信息技术概述

1、电商-淘宝-微店余额宝大数据时代云计算电子计算机的发展及应用1946年第一台电子计算机ENIAC在美国宾州大学诞生（The Electronic Numerical Integrator and Calculator)莫奇来 和 爱克特 1946年第一台电子计算机ENIAC在美国宾州大学诞生（The Electronic Numerical Integrator and Calculator)计算速度却达到千万亿次计算速度却达到千万亿次/秒！秒！ 1946 硬件发展 软件发展 半个世纪（20世纪中20世纪末）的变化 从 3K (103 ) 到 3G (109 ) Moore 定律运算速度: 1

2、03 109 bits/sec 18月翻一翻 存储密度： 103 109 bits/inch2 传输速度: 103 109 bits/sec 1953年 硬件 IBM701 1957年 高级语言 FORTRAN 1975年 软件产业 John W. Backus (1924-2007,3) 1977年图灵奖（FORTRAN 设计者）Apple 1Apple 2http:/ 电脑将在未来改变其存在和服务方式，躲到“云层”背后，悄然无声地为人类服务。“它甚至会成为一件衣服，伴着我们入眠。”“10年之后，人们甚至会穿上电脑衣”，张钹展望说，“受电脑服务器控制的衣服会自动调节温度，透气程度，根据外界环

3、境的变化来调整其内部适应状态，从而让人们穿得更加舒服和惬意。”微型化巨型化网络化智能化科学计算信息处理自动控制人工智能计算机辅助系统电子计算机的应用古典音乐 贝多芬风格 Invention David Cope（美）字帖取自浙江大学计算机系研究成果 清明传语愁送客，两岸千里欲渡河。 茫茫春光催碧草，晓露琼楼阑珊色。 计算机 心脑计算举要周昌乐编著，清华大学出版社2003 浔阳江头夜送客，枫叶荻花秋瑟瑟。 主人下马客在船，举酒欲饮无管弦。 . 白居易 “琵琶行”故事生成语法+ + . Peter the puppy lived in a warm, safe house, witha lovin

4、g family, on the edge of a deep forest in whichthe hunters roamed. Sometimes their shotguns wouldecho like thunder through the air. At these times he sawsadness in his mothers eyes-sadness Peter found silly.The fact was, Peter was callous. His mother loved himgreatly, but was hurt by the fact her so

5、n was oftendownright cold.The forest beckoned with adventure, and oneday Peter scampered off for it. Before long hecame upon a baby bear whose furry leg was caught in a man-made trap. “Wont you help me?” the bear asked, Peterdidnt help. Hadnt he been taught not to talkto strangers? And didnt he have

6、 a lot ofexploring to do? At the edge of a pond. Peter met a young deerwho announced: “Im afraid Im lost. Maybe ifyou bark loudly, my mother will come to thisspot and find me. Will you help?”“If you think your mothers within hearing range,how lost can you be?”Not long thereafter, .轻轻的我走了，正如我轻轻的来。挥一挥

7、衣袖，不带走一丝云彩。清华大学计算机系成果苏堤春晓秀平湖秋月明网上购物红红火火电子商务热热闹闹月落乌啼霜满天风吹雁过雨连宵江枫渔火对愁眠质量第一唐张继枫桥夜泊 机器人http:/ Computing = Cognition ? ？远程诊断医药信息学流行病学数据处理：软件SAS、SPSS、EPI医院信息管理基因研究人工脏器方面- 3D打印机医学图像处理计算机系统计算机系统硬件硬件 系统系统软件软件 系统系统显示器主机:主板、硬盘、光驱、软驱、显示卡、电源等鼠标键盘光盘驱动器软盘驱动器电子计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成CPU (Central Processing

8、Unit)存储器运算器控制器输入设备输出设备 通常对微机的称呼是根据CPU的型号得来的：Intel 8086/8088、80286、80486、Pentium、Pentium MMX、Pentium Pro、Pentium II、Pentium III 700和Pentium 。Celeron（赛扬）系列、AMD主频 ：CPU的工作频率。如 866MHz, 2GHz外频： CPU必须与主板的总线相连，才能与其他设备传送数据，与CPU相连的总线的工作频率即CPU的外频。外频一般远远低于CPU的主频。双核技术CPU中心那块隆起的芯片就是核心，CPU所有的计算、接受/存储命令、处理数据都由核心执行。

9、双核处理器是指在一个处理器上集成两个运算核心，从而提高计算能力。64位技术这里的64位技术是相对于32位而言的，也就是说处理器一次可以运行64bit数据。64bit计算主要有两大优点：可以进行更大范围的整数运算；可以支持更大的内存。要实现真正意义上的64位计算，还必须得有64位的操作系统以及64位的应用软件才行NO.1-NO.10苹果 A8 四核 2.0ghz （iPhone6、iPad6）等高通805四核 2.5ghz （诺基亚Lumia1820、三星S6）等高通801四核 2.5ghz （三星S5）等高通800四核 2.2ghz （诺基亚Lumia1520、三星S4）等猎户座5420 八核

10、 1.8ghz （三星S4、三星noto3）等英伟达tegra 4 四核 1.8ghz （HTC One x）等苹果 A7 双核 1.3ghz （iPhone5S、iPad Air）等猎户座5410 八核 1.6ghz （三星S4）等高通615（8936） 八核 1.7ghz （三星S6）等联发科6592turbo 八核 2.0ghz （华为3X）等高通600（8064T） 四核 1.7ghz。 （小米2S）等总线是计算机硬件设备之间的高速公路，所有的数据和信息都通过总线在设备间高速传送。总线以位表示宽度。 地址总线(Address Bus) 数据总线(Data Bus) 控制总线(Contr

11、ol Bus)。主板也称做母板或系统板，主板是微机内最大的一块集成电路板，它包括微处理器CPU 插槽(Socket和Slot两种)、内存插槽、总线扩展槽、输入输出接口电路等。 内存储器分为只读存储器ROM ( Read Only Memory ) 和随机存储器RAM ( Random Access Memory ) 两大类。4 只读存储器的内容是出厂时固化了的,只能读出来使用，不能改写或删除，断电后不会消失。4 随机存储器既可以读也可以写，断电后信息全部消失。4RAM又分为静态存储器( SRAM)和动态存储器( DRAM)两种。静态RAM速度非常快，成本高，主要用于高速缓存（Cache)。动态

12、RAM速度比静态RAM低，但成本低，适于作大容量存储器。4通常提到计算机的内存就是动态RAM。00010010地址码一个字节 Byte1Byte=8bit字长一个二进制位 bit位和字节 位(bit)是计算机中的最小单位,它是二进制的一位数. 字节(byte)是计算机中的最小存储单位.它由8位二进制数组成,即一个字节由8位。计算机中凡是与存储相关的度量都以字节为单位。 1KB=1024Byte 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB缓存是计算机中的重要概念，许多设备都具有缓存。它是一种高速的数据临时存储器，用来解决不同设备件速度不匹配造成的低效率问题。Cache存储器

13、是由双极型静态随机存储器（SRAM）构成。它的访问速度是DRAM的10倍左右，容量比主存储器小得多。比如用于CPU的缓存，CPU在读写时，首先访问Cache80386以上的微处理器中，为了进一步提高CPU的运行效率，在CPU的内部又设了一个高速缓存。为了区分，将在CPU内部的高速缓存称为一级高速缓存(L1 Cache)，容量较小；而将CPU外部的高速缓存称为二级高速缓存（L2 Cache)在系统板上，容量较大。高速缓冲存储器外存储器内存储器常用的外存有磁盘存储器和光盘存储器等，它们和内存一样，也是以字节为单位。软盘驱动器 (Floppy Disk Drive) 软盘：3.5英寸 1.44MB

14、软盘总容量=磁道数扇区数磁盘面数(2) 512（每扇区512Byte)79道0道扇区扇区磁头硬盘驱动器（Hard Disk Drive) 它由若干磁性圆盘组成。(Winchester盘)硬盘尺寸：3.5英寸。 存储容量=磁头数柱面数扇区数512（每扇区512Byte）接口：数据线接口和电源接口IDE(Integrated Drive Electronics)SCSI(Small Computer System Interface)读写头容量：硬盘容量的大小决定论它能存储的数据量。20GB ,40GB, 80GB 目前都在GB数量级以上转速：是指盘片每分钟所转的圈数，转速越快，在一定时间内通过磁

15、头的数据就越多。典型的转速有5400, 7200等缓存：为减少CPU等待时间。目前IDE硬盘一般为512KB或2MB还有数据传输率、平均寻道时间 光盘驱动器：读取光盘信息的设备。是多媒体电脑不可缺少的硬件 配置。光盘存储容量大，价格便宜，保存时间长，适宜保存大量的数据， 如声音、图像、动画、视频信息、电影等多媒体信息。CD-ROM：Compact Disk-Read Only Memory只读型光盘，其存储容量为650MB速度一般用倍速为单位 一倍速是150KB/s 24倍速、32倍速、50倍速等光盘驱动器主要有三种：CDROM、CDR 和 CDRW。CDROM是只读光盘驱动器；CD R只能写

16、入一次，以后不能改写；CDRW是可写、可读光盘驱动 器。目前一些高档机型已配置DVD驱动器。DVD盘片的容量为4.7GB，相 当于CDROM光盘的7倍。DVD盘片可分为：DVDROM、DVDR（可一次 写入）、DVDRAM（可多次写入）和DVDRW（读和重写）。USB闪存（Flash Memory)存储棒（Memory Stick）MD磁光盘（Magneto Optical）集群技术：它将多个系统连接到一起，使多台服务器能够像一台机器那样工作或者看起来好像一台机器。采用集群系统通常是为了提高系统的稳定性和网络中心的数据处理能力及服务能力。ISA总线 (Industry Standard Arc

17、hitecture)工业标准体系结构,16位总传输速率为8MB/SPCI总线 (Peripheral Component Interconnect)微机中多使用PCI总线标准，传输位数为32/64位，传输速率为132MB/S。AGP总线 (Accelerated Graphics Port)加速图形接口，是Intel公司推出的新一代图形显示卡专用总线。扩展槽和总线PCI总线ISA总线USB(Universal Serial Bus)接口电路 USB(通用串行总线)是由Compaq、Digital、IBM、 Intel、Microsoft、NEC以及Northern Telecom七家公司共同开

18、发的一种新的外设连接技术。这一技术最终解决对串行设备和并行设备任何与计算机相连的争论，从而大大地简化计算机与外设的连接过程，传输率较低。软盘驱动器接口电路硬盘驱动器接口电路常见的硬盘驱动器接口类型有IDE接口和SCSI接口并行打印机接口电路(LPT1,LPT2)串行通信接口电路(COM1,COM2)软盘驱动器A：B:34芯信号线芯信号线硬盘、光盘驱动器(C: D: E:） 40芯信号线芯信号线输入设备 键盘、鼠标 扫描仪扫描仪、手写输入板、语音输入的话筒、摄像机、数码像机、调制解调器等输出设备 显示器、打印机等 绘图仪、调制解调器等主板显示器显示卡的显示方式分为VGA、SVGA、AVGA 标准

19、VGA显示方式的分辨率为640480 ，16色 SVGA显示方式的分辨率可达1024768 AVGA 16001200，色深32位（即颜色数为232种）显存VRAM (Video RAM视频随机存储器)，其容量大小为2M、4M、8M、16M、32M等按显像管分类：传统显示器CRT (Cathode-Ray-Tube阴极显示管)液晶显示器LCD(Liquid Crystal Display)像素和分辨率：分辨率是指屏幕上象素的数目。例：800（行）600（列）。目前17英寸显示器分辨率达到 1280 1024, 1600 1200垂直扫描频率（刷新频率）：隔行扫描和逐行扫描点距、带宽显示面积：常

20、见的有14、15、17、20英寸等。针式打印机：通过打印针头撞击色带，把色带上的墨印在纸上。现在的针式打印机通常为24针打印。180180dpi喷墨打印机：通过墨盒喷墨打印激光打印机：耗材是硒鼓价格较贵 分辨率很高，600600dpi以上 噪音低，智能化程度较高。系统软件（面向机器）.系统软件是管理、监控和维护计算机硬件资源和软件资源的软件，包括：各种语言的汇编程序、编译程序、解释程序；操作系统；数据库管理系统等应用软件（面向用户）应用软件是针对某一个专门目的而开发的软件，如：文字处理软件、表格处理软件、财务管理系统、辅助教学软件等。操作系统o操作系统是对计算机系统进行管理和控制的程序的集合。

21、o 操作系统的功能包括：处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理和作业管理。o 操作系统分成以下几类：单用户操作系统、批处理操作系统、实时操作系统、分时操作系统、网络操作系统、分布式操作系统等。机器语言是计算机唯一能接受和执行的语言。机器语言由二进制码组成 00111110 00100000 操作码 操作数用能反映指令功能的助记符表达的计算机语言叫汇编语言。它是符号化了的机器语言。LD A, 20H 00111110 00100000B用汇编语言编写的程序叫汇编语言源程序，计算机无法执行。必须用汇编程序把它翻译成机器语言目标程序，计算机才能执行。这个翻译过程称为汇编过程。 机器语言和汇编语言

22、都是面向机器的，高级语言是面向用户的。 常用的高级语言有：BASIC、FORTRAN、C语言、Pascal、Java语言等。A=5:B=3C=A+BPRINT C 用高级语言编写的程序叫做高级语言源程序，必须翻译成机器语言目标程序才能被计算机执行。高级语言的翻译有两种方式：编译方式和解释方式。源源程程序序源程序源程序目标代码可执行程可执行程序序代码优化连接翻译一条，执行一条翻译执执行行结结果果解释方式编译方式频率：计算机设备每秒钟工作的次数，单位是赫兹(Hz)。由于计算机的工作速度很快，一般以MHz表示频率。1MHz=1000000Hz，即1秒钟工作100万次。 计算机内各种信息都是用二进制代

23、码来表示的。但是在应用中，还采用十进制和十六进制。这里对这些计数制做一简单介绍。 十进制数制是我们日常所用的计数制。它的计数规律是： 使用0，1，2， ，9个数码； 计数规则是逢十进一； 它的位权是10的整数幂，即： 104103102101100.10-110-210-3 整个数字量的值是每个数码乘以位权后得的数值之和。 使用0、1两个数码：其计数规则为逢二进一： 它的位权是2的整数幂，即： 2423222120.2-12-22-3电路通常有两种稳态：开关的合上与断开、电灯的亮与灭、二极管的导通与截止、高电平与低电平等 二进制运算简单 便于进行逻辑运算(1010)2=123+ 022+121

24、+020 =(10) 10(111000001) 2 =28+27+26+20 =256+128+64+1 =(449)10(158)10=(10011110)2 158279(02392(11929(1(122(1(042212(0(10使用0，1，2，A，B，C，D，E，F十六个数码； 其计数规则为逢16进一； 它的位权是16的整数幂，即 164163162161160.16-116-216-3 （1A）16=1161+10160=（26）10 （ABF）16=10162+11161+15160=（2751）10十进制十进制二进制（二进制（Binary)Binary)八进制八进制(Octa

25、l)(Octal)十六进制十六进制(Hex)(Hex)0 0000000000 00 01 1000100011 11 12 2001000102 22 23 3001100113 33 34 4010001004 44 45 5010101015 55 56 6011001106 66 67 7011101117 77 78 81000100010108 89 91001100111119 91010101010101212A A1111101110111313B B1212110011001414C C1313110111011515D D1414111011101616E E151511

26、1111111717F F十进制、二进制、八进制、十六进制对照表每3位二进制数对应1位八进制数， 例如：(101 011 110)2=(536)8 (372)8=(11 111 010)2每4位二进制数对应1位十六进制数，例如： (1100 1001 0100)2=(C94)16 (2F8)16=(10 1111 1000)2十六进制数还可以用末尾加 H 表示 如：A3DH二进制数还可以用末尾加 B 表示 如：10011100H八进制数还可以用末尾加 O 表示 如：671O十进制数还可以用末尾加 D 表示 如：9857DASCII码(American Standard Code for Information Interchange) 7 7位编码位编码比如比如 小写字母小写字母a a的的ASCIIASCII编码为编码为