計算機文化基礎- (1)

1、計算機文化基礎,(本科版·第十版）,第一章信息技術與計算機文化,2024/4/2,計算機文化基礎,3,第一章 信息技術與計算機文化,1.1   信息與信息技術1.2   計算機技術概論1.3   計算機中信息的表示1.4   計算機系統(tǒng)1.5   微型計算機系統(tǒng),2024/

2、4/2,計算機文化基礎,4,1.1   信息與信息技術,1.1.1 信息與數(shù)據(jù)1.1.2 信息技術1.1.3   信息社會1.1.4    “計算機文化”的內涵,返 回,2024/4/2,計算機文化基礎,5,1.1.1 信息與數(shù)據(jù),信息是現(xiàn)代社會中廣泛使用的一個概念，關于信息的定義眾說紛紜 。一般認為：信息是在自然界、人類社會和人類思

3、維活動中普遍存在的一切物質和事物的屬性。,返 回,2024/4/2,計算機文化基礎,6,1.1.1 信息與數(shù)據(jù),所謂數(shù)據(jù)，是指存儲在某種媒體上可以加以鑒別的符號資料。這里所說的符號，不僅指文字、字母、數(shù)字，還包括了圖形、圖像、音頻與視頻等多媒體數(shù)據(jù)。由于描述事物的屬性必須借助于一定的符號，所以這些符號就是數(shù)據(jù)的形式。同一個信息也可以用不同形式的數(shù)據(jù)表示，例如，同樣是星期日，英文用“Sunday”表示。,返 回,2024

4、/4/2,計算機文化基礎,7,信息與數(shù)據(jù)的區(qū)別與聯(lián)系：在一般用語中，信息與數(shù)據(jù)并沒有嚴格的區(qū)分。但是，從信息科學的角度來看，它們是不等同的。數(shù)據(jù)是信息的具體表現(xiàn)形式，是信息的載體，而信息是對數(shù)據(jù)進行加工得到的結果，它可以影響到人們的行為、決策，或對客觀事物的認知。,1.1.1 信息與數(shù)據(jù),返 回,2024/4/2,計算機文化基礎,8,1.1.2 信息技術,在現(xiàn)代信息處理技術中，傳感技術、計算機技術、通信技術和網(wǎng)絡技術為主導技

5、術。其中計算機起到了關鍵作用，它首先是一種信息處理機，通過計算機可以高速度、高質量地完成信息的整理、加工、分析和存儲等工作；其次，通常計算機也是其他技術中的關鍵設備。 在現(xiàn)代通信技術中計算機更是起到核心的作用，而網(wǎng)絡技術則是計算機技術的進一步延伸。所以說信息處理過程的每一個環(huán)節(jié)都是由計算機直接或間接參與完成的。,返 回,2024/4/2,計算機文化基礎,9,1.1.3   信息社會,信息社會也

6、稱信息化社會，是繼工業(yè)化社會以后，以信息活動為社會發(fā)展的基本活動的新型社會形態(tài)。 在信息社會中，信息成為與物質和能源同等重要的第三資源，網(wǎng)絡已成為人們生活的基礎條件。以信息的收集、加工、傳播為主要經(jīng)濟形式的信息經(jīng)濟在國民經(jīng)濟中占據(jù)主導地位，并構成社會信息化的物質基礎。在信息社會中，信息經(jīng)濟為主導經(jīng)濟形式，信息技術為物質和精神產(chǎn)品生產(chǎn)的技術基礎，信息文化導致了人類教育理念和方式的改變，導致了生活、工作和思維模式的改變，也導致了道德和價

7、值觀念的改變。,返 回,2024/4/2,計算機文化基礎,10,1.1.4   “計算機文化”的內涵,1、文化的定義 對于文化的定義，盡管眾說紛紜，但有一點得到公認，即都認為文化是人類社會的特有現(xiàn)象。 所謂文化，即人類行為的社會化，是人類創(chuàng)造功能和創(chuàng)造成果的最高和最普遍的社會形式。 文化的核心是: 觀念和價值,返 回,2024/4/2,計算機文化基礎,1

8、1,2、文化具有的基本屬性 廣泛性：既涉及全社會的每一個人、每一個家庭，又涉及全社會的每一個行業(yè)、每一個應用領域。 傳遞性：這種事物應當具有傳遞信息和交流思想的功能。 教育性：這種事物應能成為存儲知識和獲取知識的手段。 深刻性：不是給社會某一方面帶來變革，而是給整個社會帶來全面、深刻的根本性變革。,返 回,1.1.4   “計算機文化”的內涵,2024/4/2

9、,計算機文化基礎,12,1.1.4   “計算機文化”的內涵,2、文化具有的基本屬性 每個民族、每個人都有不同的文化屬性，這些屬性是千百年來文化積淀的結果，是根深蒂固和難以改變的，我們自身也自覺或不自覺地受到所處文化環(huán)境的熏陶。 文化有著一系列共有的概念、價值觀和行為準則，它是使個人行為能力為集體所接受的共同標準。文化與社會是密切相關的，沒有社會就不會有文化，

10、在同一社會內部，文化也具有不一致性。,2024/4/2,計算機文化基礎,13,3、“計算機文化” 所謂計算機文化就是以計算機為核心，集網(wǎng)絡文化、信息文化、多媒體文化為一體，并對社會生活和人類行為產(chǎn)生廣泛、深遠影響的新型文化。 計算機文化是人類文化發(fā)展的四個里程碑之一（前三個分別為：語言的產(chǎn)生、文字的使用與印刷術的發(fā)明）。 計算機文化的真正內涵是具有計算機信息處理能力。,返 回,1.1.4 

11、0; “計算機文化”的內涵,2024/4/2,計算機文化基礎,14,1.2   計算機技術概論,1.2.1   計算機的起源與發(fā)展1.2.2   計算機的特點及分類1.2.3   計算機的應用1.2.4   計算機的發(fā)展趨勢,返 回,2024/4/2,計算機文化基礎,

12、15,1.2.1   計算機的起源與發(fā)展,1. 計算機的起源埃尼克ENIAC：第一臺真正意義上的電子計算機，是Electronic Numerical Integrator And Calculator的縮寫。于1946年2月在美國的賓夕法尼亞大學正式投入運行 ，ENIAC共使用了約18 800個真空電子管，重達30噸，功率174千瓦，占地約140平方米，用十進制計算，每秒運算5 000次加法。它沒有今天

13、的鍵盤、鼠標等設備，人們只能通過扳動龐大面板上的無數(shù)開關向計算機輸入信息。 ENIAC的誕生奠定了電子計算機的發(fā)展基礎，開辟了信息時代，把人類社會推向了第三次產(chǎn)業(yè)革命的新紀元。（參見下圖）,返 回,2024/4/2,計算機文化基礎,16,圖1-1 第一臺電子管計算機（ENIAC）,返 回,1.2.1   計算機的起源與發(fā)展,2024/4/2,計算機文化基礎,17,1.2.1 計算機的起源

14、與發(fā)展,返 回,2. 計算機的發(fā)展,2024/4/2,計算機文化基礎,18,1.2.1 計算機的起源與發(fā)展,我國從1956 年開始研制計算機1958 年研制出第一臺電子管計算機1964 年研制成功晶體管計算機1971 年研制成功集成電路計算機1983 年研制成功每秒運算1 億次的“銀河1”巨型機。我國先后自主開發(fā)了“銀河”、“曙光”、“深騰”和“神威”等系列高性能計算機，取得了令人矚目的成果。,新一代計算機,202

15、4/4/2,計算機文化基礎,19,1.2.1 計算機的起源與發(fā)展,在2013 年11 月公布的國際超級計算機前500 強中，中國的“天河二號”排名第一。以“聯(lián)想”、“清華同方”、“方正”和“浪潮”等為代表的我國計算機制造業(yè)非常發(fā)達，已成為世界計算機主要制造中心之一。我國也是重要的計算機軟件生產(chǎn)國家。但我國在計算機的軟硬件生產(chǎn)領域存在原創(chuàng)技術少，一些計算機核心技術（如CPU、操作系統(tǒng)等）仍掌握在西方發(fā)達國家手中等亟待解決的問題。,2

16、024/4/2,計算機文化基礎,20,1.2.2   計算機的特點及分類,返 回,1. 計算機的特點1）運算速度快:計算機的運算部件采用的是電子器件，其運算速度遠非其他計算工具所能比擬，而且運算速度還以每隔幾個月提高一個數(shù)量級的速度在快速發(fā)展。 2）計算精確高：計算機的可靠性很高，差錯率極低，一般來講只在那些人工介入的地方才有可能發(fā)生錯誤。 3）存儲容量大：計算機的存儲性是計算機區(qū)別于其他

17、計算工具的重要特征。,2024/4/2,計算機文化基礎,21,1.2.2   計算機的特點及分類,4）具有邏輯判斷能力 :借助于邏輯運算，可以讓計算機作出邏輯判斷，分析命題是否成立，并可根據(jù)命題成立與否采取相應的對策 5）工作自動化：計算機內部的操作運算是根據(jù)人們預先編制的程序自動控制執(zhí)行的。 6）通用性強：通用性是計算機能夠應用于各種領域的基礎，任何復雜的任務都可以分解為大量的基本的算術運

18、算和邏輯操作。,2024/4/2,計算機文化基礎,22,1.2.2   計算機的特點及分類,返 回,2.計算機的分類,2024/4/2,計算機文化基礎,23,1.2.3   計算機的應用,1. 科學計算 科學計算是指科學和工程中的數(shù)值計算。它與理論研究、科學實驗一起成為當代科學研究的三種主要方法。主要應用在航天工程、氣象、地震、核能技術、石油勘探和密碼解譯

19、等涉及復雜數(shù)值計算的領域。 2. 信息管理 是指非數(shù)值形式的數(shù)據(jù)處理，是指以計算機技術為基礎，對大量數(shù)據(jù)進行加工處理，形成有用的信息。被廣泛應用于辦公自動化、事務處理、情報檢索、企業(yè)管理和知識系統(tǒng)等領域。信息管理是計算機應用最廣泛的領域。,返 回,2024/4/2,計算機文化基礎,24,3. 過程控制 又稱實時控制，指用計算機及時采集檢測數(shù)據(jù)，按最佳值迅速地對控制對象進行自動控制或自動調節(jié)。目前已在冶金

20、、石油、化工、紡織、水電、機械和航天等部門得到廣泛應用。 4. 計算機輔助系統(tǒng) 指通過人機對話，使計算機輔助人們進行設計、加工、計劃和學習等工作。 如計算機輔助設計CAD、計算機輔助制造CAM、計算機輔助教育CBE、計算機輔助教學CAI 、 計算機輔助教學管理CMI 。另外還有計算機輔助測試CAT和計算機集成制造系統(tǒng)CIMS等。,1.2.3   計算機的應用,返 回,2024/4/2,計

21、算機文化基礎,25,5. 人工智能 人工智能（AI，Artificial Intelligence）是研究怎樣讓計算機做一些通常認為需要智能才能做的事情，又稱機器智能，主要研究智能機器所執(zhí)行的通常是人類智能的有關功能，如判斷、推理、證明、識別、感知、理解、設計、思考、規(guī)劃、學習和問題求解等思維活動。人工智能是計算機當前和今后相當長的一段時間的重要研究領域 。6. 計算機網(wǎng)絡與通信 利用通訊技術，將不同地理位置

22、的計算機互聯(lián)，可以實現(xiàn)世界范圍內的信息資源共享，并能交互式地交流信息。正所謂“一線聯(lián)五洲”，Internet的建立和應用使世界變成了一個“地球村”，同時深刻地改變了我們的生活、學習和工作方式。,1.2.3   計算機的應用,返 回,2024/4/2,計算機文化基礎,26,巨型化 指不斷研制速度更快的、存儲量更大的和功能更強大的巨型計算機。主要應用于天文、氣象、地質和核技術、航天飛機和衛(wèi)

23、星軌道計算等尖端科學技術領域，研制巨型計算機的技術水平是衡量一個國家科學技術和工業(yè)發(fā)展水平的重要標志。2. 微型化 指利用微電子技術和超大規(guī)模集成電路技術，把計算機的體積進一步縮小，價格進一步降低。計算機的微型化已成為計算機發(fā)展的重要方向，各種筆記本電腦和掌上電腦的大量使用，是計算機微型化的一個標志。,1.2.4   計算機的發(fā)展趨勢,返 回,2024/4/2,計算機文化基礎,27,3. 網(wǎng)

24、格化 網(wǎng)格（Grid）技術可以更好地管理網(wǎng)上的資源，它把整個互聯(lián)網(wǎng)虛擬成一臺空前強大的一體化信息系統(tǒng)，猶如一臺巨型機，在這個動態(tài)變化的網(wǎng)絡環(huán)境中，實現(xiàn)計算資源、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源、專家資源的全面共享，從而讓用戶從中享受可靈活控制的、智能的、協(xié)作式的信息服務，并獲得前所未有的使用方便性和超強能力。,1.2.4   計算機的發(fā)展趨勢,返 回,2024/4/2,計算機文化基礎,2

25、8,4. 智能化 計算機智能化是指使計算機具有模擬人的感覺和思維過程的能力。智能化的研究包括模擬識別、物形分析、自然語言的生成和理解、博弈、定理自動證明、自動程序設計、專家系統(tǒng)、學習系統(tǒng)和智能機器人等等。目前已研制出多種具有人的部分智能的“機器人”，可以代替人在一些危險的工作崗位上工作。據(jù)專家預測，機器人將是繼電腦普及后，下一個普及到家庭的電器產(chǎn)品。,返 回,1.2.4   計算機的發(fā)展趨勢,

26、2024/4/2,計算機文化基礎,29,1.3   計算機中信息的表示,1.3.1   信息表示 1.3.2   數(shù)制及其轉換 1.3.3   信息的編碼,返 回,2024/4/2,計算機文化基礎,30,1.3.1 &#

27、160; 信息的表示,信息表示廣義來說泛指信息的獲取、描述、組織全過程，狹義來說指其中的信息描述過程。 用于信息表示的符號系統(tǒng)有三個基本特點： 第一，存在一個基本的有限符號集，符號集中符號的數(shù)目多于一個。 第二，不同符號有明顯的差別，便于人們識別和感知這些符號。 第三，存在一組規(guī)則，按照規(guī)則可以將基本符號組成更復雜的結構，如符號串。,返 回,2024/4/2,計算機文化基礎,31,用

28、進位的原則進行計數(shù)稱為進位計數(shù)制，簡稱數(shù)制。它是人類自然語言和數(shù)學中廣泛使用的一類符號系統(tǒng)。在介紹各種數(shù)制之前，首先介紹數(shù)制中的幾個名詞術語。 數(shù)碼：一組用來表示某種數(shù)制的符號。如：1、2、3、4、A、B、C、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等。 基數(shù)：數(shù)制所使用的數(shù)碼個數(shù)稱為“基數(shù)”或“基”，常用“R”表示，稱為R 進制。如二進制的數(shù)碼是0、1，基為2。 位權：指數(shù)碼在不同位置上的權值。在進位計數(shù)制中，處于不

29、同數(shù)位的數(shù)碼代表的數(shù)值不同。如十進制數(shù)111，個位數(shù)上的1 的權值為100，十位數(shù)上的1 的權值為101，百位數(shù)上的1 的權值為102。,1.3.2 數(shù)制及其轉換,返 回,2024/4/2,計算機文化基礎,32,一、常見的幾種進位計數(shù)制1. 十進制（Decimal System）：由0、1、2、…、8、9十個數(shù)碼組成，即基數(shù)為10。特點為：逢十進一，借一當十。 用字母D表示。2 . 二進制（Binary System）：由0、

30、1兩個數(shù)碼組成，即基數(shù)為2。二進制的特點為：逢二進一，借一當二。 用字母B表示。 3. 八進制（Octal System）：由0、1、2、3、4、5、6、7八個數(shù)碼組成，即基數(shù)為8。八進制的特點為：逢八進一，借一當八。 用字母O表示。4. 十六進制（Hexadecimal System）：由0、1、2、…、9、A、B、C、D、E、F十六個數(shù)碼組成，即基數(shù)為16。十六進制的特點為：逢十六進一，借一當十六。 用字母H表示。,1.3.2

31、 數(shù)制及其轉換,返 回,2024/4/2,計算機文化基礎,33,各種進制之間的對應關系見表1-1。,返 回,表1-1 十進制、二進制、八進制、十六進制之間的對應關系,2024/4/2,計算機文化基礎,34,二、數(shù)制的轉換 1. 二進制、八進制、十六進制數(shù)轉化為十進制數(shù) 對于任何一個二進制數(shù)、八進制數(shù)、十六進制數(shù)，均可以先寫出它的位權展開式，然后再按十進制進行計算即可將其轉換為十進制數(shù)。例如：（

32、1111.11）2= 1×23 + 1×22 + 1×21 + 1×20 + 1×2-1 + 1×2-2 = 15.75（A10B.8）16= 10×163 + 1×162 + 0×161 + 11×160 + 8×16-1 = 41 227.5 注意：在不至于產(chǎn)生歧義時，可以不注明十進制數(shù)的進制，如上例。,

33、,1.3.2 數(shù)制及其轉換,返 回,2024/4/2,計算機文化基礎,35,2.十進制數(shù)轉化為二進制數(shù)十進制數(shù)的整數(shù)部分和小數(shù)部分在轉換時需作不同的計算，分別求值后再組合。整數(shù)部分采用除2取余法，即逐次除以2，直至商為0，得出的余數(shù)倒排，即為二進制各位的數(shù)碼。小數(shù)部分采用乘2取整法，即逐次乘以2，從每次乘積的整數(shù)部分得到二進制數(shù)各位的數(shù)碼。 (參見下例)例：將十進制數(shù)100. 125轉化為二進制數(shù),1.3.2 數(shù)制及其

34、轉換,返 回,2024/4/2,計算機文化基礎,36,步驟一：先對整數(shù)100進行轉換：,由上得出，100D = 1100100B,,100,2,50,2,3,2,12,2,6,2,25,2,1,2,0,,,,,,,,0,0,1,1,0,0,1,,2024/4/2,計算機文化基礎,37,0.125 ×2 = 0.250 0……a-1 0.

35、25×2 =0.5 0……a-2 0.5 ×2 = 1 1……a-3 由上得出，0.125D=0.001B。 將整數(shù)和小數(shù)部分組合，得出：100.125D = 1100100.001B。,步驟二：對于小數(shù)

36、部分0.125的轉換,,2024/4/2,計算機文化基礎,38,3. 二進制數(shù)與八進制數(shù)的相互轉換 二進制數(shù)轉換成八進制數(shù)的方法是：將二進制數(shù)從小數(shù)點開始，對二進制整數(shù)部分向左每3位分成一組，不足3位的向高位補0湊成3位；對二進制小數(shù)部分向右每3位分成一組，不足3位的向低位補0湊成3位。每一組有3位二進制數(shù)，分別轉換成八進制數(shù)碼中的一個數(shù)字，全部連接起來即可。,1.3.2 數(shù)制及其轉換,2024/4/2,計算機文化基礎,39,

37、例：把二進制數(shù)11111101.101轉化為八進制數(shù)。,所以，11111101.101B = 375.5O。,將八進制數(shù)轉換成二進制數(shù)，只要將每一位八進制數(shù)轉換成相應的3位二進制數(shù)，依次連接起來即可。,1.3.2 數(shù)制及其轉換,2024/4/2,計算機文化基礎,40,1.3.2 數(shù)制及其轉換,4. 二進制數(shù)與十六進制數(shù)的相互轉換 二進制數(shù)轉換成十六進制數(shù)，只要把每4位分成一組，再分別轉換成十六進制數(shù)碼中的一個數(shù)字，不足

38、4位的分別向高位或低位補0湊成4位，全部連接起來即可。 十六進制數(shù)轉換成二進制數(shù)，只要將每一位十六進制數(shù)轉換成4位二進制數(shù)，然后依次連接起來即可。,,2024/4/2,計算機文化基礎,41,例：將10110001.101B轉換為十六進制數(shù)。,所以，10110001.101 B = B1.AH。,1.3.2 數(shù)制及其轉換,2024/4/2,計算機文化基礎,42,1.3.2 數(shù)制及其轉換,三、二進制的運算規(guī)則1.算術運算

39、規(guī)則 加法規(guī)則：0 + 0 = 0； 0 + 1 = 1； 1 + 0 = 1； 1 + 1 = 10（向高位有進位）； 減法規(guī)則：0 - 0 = 0； 10- 1 = 1 （向高位借位）； 1 - 0 = 1； 1 - 1 = 0; 乘法規(guī)則：0×0 = 0；

40、 0×1 = 0； 1×0 = 0； 1×1 = 1 除法規(guī)則：0 / 1 = 0； 1 / 1 = 1,2024/4/2,計算機文化基礎,43,2.邏輯運算規(guī)則非運算（NOT）：與運算（AND）：0∧0 = 0； 0∧1 = 0； 1∧0 = 0；

41、 1∧1 = 1;或運算（OR）： 0∨0 = 0； 0∨1 = 1； 1∨0 = 1； 1∨1 = 1;異或運算（XOR）：0⊕0=0； 0⊕1=1； 1⊕0=1； 1⊕1=0;,1.3.2 數(shù)制及其轉換,,2024/4/2,計算機文化基礎,44,1.3.3 信息的編碼,1. 計算機中數(shù)

42、據(jù)的單位 1）位（bit） 簡記為b，也稱為比特，是計算機存儲數(shù)據(jù)的最小單位。一個二進制位只能表示0或1。 2）字節(jié)（Byte） 字節(jié)來自英文Byte，簡記為B。字節(jié)是存儲信息的基本單位。規(guī)定1B=8bit。 1 KB =210 B= 1024B 1 MB = 220 B= 1024KB 1 GB = 230 B= 1024MB

43、 1 TB = 240 B = 1024GB 3）字（Word） 一個字通常由一個字節(jié)或若干個字節(jié)組成。字長是計算機一次所能處理的實際位數(shù)長度，字長是衡量計算性能的一個重要指標。,返 回,2024/4/2,計算機文化基礎,45,2. 數(shù)值的表示 通常規(guī)定一個數(shù)的最高位作為符號位，“0”表示正，“1”表示負。采用二進制表示形式的連同數(shù)符一起代碼化了的數(shù)據(jù)稱為機器數(shù)；而與機器數(shù)對應

44、的用正、負符號加絕對值來表示的實際數(shù)值稱為真值。例如作為有符號數(shù)，機器數(shù)01111111的真值是+1111111，也就是+127。為了在計算機的輸入輸出操作中能直觀迅速地與常用的十進制數(shù)相對應，習慣上用二進制代碼表示十進制數(shù)，這種編碼方法簡稱BCD碼或8421編碼。例如，對于(239)10的編碼如下：,1.3.3 信息的編碼,2024/4/2,計算機文化基礎,46,3.  文字信息的表示 1）字符

45、編碼： 目前采用的字符編碼主要是ASCII碼，它是American Standard Code for Information Interchange的縮寫（美國標準信息交換代碼），已被國際標準化組織ISO采納，作為國際通用的信息交換標準代碼。ASCII碼是一種西文機內碼，有7位ASCII碼和8位ASCII碼兩種，7位ASCII碼稱為標準ASCII碼，8位ASCII碼稱為擴展ASCII碼。7位標準ASCII碼用一個字節(jié)（8

46、位）表示一個字符，并規(guī)定其最高位為0，實際只用到7位，因此可表示128個不同字符。同一個字母的ASCII碼值小寫字母比大寫字母大32（20H）。,1.3.3 信息的編碼,2024/4/2,計算機文化基礎,47,2）漢字編碼 A. 漢字交換碼：由于漢字數(shù)量極多，一般用連續(xù)的兩個字節(jié)（16個二進制位）來表示一個漢字。1980年，我國頒布了第一個漢字編碼字符集標準，即GB2312-80《信息交換用漢字編碼字符集基本集》，該

47、標準編碼簡稱國標碼，是我國大陸地區(qū)及新加坡等海外華語區(qū)通用的漢字交換碼。GB2312-80收錄了6763個漢字，以及682符號，共7445個字符，奠定了中文信息處理的基礎。 B. 漢字機內碼：國標碼GB2312不能直接在計算機中使用，以為它沒有考慮與基本的信息交換代碼ASCII碼的沖突。比如：“大”的國標碼是3473H，與字符組合“4S”的ASCII相同,“嘉,”的漢字編碼為3C4EH,與碼值為3CH和4EH的兩個ASCII字符“

48、<”和“N”混淆。為了能區(qū)分漢字與ASCII碼，在計算機內部表示漢字時把交換碼（國標碼）兩個字節(jié)最高位改為1，稱為“機內碼”。這樣，當某字節(jié)的最高位是1時，必須和下一個最高位同樣為1的字節(jié)合起來，代表一個漢字。,1.3.3 信息的編碼,2024/4/2,計算機文化基礎,48,C.漢字字形碼： 所謂漢字字形碼實際上就是用來將漢字顯示到屏幕上或打印到紙上所需要的圖形數(shù)據(jù)。 漢字字形碼記錄漢字的外形，是漢字的輸

49、出形式。記錄漢字字形通常有兩種方法：點陣法和矢量法，分別對應兩種字形編碼：點陣碼和矢量碼。所有的不同字體、字號的漢字字形構成漢字庫。 點陣碼是一種用點陣表示漢字字形的編碼，它把漢字按字形排列成點陣，一個16×16點陣的漢字要占用32個字節(jié)，一個32×32點陣的漢字則要占用128字節(jié)，而且點陣碼縮放困難且容易失真。,1.3.3 信息的編碼,返 回,2024/4/2,計算機文化基礎,49,D. 漢字輸入

50、碼： 將漢字通過鍵盤輸入到計算機采用的代碼稱為漢字輸入碼，也稱為漢字外部碼（外碼）。漢字輸入碼的編碼原則應該易于接受、學習、記憶和掌握，重碼少，碼長盡可能短。 目前我國的漢字輸入碼編碼方案已有上千種，但是在計算機上常用的有幾種，根據(jù)編碼規(guī)則，這些漢字輸入碼可分為流水碼、音碼、形碼和音形結合碼四種。智能ABC、微軟拼音、搜狗拼音和谷歌拼音等漢字輸入法為音碼，五筆字型為形碼。音碼重碼多、單字輸入速度慢，但容

51、易掌握；形碼重碼較少，單字輸入速度較快，但是學習和掌握較困難。目前以智能ABC、微軟拼音、紫光拼音輸入法和搜狗輸入法等音碼輸入法為主流漢字輸入方法。,返 回,1.3.3 信息的編碼,2024/4/2,計算機文化基礎,50,1.4   計算機系統(tǒng),1.4.1 計算機工作原理1.4.2   計算機硬件系統(tǒng) 1.4.3   計算機軟件系統(tǒng),返 回

52、,2024/4/2,計算機文化基礎,51,1.4.1 計算機工作原理,1.指令 是指示計算機執(zhí)行某種操作的命令，它由一串二進制數(shù)碼組成，這串二進制數(shù)碼包括操作碼和地址碼兩部分。操作碼規(guī)定了操作的類型，即進行什么樣的操作；地址碼規(guī)定了要操作的數(shù)據(jù)（操作對象）存放在什么地址中，以及操作結果存放到哪個地址中去。 一臺計算機有許多指令，作用也各不相同。所有指令的集合稱為計算機指令系統(tǒng)。計算機系統(tǒng)不同，指令系統(tǒng)也不同，

53、目前常見的指令系統(tǒng)有復雜指令系統(tǒng)（CISC）和精簡指令系統(tǒng)（RISC）。,2024/4/2,計算機文化基礎,52,1.4.1 計算機工作原理,2. “存儲程序”工作原理 計算機能夠自動完成運算或處理過程的基礎是“存儲程序”工作原理?！按鎯Τ绦颉惫ぷ髟硎敲兰傺览茖W家馮·諾依曼（Von Neumann）提出來的，故稱為馮·諾依曼原理，其基本思想是存儲程序與程序控制。 存儲程序是指人們

54、必須事先把計算機的執(zhí)行步驟序列（即程序）及運行中所需的數(shù)據(jù)，通過一定方式輸入并存儲在計算機的存儲器中；程序控制是指計算機運行時能自動地逐一取出程序中的一條條指令，加以分析并執(zhí)行規(guī)定的操作。 到目前為止，盡管計算機發(fā)展到了第四代，但其基本工作原理仍然沒有改變。根據(jù)存儲程序和程序控制的概念，在計算機運行過程中， 實際上有數(shù)據(jù)流跟控制信號兩種信息在流動。,2024/4/2,計算機文化基礎,53,1.4.1 計

55、算機工作原理,3. 計算機的工作過程計算機的工作過程可以歸結為以下幾步：（1）取指令。即按照指令計數(shù)器中的地址，從內存儲器中取出指令，并送到指令寄存器中。（2）分析指令。即對指令寄存器中存放的指令進行分析，確定執(zhí)行什么操作，并由地址碼確定操作數(shù)的地址。（3）執(zhí)行指令。即根據(jù)分析的結果，由控制器發(fā)出完成該操作所需要的一系列控制信息，去完成該指令所要求的操作。（4）上述步驟完成后，指令計數(shù)器加1，為執(zhí)行下一條指令做好準備。,202

56、4/4/2,計算機文化基礎,54,硬件指的是計算機系統(tǒng)中由電子、機械和光電元件等組成的各種計算機部件和計算機設備。這些部件和設備依據(jù)計算機系統(tǒng)結構的要求，構成一個有機整體，稱為計算機硬件系統(tǒng)。 未配置任何軟件的計算機叫裸機，它是計算機完成工作的物質基礎。,返 回,1.4.2   計算機硬件系統(tǒng),2024/4/2,計算機文化基礎,55,1.4.2   計算機硬件系統(tǒng),馮

57、83;諾依曼（Von Neumann）提出的存儲程序工作原理決定了計算機硬件系統(tǒng)由以下五個基本部分組成。,圖1-2 硬件系統(tǒng)五大組成部分框圖,返 回,2024/4/2,計算機文化基礎,56,1.4.2   計算機硬件系統(tǒng),1. 輸入設備：主要功能是把原始數(shù)據(jù)和處理這些數(shù)據(jù)的程序轉換為計算機能夠識別的二進制代碼，通過輸入接口輸入到計算機的存儲器中，供CPU調用和處理。常用的輸入設備有：鼠標器、鍵盤、掃描儀、數(shù)字

58、化儀、數(shù)碼攝像機、條形碼閱讀器、數(shù)碼相機、A/D轉換器等2. 運算器：負責對信息進行加工和運算，它的速度決定了計算機的運算速度。參加運算的數(shù)（稱為操作數(shù)）由控制器指示從存儲器或寄存器中取出到運算器。,返 回,,2024/4/2,計算機文化基礎,57,1.4.2   計算機硬件系統(tǒng),3. 控制器：是整個計算機系統(tǒng)的控制中心，它指揮計算機各部分協(xié)調工作，保證計算機按照預先規(guī)定的目標和步驟有條不紊地進行操

59、作及處理?？刂破鲝膬却鎯ζ髦许樞蛉〕鲋噶?，并對指令代碼進行翻譯，然后向各個部件發(fā)出相應的命令，完成指令規(guī)定的操作。它一方面向各個部件發(fā)出執(zhí)行指令的命令，另一方面又接收執(zhí)行部件向控制器發(fā)回的有關指令執(zhí)行情況的反饋信息，控制器根據(jù)這些信息來決定下一步發(fā)出哪些操作命令。這樣逐一執(zhí)行一系列的指令，就使計算機能夠按照這一系列的指令組成的程序的要求自動完成各項任務。因此，控制器是指揮和控制計算機各個部件進行工作的“神經(jīng)中樞”。 通常把控制

60、器和運算器合稱為中央處理器（CPU，Central Processing Unit）。它是計算機的核心部件。,返 回,,2024/4/2,計算機文化基礎,58,1.4.2   計算機硬件系統(tǒng),4. 存儲器: 是具有“記憶”功能的設備，由具有兩種穩(wěn)定狀態(tài)的物理器件（也稱為記憶元件）來存儲信息。記憶元件的兩種穩(wěn)定狀態(tài)分別表示為“0”和“1”。存儲器是由成千上萬個“存儲單元”構成的，每個存儲單元存放一定位數(shù)

61、（微機上為8位）的二進制數(shù)，每個存儲單元都有唯一的地址。“存儲單元”是基本的存儲單位，不同的存儲單元是用不同的地址來區(qū)分的。計算機采用按地址訪問的方式到存儲器中存數(shù)據(jù)和取數(shù)據(jù)，計算機中的程序在執(zhí)行的過程中，每當需要訪問數(shù)據(jù)時，就向存儲器送去指定位置的地址，同時發(fā)出一個“存”命令或者“取”命令（伴以待存放的數(shù)據(jù)）。,返 回,,2024/4/2,計算機文化基礎,59,圖1-3 存儲器分類,存儲器分為兩大類：內存儲器和外存儲器，簡稱內

62、存和外存。內存儲器又稱為主存儲器，外存儲器又稱為輔助存儲器。,1.4.2   計算機硬件系統(tǒng),2024/4/2,計算機文化基礎,60,內存儲器:ROM、RAM 和Cache,（1） 只讀存儲器（ ROM）： ROM 中的數(shù)據(jù)或程序一般是在將ROM 裝入計算機前事先寫好的。一般情況下，計算機工作過程中只能從ROM 中讀出事先存儲的數(shù)據(jù)，而不能改寫。ROM 常用于存放固定的程序和數(shù)據(jù)，并且斷電后仍能長期保

63、存。ROM 的容量較小，一般存放系統(tǒng)的基本輸入輸出系統(tǒng)（ BIOS） 等。（2） 隨機存儲器（ RAM）： 隨機存儲器的容量與ROM 相比要大得多，目前微機一般配置1 GB 左右。CPU 從RAM 中既可讀出信息又可寫入信息，但斷電后所存的信息就會丟失。微機中的內存一般指隨機存儲器（ RAM）。目前常用的內存有SDRAM、DDR SDRAM、DDR2、DDR3 等。,2024/4/2,計算機文化基礎,61,內存儲器:ROM

64、、RAM 和Cache,（3） 高速緩存（ Cache）： 隨著CPU 主頻的不斷提高，CPU 對RAM 的存取速度加快了，而RAM 的響應速度相對較慢，造成了CPU 等待，降低了處理速度，浪費了CPU 的能力。為協(xié)調二者之間的速度差，在內存和CPU 之間設置一個與CPU 速度接近的、高速的、容量相對較小的存儲器，把正在執(zhí)行的指令地址附近的一部分指令或數(shù)據(jù)從內存調入這個存儲器，供CPU 在一段時間內使用。這對提高程序的

65、運行速度有很大的作用。這個介于內存和CPU 之間的高速小容量存儲器稱作高速緩沖存儲器（ Cache），一般簡稱為緩存。,2024/4/2,計算機文化基礎,62,外存,外存是主機的外部設備，存取速度較內存慢得多，用來存儲大量的暫時不參加運算或處理的數(shù)據(jù)和程序，一旦需要，可成批地與內存交換信息。外存是內存儲器的后備和補充，不能和CPU 直接交換數(shù)據(jù)。,2024/4/2,計算機文化基礎,63,1.4.2   

66、;計算機硬件系統(tǒng),,返 回,5. 輸出設備:是指從計算機中輸出信息的設備，其功能是將計算機處理的數(shù)據(jù)、計算結果等內部信息轉換成人們習慣接受的信息形式（如字符、圖形、聲音等），然后將其輸出。 最常用的輸出設備是顯示器、打印機和音箱，還有繪圖儀、各種數(shù)模轉換器（D/A）等。 從信息的輸入輸出角度來說，磁盤驅動器和磁帶機既可以看作輸入設備，又可以看作輸出設備。,2024/4/2,計算機文化基礎,64,1.4.3&

67、#160;  計算機軟件系統(tǒng),輸入計算機的信息一般有兩類，一類稱為數(shù)據(jù)，一類稱為程序 。計算機是通過執(zhí)行程序所規(guī)定的各種指令來處理各種數(shù)據(jù)的。,返 回,2024/4/2,計算機文化基礎,65,1. 計算機軟件基礎,軟件是指使計算機運行所需的程序、數(shù)據(jù)和有關文檔的總和。計算機軟件通常分為系統(tǒng)軟件和應用軟件兩大類，系統(tǒng)軟件一般由軟件廠商提供，應用軟件是為解決某一問題而由用戶或軟件公司開發(fā)的。,返 回,2024/4/2,

68、計算機文化基礎,66,1. 計算機軟件基礎,1）系統(tǒng)軟件: 是管理、監(jiān)控和維護計算機資源（包括硬件和軟件）、開發(fā)應用軟件的軟件。系統(tǒng)軟件居于計算機系統(tǒng)中最靠近硬件的一層，它主要包括操作系統(tǒng)、語言處理程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、支撐服務軟件等。2）應用軟件: 是為解決計算機各類應用問題而編寫的軟件，隨著計算機應用領域的不斷拓展和計算機應用的廣泛普及，各種各樣的應用軟件與日俱增，如辦公類軟件Microsoft Office、WPS Office

69、、永中office、谷歌在線辦公系統(tǒng)；圖形處理軟件Photoshop、illustrate；三維動畫軟件3dmax、Maya等；即時通信軟件QQ、MSN、UC和Skype等。,2024/4/2,計算機文化基礎,67,1）系統(tǒng)軟件,A.操作系統(tǒng)（OS，Operating System） 是一組對計算機資源進行控制與管理的系統(tǒng)化程序集合，它是用戶和計算機硬件系統(tǒng)之間的接口，為用戶和應用軟件提供了訪問和控制計算機硬件的橋梁。

70、 操作系統(tǒng)是直接運行在裸機上的最基本的系統(tǒng)軟件，任何其他軟件必須在操作系統(tǒng)的支持下才能運行。,2024/4/2,計算機文化基礎,68,1）系統(tǒng)軟件,B. 語言處理程序：用各種程序設計語言編寫的源程序，計算機是不能直接執(zhí)行的，必須經(jīng)過翻譯（對匯編語言源程序是匯編，對高級語言源程序則是編譯或解釋）才能執(zhí)行，這些翻譯程序就是語言處理程序，包括匯編程序、編譯程序和解釋程序等，它們的基本功能是把用面向用戶的高級語言或匯編語言編寫的源程序翻譯成

71、機器可執(zhí)行的二進制語言程序。C. 系統(tǒng)支撐和服務程序: 這些程序又稱工具軟件，如系統(tǒng)診斷程序、調試程序、排錯程序、編輯程序、查殺病毒程序等等，都是為維護計算機系統(tǒng)的正常運行或支持系統(tǒng)開發(fā)所配置的軟件系統(tǒng)。,2024/4/2,計算機文化基礎,69,1）系統(tǒng)軟件,D. 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng):主要用來建立存儲各種數(shù)據(jù)資料的數(shù)據(jù)庫，并進行操作和維護。 常用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有微機上的FoxPro、 FoxBASE+、Acc

72、ess和大型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)如Oracle、DB2、Sybase、SQL Server等，它們都是關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。,2024/4/2,計算機文化基礎,70,2）應用軟件,為解決計算機各類應用問題而編寫的軟件稱為應用軟件。應用軟件具有很強的實用性。隨著計算機應用領域的不斷拓展和計算機應用的廣泛普及，各種各樣的應用軟件與日俱增，如辦公類軟件Microsoft Office、WPS Office、永中office、谷歌在線辦公系統(tǒng)；圖形處