大学计算机基础案例教程

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1、*1第一章 信息技术与计算机文化上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术本课程的主要内容及要求本课程按照教学规律和学生的认知特点，采用“学习目标实现方法和步骤相关知识”的案例教学的新范式，符合学生思维的构建方式。本教材共7章，内容主要包括：计算机与信息技术、操作系统、文字处理、电子表格处理、电子演示文稿制作、网页制作、计算机网络基础与基本应用。 上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术1.1 信息与信息技术 1.2 计算机概述1.3 微型计算机系统基础知识1.4 信息的表示与编码1.5 多媒体技术1.6 信息安全目目 录录上一页下一页主目录大学计

2、算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术本章重点及难点重点：计算机的体系结构、计算机的组成、微型计算机的结构、机器数的表示和编码及计算机病毒的知识。难点：编码、微机的组成及功能和多媒体技术应用知识。上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术一、信息的概念、特征和分类 1.1 信息与信息技术1、概念：（1）信息是不确定性的减少或消除。1948年，信息论的创始人香农（Shannon）提出。（2）信息是控制系统进行调节活动时，与外界相互作用 、相互交换的内容。1950年，控制论的创始人维纳（N.Wiener）提出。上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术

3、2、信息的主要特征：社会性、共享性、不灭性、时效性、能动性 、客观性、传递性（3）信息是事物运动的状态和状态变化的形式。（4）信息是经过加工的、能够对接受者的行为和决策产生影响的数据。上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术3、分类：（1）按内容：社会信息与非社会信息（2）按价值观念：有害信息和无害信息（3）按状态：动态信息和静态信息（4）按存在形式：内储信息和外化信息（5）按符号种类：语言信息和非语言信息（6）按信息论方法：未知信息和冗余信息上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 二、信息技术 1、信息技术的概念根据使用的目的、范围、层次不同

4、有以下表述：中义：是指对信息进行采集、传输、存储、加工、表达的各种技术总和。（功能与过程的角度）广义：是指能充分利用与扩展人类信息器官功能的各种 方法、工具与技能的总和。（哲学角度）狭义：利用计算机、网络、广播电视等各种硬件设备、软件工具与科学方法，对图、文、声、像等各种信息进行获取、加工、存储、传输与使用的技术之和。（强调信息技术的现代化与高科技含量）上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术2、信息技术的分类：（1）按表现形态：硬技术（物化技术）与软技术（非物化技术）。（4）按功能层次：主体层次、应用层次、外围层次。（3）按使用信息的设备：电话技术、电视技术、广播技术

5、、复印技术、卫星技术、计算机技术及网络技术等。（2）按工作流程中的基本环节：信息获取技术、信息传递技术、信息存储技术、信息加工技术、信息标准化技术。上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术（1）高速化：高速度、大容量。（2）网络化：信息网络分为电信网、广电网、计算机网 。 （3）数字化：采用0、1组成的二进制编码加以处理和传 输，是最易表达、物理状态最稳定的信号。（4）个人化：将以实现个人通信的可移动性和全球性为 目标。（5）智能化：利用计算机模拟人的智能。机器人、医疗 诊断专家等。3、信息技术的特点：上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术三、

6、信息化与信息化社会1、信息化的概念信息化是指在国民经济各部门和社会活动各领域普遍地、大量地采用现代信息技术，从而大大提高社会生产力和生活质量的过程。 信息化的过程包括三层面、六要素:三层面：信息技术的开发与应用过程（基础）信息资源的开发与利用过程（核心与关键）信息产品制造业发展的过程（重要支撑）上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术六要素：信息网络、信息资源、信息技术、信 息产品、信息法规环境、信息人才2、了解信息化社会的特征高深透性；网络化；信息劳动者、脑力劳动者的 作用日益在增大3、了解我国的信息化建设 （1）通信产业迅猛发展。（2）计算机产业持续增长。（3）信息

7、化应用产业迅猛发展。上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术1.2.1 计算机的发展1.2.2 计算机的特点1.2.3 计算机的分类1.2.4 计算机的应用1.2.5 计算机系统的组成1.2.6 计算机工作原理 1.2 计算机概述上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术1、计算机的诞生战国时代算筹,唐末出现算盘。1642年法国数学家发明了加减法机械计算器。1654年英国人制造出第一把计算尺。1654年德国数学家研制出能进行加减乘除的计算尺。1887年出现了手摇计算机。1946年美国诞生了第一台电子计算机ENIAC，埃尼阿克（Electronic

8、Numerical Integrator And Calculator）,即电子数值积分计算机。1.2.1 计算机的发展上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术1642 Blaise Pascal加法器加法器1822 差分机1833 分析机ENIACENIAC上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术在美国宾夕法尼亚大学诞生。为计算弹道和射击表而设计。它的主要元器件采用的是电子管。该机使用了1500个继电器，18800个电子管，占 地170平方米，重量30多吨，耗电150千瓦，耗资40 万美元。每秒能完成5000次加法运算，300多次乘法运算 ，比

9、当时最快的计算工具快300倍。1958年我国研制出第一台电子管计算机。上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 5000次加法/秒 体重28吨 占地170m2 18800只电子管 1500个继电器 功率150KW世界上第一台计算机ENIAC图1上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术图2上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术图3上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术2、计算机的发展阶段（1）第一代计算机 194620世纪50年代末，电子管时代计算机。 电子管作为主要逻辑部件。体积大，耗电量大，寿

10、命短 ，可靠性差，成本高。 采用电子射线管、磁鼓存储信息，容量小。 输入输出装置落后，主要使用穿孔卡片，速度慢，容易 出错，使用不方便。 软件，使用机器语言和汇编语言编程。电子管典型机器： 国外的：ENIAC 、UNIVAC。 国内的：103、104等。上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术（2）第二代计算机 19581964年，晶体管计算机时代 主要特点： 晶体管作为主要逻辑部件，体积减小，重量减轻， 成本下降，能耗降低，可靠性和运算速度到了提高。 采用磁芯作主存储器，磁盘、磁鼓作外存储器。 软件方面有了系统软件（监控程序），提出了操作 系统的概念，出现了高级语言。

11、这一时期的典型机器：国外的：IBM7090等国内的：441B等晶体管上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术（3）第三代计算机 19641972年，集成电路计算机时代。中、小规模集成电路做主要逻辑部件。采用半导体存储器做主存储器。软件：系统软件出现了分时操作系统，多用户可以共享计算机资源。程序设计方法：采用了结构化程序设计。典型机器： 国外IBM-360等; 国内709等集成电路上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术（4）第四代计算机1972年至今，大规模、超大规模集成电路计算机时代。大规模、超大规模集成电路作基本逻辑部件。存储器：半导体存储器

12、；外存除了使用软、硬磁盘外，引进了光盘。输入输出设备：如鼠标、图像扫描仪、纯平及液晶显示器、激光打印机、绘图仪等。各种实用软件层出不穷。多媒体技术崛走。大规模集成电路上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术逻辑元件程序设计语言运算速度内存容量第一代 19491957年电子管机器语言汇编 语言几千次/秒几KB第二代 19581964年晶体管FORTRANAL GOL、 COBOL几十万次/秒几十KB第三代 19651970年中、小规模集 成电路操作系统和会 话式语言百万次/秒第四代 1971大规模或超大 规模集成电路几百万亿 次/ 秒第五代智能化计算机正在研制之中，使计算

13、机具有人工智能，可像人一样能看、能听、能 说、能思考，具有学习功能，能自动进行逻辑判断等图表几MB几百MB面向对象上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术3、计算机的发展趋势：（1）微型化：追求体积的进一步缩小，运算速度进一步提高。微型化反映了计算机的应用程度。目前，微型计算机已进入电视、电冰箱、空调器等家用电器、仪器仪表等小型设备中。（2）巨型化：追求大容量、高速度，为尖端科学领域的数值分析与计算提供有力的帮助。它代表了计算机的发展水平。（3）多媒体技术：当前开发和研究的热点。其中技术关键是处理视频和音频数据。上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信

14、息技术（4）非冯诺依曼体系结构：例如，神经网络计算机、DNA计算机、光子计算机。（5）智能化：目前人们正在研制第五代计算机，它具有类似人学习和推理的思维能力，能“说”、能“看”、能“听”、能“想”、能“做”，具有人的部分功能，能代替人的一些体力劳动和脑力劳动，是一种智能型的电子计算机。（6）计算机与通信相结合的网络技术：计算机网络。上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术1. 运算速度快 : 如巨型机可达十几万亿次/秒。2. 计算精度高：目前微型计算机的计算精度可以达到32位二进制。3. 具有记忆和逻辑判断功能:指能进行与、或、非等的逻辑运算。1.2.2 计算机的特点

15、4. 能自动运行且支持人机交互：把编好的程序存入计算机，发出运行指令后，计算机不需要人工干预可以依次逐条执行。人工干预时计算机能对其问题做出相应的回答。上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术2. 按硬件组合及用途 :通用计算机 专用计算机1.2.3 计算机的分类1. 按处理的信号：数字式计算机 模拟式计算机 数模混和计算机3. 按规模:个人机 (PC: Personal Computer) 工作站 (WS: Work Station) 小型机 (Minicomputer ) 主机 （大型机 Mainframe) 小巨型机 (中型机Minisupercomputer)巨

16、型机 (Superconputer)上一页下一页主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术1. 巨型机运算速度快、存储容量大，可达1亿次每秒以上运算速度， 主存容量高达几百兆至几千兆字节，字长可达64位2. 大型机运算速度一般在100万次/秒几千万次/秒，字长32位64 位，主存容量在几百兆字节以上。它有比较完善的指令系统 ，丰富的外部设备和功能齐全的软件系统。3. 中型机中型机规模介于大型机和小型机之间。4. 小型机规模较小、结构简单、成本较低、操作简便、维护容易，从 而得以广泛推广应用。5. 微型机采用微处理器、半导体存储器和输入输出接口等芯片组装， 具有体积更小、价格更低、通用性更强、灵活性更好、可靠 性更高、使用更加方便等优点。6. 工作站工作站实际上就是一台高档微机，运算速度快，主存储器容 量大，易于联网，