第1章计算机与社会信息化
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第1章 计算机与信息社会概述
§1.1
计算机概述
计算机可以简单地定义为一种电子设备——
是一种能进行高速运算、具有内部存储能力、由
程序控制其操作过程的自动电子设备。
§1.1
计算机概述
由宾西法尼亚大学莫克
1.1.2 电子计算机发展简史 1. 第一台电子计算机ENIAC
利和埃克特研制，1946年2月开始投入使用，用于弹道计算。
2. 第一台存储程序式电子计算机EDSAC
电子模拟计算机：用电压的高低来模拟计算数量 的大小，即用连续变化的电压来表示运算量的计算机。
电子数字计算机：以数字形式的量值在机器内部
进行运算的计算机。通常所说的电子计算机都是指电
子数字计算机，简称为计算机 。
§1.1
计算机概述
2. 1945年，美籍匈牙利数学家冯〃诺依曼研究一种全兴的存 储程序式计算机---“离散变量自动电子计算机”，简称EDVAC。
§1.1
计算机概述
3. 电子计算机的发展的几个阶段
⑴第一代电子计算机（1946年－1958年）
第一代电子计算机采用电子管作为基本元器件，其体积大、速度慢、耗 电多、存储容量小，并会产生大量的热量，而且价格昂贵，需要专门的房间 和经过高级培训的操作人员。运算次数几千到几万次/秒。 ⑵第二代电子计算机（1958年－1964年）
息可以增值。
§1.4
信息技术概述
第1章计算机与信息社会的发展
Nota: ENIAC 02
ENIAC was designed to calculate artillery firing tables for the United States Army's Ballistic Research Laboratory. The ENIAC's design and construction was financed by the United States Army during World War II. The construction contract was signed on June 5, 1943, and work on the computer began in secret by the University of Pennsylvania's Moore School of Electrical Engineering starting the following month under the code name "Project PX". ".
Nota:珠算 03
成于唐宋。现今所使用的这种算盘何时开 始出现呢？根据现有史料推断，至迟在宋 代已出现现在所使用的这种算盘。
Nota: Pascaline Machines 01
Nota: Pascaline Machines 02
计算机与信息社会
第一章计算机与信息社会
一、选择题
1. 是现代通用计算机的雏形。
A.学于1946年2月研制成功的ENIAC
B.查尔斯·巴贝奇于1834年设计的分析机
C.冯·诺依曼和他的同事们研制的EDVAC
D.艾伦·图灵建立的图灵机模型
2. 计算机科学的奠基人是。
A.查尔斯·巴贝奇
B. 图灵
C.阿塔诺索夫
D. 冯·诺曼
3. 在下列关于图灵机的说法中，错误的是。
A.现代计算机的功能不可能超越图灵机
B.图灵机能计算的问题现代计算机也不能计算
C.图灵机是真空管机器
D.只有图灵机能解决的计算问题，实际计算机才能解决
4. 物理器件采用晶体管的计算机被称为。
A.第一代计算机
B.第二代计算机
C.第三代计算机
D.第四代计算
机
5. 目前，计算机的速度最高可以达到浮点运算。
A.几万亿次/S
B.几十万亿次/S
C.几百万亿次/S
D.几千万亿次
/S
6. 目前，被人们称为3C技术是指。
A.通信技术、计算机技术和控制技术
B.微电子技术、通信技术和计算机技
术
C.微电子技术、光电子术和计算机技术
D.信息基础技术、信息系统技术和信
息应用技术
7. 下列不属于信息系统技术的是。
A.现代信息存储技术
B.信息传输技术
C.信息获取技术
D.微电子技
术
8. 在下列关于信息技术的说法中，错误的是。
Ａ.微电子技术是信息技术的基础
Ｂ.计算机技术是现代信息技术的核心
Ｃ.光电子技术是继微电子技术之后30年来猛速发展的综合性高新技术
Ｄ.信息传输技术主要是指计算机技术和网络技术
9. 在电子商务中,企业与消费者之间的交易称为。
A.B2B
B.B2C
C.C2C
D.C2B
第1章计算机及信息社会
系统和功能软件固化起来，类似BIOS的工作方式。 应用：各种家电、数码相机等。
2．网格计算
利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的 超级计算机”，其中每一台的计算机就是一个“节点”，而整个计算 是由成千上万个“节点”组成的“一张网格”。利用大量上网PC机 的闲置处理能力（CPU、内外存）。
19
1.2.2 现代信息技术的内容
1. 信息基础技术
• 微电子技术 当今世界新技术革命的基石。 • 光电子技术 采用光子作为信息的载体。
2. 信息系统技术
• 信息获取技术 传感技术、遥测技术和遥感技术 • 信息处理技术 计算机技术成为现代信息技术的核心 • 信息传输技术 光纤通信技术、卫星通信技术等 • 信息控制技术 利用信息传递和反馈来实现 • 信息存贮技术 缩微品、磁盘、光盘
作坊(运算器)；(3)能对操作顺序进行控制(控制器)，(4)在“存储仓
库”和“作坊”之间传输数据的输入输出部件的装置 。
划时代地提出了类似于现代电子计算机五大部件的逻辑结构，采
用穿孔卡片把指令存到存储仓库中以实现自动运算。是现代通用计算机
的雏形 。
7
2. MARK I 1944年
美国哈佛大学的霍华德·艾肯 博士发现了查尔斯.巴贝奇的论文， 在IBM的支持下，用机电方式制造了MARK I（自动序列受控计算 机 ），将巴贝奇的梦想变成了现实 。又制作了MARK II和 MARK III， 它们已属于是电子计算机。
2．网格计算
利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的 超级计算机”，其中每一台的计算机就是一个“节点”，而整个计算 是由成千上万个“节点”组成的“一张网格”。利用大量上网PC机 的闲置处理能力（CPU、内外存）。
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1.2.2 现代信息技术的内容
1. 信息基础技术
• 微电子技术 当今世界新技术革命的基石。 • 光电子技术 采用光子作为信息的载体。
2. 信息系统技术
• 信息获取技术 传感技术、遥测技术和遥感技术 • 信息处理技术 计算机技术成为现代信息技术的核心 • 信息传输技术 光纤通信技术、卫星通信技术等 • 信息控制技术 利用信息传递和反馈来实现 • 信息存贮技术 缩微品、磁盘、光盘
作坊(运算器)；(3)能对操作顺序进行控制(控制器)，(4)在“存储仓
库”和“作坊”之间传输数据的输入输出部件的装置 。
划时代地提出了类似于现代电子计算机五大部件的逻辑结构，采
用穿孔卡片把指令存到存储仓库中以实现自动运算。是现代通用计算机
的雏形 。
7
2. MARK I 1944年
美国哈佛大学的霍华德·艾肯 博士发现了查尔斯.巴贝奇的论文， 在IBM的支持下，用机电方式制造了MARK I（自动序列受控计算 机 ），将巴贝奇的梦想变成了现实 。又制作了MARK II和 MARK III， 它们已属于是电子计算机。
第1章计算机与信息化社会
1.1.5 计算机的应用
▪ 科学计算 ▪ 数据处理 ▪ 计算机辅助设计、辅助制造
CAD（计算机辅助设计） CAE（计算机辅助工程） CAM（计算机辅助制造） CADD（计算机辅助药物设计） CAI（计算机辅助教学）
过程控制 人工智能
专家系统 机器人
电子商务
1.2 信息科学与技术的发展
1.3.4 信息技术的影响
▪ 信息技术在社会中起决定作用 ▪ 信息知识成了社会的最重要资源 ▪ 大多数人将从事信息知识的管理和生产工作 ▪ 职业更新频繁,人际交往频繁 ▪ 信息素养提高
1.4 信息素养与计算机文化
信息素养(information literacy)
▪ 信息素养的三个方面 • 信息意识 • 信息能力 • 信息品质
第1章 计算机与信息化社会
主要内容
1.1 计算机的发展与应用 1.2 信息科学与技术的发展 1.3 信息技术的内容及影响 1.4 信息素养与计算机文化
要求
1．了解计算机的发展历史，代的划分，计算机的特点，计 算机的分类
2．了解计算机应用的主要方面 3．掌握信息、信息科学的定义，信息技术的两个定律 4．了解信息技术的发展趋势、软件产业与软件市场 5．了解信息技术的基本内容和信息技术对社会的影响 6．了解信息素养和计算机文化的基本知识
1.1.2 计算机的发展简史
▪ 1946年，宾夕法尼亚大学诞生了第一台数字电子计算机 ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Calculator）。
第1章 信息社会
12
上次课内容回顾： 上次课内容回顾：
1.1.2 信息分类 * 按照信息的来源：可以分为语声信息、图像信息、文字 按照信息的来源 可以分为语声信息 图像信息、 来源： 语声信息、 信息、数据信息等 信息、数据信息等。 1.1.3 信息特点 普遍性和无限性、可传递性、共享性和依附性、 普遍性和无限性、可传递性、共享性和依附性、可处理 时效性. 性、时效性 1.1.4 信息处理 信息处理是由计算机进行数据处理的过程， 信息处理是由计算机进行数据处理的过程，即通过数 由计算机进行数据处理的过程 据的采集 输入，有效地把数据组织到计算机中， 采集和 据的采集和输入，有效地把数据组织到计算机中，由计 存储、 处理)和 算机系统对数据进行一系列存储 加工(处理 输出等 算机系统对数据进行一系列存储、加工 处理 和输出等 操作。 操作。
13
上次课内容回顾： 上次课内容回顾：
1.2 信息技术和信息革命 1.2.1信息技术 1.2.1信息技术 信息技术是指对信息的获取、传递、存储、处理、 信息技术是指对信息的获取、传递、存储、处理、应用的 技术,是以多媒体计算机技术和网络通信技术为主要标志 技术 是以多媒体计算机技术和网络通信技术为主要标志。 是以多媒体计算机技术 为主要标志 1.2.2 信息技术分类 感测技术、通信技术、智能技术、 感测技术、通信技术、智能技术、控制技术
16
3．数字信息技术发展时期-- 3D时期 ．数字信息技术发展时期 时期
上次课内容回顾： 上次课内容回顾：
1.1.2 信息分类 * 按照信息的来源：可以分为语声信息、图像信息、文字 按照信息的来源 可以分为语声信息 图像信息、 来源： 语声信息、 信息、数据信息等 信息、数据信息等。 1.1.3 信息特点 普遍性和无限性、可传递性、共享性和依附性、 普遍性和无限性、可传递性、共享性和依附性、可处理 时效性. 性、时效性 1.1.4 信息处理 信息处理是由计算机进行数据处理的过程， 信息处理是由计算机进行数据处理的过程，即通过数 由计算机进行数据处理的过程 据的采集 输入，有效地把数据组织到计算机中， 采集和 据的采集和输入，有效地把数据组织到计算机中，由计 存储、 处理)和 算机系统对数据进行一系列存储 加工(处理 输出等 算机系统对数据进行一系列存储、加工 处理 和输出等 操作。 操作。
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上次课内容回顾： 上次课内容回顾：
1.2 信息技术和信息革命 1.2.1信息技术 1.2.1信息技术 信息技术是指对信息的获取、传递、存储、处理、 信息技术是指对信息的获取、传递、存储、处理、应用的 技术,是以多媒体计算机技术和网络通信技术为主要标志 技术 是以多媒体计算机技术和网络通信技术为主要标志。 是以多媒体计算机技术 为主要标志 1.2.2 信息技术分类 感测技术、通信技术、智能技术、 感测技术、通信技术、智能技术、控制技术
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3．数字信息技术发展时期-- 3D时期 ．数字信息技术发展时期 时期
信息技术第一册第1课 信息与社会
课本，试卷 电视 电脑 手机 校服
▪ 2、信息具有价值性 天气预报 读书看报
▪ 3、信息具有时效性 通知 天气预报 商场促销活动
活动三、正确辨别信息的真伪
▪ 我们的学习生活离不开信息，信息有真有 假，我们要善于思考，正确辨别信息的真 伪。
▪ 我们每天面对大量信息，有用的，无用的， 有真有假，我们要擦亮我们的眼睛，善于 思考，辨别信息的真伪。拿不准的，请教 同学、老师、家长。
▪ 信息包括3种具体表现形态： 1、文字形态 （报纸、图书、课本）
2、声像形态 （在磁带、光盘中、电脑里存储的录音、视频）
3、记忆形态 （在人脑中贮存）
活动二 探究信息的特征
▪ 信息丰富多彩，它们有共同Fra Baidu bibliotek特征
▪ 1、信息具有载体依附性 ▪ 信息必须借助于某种物质载体才能得
以呈现。 信息载体：信息传播中携带信息的媒介。
第1单元 信息与信息技术
第1课 信息与社会 第2课 信息技术概述 第3课 认识计算机（一） 第4课 认识计算机（二） 第5课 操作系统
第1课 信息与社会
学习目标：
1、能理解信息的含义 2、能理解信息的基本特征
3、能正确识别信息的真伪 4、能正确合理地利用信息
活动一 走进信息的世界
▪ 信息：泛指描述、表现客观事物特征的一 切内容，使用语音、文字、数字、符号、 图像、声音、情景、表情等方式传递的内 容。 课文 习题 小说 上课铃声 音乐 电影 信息普遍存在于大自然、人类社会之中。
▪ 2、信息具有价值性 天气预报 读书看报
▪ 3、信息具有时效性 通知 天气预报 商场促销活动
活动三、正确辨别信息的真伪
▪ 我们的学习生活离不开信息，信息有真有 假，我们要善于思考，正确辨别信息的真 伪。
▪ 我们每天面对大量信息，有用的，无用的， 有真有假，我们要擦亮我们的眼睛，善于 思考，辨别信息的真伪。拿不准的，请教 同学、老师、家长。
▪ 信息包括3种具体表现形态： 1、文字形态 （报纸、图书、课本）
2、声像形态 （在磁带、光盘中、电脑里存储的录音、视频）
3、记忆形态 （在人脑中贮存）
活动二 探究信息的特征
▪ 信息丰富多彩，它们有共同Fra Baidu bibliotek特征
▪ 1、信息具有载体依附性 ▪ 信息必须借助于某种物质载体才能得
以呈现。 信息载体：信息传播中携带信息的媒介。
第1单元 信息与信息技术
第1课 信息与社会 第2课 信息技术概述 第3课 认识计算机（一） 第4课 认识计算机（二） 第5课 操作系统
第1课 信息与社会
学习目标：
1、能理解信息的含义 2、能理解信息的基本特征
3、能正确识别信息的真伪 4、能正确合理地利用信息
活动一 走进信息的世界
▪ 信息：泛指描述、表现客观事物特征的一 切内容，使用语音、文字、数字、符号、 图像、声音、情景、表情等方式传递的内 容。 课文 习题 小说 上课铃声 音乐 电影 信息普遍存在于大自然、人类社会之中。
1.1信息与信息技术1.2计算机的发展和应用1.3计算机中
8
计算机信息处理小结
本质：是由计算机进行数据处理的过程
计算机对数据的采集、输入、存储、建库、处理、加工、 转换、合并、分类、计算、统计、汇总、传送等操作的过 程。
数据处理加工后，向人们提供有用的信息。 数据处理的主要目标是获取有用的信息。
9
1.1.3 信息处理的历史与计算 机
一、信息处理历史（省略） 原始阶段 手工阶段 机电阶段 现代阶 段
13
第一代：电子管
从ENIAC问世到50年代后期。采用电子管作 为基本器件。输入输出用穿孔纸带或卡片。
存在缺点： 1、电子管体积大、功耗高、反应速度慢且寿命短，导致 第一代计算机体积大、耗电量大、可靠性差、维护困难 且计算速度缓慢。 2、存储容量有限。 3、只使用机器语言和符号语言，没有高级语言更没有操作 系统等系统软件。
16
第四代-大规模及超大规模集 成电路
70年代初-现在。 特点： 1、计算机体积进一步缩小，可 靠性更强，寿命更长。 2、计算机的用途扩展到办公自 动化、数据库管理、人工智能 等。数据通讯、计算机网络有 很大的发展。 3、产生了微型计算机。微型计 算机问世后，几乎每隔两年换 代一次。
17
计算机发展经历四代
14
第二代：晶体管
第二代：晶体管（20世纪50年 代中期-60年代中期）
特点： 1、运算速度和工作可靠性明显改善。 2、晶体管体积小，重量轻，寿命长。 3、高级语言出现。有操作系统的雏形 -系统管理软件。除科学计算外还进 行数据处理和工业控制。
计算机信息处理小结
本质：是由计算机进行数据处理的过程
计算机对数据的采集、输入、存储、建库、处理、加工、 转换、合并、分类、计算、统计、汇总、传送等操作的过 程。
数据处理加工后，向人们提供有用的信息。 数据处理的主要目标是获取有用的信息。
9
1.1.3 信息处理的历史与计算 机
一、信息处理历史（省略） 原始阶段 手工阶段 机电阶段 现代阶 段
13
第一代：电子管
从ENIAC问世到50年代后期。采用电子管作 为基本器件。输入输出用穿孔纸带或卡片。
存在缺点： 1、电子管体积大、功耗高、反应速度慢且寿命短，导致 第一代计算机体积大、耗电量大、可靠性差、维护困难 且计算速度缓慢。 2、存储容量有限。 3、只使用机器语言和符号语言，没有高级语言更没有操作 系统等系统软件。
16
第四代-大规模及超大规模集 成电路
70年代初-现在。 特点： 1、计算机体积进一步缩小，可 靠性更强，寿命更长。 2、计算机的用途扩展到办公自 动化、数据库管理、人工智能 等。数据通讯、计算机网络有 很大的发展。 3、产生了微型计算机。微型计 算机问世后，几乎每隔两年换 代一次。
17
计算机发展经历四代
14
第二代：晶体管
第二代：晶体管（20世纪50年 代中期-60年代中期）
特点： 1、运算速度和工作可靠性明显改善。 2、晶体管体积小，重量轻，寿命长。 3、高级语言出现。有操作系统的雏形 -系统管理软件。除科学计算外还进 行数据处理和工业控制。
第一章 计算机与信息技术
第一章计算机基础知识
课题名称：１.1概述
课时：2
一、问题的提出
1．为什么要学习本课程？
在世界进入一个崭新的世纪之际，计算机、通信和多媒体技术是支撑社会信息化的三大杠杆，我们将融于以现代科学技术为核心的，建立在知识和信息的生产、存储、使用和消费之上的知识经济时代。2．学习本课程需要解决的问题：
（1）知道计算机发展的历史；
（2）会描述计算机的特点与计算机的分类。
3．本课程原有知识基础要点
本学习课程是本书的第一章第一节内容，在本节中将对以计算机为标志的信息技术作基本概述，为今后的学习打下良好的基础。
二．教学目标
1．知识与技能目标
知道计算机发展的历史
描述计算机的特点与计算机的分类
了解信息技术的内涵
2．操作技能目标
能够描述计算机的发展历史概况
描述计算机在社会、生活、工作中的应用
3．情感目标
能够描述计算机的发展历史概况，并能够结合科技发展及在各个不同场合中的应用给社会带来的进步，联系实际认识“科学技术是第一生产力”是世界经济发展的必然趋势，是不以人的主观意志为转移的。
三．教学分析与准备
1．教学重点
知道计算机的历史发展所经历的四个阶段
3．教学难点
认识计算机的特点与分类，描述计算机在社会、生活、工作中的应用，从而体会在信息时代，计算机推动社会经济发展中的所起的作用。
3．教学策略：自主学习和协作学习、探究学习相结合
4．课时安排：2课时（45分钟 2）
5．教学环境
多媒体网络教室
四．学习过程
教学组织教学内容备注
组织课堂
引入新课
(建议教学6分钟) 师生问好，进入教学。
提问：
1．举出日常生活中用到计算机的实例
第一章计算机与信息技术
二进制数
一种进位数制，它具有下列两个基本特性： (1)二进制数由0和1两个不同的数字符号组成。 (2)逢二进一。 例如，二进制数110110可表示成 1×25+1×24+0×23+1×22+1×21+0×20=32+16+4+2=54
注表：示一十般进用制(数)。角标也表可示以不在同数的字进的制后数面。，例用如特，定(的)2表字示母二表进示制该数数，的进( )制10 。 例如：B—二进制 D—十进制 O—八进制 H—十六进制
4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19
西文字符的编码
➢ ASCII码（主要用于微型机和小型机 ） 即美国信息交换标准代码。国际上通用的是7位版本，7位版本的 ASCII码有128个元素，只需用7个二进制位（27=128）表示，基 中控制字符34个，阿拉伯数字10个，大小写英文字母52个，各种 标点符号和运算符号32个。例如，数字0的ASCII码为48，大写英 文字母A的ASCII码为65，空格的ASCII码为32等。
一种进位数制，它具有下列两个基本特性： (1)二进制数由0和1两个不同的数字符号组成。 (2)逢二进一。 例如，二进制数110110可表示成 1×25+1×24+0×23+1×22+1×21+0×20=32+16+4+2=54
注表：示一十般进用制(数)。角标也表可示以不在同数的字进的制后数面。，例用如特，定(的)2表字示母二表进示制该数数，的进( )制10 。 例如：B—二进制 D—十进制 O—八进制 H—十六进制
4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19
西文字符的编码
➢ ASCII码（主要用于微型机和小型机 ） 即美国信息交换标准代码。国际上通用的是7位版本，7位版本的 ASCII码有128个元素，只需用7个二进制位（27=128）表示，基 中控制字符34个，阿拉伯数字10个，大小写英文字母52个，各种 标点符号和运算符号32个。例如，数字0的ASCII码为48，大写英 文字母A的ASCII码为65，空格的ASCII码为32等。
第一章 计算机与信息化
2.第二代电子计算机
第二代电子计算机是晶体管电路电子计算机，时间大约为 1958年-1964年。其基本特征是逻辑元件逐步由电子管 改为晶体管，内存所使用的器件大多使用铁淦氧磁性材料 制成的磁芯存储器。外存储器有了磁盘、磁带，外设种类 也有所增加。运算速度达每秒几十万次，内存容量扩大到 几十KB。与此同时，计算机软件也有了较大的发展，出 现了FORTRAN、COBOL、ALGOL等高级语言。与第一 代计算机相比，晶体管电子计算机体积小，成本低，功能 强，可靠性大大提高。除了科学计算外，还用于数据处理 和事务处理。其代表机型有IBM 7090、CDC 7600。
1.第一代电子计算机
第一代电子计算机是电子管计算机，时间大约为 1946年-1958年。其基本特征是采用电子管作为 计算机的逻辑元件；数据表示主要是定点数；用 机器语言或汇编语言编写程序。由于当时电子技 术的限制，每秒运算速度仅为几千次，内存容量 仅几KB。因此，第一代电子计算机体积庞大，造 价很高，主要用于军事和科学研究工作。其代表 机型有 IBM 650（小型）、IBM 709（大型 机）。
2.网格计算
网格计算是专门针对复杂科学计算的新型计算模 式。这种计算模式是利用互联网把分散在不同地 理位置的电脑组织成一个“虚拟的超级计算机”， 其中每一台参与计算的计算机就是一个“节点”， 而整个计算是由成千上万个“节点”组成的“一 张网格”，所以这种计算方式称为网格计算。这 样组织起来的“虚拟的超级计算机”有两个优势： 一是数据处理能力超强；二是能充分利用网上的 闲置处理能力。
01-总结-计算机与信息社会-引言
1.3 社会
社会本质 社会的本质是人和组织形式。 人，确定了社会的规模和活动的状态。 组织形式，决定了社会的性质，以及生产关系。 社会特征 1．是有文化、有组织的系统。 2．生产活动是一切社会活动的基础 3．人类共同生活的最大社会群体。 4．具体社会有明确的区域界限，存在于一定空间 范围之内。Hale Waihona Puke Baidu5．有连续性和非连续性。 6．有一套自我调节的机制。
1.6 信息社会
信息社会的特点： 1、在信息社会中，信息、知识成为重要的生产力要 素，和物质、能量一起构成社会赖以生存的三大资源。 2、信息社会的经济是以信息经济、知识经济为主导 的经济。 3、劳动者的知识成为基本要求。 4、科技与人文在信息、知识的作用下更加紧密的结 合起来。 5、人类生活不断趋向和谐，社会可持续发展。
1.4 信息
什么是信息 信息是指数据、信号、消息中所包含的意义。 信息是用语言、文字、数字、符号、图像、声音、 情景、表情、状态等方式传递的内容。 信息的基本特征 传递性和可共享性 依附性和可处理性 价值相对性 时效性 真伪性
1.6 信息社会
信息社会也称知识社会，是脱离工业化社会以后，信 息将起主要作用的社会。 信息化是指 信息技术和信息产业在经济和社会发展中发挥主导作 用。它以信息产业在国民经济中的比重、信息技术在 传统产业中的应用程度和信息基础建设水平为主要标 志。
第1章信息化社会与信息技术
第1章信息化社会与信息技术
1.1 信息
信息是与物质、能量相并列的一类对象的总称，广泛存在于自然界和社会之中。虽然人类自古以来就在利用信息，但是人类开始认识信息的概念和内涵却是近百年的事情。直到20世纪40年代，美国的数学家克劳特·申农创立了狭义信息论以后，“信息”一词才成为一个科学的概念。
1.1.1 信息的定义
信息是一种客观存在，从微观世界到宏观世界，从无机界到有机界，从植物到动物，从机器到人，都能产生信息，也能接收信息。正因为信息无所不在，无时不有，所以它也成为许多学科的研究对象。不同领域的学者从不同的角度来研究信息，出现了各种不同的解释和定义，1973年时有人统计，已发表的有关信息的定义有几十种之多，现选择以下几种国内外典型的信息概念作重点介绍。
（1）信息是事物运动的状态与方式，是物质的一种属性。在这里，“事物”泛指一切可能的研究对象，包括外部世界的物质客体，也包括主观世界的精神现象；“运动”泛指一切意义上的变化，包括机械运动、化学运动、思维运动和社会运动；“运动状态”则是事物运动在空间上所展示的形状与态势；而“运动方式”则是指事物运动在时间上所呈现的过程和规律。
（2）信息一词来源于拉丁文“Information”，大致有以下几种解释：消息、情报、知识、见闻、通知、事实、数据等。在日常生活中，人们所说的“信息”是指声音、图像、文字、消息和情况，是人们在相互交流中要告诉对方的某种内容或从外界获得的认识。例如我们说“某某渺无音讯”指的是关于这个人一点消息也没有；利用卫星转播体育赛事，是转播世界某地正在进行的比赛实况。总之，这里的信息是指交流双方要告诉对方的音信、消息和情况。即没有传递和接收就没有信息。
信息技术基础第一章
3. 指令的执行——取指和执行
2. 程序— 有序的指令集合
内存
指令
取指周期：
执行周期：
控制信号
有关部件动作
CPU译码
CPU
4. 程序的执行——CPU不断地一条一条的取指令、执行指令
操作码
操作数
1.3 微型计算机的硬件与软件系统
微型计算机的硬件系统
微处理器 （CPU）
内存
外存 接口
CPU
Cache
RAM
L2（二级）Cache（主板上）
Cache
L1（一级）Cache （CPU内部）
1．内部存储器
增加Cache，只是提高CPU的读写速度，而不会改变内存的容量。
用来存放当前计算机正在运行的程序和所需数据，容量大小直接影响程序的运行速度
2．外部存储器 （1）软盘
用表面涂有磁性材料柔软的聚酯材料制成 读写软盘时，磁头直接接触盘面。常用软盘容量为1.44MB
（2）光盘
衡量光盘驱动器传输数据速率的指标叫做倍速，一倍速率= 150KB/秒 常用： 只读型光盘CD-ROM 一次性可写入光盘CD-R，需要光盘刻录机完成数据的写入 后继产品DVD-ROM DVD-ROM的一倍速率是1.3MB/秒 DVD-R的容量一般在4.7GB，现在已有9.4GB
接口电路
微处理器
外部设备
存储器
2. 程序— 有序的指令集合
内存
指令
取指周期：
执行周期：
控制信号
有关部件动作
CPU译码
CPU
4. 程序的执行——CPU不断地一条一条的取指令、执行指令
操作码
操作数
1.3 微型计算机的硬件与软件系统
微型计算机的硬件系统
微处理器 （CPU）
内存
外存 接口
CPU
Cache
RAM
L2（二级）Cache（主板上）
Cache
L1（一级）Cache （CPU内部）
1．内部存储器
增加Cache，只是提高CPU的读写速度，而不会改变内存的容量。
用来存放当前计算机正在运行的程序和所需数据，容量大小直接影响程序的运行速度
2．外部存储器 （1）软盘
用表面涂有磁性材料柔软的聚酯材料制成 读写软盘时，磁头直接接触盘面。常用软盘容量为1.44MB
（2）光盘
衡量光盘驱动器传输数据速率的指标叫做倍速，一倍速率= 150KB/秒 常用： 只读型光盘CD-ROM 一次性可写入光盘CD-R，需要光盘刻录机完成数据的写入 后继产品DVD-ROM DVD-ROM的一倍速率是1.3MB/秒 DVD-R的容量一般在4.7GB，现在已有9.4GB
接口电路
微处理器
外部设备
存储器
第一章第二节：信息社会
2、单选题
①世界上第一台电子计算机诞 生于（ B ）
A． 1921年 B． 1946年 C． 1980年 D． 2000年
2、单选题
②世界上第一台电子计算机取 名为（ A ）
A． ENIAC B． CHINA C． ENGLISH D． COMPUTER
2、单选题
③世界上第一台微型计算机诞 生于（ C ）年
第四次信息技术革命开始于19世纪30 年代，主要标志是电报、电话、广播、 电视的发明与普及
第五次信息技术革命开始于20世60年 代，主要标志是计算机的普及以及计 算机计术与通信技术的结合.
五、课堂练习
宝剑锋从磨砺出 梅花香自苦寒为
1、填空题
①信息就是用语言、文字 、符号、图像 、 数字、声音、情景等表示的内容。 ②信息技术包括信息的获取、存储 、传 递、处理等技术。
二、信息社会与信息技术
电子商务(如：电脑行情)
电子政务（如：湖南信息港）
条形码与POS系ห้องสมุดไป่ตู้ ……
三、信息技术革命
第一次信息技术革命发生在350050000年前，主要标志是语言的使用。
第二次信息技术革命大约发生在3500 年，主要标志是文字的创造
第三次信息技术革命大约发生在公元 1040年，主要标志是印刷术的发明
第一章 · 第二节
在知识经济时代，以计 算机为核心的信息技术，将 成为时代的标志，影响人们 的生活。
test第一章 信息社会与计算机(闽高校计算机 大学一级基础应用)
学习指导例题
第一章（P10）
例1：香农在信息科学发展史上的主要贡献是创立了（）
例2：信息技术是对人类信息器官的某种扩展，从这个意义上讲，计算机技术可以认为是对人体（）的扩展
例3：下面关于信息科学的叙述中，错误的是（）
A．信息技术的基础和核心是信息和控制
B．信息素养包括利用获得的信息进行创新性思维
C．信息技术的基础和核心是通信技术、
D．在信息社会中，信息资源是经济增长的基本资源
例4：第四代计算机的逻辑元器件采用（）
A．电子管
B．中、小规模集成电路
C．晶体管
D．大规模或超大规模集成电路
例5：冯.诺依曼提出的计算机工作原理的基本描述，正确的是（）
A．存储器只保存程序指令
B．计算机可以采用十进制或二进制
C．存储器只保存所需要处理的数据
D．存储程序与数据，顺序控制
例6：下列不属于计算机主要的特点是（）
A．处理、运算速度快
B．具有存储记忆能力
C．具有逻辑判断能力
D．可以求出连续型问题的精确解
例7：CIMS是计算机的应用领域之一，其含义是（）
A．计算机辅助教学
B．计算机集成制造系统
C．计算机辅助设计
D．计算机辅助测试
例8：在计算机中，不用人们习惯的十进制数，而采用二进制数，下列（）不是采用二进制数的优点
A．二进制数在电路中容易实现
B．二进制数运算比较简单
C．二进制数便于实现逻辑判断
D．二进制数物理介质上不容易存储
例9：反映计算机存储容量的基本单位是（）
A．位（bit） B.字节(Byte) C.字（Word） D.字长
例10：下列信息编码的叙述，错误的是（）
A．标准ASCII码用一个字节的低7位编码，可以表示128个字符，字节的最高位为0 B．参加算术运算的数字与用来编号的数字（不参加算术运算），其编码方式是一样的
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③ 寄存器组 ➢暂存操作数和中间结果 ➢有：累加、暂存、标志、通用 等
第1章计算机与社会信息化
1.4.1 中央处理器 （CPU为控制器和运算器的总称）
2. 控制器
控制、协调计算机各部件自动连续地执行指令，
控制整个计算机有条不紊地工作。
主要功能有：
① 取指令
—— 自动形成指令地址
② 分析指令 —— 分解成微操作
硬盘片 读/写磁头
记录面 = 磁头数 磁道：4096 柱面：所有记录面上同一编号的磁道 扇区：每个扇区容量为512字节
第1章计算机与社会信息化
第1章计算机与社会信息化
硬盘的存储容量 =磁头数×柱面数×扇区数×扇区容量
例： 若已知磁头数为16，柱面数为4096，扇 区数为63，扇区容量512字节，则： 硬盘容量=16×4096×63×512＝2.1GB
第1章计算机与社会信息化
1.4.3 输入输出设备
输入输出（I/O）系统的主要功能是对指定外部设 备进行输入输出操作。 1. 输入设备
➢ 向主机输入程序、原始数据和操作命令等信息的 设备。
➢ 键盘、鼠标、光笔、图形输入板、触摸屏、数字 化扫描仪、图像摄像仪、光学字符阅读器、声音 识别器等都是输入设备。
2.计算机与通信相结合 计算机应用进入网络时代——信息技术。计算机 与通信网络相互协调、相互补充，融于一体。
3.未来新型计算机 将由磁、光或DNA来制造，即所谓磁计算机、光 子计算机、生物计算机和量子计算机。
第1章计算机与社会信息化
1.2 信息技术概述
信息技术以计算机技术、通信技术、控制技术为核心
第1章计算机与社会信息化
Bosnia上空 九小时天气
预报图
应用举例：天气预报
FSL用AVS实 现的天气图
LAPS用 AVS实现 的三维局 地气象预 报实时图
第1章计算机与社会信息化
1.1.4 计算机发展的趋势
1.人工智能进一步发展 自动装置使用微电脑内核，带有“眼睛”— 摄像 机，用以完成特定工作。
计算机； 第四代（1971年～ ） 为大规模、超大规模
集成电路计算机。 以元件作为划分标准。
第1章计算机与社会信息化
第1章计算机与社会信息化
第1章计算机与社会信息化
第1章计算机与社会信息化
1.1.2 计算机分类
按计算机运算速度、字长、存储容量、软件配置及用 途等多项性能指标划分：
1. 高性能计算机 指目前运算速度最快、处理能力最强的计算机。
指令格式：
指令码 目标操作数 源操作数
说明指令 的功能
说明指令操 作的对象
第1章计算机与社会信息化
指令是能被计算机识别并执行的的二进制代码，完成一种操作
结构
指令
操作码 操作数
分
操作码 要完成的操作类型或性质
类Hale Waihona Puke Baidu
操作数 操作的内容或所在的地址
数据传送指令 数据处理指令 程序控制指令 输入输出指令 其它指令
分解成微操作 ④ 时序控制电路 —— 发出命令 ⑤ 微操作控制电路 —— 实际执行命令
第1章计算机与社会信息化
1.4.2 存储器
用于存储程序和数据的部件。 两种基本操作： ① 读操作 ② 写操作
第1章计算机与社会信息化
存储容量： ——是存储器的重要性能指标。
存储容量单位： bit (位); Byte (字节)； KB（千字节） MB（兆字节）； GB（千兆字节）；
③ 执行指令 —— 执行微操作命令
④ 改变指令执行顺序—— 根据判断结果
⑤ 输入/输出控制 —— 主机与入/出设备间
⑥ 中断处理 —— 非预期服务
第1章计算机与社会信息化
控制器由以下部件组成：
① 程序计数器（PC） —— 下条指令地址 ② 指令寄存器（IP） —— 暂存 ③ 指令译码器（ID） —— 分析指令，
3．计算机主要技术指标
计算机的工作过程(2)
原始数据 命令/程序
I/O设备
结果
读
内存储器
写
取数 存数
运算器
数据线： 控制线：
指令
存取命令
输入/输出命令
控制器
运算命令
第1章计算机与社会信息化
计算机执行程序的方式
有两种执行方式： 顺序执行：一条指令执行完了再执行下一条指令。 并行执行：同时执行两条或多条指令。
第1章计算机与社会信息化
机器语言 汇编语言 高级语言
第1章计算机与社会信息化
3. 数据库管理系统 管理数据库的软件，主要面向解决数据处 理的非数值计算问题。
4. 服务程序 完成一些与管理计算机系统资源及文件有关 的任务。
第1章计算机与社会信息化
1.5.2 应用软件
针对某一应用目的而开发的软件。 分为二大类：
通用应用软件 专用应用软件
2. 微型计算机 个人计算机（PC—Personal Computer）。
3. 工作站 介于微计算机与小型计算机之间的高档微机系统
第1章计算机与社会信息化
4. 服务器 高性能计算机，用于网络管理、运行应用程序、 处理网络工作站成员的信息请求等
5. 嵌入式计算机 计算机作为一个信息处理部件，嵌入到其他设备 中，使其成为智能化和自动化程度更高的设备
1.2.1 信息与数据
数据是信息的载体和表示形式 信息是数据表达的内涵或解释
1. 信息 客观存在的事物及其运动状态的表征 2. 信息的基本特征
① 普遍性 ② 寄载性 ③ 共享性 ④ 时效性 ⑤ 可识别性 ⑥ 可加工性 3. 数据 数据是信息的载体。 4. 信息数字化
将现实世界中的信息转换为计算机能识别、存储和处理的形式
2. 输出设备
将计算机处理后的信息，转换成人们能识别的形式
打印机、显示器 、绘图仪 、音箱等
第1章计算机与社会信息化
1.5 计算机软件分类
软件：是计算机完成一定任务所需的程序、数据 和资料，分为两大类：系统软件和应用软件。
1.5.1 系统软件 包括4类：
操作系统 语言处理系统
数据库系统
服务程序
制器、存储器、输入设备和输出设备等五大基本 功能。 ② 采用二进制数：二进制数便于硬件实现，又有简 单的运算规则。 ③ 存储程序控制：存储程序实现自动计算。
这3个基本原则确定了冯·诺依曼型计算机基本结构
第1章计算机与社会信息化
计算机经历了四代发展历程 : 第一代（1946年～1958年）为电子管计算机； 第二代（1958年～1964年）为晶体管计算机； 第三代（1964年～1970年）为中小规模集成电路
1.2.2 现代信息技术
信息技术是利用信息科学的原理和方法，研究产生、 获取、变换、传输、存储、处理和利用信息的技术。
1.2.3 信息技术的发展趋势
① 多学科结合 ② 智能化 ③ 多媒体化 ④ 高速度、网络化
1.2.4 信息化社会
信息化社会是以信息活动为社会发展的基本活动。 信息化水平是衡量一个国家或地区国际竞争力、现代 化程度、综合国力和经济成长能力的重要标志。
第1章计算机与社会信息化
第1章计算机与社会信息化
第1章计算机与社会信息化
第1章计算机与社会信息化
美籍匈牙利数学家冯·诺依曼（John Von Neumann, 1903-1957）提出EDVAC计算机方案。
第1章计算机与社会信息化
三个基本原则: ① 计算机基本结构：计算机硬件应具有运算器、控
第1章计算机与社会信息化
1.3 计 算 机 系 统 组 成
第1章计算机与社会信息化
1.4 计算机硬件组成
输入程序、 数据
存储器
存储程序、 数据、结果
输出结果
输入设备
运算器
输出设备
执行指令
控制器
协调控制
冯 · 诺依曼计算机结构
第1章计算机与社会信息化
计算机系统的硬件逻辑组成
存储器
外存储器
输
入
内存储器
第1章计算机与社会信息化
应用举例：计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）
线框图
实体图
第1章计算机与社会信息化
应用举例：生物仿真模拟
第1章计算机与社会信息化
应用举例：室外建筑效果图
第1章计算机与社会信息化
应用举例：医学里的应用
用AVS对焦点区域的图象进行分析处理
第1章计算机与社会信息化
应用举例：油气工业
它们之间的换算关系为： 1字节（Byte）＝8个二进制位（bits） 1KB＝210 B＝1024 B 1MB＝220 B＝1024 KB 1GB＝230 B＝1024 MB
位、字节、字及字长 数
据
位 字节（8位）
存 储 的
组
……
织
形
式
字，字长
第1章计算机与社会信息化
⒈ 主存储器（内存）分类：
随机存储器（RAM） SRAM——静态 —— 用于Cache DRAM——动态 —— 用于内存 条 用于CMOS
第1章计算机与社会信息 化
2020/11/25
第1章计算机与社会信息化
第1章 计算机与社会信息化
1.1 计算机发展简介
1.2 信息技术概述
1.3 计算机系统组成
1.4 计算机硬件组成
1.5 计算机软件分类
1.6 计算机工作原理及主要技术指标
1.7 数制及其运算
1.8 文字信息编码形式
第1章计算机与社会信息化
内存
CPU
＋ － ×÷ And Or…… if goto……
主机
I/O设备
对计算机的硬件进行管理等
第1章计算机与社会信息化
2.计算机工作原理 计算机执行指令一般分为两个阶段： 第一阶段称为取指周期， 第二阶段称为执行周期。
指令执行的一般过程 取指令 分析指令 读取操作数
执行指令 存放结果
第1章计算机与社会信息化
计算机的工作过程(1)
计算机的工作过程就是执行程序的过程
程序
输入设备
内存储器
执行结果
输出设备
地址/指令/数据
中央处理器
控制命令
控制命令
第1章计算机与社会信息化
1.计算机的指令系统
指令： ➢是使计算机完成某个操作所发出的命令；
指令系统： ➢ 一台计算机有许多作用不同的指令； ➢ 所有指令集合称为该计算机的指令系统；
1.1.1 计算机的发展历程
英国数学家乔治·布尔（George Boole，18151864）创立逻辑代数，奠定电子计算机的数学理论 基础；
英国科学家图灵（Alan Turing, 1912-1954）首 次提出逻辑机模型 — 图灵机。 ➢ 建立算法理论和提出图灵测试——即智能机器；
第一台电子数值积分计算机（1946）——ENIAC
第1章计算机与社会信息化
1.操作系统（OS） 为了合理方便地利用计算机系统而对其资源进行管 理的软件。 操作系统管理的资源有4类 ：
① 进程管理 ② 存储管理 ③ 设备管理 ④ 文件管理
第1章计算机与社会信息化
2. 语言处理系统
通过计算机语言可以编写程序，控制计算机 完成预定任务。
计算机语言分为3大类：
通用应用软件支持最基本的应用，广泛地 应用于几乎所有专业领域。
第1章计算机与社会信息化
计算机系统的层次结构
用户 系统应用程序 操作系统 机器语言 硬件系统
第1章计算机与社会信息化
1.6 计算机工作原理及主要技术指标
计算机工作过程是执行程序的过程。 程序：为一系列指令的有序集合。
第1章计算机与社会信息化
只读存储器（ROM） ——BIOS PROM ——只能写1次 EPROM——可多次擦写
第1章计算机与社会信息化
2．辅助（外）存储设备
外部长久存储区域。常用辅助存储器有:
磁盘存储器——硬盘、软盘; 光盘; U盘; 磁带 磁鼓
第1章计算机与社会信息化
硬磁盘
柱面
0磁 道
扇区
磁盘工作原理
磁盘信息存储格式
设
备
运算器
控制器
中央处理器
数据流
控制流
输 出 设 备
冯.诺依曼思想： 程序与数据一
样存放在内存
第1章计算机与社会信息化
1.4.1 中央处理器 （CPU为控制器和运算器的总称）
1. 运算器 计算机用来进行算术、逻辑运算的部件：
① 算术逻辑运算单元ALU 执行算数和逻辑运算的装置,核心是加法器
② 内部总线 运算器和控制器之间的公共信息通道
第1章计算机与社会信息化
指令和程序
程序： ➢ 按一定顺序组织在一起的指令序列。
机器指令： ➢ 硬件能够直接识别并执行的指令。
第1章计算机与社会信息化
一条机器指令由两部分组成：操作码和操作数。 ① 操作码：指明该指令要完成的操作类型或性质，
如取数、做加法或输出数据等。 ② 操作数：指明操作对象的内容或所在单元地址。
第1章计算机与社会信息化
1.1.3 计算机的主要应用领域
1. 科学计算（Scientific Computing） 2. 数据处理（Data Processing） 3. 过程控制（Procedure Control） 4. 计算机辅助系统（Computer-Aided System） 5. 人工智能（Artificial Intelligence） 6. 信息高速公路（Information Super-Highway） 7. 多媒体技术（Multimedia）
第1章计算机与社会信息化
1.4.1 中央处理器 （CPU为控制器和运算器的总称）
2. 控制器
控制、协调计算机各部件自动连续地执行指令，
控制整个计算机有条不紊地工作。
主要功能有：
① 取指令
—— 自动形成指令地址
② 分析指令 —— 分解成微操作
硬盘片 读/写磁头
记录面 = 磁头数 磁道：4096 柱面：所有记录面上同一编号的磁道 扇区：每个扇区容量为512字节
第1章计算机与社会信息化
第1章计算机与社会信息化
硬盘的存储容量 =磁头数×柱面数×扇区数×扇区容量
例： 若已知磁头数为16，柱面数为4096，扇 区数为63，扇区容量512字节，则： 硬盘容量=16×4096×63×512＝2.1GB
第1章计算机与社会信息化
1.4.3 输入输出设备
输入输出（I/O）系统的主要功能是对指定外部设 备进行输入输出操作。 1. 输入设备
➢ 向主机输入程序、原始数据和操作命令等信息的 设备。
➢ 键盘、鼠标、光笔、图形输入板、触摸屏、数字 化扫描仪、图像摄像仪、光学字符阅读器、声音 识别器等都是输入设备。
2.计算机与通信相结合 计算机应用进入网络时代——信息技术。计算机 与通信网络相互协调、相互补充，融于一体。
3.未来新型计算机 将由磁、光或DNA来制造，即所谓磁计算机、光 子计算机、生物计算机和量子计算机。
第1章计算机与社会信息化
1.2 信息技术概述
信息技术以计算机技术、通信技术、控制技术为核心
第1章计算机与社会信息化
Bosnia上空 九小时天气
预报图
应用举例：天气预报
FSL用AVS实 现的天气图
LAPS用 AVS实现 的三维局 地气象预 报实时图
第1章计算机与社会信息化
1.1.4 计算机发展的趋势
1.人工智能进一步发展 自动装置使用微电脑内核，带有“眼睛”— 摄像 机，用以完成特定工作。
计算机； 第四代（1971年～ ） 为大规模、超大规模
集成电路计算机。 以元件作为划分标准。
第1章计算机与社会信息化
第1章计算机与社会信息化
第1章计算机与社会信息化
第1章计算机与社会信息化
1.1.2 计算机分类
按计算机运算速度、字长、存储容量、软件配置及用 途等多项性能指标划分：
1. 高性能计算机 指目前运算速度最快、处理能力最强的计算机。
指令格式：
指令码 目标操作数 源操作数
说明指令 的功能
说明指令操 作的对象
第1章计算机与社会信息化
指令是能被计算机识别并执行的的二进制代码，完成一种操作
结构
指令
操作码 操作数
分
操作码 要完成的操作类型或性质
类Hale Waihona Puke Baidu
操作数 操作的内容或所在的地址
数据传送指令 数据处理指令 程序控制指令 输入输出指令 其它指令
分解成微操作 ④ 时序控制电路 —— 发出命令 ⑤ 微操作控制电路 —— 实际执行命令
第1章计算机与社会信息化
1.4.2 存储器
用于存储程序和数据的部件。 两种基本操作： ① 读操作 ② 写操作
第1章计算机与社会信息化
存储容量： ——是存储器的重要性能指标。
存储容量单位： bit (位); Byte (字节)； KB（千字节） MB（兆字节）； GB（千兆字节）；
③ 执行指令 —— 执行微操作命令
④ 改变指令执行顺序—— 根据判断结果
⑤ 输入/输出控制 —— 主机与入/出设备间
⑥ 中断处理 —— 非预期服务
第1章计算机与社会信息化
控制器由以下部件组成：
① 程序计数器（PC） —— 下条指令地址 ② 指令寄存器（IP） —— 暂存 ③ 指令译码器（ID） —— 分析指令，
3．计算机主要技术指标
计算机的工作过程(2)
原始数据 命令/程序
I/O设备
结果
读
内存储器
写
取数 存数
运算器
数据线： 控制线：
指令
存取命令
输入/输出命令
控制器
运算命令
第1章计算机与社会信息化
计算机执行程序的方式
有两种执行方式： 顺序执行：一条指令执行完了再执行下一条指令。 并行执行：同时执行两条或多条指令。
第1章计算机与社会信息化
机器语言 汇编语言 高级语言
第1章计算机与社会信息化
3. 数据库管理系统 管理数据库的软件，主要面向解决数据处 理的非数值计算问题。
4. 服务程序 完成一些与管理计算机系统资源及文件有关 的任务。
第1章计算机与社会信息化
1.5.2 应用软件
针对某一应用目的而开发的软件。 分为二大类：
通用应用软件 专用应用软件
2. 微型计算机 个人计算机（PC—Personal Computer）。
3. 工作站 介于微计算机与小型计算机之间的高档微机系统
第1章计算机与社会信息化
4. 服务器 高性能计算机，用于网络管理、运行应用程序、 处理网络工作站成员的信息请求等
5. 嵌入式计算机 计算机作为一个信息处理部件，嵌入到其他设备 中，使其成为智能化和自动化程度更高的设备
1.2.1 信息与数据
数据是信息的载体和表示形式 信息是数据表达的内涵或解释
1. 信息 客观存在的事物及其运动状态的表征 2. 信息的基本特征
① 普遍性 ② 寄载性 ③ 共享性 ④ 时效性 ⑤ 可识别性 ⑥ 可加工性 3. 数据 数据是信息的载体。 4. 信息数字化
将现实世界中的信息转换为计算机能识别、存储和处理的形式
2. 输出设备
将计算机处理后的信息，转换成人们能识别的形式
打印机、显示器 、绘图仪 、音箱等
第1章计算机与社会信息化
1.5 计算机软件分类
软件：是计算机完成一定任务所需的程序、数据 和资料，分为两大类：系统软件和应用软件。
1.5.1 系统软件 包括4类：
操作系统 语言处理系统
数据库系统
服务程序
制器、存储器、输入设备和输出设备等五大基本 功能。 ② 采用二进制数：二进制数便于硬件实现，又有简 单的运算规则。 ③ 存储程序控制：存储程序实现自动计算。
这3个基本原则确定了冯·诺依曼型计算机基本结构
第1章计算机与社会信息化
计算机经历了四代发展历程 : 第一代（1946年～1958年）为电子管计算机； 第二代（1958年～1964年）为晶体管计算机； 第三代（1964年～1970年）为中小规模集成电路
1.2.2 现代信息技术
信息技术是利用信息科学的原理和方法，研究产生、 获取、变换、传输、存储、处理和利用信息的技术。
1.2.3 信息技术的发展趋势
① 多学科结合 ② 智能化 ③ 多媒体化 ④ 高速度、网络化
1.2.4 信息化社会
信息化社会是以信息活动为社会发展的基本活动。 信息化水平是衡量一个国家或地区国际竞争力、现代 化程度、综合国力和经济成长能力的重要标志。
第1章计算机与社会信息化
第1章计算机与社会信息化
第1章计算机与社会信息化
第1章计算机与社会信息化
美籍匈牙利数学家冯·诺依曼（John Von Neumann, 1903-1957）提出EDVAC计算机方案。
第1章计算机与社会信息化
三个基本原则: ① 计算机基本结构：计算机硬件应具有运算器、控
第1章计算机与社会信息化
1.3 计 算 机 系 统 组 成
第1章计算机与社会信息化
1.4 计算机硬件组成
输入程序、 数据
存储器
存储程序、 数据、结果
输出结果
输入设备
运算器
输出设备
执行指令
控制器
协调控制
冯 · 诺依曼计算机结构
第1章计算机与社会信息化
计算机系统的硬件逻辑组成
存储器
外存储器
输
入
内存储器
第1章计算机与社会信息化
应用举例：计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）
线框图
实体图
第1章计算机与社会信息化
应用举例：生物仿真模拟
第1章计算机与社会信息化
应用举例：室外建筑效果图
第1章计算机与社会信息化
应用举例：医学里的应用
用AVS对焦点区域的图象进行分析处理
第1章计算机与社会信息化
应用举例：油气工业
它们之间的换算关系为： 1字节（Byte）＝8个二进制位（bits） 1KB＝210 B＝1024 B 1MB＝220 B＝1024 KB 1GB＝230 B＝1024 MB
位、字节、字及字长 数
据
位 字节（8位）
存 储 的
组
……
织
形
式
字，字长
第1章计算机与社会信息化
⒈ 主存储器（内存）分类：
随机存储器（RAM） SRAM——静态 —— 用于Cache DRAM——动态 —— 用于内存 条 用于CMOS
第1章计算机与社会信息 化
2020/11/25
第1章计算机与社会信息化
第1章 计算机与社会信息化
1.1 计算机发展简介
1.2 信息技术概述
1.3 计算机系统组成
1.4 计算机硬件组成
1.5 计算机软件分类
1.6 计算机工作原理及主要技术指标
1.7 数制及其运算
1.8 文字信息编码形式
第1章计算机与社会信息化
内存
CPU
＋ － ×÷ And Or…… if goto……
主机
I/O设备
对计算机的硬件进行管理等
第1章计算机与社会信息化
2.计算机工作原理 计算机执行指令一般分为两个阶段： 第一阶段称为取指周期， 第二阶段称为执行周期。
指令执行的一般过程 取指令 分析指令 读取操作数
执行指令 存放结果
第1章计算机与社会信息化
计算机的工作过程(1)
计算机的工作过程就是执行程序的过程
程序
输入设备
内存储器
执行结果
输出设备
地址/指令/数据
中央处理器
控制命令
控制命令
第1章计算机与社会信息化
1.计算机的指令系统
指令： ➢是使计算机完成某个操作所发出的命令；
指令系统： ➢ 一台计算机有许多作用不同的指令； ➢ 所有指令集合称为该计算机的指令系统；
1.1.1 计算机的发展历程
英国数学家乔治·布尔（George Boole，18151864）创立逻辑代数，奠定电子计算机的数学理论 基础；
英国科学家图灵（Alan Turing, 1912-1954）首 次提出逻辑机模型 — 图灵机。 ➢ 建立算法理论和提出图灵测试——即智能机器；
第一台电子数值积分计算机（1946）——ENIAC
第1章计算机与社会信息化
1.操作系统（OS） 为了合理方便地利用计算机系统而对其资源进行管 理的软件。 操作系统管理的资源有4类 ：
① 进程管理 ② 存储管理 ③ 设备管理 ④ 文件管理
第1章计算机与社会信息化
2. 语言处理系统
通过计算机语言可以编写程序，控制计算机 完成预定任务。
计算机语言分为3大类：
通用应用软件支持最基本的应用，广泛地 应用于几乎所有专业领域。
第1章计算机与社会信息化
计算机系统的层次结构
用户 系统应用程序 操作系统 机器语言 硬件系统
第1章计算机与社会信息化
1.6 计算机工作原理及主要技术指标
计算机工作过程是执行程序的过程。 程序：为一系列指令的有序集合。
第1章计算机与社会信息化
只读存储器（ROM） ——BIOS PROM ——只能写1次 EPROM——可多次擦写
第1章计算机与社会信息化
2．辅助（外）存储设备
外部长久存储区域。常用辅助存储器有:
磁盘存储器——硬盘、软盘; 光盘; U盘; 磁带 磁鼓
第1章计算机与社会信息化
硬磁盘
柱面
0磁 道
扇区
磁盘工作原理
磁盘信息存储格式
设
备
运算器
控制器
中央处理器
数据流
控制流
输 出 设 备
冯.诺依曼思想： 程序与数据一
样存放在内存
第1章计算机与社会信息化
1.4.1 中央处理器 （CPU为控制器和运算器的总称）
1. 运算器 计算机用来进行算术、逻辑运算的部件：
① 算术逻辑运算单元ALU 执行算数和逻辑运算的装置,核心是加法器
② 内部总线 运算器和控制器之间的公共信息通道
第1章计算机与社会信息化
指令和程序
程序： ➢ 按一定顺序组织在一起的指令序列。
机器指令： ➢ 硬件能够直接识别并执行的指令。
第1章计算机与社会信息化
一条机器指令由两部分组成：操作码和操作数。 ① 操作码：指明该指令要完成的操作类型或性质，
如取数、做加法或输出数据等。 ② 操作数：指明操作对象的内容或所在单元地址。
第1章计算机与社会信息化
1.1.3 计算机的主要应用领域
1. 科学计算（Scientific Computing） 2. 数据处理（Data Processing） 3. 过程控制（Procedure Control） 4. 计算机辅助系统（Computer-Aided System） 5. 人工智能（Artificial Intelligence） 6. 信息高速公路（Information Super-Highway） 7. 多媒体技术（Multimedia）