信息技术与计算机文化思维导图

随着2l世纪的到来，人类已步入信息社会，信息产业正逐渐成为全球经济的主导产业。以计算机为核心的信息技术已经广泛地应用于社会生活和国民经济的各个领域，给人类生活带来了前所未有的深刻变革。信息同物质和能源一起，组成了人类社会物质文明的三大要素。信息技术已成为衡量一个国家科技实力和综合国力的关键技术之一。

信息技术与计算机文化

• 1.1.1 信息与数据
  • 1 信息是能够用来消除不确定性的东西
  • 2 信息是一切物质和事物的属性
  • 3 数据：存储在某种媒体上可以加以鉴别的符号资料
    • 符号 文字 字母 数字 图形 图像 音频 视频等多媒体数据
  • 4 数据是信息的具体表现形式，是信息的载体
    • 信息是对数据加工后得到的结果
• 1.1.2 信息技术
  • 信息技术是指人们获取，存储，传递，处理，开发，利用信息资源的相关技术
  • 传感技术，计算机技术，通信技术，和网络技术是主导技术
  • 信息的符号化就是数据
• 1.1.4 计算机文化
  • 20世纪80年代初 科学家提出了计算机文化的观念
• 1.2.1 计算机的起源与发展
  • 第一台计算机ENIAC 1946年诞生 采用十进制计算 真空电子管
  • 四代计算机
  • （1946-1956）电子管计算机
  • （1956-1964）晶体管计算机
  • （1964-1971）集成电路计算机
  • （1971-现在）超大规模集成电路计算机
• 1.2.2计算机的特点及分类
  • 1 计算机的特点：运算速度快 计算精度高 存储容量大：计算机的存储性是计算机区别于其它计算工具的重要特征
  • 具有逻辑判断能力 工作自动化 通用性强
  • 2 根据用途划分：专用计算机 通用计算机
• 1.2.3计算机的应用
  • 计算机的应用：科学计算 信息管理 过程控制
  • 人工智能：开发了：专家系统，自然语言理解，博弈和机器人
• 1.2.4计算机的发展趋势
  • 巨型化，微型化，网络化，智能化
• 1.3.2数值及其转换
  • 用进位的原则进行计数称为进位计数制，简称数制 （8进制和16进制）
  • 数码：用来表示某种数制的符号
  • 基数：数制所使用的数码个数
  • 位权：指数码在不同位置上的权值
• 1.3.3信息的编码
  • 1 单位：位（bit简记b是最小单位） 2 字节(byte简记B 1B＝8bit)基本单位 常用单位 KB MB GB TB
  • 3 字：计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数称为字长
    • 字长越长，零度越快，精度越高
  • 数制的表示：二进制
    • 通常规定一个数的最高位作为符号位
  • 文字信息的表示：数值数据，非数值数据
  • 字符编码：ASCII码（7位ASCII码为标准ASCII码）
    • 7位ASCII码用一个字节（8位）表示一个字符
  • 1 汉字交换码：一般用连续的两个字节（16位）来表示一个汉字
    • （GB2312-80）国标码
  • 2 汉字机内码：计算机唯一识别的汉字编码
    • 在计算机内部表示汉字时，把交换码（国标码）两个字节的最高位改为1称为机内码
  • 3 汉字字形码：汉字库存放的字形码
    • 是用来将汉字显示和打印
  • 点阵码：点阵越大，字越清晰，放大缩小会失帧
    • 矢量码：放大缩小不失帧
  • 4 汉字输入码：也称汉字外部码（外码）
    • 音码，形码（主流）
  • 5 区位码：没有重码
• 1.4计算机系统
  • 一个完整的计算机系统由硬件和软件系统两大部分组成
• 1.4.1计算机工作原理
  • 1 指令：包括操作码 地址码
    • 操作码：规定了操作的类型地址码：规定了要操作的对象放在什么地址中
  • 采用二进制的原因：系统简单稳定，物理实现容易
  • 2 "存储程序的"工作原理：计算机能够自动完成运算或处理过程的基础是“存储程序的工作原理”
  • 冯诺依曼的基本思想 存储程序和控制程序（程序，存储，控制）
  • 3 计算机的工作过程：取指令，分析指令，执行指令
• 1.4.2计算机硬件系统
  • 未配置任何软件的计算机叫裸机
  • 1 输入设备：把原始数据和处理这些数据的程序转换为计算机能够识别的二进制代码
    • 常用输入设备：鼠标，键盘，数字化仪（A/D转换器 麦克风）
  • 2 运算器：运算器由算数逻辑运算单元和寄存器等组成
    • 运算器负责对信息进行加工和运算
  • 3 控制器：控制，指挥，协调。对指令代码进行翻译
    • 通常把控制器和运算器合称为中央处理器（CPU）
  • 4 存储器：存储器由成千上万个存储单元构成（每个存储单元都有唯一的编号）
    • 存储器分为内存和外存
      • 内存储器又称为主存储器
        • 外存储器：辅助存储器
  • 内存：1内存是CPU可直接访问的存储器 2 当前正在运行的程序和数据都必须存放在内存中 3内存储器和CPU一起构成了计算机的主机部分
  • 只读存储器(ROM):只能读不能写，断电后数据不丢失
  • 随机存储器(RAM)：可读可写，断电后数据丢失
  • 高速缓存（Cache）：又称高速缓冲存储器，解决cpu和内存之间速度不匹配的问题
  • 外存：长久保存，储存容量大，价格便宜 缺点：速度慢
  • 5 输出设备：常用的输出设备显示器打印机，音响
    • 磁盘驱动器，触摸屏（既可以看做输入设备也可以看做输出设备）
• 1.4.3计算机软件系统
  • 1计算机软件系统：软件是指使计算机运行所需的程序数据和有关文档的总和
    • 解决某一种具体问题的指令序列称为程序
  • 2 计算机软件通常分为系统软件和应用软件
  • 操作系统：是用户和计算机硬件系统之间的接口
    • 操作系统是最基本的（核心）系统软件
  • 语言处理程序
  • 系统支撑和服务程序
  • 数据库管理系统
  • 应用软件：为解决计算机各类应用问题而编写的软件称为应用软件
  • 3程序设计语言：机器语言，汇编语言和高级语言三个阶段
  • 机器语言：是计算机系统唯一识别的
    • 缺点：程序难度大，直观性差，容易出错。修改调试不方便
      • 优点 程序运行速度快
  • 汇编语言：汇编语言是机器语言的符号化用一种助记符来代替操作码
    • 汇编语言比机器语言直观，容易记忆和理解
  • 机器语言和汇编语言都称为低级语言
  • 高级语言：Fortran Pascal C Basic
    • 高级语言可分为两类，分别是解释型和编译型
  • 1) 解释程序：解释程序对源程序是一边翻译一边执行并不产生目标程序
  • 2) 编译程序:翻译成与之等价的用机器语言表示的目标程序 缺点是执行速度慢
• 1.5.2微机的主要性能指标(计算机)
  • 主频：CPU主频即时钟频率 主频的单位是 赫兹hz
  • 字长:越长越快
  • 内核数:所谓多核心处理器就是在一块儿CPU基板上集成两个或以上的处理器核心
  • 内存容量
  • 运算速度
• 1.5.3常见微型计算机的硬件设备
  • 1. 微处理器:CPU 是将运算器，控制器和高速缓存集成在一起的超大规模集成电路芯片
  • 2. 存储器:内存
  • 3. 光盘存储器
    • 只读光盘存储器(CD-ROM DVD)
      • 追记型光盘(CD-ROM WRONG)
        • 可改写型光盘(CD-RW MO)
  • 4. 微机常见的总线标准
    • 总线(Bus)计算机各功能部件之间传送信息的公共通信干线
  • 数据总线
  • 地址总线
  • 控制总线
  • 5. 显示系统 显示系统是微机中最基本的(最重要的)也是必备的输出设备
    • 有阴极射线管显示器，液晶显示器
  • 6.打印机的分类 点阵式打印机 喷墨式打印机 激光打印机
• 冯诺依曼
  • 二进制
  • 五个计算机基本组成
  • 子主题
• 计算机辅助系统
  • 辅助设计(CAD)
  • 辅助制造(CAM)
  • 辅助教育(CBE)
  • 计算机辅助教学(CAI)
  • 管理教学(CMI)
  • 辅助测试(CAT)
  • 制造系统（CIMS）