仁怀市实验小学赵爽

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1、仁怀市实验小学 赵爽信息技术概述信息技术概述第第1章章 信息技术概述信息技术概述1.1 信息与信息技术信息与信息技术1.2 数字技术基础数字技术基础1.3 微电子技术简介微电子技术简介3第1章 信息技术概述1.1 信息与信息技术信息与信息技术（1）什么是信息）什么是信息（2）信息技术与信息产业）信息技术与信息产业（3）信息化与信息社会）信息化与信息社会4第1章 信息技术概述近代计算机发展史近代计算机发展史 n帕斯卡帕斯卡 (Blaise Pascal，1623-1662) n莱布尼兹莱布尼兹(G.N.Won Leibniz，1646-1716) n查尔斯查尔斯巴贝奇巴贝奇(Charles Ba

2、bbage,1791-1871) n美国霍华德美国霍华德艾肯艾肯(Howard Aiken，1900-1973) 查尔斯查尔斯巴贝奇巴贝奇5第1章 信息技术概述现代计算机现代计算机 n图灵图灵(Alan Mathison Turing, 1912-1954) n冯冯诺依曼诺依曼(Johon Von Neumann，1903-1957) 图灵图灵 冯冯诺依诺依曼曼 6第1章 信息技术概述电子计算机的问世及发展电子计算机的问世及发展 n美国于美国于1946年年2月月14日正式日正式通过验收名为通过验收名为ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calcu

3、lator)的的电子数值积分电子数值积分计算机计算机,宣告了宣告了人类第一台电人类第一台电子计算机的子计算机的诞诞生生 7第1章 信息技术概述计算机的四代计算机的四代时代 年 份 硬 件 软 件 应 用 一19461958 电子管 机器语言 汇编语言 科学计算 二19591965 晶体管 高级语言 数据处理 三19651971中小规模集成电路 操作系统 工业控制 四1971年至今 大规模集成电路 数据库网络各个领域8第1章 信息技术概述计算机的分类计算机的分类n巨型机巨型机(supercomputer)也称为超级计算机也称为超级计算机 n小巨型机小巨型机(minisupercomputer)是

4、小型超级计是小型超级计算机或称桌面型超级计算机算机或称桌面型超级计算机 n大型主机大型主机(mainframe)或称大型计算机或称大型计算机(覆盖覆盖国内常说的大、中型机国内常说的大、中型机) n小型机小型机(minicomputer或或Minis) n工作站工作站(workstation) 介于介于pc机与小型机之间机与小型机之间n个人计算机个人计算机(personal computer)就是平常说就是平常说的微机的微机 9第1章 信息技术概述计算机的特点计算机的特点n运算速度快。运算速度快。n运算精度高。运算精度高。n具有记忆能力。具有记忆能力。n具有逻辑判断能力。具有逻辑判断能力。n存储

5、程序存储程序 10第1章 信息技术概述计算机应用模式的变迁计算机应用模式的变迁 n单主机计算模式（终端单主机计算模式（终端 + 主机）主机） n客户机客户机/服务器计算模式服务器计算模式(Client/Server) n网络计算模式网络计算模式 11第1章 信息技术概述未来计算机的发展趋势未来计算机的发展趋势 n五种发展趋向五种发展趋向（1）巨型化）巨型化（2）微型化）微型化（3）多媒体化）多媒体化（4）网络化）网络化（5）智能化）智能化 12第1章 信息技术概述未来计算机的发展趋势未来计算机的发展趋势n发展发展非非冯冯诺依曼结构模式诺依曼结构模式 随着计算机应用领域的开拓更新，冯随着计算机应

6、用领域的开拓更新，冯诺依曼诺依曼型的工作方式已不能满足需要，所以提出了制造非型的工作方式已不能满足需要，所以提出了制造非冯冯诺依曼式计算机的想法。自诺依曼式计算机的想法。自20世纪世纪60年代开始年代开始从两个大方向努力，一是创建从两个大方向努力，一是创建新新的程序设计的程序设计语言语言，即所谓的即所谓的“非冯非冯诺依曼语言诺依曼语言” 13第1章 信息技术概述未来计算机的发展趋势未来计算机的发展趋势n采用新的材料和元器件采用新的材料和元器件n光子计算机光子计算机 n生物计算机（分子计算机）生物计算机（分子计算机） n量子计算机量子计算机 14第1章 信息技术概述计算机系统的组成计算机系统的组

7、成计算机系统两大组成部分计算机系统两大组成部分硬件系统与软件系统硬件系统与软件系统计算机系计算机系统统软件系统软件系统硬件系硬件系统统系统软件系统软件应用软件应用软件CPUCPU存储存储器器输入设备输入设备输出设备输出设备运算器运算器控制器控制器主主 机机外部设备外部设备系统组成图系统组成图15第1章 信息技术概述冯冯 . 诺依曼原理诺依曼原理冯冯 . 诺依曼原理的基本思想：诺依曼原理的基本思想：1 计算机应由五个基本部分组成：计算机应由五个基本部分组成：运算器、控制器、运算器、控制器、存储器、输入设备存储器、输入设备和和输出设备输出设备。2 采用采用存储程序存储程序的方式，程序和数据一样都以

8、二进制的方式，程序和数据一样都以二进制的形式存放在存储器中。的形式存放在存储器中。3 由由指令计数器指令计数器指明要执行的指令所在的指明要执行的指令所在的地址地址，然后，然后执行相应的指令，计算机执行相应的指令，计算机在程序的控制之下自动工在程序的控制之下自动工作作。16第1章 信息技术概述计算机硬件的基本结构计算机硬件的基本结构n 运算器运算器n 控制器控制器n 内存储器内存储器n 输入设备输入设备n 输出设备输出设备17第1章 信息技术概述硬件基本结构图硬件基本结构图用户用户用户用户输入设输入设备备存储器存储器输出设输出设备备运算器运算器控制器控制器数据数据流流 地址地址流流 控制信号控制

9、信号 CPU主机主机18第1章 信息技术概述指令和程序的概念指令和程序的概念n 指令：计算机所指令：计算机所能执行能执行的基本操作命令，由操作的基本操作命令，由操作码和地址码两部分组成码和地址码两部分组成:n操作码操作码 用于说明指令的操作类型。用于说明指令的操作类型。n地址码（又叫操作数）用于指明操作数（或操作数的地址码（又叫操作数）用于指明操作数（或操作数的位置）位置）n指令系统：一台计算机所能执行的指令的集合。指令系统：一台计算机所能执行的指令的集合。n 程序：为完成某种工作所编排的程序：为完成某种工作所编排的指令序列指令序列（又叫（又叫程序代码）。程序代码）。 操作码操作码 地址码地址

10、码19第1章 信息技术概述计算机执行指令的过程计算机执行指令的过程n取指令周期取指令周期n执行周期执行周期n计算机在启动之后，就一直在不断的进行取指令与计算机在启动之后，就一直在不断的进行取指令与执行指令的操作。就向人的心脏一样，一直不停的执行指令的操作。就向人的心脏一样，一直不停的跳动。一旦停止执行指令，计算机就死机了。跳动。一旦停止执行指令，计算机就死机了。取指取指令令执行指执行指令令20第1章 信息技术概述计算机软件计算机软件n 软件的概念软件的概念 软件是各种软件是各种程序程序及相关及相关文件文件的总称的总称 软件分类软件分类系统软件系统软件和和应用软件应用软件两大类两大类 系统软件系

11、统软件 操作系统操作系统 语言处理系统语言处理系统 系统服务程序系统服务程序 数据库系统数据库系统应用软件应用软件 文字处理软件文字处理软件 表格处理软件表格处理软件 辅助设计软件辅助设计软件 实时控制软件实时控制软件21第1章 信息技术概述信息信息(information)是什么？是什么？n信息有多种多样的信息有多种多样的含义含义，至今并没有统一的定义，至今并没有统一的定义n日常生活中比较笼统和模糊的理解是：日常生活中比较笼统和模糊的理解是：n语言、文字、图画、照片等所表达的语言、文字、图画、照片等所表达的内容、事实或消息内容、事实或消息n读书、听课、交谈等所学习和了解的读书、听课、交谈等所

12、学习和了解的知识、方法和情况知识、方法和情况n为了做判断、订计划或解决问题等所需要的为了做判断、订计划或解决问题等所需要的数据和资料数据和资料nn比较正式也比较抽象一些的描述是：比较正式也比较抽象一些的描述是： 信息是事物运动状态和特征的反映信息是事物运动状态和特征的反映n信息就是信息，它不是物质也不是能量信息就是信息，它不是物质也不是能量 信息与信息与物质物质、能量能量是客观是客观世界世界的的三大构成要素。三大构成要素。 美国哈佛大学的研美国哈佛大学的研究小组提出了著名的资究小组提出了著名的资源三角形：没有物质，源三角形：没有物质，什么也不存在；没有能什么也不存在；没有能量，什么也不会发生；

13、量，什么也不会发生；没有信息，任何事物都没有信息，任何事物都没有意义。没有意义。22第1章 信息技术概述例：下列关于信息的叙述错误的是：例：下列关于信息的叙述错误的是：A.信息是指事物运动的状态及状态变化的方式信息是指事物运动的状态及状态变化的方式B.信息是指认识主体所感知或所表述的事物运动及信息是指认识主体所感知或所表述的事物运动及其变化的形式、内容或效用其变化的形式、内容或效用C.在计算机信息系统中，信息是对用户有意义的数在计算机信息系统中，信息是对用户有意义的数据，这些数据将可能影响到人们的行为与决策据，这些数据将可能影响到人们的行为与决策D.在计算机信息系统中，信息是数据的符号化表示在

14、计算机信息系统中，信息是数据的符号化表示23第1章 信息技术概述信息有哪些性质？信息有哪些性质？n普遍性普遍性：凡有事物的地方，就必然存在信息，信息广泛存在：凡有事物的地方，就必然存在信息，信息广泛存在 n动态性动态性：事物是在不断运动变化之中的，信息也必然随：事物是在不断运动变化之中的，信息也必然随时间时间而改变而改变 n时效性时效性：由于信息的动态性，信息的使用价值会随着时间而衰减：由于信息的动态性，信息的使用价值会随着时间而衰减n多样性多样性：语言、文字、声音、图片等都是信息的表现形式：语言、文字、声音、图片等都是信息的表现形式(也称为信也称为信息的载体或媒体息的载体或媒体) n可传递性

15、可传递性：信息可通过媒介在人：信息可通过媒介在人-人，人人，人-物，物物，物-物之间传递，信息传物之间传递，信息传递才能发挥信息的作用递才能发挥信息的作用 n可共享性可共享性：信息与：信息与物质物质，能量能量显著不同的是，同一信息在同一时间可显著不同的是，同一信息在同一时间可被多个主体共有，信息能无限地进行复制和传递，不因使用而有损耗被多个主体共有，信息能无限地进行复制和传递，不因使用而有损耗n快速增长性快速增长性：随着社会的发展，信息在快速增长！：随着社会的发展，信息在快速增长！(信息爆炸信息爆炸)24第1章 信息技术概述什么是信息处理？什么是信息处理？n信息处理指的是与下列内容相关的行为和

16、活动：信息处理指的是与下列内容相关的行为和活动：n信息的收集信息的收集(如信息的感知、测量、获取、输入等如信息的感知、测量、获取、输入等)n信息的传递信息的传递(如邮寄、电报、电话、广播等如邮寄、电报、电话、广播等 )n信息的加工信息的加工(如信息的分类、计算、分析、转换等如信息的分类、计算、分析、转换等)n信息的存储信息的存储(如书写、摄影、录音、录像等如书写、摄影、录音、录像等)n信息的施用信息的施用(如控制、显示、指挥、管理等如控制、显示、指挥、管理等) 25第1章 信息技术概述人工进行信息处理的过程人工进行信息处理的过程 n人工信息处理的不足：人工信息处理的不足：n 算不快算不快n 记

17、不住记不住n 传不远传不远n 看（听）不清看（听）不清事物客体事物客体信息获取信息获取(感觉器官感觉器官)信息加工与信息加工与存储存储(大脑大脑)信息传递信息传递(神经系统神经系统)信息施用信息施用(效应器官效应器官)信息传递信息传递(神经系统神经系统)信息技术（信息技术（IT）手手/脚脚/身身眼眼/耳耳/鼻鼻/舌舌/身身26第1章 信息技术概述什么是信息技术？什么是信息技术？n信息技术（信息技术（Information Technology，或，或 Information & Communication Technology，简称，简称IT或或ICT ）指的是用来扩）指的是用来扩展人们信息器

18、官功能、协助人们更有效地进行信息处理的一门展人们信息器官功能、协助人们更有效地进行信息处理的一门技术。内容包括：技术。内容包括： 扩展感觉器官功能扩展感觉器官功能的的感测感测( (获取获取) ) 技术技术扩展神经系统功扩展神经系统功能的能的通信技术通信技术扩展大脑功能的扩展大脑功能的计算计算与存储技术与存储技术扩展效应器官功能扩展效应器官功能的的控制与显示技术控制与显示技术扩展神经系统功扩展神经系统功能的能的通信技术通信技术外部世界事物外部世界事物27第1章 信息技术概述信息技术的发展历史信息技术的发展历史语言的形成和使用语言的形成和使用 文字的创造文字的创造 造纸技术的出现造纸技术的出现 印

19、刷技术的发明印刷技术的发明 电报和电话通信电报和电话通信 广播、电视广播、电视 雷达、卫星雷达、卫星 计算机计算机 因特网因特网 第第1 1次信息技术革命次信息技术革命（3500050000年之前）年之前）第第3 3次信息技术革命次信息技术革命第第5 5次信息技术革命次信息技术革命（2020世纪世纪40406060年代）年代）第第4 4次信息技术革命次信息技术革命（1919世纪世纪30302020世纪世纪4040年代）年代）（10001000年之前）年之前）第第2 2次信息技术革命次信息技术革命（大约（大约3500年之前）年之前）28第1章 信息技术概述例：日常所说的例：日常所说的“IT”行业

20、一词中，行业一词中，“IT”的确切含义是：的确切含义是：A.交互技术交互技术 B.信息技术信息技术 C.制造技术制造技术 D.控制技术控制技术例：与信息技术中的感测、通信等技术相比，例：与信息技术中的感测、通信等技术相比，计算与存储技术主要用于扩展人的计算与存储技术主要用于扩展人的 的功能。的功能。A.感觉器官感觉器官 B.神经系统神经系统 C.大脑大脑 D.效应器官效应器官例：信息技术是指用来扩展人们信息器官功例：信息技术是指用来扩展人们信息器官功能、协助人们进行信息处理的一类技术，其能、协助人们进行信息处理的一类技术，其中中可以帮助扩展人的效应器官的功能。可以帮助扩展人的效应器官的功能。A

21、.计算技术计算技术 B.通信与存储技术通信与存储技术 C.控制与显示技术控制与显示技术 D.感知与识别技术感知与识别技术29第1章 信息技术概述现代信息技术有什么特征？现代信息技术有什么特征？n三大特征：三大特征：n采用电子技术（包括激光技术）采用电子技术（包括激光技术）n以数字技术（计算机）为基础以数字技术（计算机）为基础n以软件为核心以软件为核心n内容：内容：n计算机计算机、集成电路集成电路、通信通信、广播、遥感遥测、自动控、广播、遥感遥测、自动控制、机器人等制、机器人等1.21.330第1章 信息技术概述现代信息技术的基础与核心现代信息技术的基础与核心信息安全信息安全信息管理信息管理基础

22、：基础： 微微( (光光) )电子、数字技术、软件技术电子、数字技术、软件技术集成电路集成电路计算机计算机通信通信/广播广播互联网互联网自动控制自动控制机器人机器人核核心心技技术术31第1章 信息技术概述信息技术发展举例信息技术发展举例n1982年以来：年以来：nCPU性能提高性能提高3500倍倍n内存储器价格下降内存储器价格下降45000倍倍n硬盘价格下降硬盘价格下降360万倍万倍n现在现在45nm的的CPU中，每个晶体管的平均成本仅仅中，每个晶体管的平均成本仅仅是是10万分之一美分万分之一美分n2004年全球年全球500个晶体管个晶体管/人人n2010年全球年全球10亿个晶体管亿个晶体管/

23、人人如果汽油性能也像如果汽油性能也像CPU一样提一样提高，现在高，现在1升油可以让人造卫星升油可以让人造卫星绕地球转绕地球转500多圈多圈如果汽车的价格也像硬盘一样如果汽车的价格也像硬盘一样下降，现在几分钱就可买下降，现在几分钱就可买1辆车辆车按照按照CPU和存储器的发展和存储器的发展速度，速度，2025年人们用年人们用400美美元买元买1个个iPod，其容量为，其容量为40000TB,可存储可存储4000个美个美国国会图书馆的馆藏国国会图书馆的馆藏（据原（据原Google中国研究院刘峻中国研究院刘峻 “谷歌与云计算谷歌与云计算”）32第1章 信息技术概述信息技术对社会和经济的影响信息技术对社

24、会和经济的影响1.信息技术不断为传统产业升级改造注入新内涵，大大信息技术不断为传统产业升级改造注入新内涵，大大提提高了传统产业的劳动生产率高了传统产业的劳动生产率；2.信息技术信息技术孕育和催生了许多新兴产业孕育和催生了许多新兴产业（包括信息产业），（包括信息产业），他们在经济增长中占显著地位；他们在经济增长中占显著地位；3.信息技术的泛在兼容和深度渗透信息技术的泛在兼容和深度渗透推动了管理扁平化和社推动了管理扁平化和社会信息化会信息化4.信息技术信息技术推动了经济全球化推动了经济全球化的发展，进一步加快了世界的发展，进一步加快了世界各国社会经济的发展！各国社会经济的发展！33第1章 信息技术

25、概述关于信息产业关于信息产业（1）什么是信息产业）什么是信息产业（2）国内外信息产业情况）国内外信息产业情况34第1章 信息技术概述什么是信息产业？什么是信息产业？n信息产业信息产业是指信息设备生产制造，以及利用这些设备进是指信息设备生产制造，以及利用这些设备进行信息采集、储存、传递、处理、制作与服务的所有行行信息采集、储存、传递、处理、制作与服务的所有行业与部门的总和业与部门的总和信信息息产产业业信息技术产业信息技术产业信息内容产业信息内容产业信息服务产业信息服务产业芯片,计算机,手机,通信设备,数字电视,软件,电子器件等内容数字化,数字文化,教育科技,知识产业,数字娱乐,电子游戏等信息基础

26、设施信息基础设施电子政务,商务,金融,物流,教育,医疗,社区,认证,娱乐,游戏等电信网络,广播电视网络,互联网络等35第1章 信息技术概述电子信息产业是第一大产业电子信息产业是第一大产业n2007年：世界总产值达年：世界总产值达54.39万亿美元万亿美元, 电子信息产业产值达电子信息产业产值达4.65万亿美元万亿美元, 占世界总产值的占世界总产值的8.5n2008年：世界总产值达年：世界总产值达60.69万亿美元，电子信息产业产值达万亿美元，电子信息产业产值达4.96万亿美元，占世界总产值的万亿美元，占世界总产值的8.2n2009年：世界总产值达年：世界总产值达57.94万亿美元万亿美元, 电

27、子信息产业产值达电子信息产业产值达5.15万亿美元，占世界总产值的万亿美元，占世界总产值的8.9 n2010年：世界总产值达年：世界总产值达61.96万亿美元，电子信息产业产值达万亿美元，电子信息产业产值达 5.57万亿美元，占世界总产值的万亿美元，占世界总产值的 9 左右左右 （据国际货币基金组织（据国际货币基金组织IMF公布的数据，按国际汇率计算）公布的数据，按国际汇率计算）36第1章 信息技术概述2010年底年底 全球全球IT企业市值前企业市值前10名名n2011年年1月英国金融时报公布的全球月英国金融时报公布的全球500强企业中，强企业中，IT企企业前业前10名：名：37第1章 信息技

28、术概述世界知名世界知名IT企业企业38第1章 信息技术概述我国信息产业情况如何？我国信息产业情况如何？计计量量单单位位20092010增速增速%一、信息一、信息设备设备制造制造业业主主营业务营业务收入收入亿亿元元513056360024.1利利润润亿亿元元1791282557.7税金税金亿亿元元66495043.1从从业业人人员员万人万人75588016.5销销售售产值产值亿亿元元502026340025.5二、二、计计算机算机软软件件业业软软件件业务业务收入收入亿亿元元95131336431.3（数据来源：（数据来源：2010.2.3，2011.2.11工信部发布）工信部发布） 200920

29、10年我国规模以上电子信息产业主要指标情况：年我国规模以上电子信息产业主要指标情况：39第1章 信息技术概述IT产业为我国产业为我国GDP作出重要贡献作出重要贡献我国我国GDP每年每年增长约增长约10%左左右右,2010年占年占世界总产值世界总产值9.5%5.6万亿万亿6.3万亿万亿7.4万亿万亿8.9万亿万亿信息产业产值平信息产业产值平均年增长均年增长1220%左右左右信息产业产值占信息产业产值占世界信息产业总世界信息产业总值值21左右，已左右，已居世界首位居世界首位国家统计局数据国家统计局数据40第1章 信息技术概述2009/2010我国电子信息产品数据我国电子信息产品数据（数据来源：（数

30、据来源：2010.2.3、2011.2.11工信部发布）工信部发布） 1.18亿台亿台 2.46亿台亿台 9000万台万台 20092010占全球占全球49.948.360.980 9.98亿台亿台41第1章 信息技术概述中国知名中国知名IT企业企业42第1章 信息技术概述2010胡润胡润IT富豪榜富豪榜(2010.10)43第1章 信息技术概述我国信息产业存在哪些问题？我国信息产业存在哪些问题？(1)(1)核心技术、关键设备和元器件受制于人核心技术、关键设备和元器件受制于人（高端芯片、核心软件、（高端芯片、核心软件、关键元器件、高端设备以及专用设备等）关键元器件、高端设备以及专用设备等）(2

31、)(2)产业结构亟需优化产业结构亟需优化（信息产业位于国际产业分工的价值链低端，（信息产业位于国际产业分工的价值链低端，加工组装的比重高，经济效益低，主要依靠降价销售参与市场竞加工组装的比重高，经济效益低，主要依靠降价销售参与市场竞争）争）(3)(3)信息技术应用水平不高信息技术应用水平不高(4)(4)体制机制有待完善体制机制有待完善44第1章 信息技术概述信息化和信息社会信息化和信息社会（1）什么是信息化）什么是信息化（2）国外信息化动态）国外信息化动态（3）我国信息化战略）我国信息化战略45第1章 信息技术概述科技进步对人类社会发展的影响科技进步对人类社会发展的影响n在历史长河中，一些科学

32、发现和技术发明曾经引发了一个国家或民族在历史长河中，一些科学发现和技术发明曾经引发了一个国家或民族的跨越式发展和变革，进而导致了人类生活方式或国家的根本性变化的跨越式发展和变革，进而导致了人类生活方式或国家的根本性变化n蒸汽机的发明引发了第一次工业革命蒸汽机的发明引发了第一次工业革命(从英国开始从英国开始)n蒸汽机的发明，在很短时间内，改变了整个世界的蒸汽机的发明，在很短时间内，改变了整个世界的面貌面貌(马克思马克思) n电动机和发电机的发明引发了第二次工业革命电动机和发电机的发明引发了第二次工业革命n电动机和发电机先后发明使电气化与工业化实现了电动机和发电机先后发明使电气化与工业化实现了有机

33、结合，以美国为代表的工业化国家利用这一结有机结合，以美国为代表的工业化国家利用这一结合取得了快速的发展，实现了百年的持续发展合取得了快速的发展，实现了百年的持续发展n信息技术引发了第三次工业革命信息技术引发了第三次工业革命n20世纪世纪70年代后，美国面临以日本为代表的工业化年代后，美国面临以日本为代表的工业化国家激烈竞争，甚至出现了短暂的被动局面。从国家激烈竞争，甚至出现了短暂的被动局面。从20世纪世纪80年代起，美国利用信息技术实现了近年代起，美国利用信息技术实现了近30年的年的持续快速发展，保持了综合实力的领先地位持续快速发展，保持了综合实力的领先地位46第1章 信息技术概述人类正进入信

34、息社会人类正进入信息社会信息社会信息技术革命信息资源信息与知识生产工业社会工业革命资本与技术工业化生产农业社会农业革命土地农产品种植产业革命推动社会变革产业革命推动社会变革人类正进入信息社会信息技术不断创新信息技术不断创新信息产业持续发展信息产业持续发展信息网络广泛普及信息网络广泛普及47第1章 信息技术概述什么是信息化（什么是信息化（1 1）2000年年“全球信息社会冲绳宪章全球信息社会冲绳宪章”明确提出：明确提出：n信息技术是影响信息技术是影响2121世纪发展的最强劲的驱动力量世纪发展的最强劲的驱动力量n信息化信息化-由信息技术驱动的经济和社会的变革由信息技术驱动的经济和社会的变革n信息化

35、的信息化的本质本质是是利用信息技术帮助社会个人和群利用信息技术帮助社会个人和群体有效利用知识和新思想，从而能建成充分发挥体有效利用知识和新思想，从而能建成充分发挥人的潜力，实现其抱负的信息社会人的潜力，实现其抱负的信息社会。48第1章 信息技术概述中国信息化发展战略预研究报告中国信息化发展战略预研究报告：“信息化是由信息技术驱动的社会经济变革信息化是由信息技术驱动的社会经济变革, 其本质是在信息网络其本质是在信息网络环境下有效利用信息和知识环境下有效利用信息和知识,充分发挥人的潜能充分发挥人的潜能,促进经济增长和促进经济增长和社会发展模式的根本改变社会发展模式的根本改变” n信息化是由信息技术

36、驱动的，是一个技术主导型的变革过程信息化是由信息技术驱动的，是一个技术主导型的变革过程n信息网络环境建设及加强在网络上信息和知识的有效利用是信息网络环境建设及加强在网络上信息和知识的有效利用是信息化的主要手段信息化的主要手段n对信息化的需求主要表现在要充分发挥人的潜能，促进经济对信息化的需求主要表现在要充分发挥人的潜能，促进经济增长和社会发展模式的改变，这也是信息化的综合目标增长和社会发展模式的改变，这也是信息化的综合目标什么是信息化（什么是信息化（2 2）49第1章 信息技术概述1.1.以信息化带动工业化以信息化带动工业化, ,以工业化促进信息化以工业化促进信息化。信息化覆盖现代。信息化覆盖

37、现代化全局化全局( (社会信息化、文化信息化、政务信息化、军事信息化社会信息化、文化信息化、政务信息化、军事信息化) )2.2.扩展了扩展了信息产业内涵信息产业内涵：除制造业、软件业、通讯业、：除制造业、软件业、通讯业、ITIT服务业，服务业，现在又增加了现在又增加了“信息内容产业信息内容产业”（包括文化、出版、广播、影（包括文化、出版、广播、影视、市场资讯、市场调查、游戏动漫等以内容加工为对象，以视、市场资讯、市场调查、游戏动漫等以内容加工为对象，以信息为产品形式）信息为产品形式）3.3.重新设计和考虑了重新设计和考虑了信息化制度环境建设信息化制度环境建设，包括机制、体制、法，包括机制、体制

38、、法律法规、标准化、信息安全、知识产权、全民信息能力的提升律法规、标准化、信息安全、知识产权、全民信息能力的提升以及改革开放对外交流等。以及改革开放对外交流等。4.4.提出了贯穿提出了贯穿1515年的战略行动计划年的战略行动计划，共六项：，共六项：1 1 电子商务计划电子商务计划 2 2 国民信息技能教育培训计划国民信息技能教育培训计划3 3 电子政务计划电子政务计划 4 4 网络媒体信息资源开发利用计划网络媒体信息资源开发利用计划5 5 缩小数字鸿沟计划缩小数字鸿沟计划 6 6关键信息技术自主创新计划关键信息技术自主创新计划“国家信息化发展战略国家信息化发展战略”要点要点(2006-2020

39、)50第1章 信息技术概述2020年信息化发展的总目标：年信息化发展的总目标：1.综合信息基础设施基本普及综合信息基础设施基本普及2.信息技术自主创新能力显著增强，信息产业结构全信息技术自主创新能力显著增强，信息产业结构全面优化面优化3.国民经济和社会信息化取得明显成效，新型工业化国民经济和社会信息化取得明显成效，新型工业化发展模式初步确立发展模式初步确立4.国家信息化发展的制度环境和政策体系基本完善，国家信息化发展的制度环境和政策体系基本完善，国民信息能力显著提高国民信息能力显著提高n为迈向信息社会奠定坚实基础！为迈向信息社会奠定坚实基础！国家信息化发展战略的总目标国家信息化发展战略的总目标

40、 1.2 数字技术基础数字技术基础1.2.1 比特比特1.2.2 比特与二进制数比特与二进制数 52第1章 信息技术概述1.2.1 信息的基本单位信息的基本单位 比特比特(bit)（1）什么是比特）什么是比特（2）比特的存储）比特的存储（3）比特的传输）比特的传输53第1章 信息技术概述什么是比特？什么是比特？n比比特特（bit，binary digit的的缩缩写写）中中文文翻翻译译为为“二二进进位数字位数字”、“二进位二进位” 或简称为或简称为 “位位”n比特只有比特只有 2 种取值：种取值：0和和1，一般无大小之分，一般无大小之分n如如同同DNA是是人人体体组组织织的的最最小小单单位位、原

41、原子子是是物物质质的的最最小组成单位一样，小组成单位一样，比特是组成数字信息的最小单位比特是组成数字信息的最小单位n数值、文字、符号、图像、声音、命令数值、文字、符号、图像、声音、命令都可以都可以使用比特来表示使用比特来表示54第1章 信息技术概述比特在计算机中如何表示？比特在计算机中如何表示？n在计算机中表示与存储二进位的方法：在计算机中表示与存储二进位的方法：n电路的高电平状态或低电平状态电路的高电平状态或低电平状态(CPU)n电容的充电状态或放电状态电容的充电状态或放电状态(RAM)n两种不同的磁化状态两种不同的磁化状态(磁盘磁盘)n光盘面上的凹凸状态光盘面上的凹凸状态(光盘光盘)n55

42、第1章 信息技术概述例例1：CPU内部比特的表示内部比特的表示nCPU内部通常使用高电平表示内部通常使用高电平表示1，低电平表示，低电平表示00.0V0.5V2.8V3.3V010V+3v01 056第1章 信息技术概述例例2：内存储器中比特的存储：内存储器中比特的存储n计算机存储器中用电容器存储二进位信息：当电容的两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，因而可保持一段时间，因而1个电容可用来存储个电容可用来存储1个比特个比特信息存储原理信息存储原理 电容电容C处于充电状态

43、处于充电状态时，表示时，表示1 电容电容C处于放电状态处于放电状态时，表示时，表示0存储单元存储单元字线字线位线位线C读放大器读放大器n集成电路技术可以在半导体芯片上制作出以亿计的微型集成电路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储器芯片 断电后信息不再保持！断电后信息不再保持！57第1章 信息技术概述n磁盘表面微小区域中，磁性材料粒子的两种不同的磁盘表面微小区域中，磁性材料粒子的两种不同的磁化状态分别表示磁化状态分别表示0和和1例例3：磁盘中比特的表示与存储：磁盘中比特的表示与存储磁性材

44、磁性材料粒子料粒子磁头，用磁头，用于写入和于写入和读出信息读出信息“0”“1”旋转方向旋转方向磁磁盘盘片片58第1章 信息技术概述存储容量的计量单位存储容量的计量单位n 8个比特个比特1个字节（个字节（byte，用大写，用大写B表示）表示）n计算机内存储器容量的计量单位：计算机内存储器容量的计量单位：nKB: 1 KB=210字节字节=1024 B （千字节）（千字节）nMB: 1 MB=220字节字节=1024 KB（兆字节）（兆字节）nGB: 1 GB=230字节字节=1024 MB（吉字节、千兆字节）（吉字节、千兆字节）nTB: 1 TB=240字节字节=1024 GB（太字节、兆兆字节

45、）（太字节、兆兆字节）n外存储器容量经常使用外存储器容量经常使用10的幂次来计算：的幂次来计算：n1MB103 KB 1 000 KBn1GB106 KB 1 000 000 KBn1TB 109 KB = 1 000 000 000 KB59第1章 信息技术概述现现 象象 160GB的移动硬盘的移动硬盘实际容量实际容量160,041,885,696 字节字节为什么？为什么？60第1章 信息技术概述原原 因因: 前缀前缀名称名称前缀前缀符号符号十进制十进制前缀前缀二进制前缀二进制前缀比值比值kilok/K103210 = 1,0240.976megaM106220 = 1,048,5760.9

46、54gigaG109230 = 1,073,741,8240.931teraT1012240 = 1,099,511,627,7760.909petaP1015250 = 1,125,899,906,842,6240.888exaE1018260 = 1,152,921,504,606,846,9760.867zettaZ1021270 = 1,180,591,620,717,411,303,4240.847yottaY1024280 = 1,208,925,819,614,629,174,706,176 0.827相同的符号，有两种不同的含义！相同的符号，有两种不同的含义！厂商标注的容量厂商

47、标注的容量使用十进制前缀使用十进制前缀操作系统显示的容操作系统显示的容量使用二进制前缀量使用二进制前缀61第1章 信息技术概述不同进位制前缀的使用场合不同进位制前缀的使用场合n内存、内存、cache、半导体存储器芯片的容量均使、半导体存储器芯片的容量均使用二进制前缀：用二进制前缀：n512MB的内存条（的内存条（ 1M220 ）n256KB 的的cache（1K 210 ）n文件和文件夹的大小使用二进制前缀文件和文件夹的大小使用二进制前缀n频率、传输速率等使用十进制前缀：频率、传输速率等使用十进制前缀：n主频主频 1GHz（1G109）n传输速率传输速率 100Mbps（1M106）n外存储器

48、（硬盘、外存储器（硬盘、DVD光盘、光盘、U盘、存储卡等）盘、存储卡等）容量：容量：n厂商标注的容量使用十进制前缀厂商标注的容量使用十进制前缀n操作系统显示的容量使用二进制前缀操作系统显示的容量使用二进制前缀62第1章 信息技术概述比特的传输比特的传输n信息是可以传输的，信息只有通过传输和交流才能发挥信息是可以传输的，信息只有通过传输和交流才能发挥它的作用它的作用n在数字通信技术中，信息的传输是通过比特的传输来实在数字通信技术中，信息的传输是通过比特的传输来实现的现的n近距离传输时：直接将用于表示近距离传输时：直接将用于表示“0/1”的电信号或光信的电信号或光信号进行传输（称为号进行传输（称为

49、基带传输基带传输），例如：），例如：n计算机读出或者写入移动硬盘中的文件计算机读出或者写入移动硬盘中的文件n使用打印机打印某个文档的内容使用打印机打印某个文档的内容n远距离传输或者无线传输时：需要使用远距离传输或者无线传输时：需要使用调制技术调制技术（参见（参见第第4章第章第1节）节） 63第1章 信息技术概述比特的传输速率比特的传输速率n传输速率传输速率表示每秒钟可传输的二进位数目，常用单表示每秒钟可传输的二进位数目，常用单位是：位是：n比特比特/秒秒(b/s)，也称，也称“bps”。如。如 2400 bps(2400b/s)n千比特千比特/秒秒(kb/s)，1kb/s=103比特秒比特秒=

50、1 000 b/sn兆比特兆比特/秒秒(Mb/s)，1Mb/s=106比特秒比特秒=1 000 kb/sn吉比特吉比特/秒秒(Gb/s)，1Gb/s=109比特秒比特秒=1 000 Mb/sn太比特太比特/秒秒(Tb/s)，1Tb/s=1012比特秒比特秒=1 000 Gb/s 64第1章 信息技术概述例：在描述数据传输速率时，常用的度量单例：在描述数据传输速率时，常用的度量单位位Mb/s是是kb/s的的倍。倍。1000例：在计算机系统中，处理、存储和传输信例：在计算机系统中，处理、存储和传输信息的最小单位是息的最小单位是，用小写字母，用小写字母b表示。表示。比特比特65第1章 信息技术概述1

51、.2.2 比特与二进制数比特与二进制数（1）不同进位制数的表示和含义）不同进位制数的表示和含义（2）不同进位制数的相互转换）不同进位制数的相互转换（3）二进制数的算术运算）二进制数的算术运算不同进位制数的表示和含义不同进位制数的表示和含义 “数数”是一种信息，它有大小（数值），可是一种信息，它有大小（数值），可以进行四则运算以进行四则运算 “数数”有不同的表示方法。日常生活中人们有不同的表示方法。日常生活中人们使用的是十进制数，但计算机使用的是二进制使用的是十进制数，但计算机使用的是二进制数，程序员还使用八进制和十六进制数，它们数，程序员还使用八进制和十六进制数，它们怎样表示？其数值如何计算？

52、怎样表示？其数值如何计算？67第1章 信息技术概述十进制数十进制数n每一位可使用十个不同数字表示（每一位可使用十个不同数字表示（0、1、2、3、4、5、6、7、8、9）n低位与高位的关系是：逢低位与高位的关系是：逢10进进1n各位的权值是各位的权值是10的整数次幂（基数是的整数次幂（基数是10 ）n标志：标志： 尾部加尾部加“D”或缺省或缺省例：例：21026101410091016102264.96= 200 + 60 + 4 + 0.9 + 0.06 =264.9668第1章 信息技术概述二进制数二进制数n 每一位使用两个不同数字表示（每一位使用两个不同数字表示（0、1），即每一），即每一

53、位使用位使用 1 个个“比特比特”表示表示n 低位与高位的关系是：逢低位与高位的关系是：逢2进进1n 各位的权值是各位的权值是 2 的整数次幂（基数是的整数次幂（基数是2 ）n 标志：标志： 尾部加尾部加B例：例：122021120021122101.01 B =4 0 1 0 1/4 5.2569第1章 信息技术概述八进制数八进制数n 每一位使用八个不同数字表示（每一位使用八个不同数字表示（0、1、2、3、4、5、6、7）n 低位与高位的关系是：逢低位与高位的关系是：逢8进进1n 各位的权值是各位的权值是8的整数次幂（基数是的整数次幂（基数是8 ）n 标志：标志：尾部加尾部加Q例：例： 36

54、5.2Q =382681580281192 48 5 2/8 245.2570第1章 信息技术概述十六进制数十六进制数n每一位使用十六个数字和符号表示（每一位使用十六个数字和符号表示（0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F ）n逢逢16进进1, 基数为基数为16n各位的权值是各位的权值是16的整数次幂（基数是的整数次幂（基数是16 ）n标志：标志：尾部加尾部加H例：例： F5.4H=1516151604161240 5 4/16 245.2571第1章 信息技术概述不同进位制数的比较不同进位制数的比较十进制十进制二进制二进制八进制八进制十六进制十六进制零零0000000

55、壹壹1000111贰贰2001022叁叁3001133肆肆4010044伍伍5010155陆陆6011066柒柒7011177捌捌81000108玖玖91001119拾拾10101012A拾壹拾壹11101113B拾贰拾贰12110014C拾叁拾叁13110115D拾肆拾肆14111016E拾伍拾伍15111117F不同进制数的相互转换不同进制数的相互转换 熟练掌握不同进制数相互之间的转熟练掌握不同进制数相互之间的转换，在编写程序和设计数字逻辑电路换，在编写程序和设计数字逻辑电路时很有用时很有用 只要学会二进制数与十进制数之间只要学会二进制数与十进制数之间的转换，与八进制、十六进制数的转的转换

56、，与八进制、十六进制数的转换就不在话下了换就不在话下了73第1章 信息技术概述十进制数十进制数 二进制数二进制数n转换方法：转换方法：整数和小数放开转换整数和小数放开转换 整数部分：除以整数部分：除以2 2逆序取余逆序取余 小数部分：乘以小数部分：乘以2 2顺序取整顺序取整n例如：例如：29.687529.6875 11101.1011 B n注意：十进制小数（如注意：十进制小数（如0.630.63）在转换时会出现）在转换时会出现二二进制无穷小数，这时只能进制无穷小数，这时只能取近似值取近似值1 129293 37 714142 21 12 22 22 22 20 00 01 11 11 1余

57、数余数余数余数低位低位低位低位高位高位高位高位整整数数部部分分小小数数部部分分0.68750.6875 2 21 1. 3750. 37500 0. 7500. 75001 1. 5000. 50001 1. 0000. 0000 2 2 2 2 2 2高位高位高位高位低位低位低位低位74第1章 信息技术概述二进制数二进制数 十进制数十进制数n转换方法：转换方法： 二进制数的每一位乘以其相应的权值，然后累二进制数的每一位乘以其相应的权值，然后累加即可得到它的十进制数值加即可得到它的十进制数值例：例： 11101.1011B = 124123122021120 121022123124 = 29

58、.6875 75第1章 信息技术概述八进制数与二进制数的互换八进制数与二进制数的互换n八进制八进制二进制：二进制：把每个八进制数字改写成等值的把每个八进制数字改写成等值的3位二进位二进制数，且保持高低位的次序不变制数，且保持高低位的次序不变 例：例： 2467.32Q 010 100 110 111 . 011 010 Bn二进制二进制八进制：八进制：整数部分从低位向高位每整数部分从低位向高位每3位用一个等值位用一个等值的八进制数来替换，不足的八进制数来替换，不足3位时在高位补位时在高位补0凑满凑满3位；小数部位；小数部分从高位向低位每分从高位向低位每3位用一个等值八进制数来替换，不足位用一个

59、等值八进制数来替换，不足3位位时在低位补时在低位补0凑满三位凑满三位 例：例： 1 101 001 110.110 01 B 001 101 001 110.110 010 B 1516.62 Q 八进制数八进制数 二进制数二进制数 八进制数八进制数 二进制数二进制数 0 000 4 100 0 000 4 100 1 001 5 101 1 001 5 101 2 010 6 110 2 010 6 110 3 011 7 111 3 011 7 1111位位 八八 进进 制制数数 与与3位位 二二进进制制数数的的对对应应 关关 系系 ：76第1章 信息技术概述十六进制数与二进制数的互换十六

60、进制数与二进制数的互换n转换方法：与八、二进制互换的方法类似转换方法：与八、二进制互换的方法类似例例1：35A2.CFH 11 0101 1010 0010.1100 1111B例例2：11 0100 1110.1100 11B 34E.CCH十六进制数十六进制数 二进制数二进制数 十六进制数十六进制数 二进制数二进制数 0 0000 8 10000 0000 8 1000 1 0001 9 1001 1 0001 9 1001 2 0010 A 1010 2 0010 A 1010 3 0011 B 1011 3 0011 B 1011 4 0100 C 1100 4 0100 C 1100

61、 5 0101 D 11015 0101 D 1101 6 0110 E 11106 0110 E 1110 7 0111 F 11117 0111 F 1111n1 1位十六进制数与位十六进制数与4 4位二进制数的对应关系：位二进制数的对应关系：77第1章 信息技术概述二进制数的算术运算二进制数的算术运算n1 1位二进制数的加、减法运算规则：位二进制数的加、减法运算规则：被加数被加数 加数加数 和和 进位进位 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1（a）加法规则）加法规则被减数被减数 减数减数 差差 借位借位 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0

62、 0（b）减法规则）减法规则n2 2个多位二进制数的加、减法运算举例：个多位二进制数的加、减法运算举例：0101 1001+ 0100 01001001 0101由低位到高位逐由低位到高位逐位进行位进行,低位向高低位向高位进位进(借借)位！位！78第1章 信息技术概述例：以下选项中，选项例：以下选项中，选项所列的两个数值是所列的两个数值是相等的。相等的。A.十进制数十进制数54020与八进制数与八进制数547321B.八进制数八进制数13657与二进制数与二进制数1011110101111C.十六进制数十六进制数F429与二进制数与二进制数1011010000101001D.八进制数八进制数7324与十六进制数与十六进制数B93