1、.,計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ),(高職高專版第十版）,.,第一章 信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)文化,2020/6/30,.,3,第一章 信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)文化,1.1 信息與信息技術(shù) 1.2 計(jì)算機(jī)技術(shù)概論 1.3 計(jì)算機(jī)中信息的表示 1.4 計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 1.5 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng),2020/6/30,.,4,1.1 信息與信息技術(shù),1.1.1 信息與數(shù)據(jù) 1.1.2 信息技術(shù) 1.1.3 信息社會 1.1.4 “計(jì)算機(jī)文化”的內(nèi)涵,返 回,2020/6/30,.,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(gè)概念，關(guān)于信息的定義眾說紛紜 。 一般認(rèn)為：信息是在自然界、人類社會和人類思維活動中普遍存在的一切物質(zhì)

2、和事物的屬性。,返 回,2020/6/30,.,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(gè)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,2020/6/30,.,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(yán)格的區(qū)分。但是，從信息科學(xué)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(jìn)行加工得到的結(jié)果，它可

3、以影響到人們的行為、決策，或?qū)陀^事物的認(rèn)知。,1.1.1 信息與數(shù)據(jù),返 回,2020/6/30,.,8,1.1.2 信息技術(shù),在現(xiàn)代信息處理技術(shù)中，傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為主導(dǎo)技術(shù)。其中計(jì)算機(jī)起到了關(guān)鍵作用，它首先是一種信息處理機(jī)，通過計(jì)算機(jī)可以高速度、高質(zhì)量地完成信息的整理、加工、分析和存儲等工作；其次，通常計(jì)算機(jī)也是其他技術(shù)中的關(guān)鍵設(shè)備。 在現(xiàn)代通信技術(shù)中計(jì)算機(jī)更是起到核心的作用，而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)則是計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步延伸。所以說信息處理過程的每一個(gè)環(huán)節(jié)都是由計(jì)算機(jī)直接或間接參與完成的。,返 回,2020/6/30,.,9,1.1.3 信息社會,信息社會也稱信息化社會，是繼

4、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(zhì)和能源同等重要的第三資源，網(wǎng)絡(luò)已成為人們生活的基礎(chǔ)條件。以信息的收集、加工、傳播為主要經(jīng)濟(jì)形式的信息經(jīng)濟(jì)在國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)主導(dǎo)地位，并構(gòu)成社會信息化的物質(zhì)基礎(chǔ)。 在信息社會中，信息經(jīng)濟(jì)為主導(dǎo)經(jīng)濟(jì)形式，信息技術(shù)為物質(zhì)和精神產(chǎn)品生產(chǎn)的技術(shù)基礎(chǔ)，信息文化導(dǎo)致了人類教育理念和方式的改變，導(dǎo)致了生活、工作和思維模式的改變，也導(dǎo)致了道德和價(jià)值觀念的改變。,返 回,2020/6/30,.,10,1.1.4 “計(jì)算機(jī)文化”的內(nèi)涵,1、文化的定義 對于文化的定義，盡管眾說紛紜，但有一點(diǎn)得到公認(rèn)，即都認(rèn)為文化是人類社會的特有

5、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(jià)值,返 回,2020/6/30,.,11,2、文化具有的基本屬性 廣泛性：既涉及全社會的每一個(gè)人、每一個(gè)家庭，又涉及全社會的每一個(gè)行業(yè)、每一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。 傳遞性：這種事物應(yīng)當(dāng)具有傳遞信息和交流思想的功能。 教育性：這種事物應(yīng)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(gè)社會帶來全面、深刻的根本性變革。,返 回,1.1.4 “計(jì)算機(jī)文化”的內(nèi)涵,2020/6/30,.,12,1.1.4 “計(jì)算機(jī)文化”的內(nèi)涵,2、文化具有的基本屬性 每個(gè)民族、每個(gè)人都

6、有不同的文化屬性，這些屬性是千百年來文化積淀的結(jié)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(jià)值觀和行為準(zhǔn)則，它是使個(gè)人行為能力為集體所接受的共同標(biāo)準(zhǔn)。文化與社會是密切相關(guān)的，沒有社會就不會有文化，在同一社會內(nèi)部，文化也具有不一致性。,2020/6/30,.,13,3、“計(jì)算機(jī)文化” 所謂計(jì)算機(jī)文化就是以計(jì)算機(jī)為核心，集網(wǎng)絡(luò)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(yuǎn)影響的新型文化。 計(jì)算機(jī)文化是人類文化發(fā)展的四個(gè)里程碑之一（前三個(gè)分別為：語言的產(chǎn)生、文字的使用與印刷術(shù)的發(fā)明）。 計(jì)算機(jī)文化的真正內(nèi)涵是具有計(jì)

7、算機(jī)信息處理能力。,返 回,1.1.4 “計(jì)算機(jī)文化”的內(nèi)涵,2020/6/30,.,14,1.2 計(jì)算機(jī)技術(shù)概論,1.2.1 計(jì)算機(jī)的起源與發(fā)展 1.2.2 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)及分類 1.2.3 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 1.2.4 計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢,返 回,2020/6/30,.,15,1.2.1 計(jì)算機(jī)的起源與發(fā)展,1. 計(jì)算機(jī)的起源 埃尼克ENIAC：第一臺真正意義上的電子計(jì)算機(jī)，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(xué)正式投入運(yùn)行 ，ENIAC共使用了約18 800個(gè)真空電子管，重達(dá)30噸，功率174千

8、瓦，占地約140平方米，用十進(jìn)制計(jì)算，每秒運(yùn)算5 000次加法。它沒有今天的鍵盤、鼠標(biāo)等設(shè)備，人們只能通過扳動龐大面板上的無數(shù)開關(guān)向計(jì)算機(jī)輸入信息。 ENIAC的誕生奠定了電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展基礎(chǔ)，開辟了信息時(shí)代，把人類社會推向了第三次產(chǎn)業(yè)革命的新紀(jì)元。（參見下圖）,返 回,2020/6/30,.,16,圖1-1 第一臺電子管計(jì)算機(jī)（ENIAC）,返 回,1.2.1 計(jì)算機(jī)的起源與發(fā)展,2020/6/30,.,17,1.2.1 計(jì)算機(jī)的起源與發(fā)展,返 回,2. 計(jì)算機(jī)的發(fā)展,2020/6/30,.,18,1.2.1 計(jì)算機(jī)的起源與發(fā)展,我國從1956 年開始研制計(jì)算機(jī) 1958 年研制出第一臺電子

9、管計(jì)算機(jī) 1964 年研制成功晶體管計(jì)算機(jī) 1971 年研制成功集成電路計(jì)算機(jī) 1983 年研制成功每秒運(yùn)算1 億次的“銀河1”巨型機(jī)。 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(jì)算機(jī)，取得了令人矚目的成果。,新一代計(jì)算機(jī),2020/6/30,.,19,1.2.1 計(jì)算機(jī)的起源與發(fā)展,在2013 年11 月公布的國際超級計(jì)算機(jī)前500 強(qiáng)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(jì)算機(jī)制造業(yè)非常發(fā)達(dá)，已成為世界計(jì)算機(jī)主要制造中心之一。我國也是重要的計(jì)算機(jī)軟件生產(chǎn)國家。但我國在計(jì)算機(jī)的軟硬件生產(chǎn)領(lǐng)域存在原創(chuàng)技術(shù)少，一些計(jì)

10、算機(jī)核心技術(shù)（如CPU、操作系統(tǒng)等）仍掌握在西方發(fā)達(dá)國家手中等亟待解決的問題。,2020/6/30,.,20,1.2.2 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)及分類,返 回,1. 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn) 1）運(yùn)算速度快:計(jì)算機(jī)的運(yùn)算部件采用的是電子器件，其運(yùn)算速度遠(yuǎn)非其他計(jì)算工具所能比擬，而且運(yùn)算速度還以每隔幾個(gè)月提高一個(gè)數(shù)量級的速度在快速發(fā)展。 2）計(jì)算精確高：計(jì)算機(jī)的可靠性很高，差錯(cuò)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(cuò)誤。 3）存儲容量大：計(jì)算機(jī)的存儲性是計(jì)算機(jī)區(qū)別于其他計(jì)算工具的重要特征。,2020/6/30,.,21,1.2.2 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)及分類,4）具有邏輯判斷能力 :借助于邏輯運(yùn)算，可以讓計(jì)算機(jī)

11、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(yīng)的對策 5）工作自動化：計(jì)算機(jī)內(nèi)部的操作運(yùn)算是根據(jù)人們預(yù)先編制的程序自動控制執(zhí)行的。 6）通用性強(qiáng)：通用性是計(jì)算機(jī)能夠應(yīng)用于各種領(lǐng)域的基礎(chǔ)，任何復(fù)雜的任務(wù)都可以分解為大量的基本的算術(shù)運(yùn)算和邏輯操作。,2020/6/30,.,22,1.2.2 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)及分類,返 回,2.計(jì)算機(jī)的分類,2020/6/30,.,23,1.2.3 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,1. 科學(xué)計(jì)算 科學(xué)計(jì)算是指科學(xué)和工程中的數(shù)值計(jì)算。它與理論研究、科學(xué)實(shí)驗(yàn)一起成為當(dāng)代科學(xué)研究的三種主要方法。主要應(yīng)用在航天工程、氣象、地震、核能技術(shù)、石油勘探和密碼解譯等涉及復(fù)雜數(shù)值計(jì)算的領(lǐng)域。

12、 2. 信息管理 是指非數(shù)值形式的數(shù)據(jù)處理，是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，形成有用的信息。被廣泛應(yīng)用于辦公自動化、事務(wù)處理、情報(bào)檢索、企業(yè)管理和知識系統(tǒng)等領(lǐng)域。信息管理是計(jì)算機(jī)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域。,返 回,2020/6/30,.,24,3. 過程控制 又稱實(shí)時(shí)控制，指用計(jì)算機(jī)及時(shí)采集檢測數(shù)據(jù)，按最佳值迅速地對控制對象進(jìn)行自動控制或自動調(diào)節(jié)。目前已在冶金、石油、化工、紡織、水電、機(jī)械和航天等部門得到廣泛應(yīng)用。 4. 計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng) 指通過人機(jī)對話，使計(jì)算機(jī)輔助人們進(jìn)行設(shè)計(jì)、加工、計(jì)劃和學(xué)習(xí)等工作。 如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD、計(jì)算機(jī)輔助制造CAM、計(jì)算機(jī)輔助教育CBE、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)

13、CAI 、 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)管理CMI 。另外還有計(jì)算機(jī)輔助測試CAT和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS等。,1.2.3 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,返 回,2020/6/30,.,25,5. 人工智能 人工智能（AI，Artificial Intelligence）是研究怎樣讓計(jì)算機(jī)做一些通常認(rèn)為需要智能才能做的事情，又稱機(jī)器智能，主要研究智能機(jī)器所執(zhí)行的通常是人類智能的有關(guān)功能，如判斷、推理、證明、識別、感知、理解、設(shè)計(jì)、思考、規(guī)劃、學(xué)習(xí)和問題求解等思維活動。人工智能是計(jì)算機(jī)當(dāng)前和今后相當(dāng)長的一段時(shí)間的重要研究領(lǐng)域 。 6. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信 利用通訊技術(shù)，將不同地理位置的計(jì)算機(jī)互聯(lián)，可以實(shí)現(xiàn)世界范圍內(nèi)的信息資

14、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(yīng)用使世界變成了一個(gè)“地球村”，同時(shí)深刻地改變了我們的生活、學(xué)習(xí)和工作方式。,1.2.3 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,返 回,2020/6/30,.,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(qiáng)大的巨型計(jì)算機(jī)。主要應(yīng)用于天文、氣象、地質(zhì)和核技術(shù)、航天飛機(jī)和衛(wèi)星軌道計(jì)算等尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，研制巨型計(jì)算機(jī)的技術(shù)水平是衡量一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)和工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。 2. 微型化 指利用微電子技術(shù)和超大規(guī)模集成電路技術(shù)，把計(jì)算機(jī)的體積進(jìn)一步縮小，價(jià)格進(jìn)一步降低。計(jì)算機(jī)的微型化已成為計(jì)算機(jī)發(fā)展的重要方向，各種筆記本電腦和掌上電腦

15、的大量使用，是計(jì)算機(jī)微型化的一個(gè)標(biāo)志。,1.2.4 計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢,返 回,2020/6/30,.,27,3. 網(wǎng)格化 網(wǎng)格（Grid）技術(shù)可以更好地管理網(wǎng)上的資源，它把整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)虛擬成一臺空前強(qiáng)大的一體化信息系統(tǒng)，猶如一臺巨型機(jī)，在這個(gè)動態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)計(jì)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(wù)，并獲得前所未有的使用方便性和超強(qiáng)能力。,1.2.4 計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢,返 回,2020/6/30,.,28,4. 智能化 計(jì)算機(jī)智能化是指使計(jì)算機(jī)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、

16、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(shè)計(jì)、專家系統(tǒng)、學(xué)習(xí)系統(tǒng)和智能機(jī)器人等等。目前已研制出多種具有人的部分智能的“機(jī)器人”，可以代替人在一些危險(xiǎn)的工作崗位上工作。據(jù)專家預(yù)測，機(jī)器人將是繼電腦普及后，下一個(gè)普及到家庭的電器產(chǎn)品。,返 回,1.2.4 計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢,2020/6/30,.,29,1.3 計(jì)算機(jī)中信息的表示,1.3.1 信息表示 1.3.2 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 1.3.3 信息的編碼,返 回,2020/6/30,.,30,1.3.1 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(gè)基本特點(diǎn)

17、： 第一，存在一個(gè)基本的有限符號集，符號集中符號的數(shù)目多于一個(gè)。 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(fù)雜的結(jié)構(gòu)，如符號串。,返 回,2020/6/30,.,31,用進(jìn)位的原則進(jìn)行計(jì)數(shù)稱為進(jìn)位計(jì)數(shù)制，簡稱數(shù)制。它是人類自然語言和數(shù)學(xué)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(gè)名詞術(shù)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、等。 基數(shù)：數(shù)制所使用的數(shù)碼個(gè)數(shù)稱為“基數(shù)”或“基”，常用“R”表示，稱為R 進(jìn)制。如二進(jìn)制 的數(shù)碼是0、1，基為2。 位權(quán)：指數(shù)碼在不同位置上的權(quán)值。在

18、進(jìn)位計(jì)數(shù)制中，處于不同數(shù)位的數(shù)碼代表的數(shù)值不同。如十進(jìn)制數(shù)111，個(gè)位數(shù)上的1 的權(quán)值為100，十位數(shù)上的1 的權(quán)值為101，百位數(shù)上的1 的權(quán)值為102。,1.3.2 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換,返 回,2020/6/30,.,32,一、常見的幾種進(jìn)位計(jì)數(shù)制 1. 十進(jìn)制（Decimal System）：由0、1、2、8、9十個(gè)數(shù)碼組成，即基數(shù)為10。特點(diǎn)為：逢十進(jìn)一，借一當(dāng)十。 用字母D表示。 2 . 二進(jìn)制（Binary System）：由0、1兩個(gè)數(shù)碼組成，即基數(shù)為2。二進(jìn)制的特點(diǎn)為：逢二進(jìn)一，借一當(dāng)二。 用字母B表示。 3. 八進(jìn)制（Octal System）：由0、1、2、3、4、5、6、7八個(gè)

19、數(shù)碼組成，即基數(shù)為8。八進(jìn)制的特點(diǎn)為：逢八進(jìn)一，借一當(dāng)八。 用字母O表示。 4. 十六進(jìn)制（Hexadecimal System）：由0、1、2、9、A、B、C、D、E、F十六個(gè)數(shù)碼組成，即基數(shù)為16。十六進(jìn)制的特點(diǎn)為：逢十六進(jìn)一，借一當(dāng)十六。 用字母H表示。,1.3.2 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換,返 回,2020/6/30,.,33,各種進(jìn)制之間的對應(yīng)關(guān)系見表1-1。,返 回,表1-1 十進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制之間的對應(yīng)關(guān)系,2020/6/30,.,34,二、數(shù)制的轉(zhuǎn)換 1. 二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù) 對于任何一個(gè)二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)，均可以先寫出它的位權(quán)展開式，然后再

20、按十進(jìn)制進(jìn)行計(jì)算即可將其轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。 例如： （1111.11）2= 123 + 122 + 121 + 120 + 12-1 + 12-2 = 15.75 （A10B.8）16= 10163 + 1162 + 0161 + 11160 + 816-1 = 41 227.5 注意：在不至于產(chǎn)生歧義時(shí)，可以不注明十進(jìn)制數(shù)的進(jìn)制，如上例。,1.3.2 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換,返 回,2020/6/30,.,35,2.十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù) 十進(jìn)制數(shù)的整數(shù)部分和小數(shù)部分在轉(zhuǎn)換時(shí)需作不同的計(jì)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(jìn)制各位的數(shù)碼。小數(shù)部

21、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(jìn)制數(shù)各位的數(shù)碼。 (參見下例) 例：將十進(jìn)制數(shù)100. 125轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù),1.3.2 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換,返 回,2020/6/30,.,36,步驟一：先對整數(shù)100進(jìn)行轉(zhuǎn)換：,由上得出，100D = 1100100B,100,2,50,2,3,2,12,2,6,2,25,2,1,2,0,0,0,1,1,0,0,1,2020/6/30,.,37,0.125 2 = 0.250 0a-1 0.252 =0.5 0a-2 0.5 2 = 1 1a-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 =

22、1100100.001B。,步驟二：對于小數(shù)部分0.125的轉(zhuǎn)換,2020/6/30,.,38,3. 二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)的方法是：將二進(jìn)制數(shù)從小數(shù)點(diǎn)開始，對二進(jìn)制整數(shù)部分向左每3位分成一組，不足3位的向高位補(bǔ)0湊成3位；對二進(jìn)制小數(shù)部分向右每3位分成一組，不足3位的向低位補(bǔ)0湊成3位。每一組有3位二進(jìn)制數(shù)，分別轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)碼中的一個(gè)數(shù)字，全部連接起來即可。,1.3.2 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換,2020/6/30,.,39,例：把二進(jìn)制數(shù)11111101.101轉(zhuǎn)化為八進(jìn)制數(shù)。,所以，11111101.101B = 375.5O。,將八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，只要將每一位

23、八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的3位二進(jìn)制數(shù)，依次連接起來即可。,1.3.2 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換,2020/6/30,.,40,1.3.2 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換,4. 二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)，只要把每4位分成一組，再分別轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)碼中的一個(gè)數(shù)字，不足4位的分別向高位或低位補(bǔ)0湊成4位，全部連接起來即可。 十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，只要將每一位十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成4位二進(jìn)制數(shù)，然后依次連接起來即可。,2020/6/30,.,41,例：將10110001.101B轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)。,所以，10110001.101 B = B1.AH。,1.3.2 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換,2020/6/30,.,4

24、2,1.3.2 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換,三、二進(jìn)制的運(yùn)算規(guī)則 1.算術(shù)運(yùn)算規(guī)則 加法規(guī)則：0 + 0 = 0； 0 + 1 = 1； 1 + 0 = 1； 1 + 1 = 10（向高位有進(jìn)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：00 = 0； 01 = 0； 10 = 0； 11 = 1 除法規(guī)則：0 / 1 = 0； 1 / 1 = 1,2020/6/30,.,43,2.邏輯運(yùn)算規(guī)則 非運(yùn)算（NOT）： 與運(yùn)算（AND）：00 = 0； 01 = 0； 10 = 0； 11 = 1; 或運(yùn)算（OR）： 00 =

25、 0； 01 = 1； 10 = 1； 11 = 1; 異或運(yùn)算（XOR）：00=0； 01=1； 10=1； 11=0;,1.3.2 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換,2020/6/30,.,44,1.3.3 信息的編碼,1. 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的單位 1）位（bit） 簡記為b，也稱為比特，是計(jì)算機(jī)存儲數(shù)據(jù)的最小單位。一個(gè)二進(jìn)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 1 TB = 240 B = 1024GB 3）

26、字（Word） 一個(gè)字通常由一個(gè)字節(jié)或若干個(gè)字節(jié)組成。字長是計(jì)算機(jī)一次所能處理的實(shí)際位數(shù)長度，字長是衡量計(jì)算性能的一個(gè)重要指標(biāo)。,返 回,2020/6/30,.,45,2. 數(shù)值的表示 通常規(guī)定一個(gè)數(shù)的最高位作為符號位，“0”表示正，“1”表示負(fù)。采用二進(jìn)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(jī)器數(shù)；而與機(jī)器數(shù)對應(yīng)的用正、負(fù)符號加絕對值來表示的實(shí)際數(shù)值稱為真值。例如作為有符號數(shù)，機(jī)器數(shù)01111111的真值是+1111111，也就是+127。為了在計(jì)算機(jī)的輸入輸出操作中能直觀迅速地與常用的十進(jìn)制數(shù)相對應(yīng)，習(xí)慣上用二進(jìn)制代碼表示十進(jìn)制數(shù)，這種編碼方法簡稱BCD碼或8421編碼。例如，對于(2

27、39)10的編碼如下：,1.3.3 信息的編碼,2020/6/30,.,46,3. 文字信息的表示 1）字符編碼： 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(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼），已被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO采納，作為國際通用的信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼。ASCII碼是一種西文機(jī)內(nèi)碼，有7位ASCII碼和8位ASCII碼兩種，7位ASCII碼稱為標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼，8位ASCII碼稱為擴(kuò)展ASCII碼。7位標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼用一個(gè)字節(jié)（8位）表示一個(gè)字符，并規(guī)定其最高位為0，實(shí)際只用到7位，因此可表示1

28、28個(gè)不同字符。同一個(gè)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,2020/6/30,.,47,2）漢字編碼 A. 漢字交換碼：由于漢字?jǐn)?shù)量極多，一般用連續(xù)的兩個(gè)字節(jié)（16個(gè)二進(jìn)制位）來表示一個(gè)漢字。1980年，我國頒布了第一個(gè)漢字編碼字符集標(biāo)準(zhǔn)，即GB2312-80信息交換用漢字編碼字符集基本集，該標(biāo)準(zhǔn)編碼簡稱國標(biāo)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(gè)漢字，以及682符號，共7445個(gè)字符，奠定了中文信息處理的基礎(chǔ)。 B. 漢字機(jī)內(nèi)碼：國標(biāo)碼GB2312不能直接在計(jì)算機(jī)中使用，以為它沒有考慮與基本的信息

29、交換代碼ASCII碼的沖突。比如：“大”的國標(biāo)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(gè)ASCII字符“”和“N”混淆。為了能區(qū)分漢字與ASCII碼，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部表示漢字時(shí)把交換碼（國標(biāo)碼）兩個(gè)字節(jié)最高位改為1，稱為“機(jī)內(nèi)碼”。這樣，當(dāng)某字節(jié)的最高位是1時(shí)，必須和下一個(gè)最高位同樣為1的字節(jié)合起來，代表一個(gè)漢字。,1.3.3 信息的編碼,2020/6/30,.,48,C.漢字字形碼： 所謂漢字字形碼實(shí)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，是漢字的輸出形式。記錄漢字字形通常有兩種

30、方法：點(diǎn)陣法和矢量法，分別對應(yīng)兩種字形編碼：點(diǎn)陣碼和矢量碼。所有的不同字體、字號的漢字字形構(gòu)成漢字庫。 點(diǎn)陣碼是一種用點(diǎn)陣表示漢字字形的編碼，它把漢字按字形排列成點(diǎn)陣，一個(gè)1616點(diǎn)陣的漢字要占用32個(gè)字節(jié)，一個(gè)3232點(diǎn)陣的漢字則要占用128字節(jié)，而且點(diǎn)陣碼縮放困難且容易失真。,1.3.3 信息的編碼,返 回,2020/6/30,.,49,D. 漢字輸入碼： 將漢字通過鍵盤輸入到計(jì)算機(jī)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(yīng)該易于接受、學(xué)習(xí)、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(jì)算機(jī)上常用的有幾種，根據(jù)編碼規(guī)則，

31、這些漢字輸入碼可分為流水碼、音碼、形碼和音形結(jié)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，但容易掌握；形碼重碼較少，單字輸入速度較快，但是學(xué)習(xí)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,2020/6/30,.,50,1.4 計(jì)算機(jī)系統(tǒng),1.4.1 計(jì)算機(jī)工作原理 1.4.2 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 1.4.3 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng),返 回,2020/6/30,.,51,1.4.1 計(jì)算機(jī)工作原理,1.指令 是指示計(jì)算機(jī)執(zhí)行某種操作的命令，它由一串二進(jìn)

32、制數(shù)碼組成，這串二進(jìn)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(jìn)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(jié)果存放到哪個(gè)地址中去。 一臺計(jì)算機(jī)有許多指令，作用也各不相同。所有指令的集合稱為計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不同，指令系統(tǒng)也不同，目前常見的指令系統(tǒng)有復(fù)雜指令系統(tǒng)（CISC）和精簡指令系統(tǒng)（RISC）。,2020/6/30,.,52,1.4.1 計(jì)算機(jī)工作原理,2. “存儲程序”工作原理 計(jì)算機(jī)能夠自動完成運(yùn)算或處理過程的基礎(chǔ)是“存儲程序”工作原理。“存儲程序”工作原理是美籍匈牙利科學(xué)家馮諾依曼（Von Neumann）提出來的，故稱為馮

33、諾依曼原理，其基本思想是存儲程序與程序控制。 存儲程序是指人們必須事先把計(jì)算機(jī)的執(zhí)行步驟序列（即程序）及運(yùn)行中所需的數(shù)據(jù)，通過一定方式輸入并存儲在計(jì)算機(jī)的存儲器中；程序控制是指計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)運(yùn)行過程中， 實(shí)際上有數(shù)據(jù)流跟控制信號兩種信息在流動。,2020/6/30,.,53,1.4.1 計(jì)算機(jī)工作原理,3. 計(jì)算機(jī)的工作過程 計(jì)算機(jī)的工作過程可以歸結(jié)為以下幾步： （1）取指令。即按照指令計(jì)數(shù)器中的地址，從內(nèi)存儲器中取出指令，并送

34、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(jìn)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(jié)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(jì)數(shù)器加1，為執(zhí)行下一條指令做好準(zhǔn)備。,2020/6/30,.,54,硬件指的是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中由電子、機(jī)械和光電元件等組成的各種計(jì)算機(jī)部件和計(jì)算機(jī)設(shè)備。這些部件和設(shè)備依據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的要求，構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體，稱為計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)。 未配置任何軟件的計(jì)算機(jī)叫裸機(jī)，它是計(jì)算機(jī)完成工作的物質(zhì)基礎(chǔ)。,返 回,1.4.2 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),2020/6/30,

35、.,55,1.4.2 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),馮諾依曼（Von Neumann）提出的存儲程序工作原理決定了計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)由以下五個(gè)基本部分組成。,圖1-2 硬件系統(tǒng)五大組成部分框圖,返 回,2020/6/30,.,56,1.4.2 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),1. 輸入設(shè)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(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能夠識別的二進(jìn)制代碼，通過輸入接口輸入到計(jì)算機(jī)的存儲器中，供CPU調(diào)用和處理。常用的輸入設(shè)備有：鼠標(biāo)器、鍵盤、掃描儀、數(shù)字化儀、數(shù)碼攝像機(jī)、條形碼閱讀器、數(shù)碼相機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器等 2. 運(yùn)算器：負(fù)責(zé)對信息進(jìn)行加工和運(yùn)算，它的速度決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。參加運(yùn)算的數(shù)（稱為操作數(shù)）由控制器指示

36、從存儲器或寄存器中取出到運(yùn)算器。,返 回,2020/6/30,.,57,1.4.2 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),3. 控制器：是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制中心，它指揮計(jì)算機(jī)各部分協(xié)調(diào)工作，保證計(jì)算機(jī)按照預(yù)先規(guī)定的目標(biāo)和步驟有條不紊地進(jìn)行操作及處理?？刂破鲝膬?nèi)存儲器中順序取出指令，并對指令代碼進(jìn)行翻譯，然后向各個(gè)部件發(fā)出相應(yīng)的命令，完成指令規(guī)定的操作。它一方面向各個(gè)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(guān)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(jì)算機(jī)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(xiàng)任務(wù)。因此，控制器是指揮和控制

37、計(jì)算機(jī)各個(gè)部件進(jìn)行工作的“神經(jīng)中樞”。 通常把控制器和運(yùn)算器合稱為中央處理器（CPU，Central Processing Unit）。它是計(jì)算機(jī)的核心部件。,返 回,2020/6/30,.,58,1.4.2 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),4. 存儲器: 是具有“記憶”功能的設(shè)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(gè)“存儲單元”構(gòu)成的，每個(gè)存儲單元存放一定位數(shù)（微機(jī)上為8位）的二進(jìn)制數(shù)，每個(gè)存儲單元都有唯一的地址?！按鎯卧笔腔镜拇鎯挝?，不同的存儲單元是用不同的地址來區(qū)分的。計(jì)算機(jī)采用按地址訪問的方式到存儲器中存

38、數(shù)據(jù)和取數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)中的程序在執(zhí)行的過程中，每當(dāng)需要訪問數(shù)據(jù)時(shí)，就向存儲器送去指定位置的地址，同時(shí)發(fā)出一個(gè)“存”命令或者“取”命令（伴以待存放的數(shù)據(jù)）。,返 回,2020/6/30,.,59,圖1-3 存儲器分類,存儲器分為兩大類：內(nèi)存儲器和外存儲器，簡稱內(nèi)存和外存。內(nèi)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(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),2020/6/30,.,60,內(nèi)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(jì)算機(jī)前事先寫好的。一般情況下，計(jì)算機(jī)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

39、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(jī)存儲器（ RAM）： 隨機(jī)存儲器的容量與ROM 相比要大得多，目前微機(jī)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(jī)中的內(nèi)存一般指隨機(jī)存儲器（ RAM）。目前常用的內(nèi)存有SDRAM、DDR SDRAM、DDR2、DDR3 等。,2020/6/30,.,61,內(nèi)存儲器:ROM、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

40、 的響應(yīng)速度相對較慢，造成了CPU 等待，降低了處理速度，浪費(fèi)了CPU 的能力。 為協(xié)調(diào)二者之間的速度差，在內(nèi)存和CPU 之間設(shè)置一個(gè)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(nèi)存調(diào)入這個(gè)存儲器，供CPU 在一段時(shí)間內(nèi)使用。 這對提高程序的運(yùn)行速度有很大的作用。這個(gè)介于內(nèi)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。,2020/6/30,.,62,外存,外存是主機(jī)的外部設(shè)備，存取速度較內(nèi)存慢得多，用來存儲大量的暫時(shí)不參加運(yùn)算或處理的數(shù)據(jù)和程序，一旦需要，可成批地與內(nèi)存交換信息。 外存是內(nèi)存儲器的后備和

41、補(bǔ)充，不能和CPU 直接交換數(shù)據(jù)。,2020/6/30,.,63,1.4.2 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),返 回,5. 輸出設(shè)備:是指從計(jì)算機(jī)中輸出信息的設(shè)備，其功能是將計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)、計(jì)算結(jié)果等內(nèi)部信息轉(zhuǎn)換成人們習(xí)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(shè)備是顯示器、打印機(jī)和音箱，還有繪圖儀、各種數(shù)模轉(zhuǎn)換器（D/A）等。 從信息的輸入輸出角度來說，磁盤驅(qū)動器和磁帶機(jī)既可以看作輸入設(shè)備，又可以看作輸出設(shè)備。,2020/6/30,.,64,1.4.3 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng),輸入計(jì)算機(jī)的信息一般有兩類，一類稱為數(shù)據(jù)，一類稱為程序 。計(jì)算機(jī)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

42、。,返 回,2020/6/30,.,65,1. 計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ),軟件是指使計(jì)算機(jī)運(yùn)行所需的程序、數(shù)據(jù)和有關(guān)文檔的總和。計(jì)算機(jī)軟件通常分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類，系統(tǒng)軟件一般由軟件廠商提供，應(yīng)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,2020/6/30,.,66,1. 計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ),1）系統(tǒng)軟件: 是管理、監(jiān)控和維護(hù)計(jì)算機(jī)資源（包括硬件和軟件）、開發(fā)應(yīng)用軟件的軟件。系統(tǒng)軟件居于計(jì)算機(jī)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(wù)軟件等。 2）應(yīng)用軟件: 是為解決計(jì)算機(jī)各類應(yīng)用問題而編寫的軟件，隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展和計(jì)算機(jī)應(yīng)用的廣泛普

43、及，各種各樣的應(yīng)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)；圖形處理軟件Photoshop、illustrate；三維動畫軟件3dmax、Maya等；即時(shí)通信軟件QQ、MSN、UC和Skype等。,2020/6/30,.,67,1）系統(tǒng)軟件,A.操作系統(tǒng)（OS，Operating System） 是一組對計(jì)算機(jī)資源進(jìn)行控制與管理的系統(tǒng)化程序集合，它是用戶和計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之間的接口，為用戶和應(yīng)用軟件提供了訪問和控制計(jì)算機(jī)硬件的橋梁。 操作系統(tǒng)是直接運(yùn)行在裸機(jī)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(yùn)行

44、。,2020/6/30,.,68,1）系統(tǒng)軟件,B. 語言處理程序：用各種程序設(shè)計(jì)語言編寫的源程序，計(jì)算機(jī)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機(jī)器可執(zhí)行的二進(jìn)制語言程序。 C. 系統(tǒng)支撐和服務(wù)程序: 這些程序又稱工具軟件，如系統(tǒng)診斷程序、調(diào)試程序、排錯(cuò)程序、編輯程序、查殺病毒程序等等，都是為維護(hù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行或支持系統(tǒng)開發(fā)所配置的軟件系統(tǒng)。,2020/6/30,.,69,1）系統(tǒng)軟件,D. 數(shù)據(jù)庫

45、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(jìn)行操作和維護(hù)。 常用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有微機(jī)上的FoxPro、 FoxBASE+、Access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(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。,2020/6/30,.,70,2）應(yīng)用軟件,為解決計(jì)算機(jī)各類應(yīng)用問題而編寫的軟件稱為應(yīng)用軟件。應(yīng)用軟件具有很強(qiáng)的實(shí)用性。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展和計(jì)算機(jī)應(yīng)用的廣泛普及，各種各樣的應(yīng)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)；圖形處理軟件Photoshop、ill

46、ustrate；三維動畫軟件3dmax、Maya等；即時(shí)通信軟件QQ、MSN、UC和Skype等。只為完成某一特定專業(yè)的任務(wù)，針對某行業(yè)、某用戶的特定需求而專門開發(fā)的軟件，如某個(gè)公司的管理系統(tǒng)等，都是應(yīng)用軟件。,2020/6/30,.,71,2. 程序設(shè)計(jì)語言,1）程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法是程序最主要的兩個(gè)方面，通?？梢哉J(rèn)為：程序=算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 算法可以看作是由有限個(gè)步驟組成的用來解決問題的具體過程。實(shí)質(zhì)上反映的是解決問題的思路。其主要性質(zhì)表現(xiàn)在：有窮性；確定性；可行性。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是從問題中抽象出來的數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，它代表信息的一種組織方式，用來反映一個(gè)數(shù)據(jù)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是信息的

47、一種組織方式，其目的是提高算法的效率，它通常與一組算法的集合相對應(yīng)，通過這組算法集合可以對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行某種操作。典型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括線性表、堆棧和隊(duì)列。,返 回,2020/6/30,.,72,2. 程序設(shè)計(jì)語言,2）程序設(shè)計(jì)語言 可以分為三類：機(jī)器語言、匯編語言和高級語言,2020/6/30,.,73,（1）機(jī)器語言,機(jī)器語言是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)唯一能識別的、不需要翻譯直接供機(jī)器使用的程序設(shè)計(jì)語言。用機(jī)器語言編寫程序難度大、直觀性差、容易出錯(cuò)，修改、調(diào)試也不方便。由于不同計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)不同，針對某一種型號的計(jì)算機(jī)所編寫的程序就不能在另一計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，所以機(jī)器語言的通用性和移植性較差。 用機(jī)器語

48、言編寫的程序具有充分發(fā)揮硬件功能的特點(diǎn)，程序也容易編寫得緊湊，程序運(yùn)行速度快。,2020/6/30,.,74,（2）匯編語言,匯編語言是機(jī)器語言的“符號化”。匯編語言和機(jī)器語言基本上是一一對應(yīng)的，但在表示方法上作了改進(jìn)，用一種助記符來代替操作碼，用符號來表示操作數(shù)地址（地址碼）。例如，用“ADD”表示加法，用“MOVE”表示傳送等。用助記符和符號地址來表示指令，容易辨認(rèn)，給程序的編寫帶來了很大的方便。 匯編語言比機(jī)器語言直觀，容易記憶和理解，用匯編語言編寫的程序比機(jī)器語言程序易讀、易檢查、易修改。但是它仍然是屬于面向機(jī)器的語言，它依賴于具體的機(jī)器，很難在系統(tǒng)間移植，所以這樣的程序的編寫仍然比較

49、困難，程序的可讀性也比較差。 機(jī)器語言和匯編語言一般都稱為低級語言。,2020/6/30,.,75,（3）高級語言,屏蔽機(jī)器的細(xì)節(jié)，與具體的計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)無關(guān)的、表達(dá)方式或接近于人們對求解過程或問題的描述方式，易于理解和掌握的程序設(shè)計(jì)語言稱為高級語言。高級語言有兩類，分別是解釋型和編譯型。 解釋程序：解釋程序接受用某種程序設(shè)計(jì)語言（如Basic語言）編寫的源程序，然后對源程序的每條語句逐句進(jìn)行解釋并執(zhí)行，最后得出結(jié)果。解釋程序?qū)υ闯绦蚴且贿叿g，一邊執(zhí)行，不產(chǎn)生目標(biāo)程序。 編譯程序：編譯程序是翻譯程序，它將用高級語言編寫的源程序翻譯成與之等價(jià)的用機(jī)器語言表示的目標(biāo)程序，其翻譯過程稱為編譯。 編

50、譯型語言系統(tǒng)在執(zhí)行速度上都優(yōu)于解釋型語言系統(tǒng)。但是，編譯程序比較復(fù)雜，這使得開發(fā)和維護(hù)費(fèi)用較高。,2020/6/30,.,76,1.5 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng),1.5.1 微型計(jì)算機(jī)分類 1.5.2 微機(jī)的主要性能指標(biāo) 1.5.3 常見微型計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)備,返 回,2020/6/30,.,77,1.5.1 微型計(jì)算機(jī)分類,微型計(jì)算機(jī)按其性能、結(jié)構(gòu)、技術(shù)特點(diǎn)等可分為： （1）單片機(jī)：將微處理器（CPU）、一定容量的存儲器以及I/O接口電路等集成在一個(gè)芯片上，就構(gòu)成了單片機(jī)。 （2）單板機(jī)：將微處理器、存儲器、I/O接口電路安裝在一塊印刷電路板上，就成為單板機(jī)。 （3）PC（Personal Comput

51、er，個(gè)人計(jì)算機(jī)）：供單個(gè)用戶使用的微機(jī)一般稱為PC，是目前使用最多的一種微機(jī)。 （4）便攜式微機(jī)：便攜式微機(jī)大體包括筆記本計(jì)算機(jī)和個(gè)人數(shù)字助理( PDA）等。,返 回,2020/6/30,.,78,1.5.2 微機(jī)的主要性能指標(biāo),1. 主頻 即時(shí)鐘頻率，是指計(jì)算機(jī)CPU在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的脈沖數(shù)，它在很大程度上決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度，主頻的單位是赫茲（Hz）。 2. 字長 是指計(jì)算機(jī)的運(yùn)算部件能同時(shí)處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，它與計(jì)算機(jī)的功能和用途有很大的關(guān)系。 3. 內(nèi)核數(shù) CPU內(nèi)核數(shù)指CPU內(nèi)執(zhí)行指令的運(yùn)算器和控制器的數(shù)量所謂多核心處理器簡單地說就是在一塊CPU基板上集成兩個(gè)或兩個(gè)以上的處理

52、器核心，并通過并行總線將各處理器核心連接起來。多核心處理技術(shù)的推出，大大地提高了CPU的多任務(wù)處理性能，并已成為市場的主流。,返 回,2020/6/30,.,79,4. 內(nèi)存容量 是指內(nèi)存儲器中能存儲信息的總字節(jié)數(shù)。一般來說，內(nèi)存容量越大，計(jì)算機(jī)的處理速度越快。隨著更高性能的操作系統(tǒng)的推出，計(jì)算機(jī)的內(nèi)存容量會繼續(xù)增加。 5. 運(yùn)算速度 單位時(shí)間內(nèi)執(zhí)行的計(jì)算機(jī)指令數(shù)。 單位有MIPS（Million Instructions Per Second，每秒106條指令）和BIPS（Billion Instructions Per Second，每秒109條指令）。影響機(jī)器運(yùn)算速度的因素很多，一般來說

53、，主頻越高，運(yùn)算速度越快；字長越長，運(yùn)算速度越快；內(nèi)存容量越大，運(yùn)算速度越快；存取周期越小，運(yùn)算速度越快。 6.其他性能指標(biāo) 機(jī)器的兼容性（包括數(shù)據(jù)和文件的兼容、程序兼容、系統(tǒng)兼容和設(shè)備兼容），系統(tǒng)的可靠性（平均無故障工作時(shí)間MTBF），系統(tǒng)的可維護(hù)性（平均修復(fù)時(shí)間MTTR）等，另外，性能價(jià)格比也是一項(xiàng)綜合性的評價(jià)計(jì)算機(jī)性能的指標(biāo)。,返 回,1.5.2 微機(jī)的主要性能指標(biāo),2020/6/30,.,80,1.5.3 常見微型計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)備,返 回,2020/6/30,.,81,1. 微處理器,微處理器是將運(yùn)算器、控制器和高速緩存集成在一起的超大規(guī)模集成電路芯片，是計(jì)算機(jī)中最重要的核心部件。 目

54、前微處理器的生產(chǎn)廠家有Intel公司、IBM公司、AMD公司和我國臺灣的威盛公司等。Intel公司生產(chǎn)x86系列處理器，以及目前的主流產(chǎn)品酷睿系列、賽揚(yáng)系列等；AMD公司目前的主流產(chǎn)品有羿龍、閃龍和速龍系列等，上述產(chǎn)品占據(jù)了85%以上的市場份額。圖5所示就是Intel CPU和龍芯。,圖4 Intel CPU（上）和龍芯CPU（下）,返 回,2020/6/30,.,82,2. 存儲器,1）微機(jī)中的內(nèi)存一般指指隨機(jī)存儲器(RAM)。 目前常用的內(nèi)存有SDRAM和DDR SDRAM。,圖5 DDR內(nèi)存內(nèi)存,返 回,2020/6/30,.,83,2）外存儲器,（1）軟盤 其直徑為3.5英寸，容量為1

55、.44 MB。軟盤上有寫保護(hù)口，當(dāng)寫保護(hù)口處于保護(hù)狀態(tài)（即寫保護(hù)口打開）時(shí)，只能讀取盤中信息，而不能寫入，用于防止擦除或重寫數(shù)據(jù)，也能防止病毒侵入。 （2）硬盤：是微機(jī)上最重要的外存儲器，它由多個(gè)質(zhì)地較硬的涂有磁性材料的金屬盤片組成，每個(gè)盤片的每一面都有一個(gè)讀、寫磁頭，用于磁盤信息的讀寫。硬盤是目前存取速度最快的外存。 （3）閃存（Flash Memory）作為存儲介質(zhì)的半導(dǎo)體集成電路制成的電子盤已成為主流的可移動外存。電子盤又稱“優(yōu)盤”，可反復(fù)存取數(shù)據(jù)。 （4）光存儲器：是利用激光技術(shù)存儲信息的裝置。目前用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的光盤可分：為只讀光盤（CD-ROM、DVD）、追記型光盤（CD-R、WORM）和可改