第1章 計算機基礎(chǔ)知識-1

1、NCRE第第1章章 計算機基礎(chǔ)知識計算機基礎(chǔ)知識2v MS Office，是，是Microsoft公司推出的辦公套裝軟件，公司推出的辦公套裝軟件，主要版本有主要版本有MS Office 97/ 2000/ 2003/ XP/ 2007/ 2010等，它包括等，它包括Word、Excel、Access、PowerPoint等應(yīng)等應(yīng)用軟件。用軟件。v MS Office套裝系列應(yīng)用軟件的運行平臺是套裝系列應(yīng)用軟件的運行平臺是 Windows。31.11.1 概述概述 1.2 1.2 信息的表示與存儲信息的表示與存儲1.3 1.3 計算機硬件系統(tǒng)計算機硬件系統(tǒng) 1.41.4 計算機軟件系統(tǒng)計算機軟件

2、系統(tǒng) 1.5 1.5 多媒體技術(shù)簡介多媒體技術(shù)簡介 1.6 1.6 計算機病毒及其防治計算機病毒及其防治 1.7 1.7 計計Internet 基礎(chǔ)及應(yīng)用基礎(chǔ)及應(yīng)用 4v 世界上第一臺計算機問世：世界上第一臺計算機問世：電子數(shù)字積分計算機電子數(shù)字積分計算機（Electronic Numerical Integrator And Calculator ENIAC）于于1946年，在美國賓夕法尼亞大學(xué)研制成功。年，在美國賓夕法尼亞大學(xué)研制成功。1.1.1 計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展 v 使科學(xué)家從奴隸般的計算中解放出來。使科學(xué)家從奴隸般的計算中解放出來。 ENIAC的問世標(biāo)志的問世標(biāo)志著著計算機時代

3、的到來計算機時代的到來。v ENIAC缺點缺點 一、沒有存儲器一、沒有存儲器 二、用布線接板進(jìn)行控制，電路連線繁瑣耗時二、用布線接板進(jìn)行控制，電路連線繁瑣耗時56v 馮馮諾依曼型計算機原理諾依曼型計算機原理 二進(jìn)制：二進(jìn)制：計算機的程序和程序運行所需要的數(shù)據(jù)以計算機的程序和程序運行所需要的數(shù)據(jù)以二進(jìn)制形式表示和存儲。二進(jìn)制形式表示和存儲。 程序存儲，自動執(zhí)行：程序存儲，自動執(zhí)行：程序和數(shù)據(jù)存放在存儲器中，程序和數(shù)據(jù)存放在存儲器中，計算機執(zhí)行程序時，無需人工干預(yù)，能自動、連續(xù)地執(zhí)計算機執(zhí)行程序時，無需人工干預(yù)，能自動、連續(xù)地執(zhí)行程序，并得到預(yù)期的結(jié)果。行程序，并得到預(yù)期的結(jié)果。7v 計算機發(fā)展的

4、四個階段計算機發(fā)展的四個階段 (因采用的物理器件不同因采用的物理器件不同)第一代第一代(19461959)電子管電子管幾千（次幾千（次/秒）秒）第二代第二代(19591964)晶體管晶體管幾萬幾萬幾十萬幾十萬（次（次/秒）秒）第三代第三代(19641972)中、小集成電路中、小集成電路幾十萬幾十萬幾百萬幾百萬（次（次/秒）秒）第四代第四代(1972至今至今)大、超大規(guī)模集成電路大、超大規(guī)模集成電路上千萬上千萬萬億萬億（次（次/秒）秒）8v 我國計算機的發(fā)展我國計算機的發(fā)展 1956年誕生第一臺電子計算機年誕生第一臺電子計算機 1964年研制成第二代晶體管計算機年研制成第二代晶體管計算機 197

5、1年研制成第三代集成電路計算機年研制成第三代集成電路計算機 2004年年6月研制成功月研制成功10萬億次高新能計算機萬億次高新能計算機“曙光曙光4000A” 2009年研制成功我國首臺千萬億次超級計算機年研制成功我國首臺千萬億次超級計算機“天河天河一號一號”，運算速度排名世界第五。，運算速度排名世界第五。91.計算機的特點計算機的特點 1) 高速、精確的運算能力高速、精確的運算能力 2012年年6月公布的世界超級計算機排名顯示，排名月公布的世界超級計算機排名顯示，排名第一的第一的IBM公司公司“紅杉紅杉”(Sequoia)運算速度達(dá)到每秒運算速度達(dá)到每秒16324萬億次浮點運算。萬億次浮點運算

6、。 我國我國“天河一號天河一號”實測運算速度可達(dá)每秒實測運算速度可達(dá)每秒2570萬億萬億次浮點運算，排名世界第五。次浮點運算，排名世界第五。2) 準(zhǔn)確的邏輯判斷能力準(zhǔn)確的邏輯判斷能力 在信息檢索方面，能夠根據(jù)要求進(jìn)行匹配檢索。在信息檢索方面，能夠根據(jù)要求進(jìn)行匹配檢索。103) 強大的存儲能力強大的存儲能力 計算機能夠長期保存大量數(shù)字、文字、圖像、視頻、聲計算機能夠長期保存大量數(shù)字、文字、圖像、視頻、聲音等信息。如：能夠音等信息。如：能夠“記住記住”一個大型圖書館的所有資料。一個大型圖書館的所有資料。4) 自動功能自動功能 計算機能夠自動執(zhí)行預(yù)先編寫好的一組指令計算機能夠自動執(zhí)行預(yù)先編寫好的一組

7、指令(稱為程序稱為程序)。工作過程完全自動化，無需人工干預(yù)，而且可以反復(fù)進(jìn)行。工作過程完全自動化，無需人工干預(yù)，而且可以反復(fù)進(jìn)行。5) 網(wǎng)絡(luò)與通信功能網(wǎng)絡(luò)與通信功能 目前廣泛應(yīng)用的目前廣泛應(yīng)用的“國際互聯(lián)網(wǎng)國際互聯(lián)網(wǎng)”(Internet)連接了全世連接了全世界界200多個國家和地區(qū)的數(shù)億臺各種計算機。多個國家和地區(qū)的數(shù)億臺各種計算機。 網(wǎng)上的計算機用戶可以共享網(wǎng)上資料、交流信息。網(wǎng)上的計算機用戶可以共享網(wǎng)上資料、交流信息。112.計算機的應(yīng)用計算機的應(yīng)用 1) 科學(xué)計算科學(xué)計算 科學(xué)計算主要是使用計算機進(jìn)行數(shù)學(xué)方法的實現(xiàn)科學(xué)計算主要是使用計算機進(jìn)行數(shù)學(xué)方法的實現(xiàn)和應(yīng)用。許多科研研究仍然需要大量

8、的運算需求，如：和應(yīng)用。許多科研研究仍然需要大量的運算需求，如：v 著名著名的人類基因序列分析計劃的人類基因序列分析計劃v 氣象預(yù)報前，對氣象衛(wèi)星云圖數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。氣象預(yù)報前，對氣象衛(wèi)星云圖數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。2) 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)/信息處理信息處理 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)/信息處理也稱為非數(shù)值運算。如：計算機在信息處理也稱為非數(shù)值運算。如：計算機在文字處理方面的應(yīng)用。文字處理方面的應(yīng)用。123) 過程控制過程控制 過程控制計算是指利用計算機對生產(chǎn)過程、制造過程或過程控制計算是指利用計算機對生產(chǎn)過程、制造過程或運行過程進(jìn)行檢測與控制，即通過實時監(jiān)控目標(biāo)對象的狀態(tài)，運行過程進(jìn)行檢測與控制，即通過實時監(jiān)控目標(biāo)對象的狀態(tài)，及時

9、調(diào)整被控對象，使被控對象能夠正確地完成生產(chǎn)、制造及時調(diào)整被控對象，使被控對象能夠正確地完成生產(chǎn)、制造或運行。過程控制廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)環(huán)境中。或運行。過程控制廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)環(huán)境中。4) 計算機輔助計算機輔助 計算機輔助（或稱為計算機輔助工程）包括：計算機輔助（或稱為計算機輔助工程）包括：計算機輔計算機輔助設(shè)計助設(shè)計CAD、計算機輔助制造、計算機輔助制造CAM、計算機輔助計算機輔助教育教育CAI、計算機輔助計算機輔助技術(shù)技術(shù)CAT、計算機仿真計算機仿真模擬模擬Simulation。 計算機模擬和仿真是計算機輔助的重要方面。計算機模擬和仿真是計算機輔助的重要方面。135) 網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)通信 計

10、算機技術(shù)和數(shù)字通信技術(shù)的融合產(chǎn)生了計算機網(wǎng)絡(luò)。計算機技術(shù)和數(shù)字通信技術(shù)的融合產(chǎn)生了計算機網(wǎng)絡(luò)。計算機網(wǎng)絡(luò)極大地改變?nèi)藗兊纳詈凸ぷ鞣绞健Ｓ嬎銠C網(wǎng)絡(luò)極大地改變?nèi)藗兊纳詈凸ぷ鞣绞健?) 人工智能人工智能 人工智能（人工智能（Artificial Intellibence, AI）是用計算機模擬）是用計算機模擬人類的某些智力活動。其主要研究內(nèi)容包括：自然語言理解、人類的某些智力活動。其主要研究內(nèi)容包括：自然語言理解、專家系統(tǒng)、機器人以及自動定理證明等等。專家系統(tǒng)、機器人以及自動定理證明等等。147) 多媒體應(yīng)用多媒體應(yīng)用 多媒體是包括文本、圖形、圖像、音頻、視頻、動畫等多媒體是包括文本、圖形、圖像

11、、音頻、視頻、動畫等多種信息類型的綜合。多種信息類型的綜合。 多媒體技術(shù)是指人和計算機交互地進(jìn)行上述多種媒介信多媒體技術(shù)是指人和計算機交互地進(jìn)行上述多種媒介信息的捕捉、傳輸、轉(zhuǎn)換、編輯、存儲、管理，并由計算機綜息的捕捉、傳輸、轉(zhuǎn)換、編輯、存儲、管理，并由計算機綜合處理為表格、文字、圖形、動畫、音頻、視頻等視聽信息合處理為表格、文字、圖形、動畫、音頻、視頻等視聽信息有機結(jié)合的表現(xiàn)形式。有機結(jié)合的表現(xiàn)形式。8) 嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng) 嵌入式系統(tǒng)（嵌入式系統(tǒng)（Embedded system），是一種），是一種“完全嵌完全嵌入受控器件內(nèi)部，為特定應(yīng)用而設(shè)計的專用計算機系統(tǒng)入受控器件內(nèi)部，為特定應(yīng)用而設(shè)

12、計的專用計算機系統(tǒng)”。153.計算機的計算機的分類（按性能、規(guī)模分類）分類（按性能、規(guī)模分類） 1) 巨型機：巨型機：型機是指速度最快、處理能力最強的計算機，型機是指速度最快、處理能力最強的計算機，現(xiàn)在又稱其為高性能計算機?，F(xiàn)在又稱其為高性能計算機。2) 大型通用機：大型通用機：大型通用計算機的特點是通用性強，具大型通用計算機的特點是通用性強，具有較高的運算速度、極強的綜合處理能力和極大的性能有較高的運算速度、極強的綜合處理能力和極大的性能覆蓋。覆蓋。3) 微型機：微型機：微型機具有小、巧、輕、使用方便的特點，微型機具有小、巧、輕、使用方便的特點，是目前計算機應(yīng)用的主流。是目前計算機應(yīng)用的主流

13、。164) 工作站工作站 工作站是一種高檔微型計算機，它比微型機有更大的存工作站是一種高檔微型計算機，它比微型機有更大的存儲容量和更快的運算速度，通常配有高分辨率的大屏幕顯示儲容量和更快的運算速度，通常配有高分辨率的大屏幕顯示器及容量很大的內(nèi)部和外部存儲器，并具有較強的信息處理器及容量很大的內(nèi)部和外部存儲器，并具有較強的信息處理功能和高性能的圖形、圖像處理功能和聯(lián)網(wǎng)功能。功能和高性能的圖形、圖像處理功能和聯(lián)網(wǎng)功能。5) 服務(wù)器服務(wù)器 服務(wù)器通常以各種應(yīng)用的服務(wù)提供者角色出現(xiàn)。服務(wù)器通常以各種應(yīng)用的服務(wù)提供者角色出現(xiàn)。 例如：服務(wù)器以作為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點，存儲、處理網(wǎng)上例如：服務(wù)器以作為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點，存

14、儲、處理網(wǎng)上80%的數(shù)據(jù)、信息，因此被稱為網(wǎng)絡(luò)的靈魂。的數(shù)據(jù)、信息，因此被稱為網(wǎng)絡(luò)的靈魂。173.計算機的計算機的分類（按用途分類）分類（按用途分類） 專用機和通用機專用機和通用機3.計算機的分類（計算機的分類（按處理數(shù)據(jù)的類型分類按處理數(shù)據(jù)的類型分類） 數(shù)字計算機、模擬計算機、數(shù)字和模擬計算機數(shù)字計算機、模擬計算機、數(shù)字和模擬計算機181. 人工智能人工智能 人工智能主要研究如何讓計算機完成過去只有人才人工智能主要研究如何讓計算機完成過去只有人才能做的智能的工作，核心目標(biāo)是賦予計算機人腦一樣的能做的智能的工作，核心目標(biāo)是賦予計算機人腦一樣的智能。例如：智能。例如： 模式識別中的指紋識別技術(shù)已

15、經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用； 計算機輔助翻譯極大地提高了翻譯效率； 人工智能讓計算機有更接近人類的思維和智能，實現(xiàn)人機交互，能夠聽懂人們說話，看懂人們的表情，能夠進(jìn)行人腦思維。192. 網(wǎng)格計算網(wǎng)格計算 網(wǎng)格計算是專門針對復(fù)雜科學(xué)計算的新型計算模式，網(wǎng)格計算是專門針對復(fù)雜科學(xué)計算的新型計算模式，這種計算模式是利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置的計這種計算模式是利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置的計算機組織成一個算機組織成一個“虛擬的超級計算機虛擬的超級計算機”，其中每個參與，其中每個參與計算的計算機就是一個計算的計算機就是一個“結(jié)點結(jié)點”，成千上萬個，成千上萬個“結(jié)點結(jié)點”組成一張組成一張“網(wǎng)格網(wǎng)格”，所以稱其

16、為，所以稱其為“網(wǎng)格計算網(wǎng)格計算”。 網(wǎng)格計算有兩個優(yōu)勢：網(wǎng)格計算有兩個優(yōu)勢：(1) 處理能力超強；(2) 能充分利用網(wǎng)上的閑置處理能力。 將全世界的計算機聯(lián)合起來協(xié)同工作，將全世界的計算機聯(lián)合起來協(xié)同工作，這這視為視為21世世紀(jì)的新型網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)。紀(jì)的新型網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)。203. 中間件技術(shù)中間件技術(shù) 中間件是介于應(yīng)用軟件與操作系統(tǒng)之間的系統(tǒng)軟件。中間件是介于應(yīng)用軟件與操作系統(tǒng)之間的系統(tǒng)軟件。 客戶機 Web 服務(wù)器 Internet 中間件 數(shù)據(jù)庫 客戶機 服務(wù)器 中間件 214. 云計算云計算 云計算是分布式計算、網(wǎng)格計算、并行計算網(wǎng)絡(luò)存云計算是分布式計算、網(wǎng)格計算、并行計算網(wǎng)絡(luò)存儲及虛擬

17、化計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。儲及虛擬化計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。 云計算的核心思想是對大量用網(wǎng)絡(luò)連接計算資源進(jìn)云計算的核心思想是對大量用網(wǎng)絡(luò)連接計算資源進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個計算資源池向用戶提供按行統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個計算資源池向用戶提供按需服務(wù)。提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為需服務(wù)。提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云云”。 云計算的構(gòu)成包括硬件、軟件和服務(wù)。用戶可用極云計算的構(gòu)成包括硬件、軟件和服務(wù)。用戶可用極低成本的終端設(shè)備，并支付相應(yīng)的服務(wù)費用給低成本的終端設(shè)備，并支付相應(yīng)的服務(wù)費用給“云計算云計算”服務(wù)商，通過網(wǎng)絡(luò)就可以方便地獲取所需要的計算、存服務(wù)商，通過網(wǎng)絡(luò)就可以方便地獲取所需要

18、的計算、存儲等資源。儲等資源。221.電子計算機的發(fā)展方向電子計算機的發(fā)展方向 1) 巨型化巨型化 巨型化是指計算速度更快、存儲容量更大、功能更巨型化是指計算速度更快、存儲容量更大、功能更完善、可靠性更高、運算速度可達(dá)萬萬億次完善、可靠性更高、運算速度可達(dá)萬萬億次/秒、存儲容秒、存儲容量超過幾百量超過幾百T字節(jié)。字節(jié)。2) 微型化微型化 微型計算機正在循序向便攜機、掌上機發(fā)展的價格、微型計算機正在循序向便攜機、掌上機發(fā)展的價格、方便的使用、豐富的軟件，使其受到用戶的青睞。方便的使用、豐富的軟件，使其受到用戶的青睞。1.1.4 未來計算機的發(fā)展趨勢未來計算機的發(fā)展趨勢23 3) 網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化 網(wǎng)

19、絡(luò)化是指利用現(xiàn)代通信技術(shù)和計算機技術(shù)，把分布在網(wǎng)絡(luò)化是指利用現(xiàn)代通信技術(shù)和計算機技術(shù)，把分布在不同地點的計算機互聯(lián)起來，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議互相通信，以共不同地點的計算機互聯(lián)起來，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議互相通信，以共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源。享軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源。 4) 智能化智能化 智能化是指模擬人的感覺和思維能力。智能計算機具有智能化是指模擬人的感覺和思維能力。智能計算機具有解決問題和邏輯推理的功能，以及處理知識和知識庫管理的解決問題和邏輯推理的功能，以及處理知識和知識庫管理的功能等。功能等。242.未來新一代的計算機未來新一代的計算機 1) 模糊計算機：模糊計算機：基于模糊理論，能夠?qū)崿F(xiàn)模糊的、不確基于模

20、糊理論，能夠?qū)崿F(xiàn)模糊的、不確切的判斷進(jìn)行工程處理的計算機。切的判斷進(jìn)行工程處理的計算機。2) 生物計算機：生物計算機：以生物元件構(gòu)建的計算機。以生物元件構(gòu)建的計算機。3) 光子計算機：光子計算機：一種用光信號進(jìn)行數(shù)字運算、信息存儲一種用光信號進(jìn)行數(shù)字運算、信息存儲和處理的計算機。和處理的計算機。4) 超導(dǎo)計算機：超導(dǎo)計算機：用超導(dǎo)材料替代半導(dǎo)體材料制造的計算用超導(dǎo)材料替代半導(dǎo)體材料制造的計算機。超導(dǎo)計算機具有能耗小、運算速度快的特點。機。超導(dǎo)計算機具有能耗小、運算速度快的特點。5) 量子計算機：量子計算機：基于量子動力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏基于量子動力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運算、存儲及處理量

21、子信息的計算機。輯運算、存儲及處理量子信息的計算機。25 有：狹義電子商務(wù)和廣義電子商務(wù)兩種有：狹義電子商務(wù)和廣義電子商務(wù)兩種v 參加主體將電子商務(wù)分為：參加主體將電子商務(wù)分為：企業(yè)間的電子商務(wù)（企業(yè)間的電子商務(wù)（B2B）企業(yè)與消費者間的電子商務(wù)（企業(yè)與消費者間的電子商務(wù)（B2C）消費者與消費者間的電子商務(wù)（消費者與消費者間的電子商務(wù)（C2C）非商務(wù)的電子商務(wù)（非商務(wù)的電子商務(wù)（No-business EC）企業(yè)內(nèi)的電子商務(wù)（企業(yè)內(nèi)的電子商務(wù)（Intrabusiness EC） 電子商務(wù)是一種嶄新的商務(wù)手段，從根本上改變傳電子商務(wù)是一種嶄新的商務(wù)手段，從根本上改變傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)活動中的交易方式和流通

22、方式。電子商務(wù)是現(xiàn)代統(tǒng)經(jīng)濟(jì)活動中的交易方式和流通方式。電子商務(wù)是現(xiàn)代信息技術(shù)和現(xiàn)代商業(yè)技術(shù)的結(jié)合體。信息技術(shù)和現(xiàn)代商業(yè)技術(shù)的結(jié)合體。26 信息技術(shù) 現(xiàn)代信息技術(shù) 一般說，信息的采集、加工、存儲、傳輸和利用過一般說，信息的采集、加工、存儲、傳輸和利用過程中的每一種技術(shù)都是信息技術(shù)，這是一種狹義定義。程中的每一種技術(shù)都是信息技術(shù)，這是一種狹義定義。26v 信息技術(shù)不僅包括現(xiàn)代信息技術(shù)信息技術(shù)，還包括在現(xiàn)代文明之前的原始時代和古代社會中與那個時代相對應(yīng)的信息信息技術(shù)技術(shù)。272.現(xiàn)代信息技術(shù)的內(nèi)容現(xiàn)代信息技術(shù)的內(nèi)容 v 信息基礎(chǔ)技術(shù)信息基礎(chǔ)技術(shù) 新材料、新能源、新器件的開發(fā)和制造技術(shù)新材料、新能源、

23、新器件的開發(fā)和制造技術(shù) v 信息系統(tǒng)技術(shù)信息系統(tǒng)技術(shù)感測技術(shù)、通信技術(shù)、計算機與智能技術(shù)和控感測技術(shù)、通信技術(shù)、計算機與智能技術(shù)和控制技術(shù)制技術(shù) v 信息應(yīng)用技術(shù)信息應(yīng)用技術(shù)信息管理、信息控制、信息決策而發(fā)展起來的信息管理、信息控制、信息決策而發(fā)展起來的具體技術(shù)群類具體技術(shù)群類 283. 現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展趨勢現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展趨勢 v 數(shù)字化數(shù)字化v 多媒體化多媒體化v 高速度、網(wǎng)絡(luò)化、寬頻帶高速度、網(wǎng)絡(luò)化、寬頻帶v 智能化智能化29v 數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)是對客觀事物的符號表示。 如：數(shù)值、文字、語言、圖形、圖像等都是不同形式的數(shù)據(jù)。v 信息：是對各種食物變化和特征的反映，是經(jīng)過加工信息：是對

24、各種食物變化和特征的反映，是經(jīng)過加工處理并對人類客觀行為產(chǎn)生影響的數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式。處理并對人類客觀行為產(chǎn)生影響的數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式。v 信息是數(shù)據(jù)處理之后的結(jié)果，必須信息是數(shù)據(jù)處理之后的結(jié)果，必須數(shù)字化編碼，才數(shù)字化編碼，才能傳送、存儲和處理。能傳送、存儲和處理。v 信息信息具有針對性和時效性。具有針對性和時效性。30v 數(shù)據(jù)與信息的區(qū)別：數(shù)據(jù)與信息的區(qū)別：數(shù)據(jù)是信息的載體，信息是數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是信息的載體，信息是數(shù)據(jù) 處理之后產(chǎn)生的結(jié)果。信息有意義，而數(shù)據(jù)沒有。處理之后產(chǎn)生的結(jié)果。信息有意義，而數(shù)據(jù)沒有。 例如：例如：數(shù)據(jù)2、4、8、16、32是一組數(shù)據(jù)，本身是沒有意義的，我們從中可以分析出是一組等比數(shù)列

25、，很清楚的得到后面的數(shù)字，便賦予了意義，這就是信息。是有用的數(shù)據(jù)。31 物理上容易實現(xiàn)，信息的存儲更加容易，物理上容易實現(xiàn)，信息的存儲更加容易，可靠性強，運算簡單，通用性強可靠性強，運算簡單，通用性強ENIAC采用十進(jìn)制采用十進(jìn)制 馮馮諾依曼研制諾依曼研制IAS時，提時，提出了二進(jìn)制的表示方法出了二進(jìn)制的表示方法 v 二進(jìn)制的優(yōu)點二進(jìn)制的優(yōu)點321. 位位(bit) 位位(bit)是度量數(shù)據(jù)的最小單位。在計算機技術(shù)中用是度量數(shù)據(jù)的最小單位。在計算機技術(shù)中用二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)，二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)，1位數(shù)據(jù)只能表示位數(shù)據(jù)只能表示0和和1兩種代碼。兩種代碼。2. 字節(jié)字節(jié)(Byte) 一個字節(jié)一個字節(jié)(By

26、te)由由8位位(bit)二進(jìn)制數(shù)字組成。存儲器二進(jìn)制數(shù)字組成。存儲器容量通常以字節(jié)為單位容量通常以字節(jié)為單位(Byte, B)來描述：來描述： 千字節(jié)千字節(jié) 1KB = 1024B = 210B 兆字節(jié)兆字節(jié) 1MB = 1024KB = 220B 吉字節(jié)吉字節(jié) 1GB = 1024MB = 230B 太字節(jié)太字節(jié) 1TB = 1024GB = 240B333. 字長字長v 字長是指計算機一次能夠同時處理的二進(jìn)制位數(shù)，即字長是指計算機一次能夠同時處理的二進(jìn)制位數(shù)，即CPU在一個機器周期中最多能夠并行處理的二進(jìn)制位數(shù)。在一個機器周期中最多能夠并行處理的二進(jìn)制位數(shù)。v 字長是計算機字長是計算機(

27、CPU)的一個重要指標(biāo)，直接反映一臺計的一個重要指標(biāo)，直接反映一臺計算機的計算能力和運算精度。字長越長，計算機的處理能算機的計算能力和運算精度。字長越長，計算機的處理能力通常越強。力通常越強。v 字長是字節(jié)的整倍數(shù)，如字長是字節(jié)的整倍數(shù)，如8位、位、16位、位、32位，發(fā)展到今位，發(fā)展到今天微型機的天微型機的64位，大型機位，大型機/巨型機已達(dá)巨型機已達(dá)128位。位。341. 西文字符的編碼西文字符的編碼v 計算機中最常用的字符編碼是計算機中最常用的字符編碼是ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美國，美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)

28、交換代碼），為國際標(biāo)準(zhǔn)。信息交換標(biāo)準(zhǔn)交換代碼），為國際標(biāo)準(zhǔn)。v 國際通用的國際通用的ASCII碼是碼是7位位ASCII碼，用碼，用7位二進(jìn)制位二進(jìn)制數(shù)表示一個字符的編碼，共有數(shù)表示一個字符的編碼，共有27=128個不同的編碼值，個不同的編碼值，相應(yīng)可以表示相應(yīng)可以表示128個不同字符的編碼。個不同字符的編碼。v 計算機用一個字節(jié)（計算機用一個字節(jié)（8個二進(jìn)制位）存放一個個二進(jìn)制位）存放一個7位位ASCII碼，最高位置為碼，最高位置為0。 35v 7位位ASCII代碼表代碼表362. 漢字的編碼漢字的編碼 一級漢字：一級漢字：37553755個，按漢語拼音排列個，按漢語拼音排列二級漢字：二級漢字

29、：30083008個，按偏旁部首排列個，按偏旁部首排列由由9494個區(qū)號和個區(qū)號和9494個位號構(gòu)成個位號構(gòu)成 每個漢字占兩個字節(jié)每個漢字占兩個字節(jié)v 國標(biāo)碼（國標(biāo)碼（GB2312-80GB2312-80）v 區(qū)位碼區(qū)位碼37例例“中中”區(qū)位碼（區(qū)位碼（5448）轉(zhuǎn)換為國標(biāo)碼）轉(zhuǎn)換為國標(biāo)碼（5448）D + 區(qū)、位分別加區(qū)、位分別加32 =（8680）D 十六進(jìn)制形式（十六進(jìn)制形式（3630）H （2020）H =（5650）H 二進(jìn)制形式二進(jìn)制形式（0011 0110 0011 0000）+（0010 0000 0010 0000）B =（0101 0110 0101 0000）B區(qū)、位分別

30、加區(qū)、位分別加32 國標(biāo)碼國標(biāo)碼ASCII表中的控制碼表中的控制碼 v 區(qū)位碼轉(zhuǎn)換為國標(biāo)碼區(qū)位碼轉(zhuǎn)換為國標(biāo)碼 輸入碼 國標(biāo)碼 字形碼 機內(nèi)碼 地址碼 漢字輸出 漢字輸入 v 通過鍵盤輸入漢字的輸入碼 v 輸出漢字時，將漢字的機內(nèi)碼通過簡單的對應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的漢字地址碼；通過漢字地址碼對漢字庫進(jìn)行訪問，從字庫中提取漢字的字形碼，最后根據(jù)字形數(shù)據(jù)顯示和打印出漢字。 v 將輸入碼轉(zhuǎn)換為相應(yīng)國標(biāo)碼，再轉(zhuǎn)換為機內(nèi)碼。 就可以在計算機內(nèi)存儲和處理了。 383. 漢字的處理過程漢字的處理過程v 信息具有針對性和時效性。五筆字型法、鄭碼輸入法等五筆字型法、鄭碼輸入法等語音、手寫輸入或掃描輸入等語音、手寫輸入

31、或掃描輸入等 全拼、雙拼、微軟拼音、自然碼和智能全拼、雙拼、微軟拼音、自然碼和智能ABC等等 為將漢字輸入計算機，利用計算機標(biāo)準(zhǔn)鍵盤上按鍵的不同排列組合來對漢字的輸入進(jìn)行編碼39v 音碼類音碼類v 形碼類形碼類v 其他其他 1) 漢字輸入碼漢字輸入碼漢字在計算機內(nèi)部進(jìn)行存儲、處理的代碼漢字在計算機內(nèi)部進(jìn)行存儲、處理的代碼 漢字內(nèi)碼：漢字內(nèi)碼：2個字節(jié)存儲個字節(jié)存儲 每個字節(jié)最高位置每個字節(jié)最高位置“1” 目地：區(qū)分于目地：區(qū)分于ASCII碼碼 方法：漢字的國標(biāo)碼方法：漢字的國標(biāo)碼 8080H“中中”字的國標(biāo)碼轉(zhuǎn)換為漢字內(nèi)碼：字的國標(biāo)碼轉(zhuǎn)換為漢字內(nèi)碼：國標(biāo)碼國標(biāo)碼 （5650）H（8080）H（

32、D6D0）H 0101 0110 0101 0000）+（1000 0000 1000 0000） = 1101 0110 1101 00002) 漢字內(nèi)碼漢字內(nèi)碼40v 例例41 用于漢字在顯示屏或打印機輸出。用于漢字在顯示屏或打印機輸出。 通常有兩種表示方式：點陣和矢量表示方式。通常有兩種表示方式：點陣和矢量表示方式。 漢字字形碼漢字字形碼 漢字字形點陣的代碼漢字字形點陣的代碼1616點陣顯示漢字，點陣顯示漢字，需要多少存儲空間？需要多少存儲空間？ 計算計算16168 = 32字節(jié)字節(jié)4. 漢字字形碼漢字字形碼 41v輸出設(shè)備輸出漢字時，必須通過地址碼輸出設(shè)備輸出漢字時，必須通過地址碼v字

33、形信息是按一定順序連續(xù)存放在存儲字形信息是按一定順序連續(xù)存放在存儲介質(zhì)上，所以漢字地址碼大多是連續(xù)有序介質(zhì)上，所以漢字地址碼大多是連續(xù)有序的，與漢字內(nèi)碼間有著簡單的對應(yīng)關(guān)系，的，與漢字內(nèi)碼間有著簡單的對應(yīng)關(guān)系，以簡化漢字內(nèi)碼到漢字地址碼的轉(zhuǎn)換。以簡化漢字內(nèi)碼到漢字地址碼的轉(zhuǎn)換。漢字庫中存儲漢字字形信息的邏輯地址碼漢字庫中存儲漢字字形信息的邏輯地址碼425. 漢字地址碼漢字地址碼通用多八位編碼字符集通用多八位編碼字符集vUCSUCSvUnicodeUnicode國際編碼標(biāo)準(zhǔn)國際編碼標(biāo)準(zhǔn)擴充漢字內(nèi)碼規(guī)范擴充漢字內(nèi)碼規(guī)范vGBKGBK繁體漢字編碼標(biāo)準(zhǔn)繁體漢字編碼標(biāo)準(zhǔn)vIG5IG5436. 其他漢字內(nèi)

34、碼其他漢字內(nèi)碼 運算器又稱運算器又稱算術(shù)邏輯部件算術(shù)邏輯部件（Arithmetic and Arithmetic and Logic UnitLogic Unit，ALUALU） 主要用于主要用于算術(shù)運算算術(shù)運算和和邏輯運算邏輯運算。v 內(nèi)部內(nèi)部結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：ALU、寄存器、控制電路v 執(zhí)行執(zhí)行操作：操作：算術(shù)運算（+ -）、 邏輯運算（與或非）、 移位操作（左移、右移）v 性能指標(biāo)性能指標(biāo)：字長和運算速度。1.3.1 運算器運算器441.3.2 控制器控制器45控制器：控制器：指揮和協(xié)調(diào)計算機各部件有自動、 協(xié)調(diào)地工作。內(nèi)部內(nèi)部結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：指令寄存器(IR)、指令譯碼器(ID）、 操作控制器（

35、OC）和程序計數(shù)器（PC）。46機器指令：按照一定格式構(gòu)成的二進(jìn)制代碼串。執(zhí)行過程：操作碼操作碼源操作數(shù)（或地址）源操作數(shù)（或地址） 目的操作數(shù)地址目的操作數(shù)地址分析指令分析指令產(chǎn)生控制產(chǎn)生控制信號信號執(zhí)行指令執(zhí)行指令自動取下一條指令自動取下一條指令1.3.3 存儲器存儲器47存儲器存儲器幫助計算機記憶信息幫助計算機記憶信息 存儲器是存取程序和數(shù)據(jù)的部件。存儲器是存取程序和數(shù)據(jù)的部件。類型劃分：依據(jù)CPU是否可以直接訪存將存儲 器劃分為內(nèi)存和外存。48內(nèi)存可以被內(nèi)存可以被CPUCPU直接直接訪問。內(nèi)存容量小、訪問。內(nèi)存容量小、速度快、掉電后速度快、掉電后RAMRAM信息信息全部消失全部消失。 內(nèi)內(nèi) 存存 只讀存儲器只讀存儲器 隨機存儲器隨機存儲器高速緩沖存儲器高速緩沖存儲器可讀可寫，掉電消失可讀可寫，掉電消失只讀不寫，掉電不失只讀不寫，掉電不失速度快于內(nèi)存，容量小于內(nèi)存速度快于內(nèi)存，容量小于內(nèi)存1. 內(nèi)存內(nèi)存49 2. 外存外存1 1）硬盤）硬盤 硬盤是主要的外部存儲設(shè)備硬盤是主要