1、大學(xué)計算機基礎(chǔ)教程Windows 2000+Office 2003人文社科部計算機教研室 任偉Lecture slides by Ren W成都醫(yī)學(xué)院8/13/2022第2章 計算機信息技術(shù)基礎(chǔ)2.1 數(shù)據(jù)、信息和文件2.2 計算機編碼技術(shù)2.3 計算機的信息輸入8/13/20222.1 數(shù)據(jù)、信息和文件2.1.1 數(shù)據(jù)與信息導(dǎo)述2.1.2 信息的單位2.1.3 計算機的數(shù)據(jù)編碼2.1.4 多媒體信息2.1.5 計算機文件的命名與分類2.1.6 計算機文件的管理8/13/20222.1.1 數(shù)據(jù)與信息導(dǎo)述1.數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是一個廣義的概念，它涉及事物的表示形式，是構(gòu)成信息和知識的原始材料。在計算機科

2、學(xué)中一切能被計算機接收和處理的物理符號都稱為“數(shù)據(jù)”，如文字、字符、數(shù)字、圖形、圖像、光、電、聲音、色彩等。它們是存儲在計算機媒體上的物理符號的集合。8/13/20222.1.1 數(shù)據(jù)與信息導(dǎo)述2.信息 信息是一個既抽象又復(fù)雜的概念，它是一種消息，是數(shù)據(jù)按有意義的關(guān)聯(lián)排列的結(jié)果。信息通常由意義和符號組成，以文字或聲音、圖像的形式來表現(xiàn)。從廣義上來看，信息是對數(shù)據(jù)加工處理后得到的有用知識。信息來源于數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是信息的具體表現(xiàn)形式，數(shù)據(jù)是物理性的，信息是觀念性的。8/13/20222.1.1 數(shù)據(jù)與信息導(dǎo)述3.數(shù)據(jù)處理 把雜亂無章的數(shù)據(jù)加工成為有意義、有價值的信息的過程，稱為“數(shù)據(jù)處理”。數(shù)據(jù)處理

3、的內(nèi)容主要包括：收集數(shù)據(jù)，存儲數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)分類、統(tǒng)計、查找、傳輸與維護等。8/13/20222.1.1 數(shù)據(jù)與信息導(dǎo)述4.信息化與國家信息化體系 它是計算機、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的現(xiàn)代化；是從物質(zhì)生產(chǎn)占主導(dǎo)地位的社會向信息產(chǎn)業(yè)占主導(dǎo)地位的社會轉(zhuǎn)變的發(fā)展過程，是從工業(yè)社會向信息社會演進的過程。8/13/20221.位(Bit) 位是二進制數(shù)位的縮寫，在計算機科中Bit指二進制的一個位數(shù)，是計算機信息的最小存儲單位。以0和1來表示。位是計算機中最小的信息單位。2.字節(jié)(Byte) 字節(jié)是在信息技術(shù)和數(shù)碼技術(shù)中用于表示信息的基本存儲單位或數(shù)量單位。字節(jié)是由若干個二進制位的組成。一個字節(jié)通常由8個二進制位組

4、成，即1Byte=8Bit。字節(jié)是計算機中次小的存儲單位。2.1.2 信息的單位8/13/2022B、KB、MB、GB、TB的度量大小容量指存儲器所能存儲信息的字節(jié)數(shù)。常用的容量單位有B、KB、MB、GB，它們之間的關(guān)系是：以1024為進制單位1KB=210B=1024B1MB=220B=1024KB1GB=230B=1024MB1TB=240B=1024GB8/13/20222.1.2 信息的單位3.字(Word) 一條指令或一個數(shù)據(jù)信息稱為一個字，是計算機存儲、傳輸、處理數(shù)據(jù)的信息單位。字是計算機進行信息交換、處理、存儲的基本單元。 字是由若干個字節(jié)組合。1Word=n Byte4.字長

5、CPU中每個字所包含的二進制代碼的位數(shù)，稱為字長。字長是衡量計算機性能的一個重要指標。 8/13/20222.1.3 計算機的數(shù)據(jù)編碼計算機在處理信息時，首先要對輸入的十進制數(shù)或生活用語或科技用語等信息進行編碼，將其轉(zhuǎn)換為計算機能夠識別的二進制代碼。在計算機中信息常用的編碼方法有：數(shù)的編碼、字符編碼(ASCII碼)和漢字編碼。8/13/20221.計算機中數(shù)的編碼在計算機中表示一個數(shù)值型數(shù)據(jù)時，需要指定數(shù)的長度、指定數(shù)的符號和約定小數(shù)點的表示形式。(1)數(shù)的長度：是用一個十進制數(shù)表示一個數(shù)值所占的實際位數(shù)。數(shù)的長度一般用字節(jié)來計量。(2)數(shù)的符號：由于數(shù)有正負之分，在計算機常用最高位來表示數(shù)的

6、正負號。0表正數(shù)，1表負數(shù)。(3)小數(shù)點的表示：在計算機表示數(shù)值型數(shù)據(jù)時小數(shù)點位置都是隱含的，這樣可以節(jié)省存儲空間。(4)數(shù)的編碼：計算機科學(xué)中把以編碼形式表示一個數(shù)稱為機器數(shù)。機器數(shù)有兩個特點。8/13/2022(4) 數(shù)的編碼 機器數(shù)的位數(shù)固定，能表示的數(shù)值范圍受到位數(shù)的限制。如：字長為8位的計算機能表示的無符號整數(shù)范圍是0255(28-1)。當計算機運行結(jié)果超過機器所能表示范圍，就會產(chǎn)生“溢出”。 用0表示正數(shù)，用1表示負數(shù)。(+79)10=(01001111)20100111111001111(-79)10=(11001111)27 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2

7、1 0數(shù)符正數(shù)數(shù)符負數(shù)數(shù)值數(shù)值8/13/2022原碼一個二進制數(shù)同時包含符號和數(shù)值兩部分，用最高位表示符號，其余各位表示該數(shù)值的絕對值，這種表示帶符號數(shù)的方法為原碼表示法。十進制+79原碼為：01001111十進制-79原碼為： 110011118/13/2022反碼反碼是另一種表示有符號數(shù)的方法，即對除了符號位的每一個數(shù)求反。 對于正數(shù)，其反碼與原碼相同；對于負數(shù)，在求反碼的時候，除了符號位外，其余各位按位取反，即“1”都換成“0”，“0”都換成“1”。十進制+79原碼為：01001111 反碼為：01001111十進制-79原碼為： 11001111 反碼為：101100008/13/20

8、22補碼補碼是表示帶符號數(shù)的最直接方法。對于正數(shù)，其補碼與原碼相同；對于負數(shù)，則其補碼為反碼加1。十進制+79原碼為：01001111 反碼為：01001111 補碼為：01001111 十進制-79原碼為：11001111 反碼為：10110000 補碼為：101100018/13/20222.計算機中字符的編碼 (ASCII碼)基本ASCII碼用7位二進制數(shù)（或最高位為0的8位二進制數(shù)）來表示字符。10個數(shù)字09：二進制0011000000111001 十進制 485752個英文字符：大寫AZ 0100000101011010 十進制 6590 小寫 az 0110000101111010

9、 十進制 97122各類字符ASCII碼值的大小比較空格標點符號數(shù)字大寫字母小寫字母8/13/20227位ASCII表76543210000010100111001011101110000NULDLESP0Pp0001SOHDC1！1AQaq0010STXDC2”2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv8/13/20227位ASCII表76543210000010100111001011101110111BELETB7GWgw1000BSCAN（8HXhx1001HTEM）9IYiy1010LFS

10、UB*：JZjz1011VTESC+；Kk1100FFFS，Nn1111SIVS/？OoDEL8/13/20223.計算機中漢字的編碼(1)漢字輸入法(2)漢字國際碼(3)漢字機內(nèi)碼(4)漢字交換碼(5)漢字字型碼8/13/20222.1.4 多媒體信息1.媒體：是描述、承載、存儲或傳遞信息的載體。媒體一般分為感覺媒體、表示媒體、顯示媒體、存儲媒體和傳輸媒體。2.多媒體：是多種信息載體的表現(xiàn)形式和傳遞方式，是能夠表達聲頻、視頻、文本、圖象、圖形和動畫等媒體。3.多媒體信息特點(1)相關(guān)性：多種信息中存在一定關(guān)系(2)綜合性：信息多樣性和數(shù)據(jù)量大(3)動態(tài)性：聲音和圖象隨時變化(4)復(fù)雜性：對不

11、同數(shù)據(jù)類型的處理4.多媒體技術(shù)：與半導(dǎo)體技術(shù)、視頻技術(shù)、通信技術(shù)和軟件技術(shù)為一體。8/13/20222.1.5計算機文件的命名和分類1.文件與文件夾(1)文件：是數(shù)據(jù)在磁盤上的組織形式，無論是程序、文本、聲音或圖象，都以文件的形式儲存在計算機磁盤上。 文件都有自己的名字，叫文件名，用來區(qū)分不同的文件。特點：文件可以永久保留，其中的數(shù)據(jù)不會因為應(yīng)用程序的結(jié)束 或關(guān)機而消失。 文件中的數(shù)據(jù)可以為多個應(yīng)用程序所共享。 文件中的數(shù)據(jù)可以多次重復(fù)使用。 文件中存放數(shù)據(jù)的數(shù)量在理論上沒有限制。8/13/2022(2)文件夾 文件夾是一個有層次的結(jié)構(gòu)。當計算機中的文件很多時，只利用文件名來區(qū)分是不利于查找的

12、。為了方便快速的查找文件，我們可以把一些不相關(guān)的文件分門別類的存儲在計算機磁盤的不同文件夾中。8/13/20222.1.5計算機文件的命名和分類2.文件系統(tǒng) 文件系統(tǒng)是由被管理的文件、操作系統(tǒng)中管理文件的軟件和相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成的一個系統(tǒng)。有如下功能： 管理和調(diào)度文件的存儲空間，提供文件的邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)和存儲方法，實現(xiàn)連續(xù)空間和非連續(xù)空間分配。 實現(xiàn)文件從文件標記到實際地址的映射，實現(xiàn)文件的控制操作和存取操作。 支持文件信息的共享并提供可靠的文件保密和保護措施，提供文件的安全措施，包括文件的轉(zhuǎn)儲和恢復(fù)能力。 實現(xiàn)“按名存取”，將文件標識和文件物理地址的映射關(guān)系儲存在文件目錄中。8/13/2

13、0222.1.5計算機文件的命名和分類3.文件類型(1)按文件用途分類系統(tǒng)文件 由操作系統(tǒng)和其它操作系統(tǒng)程序組成的文件。庫文件 由標準子程序和常用的實用程序組成。用戶文件 指用戶編寫的、存放在計算機系統(tǒng)中的一類文件。(2)按信息流向分類輸入文件 只能讀入的文件。輸出文件 只能寫出的文件。輸入輸出文件 既可以讀入又可以寫出的文件。(3)按存儲保護分類只讀文件 只能讀和執(zhí)行，但不能修改和寫入的文件。讀寫文件 可以進行讀入、寫入、刪除、修改的文件。不保護文件 允許任何用戶進行讀、寫操作的文件。8/13/20222.1.5計算機文件的命名和分類4.文件命名 為了區(qū)別、記憶和查找所有以文件形式存放在磁盤

14、上信息，分類 管理每一個文件，必須給每一個取一個文件取一個唯一的文件名。文件名最長可使用255個ASCII碼字符。可使用多間隔符的擴展名，這一類文件的文件類型由文件名最后一個擴展名決定。文件名中可以使用空格，但不能使用?*”/|等字符。WINDOWS文件名不區(qū)分大小寫字符，可使用漢字。查找、復(fù)制文件時可以使用通配符“?”和“*”。8/13/20222.1.6 計算機文件的管理對計算機問家的管理，包括創(chuàng)建文件、打開文件、查找文件和文件夾、查看文件目錄、查看文件屬性、文件重命名、文件復(fù)制移動、刪除等。在WINDOS中可以利用“我的電腦”、“資源管理器”等最常用的文件管理工具來管理文件。1.利用“我

15、的電腦” 鼠標雙擊“我的電腦”圖標，即可列出本機中所有代表硬盤驅(qū)動器的圖標。2.利用“資源管理器” 點擊“開始”-“程序”-“附件”-“windows資源管理器” 或在文件夾窗口上點擊“文件夾”按扭，也同樣可以打開資源管理器。8/13/20222.2 計算機編碼技術(shù)2.2.1 計算機編碼與進位計數(shù)制1.進位計數(shù)制：把一組特定的符號按先后順序排列起來，由低位向高位進位計數(shù)的方法。在進位計數(shù)制中包含兩個基本要素：“基數(shù)”和“權(quán)”(1)基數(shù)一個計數(shù)制系統(tǒng)允許使用的基本數(shù)字符號（數(shù)符）的個數(shù)。例：十進制的基數(shù)為10，數(shù)符分別為0、1、2、3、4、5、6、7、8、98/13/2022(2)權(quán)權(quán)也稱“位權(quán)

16、”，是以基數(shù)為底的冪。例：在十進制3296.45中，3表示3103，2表示2102，4表示410-1。任何一個數(shù)的數(shù)值都可以按位權(quán)展開式表示，一個有n位整數(shù)、m位小數(shù)的R進制數(shù)K，其位權(quán)展開式為：(K)R=Kn-1Rn-1+Kn-2Rn-2+K0R0+K-1R-1+K-2R-2+K-mR-mR為基數(shù)，可以表示2、8、10、16。2.計算機編碼計算機系統(tǒng)中信息的基本儲存單位是位，每個位所代表的數(shù)值只能是0或1。8/13/20222.2.2 常用進位計數(shù)制1.十進制(D) 基數(shù)為10，數(shù)符09的計數(shù)系統(tǒng)。規(guī)則：由數(shù)符0、1、2、3、4、5、6、7、8、9構(gòu)成 逢十進一 日常生活中最常見的是十進制數(shù)

17、，用十個不同的符號來表示：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9稱為代碼。每一個代碼所表示的數(shù)值的大小與該代碼所在的位置有關(guān)，例如：3650.9=3103+6102+5101+0100+910-1 代碼在數(shù)中所處的位置稱為數(shù)位，用多少個代碼表示數(shù)字的大小，稱為基數(shù)。例如，十進制數(shù)有十個代碼，所以它的基數(shù)為10，同理，二進制的基數(shù)就是2，任意位所代表的大小，稱為位權(quán)，如上例中的代碼3，其位權(quán)是10，代碼6的位權(quán)是102。 約定數(shù)值后面沒有字母或帶有字母“D”時，表示該數(shù)為十進制。例如：十進制數(shù)“3650.9”可以寫成3650.9或（3650.9）D8/13/20222.2.2 常用進位計數(shù)制2.

18、二進制(B) 基數(shù)為2，數(shù)符0、1的計數(shù)系統(tǒng)。規(guī)則：由數(shù)符0、1構(gòu)成 逢二進一二進制只有兩個代碼“0”和“1”，所有的數(shù)據(jù)都由他們的組合來實現(xiàn)。二進制數(shù)據(jù)在進行運算時，遵守“逢二進一，借一當二”的原則。約定在數(shù)據(jù)后加上字母“B”表示二進制數(shù)據(jù)。8/13/20222.2.2 常用進位計數(shù)制3.八進制(O) 基數(shù)為8，數(shù)符07的計數(shù)系統(tǒng)。規(guī)則：由數(shù)符0、1、2、3、4、5、6、7構(gòu)成 逢八進一4.十六進制(H) 基數(shù)為16，數(shù)符09和AF的計數(shù)系統(tǒng)。規(guī)則：由數(shù)符0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、 D、E、F構(gòu)成 逢十六進一8/13/20222.2.3在計算機內(nèi)部采用二進制1.易于

19、用器件實現(xiàn) 計算機內(nèi)部的電子元件之間的通信是利用晶體管的物理特性來表示的。導(dǎo)通表示1，斷開表示0。2.二進制數(shù)運算簡便 二進制數(shù)運算簡便，大大簡化了計算機實現(xiàn)運算的線路，由于設(shè)備狀態(tài)少，既節(jié)省了計算機的存儲設(shè)備，又使得線路設(shè)計可靠、穩(wěn)定。3.易于實現(xiàn)邏輯運算 二進制的0、1與邏輯代數(shù)中的邏輯量0、1吻合，可以實現(xiàn)邏輯運算。8/13/20222.2.4不同進位計數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換1.二進制數(shù)與十進制數(shù)的轉(zhuǎn)換二進制數(shù)要轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)非常簡單，只需將每一位數(shù)字乘以它的權(quán)2n，再以十進制的方法相加就可以得到它的十進制的值（注意，小數(shù)點左側(cè)相鄰位的權(quán)為20，從右向左，每移一位，冪次加1）十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制

20、數(shù)規(guī)則： 整數(shù)部分：除2，取余數(shù)，倒排。 小數(shù)部分：乘2，取整數(shù)，順排。二進制數(shù)要轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)非常簡單，只需將每一位數(shù)字乘以它的權(quán)2n，再以十進制的方法相加就可以得到它的十進制的值。 （10110.011）B=1 24+0 23+1 22+1 21+0 20+0 2-1+1 2-2+1 2-3 =（22.375）D。8/13/20222.2.4不同進位計數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換十進制轉(zhuǎn)換成二進制采用的是倒除法，即“除2取余”的方法。具體過程介紹如下： （1）將十進制數(shù)除2，保存余數(shù)。 （2）若商為0，則進行第三步，否則，用商代替原十進制數(shù)，重復(fù)第1步。 （3）將所有的余數(shù)找出，最后得到的余數(shù)作為最高位，最先得出的余數(shù)作為最低位，由各位余數(shù)依次排列而成的新的數(shù)據(jù)就是轉(zhuǎn)換成二進制的結(jié)果。例.將（60）D轉(zhuǎn)換成二進制。8/13/20222.2.4不同進位計數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換2.八進制數(shù)與十進制數(shù)的轉(zhuǎn)換 八進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)的規(guī)則類似于二進制。十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進制數(shù)的規(guī)則： 整數(shù)部分：除8，取余數(shù)，倒排。 小數(shù)部分：乘8，取整數(shù)，順排。8/13/20222.2.4不同進位計數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換3.十六進制數(shù)與十進制數(shù)的轉(zhuǎn)換十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)的規(guī)則類似于二進制和八進制。十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù)的規(guī)則： 整數(shù)部分：除16，取余數(shù)，倒排。 小數(shù)部分：乘16，取整數(shù)，順排。十六進制與十進制