信息技术与计算机文化

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1、计算机文化基础第一章第一章信息技术与计算机文化信息技术与计算机文化目录上一页下一页结 束第一章第一章信息技术与计算机文化信息技术与计算机文化1.1信息与信息技术信息与信息技术1.2计算机技术概述计算机技术概述1.3计算机中信息的表示计算机中信息的表示1.4计算机系统计算机系统1.5微型计算机系统微型计算机系统1.6多媒体技术基础多媒体技术基础8/24/20243计算机文化基础目录上一页下一页结 束1.1信息与信息技术信息与信息技术1.1.1信息与数据1.1.2信息技术1.1.3信息社会1.1.4“计算机文化”的内涵返回8/24/20244计算机文化基础目录上一页下一页结 束1.1.1信息与数据

2、信息与数据美美国国数数学学家家维维纳纳认认为为：信信息息是是我我们们在在适适应应外外部部世世界界、感感知知外外部部世世界界的的过过程程中中与与外外部部世世界界交换的内容。交换的内容。信息论的创始人美国数学家香农则认为：信息论的创始人美国数学家香农则认为：信息是能够用来消除不确定性的东西。信息是能够用来消除不确定性的东西。一一般般认认为为：信信息息是是在在自自然然界界、人人类类社社会会和和人人类类思思维维活活动动中中普普遍遍存存在在的的一一切切物物质质和和事事物物的的属性。属性。返回8/24/20245计算机文化基础目录上一页下一页结 束数据的定义数据的定义所所谓谓数数据据，是是指指存存储储在在

3、某某种种媒媒体体上上可可以以加加以以鉴鉴别别的的符符号号资资料料。这这里里所所说说的的符符号号，不不仅仅指指文文字字、字字母母、数数字字，还还包包括括了了图图形形、图图像、音频与视频等多媒体数据。像、音频与视频等多媒体数据。信息与数据的区别信息与数据的区别在在一一般般用用语语中中，信信息息与与数数据据并并没没有有严严格格的的区区分分。但但是是，从从信信息息科科学学的的角角度度来来看看，它它们们是是不不等等同同的的，数数据据是是信信息息的的具具体体表表现现形形式式，是是信信息息的的载载体体，而而信信息息是是对对数数据据进进行行加加工工得得到到的的结结果果，它它可可以以影影响响到到人人们们的的行行

4、为为、决决策策，或对客观事物的认知。或对客观事物的认知。返回8/24/20246计算机文化基础目录上一页下一页结 束1.1.2信息技术信息技术定义定义信息技术是指人们获取、存储、传递、处理、信息技术是指人们获取、存储、传递、处理、开发和利用信息资源的相关技术。开发和利用信息资源的相关技术。现代信息处理技术现代信息处理技术现代信息处理技术由传感技术、计算机技术、现代信息处理技术由传感技术、计算机技术、通信技术、网络技术等多种不同技术构成。通信技术、网络技术等多种不同技术构成。信息的符号化就是数据，所以数据是信息的信息的符号化就是数据，所以数据是信息的具体表示形式。具体表示形式。返回8/24/20

5、247计算机文化基础目录上一页下一页结 束1.1.3信息社会信息社会从从20世世纪纪90年年代代开开始始，随随着着计计算算机机的的普普及及和和计计算算机机网网络络的的高高速速发发展展，人人类类开开始始进进入入信信息息社社会会，也称信息化社会也称信息化社会。定定义义：是是指指以以信信息息活活动动为为社社会会发发展展的的基基本本活活动动，以以信信息息经经济济为为主主导导经经济济，以以信信息息技技术术为为技技术术基基础础，以以信信息息文文化化改改变变人人类类教教育育、生生活活和和工工作作方方式以及价值观念的新兴社会形态。式以及价值观念的新兴社会形态。信信息息作作为为继继物物质质和和能能源源之之后后的

6、的第第三三资资源源，在在社社会会发发展展中中起起着着主主导导作作用用，当当今今社社会会的的主主导导产产业业将从传统工业转向信息产业和知识产业。将从传统工业转向信息产业和知识产业。返回8/24/20248计算机文化基础目录上一页下一页结 束1.1.4“计算机文化计算机文化”的内涵的内涵1.文化的定义文化的定义所谓文化，是人类在物质和精神两方面具所谓文化，是人类在物质和精神两方面具有整体性的创造力的表现，是人类对客观世界整有整体性的创造力的表现，是人类对客观世界整体性把握的一种能力，也是人类进步的一种标志。体性把握的一种能力，也是人类进步的一种标志。核心是核心是:观念和价值观念和价值返回8/24/

7、20249计算机文化基础目录上一页下一页结 束2.文化具有的基本属性文化具有的基本属性广广泛泛性性：既既涉涉及及全全社社会会的的每每一一个个人人、每每一一个个家家庭庭，又又涉涉及及全全社社会会的的每每一一个个行行业业、每每一一个个应应用领域。用领域。 传传递递性性：这这种种事事物物应应当当具具有有传传递递信信息息和和交交流流思想的功能。思想的功能。 教教育育性性：这这种种事事物物应应能能成成为为存存储储知知识识和和获获取取知识的手段。知识的手段。 深深刻刻性性：不不是是给给社社会会某某一一方方面面带带来来变变革革，而而是给整个社会带来全面、深刻的根本性变革。是给整个社会带来全面、深刻的根本性变

8、革。 返回8/24/202410计算机文化基础目录上一页下一页结 束3.计算机文化计算机文化计算机文化的提法最早出现在计算机文化的提法最早出现在20世纪世纪80年代初，在瑞士洛桑召开的第三届世界计算年代初，在瑞士洛桑召开的第三届世界计算机教育大会上机教育大会上。定义：就是以计算机为核心，集网络文定义：就是以计算机为核心，集网络文化、信息文化、多媒体文化为一体，并对社化、信息文化、多媒体文化为一体，并对社会生活和人类行为产生广泛、深远影响的新会生活和人类行为产生广泛、深远影响的新型文化。型文化。计算机文化是人类文化发展的四个里程计算机文化是人类文化发展的四个里程碑之一（前三个分别为：语言的产生、

9、文字碑之一（前三个分别为：语言的产生、文字的使用与印刷术的发明）。的使用与印刷术的发明）。返回8/24/202411计算机文化基础目录上一页下一页结 束1.2计算机技术概述计算机技术概述1.2.1计算机的起源与发展计算机的起源与发展1.2.2计算机的特点及分类计算机的特点及分类1.2.3计算机的应用计算机的应用1.2.4计算机的发展趋势计算机的发展趋势返回8/24/202412计算机文化基础目录上一页下一页结 束1.2.1计算机的起源与发展计算机的起源与发展1.计算机的起源计算机的起源第第 一一 台台 真真 正正 意意 义义 上上 的的 数数 字字 电电 子子 计计 算算 机机ENIAC（ E

10、lectronic Numerical Integrator AndCalculator）于于1946年年2月月在在美美国国的的宾宾夕夕法法尼尼亚亚大大学学正式投入运行，用十进制计算正式投入运行，用十进制计算计算工具计算工具 对数计算尺对数计算尺机械计算机机械计算机 通用数字通用数字 计算机计算机 ENIAC ENIAC 图1 计算机起源返回8/24/202413计算机文化基础目录上一页下一页结 束图2 第一台电子管计算机（ENIAC） 返回8/24/202414计算机文化基础目录上一页下一页结 束2.计算机的发展计算机的发展年代年代名称名称元件元件语言语言应用应用第一代19461957电子管

11、计算机电子管机器语言汇编语言科学计算第二代19581964晶体管计算机晶体管高级程序设计语言数据处理第三代19651970集成电路计算机中小规模集成电路高级程序设计语言广泛应用到各个领域第四代1970年现在集成电路计算机集成电路面向对象的高级语言网络时代第五代未来计算机光量子、DNA等表表1 1 计算机的发展计算机的发展返回8/24/202415计算机文化基础目录上一页下一页结 束1.2.2计算机的特点及分类计算机的特点及分类1.计算机的特点计算机的特点1）运算速度快）运算速度快2）存储容量大）存储容量大3）通用性强）通用性强4）工作自动化）工作自动化5）精确性高）精确性高返回8/24/202

12、416计算机文化基础目录上一页下一页结 束2.计算机的分类计算机的分类按处理的对象按处理的对象划分划分模拟计算机、数字计算机和混模拟计算机、数字计算机和混合计算机合计算机根据计算机的根据计算机的用途划分用途划分专用计算机和通用计算机两种专用计算机和通用计算机两种根据计算机的根据计算机的规模划分规模划分巨型机、大型机和中型机、小巨型机、大型机和中型机、小型机、微型机和工作站等型机、微型机和工作站等表表2 2 计算机的分类计算机的分类返回8/24/202417计算机文化基础目录上一页下一页结 束1.2.3计算机的应用计算机的应用1.科学计算科学计算科科学学计计算算是是指指科科学学和和工工程程中中的

13、的数数值值计计算算。与与理理论论研研究究、科科学学实实验验一一起起成成为为当当代代科科学学研研究究的三种主要方法。的三种主要方法。2.信息管理信息管理是是指指非非数数值值形形式式的的数数据据处处理理，是是指指以以计计算算机机技技术术为为基基础础，对对大大量量数数据据进进行行加加工工处处理理，形成有用的信息。形成有用的信息。返回8/24/202418计算机文化基础目录上一页下一页结 束3.过程控制过程控制又又称称实实时时控控制制，指指用用计计算算机机及及时时采采集集检检测测数数据据，按按最最佳佳值值迅迅速速地地对对控控制制对对象象进进行自动控制或自动调节。行自动控制或自动调节。4.计算机辅助系统

14、计算机辅助系统指指通通过过人人机机对对话话，使使计计算算机机辅辅助助人人们们进进行行设设计计、加加工工、计计划划和和学学习习等等工工作作。如如CAD、CAM、CBE、CAT等。等。返回8/24/202419计算机文化基础目录上一页下一页结 束5.人工智能人工智能人人工工智智能能（AI，ArtificialIntelligence）是是研研究究怎怎样样让让计计算算机机做做一一些些通通常常认认为为需需要要智智能能才才能能做做的的事事情情，又又称称机机器器智智能能，主主要要研研究究智智能能机机器器所所执执行行的的通通常常是是人人类类智智能能的的功功能能，如如判判断断、推推理理、证证明明、识识别别、感

15、感知知、理理解解、设设计计思思考考、规规划划、学学习和问题求解等思维活动。习和问题求解等思维活动。返回8/24/202420计算机文化基础目录上一页下一页结 束6.计算机网络与通信计算机网络与通信利用通讯技术，将不同地理位置的计算机互利用通讯技术，将不同地理位置的计算机互联，可以实现世界范围内的信息资源共享，并能联，可以实现世界范围内的信息资源共享，并能交互式地交流信息。交互式地交流信息。返回8/24/202421计算机文化基础目录上一页下一页结 束1.2.4计算机的发展趋势计算机的发展趋势1.巨型化巨型化2.微型化微型化3.网格化网格化4.智能化智能化5.多媒体化多媒体化返回8/24/202

16、422计算机文化基础目录上一页下一页结 束1.巨型化：指研制速度更快的、存储量更大的巨型化：指研制速度更快的、存储量更大的和功能更强大的巨型计算机。和功能更强大的巨型计算机。2.微型化：指利用微电子技术和超大规模集成微型化：指利用微电子技术和超大规模集成电路技术，把计算机的体积进一步缩小，价格进一电路技术，把计算机的体积进一步缩小，价格进一步降低。步降低。返回8/24/202423计算机文化基础目录上一页下一页结 束3. 网格化网格化网网格格（Grid）技技术术可可以以更更好好地地管管理理网网上上的的资资源源，它它把把整整个个互互联联网网虚虚拟拟成成一一台台空空前前强强大大的的一一体体化化信信

17、息息系系统统，犹犹如如一一台台巨巨型型机机，在在这这个个动动态态变变化化的的网网络络环环境境中中，实实现现计计算算资资源源、存存储储资资源源、数数据据资资源源、信信息息资资源源、知知识识资资源源、专专家家资资源源的的全全面面共共享享，从从而而让让用用户户从从中中享享受受可可灵灵活活控控制制的的、智智能能的的、协协作作式式的的信信息息服服务务，并并获获得得前前所未有的使用方便性和超强能力。所未有的使用方便性和超强能力。 返回8/24/202424计算机文化基础目录上一页下一页结 束4. 智能化智能化计计算算机机智智能能化化是是指指使使计计算算机机具具有有模模拟拟人人的的感感觉觉和和思思维维过过程

18、程的的能能力力。智智能能化化的的研研究究包包括括模模拟拟识识别别、物物形形分分析析、自自然然语语言言的的生生成成和和理理解解、博博弈弈、定定理理自自动动证证明明、自自动动程程序序设设计计、专家系统、学习系统和智能机器人等等。专家系统、学习系统和智能机器人等等。 返回8/24/202425计算机文化基础目录上一页下一页结 束1.3计算机中信息的表示计算机中信息的表示1.3.1数制及其转换数制及其转换进位计数制：用进位的方法进行计数的数制，进位计数制：用进位的方法进行计数的数制，简称进制简称进制。数码：一组用来表示某种数制的符号。如：数码：一组用来表示某种数制的符号。如：1、2、3、4、A、B、C

19、、等。等。基数：数制所使用的数码个数称为基数：数制所使用的数码个数称为“基数基数”或或“基基”，常用，常用“R”表示，称表示，称R进制。如二进制进制。如二进制的数码是：的数码是：0、1，基，基为为2。位权：指数码在不同位置上的权值。在进位位权：指数码在不同位置上的权值。在进位计数制中，处于不同数位的数码代表的数值不同。计数制中，处于不同数位的数码代表的数值不同。例如十进制例如十进制数数111，个位数上的，个位数上的1权值为权值为100，十位，十位数上的数上的1权值为权值为101，百位数上的，百位数上的1权值为权值为102。8/24/202426计算机文化基础目录上一页下一页结 束1.常用的进位

20、计数制常用的进位计数制1）十进制（）十进制（DecimalSystem）由由0、1、2、8、9十个数码组成，即基数为十个数码组成，即基数为10。特。特点为：逢十进一，借一当十。点为：逢十进一，借一当十。2）二进制（）二进制（BinarySystem）由由0、1两个数码组成，即基数为两个数码组成，即基数为2。二进制的特点为：。二进制的特点为：逢二进一，借一当二。逢二进一，借一当二。3）八进制）八进制（OctalSystem）由由0、1、2、3、4、5、6、7八个数码组成，即基数为八个数码组成，即基数为8。八进制的特点为：逢八进一，借一当八。八进制的特点为：逢八进一，借一当八。4）十六进制）十六进

21、制（HexadecimalSystem）由由0、1、2、9、A、B、C、D、E、F十六个数码十六个数码组成，即基数为组成，即基数为16。十六进制的特点为：逢十六进一，借。十六进制的特点为：逢十六进一，借一当十六。一当十六。8/24/202427计算机文化基础目录上一页下一页结 束表表3 十进制、二进制、八进制、十六进制之间的对应关系十进制、二进制、八进制、十六进制之间的对应关系十进制二进制八进制十六进制十进制二进制八进制十六进制000091001119111110101012A2102211101113B3113312110014C41004413110115D51015514111016E6

22、1106615111117F7111771610000201081000108171000121118/24/202428计算机文化基础目录上一页下一页结 束2.数制的转换数制的转换1）二进制、八进制、十六进制数转化为十进制数）二进制、八进制、十六进制数转化为十进制数对于任何一个二进制数、八进制数、十六进制数，可对于任何一个二进制数、八进制数、十六进制数，可以写出它的按权展开式，再按十进制进行计算即可转换以写出它的按权展开式，再按十进制进行计算即可转换为十进制数。为十进制数。例如：例如：（1111.11）2=123+122+121+120+12-1+12-2=15.75（A10B.8）16=1

23、0163+1162+0161+11160+816-1=41227.5注意：在不至于产生歧义时，可以不注明十进制数的进注意：在不至于产生歧义时，可以不注明十进制数的进制，如上例。制，如上例。8/24/202429计算机文化基础目录上一页下一页结 束2）十进制数转化为二进制数）十进制数转化为二进制数十十进进制制数数的的整整数数部部分分和和小小数数部部分分在在转转换换时时需作不同的计算，分别求值后再组合。需作不同的计算，分别求值后再组合。整整数数部部分分采采用用除除2取取余余法法，即即逐逐次次除除以以2，直直至至商商为为0，得得出出的的余余数数倒倒排排，即即为为二二进进制制各各位位的的数数码码。小小

24、数数部部分分采采用用乘乘2取取整整法法，即即逐逐次次乘乘以以2，从从每每次次乘乘积积的的整整数数部部分分得得到到二二进进制制数数各各位位的的数码。数码。8/24/202430计算机文化基础目录上一页下一页结 束例：将十进制数例：将十进制数100.125转化为二进制数。转化为二进制数。先对整数先对整数100进行转换：进行转换：由上得出，由上得出，100D = 1100100B 8/24/202431计算机文化基础目录上一页下一页结 束对于小数部分对于小数部分0.125的转换：的转换：0.1252=0.2500a-10.252=0.50a-20.52=11a-3由上得出，由上得出，0.125D=0

25、.001B。将整数和小数部分组合，得出：将整数和小数部分组合，得出：100.125D=1100100.001B。8/24/202432计算机文化基础目录上一页下一页结 束3）二进制数与八进制数的相互转换）二进制数与八进制数的相互转换方法：将二进制数从小数点开始，对二进制方法：将二进制数从小数点开始，对二进制整数部分向左整数部分向左每每3位分成一组，对二进制小数部位分成一组，对二进制小数部分向右每分向右每3位分成一组，不足位分成一组，不足3位的分别向高位或位的分别向高位或低位补低位补0凑成凑成3位。每一组有位。每一组有3位二进制数，分别位二进制数，分别转换成八进制数码中的一个数字，全部连接起来转

26、换成八进制数码中的一个数字，全部连接起来即可。即可。8/24/202433计算机文化基础目录上一页下一页结 束例：把二进制例：把二进制数数11111101.101转化为八进制数。转化为八进制数。二二进进制制3位分位分组组011111101101转换为转换为八八进进制数制数3755所以，所以，11111101.101B = 375.5O。反过来，将八进制数转换成二进制数，只要将每一反过来，将八进制数转换成二进制数，只要将每一位八进制数转换成相应的位八进制数转换成相应的3位二进制数，依次连接位二进制数，依次连接起来即可。起来即可。8/24/202434计算机文化基础目录上一页下一页结 束4）二进制

27、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二进制数转换成十六进制数，只要把每二进制数转换成十六进制数，只要把每4位分成一组，再分别转换成十六进制数码位分成一组，再分别转换成十六进制数码中的一个数字，不足中的一个数字，不足4位的分别向高位或低位的分别向高位或低位补位补0凑成凑成4位，全部连接起来即可。反之，位，全部连接起来即可。反之，十六进制数转换成二进制数，只要将每一位十六进制数转换成二进制数，只要将每一位十六进制数转换成十六进制数转换成4位二进制数，依次连接位二进制数，依次连接起来即可。起来即可。8/24/202435计算机文化基础目录上一页下一页结 束例：将例：将101100

28、01.101B转换为十六进制数。转换为十六进制数。二二进进制制4位分位分组组101100011010转换为转换为十六十六进进制数制数B1A所以，所以，10110001.101 B = B1.AH。8/24/202436计算机文化基础目录上一页下一页结 束3.二进制的运算规则二进制的运算规则1）算术运算规则）算术运算规则加法规则：加法规则：0+0=0；0+1=1；1+0=1；1+1=10（向高位有进位）（向高位有进位）减法规则：减法规则：0- -0=0；10- -1=1（向高位借位）；（向高位借位）；1- -0=1；1- -1=0乘法规则：乘法规则：00=0；01=0；10=0；11=1除法规则

29、除法规则：0/1=0；1/1=12）逻辑运算规则）逻辑运算规则逻辑与运算（逻辑与运算（AND）：）：00=0；01=0；10=0；11=1逻辑或运算（逻辑或运算（OR）：）：00=0；01=1；10=1；11=1逻辑非运算（逻辑非运算（NOT）：）：；逻辑异或运算（逻辑异或运算（XOR）：）：0 0=0；0 1=1；1 0=1；1 1=0逻辑异或运算即实现按位加的功能，只有当两个逻辑值不相同时，结逻辑异或运算即实现按位加的功能，只有当两个逻辑值不相同时，结果才果才为为1。8/24/202437计算机文化基础目录上一页下一页结 束1.3.2信息的编码信息的编码1.计算机中数据的单位计算机中数据的

30、单位1）位）位（bit）简记为简记为b，也称为比特，是计算机存储数据的最小单也称为比特，是计算机存储数据的最小单位。一个二进制位只能表示位。一个二进制位只能表示0或或1，2）字节（）字节（Byte）字节来自英文字节来自英文Byte，简记为简记为B。规定规定1B=8bit。1KB=210B，1MB=220B，1GB=230B，1TB=240B 3）字（字（Word）一个字通常由一个字节或若干个字节组成。一个字通常由一个字节或若干个字节组成。字长是计算机一次所能处理的实际位数长度，所以字长是字长是计算机一次所能处理的实际位数长度，所以字长是衡量计算性能的一个重要指标。衡量计算性能的一个重要指标。8

31、/24/202438计算机文化基础目录上一页下一页结 束2.数值的表示数值的表示通常规定一个数的最高位作为符号位，通常规定一个数的最高位作为符号位，“0”表示正，表示正，“1”表示负。表示负。例如例如+127的真值是的真值是011111111，-127的的真值是真值是111111111。十十进进制数制数2398421编码编码0010001110018/24/202439计算机文化基础目录上一页下一页结 束3.文字信息的表示文字信息的表示1）字字符符编编码码：目目前前采采用用的的字字符符编编码码主主要要是是ASCII码码，它它是是AmericanStandardCodeforInformatio

32、nInterchange的的缩缩写写（美美国国标标准准信信息息交交换换代代码码），已已被被国国际际标标准准化化组组织织ISO采采纳纳，作作为为国国际际通通用用的的信信息息交交换换标标准准代代码码。ASCII码码是是一一种种西西文文机机内内码码，有有7位位ASCII码码和和8位位ASCII码码两两种种，7位位ASCII码码称称为为标标准准ASCII码码，8位位ASCII码码称称为为扩扩展展ASCII码码。7位位标标准准ASCII码码用用一一个个字字节节（8位位）表表示示一一个个字字符符，并并规规定定其其最最高高位位为为0，实实际际只只用用到到7位位，因因此此可可表表示示128个个不不同同字字符符

33、。同一个字母的同一个字母的ASCII码值小写字母比大写字母大码值小写字母比大写字母大32。8/24/202440计算机文化基础目录上一页下一页结 束2）汉字编码）汉字编码（1）汉字交换码：）汉字交换码：由由于于汉汉字字数数量量极极多多，一一般般用用连连续续的的两两个个字字节节（16个个二二进进制制位位）来来表表示示一一个个汉汉字字。1980年年，我我国国颁颁布布了了第第一一个个汉汉字字编编码码字字符符集集标标准准，即即GB2312-80信信息息交交换换用用汉汉字字编编码码字字符符集集基基本本集集，该该标标准准编编码码简简称称国国标标码码，是是我我国国大大陆陆地地区区及及新新加加坡坡等等海海外外

34、华华语语区区通通用用的的汉汉字字交交换换码码。GB2312-80收收录录了了6763个个汉汉字字，以及以及682符号，共符号，共7445个字符，奠定了中文信息处理的基础。个字符，奠定了中文信息处理的基础。8/24/202441计算机文化基础目录上一页下一页结 束（2）汉字机内码：）汉字机内码：国国标标码码GB2312不不能能直直接接在在计计算算机机中中使使用用，以以为为它它没没有有考考虑虑与与基基本本的的信信息息交交换换代代码码ASCII码码的的冲冲突突。比比如如：“大大”的的国国标标码码是是3473H，与与字字符符组组合合“4S”的的ASCII相相同同,“嘉嘉,”的的汉汉字字编编码码为为3C

35、4EH,与与码码值值为为3CH和和4EH的的两两个个ASCII字字符符“”和和“N”混混淆淆。为为了了能能区区分分汉汉字字与与ASCII码码，在在计计算算机机内内部部表表示示汉汉字字时时把把交交换换码码（国国标标码码）两两个个字字节节最最高高位位改改为为1，称称为为“机机内内码码”。这这样样，当当某某字字节节的的最最高高位位是是1时时，必必须须和和下下一一个个最最高高位位同同样样为为1的的字字节节合合起起来来，代表一个汉字。代表一个汉字。8/24/202442计算机文化基础目录上一页下一页结 束（3）汉字字形码：）汉字字形码：所所谓谓汉汉字字字字形形码码实实际际上上就就是是用用来来将将汉汉字字

36、显显示示到到屏屏幕幕上上或或打打印到纸上所需要的图形数据。印到纸上所需要的图形数据。汉汉字字字字形形码码记记录录汉汉字字的的外外形形，是是汉汉字字的的输输出出形形式式。记记录录汉汉字字字字形形通通常常有有两两种种方方法法：点点阵阵法法和和矢矢量量法法，分分别别对对应应两两种种字字形形编编码码：点点阵阵码码和和矢矢量量码码。所所有有的的不不同同字字体体、字字号号的的汉汉字字字字形构成汉字库。形构成汉字库。点点阵阵码码是是一一种种用用点点阵阵表表示示汉汉字字字字形形的的编编码码，它它把把汉汉字字按按字字形形排排列列成成点点阵阵，一一个个1616点点阵阵的的汉汉字字要要占占用用32个个字字节节，一一

37、个个3232点点阵阵的的汉汉字字则则要要占占用用128字字节节，而而且且点点阵阵码码缩缩放放困困难难且且容易失真。容易失真。8/24/202443计算机文化基础目录上一页下一页结 束（4）汉字输入码：）汉字输入码：将将汉汉字字通通过过键键盘盘输输入入到到计计算算机机采采用用的的代代码码称称为为汉汉字字输输入入码码，也也称称为为汉汉字字外外部部码码（外外码码）。汉汉字字输输入入码码的的编编码码原原则则应应该该易易于于接接受受、学学习习、记记忆忆和和掌掌握握，码码长长尽尽可可能能短。短。目目前前我我国国的的汉汉字字输输入入码码编编码码方方案案已已有有上上千千种种，但但是是在在计计算算机机上上常常用

38、用的的有有几几种种，根根据据编编码码规规则则，这这些些汉汉字字输输入码可分为流水码、音码、形码和音形结合码四种。入码可分为流水码、音码、形码和音形结合码四种。返回8/24/202444计算机文化基础目录上一页下一页结 束1.4计算机系统计算机系统一个完整的计算机系统由硬件系统和软一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。件系统两大部分组成。1.4.1计算机硬件系统计算机硬件系统1.4.2计算机软件系统计算机软件系统返回8/24/202445计算机文化基础目录上一页下一页结 束1.4.1计算机硬件系统计算机硬件系统冯冯诺诺依依曼曼（VonNeumann）提提出出的的存存储储程程序序工

39、工作作原原理理决决定定了了计计算算机机硬硬件件系系统统的的五五个个基基本组成部分本组成部分图3 硬件系统五大组成部分框图 返回8/24/202446计算机文化基础目录上一页下一页结 束 硬件指的是计算机系统中由电子、机械和光电硬件指的是计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种计算机部件和计算机设备。这些元件等组成的各种计算机部件和计算机设备。这些部件和设备依据计算机系统结构的要求，构成一个部件和设备依据计算机系统结构的要求，构成一个有机整体，称为计算机硬件系统。有机整体，称为计算机硬件系统。 未配置任何软件的计算机叫裸机，它是计算机未配置任何软件的计算机叫裸机，它是计算机完成工作的物质基

40、础。完成工作的物质基础。返回8/24/202447计算机文化基础目录上一页下一页结 束1.输入设备输入设备常常用用的的输输入入设设备备有有：鼠鼠标标器器、键键盘盘、扫扫描描仪仪、数数字字化化仪仪、数数码码摄摄像像机机、条条形形码码阅阅读读器器、数码相机数码相机、A/D转换器等转换器等返回8/24/202448计算机文化基础目录上一页下一页结 束2.运算器运算器运运算算器器负负责责对对信信息息进进行行加加工工和和运运算算，它它的的速速度度决决定定了了计计算算机机的的运运算算速速度度。参参加加运运算算的的数数（称称为为操操作作数数）由由控控制制器器指指示示从从存储器或寄存器中取出到运算器。存储器或

41、寄存器中取出到运算器。返回8/24/202449计算机文化基础目录上一页下一页结 束3.控制器控制器控控制制器器是是整整个个计计算算机机系系统统的的控控制制中中心心，它它指指挥挥计计算算机机各各部部分分协协调调工工作作，保保证证计计算算机机按按照照预预先先规规定定的的目目标标和和步步骤骤有有条条不不紊紊地地进进行行操操作作及及处理。处理。通通常常把把控控制制器器和和运运算算器器合合称称为为中中央央处处理理器器（CPU，CentralProcessingUnit）。它它是是计计算算机机的的核核心心部部件件，它它的的工工作作速速度度和和计计算算精精度度等等性性能对计算机的整体性能有决定性的影响。能

42、对计算机的整体性能有决定性的影响。返回8/24/202450计算机文化基础目录上一页下一页结 束4.存储器存储器存存储储器器是是具具有有“记记忆忆”功功能能的的设设备备，由由具具有有两两种种稳稳定定状状态态的的物物理理器器件件（也也称称为为记记忆忆元元件件）来来存储信息。存储信息。存存储储器器分分为为两两大大类类：内内存存储储器器和和外外存存储储器器，简简称称内内存存和和外外存存。内内存存储储器器又又称称为为主主存存储储器器，外外存储器又称为辅助存储器。存储器又称为辅助存储器。返回8/24/202451计算机文化基础目录上一页下一页结 束存储器内存储器外存储器ROM（ReadOnlyMemor

43、y）RAM（RandomAccessMemory）Cache磁盘（硬盘、软盘）光盘（CD-ROM、CD-RW、DVD、MO）闪存（CF卡、MMC卡，SD卡）磁带 图4 存储器分类 8/24/202452计算机文化基础目录上一页下一页结 束5.输出设备输出设备输输出出设设备备是是指指从从计计算算机机中中输输出出信信息息的设备。的设备。最最常常用用的的输输出出设设备备是是显显示示器器、打打印印机机和和音音箱箱，还还有有绘绘图图仪仪、各各种种数数模模转转换换器器（D/A）等。等。从从信信息息的的输输入入输输出出角角度度来来说说，磁磁盘盘驱驱动动器器和和磁磁带带机机既既可可以以看看作作输输入入设设备备

44、，又又可可以看作输出设备。以看作输出设备。返回8/24/202453计算机文化基础目录上一页下一页结 束1.4.2计算机软件系统计算机软件系统输入计算机的信息一般有两类，一类称为输入计算机的信息一般有两类，一类称为数据，一类称为程序数据，一类称为程序返回8/24/202454计算机文化基础目录上一页下一页结 束2.计算机软件基础计算机软件基础软件是指使计算机运行所需的程序、数据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。和有关的文档的总和。返回8/24/202455计算机文化基础目录上一页下一页结 束3.程序设计语言程序设计语言数据结构和算法是程序最主要的两个方面，通数据结构和算法

45、是程序最主要的两个方面，通常可以认为常可以认为“程序程序=算法算法+数据结构数据结构”。2）程序设计语言）程序设计语言程序设计语言可以分为机器语言、汇编语言和程序设计语言可以分为机器语言、汇编语言和高级语言三类。高级语言三类。返回8/24/202456计算机文化基础目录上一页下一页结 束1.5微型计算机系统1.5.1微型计算机分类1.5.2微机的主要性能指标1.5.3常见微型计算机的硬件设备返回8/24/202457计算机文化基础目录上一页下一页结 束1.5.1微型计算机分类微型计算机分类微型计算机按其性能、结构、技术特点等可分微型计算机按其性能、结构、技术特点等可分为为:（1）单片机：将微处

46、理器）单片机：将微处理器（CPU）、）、一定容量的一定容量的存储器以及存储器以及I/O接口电路等集成在一个芯片上，接口电路等集成在一个芯片上，就构成了单片机。就构成了单片机。（2）单板机：将微处理器、存储器）单板机：将微处理器、存储器、I/O接口电路接口电路安装在一块印刷电路板上，就成为单板机。安装在一块印刷电路板上，就成为单板机。（3）PC（PersonalComputer，个人计算机）：个人计算机）：供单个用户使用的微机一般称为供单个用户使用的微机一般称为PC，是目前使是目前使用最多的一种微机。用最多的一种微机。（4）便携式微机：便携式微机大体包括笔记本计）便携式微机：便携式微机大体包括笔

47、记本计算机和个人数字助理算机和个人数字助理(PDA）等。等。返回8/24/202458计算机文化基础目录上一页下一页结 束1.5.2微机的主要性能指标微机的主要性能指标1.主频主频主频即时钟频率，是指计算机主频即时钟频率，是指计算机CPU在单位时在单位时间内发出的脉冲数，它在很大程度上决定了计算间内发出的脉冲数，它在很大程度上决定了计算机的运算速度，主频的单位是赫兹（机的运算速度，主频的单位是赫兹（Hz）。）。2.字长字长字长是指计算机的运算部件能同时处理的二字长是指计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数，它与计算机的功能和用途有很进制数据的位数，它与计算机的功能和用途有很大的关系大的关

48、系。返回8/24/202459计算机文化基础目录上一页下一页结 束3.内核内核Intel和和AMD分分别别推推出出了了双双核核心心处处理理器器PentiumD和和Athlon64X2。4.内存容量内存容量内存容量是指内存储器中能存储信息的总字节数。内存容量是指内存储器中能存储信息的总字节数。5.运算速度运算速度单单位位是是MIPS（MillionInstructionsPerSecond，每每秒秒106条条指指令令）和和BIPS（Billion Instructions PerSecond，每秒每秒109条指令）。条指令）。返回8/24/202460计算机文化基础目录上一页下一页结 束1.5.

49、3常见微型计算机的硬件设备常见微型计算机的硬件设备返回8/24/202461计算机文化基础目录上一页下一页结 束1.微处理器微处理器是将运微处理器是将运算器、控制器、高速算器、控制器、高速内部缓存集成在一起内部缓存集成在一起的超大规模集成电路的超大规模集成电路芯片，是计算机中最芯片，是计算机中最重要的核心部件。重要的核心部件。图图5中上面是中上面是p4，下面是一种汽车用下面是一种汽车用微处理器微处理器RS1000。图5 微处理器返回8/24/202462计算机文化基础目录上一页下一页结 束2.存储器微微机机中中的的内内存存一一般般指指随机存储器随机存储器( (RAM) )。目目前前常常用用的的

50、内内存存有有SDRAM和和DDRSDRAM两种。两种。图6 内存返回8/24/202463计算机文化基础目录上一页下一页结 束3.微机常见总线标准微机常见总线标准1）PCI总线总线2）AGP总线总线3）USB总线总线4）IEEE1394总线总线返回8/24/202464计算机文化基础目录上一页下一页结 束4.主板主板主主板板是是微微型型计计算算机机系系统统中中最最大大的的一一块块电电路路板板，有有时时又又称称为为母母板板或或系系统统板板，是是一一块块带带有有各各种种插插口口的的大大型型印印刷刷电电路路板板（PCB）。它它将将主主机机的的CPU芯芯片片、存存贮贮器器芯芯片片、控控制制芯芯片片、R

51、OMBIOS芯芯片片等等结结合合在在一一起。起。图7 主板返回8/24/202465计算机文化基础目录上一页下一页结 束5.输入设备输入设备输入设备是将原始信息转化为计算机能接受输入设备是将原始信息转化为计算机能接受的二进制数，以便计算机能够处理的设备。的二进制数，以便计算机能够处理的设备。键盘 鼠标 数码相机 图8 输入设备返回8/24/202466计算机文化基础目录上一页下一页结 束6.输出设备输出设备输出设备有显示器、打印机、绘图仪和音箱输出设备有显示器、打印机、绘图仪和音箱等。等。1）显示系统）显示系统:包括显示器和显示适配器（又包括显示器和显示适配器（又称显示卡）称显示卡）显示器 显

52、示卡 图9 输出设备返回8/24/202467计算机文化基础目录上一页下一页结 束2）打印机）打印机点阵点阵( (针式针式 ) )打印机打印机 喷墨打印机喷墨打印机 激光打印机激光打印机 图10 打印机返回8/24/202468计算机文化基础目录上一页下一页结 束3）声音系统）声音系统音音频频信信号号是是连连续续的的模模拟拟信信号号，而而电电脑脑处处理理的的只只能能是是数数字字信信号号，因因此此，电电脑脑要要对对音音频频信信号号进进行行处处理理，首首先先必必须须进进行行模模/数数（A/D）的的转转换换。这这个个转转换换过过程程实实际际上上就就是是对对音音频频信信号号的的采采样样和和量量化化过过

53、程程，即即把把时时间间上上连连续续的的模模拟拟信信号号转转变变为为时时间间上上不不连连续续的的数数字字信信号号，只只要要在在连连续续量量上上等等间间隔隔地地取取足足够够多多的的点点，就就能能逼逼真真地地模模拟拟出出原原来来的的连连续续量量。这这个个“取取点点”的的过过程程我我们们称称为为采采样样（Sampling），采采样样精度越高（精度越高（“取点取点”越多）数字声音越逼真。越多）数字声音越逼真。返回8/24/202469计算机文化基础目录上一页下一页结 束采样频率是指每秒钟对音频信号的采样次数。采样频率是指每秒钟对音频信号的采样次数。单位时间内采样次数越多，即采样频率越高，数单位时间内采样

54、次数越多，即采样频率越高，数字信号就越接近原声。采样频率只要达到信号最字信号就越接近原声。采样频率只要达到信号最高频率的两倍，就能精确描述被采样的信号。一高频率的两倍，就能精确描述被采样的信号。一般来说，人耳的听力范围般来说，人耳的听力范围在在20Hz到到20kHz之间，之间，因此，只要采样频率达到因此，只要采样频率达到40kHz，就可以满足人就可以满足人们的要求。现时大多数声卡的采样频率都已达到们的要求。现时大多数声卡的采样频率都已达到44.1kHz或或48kHz，即达到所谓即达到所谓的的CD音质水平了。音质水平了。返回8/24/202470计算机文化基础目录上一页下一页结 束1.6多媒体技

55、术基础多媒体技术基础随随着着微微电电子子、计计算算机机、通通信信和和数数字字化化声声像像技技术术飞飞速速发发展展，计计算算机机处处理理的的信信息息已已经经由由原原来来只只能能处处理理字字符符信信息息，发发展展到到可可以以处处理理声声音音、图图像像、视视频频等等多多种种形形式式的的信信息息，作作为为综综合合处处理理多多种种媒媒体体的的计计算算机机多多媒媒体体技技术术也也得得到到了了迅迅速速的的发发展展，并并加加速速了了计计算算机机进进入家庭和社会生活的各个领域的速度。入家庭和社会生活的各个领域的速度。1.6.1多媒体技术概述多媒体技术概述1.6.2多媒体技术研究的主要内容多媒体技术研究的主要内容

56、返回8/24/202471计算机文化基础目录上一页下一页结 束1.6.1多媒体技术概述多媒体技术概述1.媒体和多媒体媒体和多媒体媒媒体体（Media）是是指指信信息息表表示示和和传传播播的的载载体体。例例如如，文文字字、声声音音、图图形形和和图图像像等等都都是是媒媒体体，它它们们向向人人们们传传递递各各种种信信息息。多多媒媒体体（Multimedia）是是多多种媒体的综合。种媒体的综合。返回8/24/202472计算机文化基础目录上一页下一页结 束2.多媒体技术和多媒体计算机多媒体技术是把数字、文字、声音、图多媒体技术是把数字、文字、声音、图形、图像和动画等各种媒体有机组合起来，形、图像和动画

57、等各种媒体有机组合起来，利用计算机、通信和广播电视技术，使它们利用计算机、通信和广播电视技术，使它们建立起逻辑联系，并能进行加工处理的技术。建立起逻辑联系，并能进行加工处理的技术。返回8/24/202473计算机文化基础目录上一页下一页结 束多媒体技术有两层含义：（1）计算机以预先编制好的程序控制多种信息载）计算机以预先编制好的程序控制多种信息载体，如体，如CD、VCD、DVD、录像机、立体声设备录像机、立体声设备等。等。（2）计算机处理信息种类的能力，即能把数字、）计算机处理信息种类的能力，即能把数字、文字、声音、图形、图像和动态视频信息集为一文字、声音、图形、图像和动态视频信息集为一体的能

58、力。当前指的多媒体技术即指此。体的能力。当前指的多媒体技术即指此。返回8/24/202474计算机文化基础目录上一页下一页结 束3.多媒体计算机系统的特点具具有有多多媒媒体体处处理理能能力力的的计计算算机机叫叫多多媒媒体计算机。体计算机。多多媒媒体体具具有有多多样样性性、实实时时性性、交交互互性性和集成性的特点。和集成性的特点。返回8/24/202475计算机文化基础目录上一页下一页结 束1）多媒体信息的多样性在多媒体技术中，计算机所处理的信息在多媒体技术中，计算机所处理的信息空间范围拓展了，不再局限于数值、文本、空间范围拓展了，不再局限于数值、文本、图形和特殊对待的图像，并且强调计算机与图形

59、和特殊对待的图像，并且强调计算机与声音、活动图像（或称为影像）相结合声音、活动图像（或称为影像）相结合。8/24/202476计算机文化基础目录上一页下一页结 束2）多媒体技术的集成性多多媒媒体体的的集集成成性性主主要要体体现现在在两两个个方方面面：一一是是多多媒媒体体信信息息的的集集成成，是是指指各各种种媒媒体体信信息息应应能能按按照照一一定定的的数数据据模模型型和和组组织织结结构构集集成成为为一一个个有有机机的的整整体体，以以便便媒媒体体的的充充分分共共享享和和操操作作使使用用；二二是是操操作作这这些些媒媒体体信信息息的的工工具具和和设设备备的的集集成成，是是指指与与多多媒媒体体相相关关的

60、的各各种种硬硬件件设设备备的的集集成成和和软软件件的的集集成成，为为多多媒媒体体系系统统的的开开发发和和实实现现建建立立一一个个理理想想的的集集成成环境，以提高多媒体的生产力。环境，以提高多媒体的生产力。返回8/24/202477计算机文化基础目录上一页下一页结 束3）多媒体系统的交互性多媒体系统采用人机对话方式，对计多媒体系统采用人机对话方式，对计算机中存储的各种信息进行查找、编辑及算机中存储的各种信息进行查找、编辑及同步播放，操作者可通过鼠标或菜单选择同步播放，操作者可通过鼠标或菜单选择自己感兴趣的内容。自己感兴趣的内容。返回8/24/202478计算机文化基础目录上一页下一页结 束4）多

61、媒体系统的实时性由于声音和图像都是和时间相关的，因由于声音和图像都是和时间相关的，因此，要求多媒体支持实时处理。这就要求多此，要求多媒体支持实时处理。这就要求多媒体系统在处理信息时，有着严格的时序要媒体系统在处理信息时，有着严格的时序要求和很高的速度要求。求和很高的速度要求。返回8/24/202479计算机文化基础目录上一页下一页结 束1.6.2多媒体技术研究的主要内容1.视频和音频数据的压缩和解压缩技术以视频和音频数据的压缩和解压缩技术以JPEG和和MPEG较常用。较常用。多媒体数据压缩和编码技术是多媒体技术中最为多媒体数据压缩和编码技术是多媒体技术中最为关键的核心技术。将模拟信号转换成计算

62、机能识别和关键的核心技术。将模拟信号转换成计算机能识别和处理的数字信号。数字化声音、图像和视频的数据量处理的数字信号。数字化声音、图像和视频的数据量非常大，存储和传输需要很大的空间和时间，须对多非常大，存储和传输需要很大的空间和时间，须对多媒体数据进行压缩编码，才能适合多媒体信息的处理。媒体数据进行压缩编码，才能适合多媒体信息的处理。返回8/24/202480计算机文化基础目录上一页下一页结 束多多媒媒体体技技术术中中的的数数据据压压缩缩方方法法有有很很多多，其其中中尤尤以以JPEG和和MPEG较常用。较常用。JPEG采采用用DCT算算法法来来进进行行数数据据压压缩缩，可可获获得得10 180

63、 1的压缩比。的压缩比。MPEG压压缩缩标标准准可可以以达达到到50 1100 1的的压压缩缩比。比。返回8/24/202481计算机文化基础目录上一页下一页结 束2.专用芯片由由于于多多媒媒体体计计算算机机要要进进行行大大量量的的数数字字信信号号处处理理，如如图图像像处处理理、压压缩缩和和解解压压缩缩等等，需要使用专用芯片，以减轻需要使用专用芯片，以减轻CPU的压力。的压力。返回8/24/202482计算机文化基础目录上一页下一页结 束3.大容量存储器数字化的多媒体信息虽然经过压缩处数字化的多媒体信息虽然经过压缩处理，但仍然非常庞大。理，但仍然非常庞大。返回8/24/202483计算机文化基础目录上一页下一页结 束4.多媒体信息检索技术比较先进的多媒体信息检索技术是基于比较先进的多媒体信息检索技术是基于内容的多媒体检索技术，它具有根据媒体对内容的多媒体检索技术，它具有根据媒体对象的语义和上下文联系进行检索的特点，可象的语义和上下文联系进行检索的特点，可从媒体内容中提取信息线索，直接对媒体进从媒体内容中提取信息线索，直接对媒体进行分析，抽取媒体特征，如图像特征有形状、行分析，抽取媒体特征，如图像特征有形状、颜色、纹理等。颜色、纹理等。返回8/24/202484计算机文化基础