信息技術(shù)基礎(chǔ)Bcha

信息技術(shù)基礎(chǔ)B2023/1/1211.1計算機技術(shù)概述1.2計算機中信息的表示1.4計算機系統(tǒng)的組成1.5微型計算機的硬件系統(tǒng)

第一章計算機基礎(chǔ)知識1.3計算機中非數(shù)值信息的表示2023/1/1221.1.1計算機的概念1.1.2計算機的起源與發(fā)展

1.1.3計算機的特點及分類

1.1.4計算機應(yīng)用

1.1.5計算機的發(fā)展趨勢

1.1

計算機技術(shù)概述

2023/1/123

計算機（Computer）是一種能夠接收和存儲信息，并按照存儲在其內(nèi)部的程序（這些程序是人們意志的體現(xiàn)）對輸入的信息進行加工、處理，得到人們所期望的結(jié)果，然后把處理結(jié)果輸出的高度自動化的電子設(shè)備。1.1.1計算機的概念2023/1/1241.計算機的起源

計算工具

對數(shù)計算尺機械計算機

通用數(shù)字計算機ENIAC1.1.2計算機的起源與發(fā)展2023/1/125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。2023/1/126年代名稱元件語言應(yīng)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(xué)計算

第二代1958～1964晶體管計算機

晶體管

高級程序設(shè)計語言

數(shù)據(jù)處理

第三代1965～1970集成電路計算機

中小規(guī)模集成電路

高級程序設(shè)計語言

廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域

第四代

1970年～現(xiàn)在

集成電路計算機

超大規(guī)模集成電路

面向?qū)ο蟮母呒壵Z言網(wǎng)絡(luò)時代

2.計算機的發(fā)展

2023/1/1271.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2023/1/1282.計算機的分類（1）按處理數(shù)據(jù)的形態(tài)分類

模擬計算機數(shù)字計算機混合計算機（2）根據(jù)使用范圍劃分

通用計算機專用計算機

（3）根據(jù)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2023/1/129科學(xué)計算2.信息處理3.自動控制4.計算機輔助系統(tǒng)5.人工智能6.網(wǎng)絡(luò)與通信7.家庭管理與娛樂1.1.4計算機應(yīng)用

2023/1/12101.巨型化2.微型化3.網(wǎng)絡(luò)化4.智能化5.多媒體化化1.1.5計算機的的發(fā)展趨趨勢2022/12/31111.2.1數(shù)制的的基本本概念念1.2計算機機中信信息的的表示示1.2.2各種進進制間間的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換1.2.3計算機機的信信息存存儲單單位2022/12/3112生產(chǎn)實實踐和和日常常生活活中，，數(shù)的的表示示規(guī)則則稱為為數(shù)制。想一想想，生生活中中有哪哪些數(shù)數(shù)制？？1.2.1數(shù)制的的基本本概念念2022/12/3113常用的的進位位計數(shù)數(shù)制數(shù)碼：一組用用來表表示某某種數(shù)數(shù)制的的符號號。如如：1、2、3、4、A、B、C、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等?；鶖?shù)：：數(shù)制所所使用用的數(shù)數(shù)碼個個數(shù)稱稱為““基數(shù)數(shù)”或或“基基”，，常用用“R”表示，，稱R進制。。如二二進制制的數(shù)數(shù)碼是是：0、1，基為為2。位權(quán)：指數(shù)碼碼在不不同位位置上上的權(quán)權(quán)值。。在進進位計計數(shù)制制中，，處于于不同同數(shù)位位的數(shù)數(shù)碼，，代表表的數(shù)數(shù)值不不同。。2022/12/3114十進制、二二進制、八八進制、十十六進制之之間的對應(yīng)應(yīng)關(guān)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0123456780110111001011101111000012345671001234567891011121314151617100110101011110011011110111110000100011112131415161720219ABCDEF10112022/12/31151.2.2.數(shù)制的轉(zhuǎn)換換二進制、八進制、十十六進制數(shù)轉(zhuǎn)化為十十進制數(shù)對于任何一一個二進制制數(shù)、八進進制數(shù)、十十六進制數(shù)數(shù)可以寫出出它的按權(quán)權(quán)展開式，，再進行計計算即可。。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=41227.52022/12/3116十進制數(shù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為二進制數(shù)（整數(shù)部分分：除2取余；小數(shù)數(shù)部分：乘乘2取整）（1）整數(shù)部分分的轉(zhuǎn)換除r取余,從末位取起起即：把一個個十進制的的整數(shù)不斷斷除以所需需要的基數(shù)數(shù)r，取其余數(shù)數(shù)（除r取余法），，就能夠轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成以r為基數(shù)的數(shù)數(shù)。2022/12/3117(2)小數(shù)部分的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換乘r取整，順序取取起即：將一個十十進制小數(shù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成r進制小數(shù)時，，將十進制小小數(shù)不斷地乘乘以r，并取整，直直到小數(shù)部分分為0或滿足精度為為止。這稱為為乘r取整法。例如：(0.625)D=()B乘2取整：0.625×21.2501×20.5000×21.0001結(jié)論：(0.625)D=(0.101)B2022/12/3118（3）混小數(shù)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換如果十進制數(shù)數(shù)包含整數(shù)和小數(shù)兩部分，則必必須將十進制制小數(shù)點兩邊邊的整數(shù)和小小數(shù)部分分開開，分別完成相應(yīng)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換，然后，，再把r進制整數(shù)和小小數(shù)部分組合在一起。練習(xí)：(115.625)D=(1110011.101)B2022/12/3119二進制3位分組011111101.101轉(zhuǎn)換為八進制數(shù)375.5二進制與十六六進制相互轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換（4位一組）二進制與八進進制相互轉(zhuǎn)換換（3位一組）二進制轉(zhuǎn)換到到八進制，只只要將二進制制數(shù)從小數(shù)點點開始，整數(shù)數(shù)部分從右向向左3位一組，小數(shù)部分從左左向右3位一組（不足3位補零）二進制4位分組10110001.1010轉(zhuǎn)換位十六進制數(shù)B1.A2022/12/3120位（bit）：簡記為b，也稱為比特特，是計算機機存儲數(shù)據(jù)的的最小單位。。一個二進制制位只能表示示一個0或1字節(jié)（byte）：存儲信息的基基本單位，8個位構(gòu)成一個個字節(jié)字（word）：計算機處理數(shù)數(shù)據(jù)時，CPU通過數(shù)據(jù)總線線一次存取、、加工和傳送送的數(shù)據(jù)稱為為字，計算機機的運算部件件能同時處理理的二進制數(shù)數(shù)據(jù)的位數(shù)，，稱為字長1.2.3計算機的信息息存儲單位2022/12/31211.3計算機中非數(shù)數(shù)值信息的表表示1）字符編碼目前采用的字字符編碼，主主要是ASCII碼，它是AmericanStandardCodeforInformationInterchange的縮寫（美國國標準信息交交換代碼），，已被國際標標準化組織ISO采納，作為國國際通用的信信息交換標準準代碼。ASCII碼是一種西文文機內(nèi)碼，有有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(jié)節(jié)（8位）表示一個個字符，并規(guī)規(guī)定其最高位位為0，實際只用到到7位，因此可表表示128個不同字符。。同一個字母母的ASCII碼值小寫字母母比大寫字母母大32。2022/12/31222）漢字編碼漢字交換碼：：用連續(xù)的兩個個字節(jié)來表示示一個漢字，，我國第一個個漢碼字符集集標準—GB2312-80（國標碼）漢字機內(nèi)碼：：為了區(qū)分漢字字和ASCII碼，在計算機機內(nèi)部表示漢漢字時把把交交換碼（國標標碼）兩個字字節(jié)最高位改改為1，稱為“機內(nèi)內(nèi)碼”。機內(nèi)內(nèi)碼是真正的的計算機內(nèi)部部用來存儲和和處理漢字信信息的代碼漢字字形碼：：記錄漢字的外外形，是漢字字的輸出形式式。通常有兩兩種方法：點陣碼和矢量量碼漢字輸入碼(漢字外形碼））：根據(jù)編碼規(guī)則則是按照讀音音還是字形分分為：流水碼碼、音碼、形形碼和音形結(jié)結(jié)合碼四種。。智能ABC、微軟拼音等等漢字輸入法法為音碼。五五筆字型為形形碼2022/12/31231.4計算機系統(tǒng)計算機硬件系系統(tǒng)計算機軟件系系統(tǒng)1.4.3.指令系統(tǒng)和程程序設(shè)計語言言2022/12/31242022/12/3125馮諾依曼(Johnvoneumann)美籍匈牙利科科學(xué)家，提出了存儲程序工作作原理決定了計算機硬件系系統(tǒng)的五個基基本組成部分分，奠定了現(xiàn)代代計算機的基基本結(jié)構(gòu)。計算機硬件系系統(tǒng)2022/12/3126計算算機機由由運算算器器、、存存儲儲器器、、控控制制器器、、輸輸入入設(shè)設(shè)備備、、輸出出設(shè)設(shè)備備五大大部部件件組成成。。控制器運算器存儲器輸入設(shè)備輸出設(shè)備（主機）（CPU）數(shù)據(jù)指令結(jié)果2022/12/3127中央央處處理理器器(CPU)CPU(CentralProcessingUnit)組成成：：控制制器器運算算器器寄存存器器CPU是計計算算機機系系統(tǒng)統(tǒng)的的核核心心。。微型型計計算算機機的的CPU稱為為微微處處理理器器(中央央處處理理器器））。。不是是單單獨獨的的元元件件，，存存在在于于控控制制器器和和運運算算器器中中！！2022/12/31281、控控制制器器--------計算算機機的的神神經(jīng)經(jīng)中中樞樞控制制器器對對輸輸入入的的指指令令進進行行分析析，并并統(tǒng)一一控控制制計計算算機機的的各各個個部部件件以完完成成一一定定的的任任務(wù)務(wù)。。它是是指揮揮整個個計計算算機機有有條條不不紊紊地地自自動動執(zhí)執(zhí)行行程程序序的的元元件件。。2022/12/31292、運運算算器器運算算器器由由算算術(shù)術(shù)運運算算單單元元ALU、寄寄存存器器和和一一些些控控制制門門組組成成。。其主要要任任務(wù)務(wù)是是執(zhí)執(zhí)行行各各種種算算術(shù)術(shù)運運算算和和邏邏輯輯運運算算。運算器算術(shù)運算單元寄存器控制門運算暫存操作數(shù)和運算結(jié)果。決定哪些數(shù)參與運算2022/12/31303、存存儲儲器器存儲儲器器是計計算算機機中中具具有有記記憶憶能能力力的的部部件件，，用用于于保保存存和和記記錄錄原原始始數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)、、運運算算步步驟驟（（指指令令））、、中中間間結(jié)結(jié)果果及及最最終終結(jié)結(jié)果果。。存儲儲器器分分為為:內(nèi)存存儲儲器器（（主主存存儲儲器器））外存存儲儲器器（（輔輔助助存存儲儲器器））2022/12/3131存儲儲器器的的組組成成內(nèi)存存儲儲器器RAM(RandomAccessMemory)隨機機存存取取存存儲儲器器：：可可讀讀寫寫，，斷斷電電后后內(nèi)內(nèi)容容消消失失。。ROM(ReadOnly)只讀讀存存儲儲器器：：只只讀讀不不寫寫，，內(nèi)內(nèi)容容永永久久保保存存。。高速速緩緩存存（（Cache）：協(xié)協(xié)調(diào)調(diào)CPU與內(nèi)內(nèi)存存之之間間的的速速度度差差。。外存存儲儲器器磁盤盤光盤盤閃存存磁帶帶

2022/12/31324、輸輸入入/輸出出設(shè)設(shè)備備輸入入設(shè)設(shè)備備：：鍵盤盤鼠標標掃描描儀儀數(shù)字字化化儀儀條形形碼碼閱閱讀讀器器數(shù)碼碼相相機機A/D轉(zhuǎn)換換器器輸出出設(shè)設(shè)備備：：顯示示器器打印印機機音箱箱繪圖圖儀儀D/A轉(zhuǎn)換換器器2022/12/3133計算機機軟件件系統(tǒng)統(tǒng)計算機機經(jīng)歷歷了多多個發(fā)發(fā)展階階段，，但始始終發(fā)發(fā)揮重重要作作用的的是著著名的的馮·諾伊曼曼原理理，即““存儲程程序工工作原原理”原理理。采用該該思想想后，，使計計算機機的全全部運運算過過程成成為真真正的自動動過程程。1.存儲程程序工工作原原理2022/12/31342.計算機機軟件件基礎(chǔ)礎(chǔ)軟件的的概念念：軟件是是指計計算機機運行行所需需的程程序、、數(shù)據(jù)據(jù)和有有關(guān)文文檔的的總和和。軟件系系統(tǒng)的的分類類：系統(tǒng)軟軟件應(yīng)用軟軟件2022/12/3135軟件系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)語言處理程序系統(tǒng)支撐和服務(wù)程序數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)文檔處理軟件教育與娛樂軟件信息管理軟件2022/12/31361）系統(tǒng)統(tǒng)軟件件（1）操作作系統(tǒng)統(tǒng)操作系系統(tǒng)（（OS，OperatingSystem）是一組組對計計算機機資源源進行行控制制與管管理的的系統(tǒng)統(tǒng)化程程序集集合，，它是是用戶和和計算算機硬硬件系系統(tǒng)之之間的的接口口。操作系系統(tǒng)是是直接接運行行在裸裸機上上的最最基本本的系系統(tǒng)軟軟件，，任何何其他他軟件件必須須在操操作系系統(tǒng)的的支持持下才才能運運行。。操作系系統(tǒng)是是一個個龐大大的管管理控控制程程序，，它大大致包包括如如下五五個管管理功功能：：處理理器管管理、、作業(yè)業(yè)管理理、存存儲器器管理理、設(shè)設(shè)備管管理、、文件件管理理。運行環(huán)環(huán)境：：實時操操作系系統(tǒng)分時操操作系系統(tǒng)批處理理操作作系統(tǒng)統(tǒng)用戶數(shù)數(shù)量：：單用戶戶操作作系統(tǒng)統(tǒng)多用戶戶操作作系統(tǒng)統(tǒng)同時管管理的的進程程：單用戶戶單任任務(wù)操操作系系統(tǒng)eg：DOS單用戶戶多任任務(wù)操操作系系統(tǒng)eg：Windows多用戶戶多任任務(wù)操操作系系統(tǒng)eg：UNIXLINIX2022/12/3137（2）語言處理程程序各種程序設(shè)設(shè)計語言所所編寫的源源程序，計計算機是不不能直接執(zhí)執(zhí)行的，必必須經(jīng)過翻譯（對匯編語語言源程序序是匯編，對高級語語言源程序序則是編譯或解釋）才能執(zhí)行行，這些翻翻譯程序就就是語言處處理程序。。語言處理程程序包括匯匯編程序、、編譯程序序和解釋程程序。語言處理程程序的基本本功能是把把高級語言言或匯編語語言編寫的的源程序翻翻譯成機器器可執(zhí)行的的二進制語語言程序。。2022/12/3138（3）服務(wù)程序序這些程序又又稱工具軟件，如系統(tǒng)診診斷程序、、調(diào)試程序序、排錯程程序、編輯輯程序、查查殺病毒程程序等等，，都是為維維護計算機機系統(tǒng)的正正常運行或或支持系統(tǒng)統(tǒng)開發(fā)所配配置的軟件件系統(tǒng)。（4）數(shù)據(jù)庫管管理系統(tǒng)主要用來建建立存儲各各種數(shù)據(jù)資資料的數(shù)據(jù)據(jù)庫，并進進行操作和和維護。在在IBM-PC系列微型計計算機上運運行的最普普及的數(shù)據(jù)據(jù)庫管理系系統(tǒng)有FoxBASE+，F(xiàn)oxPro和VisualFoxPro，Access，以及大型型數(shù)據(jù)庫管管理系統(tǒng)Oracle，DB2，SQLServer等。2022/12/31392）應(yīng)用軟件件為解決計算算機各類應(yīng)應(yīng)用問題而而編寫的軟軟件.例如：MicrosoftOfficeWPSOfficeAdobePhotoshop2022/12/31401.4.3.指令系統(tǒng)統(tǒng)和程序序設(shè)計語語言1）指令2）程序為解決某某一問題題而設(shè)計計的有序序指令的集集合。指示計算算機執(zhí)行行某種操操作的命命令。包包括操作作碼和地地址碼兩兩部分2022/12/31411.4.3.指令系統(tǒng)統(tǒng)和程序序設(shè)計語語言3）程序設(shè)設(shè)計語言言程序設(shè)計計語言可可以分為為機器語語言、匯匯編語言言和高級級語言三三類。機器語言言（二進進制指令令代碼））匯編語言言（符號號代碼））高級語言言（容易易理解的的代碼））高級語言言轉(zhuǎn)換為為機器語語言兩種種方法：：1.解釋：一一邊翻譯譯，一邊邊執(zhí)行2.編譯：先先翻譯