計算機概述(二)

第一章計算機概述

AL1計算機概述

AL2計算機的應用

AL3計算機的數(shù)制與編碼

A1.4計算機多媒體技術

A1.5信息安全技術

本章學習目標

?掌握計算機的概念、計算機的組成和特性

了解計算機的誕生、發(fā)展歷史及其應用領域

了解計算機的硬件和軟件組成

?掌握計算機中使用的數(shù)制、數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換

了解多媒體計算機的定義和分類、多媒體技

術的應用和展望

了解信息安全技術

＞了解計算機病毒及其防治方法

1.1計算機的概述

■1.1.1什么是計算機

■1.1.2計算機的主要特征

■1.1.3計算機的組成

■LL4計算機的發(fā)展簡史

1.1.1什么是計算機

■計算機是電子數(shù)字計算機的簡稱，是一種不

需要人的直接干預而能夠?qū)Ω鞣N數(shù)字化信息

進行算術和邏輯運算的快速工具。

■計算機中的各個物理實體稱為計算機硬件;

程序和數(shù)據(jù)則稱為計算機軟件。

1.1.2計算機的特征

計算機的外部特

性：快速性、通

用性、準確性、

邏輯性

計算機的內(nèi)部特

性：高速高集成

度開關器件、數(shù)

字化信息編碼、

邏輯判斷和處理

能力、存儲程序

1.1.3計算機的組成

■一個完整的計算機系統(tǒng)由計算機硬件系統(tǒng)

及軟件系統(tǒng)兩大部分構(gòu)成。

■計算機硬件是計算機系統(tǒng)中由電子、機械

和光電元件組成的各種計算機部件和設備的

總稱，是計算機完成各項工作的物質(zhì)基礎。

■計算機軟件是在計算機硬件設備上運行的

各種程序及其相關文檔的總稱。

硬件系統(tǒng)

■運算器：是能完成算術運

算和邏輯運算的裝置?？刂破?/p>

■控制器：是規(guī)定計算機執(zhí)

行指令順序并協(xié)調(diào)各部件

有效工作的裝置。輸入設備二主存儲器輸出設備

■存儲器：是能接收和保存

數(shù)據(jù)及程序的裝置。

運算器

■輸入設備：是向計算機系

統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)的電子設備。一數(shù)據(jù)流向

■輸出設備：是將計算機中

——A控制流向

信息取出的設備。計算機硬件關系結(jié)構(gòu)圖

軟件系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)分為：系統(tǒng)軟件和應用軟件

■系統(tǒng)軟件是用于對計算機進行資源管理、

便于用戶使用計算機而配置的各種程序。

包括：操作系統(tǒng)、各種驅(qū)動系統(tǒng)、編譯程

序、數(shù)據(jù)庫軟件。

■應向軟件是利用4種系統(tǒng)軟件編制的解決

各種實際問題的程序。

包括：應用軟件和面向問題的各種應用程

序。eg：辦公軟件office、圖形處理軟件

photoshop、防病毒軟件KV3000等

1.1.4計算機的發(fā)展簡史

1.計算機的產(chǎn)生

■1822年英國人CharIesBabbage設計的差

分機及分析機已經(jīng)具備了現(xiàn)代計算機的基

本組成部件。

■1946年，第一臺真正的計算機ENIAC誕生

于美國賓州大學，重30噸、占地170平方

米、使用了18000多個電子管、5000多個

繼電器、電容器、功率25千瓦，主要用于

計算彈道和氫彈的研制。它的誕生拉開了

人類科技革命的帷幕。

2.計算機的發(fā)展：根據(jù)所使用的邏輯元件劃分

■第一代（19467957）電子管；運算速度慢；使

用計算機語言；主要應用于科學計算

■第二代（19587964）晶體管；使用高級程序設

計語言；應用于實時控制和數(shù)據(jù)處理

■第三代（19657971）中小規(guī)模的集成電路;操

作系統(tǒng)和應用軟件；應用深入很多領域

■第四代（1972-至今）大或超大規(guī)模的集成電

路；運算速度快；應用軟件層出；應用各個領

域并進入網(wǎng)絡時代

3.計算機發(fā)展趨勢

目前的發(fā)展趨勢是：巨型化、微型化、

網(wǎng)絡化、智能化和多媒體化

1.2計算機的應用

■文檔和網(wǎng)頁的制作■圖形圖像處理

■產(chǎn)品和科技演示■數(shù)值和圖表分析

■數(shù)據(jù)管理■信息和參考

■網(wǎng)絡互聯(lián)與信息通訊■教育培訓

■休閑娛樂■帳目和財務管理

■商業(yè)管理■科學計算

0

1.3計算機的數(shù)制與編碼

■1.3.1數(shù)據(jù)和信息

■1.3.2計算機中信息的計量單位

■1.3.3計算機中的各種數(shù)制

■1.3.4數(shù)制的轉(zhuǎn)換

■1.3.5數(shù)字化信息編碼

1.3.1數(shù)據(jù)和信息

■數(shù)據(jù)：指能夠由計算機處理的數(shù)字、字符

和符號等。

通常，數(shù)字符號表示數(shù)值數(shù)據(jù)，文字、語

言、圖形表示非數(shù)值數(shù)據(jù)。

■信息：一方面是數(shù)據(jù)、消息中包含的意義;

另一方面是使消息中所描述事件出現(xiàn)的不

定性減少。

根據(jù)屬性分為：事實性信息、預測性信息、

決策性信息

L3.2計算機中信息的計量單位

常用的基本信息計量單位有：

■位(bit):度量信息的單位。指二進制中一

位包含的信息量

■字(word)：在計算機和信息處理系統(tǒng)中，當

存儲、傳送或操作時，作為一個單元的一組字

符或一組二進制位。

■字節(jié)(byte)：作為一個單元來處理的一串二

進制數(shù)位。如：四位、六位、八位，最常用的

是八位。

■字長：一個字中的位數(shù)或字符數(shù)。字長是CPU

能夠直接處理二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)；用于衡量

CPU處理數(shù)據(jù)的能力。

L3.2計算機中信息的計量單位

位與字節(jié)的關系：1字節(jié)二8位

字節(jié)與字長的關系：字長是字節(jié)的整數(shù)倍。

存儲器的容量都是以字節(jié)作為基本計數(shù)單位

的。

單位：B（字節(jié)）、K（千）、M（兆）、

G（千兆）

換算關系：1"102系、1M=1024K.

1G=1024M

1.3.3計算機中的各種數(shù)制

數(shù)的進位制度稱為數(shù)制。在計算機內(nèi)部，信息

廣泛采用二進制形式表示，有時還會使用十進

制、八進制、十六進制。

■十進制使用廣泛，它主要用在計算機外部。

特點：一是十進制由十個不同的數(shù)符組成：0、

1、2、3、4、5、6、7、8、9,即基數(shù)為

“10”；二是十進制遵循每相鄰兩位“逢十進

一”的原則。

1.3.3計算機中的各種數(shù)制

■二進制是用于計算機內(nèi)部描述各種信息的一

種數(shù)制。特點：一是二進制由"0"和"1"兩個

符號構(gòu)成，即基數(shù)為2；二是每相鄰兩位遵循

“逢二進一”的原則。

■八進制和十六進制是為了彌補二進制數(shù)字長

過長而出現(xiàn)在計算機中的，它們主要用來描

述存儲單元的地址。

■各種數(shù)制的關系（見表）

1.3.4數(shù)制的轉(zhuǎn)換

十進制數(shù)中表示個（10°）、十（10D、百（102）、

千（103）……，在數(shù)學中稱為“權(quán)”，每一位數(shù)碼

乘上

其所處位置的權(quán)，就表示該數(shù)值的大小。

321

例：（1234.25）10=1X10+2X10+3X10+4X10°

+2X10T+5X10-2o

二進制、十六進制亦如此，即權(quán)是2和16的整數(shù)塞

D（可?。┐硎M制、B代表二進制、H代表十六進

制

1.3.4數(shù)制的轉(zhuǎn)換

■十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)（見例）

規(guī)則：整數(shù)部分按“除二取余，自低（位）向高

（位）排列”的原則；小數(shù)部分按“乘二取

整，自高（位）向低（位）排列”的原則。

■十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)

規(guī)則：同轉(zhuǎn)換成二進制相似，將2換成16。

■二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)（見例）

規(guī)則：每位二進制數(shù)乘以相應位的權(quán)，再相加。

1.3.4數(shù)制的轉(zhuǎn)換

■二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)

規(guī)則：從二進制數(shù)的最低位開始，每四位一組進

行轉(zhuǎn)換

例：將二進制1101011010轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)

(001101011010)2=(35A)16

■十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制

規(guī)則：每一位十六進制數(shù)用四位相應的二進制數(shù)

示

例：將*六星制數(shù)82A.3c轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)

(82A.3C)16二(100000101010.00111100)2

1.3.5數(shù)字化信息編碼

所謂編碼，就是用少量、簡單的基本符號，選

用一定的組合規(guī)則，以表示大量復雜多樣的信

息?；痉柕姆N類和這些符號的組合規(guī)則構(gòu)

成編碼的兩大要素。計算機內(nèi)常用的信息編碼

■邏輯型數(shù)據(jù)表示

邏輯數(shù)據(jù)是用來表示二值邏輯中的“是”與

“否”、

或稱“”與“假”兩個狀態(tài)的數(shù)據(jù)。二進制

中的“1”

-Tnac，，-kAX-rTT-人JI、Tr-

1.3.5數(shù)字化信息編碼

■中西文字符編碼表示

字符是計算機中使用最多的信息形式之一，

是人與計算機通信、交互作用的重要媒介。

ASCII碼是使用最多最普遍的字符編碼。

■數(shù)值型數(shù)據(jù)的表示

數(shù)值型數(shù)據(jù)是表示數(shù)量多少，數(shù)值大小的數(shù)

據(jù)。有多種類型和不同表示方法，主要用于

計算機的輸入輸出操作，是人一機間交換數(shù)

據(jù)的媒介。

1.3.5數(shù)字化信息編碼

漢字輸入法的種類：

■區(qū)位碼：又稱電報碼，用于傳送電報。

■形碼：利用漢字的筆畫或筆畫組合對應計算機

鍵盤的字母或數(shù)字進行輸入。如：五筆字型

■音碼：利用漢語拼音直接輸入漢字的輸入法,

如：全拼輸入法、智能拼音

■音形碼：綜合拼音和筆畫輸入漢字的輸入法。

如：二筆輸入法、丁碼虐L

1.4計算機多媒體技術

■多媒體計算機技術的定義：

計算機綜合處理多種媒體信息（文本、圖形、圖

像、音頻和視頻）使多種信息建立邏輯連接，集

成為一個系統(tǒng)并具有交互性的技術。

■多媒體計算機的關鍵技術：

⑴視頻音頻信號獲取技術

⑵多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼和解碼技術夕廠\

⑶視頻音頻數(shù)據(jù)的實時處理技術\

⑷視頻音頻數(shù)據(jù)的輸出技術\

1.4計算機多媒體技術

■多媒體技術的應用

教育和培訓咨詢和演示

娛樂和游戲管理信息系統(tǒng)(MIS)

可視電話系統(tǒng)視頻會議系統(tǒng)

計算機處理協(xié)同工作視頻服務系統(tǒng)

I

1.5信息安全技術

■1.5.1信息安全

■1.5.2計算機病毒及其防治

1.5.1信息安全

■網(wǎng)絡中的信息安全衡量指標:

保密性、完整性、可用性

■網(wǎng)絡信息安全包括：

信息存儲安全、信息傳輸安全

■確保網(wǎng)絡信息安全的措施：

利用軟件防護:限制法、驗真法、加密法、

阻塞法、偵察法

1.5.2計算機病毒及其防治

■計算機病毒(ComputerVirus)：

編制或者在計算機程序中插入的破壞計算機

功能或者破壞數(shù)據(jù)，影響計算機使用并且能

夠自我復制的一組計算機指令或者程序代碼。

■病毒特征：

傳染性、未經(jīng)授權(quán)而執(zhí)行、隱蔽性、潛伏性、

破壞性

■計算機病毒的類型

按表現(xiàn)性質(zhì)分：良性病毒、惡性病毒

按攻擊的目標分：引導型病毒、文件型病毒、

混合型病毒

1.5.2計算機病毒及其防治

■計算機病毒的危害：

計算機病毒的危害主要體現(xiàn)于計算機系統(tǒng)的信

息破壞和資源占用，只不過是不同的病毒在方

式上和破壞程度上有差異。

■計算機病毒的防治

預防：采取技術手段和管理手段相結(jié)合的方法。

消除：使用殺毒軟件對系統(tǒng)的磁盤進行檢測和

消毒。

三種數(shù)制的對照

十進制二進制十六進制十進制二進制十六進制

000810008

111910019

2102101010A

3113111011B

41004121100C

510151341101D

61106141110E

7111715F

例：將十進制數(shù)138.375轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)

整數(shù)部分：138+2=69……余數(shù)為0最低位

69+2=34……余數(shù)為1

34+2=17……余數(shù)為0

17+2=8……余數(shù)為1賽

8+2=4.......余數(shù)為0