第一章：信息与计算机基础知识

计算机基础第一章计算机基础知识一.计算机与信息技术概述㈠计算机的产生和发展1.巴贝奇被国际计算机界公认为“计算机之父”.2.现代计算机的发展艾兰·图灵在计算机科学方面的主要贡献有两个：一是建立了图灵机的理论模型,奠定了可计算理论的基础；二是提出了定义机器智能的图灵测试,奠定了人工智能的理论基础.冯·诺依曼被称为“计算机之父”,他提出了“存储程序”的概念,并以此概念为基础确定了计算机硬件系统的基本结构.“存储程序”的工作原理也因此被称为冯·诺依曼.世界第一台电子计算机是1946年投入使用的ENIAC,即数字积分计算机.3.计算机的分代⑴第一代计算机（1946-1957）电子管计算机时代.主要用于军事领域和科学研究工作中的科学计算.⑵第二代计算机（1958-1964）晶体管计算机时代.数据处理和事务处理⑶第三代计算机（1964-1970）集成电路计算机时代.⑷第四代计算机（1971-至今）大规模、超大规模集成电路计算机时代.⑸未来新型计算机：光子计算机、量子计算机、生物计算机.计算机的发展趋势是进一步的“四化”：巨型化、微型化、网络化和智能化.4.计算机新技术的发展嵌入式、网格计算、中间件技术㈡计算机的特点和分类1.计算机的特点：⑴运算速度快；⑵运算精度高；⑶具有记忆能力；⑷具有逻辑判断能力；⑸运行过程自动化；⑹可靠性高；⑺通用性好.2.分类：⑴一般的,常将电子计算机分为数字计算机（DigitalComputer）和模拟计算机（AnalogueComputer）两大类.①数字计算机,是通过电信号的有无来表示数,并利用算术和逻辑运算法则进行计算的.它具有运算速度快、精度高、灵活性大和便于存储等优点,因此适合于科学计算、信息处理、实时控制和人工智能等应用.我们通常所用的计算机,一般都是指的数字计算机.②模拟计算机,是通过电压的大小来表示数,即通过电的物理变化过程来进行数值计算的.其优点是速度快,适合于解高阶的微分方程.在模拟计算和控制系统中应用较多,但通用性不强,信息不易存储,且计算机的精度受到了设备的限制.因此,不如数字计算机的应用普遍.⑵按照计算机的用途可将其划分为专用计算机（SpecialPurposeComputer）和通用计算机（GeneralPurposeComputer）.在通用计算机中,人们又按照计算机的运算速度、字长、存储容量、软件配置等多方面的综合性能指标将计算机分为巨型机、大型机、小型机、工作站、微型机等几类.（考点：计算机根据运算速度、存储能力、功能强弱、配套设备等因素可划分为：巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机.）随着超大规模集成电路技术的发展,微型计算机进入快速发展时期,计算机技术和应用进一步普及.微型计算机按字长划分,可分为：8位机、16位机、32位机、64位机,而微型计算机按体积大小划分,又可分为：台式计算机、便携式计算机、膝上型计算机.㈢计算机的应用1.科学计算；2.信息处理；3.过程控制；4.计算机辅助工程；5.人工智能；6.计算机网络；7.电子商务㈣信息技术概述1.信息与数据⑴数据：指的是人们用于表达、描述、记录客观世界事物与现象属性的某种物理符号.注：数据不仅包括数字、文字、字母和各种特殊符号等文字数据,还包括图形、图像、动画、影像、声音等各种多媒体数据.但使用最多、最基本的仍然是文字数据.⑵信息：是客观世界事物与现象属性的反映,是经过加工处理,并对人类的客观行为产生影响的具有知识性的有用数据.⑶信息处理:为了产生信息而对原始数据进行的加工处理.信息处理通常包括数据的采集、接收、转换、传递、存储、整理、分类、排序、索引、统计、计算、检索等一系列的活动过程.2.信息技术⑴人类经历的信息革命：第一次是语言的产生；第二次是文字的使用；第三次是印刷术的发明；第四次是广播、电话、电视的应用.第五次是计算机技术和现代通信技术的应用与发展.⑵现代信息技术包括：①信息感测技术,即获取信息的技术;②信息传输技术,就是通信技术；③信息控制技术；④信息存储技术；⑤信息处理技术.3.现代信息技术的特点⑴数字化；⑵多媒体化；⑶网络化；⑷智能化.二.计算机中信息的表示与存储计算机的主要功能是进行数值运算、信息处理和信息存储.㈠进位计数制1.数制的概念数制又称为计数制,是指用一组固定的数字或者文字符号（称为数码）,和一套统一的规则来表示数值大小的方法.数制可以分为非进位数制和进位计数制两类.⑴非进位计数制：表示数值大小的数码与它在数中的位置无关的计数体制称为非进位计数制.罗马数字⑵进位计数制：表示数值大小的数码与它在数中的位置有关,采用进位原则的计数体制称为进位计数制.2.进位计数制构成进位计数制的三个要素,它们是：⑴基数：进位计数制使用固定的R个数码,R称为该计数制的基数,并逢R进一.R等于几,即为几进制,逢几进一.⑵数位：指的是数码在一个数中所处的位置.数位以小数点为基准进行确定.⑶位权：位权的大小等于以基数为底、数位序号为指数的整数次幂的值.㈡常用进位计数制间的相互转换任何有理数都可以写成某种进位计数值的按权展开表达式.1.二——十进制数间的相互转换⑴将十进制数转换成二进制数时,需要对整数部分和小数部分分别进行,然后将各自得到的结果组合,以获得最后结果.步骤如下：①整数的转换：采用除2取余法,得到的余数,其高低位顺序由后（下）向前（上）取；②小数的转换：采用乘2取余法,得到的余数,其高低位顺序由后（下）向前（上）取；③将转换获得的整数和小数部分组合起来,即得转换为二进制数.⑵二进制转换为十进制二进制数转换成十进制数只需采用按权展开乘幂求和的方法即可.2.二——八进制数、十六进制数间的相互转换⑴二进制数转换成八进制数、十六进制数1位八进制数可以用3位二进制数表示,1位十六进制数可以用4位二进制数表示.①二进制数转换成八进制数方法是：以小数点为界,整数部分向左,小数部分向右,每三位一组,用相应的八进制数表示,到左端最高位或右端最低位不足三位时,用0补足.②二进制数转换成十六进制数方法是：以小数点为界,整数部分向左,小数部分向右,每四位一组,用相应的八进制数表示,到左端最高位或右端最低位不足四位时,用0补足.⑵八进制数、十六进制数转换成二进制数将八进制数、十六进制数转换成二进制数的方法是将上述转换方法的逆操作.只要将每位八进制数或十六进制数分别用相应的三位或四位二进制数表示即可.3.十进制与其他进制间的相互转换⑴十进制转换成八进制方法与转换成二进制数的方法相似,整数、小数分别转换.整数部分采用除8取余法,小数部分采用乘8取整法,最后将转换结果组合起来.⑵八进制数转换为十进制数将八进制数转换成十进制数同样只需采用按权展开乘幂求和的方法即可.⑶十进制与任意进制间的转换方法：①十进制数转换成任意进制数将十进制数的整数、小数分别转换.整数部分采用除基数取余法,小数部分采用乘基数取整法,最后将转换结果组合起来即可.②任意进制数转换成十进制数写出以该进制数的基数为底的按权展开式,乘幂求和算出该多项式的结果即可.4.计算机技术中使用的数制⑴常用的进位计数制⑵计算机与二进制二进制的优点（为什么计算机中采用二进制数表示各种信息数据）：①表示方便二进制数只有0和1两个数码,在计算机中非常容易用电子元器件、电子线路、磁芯等物理部件的两种不同的物理状态来表示.如晶体管的导通与截止,开关的接通与断开等.②运算简单③逻辑运算：既便于使用逻辑代数的方法去设计和简化计算机的各种逻辑电路,也可以在计算机中根据二值逻辑运算.④可靠性高：二进制数只有0和1两个基本数码,在存储、传输和处理时不容易出错,可靠性高.⑤转换方便：计算机使用二进制,人们习惯于使用十进制.而二进制与十进制间的转换很方便,因此使人与计算机间的信息交流既简便又容易.㈢二进制数的运算1.算术运算⑴加法运算0+0=00+1=10+1=11+1=10⑵减法运算0-0=00-1=11-0=11-1=0⑶乘法运算0*0=00*1=01*0=01*1=1⑷除法运算0/0=00/1=01*0（无意义）1/1=12.二进制的逻辑运算⑴逻辑与运算⑵逻辑或运算⑶逻辑非运算㈣数值型数据在计算机中的表示1.真值与机器数机器数：将计算机使用的二进制数的最高位作为符号位,用“0”表示正号,“1”表示负号,用其余位表示数值的大小.在计算机内部将正、负号数字化后得到的数称为机器数,而在计算机外部用正、负号表示的实际数值,称为该机器数所表示的真值.2.定点数与浮点数在计算机中小数点并不占用二进制位.根据对小数点位置的规定,机器数有整数、定点小数和浮点小数之分,整数和定点小数都是定点数.⑴定点数在机器数中,小数点的位置固定不变的数称为定点数.①若将小数点的位置固定在机器数最低位之后,此时的机器数表示的就是一个纯整数.对于n位带符号的二进制整数,可表示数值的位数为n-1位,其取值范围是：②若将小数点的位置固定在符号位之后,数值最高位之前,此时的机器数表示的就是一个纯小数,又称定点小数.对于n位带符号的二进制定点小数,可表示数值的位数为n-1位,其取值范围是：⑵浮点数小数点的位置在数中是可以变动的,这种数值表示法称为浮点表示法.浮点表示法将任意一个二进制数表示成阶码和尾数两部分.其中：E是N的阶码（又称指数）,E前的正负号称为阶符；M是N的尾数,为数值的有效数字部分,M前的正负号称为数符；2是二进制数的基数.注：小数点的位置隐含在数符与尾数之间,即尾数总是一个小于1的数.数符占一位,用于确定该浮点数的正负.阶码总为整数,用于确定小数点浮动的位数.阶符也占一位,用于确定小数点浮动的方向.若阶符为正,小数点向左浮动；若阶符为负,小数点向右浮动.3.原码、反码和补码⑴原码原码是机器数的一种简单表示法.用n位二进制数的最高位作为符号位,符号位的“0”表示正号,“1”表示负号,其余位表示二进制数的数值.n位原码能够表示的数值范围是：-（2n-1-1）~（2n-1-1）⑵反码机器数的反码表示可以很容易地从原码得到.当机器数为正时,其反码与原码相同；当机器数为负时,符号位保持不变（仍为“1”）,其余数值位全部按位取反,得到的就是反码.反码通常作为求补码的中间过程.⑶补码机器数的补码表示也同样可以通过原码得到.当机器数为正数时,其补码与原码相同；当机器数为负数时,符号位保持不变（仍为“1”）,其余数值位全部按位取反后再加1,得到的就是补码.简单地说,负数的补码就等于该数的反码加1.㈤非数值型数据在计算机中的表示编码,指的是使用某种符号的组合,表示特定对象信息的过程.例如邮电部门使用的电报明码、邮政编码,以及车辆牌号,路牌号码.1.二——十进制数字编码（BCD）所谓二——十进制编码指的是将每一位十进制数用四位二进制数来表示.例如,最常用的是8421码.8421BCD码的编码方式最简单,每一位十进制数用四位二进制数表示,自左向右每一位二进制数对应的位权分别是8、4、2、1,故称之为8421码.2.ASCII字符编码ASCII的全称是americanstandardcodeforinformationinterchange(美国信息交换标准代码).ASCII码现在已经成为西文字符编码的国际通用标准.标准ASCII码用7位二进制数表示一个字符.因为27=128,所以可以表示128个不同的字符.在计算机中,因为每个ASCII码字符占用一个字节,故称之为单字节字符.标准ASCII码字符只使用低7位,最高位为0.有时最高位可以用来存放奇偶校验的值,因此该位也可以称为校验位.3.中文字符编码汉字的编码主要分为四类：汉字交换码、汉字机内码、汉字输入码和汉字字形码.⑴汉字交换码:简称国标码（GB）.它是由国家制定的用于汉字信息交换的标准汉字编码.每个汉字字符采用两个字节表示,故称之为双字节字符.⑵汉字机内码汉字机内码就是汉字字符在计算机内部存储、处理时表示代码.汉字机内码将各字节的最高位设置为1.⑶汉字输入码输入码常称为外码.根据汉字输入编码方法的不同,可以分为四大类：数字码、拼音码、字形码和音形码.⑷汉字字型码：是用于表示汉字字体形态的字模数据代码,用于汉字符的显示和打印.通常用字形点阵或者矢量函数表示.汉字的输入,计算机内部的处理,再到汉字的输出,需要多种汉字编码的支持和相互转换才能完成.如下图所示㈥数据在计算机中的存储1.名词术语⑴位（bit）：是二进制数字的缩写.位是存储在计算机中的最小的数据单位,也就是二进制数的最小单位：有0和1两个值得一位二进制数.在计算机网络通信中,常用(bps,每秒多少位)来衡量数据传输速率的快慢.⑵位模式：指的是由若干位组成的一个序列.位模式的长度取决于要表示的数据的数量.⑶字节（Byte）:通常将长度为8的位模式称之为字节.即1B=1b.⑷字与字长字长取决于CPU中寄存器存储单元的长度,即CPU一次能够直接处理的二进制数据的位数.微处理器的字长已从早期的4位、8位,发展到了16位、32位,目前已达到64位.⑸内存地址指的是内存储器中用于区分、识别各个存储单元的标示符.内存地址使用无符号的二进制整数表示.2.数据存储数据在内存储器中是以字节为单位存储的.三.计算机系统的组成与工作原理㈠冯诺依曼计算机体系结构设计思想主要有三点：⑴采用二进制数制；⑵程序和数据都存放在存储器中,将程序指令作为数据进行处理；⑶为实现存储程序的工作原理,计算机的硬件应由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五个部分组成.㈡计算机硬件系统根据冯诺依曼提出的计算机设计思想,计算机的硬件结构主要由五部分构成.1.控制器（UC）,是计算机系统的神经中枢和指挥中心,用于控制、指挥计算机系统的各个部分协调工作.其基本功能是从内存中取出指令,对指令进行分析,然后根据该指令的功能向有关部件发出控制命令,以完成该指令所规定的任务.控制器主要由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、操作控制电路和时序控制电路等组成,它们的主要功能是：⑴程序计数器（PC）：用来对程序中的指令进行计数,使控制器能够按照一定的顺序依次读取指令；⑵指令寄存器（IR）：保存从内存中读取出来的指令；⑶指令译码器（IE）：用于识别、分析指令的功能,确定指令的操作要求；⑷操作控制电路：根据指令译码,产生各种控制操作命令；⑸时序控制电路：生成脉冲时序信号,以协调、控制计算机各部件的工作.2.运算器（ALU）：又称算术逻辑单元,是对信息进行加工处理的部件,主要由算术逻辑运算器、累加器、寄存器等组成.控制器和运算器组成中央处理器CPU.3.存储器：是具有记忆能力的电子装置或机电设备.存储器通常分为内存储器和外存储器两大类.⑴内存储器：又称主存储器,主要功能是存放CPU要执行的程序、要处理的原始数据、处理后的中间结果和最终结果.内存储器的特点是工作速度快、容量较小、价格较高.根据信息保存和工作特点的不同,内存储器又分为三类：只读存储器、随机存储器、高速缓冲存储器.CPU和内存储器构成计算机的主机.⑵外存储器：又称为辅助存储器,是内存储器的补充和后援,主要用于存放计算机当前不处理的程序和大量的数据.常用的外存储器主要有软/硬盘、光盘、磁带、闪存盘等.外存储器的特点是容量很大,信息可长期保存,但数据的读/写速度较慢.4.输入设备：是向计算机（内存）输入程序、数据等各种信息的设备.如键盘、鼠标、扫描仪、光笔等.5.输出设备：是将计算机的处理结果从内存中输出,并以用户能够接受的形式表示出来的设备,如显示器、打印机、绘图仪等.输入设备、输出设备和外存储器等统称为计算机外部设备.㈢计算机软件系统计算机软件指的是操作、运行、管理、维护计算机所需的各种应用程序及其相关的数据和技术文档资料.计算机软件系统通常将软件分为两大类：系统软件和应用软件.1.系统软件：指的是管理、监控、维护计算机的软、硬件资源,使计算机系统能够高效率工作的一组程序及文档资料.主要包括操作系统、各种语言处理系统、数据库管理系统,服务性程序等.⑴操作系统：是管理、控制计算机系统的所有软、硬件资源,提供用户与计算机交流信息的界面,方便用户操作、使用计算机系统的各种资源和功能,以最大限度地发挥计算机的作用和效能的一组庞大的管理控制程序.操作系统通常包括四个方面的管理功能：处理器管理、存储器管理、设备管理和文件管理.⑵语言处理系统（程序设计语言）计算机语言通常分为三大类：机器语言、汇编语言、高级语言.其中,汇编语言程序的执行过程如图所示：高级语言：是面向解题过程或者面向对象的语言.用高级语言编写的程序易读、易记、易维护,且通用性强,便于推广和交流,从而大大提高了程序设计效率. 用高级语言编写的程序需要用翻译程序将其翻译成机器指令程序（目标程序）才能执行.根据翻译的方式的不同,可分为两类：“编译”方式和“解释”方式.执行过程分别如下：⑶数据库管理系统⑷服务程序：用于调试、检测、诊断、维护计算机软、硬件的程序,如连接程序Link,编译程序Editor等.2.应用软件㈣计算机的工作原理计算机的工作就是是顺序执行存放在内存储器中的一系列指令. 1.指令、指令系统与程序指令是一组能被计算机识别并执行的二进制数据代码,是让计算机完成某个操作的命令.一条指令通常由两个部分组成,前面部分称为操作码,后面部分是操作数.一台计算机的所有指令的集合,称为该计算机的指令系统.指令系统应具有以下功能的指令：⑴数据传送指令；⑵数据处理指令；⑶程序控制指令；⑷输入/输出指令；⑸其他指令.2.计算机的工作原理计算机的工作过程实际上就是执行指令的过程.计算机在执行指令的过程中,有两种数据在计算机系统的各部件之间流动,它们是数据流和控制流.计算机执行指令的过程可分为四个步骤：⑴读取指令；⑵分析指令；⑶执行指令；⑷更新计数器.四.微型计算机的硬件组成㈠主机微型计算机的硬件组成：1.主板2.控制芯片：决定了主板的结构和性能.芯片组一般由两个超大规模集成电路组成,分别称北桥芯片和南桥芯片.北桥芯片在主板中其中主导作用,所以被称为主桥.北桥芯片决定了主板的速度、性能、档次和质量.3.CPU用于衡量CPU性能好坏的技术指标主要有以下几个：⑴CPU字长；⑵总线宽度；包括数据总线宽度和地址总线宽度,其中,数据总线控制整个系统数据流量的大小.地址总线宽度决定了CPU可以访问的物理地址空间的大小,也就是决定了CPU能够使用的最大内存容量. ⑶工作频率与速度①主频、倍频和外频主频指的是CPU内部时钟频率,也就是CPU运算时的工作频率,通常主频越高,CPU的工作速度也就越快.外频指的是系统总线的工作频率,而倍频则是指外频与主频相差的倍数,两者的关系是：主频=外频*倍频.②总线速度：分为内存总线速度和扩展总线速度.⑷工作电压⑸数学协处理器⑹超标量4.内存储器根据其功能特征可以分为三类：随机存取存储器、只读存储器、高速缓冲存储器.5.系统总线系统总线可分为地址总线、数据总线和控制总线.⑴地址总线（AB）：用于传输内存储单元的地址或I/O接口的地址信息.地址总线的数量决定了计算机内存空间的大小.例如32位地址总线的寻址空间为：0到232-1,支持的最大内存储器的容量为4GB.⑵数据总线（DB）：用于在CPU与内存或者I/O接口之间进行数据的传递.它的数量取决于CPU的字长.⑶控制总线CB用于传送各种控制信号、时序信号和状态信息等.数量取决于COU的字长.⑷常见微型计算机系统总线①PC总线；②ISA总线；③MCA总线；④EISA总线；⑤PCI总线⑥AGP总线㈡常用外部设备及其接口根据外部设备与主机交流信息的方向和功能的不同,可以分为输入设备、输出设备和外存储器三大类.1.输入设备,主要有：⑴键盘；⑵鼠标,工作原理有机械式和光电式；⑶扫描仪；⑷手写板；⑸条形码阅读器；⑹光笔；⑺触摸屏.2.输出设备⑴显示器（CPT）：①阴极射线管显示器,性能指标有：a分辨率,分辨率越高,像素越密,图像越清晰；b点距：点距越小,像素越密,图像越清晰；c行频扫描；d帧频刷新频率,帧频指的是屏幕变换的快慢；e屏幕尺寸；②液晶显示器（LCD）⑵打印机打印机按工作原理可分为击打式和非击打式两类.常见的打印机主要有：a针式打印机（击打式）b喷墨打印机（非击打式）c激光打印机（非击打式的高精度打印机）⑶绘图仪3.常用外部总线接口微型计算机系统的外部总线接口主要有：⑴通用串行总线USB；⑵IEEE1394高速串行接口4.微型计算机的输入/输出接口I/O接口又称为设备控制器或适配器.常用的适配卡有：⑴显示适配器⑵多功能卡：将五种不同功能的适配器集成在一块电路板上,它们包括软盘驱动器接口、硬盘驱动器接口、串行通信接口、并行通信接口和游戏操作杆接口.①并行接口②串行接口③硬盘接口：主要有IDE、SCSI光纤和SATA 几种.⑶声音卡⑷调制解调器⑸网络适配器㈢外存储器常用的外存储器主要有软磁盘、硬磁盘、磁带、光盘和闪存盘等.⑴磁盘存储器：是微型计算机中使用最广泛的外存储器,分为：①软磁盘存储器：由软磁盘和驱动器两部分构成.软盘的存储容量可用下列公式计算：软盘容量=磁盘面数*磁道数*扇区数*扇区字节数磁盘存储器的特点：容量小、速度慢,但因磁盘和驱动器可以分开,易携带.磁盘上有写保护开关.②硬磁盘存储器硬盘容量=磁头数*柱面数*扇区数*扇区字节数；簇是磁盘上存储文件的基本单位,1簇=2n扇区.。

计算机专业知识汇总第一章计算机基础知识考点：计算机基础知识、信息编码与数制、计算机系统的构成及其性能指标、计算机的组成部件与常见外设。

1、计算机的发展：以基本逻辑元件为标志，发展分四个阶段。

第1代：电子管计算机时代（1946-1957），采用电子管基本逻辑部件，体积大、耗电量大、寿命短、可靠性差、成本高、容量小、输入输出设备落后，没有系统软件，只能用机器语言和汇编语言编程，主要用于科学计算。

1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生了第一台计算机ENIAC属于第一代计算机。

第2代：晶体管计算机时代（1958-1964），采用晶体管制作逻辑部件，与第一代计算机相比，体积较小，重量减轻，能耗降低，制作成本下降，计算机的可靠性和运算速度得到了提高，存储容量有了提高，开始有了系统软件，提出了操作系统的概念，出现了高级程序设计语言。

应用领域扩大到数据处理，事务管理和工业控制等方面。

第3代：中小规模集成电路计算机时代（1965-1969），采用中小规模集成电路制作各种逻辑部件，采用半导体存储器作为主存，存储容量大幅度提升，增强了系统的处理能力，系统软件有了很大发展，出现了分时操作系统，使多用户可以共享软硬件资源，采用结构化程序设计，应用领域和普及程度迅速扩大。

集成电路使计算机体积更小，质量更轻，耗电更省，寿命更长，成本更低，运算更快。

第4代：大规模或超大规模集成电路计算机时代（1970年至今），基本逻辑部件采用大规模或超大规模集成电路。

半导体存储器因集成度不断提高，容量越来越大，外存广泛使用软硬磁盘和光盘。

各种输入输出设备相继出现。

软件产业高度发展，多媒体技术用于计算机，广泛用于社会各个领域。

2、计算机的特点：快速的运算能力；足够高的计算精度；超强的记忆能力；复杂的逻辑判断能力；程序控制方式。

3、计算机的应用：1）、科学计算（或数值计算）：是指利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的问题的计算。

2）、数据处理（信息处理）：是指对各种数据进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、利用、传播等一系列活动的统称。

<<信息处理与电子计算机基础知识>>复习资料考试要求:1．初步了解信息与数据，信息处理等概念，了解信息技术的发展变化及其对工作和社会的影响。

2．知道计算机是信息处理的重要工具，计算机发展简史和计算机的特点，了计算机系统的基本组成，主要部件及功能。

硬件：中央处理器（CPU）、存储器、输入／输出设备。

软件：系统软件、应用软件3．了解计算机的基本工作原理，知道计算机只能识别二进制编码。

在计算机中所有数据都要采用二进制编码，掌握表示计算机存储器容量的各种单位换算。

4．初步了解计算机信息安全的基本概念和计算机病毒及其防治的基本知识。

5．了解信息技术相关的文化、道德和法律问题。

第一章信息处理与计算机1.信息是指通过物质载体所发生的消息，情报、指令、数据和信号中所包含的一切可传递和可交换的内容。

2.数据是指一切可以输入计算机并能够被计算机识别、存储和处理的符号及其组合。

它可以是数据、字符、图形、图像和声音。

3.信息处理主要是包括原始数据的采集、存储、加工、传输和应用。

4.信息处理中，计算机是最基本、最重要的工具。

5.计算机的基本硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五部分组成。

6.计算机的主机包括中央处理器和内存储器。

中央处理器（CPU）包括运算器和控制器。

7.键盘和鼠标是输入设备。

显示器和打印机是属于输出设备。

8、计算机软件分为应用软件和系统软件两类。

文字处理软件WPS属于应用软件。

Windows软件属系统软件。

10、计算机存储器容量的大小以字节（B）为单位。

一个字节可存放一个英文字母。

两个字节可存放一个汉字。

计算机存储器容量的各种单位换算关系如下：1KB（千字节） = 1024 （字节）Ｂ1MB（兆字节） =1024 KB1GB（千兆字节） =1024 MB32MB =32Ｘ1024 KB =32Ｘ1024 X 1024 B1GB = 1024 MB = 1024 X 1024 KB =1024 X 1024 X 1024 B11、1.44MB 的软盘可存储754974个汉字。

高中信息技术必修一全册教案第一章：计算机基础知识教学目标1. 了解计算机的基本概念和分类；2. 研究计算机的发展历程和应用领域；3. 掌握计算机硬件组成和工作原理；4. 理解计算机操作系统的作用和分类。

教学内容1. 计算机的定义和分类；2. 计算机的发展历程和应用领域；3. 计算机硬件组成和工作原理；4. 计算机操作系统的作用和分类。

教学方法1. 组织学生小组讨论，探讨计算机的应用领域；2. 展示计算机硬件的实物，让学生了解计算机的构造；3. 利用多媒体教具辅助讲解计算机工作原理；4. 分组进行操作系统的研究和比较。

教学技术1. 多媒体教具；2. 实物展示。

教学评价1. 学生参与讨论的活跃程度；2. 学生对计算机硬件组成和操作系统的理解程度；3. 学生通过小组研究掌握的知识；第二章：计算机网络教学目标1. 了解计算机网络的基本概念和分类；2. 研究计算机网络的发展历程和应用领域；3. 掌握计算机网络的工作原理和常见协议；4. 理解互联网的结构和功能。

教学内容1. 计算机网络的定义和分类；2. 计算机网络的发展历程和应用领域；3. 计算机网络的工作原理；4. 常见的网络协议；5. 互联网的结构和功能。

教学方法1. 利用多媒体教具介绍计算机网络的基本概念；2. 展示实例解释计算机网络的工作原理；3. 利用网络模拟软件进行实际操作；4. 分组进行互联网结构的分析和研究。

教学技术1. 多媒体教具；2. 网络模拟软件。

教学评价1. 学生对计算机网络基本概念的理解程度；2. 学生对计算机网络工作原理和常见协议的掌握程度；3. 学生通过互联网结构分析的研究成果。

第三章：信息安全与管理教学目标1. 了解信息安全的基本概念和分类；2. 研究信息安全的意义和风险；3. 掌握信息安全的保护措施和管理方法。

教学内容1. 信息安全的定义和分类；2. 信息安全的意义和风险；3. 信息安全的保护措施；4. 信息安全的管理方法。

第一章计算机及信息技术概述1.电子计算机的发展历程①1946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电子计算机发展时间：✧第一代 1946-1958 电子管计算机，主要应用科学计算和军事计算✧第二代 1958-1964 晶体管计算机，主要应用于数据处理领域✧第三代 1964-1971 集成电路计算机，主要应用于可科学计算，数据处理，工业控制等领域✧第四代 1971年以来超大规模集成电路，深入到各行各业，家庭和个人开始使用计算机2.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3.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。

（含义）A.运算速度快运算速度用MIPS(百万条指令每秒)来衡量，是计算机性能的指标之一B.计算精度高应用于数值计算C.具有逻辑判断能力信息检索、图形识别D.记忆性强E.可靠性高、通用性强应用于数据处理、工业控制、辅助设计（CAD）、辅助制造（CAM）办公自动化。

应用领域：1）数值计算（主要是科学研究等数学计算问题）2）数据及事务处理（非科技方面的数据管理和计算处理）3）自动控制与人工智能（多用于航空航天领域）4）计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助教学（CAI） 5）通信与网络4.计算机发展趋势：巨型化、微型化、网络化、智能化1、光计算机2、生物计算机3、量子计算机5.常用的数制基数：R进制的基数=R位权：在数制中，各位数字所表示值的大小不仅与该数字本身的大小有关，还与该数字所在的位置有关，我们称这关系为数的位权。

第一章计算机与信息技术§1．1计算机概述一、计算机的发展历程1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生第一台计算机ENIAC1．第一代：1946年—50年代中，电子管时代，有机器语言和汇编语言。

2．第二代：50年代中—60年代中，晶体管时代，使用操作系统，出现Fortran、COBOL、ALGOL 高级语言。

3．第三代：60年代中—70年代初：中小规模集成电路时代，用半导体存储器代替了磁芯存储器，使用了磁盘。

4．第四代：70年代初至今：大规模集成电路时代，开始引入光盘、优盘。

二、计算机的特点1．运算速度快2．计算机精确度高3．具有存储和逻辑判断能力4．有自动控制能力5．采用二进制表示数据三、计算机的分类1．按工作原理分类：电子数字计算机、电子模拟计算机2．按用途分类：通用计算机和专用计算机。

3．按规模分类：巨型机、小巨型机、大型主机、小型机、工作站、PC机四、计算机的应用1．科学计算2．数据处理和信息管理3．自动控制4．计算机辅助功能CAD：计算机辅助设计CIMS：计算机集成制造系统CAI：计算机辅助教学5．人工智能五、计算机的发展趋势巨型化、微型化、网络化、智能化和多媒体化。

§1．2信息与信息技术一、什么是信息信息就是收信者事先不知道的报道，数据是信息的具体表示形式，是信息的载体。

二、什么是信息技术信息技术是用于获取信息、传递信息、处理并再生信息的一类技术。

第一次信息革命是文字的使用，第二次信息革命是印刷术的发明，第三次革命是电话、广播、电视的使用，第四次革命是电子计算机与通信相结合的现代信息技术。

三、计算机中信息的表示1．二进制只有0、1逢二进一2．八进制3．十六进制B—二进制D—十进制O—八进制H—十六进制4．不同进制数据之间的转换5．西文字符的编码计算机系统中有两种重要的西文字符编码：ASCII和EBCDIC码（IBM大型机用）普通采用的是ASCII（美国信息交换标准代码），用一个字节表示一个字符，一个字节为8个二进制位，最高位为0，共有128个字符EBCDIC采用8位二进制表示256个字符6．汉字编码（1）国标码GB2312-80国标码收录了6763个汉字和682个字符，其中一级汉字3755个，按拼音顺序排列，二级汉字3008个，按部首顺序排列，所有汉字和字符组成一个94行（区号）和94列（位）的矩阵，第一个字对应的行号和列号合起来叫区位码。

第1章计算机基础知识1、信息是在自然界、人类社会和人类思维活动中普遍存在的一切物质和事物的属性。

信息技术是指人们获取、存储、传递、处理、开发和利用信息资源的相关技术。

2、数据，是指存储在某种媒体上可以加以鉴别的符号资料。

这里的符号包括文字、字母、数字、图形、音像、音频与视频等多媒体数据。

数据是信息的具体表现形式，是信息的载体，而信息是对数据进行加工得到的结果。

3、观念和价值是文化的核心部分，文化不是一个空洞的概念，它是经济基础、上层建筑和意识形态的复合体。

4、文化具有的基本属性：1、广泛性。

2、传递性。

3、教育性。

4、深刻性。

5、计算机文化：以计算机为核心，集网络文化、信息文化、多媒体文化于一体，并对社会生活和人类行为产生广泛、深远影响的新型文化。

6、计算机是一种具有计算、记忆和逻辑判断功能的机器设备。

它能接收数据，保存数据，按照预定的程序对数据进行处理，并提供和保存处理结果。

7、计算机的发展电子管计算机—晶体管计算机—集成电路计算机—超大规模集成电路计算机—新一代计算机。

8、计算机的特点：存储性、通用性、高速性、自动性和精确性。

9、计算机的分类：根据处理的对象划分模拟计算机、数字计算机和混合计算机根据用途划分专用计算机和通用计算机根据规模划分巨型机、大型机、中型机小型机、微型机和工作站（１）按处理对象划分：模拟计算机：专用于处理连续的电压、温度、速度等模拟数据的计算机。

数字计算机：用于处理数字数据的计算机。

混合计算机：模拟技术与数字计算灵活结合，输入和输出可以是数字数据或模拟数据。

（２）根据计算机的用途划分：通用计算机：适用于解决一般问题，其适应性强，应用面广。

专用计算机：用于解决某一特定方面的问题，应用于如自动化控制、工业仪表、军事等领域。

（３）根据计算机的规模划分：巨型机：用于承担重大的科学研究、国防尖端技术和课题及数据处理任务等。

如大范围天气预报、核能探索、研究洲际导弹和宇宙飞船等都离不开巨型机。