信息技术基础

1、信息技术基础信息技术基础信息与信息技术信息与信息技术1计算机中信息的表示方法计算机中信息的表示方法2计算机系统的组成计算机系统的组成3工作原理工作原理1.1 信息与信息技术信息与信息技术 计算机是什么计算机是什么?计算机是一种能计算机是一种能快速而高效快速而高效地地自动自动完成信息处理完成信息处理的的电子设备。电子设备。 我们学习计算机的目的？我们学习计算机的目的？42?数据是信息的载体，它表示数据是信息的载体，它表示了信息；了信息；信息是数据的内涵，是数据信息是数据的内涵，是数据的价值体现。的价值体现。1.1.1 数据与信息的关系数据与信息的关系1.1.2 计算机发展概述计算机发展概述&am

2、p;世界上第一台计算机何时何地诞生？&谁第一次提出计算机存储概念？&计算机发展分哪几个阶段，各阶段更替的标志是什么？1642 Blaise Pascal加法器加法器Charles Babbage1822 差分机差分机1833 分析机分析机MARK IENIAC计算机计算机 时代时代计算的工具的发展史ENIAC (1946)计算机计算机18000个电子管占地170平方米重达30吨耗电150千瓦保存80个字节每秒5千次加、减法运算价值40万美元计算机的诞生计算机的诞生第一代第一代：电子管计算机：电子管计算机（4657) 逻辑元件 电子管 内 存 延迟线或磁芯 外 存 纸带、卡片或磁

3、带 工作速度 几千几万次秒 软 件 机器语言或汇编语言 应 用 科学计算 代表机型 ENIAC 特 点 体积庞大，运算速度低，成本高第二代第二代：晶体管计算机晶体管计算机(5864) 逻辑元件 晶体管 内 存 磁芯 外 存 磁带或磁盘 工作速度 几十万次秒 软 件 高级算法语言 应 用 事务管理及工业控制 代表机型 IBM 7000 系列 优 点 体积小，寿命长，速度快，能耗少，可靠性高第三代第三代：集成电路计算机集成电路计算机(6470) 逻辑元件 中小规模集成电路（硅） 内 存 半导体存储器 外 存 磁带或磁盘 工作速度 几十万几千万次/秒 软 件 高级算法语言、操作 系统 应 用 计算、

4、管理及控制 代表机型 IBM System /360 优 点 体积更小、速度更快、能耗更小、寿命更长 发展特点 计算机设计出现了标准化、通用化、系列化的局面第四代第四代：大规模集成电路计算机大规模集成电路计算机 逻辑元件 （超）大规模集成电路 内 存 半导体存储器 外 存 磁盘和光盘 工作速度 几百万几千万次秒 软 件 操作系统和应用软件 应 用 以计算机网络为特征 微型计算机属于第四代计算机 IntelPENTIUM7171年年-现在现在计算机的发展史计算机的发展史计算机的发展趋势计算机的发展趋势巨型化巨型化 功能强功能强微型化微型化 体积体积多媒体化多媒体化 满足人们日常生活满足人们日常生

5、活网络化网络化 高速、普及高速、普及智能化智能化 如机器人如机器人 1.2 信息的表示与存储信息的表示与存储 1、编码 ：计算机存储和处理信息时，都采用二进制数字形式，即计算机所处理的所有的数、字母、符号都要用二进制编码来表示。 字母“a”110 0001 (ASCII码) 汉字“群”100 1000 011 1010 (国标码)信息的表示与存储信息的表示与存储 (1) ASCII码(美国信息交换标准码) 字符编码方案，七位二进制码 数字“3” 0 011 0011 字母“A” 0 100 汉字编码（2）、汉字的编码 在汉字系统中，每个汉字对应两个英文字符宽度。 在汉字的存储、输入和输出中，处

6、理的并不是汉字本身，而是汉字的编码。 不同的环境下有不同的汉字编码。如汉字交换码(国标码)、汉字机内码和各种汉字的输入码。汉字编码0 0111100 010011101 0111100 1 汉字编码2、汉字的存储与字库为了输出汉字，必须存储汉字的字型。(1) 矢量化：。它由一组指令来描述字符的外形（轮廓）。这种字体也称为轮廓字体（TrueType字体）。(2) 点阵图形：将汉字分解为若干个“点”组成的点阵字型方式。存储每个汉字的字型信息需要1616个二进制位，共2*16 = 32字节。汉字编码(3) 汉字字库：汉字字型信息的集合两级字库(国标)：第一级为常用汉字，共3755个第二级为次常用汉字

7、，共3008个 对6763个汉字进行编码，至少需要13位二进制才能表示。 (因为 212=4096 6763 0001 1010 1111 0110 001 101 011 110 110 - 常用数制及转换常用数制及转换(6) 十进制八进制 整数部分:除8取余；小数部分:乘8取整或十进制二进制八进制(7) 十进制十六进制 整数部分:除16取余；小数部分:乘16取整或十进制二进制十六进制常用数制及转换常用数制及转换(8)八进制十进制(9)十六进制十进制 求幂相加法(1011)8=83+ 81+ 80=512+8+1=521(1011)16=163+ 161+ 160=4096+16+1=常用数

8、制及转换常用数制及转换小结 二进制(八进制、十六进制)十进制 :求幂相加法 十进制二进制(八进制、十六进制)整数部分: 除2(8、16)取余; 小数部分: 乘2(8、16)取整 八进制二进制: 1位八进制对应3位二进制 十六进制二进制: 1位十六进制对应4位二进制 十六进制 二进制 八进制1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成软件系统软件系统硬件系统硬件系统.计算机系统计算机系统随机存储器随机存储器RAM只读存储器只读存储器ROM计计算算机机系系统统软件软件硬件硬件主机主机外设外设中央处理器中央处理器内存储器内存储器运算器运算器控制器控制器系统软件系统软件应用软件应用软件操作系统、语言处理程

9、序、数操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、设备驱动程序据库管理系统、设备驱动程序计算机辅助设计、系统仿真计算机辅助设计、系统仿真办公自动化等各种应用软件包办公自动化等各种应用软件包人工智能、用户开发的软件人工智能、用户开发的软件外存储器外存储器输入设备输入设备输出设备输出设备其他其他 网络设备网络设备存储器存储器寄存器寄存器CPU计算机系统的组成计算机系统的组成 计算机系统计算机系统=硬件系统硬件系统+软件系统软件系统硬件（硬件（hardware） 是构成计算机系统的物理实体或物理装置。是构成计算机系统的物理实体或物理装置。软件（软件（software） 是指为运行、维护、管理和应用计算机

10、所是指为运行、维护、管理和应用计算机所编制的所有程序的集合。编制的所有程序的集合。一个完整的计算机系统，是一个完整的计算机系统，是硬件和软件的有机结合硬件和软件的有机结合。硬件是计算机系统的硬件是计算机系统的躯体躯体，软件则是其，软件则是其灵魂灵魂。没有配备软件的计算机称为没有配备软件的计算机称为“裸机裸机”CPU即中央处理器，主要由运算器和控制器两部分组成. 运算器运算器是计算机专门用来进行数据运算的部件。是计算机专门用来进行数据运算的部件。控制器控制器是使是使计算机系统各部分能够有条不紊的工作的控制中心。微型计算机计算机系统各部分能够有条不紊的工作的控制中心。微型计算机中，应用大规模集成电

11、路，将运算器和控制器集成做在一个芯片中，应用大规模集成电路，将运算器和控制器集成做在一个芯片中，即中，即CPU芯片。芯片。1.CPU2. 2.存储器存储器 在计算机硬件设备中在计算机硬件设备中, ,存储器可以储存存储器可以储存资料信息资料信息, ,即写入信息即写入信息, ,也可以被也可以被CPUCPU读取其读取其上所存储的资料信息上所存储的资料信息, ,即读取信息即读取信息. .储存器储存器可分为可分为内部储存器内部储存器( (主存主存) )和外部储存器和外部储存器( (辅辅存存) )两类两类. .内存可直接与内存可直接与CPUCPU交换信息交换信息, ,外存外存是指不能直接与是指不能直接与C

12、PUCPU交换信息交换信息 ( (必须通过内必须通过内存中转存中转) )的大容量存储器的大容量存储器. .Cpu寄存器寄存器一级缓存一级缓存Cache主存主存二级缓存如光驱缓存二级缓存如光驱缓存硬盘硬盘U盘盘光盘光盘软盘软盘1 2 3 4 5 五级存贮体系五级存贮体系关于存储器的有关概念：关于存储器的有关概念： 存储器由一些能表示二进制数存储器由一些能表示二进制数0和和1的物理器件组成，这的物理器件组成，这种器件称为记忆元件或记忆单元。每个记忆单元可以存储一种器件称为记忆元件或记忆单元。每个记忆单元可以存储一位二进制代码信息。位二进制代码信息。位（位（bit）：用来存放一位二进制信息的单位称为

13、用来存放一位二进制信息的单位称为1位。位是位。位是二进制数的基本单位，也是存储器中存储信息的最小单位。二进制数的基本单位，也是存储器中存储信息的最小单位。字节（字节（byte）：存放存放8位二进制信息的单元称为一个字节。位二进制信息的单元称为一个字节。存放一个存放一个ASCII码需要一个字节，存放一个汉字需要码需要一个字节，存放一个汉字需要2个字节。个字节。字节是计算机中存储器的最小存储单元。字节是计算机中存储器的最小存储单元。字（字（Word）：由一个或多个字节组成，作为一个整体进行由一个或多个字节组成，作为一个整体进行存取的一个单位。存取的一个单位。地址地址：为了区分存储体内不同的存储单元

14、，每个存储单：为了区分存储体内不同的存储单元，每个存储单元都有一个编号，称为存储单元的地址。元都有一个编号，称为存储单元的地址。存储容量存储容量：一个存储器中存储单元的总数称为该存储器：一个存储器中存储单元的总数称为该存储器的存储容量。的存储容量。 表示存储容量的单位有字节（表示存储容量的单位有字节（B）、）、KB、MB、GB、TB，它们之间的关系是它们之间的关系是 1 KB = 1024 B， 1 MB = 1024 KB， 1 GB = 1024 MB， 1 TB = 1024 GB 。 内存分为两类内存分为两类:一类是随机储存器一类是随机储存器(random access memory,

15、简称简称RAM)型内存型内存,它的特点是它的特点是写入或读取信写入或读取信息的速度快息的速度快,但只有在计算机开启后但只有在计算机开启后,它才能它才能储存信息储存信息,一旦计算机系统关闭或突然掉电一旦计算机系统关闭或突然掉电,其上储存的信息将全部丢失其上储存的信息将全部丢失;另一类是只读储存器另一类是只读储存器(read only memory,简简称称ROM)型内存型内存,它的特点是它的特点是信息被写入后信息被写入后,即使断电即使断电,其上所储存的信息也不会丢失其上所储存的信息也不会丢失外存 常见的外部存储器有常见的外部存储器有软盘软盘存储器、存储器、硬盘硬盘存储器、存储器、光盘光盘存储器、

16、存储器、U盘。盘。 软盘存储器由软盘存储器由软盘、软盘驱动器软盘、软盘驱动器组成。目前普遍使用的是组成。目前普遍使用的是3.5英英寸软盘及相应的软盘驱动器。软盘可以随意更换而且携带方便，但寸软盘及相应的软盘驱动器。软盘可以随意更换而且携带方便，但软盘的储存容量小，且写入，读取信息的速度也较慢。软盘的储存容量小，且写入，读取信息的速度也较慢。 硬盘存储器，即硬盘，它由硬盘存储器，即硬盘，它由硬盘驱动器和合金制成的硬硬盘驱动器和合金制成的硬盘片盘片组成。硬盘驱动器和硬盘片被固定装配在一起，不能像组成。硬盘驱动器和硬盘片被固定装配在一起，不能像软驱和软盘那样分开。硬盘写入，读取的速度快，而且容量软驱

17、和软盘那样分开。硬盘写入，读取的速度快，而且容量较大。较大。 光盘存储器由光盘存储器由光盘，光驱光盘，光驱等组成。光盘的容量等组成。光盘的容量很大，而且携带方便，因此，现在很多信息都是以很大，而且携带方便，因此，现在很多信息都是以光盘为存储载体。不能随意存储光盘为存储载体。不能随意存储硬盘硬盘是存放计算机信息的地方。计算机的操作系统、是存放计算机信息的地方。计算机的操作系统、应用软件、文档、数据以及游戏等，都存放在硬盘上。应用软件、文档、数据以及游戏等，都存放在硬盘上。 硬盘的螺 丝固定孔 硬盘跳线 电路板 电源插口 数据线接口 软驱与软盘软驱与软盘软驱是用来驱动软盘的装置。软驱是用来驱动软盘

18、的装置。5英寸软驱英寸软驱 3.5英寸软驱英寸软驱 软盘是一个可移动存储器。软盘是一个可移动存储器。 3.5英寸软盘的容量为英寸软盘的容量为1.44MB. . 软盘的外观 写保护 快门（向左推） 金属环 盘片隐藏在塑料封套里面 光驱光驱也叫CD-ROM驱动器。是只读存储器，即只能读，不能写。光驱是用来驱动光盘的。光盘的存储容量一般是650MB。 DVD-ROM驱动器驱动器可存储数倍于可存储数倍于CD-ROMCD-ROM的数据，约的数据，约4.7G 4.7G 刻录机刻录机 耳机插孔音量控制指示灯播放跳道按钮打开/关闭/停止按钮紧急出盒孔光盘托盘可移动存储器可移动存储器是大容量的可移动存储器。 1

19、6MB，32M， 。 256M， 2G，4G，。120G3 3 主板主板是主机的整体框架，它上面除了一些重要的芯片和电是主机的整体框架，它上面除了一些重要的芯片和电路外，还有很多插槽、接口、路外，还有很多插槽、接口、总线总线等，用来接插等，用来接插CPU、内存、内存、显卡、声卡，并连接其他所有部件。显卡、声卡，并连接其他所有部件。 ASUA815主板主板CPUCPU显显卡卡显显卡卡内存内存内存内存声卡、网卡等声卡、网卡等声卡、网卡等声卡、网卡等4 4 显卡显卡是计算机与显示器之间的一种扩展卡。作用主要是负是计算机与显示器之间的一种扩展卡。作用主要是负责图形处理、把计算机的数据传输给显示器并控制

20、显示器的数责图形处理、把计算机的数据传输给显示器并控制显示器的数据组织方式。据组织方式。 5 5 声卡声卡可以把计算机处理过的数字音频信号转换成模拟音可以把计算机处理过的数字音频信号转换成模拟音频信号传送给声音播放设备；还有模频信号传送给声音播放设备；还有模/ /数转换芯片，可以把从数转换芯片，可以把从声源来的模拟音频信号转换成数字音频信号传送给计算机。声源来的模拟音频信号转换成数字音频信号传送给计算机。 6 6 显示器显示器是把计算机处理信息的过程和结果显示出来。是把计算机处理信息的过程和结果显示出来。显示器的分辨率显示器的分辨率：指显示器所能显示像素点的多少。一般用显示器：指显示器所能显示

21、像素点的多少。一般用显示器每行像素点与每列像素点的乘积来表示，乘积越大，分辨率越高。每行像素点与每列像素点的乘积来表示，乘积越大，分辨率越高。 CRT显示器（阴极射线管）显示器（阴极射线管）LCD显示器（液晶）显示器（液晶）LED显示器（发光二极管）显示器（发光二极管）PDP显示器（等离子）显示器（等离子）7 7 键盘键盘是最常用的也是最主要的输入设备 8 8 鼠标鼠标 机械鼠标 光电鼠标 无线鼠标 网络鼠标 10 机箱与电源机箱与电源机箱作为电脑配件中的一部分，它起的主要作用是放置和固定各电脑配件，起到一个承托和保护作用，此外，电脑机箱具有屏蔽电磁辐射的重要作用，由于机箱不像CPU、显卡、主

22、板等配件能迅速提高整机性能，所以在DIY中一直不被列为重点考虑对象。但是机箱也并不是毫无作用，一些用户买了杂牌机箱后，因为主板和机箱形成回路，导致短路，使系统变得很不稳定。 11 打印机按照打印机的工作原理，将打印机分为击打式和非击打式两大类。 按照工作方式按照工作方式分为点阵打印机，针式打印机，喷墨式打印机，激光打印机等。 衡量打印机好坏的指标有三项：打印分辨率，打印速度和噪声。 12 音箱一般可分为有源音箱与无源音箱（不能调整音量与音调）。计算机软件计算机软件 1、计算机软件系统(1) 软件：为使用和管理计算机而编制的各种程序及有关文档的集合。 软件的任务：管好、用好计算机,实现各种规定功

23、能,提高机器效率,扩大机器的用途和功能。 注意：软件与程序不可混同 计算机软件计算机软件(2) 计算机软件系统包括系统软件和应用软件系统软件：用于计算机自身的管理、维护、控制和运行，以及对应用软件的解释和执行。应用软件：用户为解决各类实际问题而编制的各种程序，它是建筑在系统软件之上的。计算机软件计算机软件 系统软件应用软件软件系统操作系统编译系统数据库系统信息管理软件辅助设计软件Office用户自编软件系统软件系统软件2、系统软件(1) 地位和作用应用软件 系统软件系统软件 硬件常 用 术 语在在计算机五大部分中，运算器和控制器是最核心的部分，通常做在一个器件计算机五大部分中，运算器和控制器是

24、最核心的部分，通常做在一个器件上，称作上，称作CPU（Center Processing Unit） 【术语术语】 CPU=控制器控制器+运算器运算器只有只有主存（内存）主存（内存）可直接与可直接与CPU交换信息，它与交换信息，它与CPU组合可实现计算机的基组合可实现计算机的基本功能。本功能。 【术语术语】主机主机=CPU+主（内）存储器主（内）存储器输入输入/输出输出(Input/Output)设备和外存合称设备和外存合称“外部设备外部设备”。 【术语术语】外设外设=I/O+辅助（外）存储器辅助（外）存储器五大部件之间是通过三大五大部件之间是通过三大“总线总线”（Bus）连接实现信息交换的。

25、连接实现信息交换的。 【术语术语】三大总线三大总线=数据总线数据总线+地址总线地址总线+控制总线控制总线总线是一种公共信号线，它能分时地发送和接收各部件的信息。总线是一种公共信号线，它能分时地发送和接收各部件的信息。练习练习 1、除介绍的显示器、打印机、鼠标、键盘等、除介绍的显示器、打印机、鼠标、键盘等输入输出设备外，请再列举几种输入、输出设输入输出设备外，请再列举几种输入、输出设备。备。 2、目前市场上，国产畅销软件有哪些？他们、目前市场上，国产畅销软件有哪些？他们的用途是什么？的用途是什么？ 3、一则计算机广告中有关计算机系统配置的、一则计算机广告中有关计算机系统配置的说明，请解释其含义说

26、明，请解释其含义. P4 1.8GHz/ 256M/ 60G/ 56K /17#纯平纯平/ Windows XP计算机指令工作原理计算机指令工作原理 例：计算 y = ax + b 准备工作：常系数a和b及变量x的值存入相应存储单元。 步骤1：把a从存储器传送到cpu寄存器AX。 步骤2：把x从存储器传送到cpu寄存器BX。 步骤3：cpu运算 AX AXBX 步骤4：把b从存储器传送到cpu寄存器BX。 步骤5： cpu运算 AX AX + BX 步骤6：把运算结果从AX传送到存储器y保存。 步骤7：停机AX和BX是运算器中的工作单元MOV AX , aMOV BX , xMUL AX , BXMOV BX , bADDAX , BXMOV y , AXHLT1.4 计算机指令工作原理计算机指令工作原理MOV AX , aMOV BX , xMUL AX , BXMOV BX , bADDAX , BXMOV y , AXHLT转换成二进制代码 CPU依次从内存单元取出一条指令的二进制代码，并执行。计算机指令工作原理计算机指令工作原理 对于一条具体指令的执行，CPU一般需要如下步骤： 取指：从存储器取出