信息技术简介

1、第1章 信息技术简介1.1走走入信信息世界界信息与信信息技术术计算机的的发展计算机技技术的应应用及展展望信息的数数字化表表示信息能源物质信息社会会工业社会会农业社会会信息与信信息技术术首先我们们从人类类的发展展说起：信息：信息是客客观世界界中的一一切事物物通过一一定的载载体所发发出的消消息、情情报、资资料、信信号中所所包含的的内容。 信息技术术：技术是通通过加强强及延长长人的各各种器官官的功能能来辅助助人类的的。例如如，汽车车、轮船船、飞机机等是加加强、延延长人的的行走器器官功能能的，各各种器械械、工具具是加强强、延长长人的操操作器官官功能的的。信息息技术是是指扩展展人类信信息器官官功能的的一

2、类技技术。具具体说，把涉及及到信息息的产生生、获取取、检测测、识别别、传递递、处理理、存储储、显示示、控制制、利用用和反馈馈等与信信息活动动有关的的、以增增强人类类功能为为目的的的技术就就叫做信信息技术术。信息息技术一一般包括括感测技技术、计计算机技技术和通通信技术术。五次信息息技术革革命迄今，人人类历史史已经历历了五次次信息技技术革命命。第一次信信息技术术革命是是语言的使使用，语言的的产生是是历史上上最伟大大的信息息技术革革命，其其意义不不亚于人人类开始始制造工工具和人人工取火火。第二次信信息技术术革命是是文字的创创造。由于人人脑容易易遗忘，一旦遗遗忘，信信息就取取不出来来(只能能存入信信息

3、，不不能取出出信息，就是遗遗忘)。因此，为了长长期存储储信息，例如计计数、记记事等，就要创创造一些些符号代代表语言言，久而而久之，这些符符号逐渐渐演变成成文字固固定下来来。第三次信信息技术术革命是是印刷技术术的发明明。印刷技技术的广广泛应用用使书籍籍和报刊刊成为信信息存储储和传播播的重要要媒介，有力地地推动了了人类文文明的进进步。第四次信信息技术术革命是是电报、电电话、广广播、电电视的发发明和普普及应用用。第五次信信息技术术革命始始于本世世纪60年代，其标志志是计算机的的普及应应用及计计算机与与现代通通信技术术的结合合。电子计计算机以以处理速速度快、存储容容量大、计算精精度高和和通用性性强等特

4、特点，扩扩大和延延伸了人人脑的思思维功能能。计算算机为信信息处理理工具，在信息息的存储储、交流流、传播播方面，是目前前任何其其它技术术无法与与之相比比的。人类的第第一台计计算机：世界上的的第一台台电子数数字计算算机“埃埃尼阿克克”（ENIAC）是1946年在在美国宾宾夕法尼尼亚大学学制成的的。这台台机器用用了18000多个电电子管，占用长长度超过过30米米的房间间，重量量达30吨，而而运算速速度只有有5000次/秒。从从今天的的眼光来来看，这这台计算算机耗费费既大又又不完善善，但却却是科学学史上一一次划时时代的创创新，它它奠定了了电子计计算机的的基础。计算机的的发展：第一代：电子管计算机（19

5、46-1957）第二代：晶体管计算机（1958-1964）第三代：中小规模模集成电电路计算机（1965-1970）第四代：大规模及及超大规规模集成成电路计算机（ 1971-1985）第五代：巨大规模模集成电电路计算机（1986至今今）第N代：计算机技技术的应应用：科学计算算自动控制制测量和测测试信息处理理教育与卫卫生家用电器器（信息息家电）人工智能能一、数制制二进制、十六进进制:计算机的的基本功功能是对对数进行行加工和和处理。数在计计算机中中是以器器件的物物理状态态来表示示的。一一个具有有两种不不同稳定定状态而而且能相相互转换换的器件件，就可可以用来来表示一一位二进进制数。因此，二进制制的表示

6、示最简单单而且可可靠。另另外、二二进制的的运算规规则也最最简单。所以计计算机中中的数用用二进制制表示。二进制信息的计量单位比特：二进制的每一位（即“0”或“1”）是组成二进制信息的最小单位，称为一个“ 比特”（bit），或称“位元”，简称“位”，0或1；以“b”表示。比特是计算机处理、存储、传输信息的最小单位。 字节：byte，稍大一些的二进制信息计量单位，也称“位组”，一个字节等于8个bit；用“B”表示，一个字符用一个字节表示。一个字节所含的8个二进制位常采用下面的编号排列： b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 字：Word，不同的计算机，字的长度和组成不完全相同，表示方法不统

7、一。 存储二进制信息时经常使用的计量单位有： 1KB=210字节=1024B；1MB=220字节=1024KB 1GB=230字节=1024MB；1TB=240字节=1024GB 速率： 波特，b/s，bps；2400b/s，56kb/s。 按位定值值的计数数制在日常使使用的十十进制数数中，数数由这10个不不同的符符号来表表示，这这10个个表示数数的符号号叫做数数码。运运算时由由低位向向高位进进位的规规则是逢逢十进一一。同一一个数码码由于它它所在的的位置不不同而有有不同的的数值。例如： 把数数字1978.12变变形为：1000+9000+70+8+1/10+1/100可见，1978.12实际上

8、上是下列列算式的的缩写：1103910271018100110-1210-2可把十进进制的特特点归纳纳如下： 逢10进1，共有有10个个不同的的数码：0，1，2，9 如果果把某位位上当数数码为时所表表示的值值称为该该位的权权，则十十进制数数各位的的权为第1位（个位）：100=1第2位（十位）：101=10小小数点点前的权权是的正次次幂第3位（百位）：102=100第n位：10n-1小数点后后第1位位（十分分位）: 10-1小数点后后第2位位（百分分位）： 10-2小数点后后的权是是10的的负次幂幂小数点后后第3位位（千分分位）： 10-3小数点后后第n位：10-n其数值可可用一个个多次式式表示

9、。二进制也也是位值值计数制制，按照照这样的的分析方方法来类类推，二二进制有有如下特特点： 逢2进1，只有和两两个数码码 各位位的权是是：第1位： 20=1第2位： 21=2小小数点前前的权是是2的正正次幂第3位： 22=4第n位：2n-1小数点后后第1位位：2-1=0.5小数点后后第2位位：2-2=0.25小小数点后后的权是是2的负负次幂小数点后后第3位位：2-3=0.125小数点后后第n位：2-n其数值可可用一个个代数表表达式表表示（按按权展开开），例例如：(111011)2=125+ 124+ 123+ 022+ 121+ 120= 132+116 +18 +04 +12 +11 =(59

10、)10(0.101)2= 12-1+ 02-2+ 12-3= 0.5+ 0.125 =(0.625)10(1101.111)2= 123+ 122+ 021+ 120+ 12-1+ 12-2+ 12-3= 18141110.510.2510.125= (13.875)10由于二进进制只有有两个数数码和和，所所以它的的每位数数都可用用任何具具有两个个不同稳稳定状态态的元器器件来表表示，如如晶体管管的截止止和导通通，分利利用和和表示示。数的的存储和和传递也也可用简简单可靠靠的方法法进行，如脉冲冲的有无无，电位位的高低低等。同理，十十六进制制数：有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、

11、D、E、F十六个数数码。十六进制制数的一一位相当当于二进进制数的的四位：（12F）16=1*162+2*161+15*160=（303）10=（000100101111）2（AF。16C）16=（1010 1111.00010110）2二进制十十进进制把二进制制数转换换成十进进制数很很容易，只要把把数按权权展开，再把各各项相加加即可（见上文文）。十十进制数数转换成成二进制制数的方方法如下下： 十进进制整数数转换为为二进制制整数除取取余法例如，把把十进制制数转换成成二进制制数的过过程如下下：，商余，余数应应为第位上的的数字；，商余余，第第位上上应为；，商余余，第第位上上应为；，余，第位位上应为为

12、上述过程程可简写写如下：商数：余数： 这时，从从左到右右读出余余数就是是相应的的二进制制整数，即(13)10=(1101)2 十进进制小数数转换为为二进制制小数乘取取整法例如，把把十进制制数0.6875转换换成二进进制数：0.687521.3750整数位位为10.375020.7500整数位位为00.750021.5000整数位位为10.500021.0000整数位位为1这时，只只要从上上往下读读出整数数部分，就是相相应的二二进制数数，即(0.6875)10= (0.1011)2如果一个个数即有有整数又又有小数数，可以以分别转转换后再再合并。二、信息息的数字字化表示示字符的数数字化ASCII码汉字表示示方法GB码图形数字字化编码码点阵法声音的数数字化采样图形信息的机内表示 一幅图画在计算机中有两种表示方法。一种称为“图像”(image)，另一种称为“图形”(graphics)。图像(Image)：把画面离散成mn个像素点所组成的矩阵，黑白画面像素点用一个二进制位来表示亮度，彩色画面用三个分量表示（R、G、B）。汉字字形的点阵描述就是一种图像表示（黑白图像）。 图形（Graphics）：根据画面中包含的内容，分别利用几何要素（如点、线、面、体）和物体表面的材料与性质进行描述。汉字字形的轮廓描述法就属于图形表示法。图像和图形