大学计算机文化基础主讲:沈宁欢迎大家进入计算机世界,
这是一个美妙的世界!
1,21世纪是一个复合型人才需求的世纪,不懂电脑,不会操作电脑,将会是新时代的文盲!
2,本课程正好是引导大家进入这个美妙世界的入门课,这里将有许多美好而有意思的东西等待大家来学习,因此它是一个有趣的世界。
3,老师领进门,修行靠个人。
4,实践出真知。本门课,实践性非常强,大家除了课堂上机外,平时应多接触电脑,加强实践。
教学安排本课程共 34学时,授课 26学时,上机 8学时。
第一章 信息与计算机基础知识 6学时
第二章 操作系统 4学时
第三章 办公自动化软件 10学时
第四章 计算机网络基础 3学时
第七章 信息安全和职业道德 1学时第 1 章 信息与计算机基础知识
信息与信息技术
计算机的发展和应用
计算机中信息的表示与存储
计算机硬件系统
计算机软件系统
作业
1.1 信息与信息技术
1.1.1 信息与信息社会数据,是一组表示数量、行为和目标的非随机的可鉴别的符号。(原料)
信息,描述客观事物运动状态及运动方式的数据,
是以一定目的组织起来的,具有一定结构的数据集合。(产品)
数据是信息的表示形式,信息是数据所表达的含义。数据是具体的物理形式,信息是抽象出来的逻辑意义。
信息分类(根据内容的使用价值)
消息:单条信息的记录。
资料:相关信息记录的集合。
知识:在资料的基础上,经过整理、分析总结和验证而提炼出来的客观规则和法则。
信息社会:
以电子信息技术为基础,以数字化和网络化为基本的社会交往方式的新型社会。
1.1.2 信息技术与信息处理
信息技术,扩展人的信息功能的技术。
(获取、传输、存储和使用信息的功能)
,计算机,,,通信,和,控制,
信息处理,对信息进行的变换,包括数据的输入、数据的加工、分类、存贮、结果的输出等一系列过程。
1.1.3 信息系统一种专门的系统,对各种数据进行采集、
处理、传播,产生能解决某方面问题的数据和信息,并按照一定的要求产生决策信息,
以实现预期目标的有组织的应用工程。
事务处理系统管理信息系统决策信息系统返 回返 回
1.1.4 信息技术的应用返 回
1.1.4 信息技术的应用
印刷和出版业
办公室
工业和制造业
金融和商业
军事领域
通信系统
医疗卫生及教育培训
科学计算和研究
1.2 计算机的发展和应用
计算机的诞生
计算机的发展史
计算机的分类
计算机的应用领域返回
1.3 计算机中信息的表示与存储
进位计数制
数制之间的转换
非数值信息的表示
二进制数的运算
数值在计算机中的表示及运算返回计算机的诞生
1.因为计算机是采用二进制存储信息和计算数据的,即以 0和 1两种代码进行存储计算,这有赖于逻辑运算。
2.有几位伟大的科学家对计算机的诞生做出了重大贡献:
乔治 ·布尔:英国数学家,1847年创立了逻辑代数,又称布尔代数。在现代计算机软硬件上有了很好体现。
亨廷顿:给出了布尔代数的公理系统。
申农:将布尔代数公理系统用于逻辑设计等。
图灵:首次设计出理想的计算机(图灵机)。
冯 ·诺伊曼:研制了世界上第一台按存储程序功能设计的计算机 EDVAC。
返回
计算机的发展史
1.1946年,第一台电子计算机 ENIAC在美国的宾夕法尼亚大学诞生
(Electronic Numerical Integrator And Calculator) ( 埃 尼亚克 )
2.冯 ·诺伊曼的 EDVAC (“埃得瓦克,)比 ENIAC的重要改进:
1.采用二进制来处理数据
2.使用汞延迟线做存储器,指令和程序可以存储在计算机内部,提高了运行效率。( 提出 存储程序 和 程序控制 的设计思想 )
3.计算机发展的四个阶段第一阶段( 1946-1958)电子管第二阶段( 1959-1964)晶体管第三阶段( 1965-1970)集成电路第四阶段( 1971-今) 大规模、超大规模集成电路 返回
ENIAC机房
18000个电子管占地 170平方米重达 30吨耗电 150千瓦保存 80个字节每秒 5千次加、减法运算价值 40万美元
3.计算机发展的四个阶段起迄年份 代别 主要逻辑元件 软 件电子 管 机器语言、汇编语言晶体管 高级语言、监控程序,简单操作系统集成电路 功能较强的操作系统、会话式语言大规模或超大规模集成电路软件工程的研究与应用、
数据库、语言编译系统和网络软件
1946-1957
1958-1964
1965-1970
1970至今一二三四第一代,电子管计算机 ( 46~55)
逻辑元件 电子管
内 存 延迟线或磁芯
外 存 纸带、卡片或磁带
工作速度 几千~几万次/秒
软 件 机器语言或汇编语言
应 用 科学计算
代表机型 ENIAC
第二代,晶体管计算机 (55~64)
逻辑元件 晶体管
内 存 磁芯
外 存 磁带或磁盘
工作速度 几十万次/秒
软 件 高级算法语言
应 用 事务管理及工业控制
代表机型 IBM 7000 系列第三代,集成电路计算机 (64~70)
逻辑元件 中小规模集成电路
内 存 半导体存储器
外 存 磁带或磁盘
工作速度 几十万~几千万次 /秒
软 件 高级算法语言,操作系统
应 用 计算、管理及控制
代表机型 IBM System /360
SSI
MSI
第四代,大规模集成电路计算机
逻辑元件 (超)大规模集成电路
内 存 半导体存储器
外 存 磁盘和光盘
工作速度 几百万~几千万次/秒
软 件 操作系统和应用软件
应 用 以计算机网络为特征
微型计算机属于第四代计算机
71年 --现在
LSI
VLSI
第五代,智能化计算机主攻目标 ——让计算机具有人的听、
说、读、写和思维推理能力神经网络计算机用数据单元模拟人脑的神经元,并利用神经元结点的分布式存储和相互关联来模拟人脑活动生物计算机使用蛋白分子为主要原料制成的生物芯片构成,存储能力巨大,而且以波的形式来传播信息
1.1.5 计算机的发展趋势
巨型化,高速度、大存储量、强功能的巨型计算机。
微小化,缩小计算机的体积,降低计算机价格。
网络化,利用现代通讯技术和计算机技术将分布在不同地点的计算机互连起来,组成大规模、强功能可以互相传输信息的网络结构。
智能化,赋予计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力。
多媒体计算机,利用计算机技术、通讯技术和大众传媒技术综合处理多种媒体信息的计算机。
计算机发展趋势
PDP-11
CRAY-Ⅱ
Altair
8800
巨型化微型化网络化智能化多媒体多极化
1.1.6 我国计算机产业的发展
50年代起步
银河 Ⅰ --亿次巨型机( 1983,国防科技大学)
银河 Ⅱ --十亿次巨型机( 1992)
银河 Ⅲ --百亿次巨型机( 1997)
微机进入家庭
软件产业:中文信息处理软件、翻译软件、财务软件计算机的分类
按用途通用机专用机
按规模巨型计算机大 /中型计算机小型计算机微型计算机工作站服务器
按处理对象数字类型模拟类型数、模混合类型返回计算机的应用领域
科学计算
信息处理
过程控制
计算机辅助系统
多媒体技术
计算机通信
人工智能返回进位计数制一种进位计数制包含一组数码符号和两个基本因素数码 一种用来表示某种数制的符号。如,1,2,A,B。
基数 数制所用数码的个数。
位权 数码在不同位置上的权值。
十进制 数码 /权 /运算规则
二进制
八进制和十六进制返回不同数制数的表示在数字后加字母 B表示二进制数,加字母 o表示八进制数,加字母 D表示十进制数,加字母 H
表示十六进制数。
例:
1011B为二进制数 1011,也记为( 1011) 2
1357O为八进制数 1357,也记为( 1357) 8
2049D为十进制数 2049,也记为( 2049) 10
3FB9H为十六进制数 3FB9,也记为( 3FB9) 16
什么是位权
在一个数字当中,处在不同位置上的相同数字所表示的值也是不同的。 一个数字在某个位置上的值等于该数字与这个位置上的因子的乘积,
而该因子的值是由所在位置相对于小数点的距离来确定,这个因子就是位权。
例如:( 286) 10中,2的位权是 100; 8的位权是 10,6的位权是 1
再如:( 247) 8中,2的位权是 64; 4的位权是 8,7的位权是 1
数制之间的转换
二进制、八进制、十六进制 数转换成 十进制 数各种进制的数按权展开求和( p12/例 1.1.2)
十进制转换为二进制 ( p12/例 1.3)
1.整数转换二进制 ( 除 2取余法 )
2.纯小数转换二进制 ( 乘 2取整法 )
二进制转换八进制 (例 1.4)
将二进制从小数点开始分别向左(整数部分)和向右(小数部分)每
3位分成一组,转换成八进制数码中的一个数字,连接起来,不足 3位时,对原数值用 0补足 3位。 八转二的时候,一位对应 3位。
二进制转换十六进制( 例 1.6)
和二进制转换八进制类似,十六进制和二进制的 4位对应。十六转二的时候,一位对应 4位。
返回
0 - 16之间整数的常用进制数对应关系十进制 二进制 八进制 十六进制 十进制 二进制 八进制 十六进制
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0
1
10
11
100
101
1 10
111
1000
0
1
2
3
4
5
6
7
10
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1001
1010
10 1 1
1 10 0
1 10 1
1 1 10
1111
10000
11
12
13
14
15
16
17
20
9
A
B
C
D
E
F
10
二进制数 的运算
算术运算加法,0+0= 0; 1+0= 0+1= 1; 1+1= 10
减法,0-0= 0; 10-1= 1; 1-0= 1; 1-1= 0
乘法,0× 0= 0; 0× 1= 1× 0= 0; 1× 1= 1
除法,0÷ 1= 0; 1÷ 1= 1
逻辑运算或:,∨,,,+,,当两个逻辑值只要有一个为 1时,结果为 1,否则为 0。
0 ∨ 0=0; 0 ∨ 1=1 ∨ 0=1; 1 ∨ 1=1
与:,∧,,,·”,当两个逻辑值都为 1时,结果为 1,否则为 0。
0 ∧ 0=0; 0 ∧ 1=1 ∧ 0=0; 1 ∧ 1=1
非:,ˉ,,对各位之上的逻辑值取反。
— —
0 = 1; 1 = 0
异或:,,,当两个逻辑值不同时,结果为 1,否则为 0。
0 0=0; 1 0=1 0 1=1; 1 1=0
返回?

数值在计算机中的表示
1.原码符号位:用 0表示正数,用 1表示负数。
数值部分:用二进制的绝对值表示。
用原码表示,8位(一个字节)二进制数表示的范围,-127~ +127。
2.反码正数的反码与其原码相同。而 负数的反码等于其绝对值各位求反 。
用反码表示,8位(一个字节)二进制数表示的范围,-127~ +127。
3.补码正数的补码与其原码相同。
负数的补码是 把其原码除符号位外的各位先求其反码,然后在最低位加 1。
X-Y= X+( Y的补码)= X+( Y的反码+ 1)
用补码表示,8位(一个字节)二进制数表示的范围,-128~ +127。
定点数和浮点数我们只要知道定点数的小数点是固定的,浮点数的小数点是浮动,浮点数表示的范围比定点数大就可以了。
返回非数值信息的表示
ASCII码,用一个字节表示,字节最高位为 0。 (7位二进制数,有 128
种组合)
BCD码
汉字交换码 (用户输入汉字等字符向计算机输入信息时,计算机首先将它变成计算机能接受的代码形式,最终计算机处理的信息又必须将内部代码形式转换成汉字字形。) -----汉字编码和机内码。
机内码,占两个字节,每个字节最高位为 1。
汉字交换码和机内码的关系
汉字输入码,1.自动识别 2.人来完成识别,直接将编码以手动方式从键盘输入到计算机。
汉字字库:每一个汉字,都有对应的字的模型,构成字库。两种构造方法:向量法和点阵法。
返回汉字处理过程键盘键盘处理程序代码转换程序码 表储存加工字形检索程序字模库驱动程序输出设备输入码 机内码 字形码作业
1.十进制转换二进制、八进制、十六进制
128,324
2,二进制转换为十进制
11100011,10101001
3,十六进制转换二进制
2DA3,1C2B
4,八进制转换为二进制
64,52
5.课后习题,p39 T14,15,16,17,18,19,21,22,23
返回