2024/10/281第一章

信息技術與計算機文化

2024/10/282第一章信息技術與計算機文化1.1

信息與信息技術1.2

計算機技術概述1.3

計算機中信息的表示1.4

計算機系統1.5

微型計算機系統2024/10/2831.1

信息與信息技術1.1.1信息與數據1.1.2信息技術1.1.3

信息社會1.1.4

“計算機文化〞的內涵返回2024/10/2841.1.1信息與數據信息是現代社會中廣泛使用的一個概念，關于信息的定義眾說紛紜。一般認為：信息是在自然界、人類社會和人類思維活動中普遍存在的一切物質和事物的屬性。返回2024/10/2851.1.1信息與數據所謂數據，是指存儲在某種媒體上可以加以鑒別的符號資料。這里所說的符號，不僅指文字、字母、數字，還包括了圖形、圖像、音頻與視頻等多媒體數據。由于描述事物的屬性必須借助于一定的符號，所以這些符號就是數據的形式。同一個信息也可以用不同形式的數據表示，例如，同樣是星期日，英文用“Sunday〞表示。返回2024/10/286信息與數據的區別與聯系：在一般用語中，信息與數據并沒有嚴格的區分。但是，從信息科學的角度來看，它們是不等同的。數據是信息的具體表現形式，是信息的載體，而信息是對數據進行加工得到的結果，它可以影響到人們的行為、決策，或對客觀事物的認知。1.1.1信息與數據返回2024/10/2871.1.2信息技術

在現代信息處理技術中，傳感技術、計算機技術、通信技術和網絡技術為主導技術。其中計算機起到了關鍵作用，它首先是一種信息處理機，通過計算機可以高速度、高質量地完成信息的整理、加工、分析和存儲等工作；其次，通常計算機也是其他技術中的關鍵設備。在現代通信技術中計算機更是起到核心的作用，而網絡技術那么是計算機技術的進一步延伸。所以說信息處理過程的每一個環節都是由計算機直接或間接參與完成的。返回2024/10/2881.1.3

信息社會信息社會也稱信息化社會，是繼工業化社會以后，以信息活動為社會開展的根本活動的新型社會形態。在信息社會中，信息成為與物質和能源同等重要的第三資源，網絡已成為人們生活的根底條件。以信息的收集、加工、傳播為主要經濟形式的信息經濟在國民經濟中占據主導地位，并構成社會信息化的物質根底。在信息社會中，信息經濟為主導經濟形式，信息技術為物質和精神產品生產的技術根底，信息文化導致了人類教育理念和方式的改變，導致了生活、工作和思維模式的改變，也導致了道德和價值觀念的改變。返回2024/10/2891.1.4

“計算機文化〞的內涵一、文化的定義對于文化的定義，盡管眾說紛紜，但有一點得到公認，即都認為文化是人類社會的特有現象。

所謂文化，即人類行為的社會化，是人類創造功能和創造成果的最高和最普遍的社會形式。文化的核心是:觀念和價值返回2024/10/2810二、文化具有的根本屬性廣泛性：既涉及全社會的每一個人、每一個家庭，又涉及全社會的每一個行業、每一個應用領域。傳遞性：這種事物應當具有傳遞信息和交流思想的功能。教育性：這種事物應能成為存儲知識和獲取知識的手段。深刻性：不是給社會某一方面帶來變革，而是給整個社會帶來全面、深刻的根本性變革。返回1.1.4

“計算機文化〞的內涵2024/10/28111.1.4

“計算機文化〞的內涵二、文化具有的根本屬性每個民族、每個人都有不同的文化屬性，這些屬性是千百年來文化積淀的結果，是根深蒂固和難以改變的，我們自身也自覺或不自覺地受到所處文化環境的熏陶。文化有著一系列共有的概念、價值觀和行為準那么，它是使個人行為能力為集體所接受的共同標準。文化與社會是密切相關的，沒有社會就不會有文化，在同一社會內部，文化也具有不一致性。2024/10/2812三、計算機文化所謂計算機文化就是以計算機為核心，集網絡文化、信息文化、多媒體文化為一體，并對社會生活和人類行為產生廣泛、深遠影響的新型文化。計算機文化是人類文化開展的四個里程碑之一〔前三個分別為：語言的產生、文字的使用與印刷術的創造〕。計算機文化的真正內涵是具有計算機信息處理能力。返回1.1.4

“計算機文化〞的內涵2024/10/28131.2

計算機技術概述1.2.1

計算機的起源與開展1.2.2

計算機的特點及分類1.2.3

計算機的應用1.2.4

計算機的開展趨勢返回2024/10/28141.2.1.1

計算機的起源1.埃尼克ENIAC：第一臺真正意義上的數字電子計算機，是ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator的縮寫。于1946年2月在美國的賓夕法尼亞大學正式投入運行，ENIAC共使用了約18800個真空電子管，重達30噸，功率174千瓦，占地約140平方米，用十進制計算，每秒運算5000次加法。它沒有今天的鍵盤、鼠標等設備，人們只能通過扳動龐大面板上的無數開關向計算機輸入信息。ENIAC的誕生奠定了電子計算機的開展根底，開辟了信息時代，把人類社會推向了第三次產業革命的新紀元?！矃⒁娨砸韵聢D〕

返回2024/10/2815圖1第一臺電子管計算機〔ENIAC〕返回1.2.1.1

計算機的起源2024/10/28161.2.1.2計算機的開展年代名稱元件語言應用第一代1946～1956電子管計算機電子管

機器語言

匯編語言

科學計算

第二代1956～1964晶體管計算機

晶體管

高級程序設計語言

數據處理

第三代1964～1971集成電路計算機

中小規模集成電路

高級程序設計語言

廣泛應用到各個領域

第四代

1971年～現在

超大規模集成電路計算機

集成電路

面向對象的高級語言網絡時代第五代

未來計算機光子、量子、DNA等返回2024/10/28171.2.2.1

計算機的特點1〕運算速度快:在2021年6月公布的國際超級計算機前500強中，10名的峰值運算速度都超過了300萬億次，其中IBM公司制造的“Roadrunner〞更是到達了1456萬億次/秒的極高的運算速度。

2〕存儲容量大：計算機的存儲性是計算機區別于其他計算工具的重要特征。

3〕通用性強：通用性是計算機能夠應用于各種領域的根底，任何復雜的任務都可以分解為大量的根本的算術運算和邏輯操作。

4〕工作自動化：計算機內部的操作運算是根據人們預先編制的程序自動控制執行的。

5〕精確性高：計算機的可靠性很高，過失率極低，一般來講只在那些人工介入的地方才有可能發生錯誤。

6〕邏輯判斷能力:借助于邏輯運算，可以讓計算機作出邏輯判斷，分析命題是否成立，并可根據命題成立與否采取相應的對策。返回2024/10/2818根據處理的對象劃分模擬計算機、數字計算機和混合計算機根據用途劃分專用計算機和通用計算機根據規模劃分巨型機、大型機小型機、微型機和工作站1.2.2.2

計算機的分類返回2024/10/28191.2.3

計算機的應用1.科學計算科學計算是指科學和工程中的數值計算。它與理論研究、科學實驗一起成為當代科學研究的三種主要方法。主要應用在航天工程、氣象、地震、核能技術、石油勘探和密碼解譯等涉及復雜數值計算的領域。2.信息管理是指非數值形式的數據處理，是指以計算機技術為根底，對大量數據進行加工處理，形成有用的信息。被廣泛應用于辦公自動化、事務處理、情報檢索、企業管理和知識系統等領域。信息管理是計算機應用最廣泛的領域。返回2024/10/28203.過程控制又稱實時控制，指用計算機及時采集檢測數據，按最正確值迅速地對控制對象進行自動控制或自動調節。目前已在冶金、石油、化工、紡織、水電、機械和航天等部門得到廣泛應用。4.計算機輔助系統指通過人機對話，使計算機輔助人們進行設計、加工、方案和學習等工作。如計算機輔助設計CAD、計算機輔助制造CAM、計算機輔助教育CBE、計算機輔助教學CAI、計算機輔助教學管理CMI。另外還有計算機輔助測試CAT和計算機集成制造系統CIMS等。1.2.3

計算機的應用返回2024/10/28215.人工智能人工智能〔AI，ArtificialIntelligence〕是研究怎樣讓計算機做一些通常認為需要智能才能做的事情，又稱機器智能，主要研究智能機器所執行的通常是人類智能的有關功能，如判斷、推理、證明、識別、感知、理解、設計、思考、規劃、學習和問題求解等思維活動。人工智能是計算機當前和今后相當長的一段時間的重要研究領域。6.計算機網絡與通信利用通訊技術，將不同地理位置的計算機互聯，可以實現世界范圍內的信息資源共享，并能交互式地交流信息。正所謂“一線聯五洲〞，Internet的建立和應用使世界變成了一個“地球村〞，同時深刻地改變了我們的生活、學習和工作方式。1.2.3

計算機的應用返回2024/10/2822

巨型化指不斷研制速度更快的、存儲量更大的和功能更強大的巨型計算機。主要應用于天文、氣象、地質和核技術、航天飛機和衛星軌道計算等尖端科學技術領域，研制巨型計算機的技術水平是衡量一個國家科學技術和工業開展水平的重要標志。2.微型化指利用微電子技術和超大規模集成電路技術，把計算機的體積進一步縮小，價格進一步降低。計算機的微型化已成為計算機開展的重要方向，各種筆記本電腦和掌上電腦的大量使用，是計算機微型化的一個標志。1.2.4

計算機的開展趨勢返回2024/10/28233.網格化網格〔Grid〕技術可以更好地管理網上的資源，它把整個互聯網虛擬成一臺空前強大的一體化信息系統，猶如一臺巨型機，在這個動態變化的網絡環境中，實現計算資源、存儲資源、數據資源、信息資源、知識資源、專家資源的全面共享，從而讓用戶從中享受可靈活控制的、智能的、協作式的信息效勞，并獲得前所未有的使用方便性和超強能力。1.2.4

計算機的開展趨勢返回2024/10/28244.智能化計算機智能化是指使計算機具有模擬人的感覺和思維過程的能力。智能化的研究包括模擬識別、物形分析、自然語言的生成和理解、博弈、定理自動證明、自動程序設計、專家系統、學習系統和智能機器人等等。目前已研制出多種具有人的局部智能的“機器人〞，可以代替人在一些危險的工作崗位上工作。據專家預測，機器人將是繼電腦普及后，下一個普及到家庭的電器產品。返回1.2.4

計算機的開展趨勢2024/10/28251.3

計算機中信息的表示1.3.1

數制及其轉換

1.常見的進位計數制

2.數制的轉換

3.二進制的運算規那么1.3.2

計算機中信息的表示

1.數據的單位

2.數值的表示

3.文字信息的表示返回2024/10/28261.3.1

數制及其轉換一、根本概念1.進位計數制：即用進位的方法進行計數，簡稱進制。2.數碼：一組用來表示某種數制的符號。如：1、2、3、4、A、B、C、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等。3.基數：數制所使用的數碼個數。常用“R〞表示，稱R進制。如二進制的數碼是：0、1，那么基數便為2。4.位權：指數碼在不同位置上的權值。在進位計數制中，處于不同數位的數碼代表的數值不同。例如十進制數111，個位數上的1權值為100，十位數上的1權值為101，百位數上的1權值為102。以此推理，第n位的權值便是10n-1,如果是小數點后面第m位，那么其權值為10–m。對于一般數制，某一整數位的位權是基數〔位數-1〕，某一小數位的位權那么是基數-位數。返回2024/10/2827二、常見的幾種進位計數制1.十進制〔Decimal〕：由0、1、2、…、8、9十個數碼組成，即基數為10。特點為：逢十進一，借一當十。用字母D表示。2.二進制〔Binary〕：由0、1兩個數碼組成，即基數為2。二進制的特點為：逢二進一，借一當二。用字母B表示。3.八進制〔Octal〕：由0、1、2、3、4、5、6、7八個數碼組成，即基數為8。八進制的特點為：逢八進一，借一當八。用字母O表示。4.十六進制〔Hexadecimal〕：由0、1、2、…、9、A、B、C、D、E、F十六個數碼組成，即基數為16。十六進制的特點為：逢十六進一，借一當十六。用字母H表示。1.3.1數制及其轉換返回2024/10/2828

十進制、二進制、八進制、十六進制之間的對應關系十進制二進制八進制十六進制十進制二進制八進制十六進制000091001119111110101012A2102211101113B3113312110014C41004413110115D51015514111016E61106615111117F711177161000020108100010817100012111返回2024/10/2829三、數制的轉換

1.二進制、八進制、十六進制數轉化為十進制數對于任何一個二進制數、八進制數、十六進制數，均可以先寫出它的位權展開式，然后再按十進制進行計算即可將其轉換為十進制數。例如：〔〕2=1×23+1×22+1×21+1×20+1×2-1+1×2-2〔〕16=10×163+1×162+0×161+11×160+8×16-1=41227.5

注意：在不至于產生歧義時，可以不注明十進制數的進制，如上例。

1.3.1數制及其轉換返回2024/10/28302.十進制數轉化為二進制數十進制數的整數局部和小數局部在轉換時需作不同的計算，分別求值后再組合。整數局部采用除2取余法，即逐次除以2，直至商為0，得出的余數倒排，即為二進制各位的數碼。小數局部采用乘2取整法，即逐次乘以2，從每次乘積的整數局部得到二進制數各位的數碼。(參見下例)1.3.1數制及其轉換返回2024/10/2831由上得出，100D=1100100B步驟一：先對整數100進行轉換：例：將十進制數轉化為二進制數。2024/10/2832步驟二：對小數局部進行轉換：0.125×2=0.250 整數……0→a-10.25×2=0.5 整數……0→a-20.5×2=1 整數……1→a-3由上得出，。將整數和小數局部組合，得出：。例：將十進制數轉化為二進制數。2024/10/28333.二進制數與八進制數的相互轉換二進制數轉換成八進制數的方法是：將二進制數從小數點開始，對二進制整數局部向左每3位分成一組，缺乏3位的向高位補0湊成3位；對二進制小數局部向右每3位分成一組，缺乏3位的向低位補0湊成3位。每一組有3位二進制數，分別轉換成八進制數碼中的一個數字，全部連接起來即可。1.3.1數制及其轉換2024/10/2834例：把二進制數轉化為八進制數。二進制3位分組011111101．101轉換為八進制數375．5所以，。

將八進制數轉換成二進制數，只要將每一位八進制數轉換成相應的3位二進制數，依次連接起來即可。1.3.1數制及其轉換2024/10/28351.3.1數制及其轉換4.二進制數與十六進制數的相互轉換二進制數轉換成十六進制數，只要把每4位分成一組，再分別轉換成十六進制數碼中的一個數字，缺乏4位的分別向高位或低位補0湊成4位，全部連接起來即可。十六進制數轉換成二進制數，只要將每一位十六進制數轉換成4位二進制數，然后依次連接起來即可。2024/10/2836例：將轉換為十六進制數。二進制4位分組10110001．1010轉換為十六進制數B1．A所以，。1.3.1數制及其轉換2024/10/28371.3.1數制及其轉換四、二進制的運算規那么1.算術運算規那么加法規那么：0+0=0；0+1=1；

1+0=1；1+1=10〔向高位有進位〕；減法規那么：0-0=0；10-1=1〔向高位借位〕；

1-0=1；1-1=0;

乘法規那么：0×0=0；0×1=0；

1×0=0；1×1=1

除法規那么：0/1=0；1/1=12024/10/28382.邏輯運算規那么與運算〔AND〕：0∧0=0；0∧1=0；

1∧0=0；1∧1=1;

或運算〔OR〕：0∨0=0；0∨1=1；

1∨0=1；1∨1=1;

異或運算〔XOR〕：0⊕0=0；0⊕1=1；

1⊕0=1；1⊕1=0;1.3.1數制及其轉換非運算〔NOT〕：2024/10/28391.3.2信息的編碼1.

計算機中數據的單位

1〕位〔bit〕簡記為b，也稱為比特，是計算機存儲數據的最小單位。一個二進制位只能表示0或1。

2〕字節〔Byte〕字節來自英文Byte，簡記為B。字節是存儲信息的根本單位。規定1B=8bit。

1KB=210B，1MB=220B，1GB=230B，

1TB=240B3〕字〔Word〕一個字通常由一個字節或假設干個字節組成。字長是計算機一次所能處理的實際位數長度，字長是衡量計算性能的一個重要指標。返回2024/10/28402.

數值的表示通常規定一個數的最高位作為符號位，“0〞表示正，“1〞表示負。采用二進制表示形式的連同數符一起代碼化了的數據稱為機器數；而與機器數對應的用正、負符號加絕對值來表示的實際數值稱為真值。例如作為有符號數，機器數01111111的真值是+1111111，也就是+127。為了在計算機的輸入輸出操作中能直觀迅速地與常用的十進制數相對應，習慣上用二進制代碼表示十進制數，這種編碼方法簡稱BCD碼或8421編碼。例如，對于(239)10的編碼如下：十進制數2398421編碼0010001110011.3.2信息的編碼2024/10/28413.

文字信息的表示

1〕字符編碼：目前采用的字符編碼主要是ASCII碼，它是AmericanStandardCodeforInformationInterchange的縮寫〔美國標準信息交換代碼〕，已被國際標準化組織ISO采納，作為國際通用的信息交換標準代碼。ASCII碼是一種西文機內碼，有7位ASCII碼和8位ASCII碼兩種，7位ASCII碼稱為標準ASCII碼，8位ASCII碼稱為擴展ASCII碼。7位標準ASCII碼用一個字節〔8位〕表示一個字符，并規定其最高位為0，實際只用到7位，因此可表示128個不同字符。同一個字母的ASCII碼值小寫字母比大寫字母大32〔20H〕。1.3.2信息的編碼2024/10/28422〕漢字編碼

A.漢字交換碼：由于漢字數量極多，一般用連續的兩個字節〔16個二進制位〕來表示一個漢字。1980年，我國公布了第一個漢字編碼字符集標準，即GB2312-80?信息交換用漢字編碼字符集根本集?，該標準編碼簡稱國標碼，是我國大陸地區及新加坡等海外華語區通用的漢字交換碼。GB2312-80收錄了6763個漢字，以及682符號，共7445個字符，奠定了中文信息處理的根底。

B.漢字機內碼：國標碼GB2312不能直接在計算機中使用，以為它沒有考慮與根本的信息交換代碼ASCII碼的沖突。比方：“大〞的國標碼是3473H，與字符組合“4S〞的ASCII相同,“嘉,〞的漢字編碼為3C4EH,與碼值為3CH和4EH的兩個ASCII字符“<〞和“N〞混淆。為了能區分漢字與ASCII碼，在計算機內部表示漢字時把交換碼〔國標碼〕兩個字節最高位改為1，稱為“機內碼〞。這樣，當某字節的最高位是1時，必須和下一個最高位同樣為1的字節合起來，代表一個漢字。1.3.2信息的編碼2024/10/2843C.漢字字形碼：所謂漢字字形碼實際上就是用來將漢字顯示到屏幕上或打印到紙上所需要的圖形數據。漢字字形碼記錄漢字的外形，是漢字的輸出形式。記錄漢字字形通常有兩種方法：點陣法和矢量法，分別對應兩種字形編碼：點陣碼和矢量碼。所有的不同字體、字號的漢字字形構成漢字庫。點陣碼是一種用點陣表示漢字字形的編碼，它把漢字按字形排列成點陣，一個16×16點陣的漢字要占用32個字節，一個32×32點陣的漢字那么要占用128字節，而且點陣碼縮放困難且容易失真。1.3.2信息的編碼返回2024/10/2844D.漢字輸入碼：將漢字通過鍵盤輸入到計算機采用的代碼稱為漢字輸入碼，也稱為漢字外部碼〔外碼〕。漢字輸入碼的編碼原那么應該易于接受、學習、記憶和掌握，重碼少，碼長盡可能短。目前我國的漢字輸入碼編碼方案已有上千種，但是在計算機上常用的有幾種，根據編碼規那么，這些漢字輸入碼可分為流水碼、音碼、形碼和音形結合碼四種。智能ABC、微軟拼音、搜狗拼音和谷歌拼音等漢字輸入法為音碼，五筆字型為形碼。音碼重碼多、單字輸入速度慢，但容易掌握；形碼重碼較少，單字輸入速度較快，但是學習和掌握較困難。目前以智能ABC、微軟拼音、紫光拼音輸入法和搜狗輸入法等音碼輸入法為主流漢字輸入方法。返回1.3.2信息的編碼2024/10/28451.4

計算機系統1.4.1計算機工作原理1.4.2

計算機硬件系統

1.4.3

計算機軟件系統返回2024/10/28461.4.1計算機工作原理1.指令是指示計算機執行某種操作的命令，它由一串二進制數碼組成，這串二進制數碼包括操作碼和地址碼兩局部。操作碼規定了操作的類型，即進行什么樣的操作；地址碼規定了要操作的數據〔操作對象〕存放在什么地址中，以及操作結果存放到哪個地址中去。一臺計算機有許多指令，作用也各不相同。所有指令的集合稱為計算機指令系統。計算機系統不同，指令系統也不同，目前常見的指令系統有復雜指令系統〔CISC〕和精簡指令系統〔RISC〕。2024/10/28471.4.1計算機工作原理2.“存儲程序〞工作原理計算機能夠自動完成運算或處理過程的根底是“存儲程序〞工作原理。“存儲程序〞工作原理是美籍匈牙利科學家馮·諾依曼〔VonNeumann〕提出來的，故稱為馮·諾依曼原理，其根本思想是存儲程序與程序控制。存儲程序是指人們必須事先把計算機的執行步驟序列〔即程序〕及運行中所需的數據，通過一定方式輸入并存儲在計算機的存儲器中；程序控制是指計算機運行時能自動地逐一取出程序中的一條條指令，加以分析并執行規定的操作。到目前為止，盡管計算機開展到了第四代，但其根本工作原理仍然沒有改變。根據存儲程序和程序控制的概念，在計算機運行過程中，實際上有數據流跟控制信號兩種信息在流動。2024/10/28481.4.1計算機工作原理3.計算機的工作過程計算機的工作過程可以歸結為以下幾步：〔1〕取指令。即按照指令計數器中的地址，從內存儲器中取出指令，并送到指令存放器中?！?〕分析指令。即對指令存放器中存放的指令進行分析，確定執行什么操作，并由地址碼確定操作數的地址?！?〕執行指令。即根據分析的結果，由控制器發出完成該操作所需要的一系列控制信息，去完成該指令所要求的操作?！?〕上述步驟完成后，指令計數器加1，為執行下一條指令做好準備。2024/10/28491.4.2

計算機硬件系統

馮·諾依曼〔VonNeumann〕提出的存儲程序工作原理決定了計算機硬件系統由以下五個根本局部組成。圖2硬件系統五大組成局部框圖返回2024/10/2850

硬件指的是計算機系統中由電子、機械和光電元件等組成的各種計算機部件和計算機設備。這些部件和設備依據計算機系統結構的要求，構成一個有機整體，稱為計算機硬件系統。未配置任何軟件的計算機叫裸機，它是計算機完成工作的物質根底。返回1.4.2

計算機硬件系統2024/10/28511.4.2

計算機硬件系統1.輸入設備：主要功能是把原始數據和處理這些數據的程序轉換為計算機能夠識別的二進制代碼，通過輸入接口輸入到計算機的存儲器中，供CPU調用和處理。常用的輸入設備有：鼠標器、鍵盤、掃描儀、數字化儀、數碼攝像機、條形碼閱讀器、數碼相機、A/D轉換器等2.運算器：負責對信息進行加工和運算，它的速度決定了計算機的運算速度。參加運算的數〔稱為操作數〕由控制器指示從存儲器或存放器中取出到運算器。返回2024/10/28521.4.2

計算機硬件系統3.控制器：是整個計算機系統的控制中心，它指揮計算機各局部協調工作，保證計算機按照預先規定的目標和步驟有條不紊地進行操作及處理?？刂破鲝膬却鎯ζ髦许樞蛉〕鲋噶?，并對指令代碼進行翻譯，然后向各個部件發出相應的命令，完成指令規定的操作。它一方面向各個部件發出執行指令的命令，另一方面又接收執行部件向控制器發回的有關指令執行情況的反響信息，控制器根據這些信息來決定下一步發出哪些操作命令。這樣逐一執行一系列的指令，就使計算機能夠按照這一系列的指令組成的程序的要求自動完成各項任務。因此，控制器是指揮和控制計算機各個部件進行工作的“神經中樞〞。通常把控制器和運算器合稱為中央處理器〔CPU，CentralProcessingUnit〕。它是計算機的核心部件。返回2024/10/28531.4.2

計算機硬件系統4.存儲器:是具有“記憶〞功能的設備，由具有兩種穩定狀態的物理器件〔也稱為記憶元件〕來存儲信息。記憶元件的兩種穩定狀態分別表示為“0〞和“1〞。存儲器是由成千上萬個“存儲單元〞構成的，每個存儲單元存放一定位數〔微機上為8位〕的二進制數，每個存儲單元都有唯一的地址。“存儲單元〞是根本的存儲單位，不同的存儲單元是用不同的地址來區分的。計算機采用按地址訪問的方式到存儲器中存數據和取數據，計算機中的程序在執行的過程中，每當需要訪問數據時，就向存儲器送去指定位置的地址，同時發出一個“存〞命令或者“取〞命令〔伴以待存放的數據〕。返回2024/10/2854

圖3存儲器分類存儲器分為兩大類：內存儲器和外存儲器，簡稱內存和外存。內存儲器又稱為主存儲器，外存儲器又稱為輔助存儲器。1.4.2

計算機硬件系統存儲器內存儲器外存儲器ROM（ReadOnlyMemory）RAM（RandomAccessMemory）Cache磁盤（硬盤、軟盤）光盤（CD-ROM、CD-RW、DVD、MO）閃存（CF卡、MMC卡、SD卡）磁帶2024/10/28551.4.2

計算機硬件系統

返回5.輸出設備:是指從計算機中輸出信息的設備，其功能是將計算機處理的數據、計算結果等內部信息轉換成人們習慣接受的信息形式〔如字符、圖形、聲音等〕，然后將其輸出。最常用的輸出設備是顯示器、打印機和音箱，還有繪圖儀、各種數模轉換器〔D/A〕等。從信息的輸入輸出角度來說，磁盤驅動器和磁帶機既可以看作輸入設備，又可以看作輸出設備。2024/10/28561.4.3

計算機軟件系統

輸入計算機的信息一般有兩類，一類稱為數據，一類稱為程序。計算機是通過執行程序所規定的各種指令來處理各種數據的。返回2024/10/28571.計算機軟件根底

軟件是指使計算機運行所需的程序、數據和有關文檔的總和。計算機軟件通常分為系統軟件和應用軟件兩大類，系統軟件一般由軟件廠商提供，應用軟件是為解決某一問題而由用戶或軟件公司開發的。

返回2024/10/28581.計算機軟件根底1〕系統軟件:是管理、監控和維護計算機資源〔包括硬件和軟件〕、開發應用軟件的軟件。系統軟件居于計算機系統中最靠近硬件的一層，它主要包括操作系統、語言處理程序、數據庫管理系統、支撐效勞軟件等。2〕應用軟件:是為解決計算機各類應用問題而編寫的軟件，隨著計算機應用領域的不斷拓展和計算機應用的廣泛普及，各種各樣的應用軟件與日俱增，如辦公類軟件MicrosoftOffice、WPSOffice、永中office、谷歌在線辦公系統；圖形處理軟件Photoshop、illustrate；三維動畫軟件3dmax、Maya等；即時通信軟件QQ、MSN、UC和Skype等。2024/10/28591〕系統軟件A.操作系統〔OS，OperatingSystem〕是一組對計算機資源進行控制與管理的系統化程序集合，它是用戶和計算機硬件系統之間的接口，為用戶和應用軟件提供了訪問和控制計算機硬件的橋梁。操作系統是直接運行在裸機上的最根本的系統軟件，任何其他軟件必須在操作系統的支持下才能運行。2024/10/28601〕系統軟件B.語言處理程序：用各種程序設計語言編寫的源程序，計算機是不能直接執行的，必須經過翻譯〔對匯編語言源程序是匯編，對高級語言源程序那么是編譯或解釋〕才能執行，這些翻譯程序就是語言處理程序，包括匯編程序、編譯程序和解釋程序等，它們的根本功能是把用面向用戶的高級語言或匯編語言編寫的源程序翻譯成機器可執行的二進制語言程序。C.系統支撐和效勞程序:這些程序又稱工具軟件，如系統診斷程序、調試程序、排錯程序、編輯程序、查殺病毒程序等等，都是為維護計算機系統的正常運行或支持系統開發所配置的軟件系統。2024/10/28611〕系統軟件D.數據庫管理系統:主要用來建立存儲各種數據資料的數據庫，并進行操作和維護。常用的數據庫管理系統有微機上的FoxPro、FoxBASE+、Access和大型數據庫管理系統如Oracle、DB2、Sybase、SQLServer等，它們都是關系型數據庫管理系統。2024/10/28622〕應用軟件

為解決計算機各類應用問題而編寫的軟件稱為應用軟件。應用軟件具有很強的實用性。隨著計算機應用領域的不斷拓展和計算機應用的廣泛普及，各種各樣的應用軟件與日俱增，如辦公類軟件MicrosoftOffice、WPSOffice、永中office、谷歌在線辦公系統；圖形處理軟件Photoshop、illustrate；三維動畫軟件3dmax、Maya等；即時通信軟件QQ、MSN、UC和Skype等。只為完成某一特定專業的任務，針對某行業、某用戶的特定需求而專門開發的軟件，如某個公司的管理系統等，都是應用軟件。2024/10/28632.

程序設計語言1〕程序設計根底數據結構和算法是程序最主要的兩個方面，通?？梢哉J為：程序=算法+數據結構。算法可以看作是由有限個步驟組成的用來解決問題的具體過程。實質上反映的是解決問題的思路。其主要性質表現在：①有窮性；②確定性；③可行性。數據結構是從問題中抽象出來的數據之間的關系，它代表信息的一種組織方式，用來反映一個數據的內部結構。數據結構是信息的一種組織方式，其目的是提高算法的效率，它通常與一組算法的集合相對應，通過這組算法集合可以對數據結構中的數據進行某種操作。典型的數據結構包括線性表、堆棧和隊列。返回2024/10/28642.

程序設計語言2〕程序設計語言可以分為三類：機器語言、匯編語言和高級語言2024/10/2865〔1〕機器語言

機器語言是計算機系統唯一能識別的、不需要翻譯直接供機器使用的程序設計語言。用機器語言編寫程序難度大、直觀性差、容易出錯，修改、調試也不方便。由于不同計算機的指令系統不同，針對某一種型號的計算機所編寫的程序就不能在另一計算機上運行，所以機器語言的通用性和移植性較差。用機器語言編寫的程序具有充分發揮硬件功能的特點，程序也容易編寫得緊湊，程序運行速度快。2024/10/2866〔2〕匯編語言

匯編語言是機器語言的“符號化〞。匯編語言和機器語言根本上是一一對應的，但在表示方法上作了改進，用一種助記符來代替操作碼，用符號來表示操作數地址〔地址碼〕。例如，用“ADD〞表示加法，用“MOVE〞表示傳送等。用助記符和符號地址來表示指令，容易識別，給程序的編寫帶來了很大的方便。匯編語言比機器語言直觀，容易記憶和理解，用匯編語言編寫的程序比機器語言程序易讀、易檢查、易修改。但是它仍然是屬于面向機器的語言，它依賴于具體的機器，很難在系統間移植，所以這樣的程序的編寫仍然比較困難，程序的可讀性也比較差。機器語言和匯編語言一般都稱為低級語言。2024/10/2867〔3〕高級語言

屏蔽機器的細節，與具體的計算機指令系統無關的、表達方式或接近于人們對求解過程或問題的描述方式，易于理解和掌握的程序設計語言稱為高級語言。高級語言有兩類，分別是解釋型和編譯型。

①解釋程序：解釋程序接受用某種程序設計語言〔如Basic語言〕編寫的源程序，然后對源程序的每條語句逐句進行解釋并執行，最后得出結果。解釋程序對源程序是一邊翻譯，一邊執行，不產生目標程序。

②編譯程序：編譯程序是翻譯程序，它將用高級語言編寫的源程序翻譯成與之等價的用機器語言表示的目標程序，其翻譯過程稱為編譯。編譯型語言系統在執行速度上都優于解釋型語言系統。但是，編譯程序比較復雜，這使得開發和維護費用較高。2024/10/28681.5

微型計算機系統

1.5.1微型計算機分類1.5.2

微機的主要性能指標1.5.3

常見微型計算機的硬件設備返回2024/10/28691.5.1微型計算機分類微型計算機按其性能、結構、技術特點等可分為：〔1〕單片機：將微處理器〔CPU〕、一定容量的存儲器以及I/O接口電路等集成在一個芯片上，就構成了單片機?！?〕單板機：將微處理器、存儲器、I/O接口電路安裝在一塊印刷電路板上，就成為單板機?！?〕PC〔PersonalComputer，個人計算機〕：供單個用戶使用的微機一般稱為PC，是目前使用最多的一種微機。〔4〕便攜式微機：便攜式微機大體包括筆記本計算機和個人數字助理(PDA〕等。返回2024/10/28701.5.2

微機的主要性能指標1.主頻即時鐘頻率，是指計算機CPU在單位時間內發出的脈沖數，它在很大程度上決定了計算機的運算速度，主頻的單位是赫茲〔Hz〕。2.字長是指計算機的運算部件能同時處理的二進制數據的位數，它與計算機的功能和用途有很大的關系。3.內核數CPU內核數指CPU內執行指令的運算器和控制器的數量所謂多核心處理器簡單地說就是在一塊CPU基板上集成兩個或兩個以上的處理器核心，并通過并行總線將各處理器核心連接起來。多核心處理技術的推出，大大地提高了CPU的多任務處理性能，并已成為市場的主流。返回2024/10/28714.內存容量是指內存儲器中能存儲信息的總字節數。一般來說，內存容量越大，計算機的處理速度越快。隨著更高性能的操作系統的推出，計算機的內存容量會繼續增加。5.運算速度單位時間內執行的計算機指令數。單位有MIPS〔MillionInstructionsPerSecond，每秒106條指令〕和BIPS〔BillionInstructionsPerSecond，每秒109條指令〕。影響機器運算速度的因素很多，一般來說，主頻越高，運算速度越快；字長越長，運算速度越快；內存容量越大，運算速度越快；存取周期越小，運算速度越快。6.其他性能指標機器的兼容性〔包括數據和文件的兼容、程序兼容、系統兼容和設備兼容〕，系統的可靠性〔平均無故障工作時間MTBF〕，系統的可維護性〔平均修復時間MTTR〕等，另外，性能價格比也是一項綜合性的評價計算機性能的指標。返回1.5.2

微機的主要性能指標2024/10/28721.5.3

常見微型計算機的硬件設備返回2024/10/28731.微處理器微處理器是將運算器、控制器和高速緩存集成在一起的超大規模集成電路芯片，是計算機中最重要的核心部件。

目前微處理器的生產廠家有Intel公司、IBM公司、AMD公司和我國臺灣的威盛公司等。Intel公司生產x86系列處理器，以及目前的主流產品酷睿系列、賽揚系列等；AMD公司目前的主流產品有羿龍、閃龍和速龍系列等，上述產品占據了85%以上的市場份額。圖5所示就是IntelCPU和龍芯。圖4IntelCPU〔上〕和龍芯CPU〔下〕返回2024/10/28742.存儲器1〕微機中的內存一般指指隨機存儲器(RAM)。目前常用的內存有SDRAM和DDRSDRAM。圖5

DDR內存內存返回2024/10/28752〕外存儲器〔1〕軟盤其直徑為英寸，容量為1.44MB。軟盤上有寫保護口，當寫保護口處于保護狀態〔即寫保護口翻開〕時，只能讀取盤中信息，而不能寫入，用于防止擦除或重寫數據，也能防止病毒侵入。〔2〕硬盤：是微機上最重要的外存儲器，它由多個質地較硬的涂有磁性材料的金屬盤片組成，每個盤片的每一面都有一個讀、寫磁頭，用于磁盤信息的讀寫。硬盤是目前存取速度最快的外存。〔3〕閃存〔FlashMemory〕作為存儲介質的半導體集成電路制成的電子盤已成為主流的可移動外存。電子盤又稱“優盤〞，可反復存取數據。〔4〕光存儲器：是利用激光技術存儲信息的裝置。目前用于計算機系統的光盤可分：為只讀光盤〔CD-ROM、DVD〕、追記型