计算机与信息技术概述

计算机与信息技术概述课程名称:大学计算机基础

课程性质:公共基础课

教材:大学计算机基础

出版社:北京邮电出版社

总学时:56(28/28)

第2页,共56页，2024年2月25日，星期天课程主要内容计算机概述（第1章）微型计算机系统（第2章）Windows操作系统概述（第3章）Office办公软件（4、5、6章）文字处理Word2003

表格处理软件Excel2003PowerPoint2003计算机网络基础（第7章）软件技术基础（第8章）多媒体技术基础（第9章）第3页,共56页，2024年2月25日，星期天教学参考书:

《大学计算机基础》龚佩曾《大学计算机基础》蒋加伏《大学计算机基础》冯博琴第4页,共56页，2024年2月25日，星期天考核形式、教学要求1.期末笔试（闭卷）70%2.平时成绩30%

考勤课堂提问、作业上机实验（要求）第5页,共56页，2024年2月25日，星期天第1章计算机与信息技术概述1.1计算机概述1.2计算机的主要应用领域1.3计算机的工作原理1.4计算机中信息的表示1.5信息安全与网络安全第6页,共56页，2024年2月25日，星期天课题:计算机概述目的要求:掌握计算机基本知识教学重点:计算机的发展及应用领域教学难点:

教学课时:2

教学方法:课堂面授(多媒体教学)

教学内容和步骤第1讲

第7页,共56页，2024年2月25日，星期天1.1计算机概述

电子计算机是人类计算技术的继承和发展，是计算工具发展至当今时代的具体形式，是现代人类社会生活中不可缺少的基本工具。第8页,共56页，2024年2月25日，星期天1.1.1计算机的起源与发展

1946年2月，美国宾夕法尼亚大学莫契利(JohnW.Mauchly)和埃克特(J.PresperEchert)，成功研制了世界上第一台数字电子计算机ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorandCalculator)第9页,共56页，2024年2月25日，星期天世界上第一台数字式电子计算机ENIAC第10页,共56页，2024年2月25日，星期天第一台计算机名称：ENIAC设计者：莫契利、埃克特运算速度：5000次/秒电子元件：18000个电子管重量：30t占地面积：170平方米第11页,共56页，2024年2月25日，星期天计算机的发展

从第一台计算机诞生至今已60多年了，在这期间，计算机以惊人的速度发展着。根据计算机采用的基本电子元器件，一般将计算机的发展分为四个时代。第12页,共56页，2024年2月25日，星期天计算机发展的4个阶段时代时间基本电子元件第1代1946～1953年电子管第2代1954～1963年晶体管第3代1964～1970年中小规模集成电路第4代1971年～大规模和超大规模集成电路第13页,共56页，2024年2月25日，星期天著名的计算机公司Microsoft:Microsoft:Microsoft:Microsoft:有时缩略为MS，美国软件巨头微软公司，是全球最著名的软件商Intel：英特尔公司，是世界上最大的CPU(中央处理器，被人们称为电脑的心脏)及相关芯片制造商。

AMD：世界第二大CPU制造商Epson：爱普生HP：是美国著名的惠普打印机、电脑制造商。IBM（InternationalBusinessMachinesCorporation），国际商业机器公司，是全球最大的信息技术和业务解决方案公司第14页,共56页，2024年2月25日，星期天中国计算机的发展1958年：第一台电子管通用计算机，中科院计算所1965年：第一台晶体管计算机，中科院计算所1974年：DJS——130小型机（集成电路），清华大学1983年：银河—Ⅰ巨型机，国防科大1985年：长城0520微型机，电子工业部计算机管理局1992年：银河—Ⅱ巨型机，国防科大，4亿次/秒第15页,共56页，2024年2月25日，星期天计算机正朝着以下五个方面发展(1)巨型化(2)微型化(3)网络化(4)智能化(5)多媒体化第16页,共56页，2024年2月25日，星期天计算机发展的未来趋势

从理论上来说，电子计算机的发展也有一定的局限性。因此，科学家正在进行新型计算机的研究和开发。如超导计算机、量子计算机、光子计算机、生物计算机、神经网络计算机等。第17页,共56页，2024年2月25日，星期天1.1.2

计算机的特点与分类一、计算机的特点（1）运算速度快（2）存储容量大（3）计算机精度高（4）逻辑判断能力强（5）自动化程度高第18页,共56页，2024年2月25日，星期天二、计算机的分类

第19页,共56页，2024年2月25日，星期天1.2

计算机的主要应用领域（1）科学计算（2）数据处理（3）计算机辅助技术CAD、CAM、CAI（4）过程控制（5）人工智能（AI）（6）网络应用第20页,共56页，2024年2月25日，星期天1.3

计算机的工作原理

计算机的基本工作原理都采用以“存储程序”和“程序控制”为基础的设计思想，属于冯•诺依曼体系范畴。它的思想可概括为三点：第21页,共56页，2024年2月25日，星期天冯•诺依曼原理的基本要点采用二制形式表示数据和指令。采用程序存储、程序控制的方式。计算机由由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。第22页,共56页，2024年2月25日，星期天1.4计算机中信息的表示

计算机中的各种数据，都要进行二进制编码。第23页,共56页，2024年2月25日，星期天计算机采用二进制编码的主要原因物理上容易实现，可靠性强。运算规则简单，通用性强。与逻辑命题的两个值“真”和“假”对应，便于表示逻辑运算。第24页,共56页，2024年2月25日，星期天1.4.1计算机中常用数制及其转换1.数制的概念⑴基数(Radix)和位权(Position)

进制所使用的数码个数称为基数，用R表示。如十进制，R=10，即0、1、2、3…9。在任何一种进制中，一个数的每个位置上所代表的数字大小称为位权值。(888.8)10＝8×102＋8×101＋8×100＋8×10－1第25页,共56页，2024年2月25日，星期天⑵常用数制及其特点数制十进制二进制八进制十六进制基数R102816位权Rk10k2k8k16k数字符号0,1,2,3,4,5,6,7,8,90,10,1,2,3,4,5,6,70,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F进位规则逢十进一逢二进一逢八进一逢十六进一第26页,共56页，2024年2月25日，星期天注意：①为了区分不同进制的数，可在数的末尾加一符号称为尾符，如八进制数45可表示为45Q，也可表示为（45)8对于十进制数，尾符可以省略。②十六进制数的基数为16，包括0—9、A—F十六个数码。第27页,共56页，2024年2月25日，星期天2.常用进制数之间的转换⑴十进制转换为非十进制整数部分：除基取余逆排列。小数部分：乘基取整。例2.1：将十进制数205转换为二、八、十六进制数。例2.2：将十进制小数0.8125转化为二进制小数。第28页,共56页，2024年2月25日，星期天⑵非十进制数转换为十进制数例2.4将以下各进制数转换为十进制数二进制数(101.11)2八进制数(237.4)8十六进制数(A85)16第29页,共56页，2024年2月25日，星期天⑶八进制、十六进制转换为二进制。

由23=8和24=16可以看出每位八进制数可用三位二进制数表示，每位十六进制数可用四位二进制数表示八进制数01234567二进制数000001010011100101110111第30页,共56页，2024年2月25日，星期天十六进制数01234567二进制数00000001001000110100010101100111十六进制数89ABCDEF二进制数10001001101010111100110111101111第31页,共56页，2024年2月25日，星期天⑷二进制转换为八进制、十六进制。

以小数点为中心，分别向左、右每三位或四位分成一组，不足三位或四位的则以“0”补足，然后将每组用一位对应的八进制或十六进制数符代替即可。第32页,共56页，2024年2月25日，星期天例如：(11101.101)2=(011101.101)2=(11101.101)2=(00011101.1010)2=第33页,共56页，2024年2月25日，星期天1.4.2

数据在计算机中的表示1计算机中常用信息单位⑴位（bit）⑵字节（Byte）⑶字⑷字长⑸容量单位

1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB第34页,共56页，2024年2月25日，星期天2数值型数据的表示(1)真值与机器数真值：采用正、负号加上二进制绝对值来表示的实际数值称为真值，如＋1001110，－1010111。机器数：把在机器内存放的正、负符号数值化的数，即用“0”表示正号，用“1”表示负号。第35页,共56页，2024年2月25日，星期天①数的定点表示定点整数：小数点的位置约定在最低数值位的后面。

定点小数：小数点的位置约定在符号位和数值部分的最高位

(2)定点数和浮点数第36页,共56页，2024年2月25日，星期天②数的浮点表示

N=M×Rc

N：浮点数

M：尾数为一定点小数

C：阶码为一定点整数第37页,共56页，2024年2月25日，星期天(3)带符号数的表示

为了方便运算，计算机中对有符号数常采用3种表示方法，即原码、补码和反码。下面的例子均以8位二进制数码表示。

第38页,共56页，2024年2月25日，星期天

整数X的原码指：数符位0表示正，1表示负；数值部分就是X绝对值的二进制表示。通常记为[X]原。例：①原码第39页,共56页，2024年2月25日，星期天②反码

整数X的反码指：对于正数与原码相同；对于负数，数符位为1，数值位为X的绝对值取反。通常记为[X]反。例：第40页,共56页，2024年2月25日，星期天

整数X的补码：对于正数与原码相同；对于负数，数符位为1，数值位为X的绝对值取反加1（反码+1），通常记为[X]补。

[＋10]补＝00001010[－10]补＝11110110

③补码第41页,共56页，2024年2月25日，星期天1.4.3

数据的二进制编码十进制数的编码—BCD码通常计算机中用四位二进制数来表示一位十进制数。这样的二进制编码中，每四位二进制数为一组，组内每个位置上的位权值从左至右分别为8、4、2、1，故又称为8421码。

第42页,共56页，2024年2月25日，星期天2.字符的编码

在计算机中，字符型数据是非常普遍的，字符数据包括字母、数字与各种符号等，它们在计算机中也是用二进制编码的，目前最为通用的字符编码是ASCII码（AmericanStandardCordforInformationInterchange）,即美国标准信息交换码。第43页,共56页，2024年2月25日，星期天ASCII码表

b6b5b4b3b2b1b00000010100111001011101110000NULDLESP0@P、p0001SOHDC1!1AQaq0010STXDC2”2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BELETB‘7GWgw1000BSCAN(8HXhx1001HTEM)9IYiy1010LFSUB*:JZjz1011VTESC+;K[k{1100FFFS,<L\l|1101CRGS-=M]m}1110SORS.>N↑n~1111SIUS/?O↓oDEL第44页,共56页，2024年2月25日，星期天3.汉字的编码⑴汉字交换码⑵汉字机内码⑶汉字输入码①等长流水码②音码③形码④音形码⑷汉字字形码第45页,共56页，2024年2月25日，星期天1.4.4二进制数的运算1.二进制数的算术运算⑴二进制加法⑵二进制减法⑶二进制乘法⑷二进制除法2.二进制数的逻辑运算1.逻辑“与”运算2.逻辑“或”运算3.逻辑“非”运算第46页,共56页，2024年2月25日，星期天1.5信息安全与网络安全

信息安全的实质就是要保护信息系统或信息网络中的信息资源免受各种类型的威胁、干扰和破坏，即保证信息的安全性。信息安全是任何国家、政府、部门、行业都必须十分重视的问题，是一个不容忽视的国家安全战略。第47页,共56页，2024年2月25日，星期天1.5.1信息安全概述⑴信息安全的概念国际标准化组织(ISO)将“计算机信息安全”定义为：“为数据处理系统建立和采取的技术和管理的安全保护，保护计算机硬件、软件数据不因偶然和恶意的原因而遭到破坏、更改和泄露”。第48页,共56页，2024年2月25日，星期天信息安全具有以下几个方面的特征：真实性保密性完整性可用性可控制性可审查性不可抵赖性