计算机文化基础课件_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章章教学目标：教学目标：1.1 信息与信息技术的概念信息与信息技术的概念1.2 计算机技术概述计算机技术概述1.3 计算机中信息的表示计算机中信息的表示1.4 计算机系统计算机系统1.5 微型计算机系统微型计算机系统1.1.1信息与数据信息与数据 信息信息信息是现代社会中广泛使用的一个概念，关于信息的定义信息是现代社会中广泛使用的一个概念，关于信息的定义众说纷纭众说纷纭 。控制论创始人美国数学家维纳认为：信息是我们在适应外控制论创始人美国数学家维纳认为：信息是我们在适应外部世界、感知外部世界的过程中与外部世界交换的内容。部世界、感知外部世界的过程中

2、与外部世界交换的内容。信息论创始人美国数学家香农认为：信息能够用来消除不信息论创始人美国数学家香农认为：信息能够用来消除不确定性的因素。确定性的因素。一般认为：信息是在自然界、人类社会和人类思维活动中一般认为：信息是在自然界、人类社会和人类思维活动中普遍存在的一切物质和事物的属性。普遍存在的一切物质和事物的属性。所谓数据，是指存储在某种媒体上可以加以鉴别的所谓数据，是指存储在某种媒体上可以加以鉴别的符号资料。这里所说的符号，不仅指文字、字母、符号资料。这里所说的符号，不仅指文字、字母、数字，还包括了图形、图像、音频与视频等多媒体数字，还包括了图形、图像、音频与视频等多媒体数据。由于描述事物的属

3、性必须借助于一定的符号，数据。由于描述事物的属性必须借助于一定的符号，所以这些符号就是数据的形式。所以这些符号就是数据的形式。数据数据 1.1 信息与信息技术信息与信息技术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：在一般用语中，信息与数据并没有严格的区分。但是，从信息科学的角度来看，它们是不等同的。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，它可以影响到人们的行为、决策，或对客观事物的认知。信息的符号化就是数据，所以数据是信息的具体表示形式，信息是数据抽象出来的逻辑意义。 1.1.2信息技术信

4、息技术1.1 信息与信息技术信息与信息技术信息技术信息技术是指自20世纪70年代以来，随着微电子技术、计算机技术和通信技术的发展，围绕着信息的产生、收集、存储、处理、检索和传递，形成的一个全新的、用以开发和利用信息资源的高技术群，包括微电子技术、新型元器件技术、通信技术、计算机技术、各类软件及系统集成技术、光盘技术、传感技术、机器人技术和高清晰度电视技术等，其中以微电子技术、计算机技术、软件技术和通信技术为主导。 简单地讲，信息技术是指人们获取、存储、传简单地讲，信息技术是指人们获取、存储、传递、处理、开发和利用信息资源的相关技术。递、处理、开发和利用信息资源的相关技术。1.1.3 信息社会信

5、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也称信息化社会，是指以信息活动为社会发展的基本活动，以信息经济为主导经济，以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。 在信息社会里，信息作为继物质和能源之后的第三资源，在社会发展中起着主导作用，当今社会的主导产业将从传统工业转向信息产业和知识产业。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文化的定义文化的定义 对于文化的定义，尽管众说纷纭，但有一点得到公认，即都认为文化是人类社会的特有现象。 所谓文化，所谓文化，是人类在物质和精神两方面具有整体性的创造力

6、的表现，是人类对客观世界整体性把握的一种能力，也是人类进步的一种标志。 文化的核心是文化的核心是: 观念和价值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文化具有的基本属性文化具有的基本属性 广泛性：广泛性：既涉及全社会的每一个人、每一个家庭，又涉及全社会的每一个行业、每一个应用领域。 传递性：传递性：这种事物应当具有传递信息和交流思想的功能。 教育性：教育性：这种事物应能成为存储知识和获取知识的手段。 深刻性：深刻性：不是给社会某一方面带来变革，而是给整个社会带来全面、深刻的根本性变革。 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

7、息与信息技术计算机文化计算机文化 计算机文化的提法最早出现在20世纪80年代初，是在瑞士洛桑召开的第三届世界计算机教育大会上提出来的。 所谓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（前三个分别为：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. 早期的计算方法或工具：早期的计算方法或工具：结绳、垒石、枝条 、算盘、计算尺、计算器。2. 计算机诞生的理论基础：计算机

8、诞生的理论基础：1854年，英国数学家布尔（提出了符号逻辑的思想；19世纪中期，英国数学家巴贝奇（被称为“计算机之父”）提出了通用数字计算机的基本设计思想。 3. 埃尼克埃尼克ENIAC：第一台真正意义上的数字电子计算机，是Electronic Numerical Integrator And Calculator的缩写。它于1946年2月在美国的宾夕法尼亚大学正式投入研制成功并运行，ENIAC共使用了约18 800个真空电子管，重达30吨，耗电174千瓦，占地约140平方米，用十进制计算，每秒运算5 000次加法。它没有今天的键盘、鼠标等设备，人们只能通过扳动庞大面板上的无数开关向计算机输入

9、信息。ENIAC的诞生奠定了电子计算机的发展基础，开辟了信息时代的新纪元，是人类第三次产业革命开始的标志。（参见下图） 1.2.1计算机的起源与发展计算机的起源与发展1.2计算机技术概述图1 第一台电子管计算机（ENIAC）1.2.1计算机的起源与发展计算机的起源与发展第一代：电子管计算机第一代：电子管计算机（19461957） 采用电子管为基本元件，采用电子管为基本元件，体积巨大，运算速度较低体积巨大，运算速度较低耗电量大，存储容量小耗电量大，存储容量小设计使用机器语言或汇编语言设计使用机器语言或汇编语言主要用于科学和工程计算主要用于科学和工程计算采用晶体管为基本元件采用晶体管为基本元件体积

10、缩小、功耗降低体积缩小、功耗降低提高了运算速度和可靠性提高了运算速度和可靠性程序设计采用高级语言程序设计采用高级语言出现了操作系统出现了操作系统应用到数据和事物处理及工业控制等领域应用到数据和事物处理及工业控制等领域第二代：晶体管计算机第二代：晶体管计算机（19581964） 1.2计算机技术概述计算机技术概述第三代：第三代：中小规模集成中小规模集成电路计算机（电路计算机（19651970） 采用集成电路为基本元件采用集成电路为基本元件体积减小，功耗、价格等降低体积减小，功耗、价格等降低运算速度及可靠性有了更大的提高运算速度及可靠性有了更大的提高操作系统日臻完善操作系统日臻完善应用到文字处理、

11、企业管理和自动控制等领域应用到文字处理、企业管理和自动控制等领域 采用大规模集成电路为主要功能元件采用大规模集成电路为主要功能元件运算速度可达每秒几千万次至千百亿次运算速度可达每秒几千万次至千百亿次广泛应用于社会生活的各个领域广泛应用于社会生活的各个领域在办公自动化、电子编辑排版等领域大显身手在办公自动化、电子编辑排版等领域大显身手第四代：大规模、超第四代：大规模、超大规模集成电路计算大规模集成电路计算机（机（1971至今）至今） 1.1 计算机发展及应用计算机发展及应用1.1.1 计算机发展史计算机发展史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

12、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 面向对象的面向对象的高级语言高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

13、、量子、光子、量子、DNA等等1.1.2 计算机的特点及分类计算机的特点及分类运算速度是指计算机每秒能执行多少条指令。常用单运算速度是指计算机每秒能执行多少条指令。常用单位是位是MIPS。Pentium 4微机内部数据位数为微机内部数据位数为32位（二进制），可位（二进制），可精确到精确到15位有效数字（十进制）。圆周率位有效数字（十进制）。圆周率的计算，的计算，有人曾利用计算机算到小数点后有人曾利用计算机算到小数点后200万位。万位。 计算机的存储器（能把数据、程序存入，进行数据处计算机的存储器（能把数据、程序存入，进行数据处理和计算，并把结果保存起来理和计算，并把结果保存起来（1）运算速度

14、快）运算速度快 （2）计算精度高）计算精度高（3）记忆能力强）记忆能力强在程序执行过程中，计算机能够进行各种基本的逻辑在程序执行过程中，计算机能够进行各种基本的逻辑判断，并根据判断结果来决定下一步执行哪条指令。判断，并根据判断结果来决定下一步执行哪条指令。（4）逻辑判断能力强）逻辑判断能力强1. 计算机的特点计算机的特点按工作原理划分按工作原理划分按功能划分按功能划分按性能划分按性能划分模拟式电子计算机模拟式电子计算机数字式电子计算机数字式电子计算机模拟数字混合计算机模拟数字混合计算机专用计算机专用计算机通用计算机通用计算机巨型计算机巨型计算机大中型计算机大中型计算机小型计算机小型计算机工作站

15、工作站微型计算机微型计算机1.1.2 计算机的特点及分类计算机的特点及分类2. 计算机的分类计算机的分类（1）科学计算）科学计算（2）信息处理）信息处理（3）计算机辅助设计与计算机辅助制造（）计算机辅助设计与计算机辅助制造（CAD/CAM）（4）计算机辅助教学与计算机管理教学（）计算机辅助教学与计算机管理教学（CAI/CMI）（5）自动控制）自动控制（6）多媒体应用）多媒体应用（7）电子商务）电子商务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1. 计算机的应用领域计算机的应用领域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 信息管理信息管理是指非数值形

16、式的数据处理，是指以计算机技术为基础，是指非数值形式的数据处理，是指以计算机技术为基础，对大量数据进行加工处理，形成有用的信息。被广泛应对大量数据进行加工处理，形成有用的信息。被广泛应用于办公自动化、事务处理、情报检索、企业管理和知用于办公自动化、事务处理、情报检索、企业管理和知识系统等领域。信息管理是计算机应用最广泛的领域识系统等领域。信息管理是计算机应用最广泛的领域 科学计算科学计算科学计算是指科学和工程中的数值计算。它与理论研科学计算是指科学和工程中的数值计算。它与理论研究、科学实验一起成为当代科学研究的三种主要方法。究、科学实验一起成为当代科学研究的三种主要方法。主要应用在航天工程、气

17、象、地震、核能技术、石油主要应用在航天工程、气象、地震、核能技术、石油勘探和密码解译等涉及复杂数值计算的领域。勘探和密码解译等涉及复杂数值计算的领域。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 计算机辅助系统计算机辅助系统指通过人机对话，使计算机辅助人们进行设计、加工、指通过人机对话，使计算机辅助人们进行设计、加工、计划和学习等工作。计划和学习等工作。 如计算机辅助设计如计算机辅助设计CAD、计算机、计算机辅助制造辅助制造CAM、计算机辅助教育、计算机辅助教育CBE、计算机辅助教、计算机辅助教学学CAI 、 计算机辅助教学管理计算机辅助教学管理CMI 。另外还有计算机。另

18、外还有计算机辅助测试辅助测试CAT和计算机集成制造系统和计算机集成制造系统CIMS等。等。 过程控制过程控制又称实时控制，指用计算机及时采集检测数据，又称实时控制，指用计算机及时采集检测数据，按最佳值迅速地对控制对象进行自动控制或自动按最佳值迅速地对控制对象进行自动控制或自动调节。目前已在冶金、石油、化工、纺织、水电、调节。目前已在冶金、石油、化工、纺织、水电、机械和航天等部门得到广泛应用。机械和航天等部门得到广泛应用。 1.1.3 计算机的应用领域及发展趋计算机的应用领域及发展趋势势 计算机网络与通讯计算机网络与通讯利用通讯技术，将不同地理位置的计算机互联，可以利用通讯技术，将不同地理位置的

19、计算机互联，可以实现世界范围内的信息资源共享，并能交互式地交流信实现世界范围内的信息资源共享，并能交互式地交流信息。正所谓息。正所谓“一线联五洲一线联五洲”，Internet的建立和应用使的建立和应用使世界变成了一个世界变成了一个“地球村地球村”，同时深刻地改变了我们的，同时深刻地改变了我们的生活、学习和工作方式。生活、学习和工作方式。 人工智能人工智能人工智能（人工智能（AI，Artificial Intelligence）是研究怎样让）是研究怎样让计算机做一些通常认为需要智能才能做的事情，又称计算机做一些通常认为需要智能才能做的事情，又称机器智能，主要研究智能机器所执行的通常是人类智机器智

20、能，主要研究智能机器所执行的通常是人类智能的功能，如判断、推理、证明、识别、感知、理解、能的功能，如判断、推理、证明、识别、感知、理解、设计思考、规划、学习和问题求解等思维活动。设计思考、规划、学习和问题求解等思维活动。 电子商务的概念电子商务的概念 电子商务代表着一种现代的商务模式，即通过电子商务代表着一种现代的商务模式，即通过Internet和和WWW传输电子信息而进行的各种商务活动。传输电子信息而进行的各种商务活动。 电子商务的产生电子商务的产生 真正意义上对电子商务的研究和应用始于真正意义上对电子商务的研究和应用始于20世纪世纪70年代末。年代末。 电子商务的发展的两个阶段：电子商务的

21、发展的两个阶段： 20世纪世纪80年代中期年代中期 EDI电子商务电子商务 90年代初期年代初期 Internet电子商务电子商务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1. 计算机的应用领域计算机的应用领域 电子商务的功能电子商务的功能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1. 计算机的应用领域计算机的应用领域业务业务管理管理意见意见征询征询物流物流服务服务网上网上支付支付网上网上订购订购咨询咨询洽谈洽谈广告广告宣传宣传功能功能可扩可扩展性展性集成集成性性安全安全性性方便方便性性高效高效性性特点特点1.1.3 计算机的应用领域及发展趋势计算机

22、的应用领域及发展趋势1. 计算机的应用领域计算机的应用领域 电子商务的应用：电子商务的应用：网上购物网上购物 电子商务的特点电子商务的特点智能智能化化多媒多媒体化体化网络网络化化微型微型化化巨型巨型化化计算机计算机的发展的发展趋势趋势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2. 计算机的发展趋势计算机的发展趋势1.2.4计算机发展趋势计算机发展趋势1.2计算机技术概述 巨型化巨型化 指研制速度更快的、存储量更大的和功能更强大的巨型计算机。主要应用于天文、气象、地质和核技术、航天飞机和卫星轨道计算等尖端科学技术领域，研制巨型计算机的技术水平是衡量一个国家科学技术和工业发展

23、水平的重要标志。 微型化微型化 指利用微电子技术和超大规模集成电路技术，把计算机的体积进一步缩小，价格进一步降低。计算机的微型化已成为计算机发展的重要方向，各种笔记本电脑和PDA的大量面世和使用，是计算机微型化的一个标志。 1.2.4计算机发展趋势计算机发展趋势1.2计算机技术概述网格化网格化 网格（Grid）技术可以更好地管理网上的资源，它把整个互联网虚拟成一台空前强大的一体化信息系统，犹如一台巨型机，在这个动态变化的网络环境中，实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享，从而让用户从中享受可灵活控制的、智能的、协作式的信息服务，并获得前所未有的使用方便性和超强

24、能力。 1.2.4计算机发展趋势计算机发展趋势1.2计算机技术概述智能化智能化 计算机智能化是指使计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力。智能化的研究包括模拟识别、物形分析、自然语言的生成和理解、博弈、定理自动证明、自动程序设计、专家系统、学习系统和智能机器人等等。目前已研制出多种具有人的部分智能的机器人，可以代替人在一些危险的工作岗位上工作。有人预测，家庭智能化的机器人将是继PC机之后下一个家庭普及的信息化产品。 1.4.1数字的定义数字的定义1.3.1 计算机中信息的表示方法计算机中信息的表示方法 数制也称计数制，是指用一组固定的符号和统一的数制也称计数制，是指用一组固定的符号和统一的规则

25、来表示数值的方法。按进位的方法进行计数，规则来表示数值的方法。按进位的方法进行计数，称为进位计数制。计算机中采用二进制数。称为进位计数制。计算机中采用二进制数。进位计数制：用进位的方法进行计数的数制，简称进制用进位的方法进行计数的数制，简称进制 。 一、基本概念一、基本概念数码数码： 一组用来表示某种数制的符号。如：一组用来表示某种数制的符号。如：1、2、3、4、A、B、C、等。等。基数基数： 数制所使用的数码个数。常用数制所使用的数码个数。常用“R”表示，称表示，称R进制。进制。如二进制的数码是：如二进制的数码是：0、1，那么基数便为，那么基数便为2。 也可以认为是在一种数制中，一组固定不变

26、的不也可以认为是在一种数制中，一组固定不变的不 重复数字的个数称为基数重复数字的个数称为基数 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一、基本概念位：位：从小数点开始，左边第一位为0位，每往左一位加1，小数点右边第一位为-1，往右一位减1 位权位权： 某个位置上的数代表的数量大小。某个位置上的数代表的数量大小。指数码在不同位置上的权值。在进位计数制中，处于不同数位的数码代表的数值不同。例如十进制数111，个位数上的1权值为100，十位数上的1权值为101，百位数上的1权值为102。以此推理，第n位的权值便是10 n-1 ,如果是小数点后面第m位，则其权

27、值为10 m 。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 一般来说，如果数值只采用一般来说，如果数值只采用R个基本符号，则称为个基本符号，则称为R进制。进位计数制的编码遵循进制。进位计数制的编码遵循“逢逢R进一进一”的原则。的原则。各位的权是以各位的权是以R为底的幂。对于任意一个具有为底的幂。对于任意一个具有n位整位整数和数和m位小数的位小数的R进制数进制数N，按各位的权展开可表示，按各位的权展开可表示为：为：(N)Ran-1Rn-1an-2Rn-2a1R1a0R0a-1R-1a-mR-m1.3 计算机中的信息表示计算机中的信息表示1.3.1. 数制及

28、其转换数制及其转换1.3.1计算机中常用的数制计算机中常用的数制1十进制十进制 有十个不同的数码符号：有十个不同的数码符号：0，1，2，3，4，5，6，7，8 ，9 R10。每一个数码根据它在这个数中所处的位置（数。每一个数码根据它在这个数中所处的位置（数位），按照位），按照“逢十进一逢十进一”的原则来决定其实际数值，即各数位的的原则来决定其实际数值，即各数位的位权是位权是10的若干次幂。的若干次幂。 除了使用脚码的形式表示十进制数，还可以使用字符除了使用脚码的形式表示十进制数，还可以使用字符“D” 。 在计算机中，数据的输入和输出一般采用十进制数。在计算机中，数据的输入和输出一般采用十进制数

29、。 2二进制二进制 有两个不同的数码符号有两个不同的数码符号0和和1。 R2。每个数码符号根据它在这个数中的数位，按。每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢二进一逢二进一”来决定其实际的数值。来决定其实际的数值。 我们还可以使用字符我们还可以使用字符“B” 表示二进制数。计算机中数据表示二进制数。计算机中数据存储采用二进制数。存储采用二进制数。1.4.2计算机中常用的数制计算机中常用的数制3八进制八进制 有八个不同的数码符号有八个不同的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7。 R8。每个数码符号根据它在这个数中的数位，按。每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢八进一逢八进一”来决定其实

30、际的数值。来决定其实际的数值。 我们还可以使用字符我们还可以使用字符“O”（Octal）表示八进制数。）表示八进制数。1.4.2计算机中常用的数制计算机中常用的数制4十六进制十六进制 有十六个不同的数码符号有十六个不同的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F R16。每个数码符号根据它在这个数中的数位，按。每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢十六进一逢十六进一”来决定其实际的数值。来决定其实际的数值。 我们还可以使用字符我们还可以使用字符“H” 表示十六进制数。表示十六进制数。 1.4.2计算机中常用的数制计算机中常用的数制 1.3 计算机中的信息表示计算

31、机中的信息表示1.3.1. 数制及其转换数制及其转换十进制二进制八进制十六进制十进制二进制八进制十六进制000091001119111110101012A2102211101113B3113312110014C41004413110115D51015514111016E61106615111117F7111771610000201081000108171000121111. 二进制、八进制、十六进制数转化为十进制数二进制、八进制、十六进制数转化为十进制数 对于任何一个二进制数、八进制数、十六进制数，均可以先写出它的位权展开式，然后再按十进制进行计算即可将其转换为十进制数。例如：（1111.11

32、）2= 123 + 122 + 121 + 120 + 12-1 + 12-2 = 15.75（A10B.8）16= 10163 + 1162 + 0161 + 11160 + 816-1 = 41 227.5 注意：在不至于产生歧义时，可以不注明十进制数的进制，如上例。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2.十进制数转化为二进制数十进制数转化为二进制数十进制数的整数部分和小数部分在转换时需作不同的计算，分别求值后再组合。整数部分采用除2取余法，即逐次除以2，直至商为0，得出的余数倒排，即为二进制各位的数码。小数部分采用乘2取整法，即逐次乘以2，从

33、每次乘积的整数部分得到二进制数各位的数码。 (参见下例)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 = 0.250整数0 a-10.252 = 0.5整数0 a-20.52 = 1整数1 a-3由上得出，0.125D = 0.001B。将整数和小数部分组合，得出

34、：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3.二进制数与八进制数的相互转换 二进制数转换成八进制数的方法是：将二进制数从小数点开始，对二进制整数部分向左每3位分成一组，不足3位的向高位补0；对二进制小数部分向右每3位分成一组，不足3位的向低位补0凑成3位。每一组有3位二进制数，分别转换成八进制数码中的一个数字，全部连接起来即可。 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所以，所以，11111101.101B = 375.5O。将八进制数转换成将八进制数转换成二进制

35、数，只要将每一位八进制数转换成相应的二进制数，只要将每一位八进制数转换成相应的3位位二进制数，依次连接起来即可。二进制数，依次连接起来即可。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37554. 二进制数与十六进制数的相互转换二进制数与十六进制数的相互转换 二进制数转换成十六进制数，只要把每4位分成一组，再分别转换成十六进制数码中的一个数字，不足4位的分别向高位或低位补0凑成4位，全部连接起来即

36、可。 十六进制数转换成二进制数，只要将每一位十六进制数转换成4位二进制数，然后依次连接起来即可。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所以，所以，10110001.101 B = B1.AH 。将将16进制数转换成进制数转换成二进制数，只要将每一位二进制数，只要将每一位16进制数转换成相应的进制数转换成相应的4位位二进制数，依次连接起来即可。二进制数，依次连接起来即可。例：将例：将10110001.101B转换为十六进制数转换为十六进制数。 。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

37、101100011010转换为十六进制数转换为十六进制数B1A1.3.4二进制的算术运算二进制的算术运算1.3 计算机中信息的表示方法计算机中信息的表示方法 1二进制数的加法运算二进制数的加法运算 二进制数的加法运算法则是：二进制数的加法运算法则是： 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=0 （被加数和加数为（被加数和加数为1，结果本位为，结果本位为0，按逢，按逢二进一向高位进位二进一向高位进位1）1.4.4二进制的算术运算二进制的算术运算1.4 计算机中信息的表示方法计算机中信息的表示方法 2二进制数的减法运算二进制数的减法运算 二进制减法的法则是：二进制减法的法则是： 0 - 0 =

38、 0 1 - 0 = 1 0 - 1 = 1 （被减数为（被减数为0，减数为，减数为1，结果本位为，结果本位为1， 向高位借位）向高位借位） 1 - 1 = 0 1.4.4二进制的算术运算二进制的算术运算1.4 计算机中信息的表示方法计算机中信息的表示方法 3二进制数的乘法运算二进制数的乘法运算 二进制数的乘法运算法则是：二进制数的乘法运算法则是： 00=0 10=0 01=0 11=11.4.4二进制的算术运算二进制的算术运算1.4 计算机中信息的表示方法计算机中信息的表示方法 4二进制数的除法运算二进制数的除法运算 二进制数的除法运算法则是：二进制数的除法运算法则是： 0 0 = 0 0

39、1 = 0 （1 0 无意义）无意义） 1 1 = 11.4.5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 1逻辑信息的表示方法逻辑信息的表示方法 可以表示可以表示“真真”与与“假假”、“对对”与与“错错”、“是是”与与“非非”等具有逻辑性质的信息称为逻辑量，二进制的等具有逻辑性质的信息称为逻辑量，二进制的1和和0在逻辑上可以表示这种信息。在逻辑上可以表示这种信息。 一般来说，在计算机中，逻辑量用于判断某一事件一般来说，在计算机中，逻辑量用于判断某一事件是否成立，成立为是否成立，成立为1（真），事件发生；不成立为（真），事件发生；不成立为0（假），事件不发生。

40、（假），事件不发生。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 2基本逻辑运算基本逻辑运算 “与与”运算（运算（AND） “与与”运算又称逻辑乘，用符号运算又称逻辑乘，用符号“.”或或“”来表示。来表示。运算规则如下：运算规则如下： 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表示方法 2基本逻辑运算基本逻辑运算 “或或”运算（运算（OR

41、） “或或”运算又称逻辑加，用符号运算又称逻辑加，用符号“+”+”或或“”表示。表示。运算规则如下：运算规则如下： 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 2基本逻辑运算基本逻辑运算 “非非”运算（运算（NOT） 如果变量为如果变量为A，则它的非运算结果用，则它的非运算结果用 A 表示。运算表示。运算规则如下：规则如下： 0 = 1 1 = 0 1.4.5基本逻辑运算

42、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 “异或异或”运算（运算（XOR） “异或异或”运算用符号运算用符号“”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） 简记为b，也称为比特，是计算机存储数据的最小 单位。一个二进制位只能表示0或

43、1。 2）字节（）字节（Byte） 字节来自英文Byte，简记为B。规定1B=8bit。 1 KB = 1024 B，1 MB =1024k B，1 GB =1024M B， 1 TB = 1024G B 3）字（）字（Word） 一个字通常由一个字节或若干个字节组成。字长是一个字通常由一个字节或若干个字节组成。字长是计算机一次所能处理的实际位数长度，字长是衡量计算计算机一次所能处理的实际位数长度，字长是衡量计算性能的一个重要指标。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码是美国信息交换用标准代码，已经被码是美国信息交

44、换用标准代码，已经被国际标准化组织（国际标准化组织（ISO）认定为国际标准，为世界）认定为国际标准，为世界公认，并在世界范围内通用。公认，并在世界范围内通用。 ASCII码是用一个码是用一个8位二进制数（位二进制数（1个字节）表个字节）表示，每个字节只占用了示，每个字节只占用了7位，基本位，基本ASCII码最高位码最高位恒为恒为0。7位位ASCII码可以表示码可以表示27128种字符。当种字符。当编码最高位为编码最高位为0时，称为基本时，称为基本ASCII码，当最高位码，当最高位为为1时，形成扩充的时，形成扩充的ASCII码，它表示范围为码，它表示范围为128255，可表示，可表示128种字符

45、。种字符。 1.ASC2.汉汉字字编编码码3.BCD码码 汉字信息交换码（国标码）汉字信息交换码（国标码） 1981年我国颁布了年我国颁布了GB2312国家标准国家标准信息交信息交换用汉字编码字符集换用汉字编码字符集.基本集基本集。该标准选出。该标准选出6 763个常用汉字和个常用汉字和683个非常用汉字字符，并为每个字个非常用汉字字符，并为每个字符规定了标准代码。符规定了标准代码。GB2312字符集构成一个字符集构成一个94行、行、94列的二维表，行号为区号，列号为位号，每个汉列的二维表，行号为区号，列号为位号，每个汉字或符号在字或符号在ASCII码表中的位置用它所在的区号和码表中的位置用它

46、所在的区号和位号来表示。为了处理与存储方便，每个汉字在计位号来表示。为了处理与存储方便，每个汉字在计算机内部分别用一个字节来表示算机内部分别用一个字节来表示。1.ASC2.汉汉字字编编码码3.BCD码码 汉字机内码汉字机内码 汉字机内码是供计算机系统内部进行存储、加汉字机内码是供计算机系统内部进行存储、加工处理、传输统一使用的代码，又叫汉字内部码。工处理、传输统一使用的代码，又叫汉字内部码。由于文本中通常混合使用汉字和西文字符，汉字信由于文本中通常混合使用汉字和西文字符，汉字信息如果特别标识，就会与单字节的息如果特别标识，就会与单字节的ASCII码混淆。码混淆。因此将一个汉字看成是两个扩展的因

47、此将一个汉字看成是两个扩展的ASCII码，使表码，使表示示GB2312汉字的两个字节的最高位都为汉字的两个字节的最高位都为1，并且汉，并且汉字的区码和位码都加上字的区码和位码都加上A0H，保证把两个字节的最，保证把两个字节的最高位一律由高位一律由“0”变成变成“1”，其余，其余7位不变。位不变。 1.ASC2.汉汉字字编编码码3.BCD码码 汉字输入码（外码）汉字输入码（外码） 汉字输入码是为了将汉字通过键盘输入计算机汉字输入码是为了将汉字通过键盘输入计算机而设计的代码。汉字输入编码方案很多，综合起来而设计的代码。汉字输入编码方案很多，综合起来可分为流水码、拼音类输入码、字形类输入码和音可分为

48、流水码、拼音类输入码、字形类输入码和音形结合输入码。形结合输入码。 汉字的输入编码和汉字的机内码是不同范畴的汉字的输入编码和汉字的机内码是不同范畴的概念。对同一个字，不管采用什么样的输入法，其概念。对同一个字，不管采用什么样的输入法，其机内码都是相同的。机内码都是相同的。 1.ASC2.汉汉字字编编码码3.BCD码码 汉字字形码汉字字形码 汉字字形码主要是指汉字字形点阵的代码，是汉字字形码主要是指汉字字形点阵的代码，是汉字字库中存储的汉字字形的数字化信息，用于汉汉字字库中存储的汉字字形的数字化信息，用于汉字的显示和打印。字的显示和打印。 目前汉字字形的产生方式大多是点阵方式，汉目前汉字字形的产

49、生方式大多是点阵方式，汉字字形点阵中每个点的信息要用一位二进制码表示。字字形点阵中每个点的信息要用一位二进制码表示。对于对于1616点阵的字形码，需要用点阵的字形码，需要用32个字节个字节（1616/832）表示。）表示。 1.ASC2.汉汉字字编编码码3.BCD码码 BCD(8421码)通常规定一个数的最高位作为符号位，“0”表示正，“1”表示负。 把在机器内存放的正负号数码化后的数称为机器数；把在机器外存放的由正负号表示的数称作真值。例如真值+127的机器数是011111111，真值-127的机器数是111111111。为了在计算机的输入输出操作中能直观迅速地与常用的十进制数相对应，习惯上

50、用二进制代码表示十进制数，这种编码方法简称BCD码或8421编码。例如，对于(239)10的编码如下： 1.ASC2.汉汉字字编编码码3.BCD码码 1.ASC2.汉汉字字编编码码3.BCD码码十进制数十进制数238421编码编码0010001110011.4.1计算机的工作原理计算机的工作原理 当我们需要计算机完成某项任务的时候，首先要将当我们需要计算机完成某项任务的时候，首先要将任务分解为若干各基本操作的集合，计算机所要执行的任务分解为若干各基本操作的集合，计算机所要执行的基本操作命令就是指令。基本操作命令就是指令。 指令是对计算机进行程序控制的最小单元，是一种指令是对计算机进行程序控制的

51、最小单元，是一种采用二进制表示的命令语言。一条指令通常由两个部分采用二进制表示的命令语言。一条指令通常由两个部分组成，即操作码和操作数。组成，即操作码和操作数。操作码 操作数1.2.2 计算机的工作原理计算机的工作原理 整个计算机工作过程的实质就是指令的执行过程。整个计算机工作过程的实质就是指令的执行过程。因为控制器对各个部件的控制都是通过指令实现的。指因为控制器对各个部件的控制都是通过指令实现的。指令的执行过程可以分为四步。令的执行过程可以分为四步。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 根据以上总述，我们必须首先根据该任务要求根据以上总述，我们必

52、须首先根据该任务要求 编写相应的程序，然后通过输入设备向控制器发编写相应的程序，然后通过输入设备向控制器发 出输入信息的请求，得到控制器许可的情况下，出输入信息的请求，得到控制器许可的情况下， 输入设备把程序和输入设备把程序和 数据送到存储器中并保存起来。数据送到存储器中并保存起来。 随后，计算机系统就会在控制器的控制协调下，随后，计算机系统就会在控制器的控制协调下， 自动地运行程序，并把程序运行结果存入存储器。自动地运行程序，并把程序运行结果存入存储器。 最后，在控制器的控制下输出设备把存储器中的最后，在控制器的控制下输出设备把存储器中的 运行结果输出，显示为用户容易识别的形式。运行结果输出

53、，显示为用户容易识别的形式。1.4.1计算机的组成计算机的组成1.4 计算机系统计算机系统 一个完整的计算机系统由硬件系统一个完整的计算机系统由硬件系统 和软件系统两大部分组成。和软件系统两大部分组成。 计算机硬件系统计算机硬件系统 计算机软件系统计算机软件系统 1.4.1 计算机的组成（硬件）计算机的组成（硬件）1.4 计算机系统计算机系统硬件硬件指的是计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种计算机部件和计算机设备。这些部件和设备依据计算机系统结构的要求，构成一个有机整体，称为计算机硬件系统。 未配置任何软件的计算机叫裸机裸机，它是计算机完成工作的物质基础。1.4.1 计算机硬件系统计

54、算机硬件系统1.4 计算机系统的组成计算机系统的组成冯冯诺依曼（诺依曼（Von Neumann）提出的存储程序工作原理决定了计算机硬件系统）提出的存储程序工作原理决定了计算机硬件系统由以下五个基本部分组成。由以下五个基本部分组成。计算机硬件系统包括计算机的主机和外部设备。它由五大功能部件组成，即：计算机硬件系统包括计算机的主机和外部设备。它由五大功能部件组成，即：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。图2 硬件系统五大组成部分框图 返 回 运算器运算器运算器是计算机对数据进行加工处理的部件，包运算器是计算机对数据进行加工处理的部件，包括算术运算

55、和逻辑运算。括算术运算和逻辑运算。 控制器控制器控制器负责从存储器中取出指令，并对指令进行控制器负责从存储器中取出指令，并对指令进行译码；根据指令的要求，按时间的先后顺序，负译码；根据指令的要求，按时间的先后顺序，负责向其他各部件发出控制信号，保证各部件协调责向其他各部件发出控制信号，保证各部件协调一致地工作，一步一步地完成各种操作。一致地工作，一步一步地完成各种操作。1.4.1 计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统 存储器存储器 存储器的主要功能是存放程序和数据，是计存储器的主要功能是存放程序和数据，是计算机记忆或暂存数据的部件。计算机中的全部信算机记忆或暂存数据的部件。

56、计算机中的全部信息，都存放在存储器中。而且，指挥计算机运行息，都存放在存储器中。而且，指挥计算机运行的各种程序也存放在存储器中。的各种程序也存放在存储器中。1.4.1 计算机的组成（硬件）计算机的组成（硬件）1.4 计算机系统计算机系统存储器分为两大类：存储器分为两大类：内存储器和外存储器，简称内存和外存。内存储器又称为主存储器，外存储器又称为辅助存储器。1.4.1 存储器的分类存储器的分类1.4 计算机系统计算机系统存储器内存储器外存储器ROM（Read Only Memory）RAM（Random Access Memory）Cache磁盘（硬盘、软盘）光盘（CD-ROM、CD-RW、DV

57、D、MO）闪存（CF卡、MMC卡、SD卡）磁带计算机硬件系统计算机硬件系统 输出设备输出设备输出设备是输出计算机处理结果的设备。在大多输出设备是输出计算机处理结果的设备。在大多数情况下，它将这些结果转换成便于人们识别的数情况下，它将这些结果转换成便于人们识别的形式。形式。 输入设备输入设备输入设备用于接受用户输入的原始程序和数据，输入设备用于接受用户输入的原始程序和数据，它是重要的人机接口，负责将输入的程序和数据它是重要的人机接口，负责将输入的程序和数据转换成计算机能识别的二进制代码，并放入内存转换成计算机能识别的二进制代码，并放入内存中。中。1.4.1 计算机的组成（硬件）计算机的组成（硬件

58、）1.4 计算机系统计算机系统从信息的输入输出角度来说，磁盘驱动器和磁带机从信息的输入输出角度来说，磁盘驱动器和磁带机既可以看作输入设备，又可以看作输出设备。既可以看作输入设备，又可以看作输出设备。 1.4.2 计算机软件系统计算机软件系统 相对于计算机硬件而言，软件是计算机的无形部分，是计算相对于计算机硬件而言，软件是计算机的无形部分，是计算机的灵魂。机的灵魂。是指使计算机运行所需的程序、数据和有关文档的总和.软件可以对硬件进行管理、控制和维护。根据软件的用途可将软件可以对硬件进行管理、控制和维护。根据软件的用途可将其分为：其分为： 系统软件系统软件 应用软件应用软件系统软件一般由软件厂商提

59、供，系统软件一般由软件厂商提供，应用软件是为解决某一问题而由用户或软件公司开应用软件是为解决某一问题而由用户或软件公司开发的。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 PhotoshopAdobeOffice WPSOfficeMicrosoft 操作系统对计算机资源进行控制与管理的系统化程序集合，它操作系统对计算机资源进行控制与管理的系统化程序集合，它是用户和计算机硬件系统之间的接口，为用户和应用软件提供是用户和计算机硬件系统之间的接口，为用户和应用软件提供了访

60、问和控制计算机硬件的桥梁。了访问和控制计算机硬件的桥梁。 操作系统是最基本最重要的系统软件，用来管理和控制操作系统是最基本最重要的系统软件，用来管理和控制计算机系统中硬件和软件资源的大型程序，是其他软件运行的计算机系统中硬件和软件资源的大型程序，是其他软件运行的基础。基础。 1.4.2 计算机软件系统计算机软件系统操作系统负责对计算机系统的全部软、硬件和数据资源进行统操作系统负责对计算机系统的全部软、硬件和数据资源进行统一控制、调度和管理。一控制、调度和管理。 主要作用：主要作用：提高系统的资源利用率、提供友好的用户界面，提高系统的资源利用率、提供友好的用户界面，从而使用户能够灵活、方便地使用