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1、1. 信息和数据的概念信息：是人脑对客观事物的抽象反映，是通过人的感知和人脑的加工所形成的对事物的概念 信息的主要特征 ：可传递性和共享性，依附于载体，可处理性。2. 数据是表达和交流信息的工具，是信息的具体表示。形式可以是语言、文字、图形、图像和声音等等。 数据是一个客观事实，是记录下来可以鉴别的符号，本身没有意义。同一信息，可以用不同的数据形式（如中文或英文）表示；相应地，同一数据也可以有多种解释，即表示不同的信息。3.“数据”与“数”是不同的概念，“数”仅仅指数值型数据。在计算机中所有数值数据和非数值数据都是采用若干位二进制数编码表示的。4.信息技术是指对信息的采集、传递、加工处理等。5
2、，信息技术 (Information Technology，IT)通信技术(Communication)、计算机技术(Computer)和控制技术(Control)合称为3C。6 计算机的应用 科学计算 信息处理（数据处理） 过程控制 人工智能与系统仿真 计算机辅助工程(CAD/CAM/CAI) 计算机通信与网络 电子商务e-business 娱乐7信息编码与数据表示 1)数值、文字、符号、图像、声音、命令都可以使用比特来表示，其具体的表示方法就称为“编码”或“代码”2)在计算机中表示二进位的方法：电路的高电平状态或低电平状态(CPU) 电容的充电状态或放电状态(RAM) 两种不同的磁化状态(
3、磁盘) 光盘面上的凹凸状态(光盘)8比特的存储1）存储(记忆)1个比特需要使用具有两种稳定状态的元器件，例如：开关、灯泡等。在计算机的CPU中，比特使用一种称为“触发器”的双稳态电路来存储 触发器有两个状态，可分别用来记忆0和1，1个触发器可存储1个比特 一组（例如8个或16个）触发器可以存储1组比特，称为“寄存器” CPU中有几十个甚至上百个寄存器 断电后信息不再保持2）计算机存储器中用电容器存储二进位信息：当电容的两极被加上电压，它就被充电，电压去掉后，充电状态仍可保持一段时间，因而1个电容可用来存储1个比特信息存储原理吗 电容C处于充电状态时，表示1 电容C处于放电状态时，表示0集成电路
4、技术可以在半导体芯片上制作出以亿计的微型电容器，从而构成了可存储大量二进位信息的半导体存储器芯片 断电后信息不再保持！3）磁盘：利用磁介质表面区域的磁化状态来存储二进位信息光盘：通过“刻”在光盘片表面上的微小凹坑来记录二进位信 断电后信息可以保持！ 9不同进位制数的表示和含义十进制数尾部加“D”或缺省 二进制数尾部加B 八进制数尾部加Q十六进制数尾部加H10不同进制数的相互转换1）十进制数到二进制数整数和小数分开转换 整数部分：除以2逆序取余 小数部分：乘以2顺序取整注意：十进制小数（如0.63）在转换时会出现二进制无穷小数，这时只能取近似值2）二进制数到十进制数 二进制数的每一位乘以其相应的
5、权值，然后累加即可得到它的十进制数值3)八进制二进制：把每个八进制数字改写成等值的3位二进制数，且保持高低位的次序不变 4）二进制八进制：整数部分从低位向高位每3位用一个等值的八进制数来替换，不足3位时在高位补0凑满3位；小数部分从高位向低位每3位用一个等值八进制数来替换，不足 3位时在低位补0凑满三位 5）十六进制数与二进制数的互换 与八、二进制互换的方法类似12. 整数(定点数)的表示1）无符号整数采用“自然码”表示：取值范围由位数决定：n位： 可表示 02n-1范围内的所有正整数。 2）带符号整数的表示方法：用最高位表示符号，“0”正(+,“1”负(-其余用来表示数值部分数值部分(a)
6、原码表示：整数的绝对值以二进制自然码表示.。可表示的整数范围： -127到127（a）反码：正整数的同源码相同，负数的反码只需将原码按位求反。-127到127(a) 补码：正数同自然码表示。负数等于他的反码加1。可表示的整数范围： -128到12713 字符、字符集及其码表 文字的基本元素是字母和符号，统称为“字符” (character)，它包括：字母、数字、符号等字符集：一组特定字符的集合不同的字符集包含的字符数目与内容不同，如：中文字符集、西文字符集、日文字符集等字符的编码：字符集中每个字符都使用二进位(bit) 表示，称为该字符的编码不同的字符其编码各不相同。字符集中所有字符的编码的一
7、览表，称为该字符集的码表15 常用的信息编码1）二十一进制bcd码：8421码每位十进制数用四位二进制数编码表示。两位十进制数是并列的，他不是一个八位二进制数。2）西文字符的编码ASCII码西文是表音文字(拼音文字)，它由拉丁字母、数字、标点符号以及一些特殊符号所组成美国标准信息交换码(American Standard Code for Information Interchange, 简称ASCII码)：ASCII字符集包含96个可打印字符和32个控制字符采用7个二进位进行编码，计算机中使用1个字节存储1个ASCII 字符(高位置零)存在问题：7位代码空间太小（解决方案：8位的扩充ASCI
8、I码），不同国家和地区使用不同的字符集及其编码，互不兼容，东亚地区使用的大字符集无法编码16 常用的汉字编码字符集国家标准GB2312 汉字扩充规范 GBK 国家标准GB18030 台湾地区的标准汉字字符集CNS 11643 (BIG 5，俗称“大五码”) 日本工业标准汉字字符集JIS X 0208-90韩国国家标准汉字字符集KSC 5601-87GB2312汉字编码字符集 1980年颁布信息交换用汉字编码字符集基本集GB2312-1980GB2312字符集由三个部分构成：拉丁字母、俄文、日文平假名与片假名、希腊字母、汉语拼音等共682个汉字机内码:一汉字在机器内用两个字节保存，区位码的区号和
9、位号分别加上 32，得到国标交换码， 国标码的两个字节的最高位置 1，得到 PC 机常用的机内码GB2312汉字的编码每一个GB2312汉字使用16位(2个字节)表示每个字节的最高位均为“1”GB2312汉字编码的不足之处GB2312汉字字数太少，无法满足一些特殊应用的需要：人名、地名；古籍整理、古典文献研究。没有繁体字；编码效率不高: (6763+682)/65536；与ASCII码不兼容汉字系统必须包括；汉字输入，存储，处理，输出。汉字输入方案;数字编码，字型，字音，形音接合。输入码就是使用英文键盘输入汉字时的编码。GB2312-80编码原则为：汉字用两个字节表示，每个字节用七位码（高位为
10、0），;国家标准将汉字和图形符号排列在一个94行94列的二维代码表中，;每两个字节分别用两位十进制编码，前字节的编码称为区码，后字节的编码称为位码（十进制），此即区位码， 国标码并不等于区位码，是汉字信息交换的标准编码的十六制表示形式。它是由区位码稍作转换得到,其转换方法为：先将十进制区码和位码转换为十六进制的区码和位码，;这样就得了一个与国标码有一个相对位置差的代码，;再将这个代码的第一个字节和第二个字节分别加上20H，就得到国标码。如：“保”字的国标码为3123H，它是经过下面的转换得到的：1703D1103H-+20H3123H。 国标码=区位码+2020H机内码采用变形（首位加一）国标
11、码，是汉字系统中用来存储西文或中文的二进制数。变换方法为：将两个字节的最高位由0改1，其余7位不变，如：由上面我们知道，“保”字的国标码为3123H，前字节为00110001B，后字节为00100011B，高位改1为10110001B和10100011B 即为B1A3H，因此，字的机内码就是B1A3H;。 汉字的输出字型码：用1616点阵表示一个汉字，就是将每个汉字用16行，每行16个点表示，一个点需要1位二进制代码（1），16个点需用16位二进制代码（即2个字节），共16行，所以需要16行2字节/行=32字节，即1616点阵表示一个汉字，字形码需用32字电子计算机的发展：电子管，晶体管，集成
12、电路，超大规模集成电路。冯诺依曼计算机的特点计算机的指令和数据均采用二进制表示；计算机采用存储程序和程序自动控制执行的工作原理；计算机硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成。计算机的硬件系统通常有“五大件”组成：输入设备、输出设备、存储器、运算器和控制器。12计算机硬件系统：（1）输入设备：常见的有鼠标、键盘、扫描仪等（2）运算器：可以进行算术运算和逻辑运算等（3）控制器：计算机系统的控制中心，运算器和控制器合称中央处理器（CPU）（4）存储器：是具有“记忆”功能的设备。分为内存和外存；存储单元：是存储器中用于保存二进制信息的基本单位，每个存储单元对应一个编号，称为存储单
13、元的地址。内存：是CPU可以直接访问的存储器，也是计算机的工作存储器；分为ROM、RAM和Cache；一般意义上的内存主要是指RAM；ROM：只读存储器,常用与存放固定的程序和数据，所存信息在断电后能长期保存。RAM：随机存储器既可以读出有可以写入信息，但断电后所存信息就会丢失。Cache：高速缓冲存储器，介于CPU和RAM之间，目的是为了协调二者速度上的不匹配；容量比较小，较为昂贵。外存比内存存取速度慢得多，不能和CPU直接交换数据有显示器、打印机、音箱等。磁盘驱动器和磁带机既可以看作输入设备，又可以看作输出设备。 13计算机软件系统：软件是指使计算机运行所需的程序、数据和有关的文档的总和。
14、输入计算机的信息一般有两类，一类称为数据，一类称为程序 。指令：指示计算机执行某种操作的命令，由二进制数组成，分为操作码和地址码两部分；程序：由一系列指令组成，用于解决某一类问题而设计的。冯诺伊曼提出的存储程序工作原理。软件分为系统软件和应用软件。系统软件：是管理、监控和维护计算机资源（软、硬），开发应用软件的软件，主要有操作系统、网络操作系统，语言处理程序、系统支撑和服务程序（诊断程序，调试程序，编辑程序）和数据库管理系统。操作系统：对计算机资源软硬件资源进行控制和管理的程序的集合，是最重要的系统软件；是第一层系统软件；是直接运行在裸机上的最基本的系统软件；是人机接口（用户和计算机的交互的桥
15、梁）；是应用软件和硬件交互的接口；OS ：Operating System ，操作系统；NOS：Network OS，网络操作系统。根据其运行的环境可分为实时操作系统、分时操作系统和批处理操作系统。实时操作系统：在外来的请求和信号，在限定时间范围内做出响应，并控制所有实时设备和实时任务协调运行的系统；有较强的实时性。分时操作系统：一个主机（CPU）连接多个终端，CPU按照各种策略分配时间片给各个终端计算机，轮流为它们服务；交互性较好。批处理系统：为了提高CPU的利用率，让多个作业连续在计算机系统中运行；同用户没有交互性。操作系统按其管理用户的数量可分为单用户操作系统和多用户操作系统；按同时管理的作业数可分为单用户单任务操作系统、单用户多任务操作系统和多用户多任务操作系统。如DOS单用户单任务操作系统，windows单用户多任务操作系统，Unix多用户多任务操作系统。14程序设计语言：机器语言：计算机系统唯一识别，不需要翻译就可以直接供机器使用的程序设计语言；机器相关；低级语言；执行速度快。汇编语言：用助记符代的机器指令；必须经过“汇编”过程，将汇编程序翻译为机器程序；机器相关；低级语言；执行速度快，但比机器语言慢。高级语言：为更方便的编程，必须屏蔽细节，用人们喜欢的语法形式编制程序；机器无关；执行速度比低级语言慢，需要经过编译或解释
