第1章计算机发展与信息科学
计算机应用基础(最新版)
第1章 信息科学与计算机——1.1 初识计算机
1.1.4 计算机的应用 计算机的应用领域极其广泛。经过几十年的发展，已渗透到社会的各行各业， 正在改变着传统的工作、学习和生活方式，推动着社会的发展。概括起来可 以归纳为以下几个主要的应用领域： 1．科学计算 2．数据处理 3．实时控制 4．计算机辅助系统 计算机辅助系统包括CAD、CAM、CAT和CAI等。 5．网络应用 6．人工智能 7．生活、工作
第1章 信息科学与计算机——1.1 初识计算机
〖思考题〗 1、你心目中的计算机是怎样的？ 2、现代计算机电路元件的典型特点是什么？ 3、谈谈未来计算机的发展？ 4、联系生活实际，接合上网搜索的资料，计算机的应用领域都有哪些呢？ 5、查阅资料或上网搜集整理归纳关于计算机辅助设计的相关信息。 6、查阅资料或上网搜集整理归纳关于电子商务、办公自动化的相关信息。
信等。
1.1.2计算机的特点
1、运算速度快 2、计算精度高 3、存储容量大 4、具有逻辑判断能力 5、自动化程度高、通用性强 6、可靠性高
第1章 信息科学与计算机——1.1 初识计算机
巨型化：发展高速、大存储容量和强大功能的超大型计算机。用于 核反应、天文、气象、宇宙工程、生物工程等尖端科学及新兴科学 。
第1章 信息科学与计算机——1.2计算机进制与信息编码
1.2.3计算机中的数据单位 计算机内所有的信息（无论是程序还是数据）都以二进制的形式存放。 其中，一个二进制是数据的最小单位，称为位（bit）。计算机处理信息时， 一般以一组二进制数作为一个整体，这组二进制数称为一个字(word)。一个 字的二进制位数自然数为字长。不同计算机系统内部的字长不同。计算机中 常用的字长有8位、16位、32位、64位等。字长是衡量计算机性能的一个重 要指标。 有关存储的常用度量单位及其换算关系如下： 1kB=210Byte=1024B(Byte) 1MB=220Byte=1024kB=1024B×1024B(Byte) 1GB=230Byte=1024MB=1024×1024×1024B(Byte) 1TB=240Byte=1024GB=1024×1024×1024×1024B(Byte) 其中，k、M、G、T分别称为千、兆、吉、太。
计算机的发展与信息技术
母和光标控制的键盘，有文字处理等配套软件。
Intel 8088芯片
第二代微型计算机（1984年）
代表机型：IBM-PC/AT 特征： ① CPU ：Intel 80286芯片。 ②时钟频率：8MHz～16MHz。 ③AT总线：即工业标准体系结构ISA总线。 ④内存：1MB。 ⑤外存：高密度软盘和20MB以上的硬盘。 ⑥处理指令速度：0.5 ～1MIPS（每秒百万 指 令）。 其它特点：PC单总线的开放式结构，有大小字母和 光标控制的键盘，有文字处理等配套软件。
大规模集成电路（LSI）或超大规模集成电路（VLSI）
2.微型计算机的发展
第一代微型计算机（1983年）
代表机型：IBM-PC/XT 特征：
① CPU ：Intel 8088芯片。
②时钟频率：4.77MHz。 ③内部总线：16位。 ④外部总线：8位 。 其它特点：PC单总线的开放式结构，有大小字
通信需要，各部分网络大部分与骨干网联网。
（2）中国数字数据骨干网 主要提供专用线、传真、电子邮件、电子数据交换等业务。
“三金”工程
“三金”工程是金桥、金关、金卡工程的简称。 （1）金桥工程 以卫星通信、通信电缆、光缆、微波等传输手段实现全国和跨 国计算机联网，建立起国家公用信息平台。 （2）金关工程 国家经济模拟信息网络工程。 （3）金卡工程 从电子货币起步，将逐步发展成为个人消费的主要竞会手段。
电信设备、办公自动化设备、软件和科学仪器等。
4.中国信息化发展的趋势
中国信息化进程的基本框架：
第一步：2000年，实现我国企业信息化的重点突破和初步发
IBM 360
中、小规模集成电路
第四代计算机（1971年至今）：大规模集成电 路（LSI）或超大规模集成电路（VLSI）计算机
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
新一代计算机：智能化，可以存储信息，学习知 识并能模拟人的感觉、行为和思维等。现在还没 18 有途分：
•专用计算机:例如导弹火箭使用专用计算机 •通用计算机。适应性强、应用面广。
•通用计算机从规模、速度和功能的角度可分为：
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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。
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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
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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。
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计算机发展经历四代
信息技术成为新技术革命的领头羊 信息产业高速发展 信息网络成为社会和经济的重要依托。
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1.1.2 信息化与信息社会
二、信息社会指信息产业高度发达，在 产业结构中占据优势，信息技术高度发 展，在社会中广泛运用，信息资源充分 开发利用且成为经济增长的基本资源。
我国工业仍以传统产业为主，大多数企业的技术水平低下，耗 能耗材高，环境污染严重，低水平粗放型的经济增长方式仍没 有改变。就劳动生产率而言，我国劳动生产率比美国低 50%~60%，比日本、德国低30%~40%。当前，只有通过高技 术的扩散，实现对传统工业部门的技术改造和更新换代，才能 真正实现国内经济的良性循环，为我国经济健康发展提供强大 有力的保障。
大学计算机基础第1章计算机的发展和应用领域
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1.2.6 电子政务
电子政务（EGovernment），就是政府机构利 用现代信息和通信技术，将管理和服务通过网络技 术进行集成，在互联网上实现政府组织结构和工作 流程的优化重组，超越时间和空间及部门之间的分 隔限制，向社会提供优质和全方位的、规范而透明 的、符合国际水准的管理和服务。 电子政务的内容非常广泛，国内外也有不同的 内容规范。从国家政府所规划的项目来看，电子政 务主要包括政府间的电子政务、政府对企业的电子 政务、政府对公民的电子政务。
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1.2.4 计算机辅助技术
计算机辅助技术是将计算机作为工具，应用于 产品的设计、制造和测试等过程的技术，是帮助人 们在特定应用领域内完成任务的理论、方法和技术。 它包括计算机辅助设计(Computer Aided Design， CAD)、计算机辅助制造(Computer Aided Manufact uring，CAM)、计算机辅助工程（Computer Aided Engineering，CAE）、计算机辅助教育(Computer Based Education，CBE)等各个领域。
2．未来计算机的新技术 从电子计算机的产生及发展可以看到，目前计 算机技术的发展都是以电子技术的发展为基础的， 集成电路芯片是计算机的核心部件。随着各种高新 技术的研究和发展，我们有理由相信计算机技术也 将拓展到其他新兴的技术领域，计算机新技术的开 发和利用必将成为未来计算机发展的新趋势。
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1.2 计算机的应用领域 1.2.1 科学计算 科学计算是指科学研究和工程技术中的数学 计算机问题，这是计算机应用最早、最基础的领 域，也称数值计算。人们发明计算机的初衷就是 为了用它来解决复杂繁琐的数值计算问题。虽然 现在计算机的应用领域早已拓展到其他方面，但 是计算机在科学计算领域的应用仍然占据着重要 的位置。运算速度快、精度高的特点是任何计算 工具都无法匹敌的。
第1章计算机与信息技术概述
第1章计算机与信息技术概述1.1计算机概述计算是人类表达思维活动的一种方式，而计算工具则是人类思维活动的结晶。
从远古到现代，人类使用的计算工具先后经历了手工、机械和机电3个发展阶段，目前的电子计算机是人类计算工具的最新发展。
那什么是计算机呢？简单地说，计算机是一种能快速且高效地自动完成信息处理的电子设备。
它与以往的计算设备最大的区别在于，计算机实现了存储程序，即程序在计算机内部可以发生变化。
在本章中将首先简单介绍计算机的发展、特点和应用领域以及信息技术及计算机病毒等基本概念，然后重点介绍计算机中信息的表示与存储。
1.1.1计算机发展简史我国早在春秋战国时期就发明了算筹法，这使得后来的数学家祖冲之计算出了当时最精确的圆周率。
唐朝末期，标志着古老东方文明的算盘又在我国诞生。
1642年，法国数学家Pascal发明了能完成加、减运算的手摇式机械计算机。
1694年，德国数学家Leibnitz设计出了能完成加、减、乘、除和开方运算的手摇式机械计算机。
1820年，英国数学家Babbage提出了用卡片存储数据和让计算机根据条件决定下一步计算的设想。
1910年，美国IBM公司生产出了一种用卡片存储数据、用继电器完成计算的计算机。
1941年，美籍匈牙利数学家V on Neumann提出了3个非常重要的概念。
（1）存储程序：存储不仅要存储数据，而且要存储程序。
（2）采用二进制：计算机内部使用二进制。
（3）顺序控制：从存储器中取指令或数据，由控制器解释，由运算器完成计算。
这3个基本概念的提出为电子计算机的出现奠定了坚实的理论基础，而以它们为理论制造出来的计算机至今仍然是计算机体系结构的主流，V on Neumann也因此被誉为电子计算机之父。
1946年，世界上第一台电子数字积分式计算机——埃尼亚克（The Electronic Numerical Integrator And Computer，ENIAC）在美国宾夕法尼亚大学莫尔学院诞生。
大学计算机基础知识点总结 第一章 计算机及信息技术概述
大学计算机基础知识点总结第一章计算机及信息技术概述（了解）1、、、、计算机发展历史上的重要人物和思想计算机发展历史上的重要人物和思想计算机发展历史上的重要人物和思想计算机发展历史上的重要人物和思想1、法国物理学家帕斯卡(1623-1662)：在1642年发明了第一台机械式加法机。
该机由齿轮组成，靠发条驱动，用专用的铁笔来拨动转轮以输入数字。
2、德国数学家莱布尼茨：在1673年发明了机械式乘除法器。
基本原理继承于帕斯卡的加法机，也是由一系列齿轮组成，但它能够连续重复地做加减法，从而实现了乘除运算。
3、英国数学家巴贝奇：1822年，在历经10年努力终于发明了“差分机”。
它有3个齿轮式寄存器，可以保存3个5位数字，计算精度可以达到6位小数。
巴贝奇是现代计算机设计思想的奠基人。
英国科学家阿兰英国科学家阿兰英国科学家阿兰英国科学家阿兰图灵图灵图灵图灵(理论计算机的奠基人理论计算机的奠基人理论计算机的奠基人理论计算机的奠基人) 图灵机图灵机图灵机图灵机：：：：这个在当时看来是纸上谈兵的简单机器，隐含了现代计算机中“存储程序”的基本思想。
半个世纪以来，数学家们提出的各种各样的计算模型都被证明是和图灵机等价的。
美籍匈牙利数学家冯美籍匈牙利数学家冯美籍匈牙利数学家冯美籍匈牙利数学家冯诺依曼诺依曼诺依曼诺依曼(计算机鼻祖计算机鼻祖计算机鼻祖计算机鼻祖) 计算机应由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成；应采用二进制简化机器的电路设计；采用“存储程序”技术,以便计算机能保存和自动依次执行指令。
七十多年来，现代计算机基本结构仍然是“冯·诺依曼计算机”。
2、、、、电子计算机的发展历程电子计算机的发展历程电子计算机的发展历程电子计算机的发展历程1、1946年2月由宾夕法尼亚大学研制成功的ENIAC是世界上第一台电子数字计算机。
“诞生了一个电子的大脑” 致命缺陷：没有存储程序。
2、电子技术的发展促进了电子计算机的更新换代：电子管、晶体管、集成电路、大规模及超大规模集成电路3、、、、计算机的类型计算机的类型计算机的类型计算机的类型按计算机用途分类：通用计算机和专用计算机按计算机规模分类：巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站、服务器、嵌入式计算机按计算机处理的数据分类：数字计算机、模拟计算机、数字模拟混合计算机 1.1.4 计算机的特点及应用领域计算机的特点及应用领域计算机的特点及应用领域计算机的特点及应用领域计算机是一种能按照事先存储的程序，自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子设备。
《计算机与信息技术基础》复习要点
《计算机与信息技术基础》复习要点第1章计算机基础知识1.计算机发展史。
包括计算机的四个发展阶段、计算机的发展趋势和未来新型计算机2.计算机的特点与应用3.计算机的基本组成和工作原理（硬件系统，软件系统，计算机的性能指标，程序存储和自动计算，计算机的基本工作原理）4.计算机中信息的表示（进位计数制及转换，二进制的算术运算和逻辑运算，ASC II码，汉字编码包括国标码、机内码、输入码和字形码）5.微型计算机系统。
微型计算机的主机：包括微处理器、内存、缓存、主机板、各种接口等。
微型计算机外部设备：包括各种输入设备和输出设备、硬盘6.计算机安全（什么是计算机病毒，病毒的特点，计算机病毒的防治）第2章操作系统与Windows 7使用基础1.操作系统的发展历程、操作系统的基本功能、常见的几种操作系统、操作系统的分类2.Windows 7概述。
Windows 7的特点和图形用户界面技术3.Windows 7的文件管理（文件的概念、文件名、文件和文件夹的管理与操作、库的应用）4.Windows 7程序管理（安装与卸载应用程序、设备驱动程序、任务管理器等）5.Windows 7磁盘管理和维护（磁盘分区与格式化磁盘、磁盘扫描、磁盘清理和磁盘碎片整理）。
6.用户管理与安全防护。
（管理用户帐户：新建帐户、删除帐户、帐户更改等；WindowsDefender、Windows防火墙、系统备份与还原等）第3章字处理软件Word 20101.Word 2010应用程序界面（“文件”选项卡，Word选项，快速访问工具栏，功能选项卡，功能区，状态栏、Word 2010的视图模式。
）2.Word 2010的基本操作（创建和保存Word文档，文档编辑基本操作，文本和段落格式设置、段落的边框和底纹、项目符号和编号、首字下沉、查找和替换、格式刷）3.Word 2010表格和图表操作（插入表格和图表、编辑表格、表格计算、排序）4.Word 2010邮件合并5.Word 2010图文混排（插入图片、文本框、艺术字、形状、公式、超链接等）6.长文档编辑（页面设置，分节，页眉和页脚，样式，目录，插入题注、脚注尾注）第4章电子表格Excel 20101.Excel 2010应用程序的界面（“文件”选项卡，Excel选项，快速访问工具栏，功能选项卡，功能区，状态栏）2.Excel 2010的基本知识（编辑栏名称框、命令按钮和编辑栏，单元格地址，单元格区域，工作表，工作簿，数据类型）3.Excel 2010的基本操作（编辑单元格，填充柄，选择性粘贴，工作表的重命名、复制、移动和删除）4.Excel 2010单元格格式设置，工作表的格式化，列宽和行高5.Excel 2010公式与函数（公式的输入和公式复制，函数Sum、Average、Count 、IF、Max，Min，countif）6.数据管理（数据列表、排序、筛选、分类汇总）7.数据图表（图表类型、坐标轴、图表选项等）第5章演示文稿制作软件PowerPoint 20101.PowerPoint 2010应用程序界面（“文件”选项卡，PowerPoint选项，快速访问工具栏，功能选项卡，功能区，状态栏，视图方式）2.PowerPoint 2010基本操作（创建和保存演示文稿，新建幻灯片，幻灯片版式、幻灯片编辑基本操作，幻灯片母版的编辑，主题背景样式的应用）3.制作多媒体幻灯片（插入图像、剪贴画、表格、图表、文本框、艺术字、SmartArt图形、形状、超链接和动作、声音和视频）4.幻灯片的动画设置（自定义动画进入、退出、强调和路径）5.幻灯片切换（切换效果的添加、删除和更改、切换方式、持续时间的设置）6.幻灯片放映（设置放映方式，设置放映时间，幻灯片的放映和放映控制）7.打印和发布（打印设置，打印幻灯片和讲义，保存和发送演示文稿）第6章网络基础知识与Internet应用1.计算机网络基础知识（计算机网络的组成：包括互联设备、传输介质、网络适配器和网络软件；计算机网络的分类；计算网络拓扑结构：包括总线型、星型、环型、网状；计算机网络体系结构及协议：包括OSI参考模型、协议的概念、TCP/IP模型）2.数据通信基础（基本概念和通信技术的主要技术指标）3.Internet相关基础知识（概述、IP地址、子网和子网掩码、DNS、物理地址）4.计算机与Internet的连接方式、拨号上网、ADSL5.计算常用信息服务：（WWW信息浏览、文件传输FTP、电子邮件Email、远程登录Telnet、电子公告板BBS、常用信息检索等）6.网络安全（计算机安全、计算机网络安全）7.计算机网络相关新技术（IPV6、三网融合、云计算、物联网和4G技术）第7章网页制作基础1.网页制作相关概念2.网页的分类：静态网页和动态网页3.网页制作工具和美化工具4.网站的规划与准备5.Dreamweaver CS4的工作环境和对文件的管理6.HTML文档的格式和常用标签的使用7.表格布局页面：表格的插入和属性设置8.图层布局页面：图层的添加和属性设置9.框架布局页面：框架的组成、创建、属性设置10.站点发布和维护方法第8章多媒体应用基础1.多媒体技术概述：多媒体概念、多媒体技术的特点、媒体类型、常见媒体元素、常见数据压缩标准（JPRG、MPEG-1、MPEG-2、H.261）、多媒体的关键技术（网络技术、存储技术、输入/输出技术、专用芯片技术、虚拟现实技术、软件技术等）2.Photoshop CS4中图像文件的基本操作（新建、打开、保存、关闭等的操作）3.选区操作：规则选区的制作和与非规则选区的制作（选框工具、套索工具、魔棒工具、快速选择工具）4.常用工具的使用方法（画笔工具组、修复画笔工具组、仿制图章工具组、填充工具组）5.文字工具组的使用（横排文字工具、直排文字工具、横排文字蒙版工具、直排文字蒙版工具）6.文字的转换7.图像的色彩调整（快速色彩调整命令、曲线、色阶、匹配颜色、色相/饱和度，亮度/对比度等）8.图层的基本操作（新建图层、复制图层、移动图层、删除图层、重命名图层）9.图层样式的使用和不透明度的应用（包括图层样式的添加与参数设置、图层各种混合模式的含义与应用、图层的四种锁定方式以及不透明度和填充的应用。
第一章计算机基础知识
十进制小数0.8125转换为二进制小数。
0.8125 0.625 0.25 0.5
Х 2 Х 2 Х 2 Х2
1.6250 1.250 0.50 1.0
取整数部分： 1 b-1
1
0
1
b-2
b-3
b-4
小数部分可得： （0.8125）10=（0.1101）2 因此：69.8125D=100010.1101B
§2 计算机中信息的表示与存储
二、数制的转换 十→二 A
例1、3 把十进制数69.8125转换为二进制数
2 69
余数
对
2 34
整 数
2 17
69
28
转
24
1……b0 0……b1 1……b2 0……b3
换
22
0……b4
21
0……b5
0
1……b6
整数部分： （69）10=（1000101）2
§2 计算机中信息的表示与存储
位权：某数制每一位所具有的权值。如十进制的 个位的位权是“1”，百位的位权是“100”。
§2 计算机中信息的表示与存储
一、进位计数制 各进制的比较
数制 尾标
二进制 八进制 十六进 十进制 制
(2)、B (8)、O (16)、H (10)、D
数码 K 0、1 0～7
基数 R 2
8
位权
Fi=Ri
0 ～9， 0 ～9 A～F
计算机文化基础
第一章 计算机基础知识
第1章 计算机基础知识
§1 计算机的发展和应用 §2 计算机中信息的表示与存储 §3 计算机硬件系统 §4 计算机软件系统
§1 计算机的发展和应用
第一章-计算机的发展
1.2.3 计算机的应用领域
1．科学计算 ． 科学计算是计算机最早的应用方面。科学计算是指计算机用于完成 科学研究和工作技术中所提出的数学问题的计算。这类计算往往公 式复杂、难度很大，用一般计算机工具难于完成。如：天文、地质、
气象、航天等涉及的大量计算
2．实时控制 ．
计算机可以用于科学技术、军事、工业、农业等各个领域的过程控制，用 计算机采集检测数据，按最佳值对控制对象进行自动控制或自动调节。
人类追求的计算工具
春秋战国 算筹
1642加法器 加法器 帕斯卡
1822 差分机 巴比奇
电子计算机时代
1946 ENIAC
20世纪早期
电子二极管和三极管在20世纪头几年相继问世。真空电子二极管 的发明使人类打开了电子文明的大门，而电子三极管的发明及其放大原 理的发现，标志着人类科技史进入了一个新 的时代：电子时代。 1904年，英国人弗莱明发明真空电子二极管。 电子管的诞生，是人类电子文明的起点。1906年， 最早的电子二极管的形象 美国人德弗雷斯特发明电子三极管，并在研究中 发现，三极管可以通过级联使放大倍数大增，这 使得三极管的实用价值大大提高，从而促成了无 线电通信技术的迅速发展。德弗雷斯特因发明三 极管而被称为“无线电之父”。
中央处理器： 中央处理器：一个芯片
工作站：介于PC与小型机之间 工作站 介于PC与小型机之间 介于PC
高分辨率、大容量内外存， 高分辨率、大容量内外存，图形功能较强
单片微型计算机，简称单片机，是微型计算机的一 个分支。
1.2.3 计算机的特点
运算速度快 计算精度高 具有记忆能力 具有逻辑判断能力 高度自动化与灵活性
大型、通用、较快、 大型、通用、较快、较强 大型机： 客户机/服务器” 大型机：作“客户机/服务器”的服务器
《大学信息技术》教案 第1章 计算机基础知识
《大学信息技术》教案第1章计算机基础知识第1章计算机基础知识计算机在现代社会中起着举足轻重的作用，然而，对于大学生来说，掌握计算机基础知识是至关重要的。
本教案将为大学信息技术课程的第1章中引入并讲解一些计算机基础知识。
1.1 计算机的发展历史计算机并非突然出现在我们的生活中，它经历了一个漫长的发展历史。
从最初的巨型机房到现在的个人电脑和智能手机，计算机的进化经历了巨大的飞跃。
了解计算机的历史对于理解其运作原理和应用场景具有重要意义。
1.2 计算机的组成结构计算机是由硬件和软件两个核心部分组成的。
硬件指的是计算机的物理组件，如中央处理器、内存和硬盘等。
而软件则包括操作系统、应用程序和编程语言等。
了解计算机的组成结构有助于学生对计算机的整体架构有更清晰的认识。
1.3 计算机的工作原理计算机是通过执行一系列指令来进行各种任务的。
这些指令以二进制的形式存储在计算机的内存中，并由中央处理器按照一定的顺序执行。
学生需要了解计算机的工作原理，包括数据的存取、运算和控制等过程，以便更好地理解计算机的工作方式。
1.4 计算机的基本操作掌握计算机的基本操作是使用计算机的基础，包括如何开机、关机，如何使用操作系统进行文件管理，以及如何运行和关闭应用程序等。
学生需要熟悉各种操作系统的界面和功能，以便能够更高效地使用计算机进行各种任务。
1.5 计算机的应用领域计算机的应用领域非常广泛，几乎渗透到了各行各业。
从商业和金融领域到医疗和教育领域，计算机的应用带来了巨大的便利和效益。
学生需要了解计算机在各个领域的具体应用和相应的技术要求，以便将来能够更好地适应社会的发展需求。
1.6 计算机的安全与隐私保护随着计算机技术的发展，计算机安全和隐私保护成为了一个重要的话题。
学生需要了解常见的计算机安全威胁，如病毒和网络攻击，并学习一些基本的安全防护措施，以保护自己的计算机和个人信息的安全。
总结：本章通过介绍计算机的发展历史、组成结构、工作原理、基本操作以及应用领域和安全保护等方面的知识，为学生打下了计算机基础知识的基础。
大学计算机基础第一章
第一代 （1946~1956）
电子管 5千~4万（次/秒）
第一代计算机的特点：采用电子管作为基本 物理器件。体积大、能耗高、速度慢、容量 小，应用也仅限于科学计算和军事目的。
第二代 （1957~1964）
晶体管 几十万~百万（次/秒）
第二代计算机的特点：采用晶体管作为基本物
理器件。体积小、能耗低、稳定性强，这一时
第一章 计算机概论
1.1 计算机发展与分类 1.2 计算机特点及其应用 1.3 计算机文化与社会信息化 1.4 计算机内的信息表示 1.5 如何学好大学计算机基础
1.1 计算机发展与分类
1.1.1 计算机的发展史 1.1.2 计算机发展的几个阶段 1.1.3 计算机的发展趋势
1.1.1 计算机的发展史
机器字长是指计算机CPU中的运算部件一次能同时处理的二进制数据的位 数。字长越长，作为存储数据，数的表示范围也越大，精度也越高；作 为存储指令，则计算机的处理能力就越强。机器的字长会影响机器的运 算速度。计算机的字长一般是8的整数倍，如8位、16位、32位、64位等， 目前微机的字长通常是32位或64位。
容量包括主存容量和辅存容量，这里主要指内存储器的容量。内存容量 是指内存中存放二进制代码的总数。即：存储容量 = 存储单元个数×存 储字长。
运算速度与许多因素有关，如机器的主频、执行什么样的操作、主存本 身的速度（主存速度快，取指、取数就快）等等都有关。
3.计算机的应用
科学计算、自动化控制、数据处理和信息加工、计算机辅助系统、人工智能。
例 ： 将（35.6875）10转换为二进制数。
① 用除2取余法将整数部分(35)10转换为二进制整数：
2 35
………… 余数为1
低位
计算机导论第一章计算机发展历程
计算(一)考试重点
❖ 例如（-26）10求他的原码，反码，补码
2∟26---0 2∟13---1
(+26)10=(00011010)2原码 (-26)10原=(10011010)2原码
2∟6---0
(-26)10反=(11100101)2反
图灵与图灵机
计算机是使用相应的程序来完成任何设定好的任务。
图灵机是一种思想模型， 它由三部分组成： 一个控制器，一条可以无限延伸的 带子和一个在带子上左右移动的读 写头。
为纪念图灵对计算机的贡献， 美国计算机博物馆于1966年 设立了“图灵奖”
冯·诺依曼计算机
存储程序工作原理
计算机的两个基本能力：一是能够存储程序，二 是能够自动地执行程序。 计算机是利用“存储器”（内存）来存放所要执 行的程序的，而称之为CPU的部件可以依次从存 储器中取出程序中的每一条指令，并加以分析和 执行，直至完成全部指令任务为止。
10011110
2 ∟1---1 0
商为0，停止
结果为：（10011110.101）
2
二进制的转换
❖ 二进制十进制 整数部分-二进制1，0乘以2的n-1次方，n为对
应的bit位数。 小数部分-二进制1,0 乘以2的-n次方，n为对应
的bit位数。 例如：111001.1011 1*25 + 1*24 + 1*23 + 0*22 + 0*21 + 1*20 =57
❖ 字—由二个字节组成。ASCII编码一个汉字就是二个字节大小。 以16进制表示 Unicode编码为全世界所有字符编码，一个字节
大学计算机基础+第1章+计算机与信息技术基础
电子商务是指利用互联网和信息技术手段进行的商业活 动，包括网上购物、电子支付等。
教育信息化是指将信息技术应用于教育领域，提高教育 质量和效率，包括在线教育、数字化校园等。
医疗卫生信息化是指将信息技术应用于医疗卫生领域， 提高医疗服务质量和效率，包括电子病历、远程医疗等 。
05
CATALOGUE
信息安全基础
存储器是计算机中用于存储数据和程序 的硬件设备。
它分为两种类型：内存和外存。内存是 直接由中央处理器访问的高速存储器， 而外存则包括硬盘驱动器、闪存驱动器
和光盘驱动器等较慢的存储设备。
存储器的容量和速度对计算机的性能有 很大影响。
输入输出设备
输入输出设备是计算机与外部 世界进行通信的桥梁。
输入设备包括键盘、鼠标、触 摸屏、扫描仪和摄像头等，它 们将信息输入到计算机中。
信息技术的应用领域非常广泛，包括但不限于以下几个 方面：电子商务、电子政务、教育信息化、工业自动化 、医疗卫生信息化等。 电子政务是指政府机构利用信息技术手段提高管理效率 和服务水平，包括办公自动化、在线办事服务等。
工业自动化是指利用信息技术手段实现生产过程的自动 化和管理信息化，提高生产效率和降低成本。
自动控制
通过计算机对生产过 程、交通管制等领域 进行实时控制和调度 。
辅助设计
利用计算机进行产品 设计和仿真，提高设 计效率和精度。
人工智能
模拟人类的智能行为 ，实现机器学习、语 音识别、图像处理等 功能。
02
CATALOGUE
计算机硬件系统
主机箱
主机箱是计算机硬件系统的核心，它负责容纳和保护计算机的主要组件，如中央处 理器、内存、硬盘驱动器等。
输出设备包括显示器、打印机 、音响等，它们将计算机处理 后的信息输出到外部世界。
第一章计算机发展史计算机系统的组成
• 冯.诺依曼结构计算机存储程序的计算机方案包 含的三个要点 • 1.采用二进制数的形式表示数据和指令 • 2.将指令和数据安执行顺序都存放在存储器中 • 3.由控制器、运算器、存储器、输入设备和输 出设备五大部分组成计算机。 • 其工作核心是存储程序和程序控制
计算机的特点和分类
1.计算机的主要特点 （1）运算速度快。现在的电子计算机可以达到每秒上亿次，甚至更高。 （2）计算精度高。电子计算机的计算精度是其他计算工具无法相比的。 （3）具有记忆和逻辑判断能力。 （4）程序进行自动化。计算机与以前的所有计算工具本质区别在于它 能摆脱人的干预，自动、连续地进行各 种操作。
控制器
运算器 存储器
大容量存储器
存储 器
存放程序 和数据
执行算术运算 和逻辑运算
I/O设备 I/O子系统
计算机系统的硬件组成 输入/输出设备
常用输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪等。 常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪等。
微型计算机的基本组成
（1）计算机硬件系统
• 计算机硬件系统由五部分构成 • 运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。 • 1、输入设备：输入设备是用来向计算机主机输入程序和数 据的设备。 • 2、运算器（ALU）：是计算机中进行算术运算和逻辑运算 的部件。 • 3、控制器：是统一控制和指挥计算机各个部件协调工作的 部件。 • 运算器和控制器合称为中央处理器（CPU）是计算机的核心 部件。 • 4、存储器：是用来存储程序和数据的部件把数据从存储器 中取出的过程称为读，把数据存入存储器的过程称为写存 储容量用B、KB、MB、GB等单位表示通常将存储器分为内 存储器和外存储器。
国于1980年制定的国家标准GB2312—80，代号为
第1章计算机概论
1.3.2 各进制之间的转换
1、 进制和位权 十进制——以10为基数的计数体制 不同数位上的数具有不同的权值10i。 例如：
(333.33)D 位置计数法 =3 102 + 3 101+ 3 100+ 3 10-1 +3 10-2
权 权 权 权 权
10 i
基数
按权展开式
表示相对小数点的位置
神威Ⅰ计算机系统
2000年8月，由我国自主研发的峰值运算速度达到每秒 3840亿浮点结果的高性能计算机神威Ⅰ投入商业运营。我国继 美国、日本之后，已成为第三个具备研制高性能计算机能力的 国家。该系统在当今全世界已投入商业运行的前 500位高性能 计算机中排名第48位。 这个被命名为神威Ⅰ计算机系统的可缩放大规模并行计算 机系统，主要技术指标和性能达到了国际先进水平，是我国在 巨型计算机研制和应用领域取得的重大科研成果，从而打破了 西方某些国家在高性能计算机领域对我国的限制。 神威Ⅰ计算机系统的应用范围主要涉及气象气候、航空航 天、信息安全、石油勘探、生命科学等领域。北京高性能计算 机应用中心在试运行期间，已开发成功多个基于神威Ⅰ计算机 系统的实用化大型应用软件。初步统计，神威Ⅰ计算机系统使 用率达到60%以上，在国民经济建设领域正发挥着积极作用。 如：与我国气象局合作开发的集合数值天气预报系统，在 8小 时内可完成32个样本、10天全球预报；与中科院生物物理所合 作开发的人类基因克隆系统，已完成人类心脏基因克隆运算， 取得了达到国际先进水平的成果。
两种分类方法
1、按功能分类：
①专用计算机
应用于特殊领域，在特定用途下非常有效， 功能单一
②通用计算机 功能齐全，通用性强，用途广泛，但效率 相对专用机低
第1章-1_计算机发展史
HP 1939年：元旦，美国斯坦福大学研究生比尔•休 利特（B.Hewllet）和戴维•帕卡德 （D.Packard）正式签署企业合伙协议，创办了 Hewllet-Packard（HP)公司，即国内通称的 惠普公司。
计算机三原则 1939年9月，贝尔实验室研制出M－1型计算机。 10月，约翰.阿塔纳索夫（John Vincent Atanasoff(1903-1995)）制造了后来举世闻 名的ABC计算机的第一台样机，并提出了计算机 的三条原则，（1）以二进制的逻辑基础来实现数 字运算，以保证精度； （2）利用电子技术来实 现控制，逻辑运算和算术运算，以保证计算速度； （3）采用把计算功能和二进制数更新存贮的功能 相分离的结构。这就是著名的计算机三原则。
Madison IA-64架构
McKinley IA-64架构
Pentium Ⅱ
Itanium
733/800MHz IA-64架构
后面是什么???
Intel Pentium Ⅱ
Intel Pentium Ⅲ
AMD K6-2
1940年：9月，贝尔实验室在美国达特默思大学演示M-1型机。他们 用电报线把安置在校园内的M-1型机和相连，当场把一个数学问题打 印出来并传输到纽约，M-1型机在达特默思大学的成功表演，首次实 现了人类对计算机进行的远距离控制的梦想。 控制论之父维纳提出了计算机五原则，（1）不是模拟式，而是数字式； （2）由电子元件构成，尽量减少机械部件；（3）采用二进制，而不 是十进制；（4）内部存放计算表；（5）在计算机内部存贮数据。 1941年：楚泽完成了Z3计算机的研制工作，这是第一台可编程的电 子计算机。可处理7位指数、14位小数。使用了大量的真空管。每秒 种能作3到4次加法运算，一次乘法需要3到5秒。 1942年：时任美国依阿华州立大学数学物理教授的阿塔纳索夫 （John V. Atanasoff）与研究生贝瑞（Clifford Berry）组装了 著名的ABC（Atanasoff-Berry Computer）计算机，共使用了 300多个电子管，这也是世界上第一台具有现代计算机雏形的计算机。 但是由于美国政府正式参加第二次世界大战，致使该计算机并没有真 正投入运行。
第1章 计算机基础知识
10
第1章 计算机基础知识
1.2 计算机的系统组成
一台完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两部 分组成。硬件与软件结合，计算机才能正常运行。
11
第1章 计算机基础知识
1.2.1 计算机的硬件系统
一个完整的计算机硬件系统，主要由运算器、控制器 、存储器（内部存储器和外部存储器）、输入设备和输出 设备五大部件组成。其中，运算器和控制器统称为中央处 理器（CPU——Central Processing Unit），CPU是计算 机的核心部件，由它发号施令协调计算机各个部件有条 不紊地工作。 1. 运算器
7.计算机网络应用
计算机网络的出现，加速了全球的信息化进程。所有的信 息资源连接成一个全球性的大型网络，包括文字、数据、图形 、图像和视频等各种形态的信息都可以在一个大型网络中交互
使用。
9
第1章 计算机基础知识
1.1.5
计算机的分类
计算机有多种分类方法，如根据信息的表示和处理方 式，有数字电子计算机、模拟电子计算机和数字模拟混合 电子计算机；根据用途来分，有专用计算机和通用计算 机；根据计算机规模和性能来分，有巨型计算机、大型计 算机、小型计算机和微型计算机。
7
第1章 计算机基础知识
3.数据处理
计算机数据处理指对人类社会的生产活动、经济与市场、 我国改革开放的总体规划等大量数据进行处理，对这些数据进 行计划、分析、计算、评估等操作。
4.计算机辅助技术
计算机辅助技术包含计算机辅助设计（CAD——Computer Aided Design）、计算机辅助制造（CAM——Computer Aided Manufacturing）和计算机辅助教学（CAI——Computer Aided Instruction）。
第1章计算机基础_文字素材
第1章计算机基础知识电子计算机（Computer）是一种能自动、高速地处理信息的电子设备，又称“电脑”，简称“计算机”。
它是20世纪人类最伟大的科学技术发明之一。
由于它提高了人类对信息的利用水平，引发了信息技术革命，极大地推动了人类社会的进步与发展。
在未来，它还会更深入地与其他学科相结合，对科学技术的进步产生极大的影响。
因此计算机知识也就成为21世纪人类知识结构中不可缺少的组成部分。
本章主要介绍计算机的发展及应用、信息表示方式、系统组成、微型计算机的基本配置及其选购和计算机安全知识等内容。
1.1 计算机的发展及应用1.1.1 计算机的产生和发展1．计算机的产生世界上第一台电子数字计算机诞生于1946年，取名为ENIAC（埃尼阿克）。
ENIAC是英文Electronic Numerical Integrator and Calculator（电子数字积分计算机）的缩写。
这台计算机主要是为了解决弹道计算问题而研制的，由美国宾夕法尼亚大学莫尔电气工程学院的J.W.Mauchly （莫奇莱）和J.P.Eckert（埃克特）主持研制的。
ENIAC计算机（如图1-1所示）使用了18000 多个电子管，10000多个电容器，7000个电阻，1500多个继电器，耗电150千瓦，重量达30吨，占地面积为170平方米。
它的加法速度为每秒5000次。
ENIAC不能存储程序，只能存20个字长为10位的十进制数。
ENIAC计算机的问世，宣告了电子计算机时代的到来。
1944年7月，美籍匈牙利科学家冯·诺依曼博士在莫尔电气工程学院参观了正在组装的ENIAC 计算机。
这台计算机的成功和不足，促使他开始构思一个更完整的计算机体系方案。
1946年，他撰写了一份《关于电子计算机逻辑结构初探》的报告。
该报告首先提出了“存储程序”的全新概念，奠定了存储程序式计算机的理论基础，确立了现代计算机的基本结构，称为冯·诺依曼体系结构。
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1.3信息在计算机中的表示
• • • • 编码的概念 进位计数制 不同进制数之间的转换 非数值数据的编码
编码的概念
基本 符号 在计算机中的信息是采用哪些基本符 号，通过什么规则进行编码的？ 为什么？
组合 规则
复杂 信息
进位计数制
• 对于不同的数制，它们的共同特点有以下 两点： • （1）每一种数制都有固定的符号集。 • 十进制、八进制、二进制、十六进制的符 号分别是？ • （2）都使用位权表示法。 • (111)10，(111)16，(111)8，(111)2全部用10 进制表示应该是多少？
• 请计算：（2007.4375）10=（ ……）8
• (10100101.01011101)B = (?)O • (1573.56)o = (?)H
非数值数据的 编码
西文字符的 ASCII编码 汉字字符的编 码
• 西文字符采用ASCII进行编 码。ASCII是英文American Standard Code for Information Interchange的 缩写，意为“美国标准信息 交换代码”。 • 国际上通用的是7位版本， 即7位二进制表示一个字符， 可表示128个不同的字符， 其中包括数码0~9、26个小 写字母、26个大写字母以 及各种运算符号、标号符号 及控制字符等。
五大部件类比
输出设备
存储器
输入设备
仓库 运送成品
运送原材料
运算器
车间
人员
控制器
微型计算机的主要性能指标
字长是CPU一次能直接 传输、处理的二进制 数据位数。
主频CPU在单位时间 （秒）内发出的脉冲 数。 运算速度是指每秒所 能执行的指令数。 内存容量是指随机存 取存储器RAM的存储容 量的大小
1.5 计算机病毒
1.1计算机发展与信息科学
计算机的发展历程 计算机的分类 计算机的特点和应用 未来计算机的发展
计算机（Computer）是一种能够按照事先存储的程
序，自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处
理的现代化智能电子设备。
世界上第一台电子计算机
计算机的发展
（第一代）电子元件：电子管，主要语言：机器语言及汇编程序；速 度慢、内存小、体积大、造价高、主要用于军事及科研
非数值数据的 编码
西文字符的 ASCII编码 汉字字符的编 码
• 对汉字进行二进制编 （1）汉字输入码 数字编码 拼音码 字形编码 （2）机内码 • 一般用两个字节来存放汉 字的机内码。 （3）字形码 • 以点阵形式存储汉字字型
非数值数据的 编码
西文字符的 ASCII编码 汉字字符的编 码
二进制数的低位
6 2 3 2 1 0
二进制数的高位
所以 (13)10 = (1101)2
再对小数部分0.6875进行转换
0. 6
× 1. 3 × 0. 7 5 7 5 2 0 0 1
8 7
5
2 0 整数 1 二进制数高位
×
2
1. 5 0 2 ×
1. 0
1
二进制数低位
所以(0.6875)10 = ( 0.1011)2
可 破 隐 潜 传 寄 触 坏 蔽 伏 染 生 发 性 性 性 性 性 性
1. 系统病毒
2. 蠕虫病毒 3. 木马病毒、黑客病毒 4. 脚本病毒 5. 宏病毒 6. 后门病毒
7. 病毒种植程序病毒 8. 破坏性程序病毒 9. 玩笑病毒 10. 捆绑机病毒
（第二代）电子元件：晶体管，出现了Fortran、Cobol、Algol等高级 语言；比第一代整体性能提高、主要用于军事及科研、数据处理、事 物处理 （第三代）电子元件：中小规模集成电路，高级语言出现；速度及存 储得到极大改进，应用更加广泛
（第四代）电子元件：大规模及超大规模集成电路，速度、存储、造 价等更优于第三代，应用软件已成为现代工业的一部分
1.2微型计算机系统
微型计算机系统的组成 微型计算机的硬件系统 微型计算机的软件系统 微型计算机基本工作原理 微型计算机的主要性能指标
微机硬件系统
主机 CPU 内存 主板
Intel 桌面版CPU 4004 4040 8086 8088 80286 80386 80486 奔腾（Pentium） 奔腾 Pro（Pentium Pro） 奔腾II（Pentium II） 赛扬（Celeron） Pentium III 奔腾4(Pentium 4) Pentium 4 Extreme Edition 赛扬D（Celeron D） 奔腾D（Pentium D） Pentium Extreme Edition Core Duo Core 2 Duo Core 2 Extreme Core 2 Quadro Intel 酷睿i7 990X
计 算 机 应 用
科学计算 数据处理
自动控制
计算机辅助设计/计算机辅助制造 计算机通信 人工智能 文化娱乐、家庭教育、远程教育、虚拟现实
未来计算机的发展
光子计算机 生物计算机 超导计算机 纳米计算机 量子计算机
展望未来，计算机将是半导体技术、超导技术、 光学技术、仿生技术相互结合的产物。从发展 上看，计算机将向着巨型化和微型化发展；从 应用上看，将向着系统化、网络化、智能化方 向发展。 计算机将具备更多的智能成分，将具有多种感 知能力、一定的思考与判断能力及一定的自然 语言能力。除了提供自然的输入手段（如按键 输入、手写输入、语音输入）外，让人能产生 身临其境感觉的各种交互设备已经出现，虚拟 现实技术就是这一领域发展的集中表现。
高速缓冲存储器 为了协调CPU与DRAM之间的速度而特别加入。
主板
外存储器（又称辅存或外存）
用来存放长期保存或暂时不用的程序和数据。
一般不直接与CPU打交道，外存中的数据应先 调入内存，再由CPU进行处理。 微机常用外存有：磁盘（硬盘，软盘）、光 盘、可移动磁盘（移动硬盘，U盘）
硬盘的容量＝柱面数（C）×磁头数（H）×扇 区数（S）×512 B
1. 通过U盘
2. 通过硬盘 3. 通过光盘
4. 通过网络
一般格式为：
<病毒前缀>.<病毒名>.<病毒后缀>
病毒前缀是指一个病毒的种类，如木马病毒
的前缀Trojan，蠕虫病毒的前缀是Worm等。 病毒名是指一个病毒的家族特征，如 “CIH ”、“Sasser”。 病毒后缀是指一个病毒的变种特征，如 Worm.Sasser.b。
只读存储器ROM 其信息一般由生产厂家写入，断电后存储 器的信息不会消失。
SRAM 的速度较快，但价格较高，只适宜特殊场合 随机存取存储器 RAM 的使用。例如，高速缓冲存储器。 其中的数据可以读出和写入，在计算机断 DRAM的速度相对较慢，但价格较低，在PC中普遍 电后，RAM中的数据或信息将会全部丢失。 采用它做成内存条。
输入设备
输出设备
系统软件 微机软件系统 操作系统 功能„„ 分类„„ 系统软件 语言处理程序 应用软件 分类及特点 连接程序 数据库管理系统 常用DBMS
应用软件 微机软件系统 办公软件 图像处理软件 媒体播放软件 系统软件 视频编辑软件 应用软件 防火墙和杀毒软件
微机工作原理
思考: 1.我为什么读大学? ax+by+c=0 就你知道的表示什 么意思? 1+1=? 开阔视野，转换思维观念 整合知识，创造财富 2.读大学最终目的是什么?
第1章计算机发展与信息科学
1.1 计算机发展与信息科学
1.2 微型计算机系统 1.3 信息在计算机中的表示 1.4 计算机安全
• 对汉字进行二进制编 （4）汉字交换码 国标码GB2312—80共收录 了汉字6763个，其中常用 的一级汉字有3755个，将 它们按拼音字母顺序排列， 同音字以笔画为序；二级汉 字有3008个，按字典中的 部首顺序排列；还有标点及 图形符号687个。
汉字字符的编 码
• 汉字机内码、区位码、国标码之间的联系 与区别可以用下面的公式表示： 机内码高位=区码+20H+80H =国标码高位+80H=区码+A0H 机内码低位=位码+20H+80H =国标码低位+80H=位码+A0H
（第五代）以第四代为基础，往智能方向发展
计算机的分类
按功能分
通用机
专用机
如军事、银 行等领域
按处理方式分
数字模 模拟 数字 拟混合 计算机 计算机 机
按计算机规模分
巨 型 机 大 型 机 小 型 机
微 机
按工作模式分
服务器 工作站
计算机的特点
运算速度快 计算精度高
逻辑判断能力强
记忆能力强
自动执行程序的能力强
进制
规则
基数 数符
权值
表示
二进制 逢二进一 八进制 逢八进一 十进制 逢十进一 十六进制 逢十六 进一
2 8 10 16
0， 1 0,…,7 0,…,9
2i 8i 10i
B O D H
0,…,9, 16i A,B,C, D,E,F
不同进制数之间的转换
R进制→十进制
• • • •
规则：按位权值展开。 八两=半斤？ (357.1)8 = (101.1)2 =
1 2 3
五 大 部 件
二 进 制
存 储 程 序
输 出 设 备
输 入 设 备
存 储 器
运 算 器
控 制 器
计 算 机 五 大 部 件
计算机硬件原理框图
运算器
数 据
2
1+ 1
存储器
指 令
控制器