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计算机文化基础. 泰 山 学 院 信息科学技术学院 王太雷 电 话: 6715355 (办) 18953837219 (手机) 办公室: 理工楼 A5016 邮 箱: wangtailei@126.com. 学习 《 计算机文化基础 》 的重要性 : 今后学习、工作、生活的需要 毕业、专升本的需要 消除两种倾向: 有基础、会了,不认真、系统地学习 上机时光玩,不练习. 1.1 信息与信息技术 1.2 计算机技术概述 1.3 计算机中信息的表示 1.4 计算机系统 1.5 微型计算机系统
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泰 山 学 院 信息科学技术学院 王太雷 电 话: 6715355 (办) 18953837219(手机) 办公室:理工楼A5016 邮 箱:wangtailei@126.com 第1章 信息技术与计算机文化
学习《计算机文化基础》的重要性 : • 今后学习、工作、生活的需要 • 毕业、专升本的需要 消除两种倾向: • 有基础、会了,不认真、系统地学习 • 上机时光玩,不练习 第1章 信息技术与计算机文化
1.1 信息与信息技术 1.2 计算机技术概述 1.3 计算机中信息的表示 1.4 计算机系统 1.5 微型计算机系统 1.6 多媒体技术基础 第1章 信息技术与计算机文化 第1章 信息技术与计算机文化
1.1.1 信息与数据 • 信息: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 • 数据:存储在某种媒体上可以加以鉴别的符号资料(符号,不仅指文字、字母、数字,还有图形、图像、音频与视频等多媒体数据) 1.1 信息与信息技术 第1章 信息技术与计算机文化
数据和信息的关系 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 信息的符号化就是数据,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 信息与信息技术 第1章 信息技术与计算机文化
1.1 信息与信息技术 1.1.2 信息技术 信息技术是利用科学的原理、方法及先进的工具和手段,有效地开发和利用信息资源的技术体系 信息技术是指对信息的获取、传递、存储、处理、应用的技术 信息技术是以现代计算机技术为核心的,融合智能技术、通信技术、感测技术和控制技术在一起的综合技术 信息技术是开发信息的技术体系 信息技术是对信息处理的技术 信息技术是以计算机技术为核心的综合技术 第1章 信息技术与计算机文化
1.1 信息与信息技术 1.1.3 信息社会 信息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、生活和工作方式及价值观念的新兴社会形态 在信息社会里,信息成为物质和能源之后的第三资源 第1章 信息技术与计算机文化
1.1 信息与信息技术 1.1.4 “计算机文化”的内涵 • 文化的定义 文化是人类社会特有的现象 文化是人类在物质和精神两方面具有整体性的创造力的表现,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: • 文化具有的基本属性 广泛性传递性教育性深刻性 观念和价值 第1章 信息技术与计算机文化
1.1 信息与信息技术 • 计算机文化 “计算机文化” 是20世纪80年代初,在瑞士洛桑计算机教育大会上提出的 计算机文化的内涵: 计算机文化是以计算机为核心,集网络文化、信息文化、多媒体文化为一体,对社会生活和人类行为产生广泛、深远影响的新型文化 具有计算机信息处理能力 第1章 信息技术与计算机文化
1.1 信息与信息技术 几点注意: 信息论的创始人 控制论的创始人 “信息高速公路” “三金” 工程 美国数学家香农 美国数学家维纳 计算机网络 金桥、金卡、金关 第1章 信息技术与计算机文化
1.1 信息与信息技术 四大互联网 人类文化发展的四个里程碑 中国互联网(Chinanet) 中国教育科研网(CERnet) 中国科技网(CSTnet) 中国金桥网(ChinaGBN) 语言的产生 文字的使用 印刷术的发明 计算机文化 第1章 信息技术与计算机文化
1.2.1 计算机的起源与发展 • 计算工具的发展 • 第一台电子计算机ENIAC 1.2 计算机技术概述 结绳、垒石、枝条、算筹、算盘、计算器、计算尺、差分机 1946年在美国的宾夕法尼亚大学研制成功 18800个电子管,30t重,耗电174kw,占地140m2,用十进制,运算速度5000次/秒 第1章 信息技术与计算机文化
1.2 计算机技术概述 第1章 信息技术与计算机文化
计算机的发展 1.2 计算机技术概述 第1章 信息技术与计算机文化
我国研制的计算机 • 1958年第一台电子管计算机 • 1964年第一台晶体管计算机 • 1971年第一台集成电路计算机 • 1983年第一台大规模或超大规模集成电路计算机 2003年曙光4000A世界第三的10万亿次 /秒 2008年曙光5000A世界第二的百万亿次 /秒 第1章 信息技术与计算机文化
1.2.2 计算机的特点及分类 • 计算机的特点 • 运算速度快 • 计算精度高 • 存储容量大 • 自动化高 • 通用性强 1.2 计算机技术概述 第1章 信息技术与计算机文化
计算机的分类 • 按处理对象分类 • 按用途分类 • 按规模分类 1.2 计算机技术概述 模拟计算机、数字计算机和混合计算机 专用计算机和通用计算机 巨型机、大型机、中型机 小型机、微型机和工作站 第1章 信息技术与计算机文化
1.2.3 计算机的应用 • 科学计算(数值计算) • 数据处理(非数值计算) • 过程控制(实时控制) • 计算机辅助系统(CAD、CAM、CBE、CAI 、CMI 、CAT、 CIMS) • 人工智能 • 计算机网络与通信 • 多媒体技术 1.2 计算机技术概述 第1章 信息技术与计算机文化
1.2.4 计算机的发展趋势 • 巨型化 • 微型化 • 网格化 • 智能化 1.2 计算机技术概述 第1章 信息技术与计算机文化
1.3.1 数制及其转换 • 进位计数制:用进位的方法进行计数的数制,简称进制 • 数码:一组用来表示某种数制的符号 • 基数:数制所使用数码的个数 • 位权:数码在不同位置上的权值 1.3 计算机中信息的表示 第1章 信息技术与计算机文化
常见的几种进位计数制 • 十进制 • 二进制 • 八进制 • 十六进制 1.3 计算机中信息的表示 数码:0、1、2、…、8、9 基数:10 特点:逢十进一,借一当十 数码:0、1 基数:2 特点:逢二进一,借一当二 数码:0、1、2 …、7 基数:8 特点:逢八进一,借一当八 数码:0、1、2 …、9、A、B、C、D、E、F 基数:16 特点:逢十六进一,借一当十六 第1章 信息技术与计算机文化
十进制、二进制、八进制、十六进制之间的对应关系 十进制、二进制、八进制、十六进制之间的对应关系 1.3 计算机中信息的表示 第1章 信息技术与计算机文化
数制的表示方法 • 数字括起来,加基数右下标 (1001001)2 • 数字后加字母1001001B 1.3 计算机中信息的表示 十进制(Decimal ):D 二进制(Binary):B 八进制(Octal ):O 十六进制(Hexadecimal ):H 第1章 信息技术与计算机文化
数制的转换 • 二进制、八进制、十六进制数转化为十进制数采用: • 例1:(1111.11)2=1×23+1×22+1×21+1×20+ • 1×2-1+1×2-2 =15.75 • 例2:(A10B.8)16=10×163+1×162+0×161+ • 11×160 +8×16-1=41 227.5 1.3 计算机中信息的表示 按权展开求和 第1章 信息技术与计算机文化
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: • 小数部分采用: 1.3 计算机中信息的表示 除2取余倒排 乘2取整正排 第1章 信息技术与计算机文化
二进制数与八进制数之间的转换 • 二进制数与十六进制数之间的转换 1.3 计算机中信息的表示 三位二进制合成一位八进制 一位八进制拆成三位二进制 四位二进制合成一位十六进制 一位十六进制拆成四位二进制 第1章 信息技术与计算机文化
二进制的运算规则 • 算术运算规则 • 加法规则: • 减法规则: • 乘法规则: • 除法规则: 1.3 计算机中信息的表示 0 + 0 = 0; 0 + 1 = 1; 1 + 0 = 1; 1 + 1 = 10 0 - 0 = 0; 10- 1 = 1; 1 - 0 = 1; 1 - 1 = 0; 0×0 = 0; 0×1 = 0; 1×0 = 0; 1×1 = 1 0 / 1 = 0; 1 / 1 = 1 第1章 信息技术与计算机文化
逻辑运算规则 • 与运算(AND) : • 或运算(OR): • 异或运算(XOR): • 非运算(NOT): 1.3 计算机中信息的表示 0∧0 = 0; 0∧1 = 0; 1∧0 = 0; 1∧1 = 1; 0∨0 = 0; 0∨1 = 1; 1∨0 = 1; 1∨1 = 1; 0⊕0=0; 0⊕1=1; 1⊕0=1; 1⊕1=0; 第1章 信息技术与计算机文化
1.3.2 信息的编码 • 计算机中数据的单位 • 位(bit),一个二进制位 • 字节(Byte), 1B=8bit 1.3 计算机中信息的表示 位是计算机存储数据的最小单位 字节是存储信息的基本单位 第1章 信息技术与计算机文化
字(Word) • 计算机处理数据时,CPU通过数据总线一次存取、加工和传送的数据称为字 1.3 计算机中信息的表示 1KB=1024B=210B 1MB=1024KB=210KB=220B 1GB=1024MB=210MB=220KB=230B 1TB=1024GB=210GB=220MB=230KB=240B 字长是计算机一次所能处理的实际位数长度,字长是衡量计算性能的一个重要指标 第1章 信息技术与计算机文化
数值的表示 • 符号位:数的最高位,“0”表示正数,“1”表示负数 • 机器数:机器内存放的正负号数码化后的数 • 真值:机器外存放的由正负号表示的数 • BCD码或8421编码:用二进制代码表示十进制数 1.3 计算机中信息的表示 第1章 信息技术与计算机文化
文字信息的表示 • ASCII码(American Standard Code for Information Interchange)——美国标准信息交换码 • ASCII码是一种西文机内码 • 标准ASCII码采用7位二进制编码,可表示128个不同字符 • 扩充的ASCII码采用8位二进制编码,可表示256个不同字符 1.3 计算机中信息的表示 第1章 信息技术与计算机文化
汉字编码 • 汉字交换码 • 用两个字节表示一个汉字 • 汉字交换码(国标码):GB2312—80收录了7445个汉字和符号,其中有6763个汉字,以及682符号(1980年) • 扩展的大字符集GBK收录了27484个汉字和883个符号(2000年) 1.3 计算机中信息的表示 第1章 信息技术与计算机文化
汉字机内码(内码) • 为区分ASCII码,将计算机内表示汉字的两个字节的最高位改为1,称为“机内码” • 两个字节合起来,代表一个汉字 • 汉字字形码 • 汉字字形码是用来将汉字显示到屏幕上或打印到纸上所需要的图形数据 • 汉字字形码记录汉字的外形,是汉字的输出形式(点阵码和矢量码)所有字体、字号的汉字字形构成汉字库 1.3 计算机中信息的表示 第1章 信息技术与计算机文化
汉字输入码(外码) • 将汉字通过键盘输入到计算机采用的代码,称为汉字输入码或称汉字外部码 • 汉字输入码编码方案已有上千种 • 流水码 • 音码 • 形码 • 音形码 1.3 计算机中信息的表示 区位码、电报码、国标码 全拼、微软、智能ABC、搜狗 五笔字型码、大众码 自然码、首尾码 第1章 信息技术与计算机文化
计算机系统 • 计算机硬件系统 • 计算机软件系统 1.4 计算机系统 硬件系统 软件系统 运算器 控制器 存储器 输入设备 输出设备 系统软件 应用软件 第1章 信息技术与计算机文化
程序数据 运行结果 运算器 控制器 CPU 输出设备 输入设备 内存储器 1.4.1 计算机硬件系统 • 计算机硬件系统的组成 1.4 计算机系统 第1章 信息技术与计算机文化
输入设备 把原始数据和程序转换为计算机能识别的二进制代码,输入到计算机的存储器中 常用的输入设备: • 运算器 负责对信息进行加工和运算 1.4 计算机系统 鼠标器、键盘、扫描仪、数字化仪、数码摄像机、条形码阅读器、数码相机、A/D转换器等 第1章 信息技术与计算机文化
控制器 • 控制器是整个计算机系统的控制中心,它指挥计算机各部分协调工作,保证计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊地进行操作及处理 1.4 计算机系统 控制器和运算器合称为中央处理器(CPU,Central Processing Unit)。它是计算机的核心部件 第1章 信息技术与计算机文化
存储器 内存储器 外存储器 ROM(Read Only Memory) 磁盘(硬盘、软盘) RAM(Random Access Memory) 光盘(CD-ROM、CD-RW、DVD、MO) Cache 闪存(CF卡、MMC卡、SD卡) 磁带 • 存储器 • 两大类:内存储器和外存储器,简称内存和外存 1.4 计算机系统 第1章 信息技术与计算机文化
输出设备 • 将计算机处理的数据、计算结果等内部信息转换成人们习惯接受的信息形式(如字符、图形、声音等),然后将其输出 • 常用的输出设备: 1.4 计算机系统 显示器、打印机和音箱,还有绘图仪、各种数模转换器(D/A)等 第1章 信息技术与计算机文化
1.4.2 计算机软件系统 • 指令是计算机执行某种操作的命令,它由一串二进制编码组成,包括操作码和地址码两部分 1.4 计算机系统 输入计算机的信息一般有两类,一类称为数据,一类称为程序 。计算机是通过执行程序所规定的各种指令来处理各种数据 第1章 信息技术与计算机文化
程序是由一系列指令组成的,是一系列排列有序的指令的集合程序是由一系列指令组成的,是一系列排列有序的指令的集合 • 软件是指使计算机运行所需的程序、数据和有关的文档的总和 1.4 计算机系统 数据是程序的处理对象,文档是与程序的研制、维护和使用有关的资料 第1章 信息技术与计算机文化
存储程序工作原理 在计算机中设置存储器,将二进制编码表示的计算步骤和数据一起存放在存储器中,机器一经启动,就能按照程序指定的逻辑顺序依次取出存储内容进行处理,自动完成程序所描述的处理工作 1.4 计算机系统 第1章 信息技术与计算机文化
计算机软件基础 1.4 计算机系统 第1章 信息技术与计算机文化
系统软件 系统软件是管理、监控和维护计算机资源(包括硬件和软件)、开发应用软件的软件 系统软件居于计算机系统中最靠近硬件的一层 1.4 计算机系统 主要包括:操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、支撑服务软件等 第1章 信息技术与计算机文化
应用软件 应用软件是为解决计算机各类应用问题而编写的软件 常用的应用软件: 1.4 计算机系统 Microsoft Office、WPS Office、Adobe Photoshop等 第1章 信息技术与计算机文化
应用软件 应用软件是为解决计算机各类应用问题而编写的软件 常用的应用软件: 1.4 计算机系统 Microsoft Office、WPS Office、Adobe Photoshop等 第1章 信息技术与计算机文化
操作系统(OS,Operating System) 操作系统是一组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了访问和控制计算机硬件的桥梁 • 操作系统是一个庞大的管理控制程序 1.4 计算机系统 包括五个管理功能:处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理 第1章 信息技术与计算机文化