48-1+68-2十六進(jìn)制數(shù)327D.1AE可表示為327D.1AE=3163+2162+7161+13160+116-1+1016-2+1416-3計算機中數(shù)字編碼13其特點是：例如：十進(jìn)制數(shù)555.555可表示為計算機中數(shù)如何做好研究生導(dǎo)師 十進(jìn)制、二進(jìn)制和十

11、六進(jìn)制數(shù)的對應(yīng)關(guān)系如表1-2所示。十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)000000810008100011910019200102101010A300113111011B401004121100C501015131101D601106141110E701117151111F表1-2 十進(jìn)制、二進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù)對照表十進(jìn)制數(shù) 16 二進(jìn)制為 10000 十六進(jìn)制為 10計算機中數(shù)字編碼如何做好研究生導(dǎo)師 十進(jìn)制、二進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù)的對應(yīng)關(guān)系如表1.5.4 字符的表示計算機中字符編碼字符編碼就是為每一個字符確定一個對應(yīng)的整數(shù)值(二進(jìn)制碼)。1.BCD (Binary Coded D

12、ecimal)碼BCD碼又稱為二十進(jìn)制編碼，即用二進(jìn)制編碼書寫的十進(jìn)制數(shù)符。表示方法為：用4位二進(jìn)制編碼表示一位十進(jìn)制數(shù)。1.5.4 字符的表示計算機中字符編碼字符編碼就是為每一個字2.ASCII碼：(American Standard Code for Information Interchange)ASCII碼又稱為美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼。ASCII碼采用7位二進(jìn)制進(jìn)行編碼，可編排128個字符，其中包括26個大寫英文字母和26個小寫英文字母、10個阿拉伯?dāng)?shù)字、專用字符(如!、%、#等)以及控制字符(如換行LF、回車CR等)。計算機中字符編碼2.ASCII碼：(American Standard

13、 Co計算機中字符（漢字）編碼每個漢字給定一個唯一的二進(jìn)制編碼。由于漢字?jǐn)?shù)量較多，故用兩個字節(jié)表示。原則上，兩個字節(jié)可以表示256256=65536種不同的符號，但方案中只用了兩個字節(jié)的低7位（高位一般都取1）。加之每個字節(jié)中都不能再用32個控制功能碼及127的操作碼。所以每個字節(jié)只能有94個編碼。這樣，雙七位實際能夠表示的字?jǐn)?shù)是9494=8836個。國家標(biāo)準(zhǔn)局于1981年公布了國家標(biāo)準(zhǔn)GB2312-80，即信息交換用漢字編碼字符集基本集，其中收錄漢字（6763）和圖形符號(682個)共7445個，包括： 一級漢字3755個，按漢語拼音字母順序排列，同音按筆順排列 二級漢字3008個，按部音順

14、序排列。這就是計算機中的漢字庫。計算機中字符（漢字）編碼每個漢字給定一個唯一的二進(jìn)制編碼。由漢字機內(nèi)碼即漢字在計算機內(nèi)進(jìn)行存儲與處理時的編碼。通常漢字顯示使用1616字符點陣，或可選用2424、4848等字符點陣。字符點陣的點數(shù)愈多，字體就愈美觀，但漢字字庫占用的存儲空間也愈大。計算機處理漢字過程中的幾類編碼(1)漢字交換碼：又稱“國標(biāo)碼”。國標(biāo)碼規(guī)定，每個字符由2字節(jié)代碼組成，每個字節(jié)的最高位恒為“1”，其余7位用于表示各種不同的碼值。(2)漢字機內(nèi)碼：(3)漢字輸入碼：輸入碼又稱為外碼，是輸入時使用的漢字編碼形式。漢字輸入碼可隨輸入法的不同而有所不同，但存入計算機中的總是它的機內(nèi)碼，是唯一

15、確定的。(4)漢字字形碼：漢字機內(nèi)碼即漢字在計算機內(nèi)進(jìn)行存儲與處理時的編碼。通常漢字顯圖形的數(shù)字化編碼在計算機中存儲和處理圖形同樣要用二進(jìn)制數(shù)字編碼的形式。 1像素表示方式：在這種方式中，圖形由排列成若干行、若干列的像元(pixels)組成，形成一個以“點陣表示”像元的陣列，一般稱之為“位圖”（BMP）。 2矢量表示方式：這種方式是以一組描述點、線、面的大小、形狀及其位置的指令來“刻畫”（用直線來逼近曲線）圖形，稱之為“矢量圖”。 3.圖形壓縮：利用數(shù)學(xué)原理，把圖形圖像進(jìn)行壓縮編碼處理，使得圖形圖像的存儲和傳輸容量大為減小。如JPG類型。圖形的數(shù)字化編碼在計算機中存儲和處理圖形同樣要用二進(jìn)制數(shù)字編音頻和視頻信息的表示形式由于計算機的CPU卻只能處理數(shù)字信息，即數(shù)字化的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。因此，無論是音頻信息還是視頻信息，都要先轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù)，才能交CPU加工處理；反之，從CPU輸出的聲像信息，也要先從二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為音頻、視頻模擬信號，然后由