信息基础技术 12

信息技术信息技术基础知识信息基础教学部信息技术课程组项目01任务01信息技术基础目录CONTENTS任务02新一代信息技术任务01信息技术基础【任务描述】雯雯同学今年上大学一年级，之前对计算机的一些相关知识有所解。她深知，在这个信息技术（InformationTechnologies）发达、人工智能技术崛起的社会，之前了解的计算机知识远远不能满足将来学习和工作的需要，所以想进一步了解并掌握计算机的相关理论知识及操作，如计算机的硬件系统和软件系统组成、计算机中的资源管理等。

【任务分析】本任务用到主要技术如图5（一）

计算机的诞生与发展世界上第一台计算机ENIAC1946年2月，在美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台现代电子数字计算机ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndComputer，电子数字积分计算机）。ENIAC占地面积约170平方米，重达30多吨，耗电量150千瓦，造价48万美元。它包含了17,468根电子管，7,200根晶体二极管，70,000个电阻器，10,000个电容器，1500个继电器，6000多个开关，计算速度是每秒5000次加法或400次乘法。美籍匈牙利数学家冯·诺依曼提出了“离散变量自动电子计算机（EDVAC）”设计方案。此方案明确规定计算机由输入系统、输出系统、存储器、运算器、控制器五部分组成，并用二进制替代十进制运算。此方案的革命意义在于提出了“存储程序”概念，奠定了现代计算机体系结构的根基。阶段逻辑元件运算速度（每秒）采用软件主要特点应用领域第一代计算机（1946-1957）电子管几千到几万次机器语言、汇编语言体积庞大、耗电量大、运行速度低、可靠性差、内存容量小、成本高军事研究、科学计算第二代计算机（1958-1964）晶体管几万到几十万次监控程序、高级语言体积减小、耗电量降低、可靠性和运行速度得到提高、成本下降数据处理、事务处理、工业控制领域第三代计算机（1965-1970）中小规模集成电路几十万到几百万次操作系统、编辑系统、应用程序体积更小、重量更轻、耗电更少、寿命更长、成本更低、运算速度有了更大提高、系统的处理能力增强文字处理、企业管理、自动化控制第四代计算机（1971-至今）大规模、超大规模集成电路几千万到千百亿次操作系统完善、数据库系统、高级语言发展、应用程序发展走向微型化、性能大幅度提高、软件越来越丰富、采用多媒体技术、计算机逐渐走向人工智能并为网络化创造了条件渗入社会生活各级领域（一）

计算机的诞生与发展（二）

计算机的系统组成计算机系统硬件软件运算器控制器存储器输出设备：显示器、打印机、音箱、投影仪、绘图仪等

输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、触摸屏、读卡器等

中央处理器内存储器外存储器：硬盘、光盘、U盘、磁带等

随机存储器：内存等

只读存储器系统软件应用软件：WPS、MicrosoftOffice、Photoshop、Flash、QQ等操作系统：Windows、Linux、UNIX等语言处理程序：Python、Java、C、PHP等数据库管理系统：MySQL、Oracle、Access等/（三）

计算机的基本结构计算机硬件系统的运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备之间的相互连接关系组成了计算机的基本结构。（四）

计算机的硬件系统台式计算机是人们工作、学习和生活最常用的工具，从外观看，台式计算机的硬件主要包括主机、显示器、键盘、鼠标及一些外部输入输出设备组成，（四）

计算机的硬件系统主机内部组成部分（四）

计算机的硬件系统1中央处理器中央处理器（CentralProcessingUnit，CPU）的主要功能是进行数学运算和逻辑运算，由逻辑运算单元、控制单元和存储单元三部分组成。CPU的主要性能参数包括：字长主频核心数量制作工艺高速缓存Intel酷睿i78700CPUAMDRyzen72700XCPU（四）

计算机的硬件系统2

内存内存是计算机中重要的部件之一，用来暂时存放CPU的运行数据以及与外部存储器交换的数据。内存的主要性能参数包括内存容量、内存类型和主频等参数。（四）

计算机的硬件系统3硬盘硬盘是用来长期保存外部程序和数据最主要的设备，属于外存储。当计算机运行时，CPU不能直接读取硬盘中的程序和数据，而是先将程序和数据读取到内存中，以供CPU进行运算。目前，常用的硬盘类别有机械硬盘（HDD）和固态硬盘（SSD）两种。机械硬盘固态硬（四）

计算机的硬件系统4主板主板是安装在机箱内部的一个矩形电路板，通过其中的线路负责统一协调连接到主板上所有部件的工作，主板的构成组件主要是芯片组和为其他部件提供的插槽和接口，（四）

计算机的硬件系统5显示器显示器是计算机最重要的输出设备，它是将计算机处理后的信息通过显卡输出到屏幕上的显示工具。根据制造材料的不同，显示器可分为阴极射线管显示器(CRT)、等离子显示器（PDP）和液晶显示器（LCD）。显示器的主要性能指标包括屏幕尺寸、点距、高清标准、最佳分辨率和刷新率等。（四）

计算机的硬件系统6打印机打印机是将计算机中的文本、图形和图像等内容按照规定的格式打印到纸张介质上的一种输出设备。目前，常见的打印机分为针式打印机、喷墨打印机和激光打印机。（四）

计算机的硬件系统7键盘键盘是将英文字母、数字、标点符号等数据和命令发送到计算机中的典型输入设备。常用键盘按各键功能的不同分为功能键区、主键盘区、编辑键区、小键盘区和状态指示灯五个部分。（五）

计算机的软件系统系统软件主要包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统及其他系统辅助处理程序。①操作系统操作系统是管理和控制计算机硬件资源与软件资源的计算机程序，它能合理地组织计算机系统工作流程，最大限度地提高资源利用率，并且为用户提供良好的服务界面。操作系统的主要功能是管理和控制计算机硬件资源和软件资源，具体包括处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理和网络管理等功能。②语言处理程序语言处理程序是将高级语言或汇编语言编写的源程序翻译成计算机能够识别的目标程序，使程序能够在计算机上执行。语言处理程序通常分为机器语言、汇编语言和高级语言。③数据库管理系统数据库管理系统（DBMS）是位于用户和操作系统之间、用于操作和管理数据库的大型软件。1系统软件（五）

计算机的软件系统软件种类软件举例办公应用WPSOffice、MicrosoftOffice平面设计Photoshop、Illustrator、CorelDraw影视动画AdobePremiere、Maya、3dsMax视频播放爱奇艺视频、腾讯视频、暴风影音音乐播放网易云音乐、QQ音乐、酷狗音乐系统工具鲁大师、驱动人生网络通信腾讯QQ、微信、阿里旺旺病毒防护360杀毒、火绒、金山毒霸、卡巴斯基应用软件是利用计算机为解决某类问题、使用各种程序设计语言编制的应用程序的集合。它可以拓宽计算机系统的应用领域，放大计算机硬件的功能。根据应用软件的用途，表列举了一些主流的应用软件。2应用软件（五）

计算机的软件系统3国产操作系统主流国产操作系统主要有：银河麒麟：由天津麒麟信息技术有限公司开发，具有高可靠性、高安全性、高扩展性和高性能等特点，主要应用于服务器领域，在政务、军事、金融等关键行业广泛应用。中标麒麟：现经过整合与发展，面向政企、金融、电信等领域，支持多节点集群、Web管理、可信计算等功能，在桌面环境和服务器领域均有应用，稳定性和安全性较好。统信UOS：由多家国内操作系统核心企业共同打造，支持多种国产芯片平台设备，兼容性和用户体验良好，应用商店提供丰富应用软件，广泛应用于政府、企业、教育等机构的办公管理、政务服务、业务管理、教学管理等场景。鸿蒙OS：华为面向物联网、智慧屏等消费电子产品开发的操作系统，采用分布式架构，具有高性能、高稳定性和高安全性等特点，应用于华为智能手机、智能平板、智能电视、智能穿戴等智能终端设备。（六）

计算机中的存储单位二进制数据中的一个位（bit），简写为b；8位二进制数称为一个字节（Byte），简写为B。1B=8b1KB=1024B=210B1MB=1024KB=220B1GB=1024MB=230B1TB=1024GB=240B计算机中的信息是用二进制表示的，反应这些二进制信息量的多少有位、字节、千字节等存储单位。（一）

认识常用数制22数制，也称为“计数制”，是用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。数码。数码是指某种进制数中表示基本数值大小不同的数字符号。基数。基数是指某种进制数中包含数码的个数。位权。位权是指一个数值中某一位上的1所表示数值的大小。进位计数制二进制八进制十进制十六进制数码0和10、1、…、70、1、…、90、1、…、9、A、…、F基数281016位权2i8i10i16i进位规则逢二进一逢八进一逢十进一逢十六进一标识字母BODH常用的几种进位数制的表示：R进制数制转换为十进制数：按位权展开式展开。

（101101.11）2=1×25+0×24+1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-2=（45.75）10

（231）8=2×82+3×81+1×80=（153）10

（21B）16=2×162+1×161+11×160=（539）10十进制数转换成R进制数:

整数部分的转换方法采用除R（基数）取余法；小数部分的转换方法采用乘R（基数）取整法。

（26.32）10≈（11010.0101）2

（397.5）10=（18D.8）16（二）

数制的转换二进制数转换成八（十六）进制数：以小数点为中心向左右两边分组，每3（4）位为一组，两头不足3（4）位的补0，然后每组分别转换为1位八（十六）进制数。

八（十六）进制数转换成二进制数：从小数点开始，分别向左向右将每一位八（十六）进制数写成对应的3（4）位二进制数。

（二）

数制的转换十进制数二进制数八进制数十六进制数00000001000111200102230011334010044501015560110667011177810001089100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F常用数制对照关系表（二）

数制的转换（三）

二进制的运算(1)二进制的算术运算加法运算

0+0=00+1=11+0=11+1=10（按“逢二进一”法，向高位进位）减法运算

1-0=11-1=00-0=00-1=1（向高位借位，结果本位为1）乘法运算

0×0=00×1=01×0=01×1=1除法运算

0÷1=01÷1=10÷0和1÷0是无意义的。1001B+1101B1101B-1010B1011B×101B1101B÷101B(2)二进制的逻辑运算

“与”运算:0∧0=00∧1=01∧0=01∧1=1“或”运算：0∨0=00∨1=11∨0=11∨1=1“非”运算