信息技术基础试讲课件.ppt

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1、信息技术基础,教学课件,第一章 信息技术与计算机基础,1.1 信息技术概述,1.3 计算机系统组成,1.1.1 什么是信息技术1.1.2 信息技术的应用1.1.3 信息技术的研究热点,1.3.1 计算机硬件系统1.3.2 计算机软件系统1.3.3 微型计算机硬件配置与性能指标,信息技术概念：用各种手段获取、存储、加工、表示、传输和应用信息的技术。,1.2 计算机概述,1.4 信息在计算机中的表示,1.5 计算机安全,1.4.2 计算机中信息表示的单位1.4.3 数的表示1.4.3 字符和汉字的表示,1.5.1 计算机安全概述1.5.2 计算机病毒及其防治 1.5.3 计算机犯罪,第一章 信息技

2、术与计算机基础,计算机概念：是一种能快速且高效地自动完成信息处理的电子设备。,1.1信息技术概述,信息是知识和数据的意思，人们日益普遍的使用计算机来生产、处理、交换和传播各种形式的信息（如书籍、商业文件、报刊、唱片、电影、电视节目、语音、图形、影像等）。 信息技术是指自20世纪70年代以来，随着微电子技术、计算机技术和通信技术的发展，围绕着信息的产生、收集、存储、处理、检索和传递，形成的一个全新的、用以开发和利用信息资源的高技术群，包括微电子技术、新型元器件技术、通信技术、计算机技术、各类软件及系统集成技术、光盘技术、传感技术、机器人技术和高清晰度电视技术等，其中以微电子技术、计算机技术、软件

3、技术和通信技术为主导。 简单地讲，信息技术是指人们获取、存储、加工、表示、传输和应用信息的技术。,1.1.1 什么是信息技术?,?,信息社会也称信息化社会，是指以信息活动为社会发展的基本活动，以信息经济为主导经济，以信息技术为技术基础，以信息文化改变人类教育、生活和工作方式以及价值观念的新兴社会形态。 信息技术的应用已经渗透到社会、经济、生活的各个方面，网络的兴起，加速了信息技术的应用和渗透，掀起了全球的信息化热潮。当今社会的主导产业将从传统工业转向信息产业和知识产业。 生产领域，办公自动化和信息全球化，提高了办公效率；管理领域，对资源的掌握、培训、采购、保存、调度、维护成为管理的手段；现代化

4、的电话、传真、数据、图像等数字网络传输和处理，方便了用户；生活中的刷卡消费、网上购物、自助缴费等可以亲身体会到信息技术的具体应用。,1.1信息技术概述,1.1.2 信息技术的应用,1.人工智能是计算机科学的一个分支，生产出与人类智能相似的方式做出反应的智能机器。研究领域包括：机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。 (a)专家系统，是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。目前用的较多的领域有军事、化学、气象学、地质学以及医疗诊断等。 （b)神经网络，想模拟大脑的某些机理与机制，实现某个方面的功能。神经网络分为输入层、输出层和隐含层 。 2.多媒体技术（多种媒体集合的技术）

5、。集合了计算机技术、声像技术和通信技术，将数字、文字、声音、图像、视频和动画等多种媒体，通过计算机进行处理，实现具有人机交互的信息处理技术。 3.光纤技术。运用的是光的全内反射原理。一根细光纤可以通上亿路电话或10万路电视，相当于1千万对架空明线，或2万根6.5厘米的同轴电缆。例如：光导纤维胃镜。 4.卫星通信。不受距离限制，满足陆海空移动通信需要。,1.1信息技术概述,1.1.3 信息技术的研究热点,1. 早期手动计算工具：结绳、垒石、枝条 、算盘、计算尺、计算器。 2. 计算机诞生的理论基础：1854年，英国数学家布尔（提出了符号逻辑的思想；19世纪中期，英国数学家巴贝奇（被称为“计算机之

6、父”）提出了通用数字计算机的基本设计思想。 3. 电动计算工具 1884年，美国工程师Herman Hollerith（赫尔曼霍雷斯）制造了第一台电动计算机，采用穿孔卡和弱点进行数据处理。1937年美国哈佛大学数学教授霍华德阿肯设计马克1号，运算精度提高。,1.2计算机概述,1. 计算机的产生（P6）,5000次加法/秒体重28吨占地170m218800只电子管1500个继电器功率150KW,1.2计算机概述,1. 计算机的产生（P6）,4.电子计算机的诞生1946年在美国诞生了世界上第一台电子数字积分计算机 (ENIAC),1945年,美国匈牙利数学家冯.诺依曼在第一台计算机ENIAC基础上

7、，提出来顺序存储程序的电子计算机EDVAC（离散变量自动电子计算机）。采用二进制和存储程序，奠定了电子计算机结构的基本框架。程序指令与数据一样存放在内存，计算机自动执行。五大模块：输入设备、控制器、运算器、存储器、输出设备。,第一代：电子管计算机（19461955）,采用电子管为主要元件，体积庞大，计算速度慢耗电量大，存储空间有限程序设计使用机器语言，没有操作系统主要用于科学计算,采用晶体管为主要元件体积缩小、功耗降低提高了运算速度和可靠性程序设计采用高级语言出现了操作系统应用到数据和事物处理及工业控制等领域,第二代：晶体管计算机（19581964）,1.2计算机概述,2. 计算机的发展,第三

8、代：中小规模集成电路计算机（19651970）,采用集成电路体积减小，功耗、价格等降低运算速度及可靠性有了更大的提高操作系统日臻完善两个计算机应用系列，一个针对科学计算，一个针对商业应用。应用到文字处理、企业管理和自动控制等领域,采用大规模集成电路运算速度可达每秒几亿次以上广泛应用于社会生活的各个领域在办公自动化、电子编辑排版等领域大显身手,第四代：大规模、超大规模集成电路计算机（1980年至今）,1.2计算机概述,2. 计算机的发展,第一代（19461955）电子管5千4万（次/秒）,第二代（19571964）晶体管几十万百万（次/秒）,第三代（19651970）集成电路百万几百万（次/秒）

9、,第四代（197190年代）集成电路几百万几亿（次/秒）,计算机发展的四个阶段元器件图示,运算速度是指计算机每秒能执行多少条指令。常用单位是MIPS。,Pentium 4微机内部数据位数为32位（二进制），可精确到15位有效数字（十进制）。圆周率的计算，有人曾利用计算机算到小数点后200万位。,计算机的存储器（能把数据、程序存入，进行数据处理和计算，并把结果保存起来。,（1）处理速度快,（2）计算精度高,（3）存储容量大，存储时间长久,在程序执行过程中，计算机能够进行各种基本的逻辑判断，并根据判断结果来决定下一步执行哪条指令。,（4）逻辑判断能力,1.2计算机概述,3. 计算机的特点,人们预先

10、把处理要求、处理步骤、处理对象等必备元素存储在计算机系统内，计算机启动工作后就可以不在人参与的条件下自动完成预定的全部处理任务了。,随着计算机的普及和发展，它的应用领域广泛，几乎涉及所有领域。,（5）自动化工作的能力,（6）应用领域广泛,1.2计算机概述,3. 计算机的特点,按工作原理划分按功能划分按性能划分,模拟式电子计算机数字式电子计算机模拟数字混合计算机,专用计算机通用计算机,超级计算机（巨型机）大/中型主机小型机微型机（个人计算机）工作站服务器(供网络用户共享),根据计算机分类的演变过程和近期可能的发展趋势，把计算机进行分类：,1.2计算机概述,4. 计算机的分类,（1）科学计算（2）

11、信息处理（3）过程检测与控制（4）计算机辅助系统 计算机辅助设计与计算机辅助制造（CAD/CAM） 计算机辅助教学与计算机辅助测试（CAI/CAT）（5）多媒体应用(远程医疗、视频会议)（6）计算机通信（7）人工智能,计算机主要应用于以下几个方面:,1.2计算机概述,5 . 计算机的应用,1. 巨型化发展高速，大存储容量，功能强大的计算机。 中国超级计算机：国防科技大学研制的“银河1号”、 “银河2号”和“银河3号” 国家职能计算机中心推出的“曙光1000”和“曙光200I”2. 微型化体积进一步缩小，功能更强3. 网络化信息共享，资源共享，协同工作4. 多媒体化发展自然交流方式5. 智能化感

12、官和推理 人类第一个“工业机器人”： 一头在纺织机上挑纱的“驴”（1742年） 第一代机器人机械手（1962年出现） 第二代机器人具有“感觉”的机器人 第三代机器人装有启发式计算机的“智能机器人”,1.2计算机概述,6. 计算机的发展趋势,1.3 计算机系统组成,计算机系统概述,显示器,键盘,主机,鼠标,光驱,软驱,手写笔输入,1.3 计算机系统组成,1.3.1 计算机硬件系统,冯诺依曼（Von Neumann）提出的存储程序工作原理决定了计算机硬件系统由以下五个基本部分组成。计算机硬件系统包括计算机的主机和外部设备。它由五大功能部件组成，即：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。 19

13、45年,美国匈牙利数学家冯.诺依曼在第一台计算机ENIAC基础上，提出来顺序存储程序的电子计算机EDVAC（离散变量自动电子计算机）。采用二进制和存储程序，奠定了电子计算机结构的基本框架。程序指令与数据一样存放在内存，计算机自动执行。,1.3 计算机系统组成,1.3.1 计算机硬件系统, 存储器,存储器的主要功能是存放程序和数据，是计算机记忆或暂存数据的部件。计算机中的全部信息，都存放在存储器中。而且，指挥计算机运行的各种程序也存放在存储器中。,1.3 计算机系统组成,1.3.1 计算机硬件系统, 运算器,运算器是计算机对数据进行加工处理的部件，包括算术运算和逻辑运算。, 控制器,控制器负责从

14、存储器中取出指令，并对指令进行译码；根据指令的要求，按时间的先后顺序，负责向其他各部件发出控制信号，保证各部件协调一致地工作，一步一步地完成各种操作。,1.3 计算机系统组成,1.3.1 计算机硬件系统, 输入设备,计算机从外部获得信息，将信息转换成电信号，通过接口电路将信号送入计算机的存储器。输入设备用于接受用户输入的原始程序和数据，它是重要的人机接口，负责将输入的程序和数据转换成计算机能识别的二进制代码，并放入内存中。, 输出设备,将计算机处理后的二进制信息转换成人们可以识别的数字、图形、声音等形式。输出设备是输出计算机处理结果的设备。在大多数情况下，它将这些结果转换成便于人们识别的形式。

15、,1.3 计算机系统组成,1.3.1 计算机硬件系统,相对于计算机硬件而言，软件是计算机的无形部分，是计算机的灵魂。是指使计算机运行所需的程序、数据和有关文档的总和。软件可以对硬件进行管理、控制和维护。根据软件的用途可将其分为： 系统软件 系统软件一般由软件厂商提供 应用软件 应用软件是为解决某一问题而由用户或软件公司开发的。,1.3 计算机系统组成,1.3.2 计算机软件系统,1.3 计算机系统组成,1.3.2 计算机软件系统,操作系统对计算机资源进行控制与管理的系统化程序集合，它是用户和计算机硬件系统之间的接口，为用户和应用软件提供了访问和控制计算机硬件的桥梁。 操作系统是最基本最重要的系

16、统软件，用来管理和控制计算机系统中硬件和软件资源的大型程序，是其他软件运行的基础。,1. 系统软件（1）. 操作系统,1.3 计算机系统组成,1.3.2 计算机软件系统,操作系统负责对计算机系统的全部软、硬件和数据资源进行统一控制、调度和管理。 主要作用：提高系统的资源利用率、提供友好的用户界面，从而使用户能够灵活、方便地使用计算机。,1. 系统软件（1）. 操作系统,1.3 计算机系统组成,1.3.2 计算机软件系统,操作系统 操作系统是一个庞大的管理控制程序，它包括五个管理功能：处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理。 操作系统 按其运行的环境可分为实时操作系统、分时操作系统和

17、批处理操作系统。 按其管理用户的数量可分为单用户操作系统和多用户操作系统。 按同时管理的作业数可分为单用户单任务操作系统、单用户多任务操作系统和多用户多任务操作系统。,1. 系统软件（1）. 操作系统,1.3 计算机系统组成,1.3.2 计算机软件系统,语言处理程序 人与人交流需要语言，人与计算机之间交流同样需要语言。人与计算机之间交流信息使用的语言叫做程序设计语言。按照其对硬件的依赖程度通常把程序设计语言分为三类：机器语言汇编语言高级语言,1. 系统软件（2）. 程序设计语言及其解释程序和编译程序,1.3 计算机系统组成,1.3.2 计算机软件系统,机器语言 机器语言是一种用二进制代码“1”

18、和“0”组成的一组代码指令，是唯一可以被计算机硬件识别和执行的面向机器的语言。（二进制利于电子器件的实现。晶体管的导通和截止，电容的充电放电，电压信号的高低，规定的稳定状态“1”和另外一种状态“0”） 优点：占用内存小、执行速度快 缺点：编写程序工作量大、程序阅读性差、调试困难,1. 系统软件（2）. 程序设计语言及其解释程序和编译程序,1.3 计算机系统组成,1.3.2 计算机软件系统,汇编语言 汇编语言是使用一些能反映指令功能的助记符来代替机器指令的符号语言。 汇编语言的指令与机器语言的指令基本上是一一对应的。这些助记符一般是人们容易记忆和理解的英文缩写， 优点：汇编语言在编写、阅读和调试

19、方面有很大进步，运行速度快。 缺点：是面向机器的语言，编程复杂，可移植性差。,1. 系统软件（2）. 程序设计语言及其解释程序和编译程序,1.3 计算机系统组成,1.3.2 计算机软件系统,高级语言 高级语言是一种独立于机器的算法语言。 高级语言的表达方式接近于人们日常使用的自然语言和数学表达式，并且有一定的语法规则。 缺点：编写的程序运行要慢一些 优点：编程简单易学、可移植性好、可读性强、调试容易,1. 系统软件（2）. 程序设计语言及其解释程序和编译程序,1.3 计算机系统组成,1.3.2 计算机软件系统,数据库管理系统 数据库管理系统主要面向解决数据处理的非数值计算问题，对计算机中存放的

20、大量数据进行组织、管理、查询。 目前，常用的数据库管理系统有SQL Server、Oracle、Mysql和Visual FoxPro等。,1. 系统软件（3）. 数据库和数据库管理系统,1.3 计算机系统组成,1.3.2 计算机软件系统,系统支撑和服务程序: 该类程序又称工具软件，如系统诊断程序、调试程序、排错程序、编辑程序、查杀病毒程序等等，都是为维护计算机系统的正常运行或支持系统开发所配置的软件系统。,1. 系统软件（4）. 监控管理程序、调试程序、故障检查和诊断程序,1.3 计算机系统组成,1.3.2 计算机软件系统,应用软件是用户为解决各种实际问题而编制的计算机应用程序及其有关资料。

21、 应用软件具有很强的实用性。 随着计算机应用领域的不断拓展和计算机应用的广泛普及，各种各样的应用软件与日俱增，如Microsoft Office、WPS Office、Photoshop等。专用软件是只为完成某一特定专业的任务而设计的软件，它往往是针对某行业、某用户的特定需求而专门开发的，如某个公司的管理系统、医院信息系统（HIS）、办公自动化系统（OA）等。,2. 应用软件,1.3 计算机系统组成,1.3.2 计算机软件系统,计算机软件的知识产权保护，关系到软件产业和软件企业的生存和发展。1990年9月7日，七届人大第十五次会议通过了中华人民共和国著作权法，并于19991年6月1日开始实施。

22、该法第2条规定，计算机软件作为作品，其著作权及其相关权益受该法的保护。1991年5月24日，国务院第八十三次常务会议通过了计算机软件保护条例，6月4日发布，10月1日开始实施。该条例对计算机软件和程序、文档作了严格的定义，对软件著作权人的权益及侵权人的法律责任也有详细的规定。该条例对保护计算机软件著作权人的权益，调整计算机软件开发、传播及使用中发生的利益关系，鼓励计算机软件的开发和传播，促进计算机应用的发展起到重要的作用。,3.计算机软件的知识产权保护,1.3 计算机系统组成,1.3.2 计算机软件系统,在计算机软件保护条例对计算机软件、著作权及其相关的法律责任规定如下： 1. 计算机软件 计

23、算机软件是指计算机程序和有关的文档。 2. 计算机软件的著作权 凡中国公民和单位对所开发的软件，不论是否发表、在何地发表均享有著作权。但对著作权的保护范围不包括开发软件所用的思想、概念、算法、处理过程和运行方法等。,3. 法律责任 计算机软件保护条例中明确规定：凡未经软件著作权人的同意发表他人的软件作品，或将他人开发的软件产品当作自己的产品发表，或未经合作者同意，将与他人合作的软件当作自己单独完成的作品发表，或在他人开发的软件上署名及涂改他人开发的软件上的署名，或未经软件著作权人或其合法受让者的同意修改、翻译、注释其软件产品，或者复制、部分复制其软件作品，或者向公众发行、展示其软件作品，或者向

24、任何第三方办理其软件的许可使用及转让，均属于侵权行为。,但因课堂教学、科学实验、国家机关执行公务等非商业性目的的需要对软件进行少量的复制，可以不经软件著作权人或其合法受让者的同意，不向其支付报酬。但使用时应当说明该软件的名称、开发者，并且不得侵犯著作权人或其合法受让者依据计算机软件保护条例所享有的其他各项使用完后应当妥善保管、收回或者销毁，不得用于其他目的或者向他人提供。 犯有侵权行为的,应当根据情况承担停止侵权、消除影响、公开赔礼道歉、赔偿损失等民事责任，并可以由国家软件著作权行政管理部门给予没收非法所得、罚款等行政处罚。,1.3.3 微型计算机硬件配置与性能指标,微型计算机硬件设备,主板是

25、微型计算机系统中最大的一块电路板，有时又称为母板或系统板，是一块带有各种插口的大型印刷电路板（PCB） 。它将主机的CPU芯片、存贮器芯片、控制芯片、ROM BIOS芯片等结合在一起。,1.3.3 微型计算机硬件配置与性能指标,1. 微型计算机主机 (1)主板,主板：AT结构和ATX结构 ATX新型主板结构规范：,优化板上元件布局配合ATX电源，实现软关机MODEM远程遥控开关机需要配合专门的ATX机箱使用,PC99规范要求主板各接口必须采用有色识别标识，方便识别,系统主板的实物部件,微处理器是将运算器、控制器、高速内部缓存集成在一起的超大规模集成电路芯片，是计算机中最重要的核心部件。 图5中

26、上面是p4，下面是一种微处理器RS1000。,1.3.3 微型计算机硬件配置与性能指标,1. 微型计算机主机 （2.） 中央处理器,CPU（Central Processing Unit）,主要技术性能指标：字长及主频率运算器和数据线的位数反映了CPU的档次。80386以下的CPU为16位，80386及以上的CPU为32位的CPUIntel: 486、586（奔腾）、PII、PIII、P赛扬系列 AMD: K6-2、K6-III、K7系列主频：133MHz、550MHz、1.2GHz、2.4GHz、2.8GHz、3.0GHz等 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

27、表示微机的规格。,存储器分为两大类：内存储器和外存储器，简称内存和外存。内存储器又称为主存储器，外存储器又称为辅助存储器。,1.3.3 微型计算机硬件配置与性能指标,1. 微型计算机主机 （3）主存储器,内存储器,RAM（内存）,硬盘,软盘,光盘,外存储器,U盘,总线（Bus） 是计算机各功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束。微机内部信息的传送是通过总线进行的，各功能部件通过总线连在一起。微机中的总线一般分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来传输数据、数据地址及控制信号。常见的总线标准有：1）PCI总线；2）AGP总线；3）USB总线；4）IEEE 1394总线。,

28、1.3.3 微型计算机硬件配置与性能指标,1. 微型计算机主机 (4)总线,总线是计算机中的传输数据信号的通道，按并行方式传输信息。,接口电路,微处理器,外部设备,存储器,主机与其他外围硬件是以扩充总线相连，扩充总线在主板上的接口称为扩展槽。扩展槽用于插接各种功能的板卡。,1.3.3 微型计算机硬件配置与性能指标,1. 微型计算机主机 (5)扩展槽,是由Intel、IBM、DEC公司推出的一种局部总线，它定义了32位数据总线，且可扩展为64位。PCI是迄今为止最成功的总线接口规范之一。PCI总线与CPU之间没有直接相连，而是经过桥接（Bridge）芯片组电路连接。该总线稳定性和匹配性出色，提升

29、了CPU的工作效率，最大传输速率可达132MB/s。,USB总线,是加速图形端口的缩写，它是为提高视频带宽而设计的总线结构，AGP总线使图形加速硬件与CPU和系统存储器之间直接连接，无须经过繁忙的PCI总线，提高了系统实际数据传输速率和随机访问内存时的性能。目前AGP 4X的总线传输率已达l.06GB/s,即通用串行总线，是一种新型接口标准。它连接外设简单快捷，支持热拔插，成本低、速度快、连接设备数量多，目前广泛地应用于计算机、摄像机、数码相机和手机等多种数码设备上。目前USB Ver2.0数据传输率达到60MB/s。,是一种串行接口标准，能非常方便地把电脑、电脑外设、家电等设备连接起来，能达

30、到实时传送多媒体视频流的高速高带宽数据传输效果。IEEE 1394总线是目前最快的高速外部串行总线，1394a最高的传输速率达400MB/s，而1394b的最高传输速率达到了800MB/s，并且支持带电拔插。,AGP,PCI总线,IEEE1394,1.3.3 微型计算机硬件配置与性能指标,常见总线标准,1,3,4,2,软盘 其直径为3.5英寸，容量为1.44 MB。软盘上有写保护口，当写保护口处于保护状态（即写保护口打开）时，只能读取盘中信息，而不能写入，用于防止擦除或重写数据，也能防止病毒侵入。,1.3.3 微型计算机硬件配置与性能指标,2. 微型计算机外部设备 (1)外存储器,写保护开关,

31、小滑块向上推,写保护状态：只能读、不能写入,未写保护状态：可以读写,软盘存储器,硬盘是微机上最重要的外存储器，它由多个质地较硬的涂有磁性材料的金属盘片组成，每个盘片的每一面都有一个读、写磁头，用于磁盘信息的读写。硬盘是目前存取速度最快的外存,2,3,4,1,1.3.3 微型计算机硬件配置与性能指标,2. 微型计算机外部设备 (1)外存储器,由多个金属盘片组成，并有多个磁头同时读写。,硬盘存储器,3,闪存（Flash Memory） 作为存储介质的半导体集成电路制成的电子盘已成为主流的可移动外存。电子盘又称“优盘”，可反复存取数据。,2,4,1,1.3.3 微型计算机硬件配置与性能指标,2. 微

32、型计算机外部设备 (1)外存储器,光存储器 是利用激光技术存储信息的装置。目前用于计算机系统的光盘可分为只读光盘（CD-ROM、DVD）、追记型光盘（CD-R、WORM）和可改写型光盘（CD-RW、MO）等。光盘存储介质具有价格低、保存时间长、存储量大等特点，已成为微机的标准配置。,4,2,3,1,1.3.3 微型计算机硬件配置与性能指标,2. 微型计算机外部设备 (1)外存储器,1.3.3 微型计算机硬件配置与性能指标,2. 微型计算机外部设备 (1)外存储器,光盘存储器 CD光盘具有容量大、寿命长、价格低等特点。 一个CD光盘的容量为650 MB 。光盘刻录机 DVD光盘 一个DVD光盘的

33、容量为17GB 。,输入设备 是将原始信息转化为计算机能接受的二进制数，以便计算机能够处理的设备,1.3.3 微型计算机硬件配置与性能指标,2. 微型计算机外部设备 (2)输入设备,键盘,扫描仪,鼠标,手写笔,数码相机,摄像头,1.3.3 微型计算机硬件配置与性能指标,2. 微型计算机外部设备 (2)输入设备,微 机 键 盘,输出设备有显示器、打印机、绘图仪和音箱等。1）显示系统:包括显示器和显示适配器（又称显示卡）,1.3.3 微型计算机硬件配置与性能指标,2. 微型计算机外部设备 (3)输出设备,显卡,显示器,输出设备2）打印机 点阵打印机又称针式打印机，是利用打印头内的点阵撞针撞击打印色

34、带，在打印纸上产生打印效果。喷墨打印机的打印头由细小的喷墨口组成，当打印头横向移动时，喷墨口可以按一定的方式喷射出墨水，打到打印纸上，形成字符、图形等。激光打印机是一种高速度、高精度、低噪声的非击打式打印机。它是激光扫描技术与电子照相技术相结合的产物，利用了激光的定向性、能量集中性。,1.3.3 微型计算机硬件配置与性能指标,2. 微型计算机外部设备 (3)输出设备,声音系统 音频信号是连续的模拟信号，而电脑处理的只能是数字信号，因此，电脑要对音频信号进行处理，首先必须进行模/数（A/D）的转换。这个转换过程实际上就是对音频信号的采样和量化过程，即把时间上连续的模拟信号转变为时间上不连续的数字

35、信号，只要在连续量上等间隔地取足够多的点，就能逼真地模拟出原来的连续量。这个“取点”的过程我们称为采样（Sampling），采样精度越高（“取点”越多）数字声音越逼真。 采样频率是指每秒钟对音频信号的采样次数。单位时间内采样次数越多，即采样频率越高，数字信号就越接近原声。采样频率只要达到信号最高频率的两倍，就能精确描述被采样的信号。一般来说，人耳的听力范围在20Hz到20kHz之间，因此，只要采样频率达到40kHz，就可以满足人们的要求。现时大多数声卡的采样频率都已达到44.1kHz或48kHz，即达到所谓的CD音质水平了。,1.3.3 微型计算机硬件配置与性能指标,(3).输出设备,显示器,

36、音箱,打印机,投影仪,1.3.3 微型计算机硬件配置与性能指标,2. 微型计算机外部设备 (3)输出设备,1. 运算速度,2. 主频,3. 字长,运算速度 单位时间内执行的计算机指令数。 单位有MIPS（Million Instructions Per Second，每秒106条指令）和BIPS（Billion Instructions Per Second，每秒109条指令）。,4.内核,5.内存容量,1.3.3 微型计算机硬件配置与性能指标,衡量一台微型计算机的主要性能指标包括：,1. 运算速度,2. 主频,3. 字长,主频 即时钟频率，是指计算机CPU在单位时间内发出的脉冲数，它在很大程

37、度上决定了计算机的运算速度，主频的单位是赫兹（Hz）。,4.内核,5.内存容量,1.3.3 微型计算机硬件配置与性能指标,衡量一台微型计算机的主要性能指标包括：,1. 运算速度,2. 主频,3. 字长,字长 是指计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数，它与计算机的功能和用途有很大的关系。,4.内核,5.内存容量,1.3.3 微型计算机硬件配置与性能指标,衡量一台微型计算机的主要性能指标包括：,1. 运算速度,2. 主频,3. 字长,内核数 CPU内核数指CPU内执行指令的运算器和控制器的数量。目前有2个、4个和8个等。Intel和AMD分别推出了双核心处理器Pentium D和Athlo

38、n 64 X2。,4.内核,5.内存容量,1.3.3 微型计算机硬件配置与性能指标,衡量一台微型计算机的主要性能指标包括：,1. 运算速度,2. 主频,3. 字长,内存容量 是指内存储器中能存储信息的总字节数。,4.内核,5.内存容量,1.3.3 微型计算机硬件配置与性能指标,衡量一台微型计算机的主要性能指标包括：,其他性能指标 机器的兼容性（包括数据和文件的兼容、程序兼容、系统兼容和设备兼容），系统的可靠性（平均无故障工作时间MTBF），系统的可维护性（平均修复时间MTTR），机器允许配置的外部设备的最大数目，数据库管理系统及网络功能等，另外，性能价格比也是一项综合性的评价计算机性能的指标。

39、,1.3.3 微型计算机硬件配置与性能指标,衡量一台微型计算机的其他性能指标包括：,一、基本概念位： 从小数点开始，左边第一位为0位，每往左一位加1，小数点右边第一位为-1，往右一位减1 。位表示符号bit，值是0或者1。字节：表示符号B，值8个二进制。采用8个位组成一个字节。位权： 某个位置上的数代表的数量大小。指数码在不同位置上的权值。在进位计数制中，处于不同数位的数码代表的数值不同。例如十进制数111，个位数上的1权值为100，十位数上的1权值为101，百位数上的1权值为102。以此推理，第n位的权值便是10 n-1 ,如果是小数点后面第m位，则其权值为10 m 。,1.4 信息在计算机

40、中的表示,1.4.1. 计算机中信息表示的单位,数制也称计数制，是指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。按进位的方法进行计数，称为进位计数制。计算机中采用二进制数。进位计数制： 用进位的方法进行计数的数制，简称进制 。,1.4 信息在计算机中的表示,1.4.2. 数的表示,1十进制,有十个不同的数码符号：0，1，2，3，4，5，6，7，8 ，9 R10。每一个数码根据它在这个数中所处的位置（数位），按照“逢十进一”的原则来决定其实际数值，即各数位的位权是10的若干次幂。 除了使用脚码的形式表示十进制数，还可以使用字符“D” 。 在计算机中，数据的输入和输出一般采用十进制数。,1.4

41、信息在计算机中的表示,1.4.2. 数的表示 （1）进位计数值制基本概念,2二进制,有两个不同的数码符号0和1。 R2。每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢二进一”来决定其实际的数值。 我们还可以使用字符“B” 表示二进制数。计算机中数据存储采用二进制数。,1.4 信息在计算机中的表示,1.4.2. 数的表示 （1）进位计数值制基本概念,3八进制,有八个不同的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7。 R8。每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢八进一”来决定其实际的数值。 我们还可以使用字符“O”（Octal）表示八进制数。,1.4 信息在计算机中的表示,1.4.2. 数的表示 （1

42、）进位计数值制基本概念,4十六进制,有十六个不同的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F R16。每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢十六进一”来决定其实际的数值。 我们还可以使用字符“H” 表示十六进制数。,1.4 信息在计算机中的表示,1.4.2. 数的表示 （1）进位计数值制基本概念,二进制与其他进制数之间的对应关系,1.4 信息在计算机中的表示,1.4.2. 数的表示 （1）进位计数值制基本概念,数制间的转换,十进制数,非十进制数,非十进制数,十进制数,二、八、十六进制之间的转换,1.4 信息在计算机中的表示,1.4.2. 数的表示 （1）进位计数

43、值制基本概念,二进制 十六进制,二进制 八进制,八与十六进制之间的转换,整数从右向左小数从左向右,1. 二进制、八进制、十六进制数转化为十进制数 对于任何一个二进制数、八进制数、十六进制数，均可以先写出它的位权展开式，然后再按十进制进行计算即可将其转换为十进制数。例如：（1111.11）2= 123 + 122 + 121 + 120 + 12-1 + 12-2 = 15.75（A10B.8）16= 10163 + 1162 + 0161 + 11160 + 816-1 = 41 227.5 注意：在不至于产生歧义时，可以不注明十进制数的进制，如上例。,1.4 信息在计算机中的表示,1.4.2

44、. 数的表示 （2）不同进制之间的转换,2.十进制数转化为二进制数十进制数的整数部分和小数部分在转换时需作不同的计算，分别求值后再组合。整数部分采用除2取余法，即逐次除以2，直至商为0，得出的余数倒排，即为二进制各位的数码。小数部分采用乘2取整法，即逐次乘以2，从每次乘积的整数部分得到二进制数各位的数码。 (参见下例),1.4 信息在计算机中的表示,1.4.2. 数的表示 （2）不同进制之间的转换,由上得出，100D = 1100100B,例如：对十进制100.25转化成二进制：首先对100进行转换,2.对小数部分0.125进行转换：0.1252 = 0.250整数0 a-10.252 = 0

45、.5整数0 a-20.52 = 1整数1 a-3由上得出，0.125D = 0.001B。将整数和小数部分组合，得出：100.125D = 1100100.001B。,例如：对十进制100.25转化成二进制：再对0.125进行转换,3.二进制数与八进制数的相互转换 二进制数转换成八进制数的方法是：将二进制数从小数点开始，对二进制整数部分向左每3位分成一组，不足3位的向高位补0；对二进制小数部分向右每3位分成一组，不足3位的向低位补0凑成3位。每一组有3位二进制数，分别转换成八进制数码中的一个数字，全部连接起来即可。,1.4 信息在计算机中的表示,1.4.2. 数的表示 （2）不同进制之间的转换

46、,所以，11111101.101B = 375.5O。将八进制数转换成二进制数，只要将每一位八进制数转换成相应的3位二进制数，依次连接起来即可。,例：把二进制数11111101.101转化为八进制数。,4. 二进制数与十六进制数的相互转换 二进制数转换成十六进制数，只要把每4位分成一组，再分别转换成十六进制数码中的一个数字，不足4位的分别向高位或低位补0凑成4位，全部连接起来即可。 十六进制数转换成二进制数，只要将每一位十六进制数转换成4位二进制数，然后依次连接起来即可。,1.4 信息在计算机中的表示,1.4.2. 数的表示 （2）不同进制之间的转换,所以，10110001.101 B = B

47、1.AH 。将16进制数转换成二进制数，只要将每一位16进制数转换成相应的4位二进制数，依次连接起来即可。,例：将10110001.101B转换为十六进制数。,1.计算机中数据的单位 1）位（bit） 简记为b，也称为比特，是计算机存储数据的最小 单位。一个二进制位只能表示0或1。 2）字节（Byte） 字节来自英文Byte，简记为B。规定1B=8bit。 1 KB = 210 B，1 MB = 220 B，1 GB = 230 B， 1 TB = 240 B 3）字（Word） 一个字通常由一个字节或若干个字节组成。字长是计算机一次所能处理的实际位数长度，字长是衡量计算性能的一个重要指标。,

48、1.4 信息在计算机中的表示,1.4.3 字符和汉字的表示,计算机处理的信息除了数字之外还需要处理字母、符号等，例如键盘输入及打印机、CRT输出的信息大部分是字符。因此，计算机中的字符也必须采用二进制编码的形式。编码方式有多种，微型机中普遍采用的是ASCII （American Standard Code for Information Interchange）码，即美国标准信息交换代码。这种编码方案中，用八位二进制来存放一个字符，其中最高位即第七位可以用于奇偶校验位，其余七位可以用来表示128个不同的字符，其中包括数码（09），以及大小写英文字母等可打印的字符。,字符编码,1.4 信息在计算

49、机中的表示,1.4.3 字符和汉字的表示,信息和汉字编码,BCD码（余三码 / 8421码）,国标码（7445）,ASCII码,汉字编码,字符编码,二进制编码的十进制数,编码和数制,25=(0010 0101) BCD 2 5,在计算机中对带符号数的表示方法有原码、补码和反码三种形式。原码表示法规定符号位用数码0表示正号，用数码1表示负号，数值部分按一般二进制形式表示。例7 N1=+1000100， N2= 1000100 则N1原=01000100 N2原=11000100N1反=01000100 N2反=10111011 N1补=01000100 N2补=10111100反码表示法规定正数

50、的反码和原码相同，负数的反码是对该数的原码除符号位外各位求反。正数的补码与原码相同，负数补码则先对该数的原码除符号外各位取反，然后末位加,计算机中数据的表示,1.4 信息在计算机中的表示,1.4.3 字符和汉字的表示,ASCII码是美国信息交换用标准代码，已经被国际标准化组织（ISO）认定为国际标准，为世界公认，并在世界范围内通用。 ASCII码是用一个8位二进制数（1个字节）表示，每个字节只占用了7位，基本ASCII码最高位恒为0。7位ASCII码可以表示27128种字符。当编码最高位为0时，称为基本ASCII码，当最高位为1时，形成扩充的ASCII码，它表示范围为128255，可表示128