信息技术原理概述
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1 信息技术与计算机概述
二、信息的表示与传播
信息是一种无心的东西，它必须记载于某种物质上（该物体称为媒 体），任何信息都不能离开具体的符号及其物质载体。
信息通过不同的载体传递时，表述信息的符号可能不同。 信息的表示与传播有以下几种媒体形式：
（1）传统形式的媒体 （2）模拟形式的媒体 （3）数字形式的媒体
1 信息技术与计算机概述
三、信息的基本特征
1.普遍性和无限性
信息是事物运动的状态和存在方式。
2.可传递性、共享性
➢ 信息在空间和时间上都具有可传递性，信息在空间的传递被称 为通信，信息在时间上的传递被称为存储。
二进制数 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111
十六进制数 0 1 2 3
4567
二进制数 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
十六进制数 8 9 A B C D E F
例6: （10110110111.0111011）2 =（010110110111.01110110）2= =（5B7.76）16
方法： 小数部分从左到右，每三位（不够 补零）为一段对应于一个八进制数。
三位二进制数有八种不同的形式，因此定义了三位二进制数和一位八进制数 之间的对应关系：
二进制数 000 001 010 011 100 101 110 111 八进制数 0 1 2 3 4 5 6 7
例4: 例5:
（10110110111.0111011）2 =（010 110 110 111.011 101 100）2 =（ 2 6 6 7 . 354）8
利用计算机模拟人的智能，用于机器人、医疗诊断专 家系统、推理证明等各方面
3 计算机的信息表示
3.1 进位计数制 3.2字符信息编码 3.3数值的表示
3.1 进位计数制
一、十进制 10个记数符号，0、1、2、……、9。每一个
数码符号根据它在这个数中所在的位置(数位)， 按“逢十进一”来决定其实际数值。基数为10。
3.1 进位计数制
二、二进制 1.二进制数的“权展开式”
① 由两个不同的数字符号组成，即0和1； ② 逢二进位； ③基数——2。
3.1 进位计数制
计算机中只使用二进制一种计数制的原因： （1）电路简单
二进制中只有“1”和“0”两个符号用有两个稳定状 态的电子器件就可以分别表示。 （2）工作可靠 （3）运算简单
高级程序设 计语言
结构化、模块 化程序设计、
实时处理
分时、实时数 据处理、计算
机网络
几千次每秒
几十万次每 秒
百万次每秒
几百万亿次 每秒
国防及高科 技
工程设计、 数据处理
工业控制、 数据处理
工业、生活 等各个方面
第五代智能化计算机正在研制之中，使计算机具有人工智能，可像人一样能看、 能听、能说、能思考，具有学习功能，能自动进行逻辑判断等
1 信息技术与计算机概述
1.信息技术与信息科学
（1）信息技术主要是信息的获取、加工（处理）、 传递、 存储、表示和应用等技术。
1）狭义上的信息技术 2）广义上的信息技术
（2）信息科学的定义
1 信息技术与计算机概述
2.人类信息技术革命历程
（1）第一次信息技术革命是以语言的产生和应用为特征的。 （2）第二次信息技术革命是以文字的使用为特征。 （3）第三次信息技术革命是以印刷术的应用为特征。 （4）第四次信息技术革命是以电信传播技术的发明为特征
0、1、2、3、4、5、6、7
3.1 进位计数制
四、十六进制 ⑴基数——16 ⑵低位与高位的关系——逢16进1 ⑶每位可用的数字符号（数码）
0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F
几种进位制数对照表
数
十 进 二 进 八 进 十六进
制
制
制
制
零
0
0
0
0
一
1
1
1
1
二
2
10
2
2
三
3
3.1 进位计数制
3.字节换算关系
1B=8bit
位是计算机的最小 数据单位，字节是 计算机中的基本信 息单位。
1KB=1024B=210B 1MB=1024KB=210 KB=220 B=1024B×1024B 1GB=1024MB=210MB=220KB=230B=10243B
1TB=1024GB=210GB=220MB=230KB=240B=10244B
(1 7 3. 5 6 ）8 =（001 111 011 . 101 110 ）2
=（1111011.10111）2
方法： 整数部分从右到左，每四位（不够 补零）为一段对应于一个十六进制数；
方法： 小数部分从左到右，每四位（不够 补零）为一段对应于一个十六进制数。
四位二进制数有十六种不同的形式，因此定义了四位二进制数和一位十六进制 数之间的对应关系：
2.计算机技术在中国的发展
计算机的发展的四个阶段
逻辑元件
数据处理方 式
运算速度
应用领域
第一代电子 计算机
1946~1957年 第二代电子
计算机 1958~1964年 第三代电子
计算机 1965~1971年 第四代电子
计算机
1971~
电子管
晶体管
中、小规模 集成电路
大规模或超 大规模集成
电路
汇编语言、 代码程序
7 8 9 A B C D E F 10
3.1 进位计数制
五、各种进制的转换
（1）二进制数转换成十进制数 只需将每一位数字乘以它的2n-1、8n-1、16n-1，再以十
进制的方法相加就可以得到它的十进制的值。
例1:
(10110101.11)2=1×27+0×26+1×25+1×24+0×23+1×22+0×21+1×20 + 1×2-1+1×2-2 =(181.75)10
3.1 进位计数制
六、数据单位
1. 位 (bit)
计算机中最小的数据单位是二进制的一个数位，简称为位(英文 名称为bit，读音为比特)。计算机中最直接、最基本的操作就是对 二进制位的操作。
2. 字节 (Byte)
字节是计算机中用来表示存储空间大小的最基本的容量单位。1 个字节由8个二进制数位组成。可用千字节(KB)、兆字节(MB)以及十 亿字节(GB)等表示存储容量。
1.计算机的主要特点
快速的运算能力 、足够高的计算精度 、存储容量大、按程序自 动工作的能力
2.计算机应用 科学计算、过程检控、信息管理、辅助系统、人工智能、
语言翻译
2.1 计算机及其产生
二、电子计算机的产生与发展
1.世界范围内计算机技术的发展 1946年、世界上第一台数字电子计算机ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Calculator，电子数字积分计算机） 在美国宾夕法尼亚大学诞生。
(265.7)8=2×82+6×81+5×80 + 7×8-1 =(181.875)10 (B5.1)16=11×161+5×160 +1×16-1 =(181.0625)10
3.1 进位计数制
（2）十进制转换成二进制
A）整数
十进制整数转换为R进制整数的方法是：“除以R取余逆序 ”
例2:
（11）10 =（？）2
2 11 25 22
1
余 1
余 1
余 0
书写顺序
因此有：（11）10 =（1011）2
3.1 进位计数制
B）小数
十进制小数转换为R进制小数的方法是：“乘以R取整顺序 ”
例3:
（0.375）10 =（？）2
0.375 ×） 2
0.750 ×） 2
1.500 ×） 2
1.000
整数取走
0书
整数取走 写
已广泛地应用于办公室自动化、企事业计算机辅助管 理与决策、情报检索、电影电视动画设计、会计电算 化、图书管理、医疗诊断等各行各业
3.实时控制
微机控制系统除了应用于工业生产外，还广泛应用于 交通、邮电、卫星通信等
4. 计 算 机 辅 助 系 统
5. 人工智能
(1) 计算机辅助设计(CAD)。 已广泛应用于服装、机械、飞机、 船舶、水坝、集成电路等设计中 (2) 计算机辅助制造(CAM)。直接控制产品的加工和生产 (3) 计算机辅助教学(CAI)。CAI课件的CAI；利用计算机网络 的远程教育
5. 个人 计算 机
有没有没用过的？？？
6. 工作站
使用大屏幕、高分辨率的显示器；有大容量的内外存储器，而且 大都具有网络功能。
二、计算机的应用
1. 科学计算
在自然科学中，诸如数学、物理、化学、天文、地理 等领域；在工程技术中，诸如航天、汽车、造船、建 筑等领域，计算工作量是非常大的
2. 数据处理
11
3
3
四
4
100
4
4
五
5
101
5
5
六
6
110
6
6
数
七 八 九 十 十一 十二 十三 十四 十五 十六
几种进位制数对照表
十进制
二进制
八进制
7
111
7
8
1000
10
9
1001
11
10
1010
12
11
1011
13
12
1100
14
13
1101
15
14
1110
16
15
1111
17
16
10000
20
十六进制
二进制数的运算规则简单易于进行高速运算。 （4）逻辑性强
“真”和“假”可以分别用“1”和“0”来表示，把 逻辑运算与算术运算联系了起来。
3.1 进位计数制
2. 二进制数的运算计算 加法运算 ０＋０＝０ ０＋１＝１ １＋０＝１ １＋１＝10 减法运算 ０－０＝０ １－０＝１ １－１＝０ ０－１＝-1 乘法 ０×０＝０ ０×1=1×0=0 除法 0÷1=0 1÷1=1
1顺
整数取走
序
1
因此有：（0.357）10 =（0.011）2
3、转换后，将整数部分和小数部分组合起来即可
3.1 进位计数制
（3）二进制与八进制、十六进制数之间的转换 1）二进制与八进制之间的转换
2）二进制与十六进制之间的转换
方法： 整数部分从右到左，每三位（不够 补零）为一段对应于一个八进制数；
2.2 计算机的分类与应用
一、计算机的分类
1. 巨型机
超级计算机通常是指最大、最快、最贵的计算机。
2.小巨型机
3. 中型机 4. 小型机
使巨型机缩小成个人机的大小，或者使个人机具有超级计算机的 性能。
能够支持成千上万种应用和输入输出设备，并同时为成千上万的用户提供服务的计算机。
规模较小、结构简单、成本较低、操作简便、维护容易，从而得 以广泛推广应用。
信息技术原理概述
内容
1 信息技术与计算机概述 2 计算机的分类及应用 3 计算机的信息表示
1 信息技术与计算机概述
一、信息概述
关于信息（information），至今并没有统一的定义 信息是用某些符号传送的报道，而报道的内容是接受符号者预先不知
道的。 日常生活中比较笼统和模糊的几种解释是：
的。 （5）第五次信息技术革命是以电子计算机的普及、应用及
计算机和现代通信技术的结合为特征的。
2计算机的分类及应用
2.1 计算机及其产生 2.2 计算机的分类与应用
2.1 计算机及其产生
一、计算机的概念
计算机是一种能够按照人们编写的程序连续、自动地工作，对 输入的数据信息进行加工、存储、传送处理的，有电子的、机械 的部件组成的电子设备。
例7: （43B.E5）16= 010000111011.11100101
十进制
按照权展开， 再按照十进制 相加
整数部分除以2取 余小数部分乘以2 取整
四位二进制表示一
八进制
一位八进制表示三位 二进制
位十六进制
二进制
十六进制
三位二进制表示一 位八进制
一位十六进制表示 四位
二进制数据进制之间相互转换示意图
➢ 信息的传递实际上是信息的增殖过程。 ➢ 同一个信源的信息可以提供给多个信息接收者。
1 信息技术与计算机概述
3.载体、方式的可变性
➢ 信息必须借助某种符号才能表达出来，而且这些符号又必须依赖于某种载体 ➢ 同一信息可以用不同的载体、 不同的符号表达出来。
四、信息科技概述
当前正在经历的第四次工业革命（信息革命）就是以 计算机技术为核心的变革，信息技术、生物工程技术、新 能源技术、新材料技术是这场新技术革命的四大支柱。
1×1=1
3.1 进位计数制
3.二进制数的逻辑运算
逻辑变量有两个值：“True” or “False”. 刚好对应二进制符号（1，0），基本的逻辑运算 有“与”、“或”、“非”。
与：a.b a∧b a AND b
或：a+b a∨b
a OR b
非：a
NOT a
3.1 进位计数制
三、八进制 ⑴基数——8 ⑵低位与高位的关系——逢8进1 ⑶每位可用的数字符号（数码）
3.1 进位计数制
3.字长(Word)
计算机处理数据时，CPU通过数据总线一次存 取、加工和传送的数据长度称为字长。由于字长 是计算机一次所能处理的实际位数长度，它决定 了计算机数据处理的速度，所以字长是衡量计算 机性能的一个重要标志，字长越大，性能越强。
1 信息技术与计算机概述
二、信息的表示与传播
信息是一种无心的东西，它必须记载于某种物质上（该物体称为媒 体），任何信息都不能离开具体的符号及其物质载体。
信息通过不同的载体传递时，表述信息的符号可能不同。 信息的表示与传播有以下几种媒体形式：
（1）传统形式的媒体 （2）模拟形式的媒体 （3）数字形式的媒体
1 信息技术与计算机概述
三、信息的基本特征
1.普遍性和无限性
信息是事物运动的状态和存在方式。
2.可传递性、共享性
➢ 信息在空间和时间上都具有可传递性，信息在空间的传递被称 为通信，信息在时间上的传递被称为存储。
二进制数 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111
十六进制数 0 1 2 3
4567
二进制数 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
十六进制数 8 9 A B C D E F
例6: （10110110111.0111011）2 =（010110110111.01110110）2= =（5B7.76）16
方法： 小数部分从左到右，每三位（不够 补零）为一段对应于一个八进制数。
三位二进制数有八种不同的形式，因此定义了三位二进制数和一位八进制数 之间的对应关系：
二进制数 000 001 010 011 100 101 110 111 八进制数 0 1 2 3 4 5 6 7
例4: 例5:
（10110110111.0111011）2 =（010 110 110 111.011 101 100）2 =（ 2 6 6 7 . 354）8
利用计算机模拟人的智能，用于机器人、医疗诊断专 家系统、推理证明等各方面
3 计算机的信息表示
3.1 进位计数制 3.2字符信息编码 3.3数值的表示
3.1 进位计数制
一、十进制 10个记数符号，0、1、2、……、9。每一个
数码符号根据它在这个数中所在的位置(数位)， 按“逢十进一”来决定其实际数值。基数为10。
3.1 进位计数制
二、二进制 1.二进制数的“权展开式”
① 由两个不同的数字符号组成，即0和1； ② 逢二进位； ③基数——2。
3.1 进位计数制
计算机中只使用二进制一种计数制的原因： （1）电路简单
二进制中只有“1”和“0”两个符号用有两个稳定状 态的电子器件就可以分别表示。 （2）工作可靠 （3）运算简单
高级程序设 计语言
结构化、模块 化程序设计、
实时处理
分时、实时数 据处理、计算
机网络
几千次每秒
几十万次每 秒
百万次每秒
几百万亿次 每秒
国防及高科 技
工程设计、 数据处理
工业控制、 数据处理
工业、生活 等各个方面
第五代智能化计算机正在研制之中，使计算机具有人工智能，可像人一样能看、 能听、能说、能思考，具有学习功能，能自动进行逻辑判断等
1 信息技术与计算机概述
1.信息技术与信息科学
（1）信息技术主要是信息的获取、加工（处理）、 传递、 存储、表示和应用等技术。
1）狭义上的信息技术 2）广义上的信息技术
（2）信息科学的定义
1 信息技术与计算机概述
2.人类信息技术革命历程
（1）第一次信息技术革命是以语言的产生和应用为特征的。 （2）第二次信息技术革命是以文字的使用为特征。 （3）第三次信息技术革命是以印刷术的应用为特征。 （4）第四次信息技术革命是以电信传播技术的发明为特征
0、1、2、3、4、5、6、7
3.1 进位计数制
四、十六进制 ⑴基数——16 ⑵低位与高位的关系——逢16进1 ⑶每位可用的数字符号（数码）
0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F
几种进位制数对照表
数
十 进 二 进 八 进 十六进
制
制
制
制
零
0
0
0
0
一
1
1
1
1
二
2
10
2
2
三
3
3.1 进位计数制
3.字节换算关系
1B=8bit
位是计算机的最小 数据单位，字节是 计算机中的基本信 息单位。
1KB=1024B=210B 1MB=1024KB=210 KB=220 B=1024B×1024B 1GB=1024MB=210MB=220KB=230B=10243B
1TB=1024GB=210GB=220MB=230KB=240B=10244B
(1 7 3. 5 6 ）8 =（001 111 011 . 101 110 ）2
=（1111011.10111）2
方法： 整数部分从右到左，每四位（不够 补零）为一段对应于一个十六进制数；
方法： 小数部分从左到右，每四位（不够 补零）为一段对应于一个十六进制数。
四位二进制数有十六种不同的形式，因此定义了四位二进制数和一位十六进制 数之间的对应关系：
2.计算机技术在中国的发展
计算机的发展的四个阶段
逻辑元件
数据处理方 式
运算速度
应用领域
第一代电子 计算机
1946~1957年 第二代电子
计算机 1958~1964年 第三代电子
计算机 1965~1971年 第四代电子
计算机
1971~
电子管
晶体管
中、小规模 集成电路
大规模或超 大规模集成
电路
汇编语言、 代码程序
7 8 9 A B C D E F 10
3.1 进位计数制
五、各种进制的转换
（1）二进制数转换成十进制数 只需将每一位数字乘以它的2n-1、8n-1、16n-1，再以十
进制的方法相加就可以得到它的十进制的值。
例1:
(10110101.11)2=1×27+0×26+1×25+1×24+0×23+1×22+0×21+1×20 + 1×2-1+1×2-2 =(181.75)10
3.1 进位计数制
六、数据单位
1. 位 (bit)
计算机中最小的数据单位是二进制的一个数位，简称为位(英文 名称为bit，读音为比特)。计算机中最直接、最基本的操作就是对 二进制位的操作。
2. 字节 (Byte)
字节是计算机中用来表示存储空间大小的最基本的容量单位。1 个字节由8个二进制数位组成。可用千字节(KB)、兆字节(MB)以及十 亿字节(GB)等表示存储容量。
1.计算机的主要特点
快速的运算能力 、足够高的计算精度 、存储容量大、按程序自 动工作的能力
2.计算机应用 科学计算、过程检控、信息管理、辅助系统、人工智能、
语言翻译
2.1 计算机及其产生
二、电子计算机的产生与发展
1.世界范围内计算机技术的发展 1946年、世界上第一台数字电子计算机ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Calculator，电子数字积分计算机） 在美国宾夕法尼亚大学诞生。
(265.7)8=2×82+6×81+5×80 + 7×8-1 =(181.875)10 (B5.1)16=11×161+5×160 +1×16-1 =(181.0625)10
3.1 进位计数制
（2）十进制转换成二进制
A）整数
十进制整数转换为R进制整数的方法是：“除以R取余逆序 ”
例2:
（11）10 =（？）2
2 11 25 22
1
余 1
余 1
余 0
书写顺序
因此有：（11）10 =（1011）2
3.1 进位计数制
B）小数
十进制小数转换为R进制小数的方法是：“乘以R取整顺序 ”
例3:
（0.375）10 =（？）2
0.375 ×） 2
0.750 ×） 2
1.500 ×） 2
1.000
整数取走
0书
整数取走 写
已广泛地应用于办公室自动化、企事业计算机辅助管 理与决策、情报检索、电影电视动画设计、会计电算 化、图书管理、医疗诊断等各行各业
3.实时控制
微机控制系统除了应用于工业生产外，还广泛应用于 交通、邮电、卫星通信等
4. 计 算 机 辅 助 系 统
5. 人工智能
(1) 计算机辅助设计(CAD)。 已广泛应用于服装、机械、飞机、 船舶、水坝、集成电路等设计中 (2) 计算机辅助制造(CAM)。直接控制产品的加工和生产 (3) 计算机辅助教学(CAI)。CAI课件的CAI；利用计算机网络 的远程教育
5. 个人 计算 机
有没有没用过的？？？
6. 工作站
使用大屏幕、高分辨率的显示器；有大容量的内外存储器，而且 大都具有网络功能。
二、计算机的应用
1. 科学计算
在自然科学中，诸如数学、物理、化学、天文、地理 等领域；在工程技术中，诸如航天、汽车、造船、建 筑等领域，计算工作量是非常大的
2. 数据处理
11
3
3
四
4
100
4
4
五
5
101
5
5
六
6
110
6
6
数
七 八 九 十 十一 十二 十三 十四 十五 十六
几种进位制数对照表
十进制
二进制
八进制
7
111
7
8
1000
10
9
1001
11
10
1010
12
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12
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13
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15
14
1110
16
15
1111
17
16
10000
20
十六进制
二进制数的运算规则简单易于进行高速运算。 （4）逻辑性强
“真”和“假”可以分别用“1”和“0”来表示，把 逻辑运算与算术运算联系了起来。
3.1 进位计数制
2. 二进制数的运算计算 加法运算 ０＋０＝０ ０＋１＝１ １＋０＝１ １＋１＝10 减法运算 ０－０＝０ １－０＝１ １－１＝０ ０－１＝-1 乘法 ０×０＝０ ０×1=1×0=0 除法 0÷1=0 1÷1=1
1顺
整数取走
序
1
因此有：（0.357）10 =（0.011）2
3、转换后，将整数部分和小数部分组合起来即可
3.1 进位计数制
（3）二进制与八进制、十六进制数之间的转换 1）二进制与八进制之间的转换
2）二进制与十六进制之间的转换
方法： 整数部分从右到左，每三位（不够 补零）为一段对应于一个八进制数；
2.2 计算机的分类与应用
一、计算机的分类
1. 巨型机
超级计算机通常是指最大、最快、最贵的计算机。
2.小巨型机
3. 中型机 4. 小型机
使巨型机缩小成个人机的大小，或者使个人机具有超级计算机的 性能。
能够支持成千上万种应用和输入输出设备，并同时为成千上万的用户提供服务的计算机。
规模较小、结构简单、成本较低、操作简便、维护容易，从而得 以广泛推广应用。
信息技术原理概述
内容
1 信息技术与计算机概述 2 计算机的分类及应用 3 计算机的信息表示
1 信息技术与计算机概述
一、信息概述
关于信息（information），至今并没有统一的定义 信息是用某些符号传送的报道，而报道的内容是接受符号者预先不知
道的。 日常生活中比较笼统和模糊的几种解释是：
的。 （5）第五次信息技术革命是以电子计算机的普及、应用及
计算机和现代通信技术的结合为特征的。
2计算机的分类及应用
2.1 计算机及其产生 2.2 计算机的分类与应用
2.1 计算机及其产生
一、计算机的概念
计算机是一种能够按照人们编写的程序连续、自动地工作，对 输入的数据信息进行加工、存储、传送处理的，有电子的、机械 的部件组成的电子设备。
例7: （43B.E5）16= 010000111011.11100101
十进制
按照权展开， 再按照十进制 相加
整数部分除以2取 余小数部分乘以2 取整
四位二进制表示一
八进制
一位八进制表示三位 二进制
位十六进制
二进制
十六进制
三位二进制表示一 位八进制
一位十六进制表示 四位
二进制数据进制之间相互转换示意图
➢ 信息的传递实际上是信息的增殖过程。 ➢ 同一个信源的信息可以提供给多个信息接收者。
1 信息技术与计算机概述
3.载体、方式的可变性
➢ 信息必须借助某种符号才能表达出来，而且这些符号又必须依赖于某种载体 ➢ 同一信息可以用不同的载体、 不同的符号表达出来。
四、信息科技概述
当前正在经历的第四次工业革命（信息革命）就是以 计算机技术为核心的变革，信息技术、生物工程技术、新 能源技术、新材料技术是这场新技术革命的四大支柱。
1×1=1
3.1 进位计数制
3.二进制数的逻辑运算
逻辑变量有两个值：“True” or “False”. 刚好对应二进制符号（1，0），基本的逻辑运算 有“与”、“或”、“非”。
与：a.b a∧b a AND b
或：a+b a∨b
a OR b
非：a
NOT a
3.1 进位计数制
三、八进制 ⑴基数——8 ⑵低位与高位的关系——逢8进1 ⑶每位可用的数字符号（数码）
3.1 进位计数制
3.字长(Word)
计算机处理数据时，CPU通过数据总线一次存 取、加工和传送的数据长度称为字长。由于字长 是计算机一次所能处理的实际位数长度，它决定 了计算机数据处理的速度，所以字长是衡量计算 机性能的一个重要标志，字长越大，性能越强。