计算机文化基础_第1章计算机文化和信息技术

1、信息技术与计算机文化信息技术与计算机文化第第1章章1.1.1信息与数据信息与数据1.1信息与信息技术信息与信息技术信息与数据的区别与联系：信息与数据的区别与联系：信息的符号化就是数据,数据是信息的具体表现形式，是信息的载体;而信息是对数据进行加工得到的结果,是数据抽象出来的逻辑意义。1.1.3 信息社会信息社会1.1信息与信息技术信息与信息技术信息社会信息社会:信息经济为主导经济，信息技术为技术基础，以信息文化改变人类教育、生活和工作方式以及价值观念的新兴社会形态。 物质、能源、信息三种资源1.1.4 计算机文化的内涵计算机文化的内涵1.1信息与信息技术信息与信息技术计算机文化计算机文化 所谓

2、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。计算机文化是人类文化发展的四个里程碑之一：语言的产生、文字的使用与印刷术的发明。计算机文化的真正内涵是具有计算机信息处理能力。1.2.1计算机的起源与发展计算机的起源与发展1.2计算机技术概述1.计算机诞生的理论基础：1854年，英国布尔：符号逻辑的思想；19世纪中期，英国数学家巴贝奇：通用数字计算机的基本设计思想。2、冯诺依曼（VonNeumann）：存储程序3.埃尼克ENIAC：第一台数字电子计算机。图灵图灵奖（计算机科学、人工智能）香农信息论之父 维纳-控制论的创始人

3、1.2.1计算机的起源与发展计算机的起源与发展1.2计算机技术概述年代年代名称名称元件元件语言语言应用应用第一代第一代19461957电子管计算机电子管计算机电子管电子管 机器语言机器语言 汇编语言汇编语言 科学计算科学计算 第二代第二代19581964晶体管计算机晶体管计算机 晶体管晶体管 高级程序高级程序设计语言设计语言 数据处理数据处理 第三代第三代19651970集成电路计算机集成电路计算机 中小规模中小规模集成电路集成电路 高级程序高级程序设计语言设计语言 广泛应用到各广泛应用到各个领域个领域 第四代第四代 1971年现在年现在 集成电路计算机集成电路计算机 集成电路集成电路 面向对

4、象的高面向对象的高级语言级语言网络时代网络时代 第五代第五代 未来计算机未来计算机 光子、量子、光子、量子、DNA等等1.1.3 计算机的应用领域及发展趋势计算机的应用领域及发展趋势 信息管理信息管理信息管理是计算机应用最广泛的领域信息管理是计算机应用最广泛的领域 科学计算科学计算 过程控制过程控制又称实时控制，又称实时控制， 计算机辅助系统计算机辅助系统计算机辅助设计计算机辅助设计CAD、计算机辅助制造、计算机辅助制造CAM、计算机、计算机辅助教育辅助教育CBE、计算机辅助教学、计算机辅助教学CAI 、 计算机辅助教计算机辅助教学管理学管理CMI 。 人工智能人工智能 计算机网络与通讯计算机

5、网络与通讯1. 二进制二进制B 0 1 1+1=102. 八进制八进制O 0 1 2 3 4 5 6 7 1+7=10 65+7=743. 十六进制十六进制H 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 1+F=10 2A+32=5C0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 10 11 100 101 110 111 8 9 A B C D E F1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 11111.3 计算机中的信息表示计算机中的信息表示1.3.1. 数制及其转换数制及其转换1. 二进制二进制B、八进制、八进制O、十六进制、十六进制H数转化为十进

6、制数转化为十进制D数数（1111.11）2=123+122+121+120+12-1+12-2=15.75（A10B.8）16=10163+1162+0161+11160+816-1=41227.51.3 计算机中的信息表示计算机中的信息表示1.3.1. 数制及其转换数制及其转换由上得出，由上得出，100D = 1100100B1.3 计算机中的信息表示计算机中的信息表示1.3.1. 数制及其转换数制及其转换例如：对十进制例如：对十进制100.25转化成二进制：首先对转化成二进制：首先对100进行转换进行转换2.对小数部分对小数部分0.125进行转换进行转换：0.1252=0.25000.25

7、2=0.500.52=11由上得出，0.125D=0.001B。100.125D = 1100100.001B。1.3 计算机中的信息表示计算机中的信息表示1.3.1. 数制及其转换数制及其转换 11111101.101B = 375.5O例：把二进制数例：把二进制数11111101.101转化为八进制数。转化为八进制数。1.3 计算机中的信息表示计算机中的信息表示1.3.1. 数制及其转换数制及其转换二进制二进制3位分组位分组011111101101转换为八进制数转换为八进制数3755 10110001.101 B = B1.AH例：将例：将10110001.101B转换为十六进制数转换为十

8、六进制数。1.3 计算机中的信息表示计算机中的信息表示1.3.1. 数制及其转换数制及其转换二进制二进制4位分组位分组101100011010转换为十六进制数转换为十六进制数B1A1.4.5基本逻辑运算基本逻辑运算1.4 计算机中信息的表示方法计算机中信息的表示方法 2基本逻辑运算基本逻辑运算 “与与”运算（运算（AND）-逻辑乘逻辑乘 00 = 0 01 = 0 10 = 0 11 = 1 即当两个参与运算的数中有一个数为即当两个参与运算的数中有一个数为0，则运算结果，则运算结果为为0，都为，都为1结果为结果为1。1.4.5基本逻辑运算基本逻辑运算1.4 计算机中信息的表示方法计算机中信息的

9、表示方法 2基本逻辑运算基本逻辑运算 “或或”运算（运算（OR）-逻辑加逻辑加 00 = 0 01 = 1 10 = 1 11 = 1 即当两个参与运算的数中有一个数为即当两个参与运算的数中有一个数为1，则运算结果，则运算结果为为1，都为，都为0结果为结果为0。1.4.5基本逻辑运算基本逻辑运算1.4 计算机中信息的表示方法计算机中信息的表示方法 3基本逻辑运算基本逻辑运算 “非非”运算（运算（NOT） 0 = 1 1 = 0 1.4.5基本逻辑运算基本逻辑运算1.4 计算机中信息的表示方法计算机中信息的表示方法 4基本逻辑运算基本逻辑运算 “异或异或”运算（运算（XOR） “异或异或”运算用

10、符号运算用符号“”“”来表示。其运算规则如来表示。其运算规则如下：下： 00 = 0 01 = 1 10 = 1 11 = 0 即当两个参与运算的数取值相异时，运算结果为即当两个参与运算的数取值相异时，运算结果为1，否则为否则为0。1.4.6字符的编码字符的编码1.4 计算机中信息的表示方法计算机中信息的表示方法1. 计算机中数据的单位计算机中数据的单位 1）位（）位（bit）-b 一个二进制位0或1。 2）字节（）字节（Byte）-B1B=8bit。1KB=210B=1024B，1MB=220=1024KB，1GB=230B=1024MB1TB=240=1024GB 3）字（）字（Word）

11、 64位位-8个个字节字节 ： 计算机一次所能处理的实际位数长度计算机一次所能处理的实际位数长度字长是衡量计算精度和速度性能的一个重要指标。字长是衡量计算精度和速度性能的一个重要指标。 1.4.6字符的编码字符的编码1.4 计算机中信息的表示方法计算机中信息的表示方法 ASCII码码-美国信息交换用标准代码美国信息交换用标准代码 8位一个位一个1个字节，每个字节只占用了个字节，每个字节只占用了7位，最位，最高位恒为高位恒为0。可以表示。可以表示27128种字符。当编码最高种字符。当编码最高位为位为0时，称为基本时，称为基本ASCII码，码，当最高位为当最高位为1时，形成扩充的时，形成扩充的AS

12、CII码，它表示范码，它表示范围为围为128255，可表示，可表示128种字符。种字符。A01000001B65Da97D“A”a”1.ASC2.汉汉字字编编码码3.BCD码码1.4 计算机中信息的表示方法计算机中信息的表示方法 汉字信息交换码（国标码）汉字信息交换码（国标码） GB2312-6 763个常用汉字和个常用汉字和683个非常用汉个非常用汉字字符，字字符，2个字节。个字节。1.ASC2.汉汉字字编编码码3.BCD码码汉字机内码汉字机内码 计算机系统内部处理汉字信息。计算机系统内部处理汉字信息。两个字节的最高位一律由两个字节的最高位一律由“0”变成变成“1”，其余，其余7位位不变。不

13、变。 汉字输入码（外码）汉字输入码（外码） 汉字通过键盘汉字通过键盘 计算机计算机拼音类输入码、字形类输入码和音形结合输入码。拼音类输入码、字形类输入码和音形结合输入码。输入法不同输入法不同-机内码相同。机内码相同。 1.ASC2.汉汉字字编编码码3.BCD码码 汉字字形码汉字字形码点阵码点阵码-用于汉字的显示和打印。用于汉字的显示和打印。 点阵方式：点阵方式：1616点阵（点阵（1616/832）矢量码矢量码-不失真。不失真。TrueType字库1.ASC2.汉汉字字编编码码3.BCD码码十进制数十进制数2398421编码编码001000111001最高位：“0”表示正，“1”表示负。1.4

14、.1计算机的工作原理计算机的工作原理计算机所要执行的基本操作命令就是指令。计算机所要执行的基本操作命令就是指令。是一种采用二进制表示的命令语言。是一种采用二进制表示的命令语言。操作码操作数1011 1000 0000 0001 0000 0000 0000 01010000 0001 0000 0000 1.2.2 计算机的工作原理计算机的工作原理控制器对各个部件的控制都是通过指令实现的。控制器对各个部件的控制都是通过指令实现的。取指令分析指令执行指令形成下一条指令地址1.4.1计算机的工作原理计算机的工作原理 编写相应的程序编写相应的程序-输入设备向控制器发出输入信息的请求，输入设备向控制器

15、发出输入信息的请求，控制器许可控制器许可-程序和程序和 数据送到存储器保存起来数据送到存储器保存起来-控制器的控制协控制器的控制协调下，自动地运行程序调下，自动地运行程序-运行结果存入存储器运行结果存入存储器-控制器的控制下控制器的控制下输出设备把存储器中的运行结果输出输出设备把存储器中的运行结果输出冯冯诺依曼：存储程序工作原理诺依曼：存储程序工作原理1.4.1 计算机硬件系统计算机硬件系统1.4 计算机系统的组成计算机系统的组成光盘（CD-ROMCD-RW、DVD、MO）闪存等等应用软件数据库管理系统系统支撑和服务程序语言处理程序操作系统系统软件软件系统PhotoshopAdobeOffic

16、eWPSOfficeMicrosoft1.4.2 计算机软件系统计算机软件系统计算机硬件计算机硬件操作系统操作系统高级语言程序高级语言程序各种应用软件各种应用软件用户用户Windows 95 / 98 Windows NTUNIX OS / 2 LINUX FoxPro Access SQR ServerBASIC、Pascal、C C+、Java、Visual Basic语言处理程序语言处理程序机器语言机器语言汇编语言汇编语言高级语言高级语言1.2.3 计算机软件系统计算机软件系统1011 1000 0000 0001 0000 0000 0000 01010000 0001 0000 00

17、00 x=1 x=x+1mov ax, 1 add ax, 1计算计算1+1=? 编编译译程程序序1、指令、指令 计算机执行某种操作的命令计算机执行某种操作的命令,二进制数码组成二进制数码组成 1011 1000 0000 00012、算法：解决问题的具体过程，方法。、算法：解决问题的具体过程，方法。 有穷性有穷性 确定性确定性 可行性可行性3.程序：解决问题的一个指令序列程序：解决问题的一个指令序列4.软件：程序软件：程序+数据数据+文档文档 1.4.2 程序设计语言程序设计语言操作码操作数1. 运算速度运算速度2. 主频主频3. 字长字长运算速度运算速度 单位时间内执行的计算机指令数。单位有MIPS（MillionInstructionsPerSecond，每秒百万条指令）和BIPS（BillionInstructionsPerSecond，每秒10亿条指令）。4.内核内核5.内存容量内存容量1. 运算速度运算速度2. 主频主频3. 字长字长主频主频 即时钟频率，是指计算机CPU在单位时间内发出的脉冲数，它在很大程度上决定了计算机的运算速度，主频的单位是赫兹（Hz）。4.内核内核5.内存容量内存容量1. 运算速度运算速度2. 主频主频3. 字长字长字长字长 是指计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数，它与计算机的功能和用途有很大的关系。4.内核内核5.内存容量内存容量1