信息技术基础第一章.ppt
本章目录,第一章 计算机基础知识,1.1 信息化社会与计算机文化1.2 计算机系统的组成结构与工作原理1.3 微型计算机系统1.4 多媒体技术及多媒体计算机1.5 信息的表示与存储1.6 计算机职业道德规范与有关的法规1.7 键盘的布局与键盘操作指法规范,重点：1.21.5节，其它节要求了解,本章目录,1.1 信息化社会与计算机文化,1.1.1 21世纪的人类社会-信息化社会,信息化社会组成人类物质文明的三大要素,材料 能源 信息,信息化社会的特征,一是信息成为重要的战略资源；二是信息产业上升为最重要的产业；三是信息网络成为社会的基础设施。,本章目录,?,1.1 信息化社会与计算机文化,信息高速公路是一个交互式多媒体网络，是一个由通信网络、通信设备、通信资源组成的完备的高速信息网络体系，是一个具有大容量、高速度的电子数据传输系统。是国家信息基础设施（National Information Infrastructure，NII）,本章目录,1.1 信息化社会与计算机文化,1.1.2 计算机的发展与应用,电子计算机的定义,电子数字计算机的诞生,电子计算机（Computer）也称为电脑，它是一种能存储程序和数据、自动执行程序、快速而高效地自动完成对各种数字化信息进行处理的电子设备。,举世公认的世界第一台电子计算机诞生于1946年。是由美国宾夕法尼亚大学的物理学家约翰莫克利和工程师普雷斯伯埃克特领导研制的取名ENIAC。,本章目录,1.1 信息化社会与计算机文化,计算机之父,阿伦.图灵-主要贡献是建立了图灵机的理论模型 冯.诺依曼-首先提出了在计算机内部存储程序的概念，“存储程序”的计算机成了现代计算机的重要标志。,存储程序计算机的基本设计思想 把程序和数据一样都存储起来，然后依次取出存储的程序进行译码，并按照译码结果进行计算，从而实现计算机工作的自动化。世界上第一台程序存储式计算机是1949年完成的名为EDSAC的计算机。此后的计算机采用的都是程序存储方式，而采用这种方式的计算机被统称为冯诺依曼型计算机。,冯.诺依曼型计算机,阿伦.图灵,冯诺依曼,本章目录,电子计算机的时代划分,计算机发展的四个时代,人们习惯于依据计算机所采用的主要物理器件来划分计算机的时代,1.1 信息化社会与计算机文化,按用途分类,通用机：通用性强，综合能力强，解决各种问题,专用机：特殊配置，功能单一，解决特定问题,按综合性能指标分类,巨型机：速度最快、处理能力最强，已达十几万亿次浮点运算，“银河”达每秒130亿次,大型主机：大型、通用、较快、较强，作“客户机/服务器”的服务器，作“终端/主机”的主机,小型机：规模小，结构简单，设计试制周期短，工艺先进、使用维护简单,工作站：介于PC与小型机之间。高分辨率、大容量内外存，图形功能较强,微型计算机(PC机)：小、巧、轻、使用方便、价格便宜。,电子计算机的分类,我国是从1956年开始研制计算机，是当今世界少数具有独立研制巨型机能力的国家之一,我国计算机的发展,1958年 第一台电子计算机1031983年 银河型，每秒1亿次1997年 银河-III，每秒百亿次2000年“神威”计算机，每秒千亿次2002年“龙芯”1号 2005年“龙芯”2号。2010年 天河一号，每秒千万亿次,计算机的应用领域,科学计算：计算机最早最重要的应用领域。信息处理：计算机应用最广泛的领域。过程控制：利用计算机对动态过程（如控制温度、阀门的开闭、人造卫星、航天飞机、巡航导弹等）进行控制。辅助工程：CAD/CAM/CAI等。人工智能：利用计算机来模仿人类的智能活动,如机器人、专家系统,现代计算机的发展趋势,巨型化,多媒体化,微型化,网络化,智能化,未来的计算机将向着以下两个方向发展:高速计算机制造技术超越冯诺依曼结构 科学家们预言，21世纪将是量子计算机、生物计算机、光子计算机的时代，就像电子计算机对20世纪产生了重大影响一样，各种新型的计算机也必将对21世纪产生重大影响。,今日还在研制中的非冯诺依曼型计算机,在不远的将来必将成为现实。,本章目录,1.2 计算机系统的组成结构与工作原理,计算机系统的组成,计算机系统,硬件系统,软件系统,主机,外部设备,内存,CPU,控制器,随机存储器(RAM),只读存储器(ROM),输入设备,输出设备,系统软件,应用软件,运算器,高速缓存(Cache),外存及其它辅助设备,运算器,控制器,CPU,二进制；程序与数据一样存储在内存；五大部件组成（运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备）,冯.诺依曼计算机的基本结构（硬件系统）,主机,各部件功能,运算器负责完成所有算术运算、逻辑运算任务。控制器控制整个计算机所有部件的工作，控制着计算机硬件系统的全部动作。存储器是计算机能够实现“存储程序”原理的硬件基础。程序和数据均以二进制形式存储在其中。8位(Bit)称为一个字节(Byte)，每个字节都有地址（存储器按字节编址）1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB 1PB=1024TB输入设备用来接受用户输入的原始数据和程序。输出设备用于将计算机处理得到的运算结果等转变为人们所能接受的形式，输出到相应的介质上，供观看、保存等。,内存储器存储示意图,1 0 0 0 1 0 1 1,1 1 0 0 1 1 0,地址信息(来自地址总线)假设外设地址总线为16条,0,字节(Byte),十六进制地址表示,十进制地址表示,数据信息(来自数据总线),读/写命令（来自控制总线）,位(Bit),存储单元内容,1 1 1 0 0 0 1 1,.,0110065535,0000H0001H0064HFFFFH,存储单元地址,计算机的软件系统,用户与计算机软、硬件之间的层次关系,软件泛指程序，软件系统包括了使计算机运行所需的各种程序及其有关的数据和文档资料。根据程序的不同用途，通常软件系统被分为系统软件和应用软件两大部分。,本章目录,计算机的基本工作原理,计算机的基本工作原理“存储程序”的原理,几个重要的概念,计算机能够自动完成运算，是因为在存储器中“存储”了程序。计算机是在程序的控制下自动完成相应操作的。这就是所谓“存储程序”原理，即计算机的基本工作原理，又被称为“冯.诺依曼原理”。,1.指令 让计算机完成某个操作发出的命令,3.指令的执行取指和执行,2.程序 有序的指令集合,4.程序的执行CPU不断地一条一条的取指令、执行指令,操作数,本章目录,1.3 微型计算机的硬件与软件系统,微型计算机的硬件系统,微处理器（CPU）,内存,外存接口,软盘、硬盘、光盘驱动器,输入设备接口,键盘等输入设备,输出设备接口,显示器、打印机等输出设备,其它外设 接口,各种其它I/O设备,系统总线,主机,外设,微型机的硬件系统结构示意图,本章目录,1.3 微型计算机的硬件与软件系统,微型计算机的硬件系统,常见的微型计算机系统,含主机箱和外设（显示器、键盘),微型计算机主机箱构成,系统主板（又称主机板或母板）,CPU内存,总线插槽及接口卡（显卡、声卡、网卡）硬盘驱动器软盘驱动器光盘驱动器电源,CPU（Central Processing Unit）,运算器,CPU(微处理器),控制器,CPU内部寄存器及外部数据线的位数决定了CPU的字长。80386以下的CPU为16位，80386及以上的CPU为32位/64位。CPU的功能是计算机主要技术指标之一，人们习惯用CPU的档次来大体表示微机的规格。现在的微处理器均由一片超大规模集成电路芯片制成，其集成度越来越高，性能也越来越强。,存储器,内部存储器 访问速度快 信息易失性 相对价格高,外部存储器 访问速度慢 信息永久性 相对价格低,（1）随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)RAM通常指计算机主存，即内存条。可读可写入。断电后信息丢失。（2）只读存储器(Read only Memory，ROM)只能读，无法修改。断电信息不丢失。一般存放系统初始化程序等。（3）高速缓冲存储器(Cache)介于CPU和内存，用于解决它们之间的速度不匹配问题,L2（二级）Cache（主板上）,Cache,L1（一级）Cache（CPU内部）,1内部存储器,增加Cache，只是提高CPU的读写速度，而不会改变内存的容量。,用来存放当前计算机正在运行的程序和所需数据，容量大小直接影响程序的运行速度,2外部存储器（1）软盘,用表面涂有磁性材料柔软的聚酯材料制成读写软盘时，磁头直接接触盘面。常用软盘容量为1.44MB,（2）光盘,衡量光盘驱动器传输数据速率的指标叫做倍速，一倍速率=150KB/秒常用：只读型光盘CD-ROM一次性可写入光盘CD-R，需要光盘刻录机完成数据的写入 后继产品DVD-ROM DVD-ROM的一倍速率是1.3MB/秒 DVD-R的容量一般在4.7GB，现在已有9.4GB,用来存放长期保存的文件,硬盘的磁道、扇区、柱面,硬 盘,硬盘片是由涂有磁性材料的铝合金构成读写硬盘时，磁性圆盘高速旋转产生的托力使磁头悬浮在盘面上而不接触盘面硬盘容量视具体类型而定,可移动存储器 大量的多种类型的可移动存储器的问世，是近年来存储技术的一项新的发展。主要有活动硬盘及闪存（优盘）等，大部分使用USB（Universal Serial Bus）接口与系统相连。,微型机的存储层次,3.I/O(Input-Output)总线与扩展槽,I/O表示输入/输出的意思。所谓总线（BUS）就是计算机部件与部件之间进行信息传输的一组公共信号线及相关的控制逻辑,接口电路,微处理器,外部设备,存储器,扩展槽的作用,接口板插入此处（如：显卡、声卡、网卡),常用的总线标准有：PCI、AGP、USB,4.输入/输出设备,输入设备,输出设备,处理结果,数据,二进制,内存,数字、字符、图像、声音,常用输入设备：键盘、鼠标器、语音输入设备（麦克）、扫描仪、录像机、数码相机等设备。,常用输出设备：显示器、打印机、音箱、绘图仪等设备。,本章目录,微型计算机软件的分类,计算机语言的发展,第一代机器语言，计算机能直接识别并执行的语言 第二代汇编语言，是面向机器的符号语言 第三代高级语言，也叫算法语言或过程化语言 第四代非过程化的语言，是面向问题的非过程化语言 第五代智能化语言，同第四代语言且具有一定的智能,本章目录,1.3 微型计算机的硬件与软件系统,微型计算机的软件系统,系统软件 应用软件,本章目录,系统软件介绍,本章目录,微型计算软件系统介绍,（1）操作系统 是系统软件中最核心的软件。为了使计算机系统的所有软、硬件资源协调一致，有条不紊地工作，就必须有一个软件来进行统一的管理和调度这种软件就是操作系统。操作系统的主要功能是控制和管理计算机系统的所有资源（包括硬件资源和软件资源）,(2)服务性程序,操作系统自己带一些,第三方开发,诊断程序：ScanDisk,反病毒程序：瑞星、360安全卫士,备份程序：Windows7控制面板中的“备份和还原程序,文件压缩程序:ARJ、WinZip、WinRAR,卸载程序：Windows7控制面板中的“卸载程序”,源程序,可执行程序,目标程序,编辑程序,编译程序,联接程序,机器语言,高级语言,汇编语言,面向过程：BASIC、Pascal、FORTRAN、C等,面向对象：C+、Java、Visual Basic等,非过程化语言,语言处理程序,智能化语言,程序、数据,系统软件介绍,语言处理程序,本章目录,应用软件介绍,本章目录,微型计算软件系统介绍,（1）办公自动化软件包（2）数据库系统（3）浏览器（4）实时控制软件（5）图形图像处理软件（6）工程设计软件（7）多媒体创作工具软件（8）网站制作软件,PC机的主要性能指标,主频主频越高表示 CPU处理数据的速度越快。主频的单位是GHz 字长在主频相同的情况下字长越长信息处理速度越快、计算精度越高。如字长为16位、32位、64位 运算速度它取决于指令的执行时间。描述运算速度的单位为MIPS（表示每秒钟百万条指令）内存容量表示计算机存储信息的多少。取决于CPU的寻址能力。外存与外设的配置输入/输出设备的最大配置数量。数据带宽（传输率）数据带宽是指每秒最大数据传输量，带宽的单位为Mbit/s或Gbit/s。带宽越大，数据传输速度越快。,1.3 微型计算机的硬件与软件系统,本章目录,概 念,多媒体技术,本章目录,多媒体的基本概念,媒体是用于传播和表示各种信息的手段。这里是指信息的表示形式。多媒体就是文本、声音、图形、图像、动画和视频等多种媒体成分及其组合。,数据压缩技术（数据编码技术）,JPEG，压缩静止图像MPEG，压缩运动图像H.261视像和声音双向传输的标准,1.4 多媒体技术及多媒体微型计算机,多媒体技术的应用,视频会议系统 多媒体演示系统 教育培训，CAI辅助教学系统 商业形象服务 多媒体电子出版物 虚拟现实 超文本和超媒体应用 游戏与娱乐,多媒体计算机的组成,多媒体计算机是指能够综合处理文字、图形、图像、声音、动画和视频等多种媒体信息，并在它们之间建立逻辑关系，使之成为一个交互式系统的计算机。,36,多媒体计算机系统的层次,
