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1、第1章 信息科学与计算机电子计算机是20世纪最伟大的发明之一，半个世纪的发展，电 子计算机早已家喻户晓，计算机的应用遍及人类社会的各个领域，极大 地推动了人类社会的进步与发展。由计算机技术和通信技术相结合而形 成的信息技术是现代信息社会最重要的技术支柱，对人类的生产方式、 生活方式及思维方式都产生了极其深远的影响。 把计算机的发展可以概括为五个“一”：开辟了一个新时代信息时 代；形成了一个新产业信息产业；产生了一门新学科计算机科 学与技术；开创了一种新的科研方法计算方法；孕育了一种新的文 化计算机文化。目标 1 理解计算机的概念 2 了解计算机发展简史 3 理解计算机的特点 4 了解计算机的分
2、类 5 了解计算机的应用领域1.1 初识计算机第1章 信息科学与计算机1.1 初识计算机1.1.1 计算机的发展 世界上第一台电子计算机诞生于1946年2月，它是美国军方为了计算炮弹的 弹道轨迹而委托美国宾夕法尼亚大学研制的，取名为ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Calculator的缩写，读作“埃尼阿克”）。 1. 第一代计算机（1946-1957） 2. 第二代计算机（1958-1964） 3. 第三代计算机（1965-1971） 4. 第四代计算机（1972至现在）第1章 信息科学与计算机1.1 初识计算机世界上第一台计算机名叫埃尼 阿
3、克（ENIAC） 1946年2月诞生于美国的宾夕法 尼亚大学。18000个电子管 占地167平方米 重达30吨 耗电140千瓦 保存80个字节 每秒5千次加、减法运算 价值40万美元第1章 信息科学与计算机1.1 初识计算机按采用的电子器件电子器件划分：第1章 信息科学与计算机1.1 初识计算机o1.1.2计算机的特点1、运算速度快2、计算精度高3、存储容量大4、具有逻辑判断能力5、自动化程度高、通用性强6、可靠性高巨型化：发展高速、大存储容量和强大功能的超大型计算机。用于核 反应、天文、气象、宇宙工程、生物工程等尖端科学及新兴科学。 微型化：芯片的集成度越来越高，计算机的元器件越来越小，而使
4、得 计算机的计算速度快、功能强、体积小、价格低。 网络化 在一定的地理区域内，将分布在不同地点的不同机型的计算机和外部设备由通 信线路互联组成一个规模大、功能强的网络环境，在网络软件的协调下，可以 共享信息、数据及系统资源。多媒体化 多媒体是“以数字技术为核心的图象、声音与计算机、通信等融为一体的信息 环境”的总称，使计算机以更接近人的自然方式与我们交换信息智能化 让计算机来模拟人的感觉、行为、思维过程，使计算机具备听、视、语言、行 为、思维、推理，学习、证明等能力。包括模式识别、专家系统、智能机器人 。银河银河第1章 信息科学与计算机1.1 初识计算机1.1.3 计算机的分类 按处理数据信息
5、的形式划分： （1）数字计算机 （2）模拟计算机 （3）数字模拟混合计算机 按性能划分： （1）巨型机 （4）微型机 （2）大型机 （5）服务器 （3）小型机 （6）工作站 按应用划分： （1）专用计算机 （2）通用计算机第1章 信息科学与计算机1.1 初识计算机1.1.4计算机应用u 科学计算 (数值计算） u 数据及事务处理（数据处理）u 实时控制u 计算机辅助系统 （CAD/CAI/CAM） CADComputer Aided Design:计算机辅助设计 CAMComputer Aided Manufacture:计算机辅助制造 CAIComputer Aided Instructio
6、n:计算机辅助教学 其他计算机辅助系统u 网络应用u 人工智能u 生活工作第1章 信息科学与计算机1.1 初识计算机1.1.2 计算机的特点 电子计算机在处理信息上，具有以下的主要特点： 1运算速度快 2计算精度高 3存储容量大 4具有逻辑判断功能 5自动化程度高，通用性强 6可靠性高第1章 信息科学与计算机1.1 初识计算机1.1.3 计算机的分类 随着计算机技术的迅速发展和应用领域不断扩大，计算机的种类也越来 很多，可以从不同的角度对计算机进行分类。 1. 按照计算机工作原理 可划分为模拟式电子计算机、数字式电子计算机和混合式电子计算机。 2. 按照计算机应用特点 可划分为通用计算机和专用
7、计算机。 3. 按照计算机性能 可划分为巨型机、大型机、小型机、微型机、服务器和工作站。第1章 信息科学与计算机1.1 初识计算机1.1.4 计算机的应用 计算机的应用领域极其广泛。经过几十年的发展，已渗透到社会的各行 各业，正在改变着传统的工作、学习和生活方式，推动着社会的发展。概括 起来可以归纳为以下几个主要的应用领域： 1科学计算 2数据处理 3实时控制 4计算机辅助系统 计算机辅助系统包括CAD、CAM、CAT和CAI等。 5网络应用 6人工智能 7生活、工作第1章 信息科学与计算机1.1 初识计算机思考题 1、你心目中的计算机是怎样的？ 2、现代计算机电路元件的典型特点是什么？ 3、
8、谈谈未来计算机的发展？ 4、联系生活实际，接合上网搜索的资料，计算机的应用领域都有哪些 呢？ 5、查阅资料或上网搜集整理归纳关于计算机辅助设计的相关信息。 6、查阅资料或上网搜集整理归纳关于电子商务、办公自动化的相关信 息。第1章 信息科学与计算机1.1 初识计算机目标 1 进位计数制 2 数制间的转换 3 计算机中的数据单位 4 数据信息编码1.2计算机进制与信息编码第1章 信息科学与计算机1.2计算机进制与信息编码1.2.1进位计数制 1进位计数制的概念 在人类历史发展的过程中，根据生产、生活交流的需要，人们创立了数 。数制就是用一定的符号和规则来表示数的方法。 在进位计数制中包含两个基本
9、要素：“基数”和“位权” 基数：一种进位计数制中允许使用的基本数字符号的个数称为基数。 位权：就是单位数码在该数位上所表示的数量。第1章 信息科学与计算机任务1.2计算机进制与信息编码2常用的进位计数制介绍 常用的进位计数制有二进制、八进制、十进制和十六进制。 （1）二进制 二进制，它有两个数码：0和1。 进位规则是“逢二进1，退1当二”。在计算机中之所以采用二进制的主要原因是： 实现容易 便于使用逻辑代数 运算简单 记忆和传输可靠第1章 信息科学与计算机任务1.2计算机进制与信息编码（2）八/十六进制 八进制，它有八个数码：0、1、2、3、4、5、6、7。 进位规则是“逢八进1，退1当八”。
10、 十六进制，它有十六个数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B 、C、D、E、F。 进位规则是“逢十六进1，退1当十六”。 （3）十进制 日常生活中最常用的是十进制。 十进制，它有十个数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。 进位规则是“逢十进1，退1当十”。第1章 信息科学与计算机任务1.2计算机进制与信息编码1.2.2 数制之间的相互转换 1R进制数转换为十进制数 方法特别简单，先将R进制数按位权展开式展开，然后按十进制规则进 行计算，其计算结果就是转换后的十进制数。 2十进制数转换为R进制数 这里的R通常是表示二、八、十六。转换规则分成整数部分和小数部分 ： 整数部分：
11、采用“除以R取余法”。 小数部分：采用“乘以R取整法”。第1章 信息科学与计算机1.2计算机进制与信息编码3二进制数与八进制、十六进制数之间的特殊转换 （1）二进制数与八进制数的相互转换 把一个二进制整数转换成八进制数的方法是，从二进制数的小数点开始 从右向左，将每三位数字分成一组（最后一组若不足三位，可不补“0”）， 把每组数换成对应的八进制数码即得到转换结果。 （2）二进制数与十六进制数的相互转换 二进制数与十六进制数的相互转换方法和上述二进制与八进制间的转换 相同，只是在转换时，用四位二进制数与一位十六进制数互换。第1章 信息科学与计算机1.2计算机进制与信息编码1.2.3计算机中的数据
12、单位 计算机内所有的信息（无论是程序还是数据）都以二进制的形式存放。 其中，一个二进制是数据的最小单位，称为位（bit）。计算机处理信息时， 一般以一组二进制数作为一个整体，这组二进制数称为一个字(word)。一个 字的二进制位数自然数为字长。不同计算机系统内部的字长不同。计算机中 常用的字长有8位、16位、32位、64位等。字长是衡量计算机性能的一个重 要指标。 有关存储的常用度量单位及其换算关系如下： 1kB=210Byte=1024B(Byte) 1MB=220Byte=1024kB=1024B1024B(Byte) 1GB=230Byte=1024MB=102410241024B(By
13、te) 1TB=240Byte=1024GB=1024102410241024B(Byte) 其中，k、M、G、T分别称为千、兆、吉、太。第1章 信息科学与计算机1.2计算机进制与信息编码1.2.4 数据编码 1数据与信息的概念 数据（Data）是指计算机能够接收和处理的物理符号，包括字符（ Character）、表格（Table）、声音（Sound）、图形（Picture）和影像（ Video）等。数据可以在物理介质上记录和传输。 2计算机中的字符信息编码 由于计算机只能识别二进制代码，为了能够对字符进行识别和处理，同 样要对字符进行二进制编码表示。每一个英文字符和一个确定的编码相对应 ，而
14、一个汉字字符和一组确定编码相对应。 计算机中英文字符主要用ASCII编码，简体中文字符主要用变形的国标 码。第1章 信息科学与计算机1.2计算机进制与信息编码（1）ASCII码 ASCII码是“美国信息交换标准代码”（American Standard Code for Information Interchange）的简称，该标准已经被国际标准化组织（ISO）指 定为国际标准，是国际上使用最广泛的一种字符编码。 （2）汉字编码 文字（字符、汉字）信息的编码体系包括机内码、输入码、字形码、交 换码、地址码和控制码。其中最主要是机内码、输入码和字形码。 （3）英文字符的全角与半角 英文字符存储用
15、一个字节，汉字用两个字节，早期显示时英文字符用 816点阵，汉字用1616点阵，即显示时汉字比英文字符宽一倍，在中文处 理时会有半边汉字，出现不整齐的现象，与通常的中文方格不一致，于是在 汉字编码时，把所有英文字符又按汉字编码方式再一次编码，仍是两个字节 存储，显示和汉字一样宽，并把中文特有的标点符号如空心句号也进行了处 理。这样显示时就和习惯一致了。汉字编码方式的英文字符称为英文字符的 全角符号，ASCII编码方式的英文字符称为半角符号。第1章 信息科学与计算机1.2计算机进制与信息编码思考题 1、在计算机内部采用什么进制？为什么？ 2、完成下列各数的进制转换。 （10101001.101011）2=（ ）10=（ ）8=（ ）16 （A8D）16=（ ）10=（ ）8=（ ）2
