計算機發(fā)展和特點

1.1信息與信息技術

1.1.1信息與主要特征

1.1.2信息的作用

1.1.3信息技術

1.1.4信息與信息化社會自學

1.1.1信息及主要特征

1.信息的定義

(1)信息是不確定性的減少或消除

(2)信息是控制系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)活動時，與外界

相互作用、相互交換的內(nèi)容

(3)信息是由物理載體與語義構(gòu)成的統(tǒng)一體

(4)信息是事物運動的狀態(tài)和狀態(tài)變化的方式

111信息及主要特征

2.信息的主要特征

(1)社會性

(2)傳載性

(3)不滅性

(4)共享性

(5)時效性

(6)能動性

112信息在現(xiàn)代社會中的作用

1.認知作用

2.管理作用

3.控制作用

4.交流作用

5.娛樂作用

113信息技術

ill息技術的特點

<數(shù)字化、網(wǎng)絡化、高速化、智能化、個人化

2.網(wǎng)絡技術的影響

⑥對科研、經(jīng)濟、管理、政府等

⑥教育、文化、思維等

⑥生活等方面的影響

3.信息的負面影響

合信息泛濫、信息污染、信息病毒、信息犯罪

⑥信息滲透等

1.2計算機基礎知識

1.2.1計算機系統(tǒng)組成

1.2.2計算機硬件系統(tǒng)

1.2.3計算機軟件系統(tǒng)

1.2.4計算機工作原理

1.2.5計算機的分類

1.2.6計算機的特點

1.2.7計算機的主要應用領域

1.2.8計算機發(fā)展階段與發(fā)展趨勢

初識計算機

第一臺電子計算機：ENIAC（電子數(shù)字積分計算機）

誕生于1946年2月2國賓夕法尼亞大學

每秒5000次。重量達130噸，使用了

18000多個電子管，占地170米2,

耗電150千瓦/小時。

一,

初識計算機

硬件系統(tǒng)

計算機系統(tǒng)

L軟件系統(tǒng)

1.硬件系統(tǒng)：

指組成計算機系統(tǒng)的各種物理設備的總稱，是計算

機系統(tǒng)的物質(zhì)基礎；

2.軟件系統(tǒng)：

指運行、管理和維護計算機而編制的各種程序、數(shù)

據(jù)和文檔的總稱。

121計算機系統(tǒng)組成

1.馮?諾依曼理論

1946年6月，美籍匈牙利科學家馮?諾依曼

提出了“存儲程序”的計算機方案。

⑴采用二進制數(shù)的形式表示數(shù)據(jù)和指令

⑵將數(shù)據(jù)和指令同時存放在存儲器中

⑶計算機由控制器、運算器、存儲器、輸入設備、輸

出設備五大部分組成。

?核心內(nèi)容：存儲程序、程序控制

?馮?諾依曼型計算機:按這一原理設計的計算機

122計算機硬件系統(tǒng)

1.馮?諾依曼型計算機的組成

輸

入

設

控

備

運

算制

器

輸

出器

設

備

122計算機硬件系統(tǒng)

2.各部分功能

(1)運算器

⑵控制器

(3)存儲器

(4)輸入設備

(5)輸出設備

。作用：把計算機處理的數(shù)據(jù)、結(jié)果等信息按

人們要求的格式輸出

。常見設備：顯示器、打印機、繪圖儀

123計算機軟件系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)的分類:

（操作系統(tǒng)

語言處理系統(tǒng)

系統(tǒng)軟件1數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)」［服務性程序

”特定用戶程序

I應用軟件V

應用軟件包

1.2.3計算機軟件系統(tǒng)

1.系統(tǒng)軟件

0定義：是指管理、控制和維護計算機的各種資源,

以及擴大計算機功能和方便用戶使用計算

機的各種程序的集合。

。特性：基礎性和通用性。

(1)操作系統(tǒng)：簡稱(OS)

?控制計算機運行，管理計算機資源，

為應用軟件提供支持和服務

?是由一系列控制和管理模塊組成。

對硬件的第一級擴充，是軟件系統(tǒng)最基本的部分

常見的有：DOS、Windows、UNIX、LINIX

123計算機軟件系統(tǒng)

1.系統(tǒng)軟件

(2)工具軟件

0主要包括機器的測試、故障檢測和診斷及各種

開發(fā)調(diào)試工具軟件等。

(3)語言處理程序

什么是計算機語言?

計算機語言

?機器語言

由0、1代碼組成，能被計算機直接識別和執(zhí)行的指令集合。

特點：占用空間小、執(zhí)行速度快，不易學習和修改

不同類型機器的機器語言不同，通用性差。

?匯編語言（符號語言）

用助記符代替機器語言中的指令和數(shù)據(jù)

特點：易修改，保持了速度快，占用空間小的特點

不同類型機器的匯編語言不同

?高級語言

由貼近自然語言的“詞”和“數(shù)學公式”組成

特點：易學、易讀，易修改，通用性好，不依賴于機器

?具有很強的通用性和可移植性

123計算機軟件系統(tǒng)

1.系統(tǒng)軟件

(2)工具軟件

0主要包括機器的測試、故障檢測和診斷及各種

開發(fā)調(diào)試工具軟件等。

(3)語言處理程序

匯編程序目標程序

匯編語言源程序

高級語言源程序

編譯程序

?解釋程序：

逐條翻譯并執(zhí)行高級語言程序中的語句

1.2.3計算機軟件系統(tǒng)

2.應用軟件

為解決各類實際應用問題而編寫的程序。

①特定用戶程序：

為解決某一具體問題而設計的程序。

②通用應用軟件：

廣泛應用于幾乎所有的專業(yè)領域

（如：Office等）

1.2.4計算機工作原理

指令、程序和執(zhí)行過程

合指令是對計算機進行程序控制的最小單位。

⑥所有的指令的重盒稱為計算機的指令系統(tǒng)。

機器指令格式

操作碼

機器執(zhí)行什么操作,0與操作的數(shù)據(jù)在存儲

器中的存放位置

卷程序：是為完成一項特定任務而用某種語言

編寫的一組指令序列。

K讀隼指令X分析指令

執(zhí)行指令

125計算機的分類

IEEE于1989年提出的一種分類方法：BJUt

1.微型（個人）計算機（Pc機）面向個人和家庭

2.工作站（WorkStation）

單果計算機

3.小型計算機：適用于中小型部門的工作

4.主機：適用于一個計算中心要求

5.大型計算機：用于大型計算機網(wǎng)絡中

6.巨型計算機：稱為超級計算機

126計算機的特點

1.運算速度快

2.計算精度高

3.具有“記憶”和邏輯判斷能力

4.高度自動化，又支持人機交互

127計算機的主要應用領域

1.科學計算：應用最早、最成熟的領域。

2.信息處理：應用最廣泛的領域。

3.過程控制：用于各種自動裝置、生產(chǎn)過程、監(jiān)視報警等

4.計算機輔助工程：如CAD（計算機輔助設計）、CAM（計算機輔

助制造）、CAI（計算機輔助教學）、CAE（計

算機輔助教育）、CAT（計算機輔助測試等。

5.人工智月匕：計算機實現(xiàn)與人的智能活動有關的復雜功能。

如：專家系統(tǒng)、機器人等。

6.網(wǎng)絡應用：實現(xiàn)硬件、軟件和信息資源的共享。

網(wǎng)絡使人類進入信息化的社會

128計算機的發(fā)展階段

根據(jù)采用的物理器件把計算機的發(fā)展分為四個階段:

第一代：（1946年7958年）是電子管時代

特點：體積大，耗電多，運算速度慢

只能使用機器語言、匯編語言

應用：科學計算和軍事方面

128計算機的發(fā)展過程

根據(jù)采用的物理器件把計算機的發(fā)展分為四個階段:

第一代：（1946年7958年）是電子管時代

第二代：（1959年7964年）是晶體管時代

第三代特點：體積顯著減小，可靠性提高，運

特點：采用集成電路，存儲容量、運算速

度、可靠性有較大的提高；體積、成本進

一步降低；出現(xiàn)了操作系統(tǒng)

應用：文字處理和圖形處理方面得到應用

128計算機的發(fā)展過程

根據(jù)采用的物理器件把計算機的發(fā)展分為四個階段:

第一代：（1946年-1958年）是電子管時代

第二代：（1959年-1964年）是晶體管時代

第三代：（1965年-1971年）是中小規(guī)模集成電路時代

第四代：（1972年-現(xiàn)在）是大規(guī)模集成電路時代

特點：出現(xiàn)微處理器，有了微型計算機;

使存儲容量、運算速度、可靠性、

大的突破；

應用：社會的各個領域

213計算機的發(fā)展趨勢

1.巨型化

體現(xiàn)一個國家的綜合科技實力和計算機的技術水平

2.微型化

拓展計算機的應用領域,

3.網(wǎng)絡化

方便快捷實現(xiàn)信息交流

4.多媒體化

提供有聲有色、圖

5.智能化：模擬人的思維過程

NECSX-6/64MB巨型計算機外形

6,非馮?諾依曼體系結(jié)構(gòu)的計算機

如：神經(jīng)網(wǎng)絡計算機、DNA計算機、光子計算機等

1.3信息表示與編碼基礎知識

1.3.1計算機中的數(shù)制

1.3.2二進制數(shù)的常用單位

1.3.3字符編碼

1.3.4漢字編碼

1.3.5數(shù)的編碼

1.3.1計算機基本運算

信息：在計算機內(nèi)部表示成數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以是

數(shù)字、字符或漢字，在計算機內(nèi)都是采用二

進制表示.

數(shù)據(jù)分類:

［數(shù)值數(shù)據(jù)：表示大小、正負等

數(shù)據(jù)

〔字符數(shù)據(jù)：字母、符號、數(shù)字、漢字

1.3.1計算機的數(shù)制

一、數(shù)制的基本概念

?數(shù)碼：每種計數(shù)制采用的數(shù)字符號的集合。

如：0-9數(shù)字是十進制的數(shù)碼

二進制

?基數(shù)：全部數(shù)碼的個數(shù)。

呢？

如：10進制的基數(shù)是10

?位權(quán)值：數(shù)制中每一得定位置對應的單位值。

如：十進制數(shù)121.n

按權(quán)展開為：121.11=1*1。2+2*101+1*10。+1*10-1+1*10-2

位權(quán)和基數(shù)的關系：位權(quán)的值等于基數(shù)的若干次暴

?采用“逢基數(shù)進位”的原則

1.3.1計算機的教制

常用的進位計數(shù)制

進位制二進制八進制十進制十六進制

規(guī)則逢二進一逢八進一逢十進一逢16進一

基數(shù)R=2R=8R=10R=16

數(shù)碼0,10,1...,70,1...,90,1..,9

權(quán)

218iI。"

1011B1450或Q145D15EH

形式表示

(ion)(145)8(145)1。

2(15E)16

3.書寫規(guī)則

十進制二進制八進制十六進制

常0000

用1111

21022

計

31133

數(shù)410044

制510155

611066

的

711177

表81000108

示91001119

10101012A

方

11101113B

法12110014C

13110115D

14111016E

15111117F

四、不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換

1、二進制與八進制、十六進制之間的轉(zhuǎn)換

⑴二進制數(shù)與八進制數(shù)間轉(zhuǎn)換：三位二進制數(shù)對應一

位八進制數(shù)，如：10110101.0101

010110101.010100二進制數(shù)

265.24八進制數(shù)

10110101.0101B=265.24Q

⑵二進制數(shù)與十六進制數(shù)的轉(zhuǎn)換：四位二進制數(shù)對應

一位十六進制數(shù),如：10110110111.0101

010110110111.0101二進制數(shù)

5B7.5十六進制數(shù)

10110110111.0101B=5B7.5H

■2、十進制數(shù)與二進制、八進制、十六進制

.之間轉(zhuǎn)換

.1）十進制轉(zhuǎn)換為二進制：

整數(shù)部分：

.用除2取余法，先得余數(shù)為低位，后得

?余數(shù)為高位，直到商為零。

?小數(shù)部分：

?用乘2取整法，先得整數(shù)為高位，后得

,整數(shù)為低位。

例：(B585)io=⑺2

⑴整數(shù)部分13的轉(zhuǎn)換:⑵小數(shù)部分0.585的轉(zhuǎn)

除2取余換：乘2取整

0.585X2=1.171

0.17X2=0.340

0.34X2=0.680

0.68X2=1.360

0.36X2=0.720

0.72X2=1.441

合并:(13.425)1O=(11O1.1OOOO1)2

2）十進制轉(zhuǎn)換為八進制或十六進制

方法一：

整數(shù)部分：用除8或除16取余法，先得余數(shù)

為低位，后得余數(shù)為高位，直到商為零。

小數(shù)部分：用乘8或乘16取整法，先得整數(shù)

為高位，后得整數(shù)為低位。

方法二：

十進制數(shù)一二進制數(shù)一八進制數(shù)

十進制數(shù)一二進制數(shù)一十六進制數(shù)

練習：將725轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)11L01

3)二進制、八進制、十六進制轉(zhuǎn)換為十進制

按權(quán)展開逐項相加法即：

(DN.1DN.2…D1D0.D」D.2…)R=

N1

=DN-IxRN-1+DN.2XR-2+…+DIXR+

DoXR°+???+D.iXR1+D/XR?1+……

i表示位數(shù)，R代表基數(shù)，DM、DN

2.....

D「Do分別代表各位的數(shù)碼

練習：把下列數(shù)字轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)

101100B=1X25+0X24+1X23+1X22+0X240X2°

=32+8+4

=44D

=3X82+2X847X8°+6X8-1

(327,6)8=192+16+7+0.75

=(215.75)1。

=4X162+12X16x+3X16°+10X16x+2X16~2

=1024+192+3+0.63+0.13

4C3,A2H=1219.76D

132二進制數(shù)的常用單位

1,位(bit)

卷表示二進制中的一個數(shù)位，可以是0或1

卷計算機中數(shù)據(jù)的最小單位

2.字節(jié)(byte)

⑥由8個二進制位組成。

④是計算機中數(shù)據(jù)處理和存儲容量的基本單位

卷常用單位：KB、MB、GB、TB

1KB=1O24B;1MB=1024KB;1GB=1024MB

3.字(word)

⑥指計算機一次存取、加工、運算和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長度

⑥一個字通常由若干個字節(jié)組成

⑥字是計算機性能的一個重要標志

1.3.3字符編碼

計算機認識、區(qū)分各種字符采用方法為：

?由若干位組成的二進制數(shù)代表一個字符

?字符集內(nèi)所有二進制數(shù)不能相同

?二進制數(shù)的位數(shù)串決于字符集的規(guī)模

計算機解決任何問題，都是

建立在“編碼”基礎上的。

133符號編用

1.ASCII碼：

?是美國標準信息交換碼的箱稱

?目前使用最廣泛的字符編碼（微型機）

?編碼規(guī)則：由七位二進制數(shù)組成，可表示：

（控制字符：前32個字符+空格+Del

128種字符（

I圖形字符：可顯示和打?。?4個）

ASCII碼：實際占用8個二進制位，最高位補0

|例如：用二進制數(shù)寫出“GOOD”的ASCII碼。

010001UB>01001111B>01001111B,01000100B

133符號編碼

2.BCD碼:

專門解決用二進制數(shù)表示十進制數(shù)的問題;

又稱為二-十進制交換碼；

BCD的編碼方式很多，其中8421碼最常用。

(1)8421碼

爹用4位二進制數(shù)表示一個十進制數(shù)

翁從左向右的位權(quán)依次為8、4、2、1

⑥表示：0?9十個數(shù)字

II

(2)擴展BCD碼和EBCDIC碼

0101100000000101

13.4漢字編碼

1.國標碼

以國家標準局公布的GB2312-80規(guī)定的漢字交換

碼作為標準進行編碼。

f一級漢字（3755個）

國標碼J漢字（6763個）”

I二級漢字（3008個）

（7445））

I字符符號（682個）

規(guī)定：一個漢字用雙7位二進制數(shù)表示，最高位為0

13.4漢字編碼

2.漢字內(nèi)碼

是漢字在計算機內(nèi)部存儲、處理和傳輸用的信

息代碼。

漢字內(nèi)碼的表示：

將國標碼的雙字節(jié)的最高位置“胃,以區(qū)別ASCII

以漢字“啊”為例：

。國標碼為：0011000000100001

。機內(nèi)碼為：1011000010100001

134漢字編用

2.漢字輸入碼

為了從計算機外部輸入漢字而編制的漢字編碼。

⑴數(shù)字編碼：以一串數(shù)字代表一個漢字

特點：無重碼，記憶難，不易快速錄入.如區(qū)位碼

⑵字音編碼：以漢字讀言為基礎確定的編碼。

特點：易學，重碼多.如全拼和雙拼輸入法

⑶字形編碼：以漢字的形狀確定的編碼

特點：重碼率低，擊鍵次數(shù)少.如五筆輸入法

⑷音形編碼：以漢字的讀音和形狀確定的編碼

1.3.4漢字編碼

3.漢字字型碼

字形碼用在顯示或打印輸出漢字時使用的漢字編碼

漢字點陣類型點陣占用字節(jié)數(shù)

簡易型16x1632

普及型24x2472

提高型32x32128

精密型96x961152

Windows中采用TrueType類型的字型碼

134漢字編碼

4.各種編碼之間的關系

漢字

漢

字

漢

字

入

輸

庫

理

管

塊

模

1.3.5數(shù)的編碼

機器數(shù)：

。把在機器中存放的正、負號數(shù)字化的數(shù)，稱為

機器數(shù)。

。表示機器數(shù)應考慮的因素：

⑥機器數(shù)的范圍

卷機器數(shù)的符號

④定點數(shù)和浮點數(shù)

135數(shù)的編碼

1.機器數(shù)的范圍

O機器數(shù)的范圍由硬件決定

。受字長和數(shù)據(jù)類型的限制

以8位寄存器為例：

最大數(shù)|1|11|1|1|1|1|1

取值范圍：0-255

以16位寄存器為例：

最大數(shù)：FFFFH

取值范圍：0-65535

135數(shù)的編碼

2.機器數(shù)的符號

最高位0—正數(shù)，1一負數(shù)

如：-12D=(-0001100)B=10001100B

——

真值數(shù)機器數(shù)

\\_______________________________________/

以8位寄存器為例：

最小數(shù)111111110-255

思考：仔長為8位計算機尢符號和有符號整數(shù)的表示

最大數(shù)01111111」255

1.3.5數(shù)的編碼設機器數(shù)為1個

字節(jié)，貝！J5和

3.定點數(shù)和浮點數(shù)0.5用定點數(shù)如

何表示？

(1)定點數(shù)

。小數(shù)點的位置固定不動的數(shù)。

。分類：1數(shù)值部分

133數(shù)值數(shù)據(jù)的編用

3.定點數(shù)和浮點數(shù)

(2)浮點數(shù)

9既有整數(shù)部分又有小數(shù)部分的數(shù)

1.4信息存儲的基礎知識

1.4.1文件

1.4.2文件系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)

踴0G病,

1.4.1文件

1.文件的概念

(1)定義

文件就是存放在某種外部存儲介質(zhì)上、具有

名字的一組相關信息的有序集合

(2)分類

O磁盤文件:存放在外存介質(zhì)上的通常意義

上的文件

0設備文件:是指系統(tǒng)的標準設備

操作系統(tǒng)實現(xiàn)對文件的有效管理

1A1文件

2.文件的命名按名存取

＜主名》［,擴展名］

分隔符標識文件類型

一）

⑴MS-DOS的文件命名規(guī)則

①主文件名長度：W8個字符］

②擴展名長度：＜3個字符）和為“8刀規(guī)則

③允許使用的字符：

＜字母（大、小寫）、數(shù)字、漢字；

合一些其他符號（P39）

1.4.1文件

(2)Windows文件命名規(guī)則

①文件名長度：《255個ASCII碼字符(包括擴展名)

②不能使用的字符：、/:*?“<>|

③可以使用漢字

④不區(qū)分英文大小寫

⑤擴展名和分隔符：擴展名可以>3個,允許使用多個

⑥不允許使用系統(tǒng)保留的設備名

1.4.1文件

&)一文件名中的通配符

卷*:表示任意多個字符

翁?:表示任意一個字符

例如：M*.docA?.mp計算機*技術.doc

(4)長文件名向8.3文件名的轉(zhuǎn)換

⑥文件名符合8.3規(guī)則：文件名不變

⑥長度大于8.3規(guī)則：主文件名取前6個非空格字符；

第7、8個字符為：~和一個數(shù)字

⑥擴展名：若有多個分隔符，取最后后的前三個字

例如：computerprogram.plan.1999.abcd3Comput-1.abc

142文件系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)

1.層次型文件系統(tǒng)的特點：

(1)所有的磁盤文件按磁盤存放

(2)每個磁盤有一個唯一的根結(jié)點

(3)在根文件夾下可以直接存放文件，也可以建立文件夾

(4)每個文件夾下可以再建立文件夾

(5)文件是層次結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)的末端

2.層次結(jié)構(gòu)的優(yōu)點

(1)磁盤上可以存放任意數(shù)目的文件

(2)可以合理地組織和管理自己的文件

(3)不同文件下的文件(夾)可以同名

142文件系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)

3.路徑和文件標識

(1)盤符：說明文件被保存在哪個盤上

表示：磁盤名加"：”號如D：

(2)路徑：說明文件被存放的文件夾的順序序列的集合

表示：各文件夾名加上一個“\”符號

分類：相對路徑和絕對路徑