计算机文化基础第十版知识点第一章.doc

1.1信息与信息技术1. 信息是在自然界、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。 2. 数据是信息的具体表现形式，是信息的载体，信息是数据的逻辑意义3. 计算机是一种信息处理机，4. 1993年，美国世界上主要国家建设高速度、大容量、多媒体的信息传输干线，称为信息高速公路5. 计算机文化是人类文化发展的四个里程碑之一（前三个分别为：语言的产生、文字的使用与印刷术的发明）。 6. 20世纪80年代瑞士洛桑第三届世界计算机教育大会提出了“计算机文化”7. 布尔 （英国 符号逻辑思想）巴贝奇 （通用数字计算机基本思想 计算机之父）冯.诺依曼 (存储程序工作原理) 维纳 (控制论创始人) 香农 (信息论创始人)1.2计算机技术概论1.2.1 计算机的起源与发展 计算机的起源1) ENIAC：第一台真正意义上的电子计算机2) 1946年2月美国的宾夕法尼亚大学，3) 十进制计算，每秒运算5 000次加法。没有今天的键盘、鼠标等设备， 4) ENIAC没有采用冯.诺依曼的存储程序工作原理我国计算机发展史1) 1956 年开始研制计算机 2) 1958 年研制出第一台电子管计算机 l3) 1964 年研制成功晶体管计算机 l 4) 1971 年研制成功集成电路计算机 l 5) 1983 年研制成功每秒运算1 亿次的“银河1”巨 型机。计算机的发展史年代名称元件语言应用第一代19461956电子管计机电子管机器语言汇编语言科学计算第二代19561964晶体管计机晶体管高级程序设计语言数据处理第三代19641971集成电路算机中小规模集成电路操作系统和会话式语言广泛应用到各个领域第四代1971年现在超大规模集成电路计算机超大规模集成电路计算机集成电路面向对象的高级语言网络时代第五代未来计算机光子、量子、DNA等1.2.2 计算机的特点及分类计算机的特点 1. 运算速度快2. 计算精确高3. 具有逻辑判断能力4. 工作自动化5. 通用性强计算机的分类1. 根据处理的对象划分：模拟计算机、数字计算机和混合计算机 2. 据用途划分：专用计算机和通用计算机 3. 根据规模划分： 巨型机、大型机 小型机、微型机和工作站 计算机的应用1 科学计算 （计算机应用最早领域）2 信息管理 （被广泛应用于办公自动化、事务处理、情报检索、企业管理和知识系统等领域。信息管理是计算机应用最广泛的领域。） 3 过程控制 (又称实时控制)4 人工智能 人工智能（AI，Artificial Intelligence）。5 计算机网络与通信 6 计算机辅助系统:计算机辅助设计CAD 计算机辅助制造CAM 计算机辅助教育CBE （计算机辅助教学CAI 计算机辅助教学管理CMI ） 计算机辅助测试CAT 计算机集成制造系统CIMS计算机发展趋势(多极化) 巨型化 微型化 网络化 智能化 1.3 计算机中信息的表示 数制：用进位的原则进行计数称为进位计数制，简称数制。 数码：一组用来表示某种数制的符号。如1234、A、B、C、等。 位权：指数码在不同位置上的权值。如十进制数111， 个位数上的1 的权值为 100，十位数上的1 的权值为101， 各种进制之间的对应关系见表1-1十进制二进制八进制十六进制十进制二进制八进制十六进制000091001119111110101012A2102211101113B3113312110014C41004413110115D51015514111016E61106615111117F7111771610000201081000108171000121112、 数制的转换 1. 二进制、八进制、十六进制数转化为十进 制数 例如：（1111.11）2= 123 + 122 + 121 + 120 + 12-1 + 12-2 = 15.75 （A10B.8）16= 10163 + 1162 + 0161+11160+816-1 = 41227.5 2.十进制数转化为二进制数 0.1252 = 0.250 0a-1 0.25 2 = 0.5 0a-2 0.5 2 = 1 1a-3 由上得出，0.125D=0.001B。 将整数和小数部分组合，得出：100.125D = 1100100.001B。 3. 二进制数与八进制数的相互转换 例：把二进制数11111101.101转化为八进制数转换为八进制数011111101101二进制3位分组3755 4. 二进制数与十六进制数的相互转换 例：将10110001.101B转换为十六进制数。二进制4位分组101100011010转换为十六进制数B1A 5.逻辑运算规则 非运算（NOT）： 与运算（AND）：00 = 0； 01 = 0； 10 = 0； 11 = 1; 或运算（OR）： 00 = 0； 01 = 1； 10 = 1； 11 = 1;异或运算（XOR）：00=0； 01=1； 10=1； 11=0; 1.3.3信息的编码一.计算机中数据的单位 1）位（bit） 简记为b，也称为比特，是计算机存储数据的最小单位。一个 二进 制位只能表示0或1。 2）字节（Byte） 字节来自英文Byte，简记为B。字节是存储信息的基本单位。 规定 1B=8bit。 1 KB =2 10 B= 1024B 1 MB = 2 20 B= 1024KB 1 GB = 2 30B= 1024MB 1 TB = 2 40 B = 1024GB 3）字（Word） 一个字通常由一个字节或若干个字节组成。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。 二.数值的表示 有符号数 数值 无符号数三.文字信息的表示1. 字符编码：1) 目前采用的字符编码主要是ASCII码，（American Standard Code for Information Interchange（美国标准信息交换代码）， 2) ASCII码是一种西文机内码，有7位ASCII码和8位ASCII码两种，3) 7位 ASCII码称为标准ASCII码，8位ASCII码称为扩展ASCII码。7位标准 ASCII码用一个字节（8位）表示一个字符，并规定其最高位为0，实际只用 到7位，因此可表示128个不同字符AaBb空格字符“0”6597669832482. 汉字编码 A. 汉字交换码：1) 用两个字节（16 个二进制位）来表示一个汉字。2) 1980年我国颁布了第一个汉字编码 GB2312-80简称国标码，3) GB2312-80收录了6763个汉字（一级字3755个 拼音排序，二级字3008个 笔画排序），682符号，共7445个 字符，4) 最高位一定是05) 国标码GB2312不能直接在计算机中使用，于ASCII码有冲突。 B. 汉字机内码6) 1.计算机内处理汉字信息所用的文字代码，是真正的计算机内部用来存储和处理文字信息的代码7) 最高位是 1时，8) 3.机内码=国标码+8080C.汉字字形码： 9) 汉字字形码实际上就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。 10) 汉字字形码记录汉字的外形，是汉字的输出形式。 11) 记录汉字字形通常有两种方法：点阵法和矢量法，分别对应两种字形编码：点阵码和矢量码12) 点阵码构成简单，信息量大，一个1616点阵的汉字要占用32 个字节，点阵码缩放困难，放大易失真。 13) 同一点阵表示不同汉字占用空间是相同的14) 矢量码易放大缩小，可任意放大缩小不失真，不会出现锯齿边缘15) 矢量码字型和打印输出效果完全一致，且占用空间小 D. 汉字输入码：16) 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，也称为汉字外部码（外码）。17) 国标码=区码位码+8080H18) 汉字输入码可分为流水码、音码、形码和音形结合码四种。19) 电报码 将汉字分为区码（94行）位码（94列） 流水码： 区位码 唯一没有重码的输入法 大众码音码：智能ABC、微软 拼音、搜狗拼音和谷歌拼音等汉字输入法形码：形码五笔字型 音形结合码：自然码 1.4 计算机系统 1.4.1 计算机工作原理 1. 指令:是指示计算机执行某种操作的命令，它由一 串二进制数码组成，这串二进制数码包括操作码 和地址码两部分。2. 所有指令的集合称为计算机指令系统。计算机系统不同，指令系统也不同，3. “存储程序”工作原理 ：美籍匈牙利科学家冯诺依曼（Von Neumann），其基本 思想是存储程序与程序控制。4. 计算机的工作过程： （1）取指令。 （2）分析指令。 （3）执行指令。1.4.2计算机硬件系统 硬件系统五大组成部分框图1. 输入设备：把原始数据和处理这些数据的程序转换为计算机能够识别的二进制代码， （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转换器模数转换器等） 2. 输出设备（打印机，绘图仪，DA数模转换器）3. 控制器：是整个计算机系统的控制中心， 控制器从内存储器中取指令，分析指令，发出指令 控制器是指挥和控制计算机各个部件进行工 作的“神经中枢”。 4. 运算器: ALU算术逻辑运算单元 寄存器5. 存储器分为两大类：内存储器和外存储器，简称内存 和外存。内存储器又称为主存储器，外存储器又称为辅助存储器。 6. 只读存储器（ ROM）： 1) ROM 中的数据或程序一般是事先写好的，一般情况下，计算机工作过程中只能从ROM 中读出事先存储的数据，而不能改写。2) ROM 用于存放固定的程序和数据，并且断电后仍能长期保存。3) ROM 的容量较小，一般存放系统的基 本输入输出系统（ BIOS） 等。4) 7. 从信息的输入输出角度来说，磁盘驱动器和 磁带机既可以看作输入设备，又可以看作输出 设备。8. 外存 外存是主机的外部设备， 外存是内存储器的后备和补充，不能和CPU 直接交换数据。 1.4.3 计算机软件系统 1 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 。2 软件是指使计算机运行所需的程序、数据 和有关文档的总和。3 计算机软件通常分为系统 软件和应用软件两大类，4 操作系统是直接运行在裸机上的最基本的系统软件，任何其他软件必须在操作系统的支持下才能运行。5 程序=算法+数据结构。 算法可以看作是由有限个步骤组成的用来解决问题的具体过程。其主要性质表现在：有穷性；确定性；可行性。输入输出性6 程序语言7 高级语言有两类，分别是解释型和编译型。 解释程序： 编译程序：1.5 微型计算机系统 1.5.1 微型计算机分类 1. 微型计算机按其性能、结构、技术特点等可分为：（1） 单片机（2） 单板机（3） PC（Personal Computer，个人计算机）（4） 便携式微机1.5.2 微机的主要性能指标 1. 主频即时钟频率，是指计算机CPU在单位时间 内发出的脉冲数，主频的单位是赫兹（Hz）。 2. 字长 是指计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数3. 内核数 4. 内存容量 5. 运算速度 单位时间内执行的计算机指令数。 单位有MIPS 和BIPS（1BIPS=1000MIPS） 1.5.3 常见微型计算机的硬件设备 1. 硬件设备2. 外存储器 ： 磁表面存储器（软盘，硬盘） 光存储器（光盘）只读光盘（CD-ROM、DVD）