计算机文化基础复习之一.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,计算机文化基础第一部分,山东师范大学 鲁燃,基本概念及数据表示,数据与信息,数据与信息的关系,计算机基础知识,起源、发展、分类、特点、趋势等,计算机中的数据表示,表示单位,表示方法,数据,所谓数据，是指存储在某种媒体上可以加以鉴别的符号资料。,这里所说的符号，不仅指文字、字母和数字等，还包括了图形、图像、音频、视频等多媒体数据。,信息,关于信息的定义迄今仍是众说纷纭，专家、学者们从不同的角度给出了信息的不同定义。,控制论创始人美国数学家维纳认为：信息是我们在适应外部世界、感知外部世界的过程中与外部世界交换的内容。,而信息论的创始人美国数学家香农则认为：信息是能够用来消除不确定性的东西。,一般认为：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。,数据与信息的关系,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后得到的结果，它可以影响人们的行为、决策，或对客观事物的认知。,信息的符号化就是数据，信息是数据的逻辑意义,2011,真题,信息的符号就是数据，所以数据是信息的具体表示形式，信息是数据的,_,。,A.,数据类型,B.,数据表示范围,C.,逻辑意义,D.,编码形式,信息是自然界、人类社会和人类思维活动中普遍存在的一切物质和事务的属性。（）,A.,正确,B.,错误,本书中有三处出现数据的讲解,第一处：第一章,第二处：第六章,-,数据库,第三处：第九章,-,多媒体,信息技术,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。,包括微电子技术、新型元器件技术、通信技术、计算机技术、各类软件及系统集成技术、光盘技术、传感技术、人工智能技术和高清晰度电视技术等。,信息社会,信息社会也称信息化社会，是继工业化社会以后，以信息活动为社会发展的基本活动的新型社会形态。,在农业社会和工业社会中，物质和能源是主要资源，所从事的是大规模的物质生产,而在信息社会中，信息成为与物质和能源同等重要的第三资源，,信息高速公路,信息高速公路是美国政府于,1993,年提出的信息基础设施的通俗说法。,信息高速公路就是把信息的快速传输比喻为“高速公路”。,所谓“信息高速公路”，就是一个高速度、大容量、多媒体的信息传输网络。,网络用户可以在任何时间、任何地点以声音、数据、图像或影像等多媒体方式相互传递信息。,我国信息化建设情况,起步工程三金工程,金关、金桥、金卡,我国四大互联网络,中国科学技术网一,CSTNET,中国公用计算机互联网一,CHINANET,中国教育和科研计算机网一,CER-NET,中国金桥网一,CHINAGBN,计算机文化,文化即人类行为的社会化，是人类创造功能和创造成果的最高和最普遍的社会形式。,文化具有的基本属性,广泛性,传递性,教育性,深刻性,计算机文化,所谓计算机文化，就是以计算机为核心，集网络文化、信息文化、多媒体文化为一体，并对社会生活和人类行为产生广泛、深远影响的新型文化。,计算机技术概述之计算机的起源,实践基础、理论基础、社会应用的需求。,结绳、垒石或枝条,春秋时代就有用算筹计数的“筹算法”,算盘,欧洲学者的对数计算尺、机械计算机,巴贝奇（,Charles Babbage,）最先提出通用数字计算机的基本设计思想；发明了基于计算自动化的程序控制的分析机,布尔（,George,Boole,）提出的符号逻辑的思想,图灵机,计算机的起源,第一台真正意义上的电子计算机,ENIAC,（,Electronic Numerical Integrator And Calculator,）于,1946,年,2,月在美国的宾夕法尼亚大学正式投入运行。,计算机的发展,人们根据计算机采用的主要元器件的不同，将电子计算机的发展分为四代。,第一代（,1946,年,1956,年），电子管计算机,第二代（,1956,年,1964,年），晶体管计算机,第三代（,1964,年,1971,年），集成电路计算机,第四代（,1971,年现在），超大规模集成电路计算机,摩尔定律,是由英特尔（,Intel,）创始人之一戈登,摩尔（,Gordon Moore,）提出来的。,其内容为：当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔,18,个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。这一定律揭示了信息技术进步的速度。,计算机的特点,计算机的特点,高速性,存储性,通用性,自动性,精确性,计算机的分类,计算机的分类,按处理的对象划分,计算机按处理的对象划分可分为模拟计算机、数字计算机和混合计算机,根据计算机的用途划分,可分为专用计算机和通用计算机两种。,根据计算机的规模划分,计算机的规模用计算机的一些主要技术指标来衡量，如字长、运算速度、存储容量、输入和输出能力、价格高低等。目前一般把计算机分为巨型机、大型机、小型机、微型机和工作站等。,模拟和数字信号,数字信号指,幅度,的取值是离散的，幅值表示被限制在有限个数值之内。二进制码就是一种数字信号。二进制码易于用数字电路进行处理，所以得到了广泛的应用。,模拟信号，它不仅在幅度取值上是连续的，而且在时间上也是连续的。,本书中有关该问题的知识点,计算机分类,输入输出设备（,A/D D/A,）,声卡,调制解调器,计算机的应用,科学计算,与理论研究和科学实验一起成为当代科学研究的三种主要方法。,信息管理,信息管理是指以计算机技术为基础，对大量数据进行加工处理，形成有用的信息。,过程控制,过程控制又称实时控制，指用计算机及时采集检测数据，按最佳值迅速地对控制对象进行自动控制或自动调节。,计算机的应用,计算机辅助系统,计算机辅助系统是指通过人机对话，使计算机辅助人们进行设计、加工、计划和学习等工作。（,CAD,、,CAM,、,CAT,、,CAI,、,CBE,、,CIMS,等）,人工智能,人工智能（,AI,，,Artificial Intelligence,）是研究怎样让计算机做一些通常认为需要智能才能做的事情，又称机器智能,计算机网络与通信,计算机的发展趋势,巨型化,研制巨型计算机的技术水平是衡量一个国家科学技术和工业发展水平的重要标志。,微型化,微型化是指利用微电子技术和超大规模集成电路技术，把计算机的体积进一步缩小，价格进一步降低。计算机的微型化已成为计算机发展的重要方向。,智能化,智能化是指使计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力。计算机成为智能计算机，是目前研制的新一代计算机要实现的目标。,网络化,2011,真题,当前计算机正朝两级方向发展，即,_,。,A.,专用机和通用机,B.,微型化和巨型化,C.,模拟机和数字机,D.,个人机和工作站,2011,真题,51.,计算机的应用领域包括,_,计算机辅助系统和计算机网络与通信。,A.,高速运算、网络管理,B.,科学计算、信息管理,C.,过程控制、人工智能,D.,卫星发射、导弹控制,数据形式,数字,字符,声音,动画,图形（图像）,视频等,数制及其转换,基本概念,进位计数制：,用进位的方法进行计数的数制，简称进制。,数码：,一组用来表示某种数制的符号。如：,1,、,2,、,3,、,4,、,A,、,B,、,C,、,、,、,、,等。,基数：,数制所使用的数码个数。常用“,R”,表示，称,R,进制。如二进制的数码是：,0,、,1,，那么基数便为,2,。,位权：,指数码在不同位置上的权值。在进位计数制中，处于不同数位的数码代表的数值不同。例如十进制数,111,，个位数上的,1,权值为,10,0,，十位数上的,1,权值为,10,1,，百位数上的,1,权值为,10,2,。以此推理，第,n,位的权值便是,10,n-1,如果是小数点后面第,m,位，则其权值为,10,m,。,位权举例,对于十进制数：,300,50,3,0.1,3*,10,2,5*,10,1,3*,10,0,1*,10,-1,3 5 3.1,常用的进位计数制,十进制（,Decimal System,）,十进制数是人们最熟悉的一种进位计数制，它由,0,、,1,、,2,、,、,8,、,9,这,10,个数码组成,基数为,10,十进制的特点为：逢十进一，借一当十。,一个十进制数各位的权是以,10,为底的幂。,常用的进位计数制,二进制（,Binary System,）,由,0,、,1,两个数码组成,基数为,2,二进制的特点为：逢二进一，借一当二。,一个二进制数各位的权是以,2,为底的幂。,常用的进位计数制,八进制（,Octal System,）,由,0,、,1,、,2,、,3,、,4,、,5,、,6,、,7,这,8,个数码组成,基数为,8,八进制的特点为：逢八进一，借一当八,一个八进制数各位的权是以,8,为底的幂。,常用的进位计数制,十六进制（,Hexadecimal System,）,由,0,、,1,、,2,、,、,9,、,A,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,这,16,个数码组成,基数为,16,十六进制的特点为：逢十六进一，借一当十六,一个十六进制数各位的权是以,16,为底的幂,2012,真题（双选）,下列四组数依次为二进制、八进制和十六进制，不符合要求的是,_,。,A.11,，,78,，,19 B.10,，,77,，,1A,C.12,，,80,，,FF D.11,，,77,，,1B,2.,某种数制每位上所使用的数码个数称为该数制的,_,。,A.,基数,B.,位权,C.,数值,D.,指数,两种数制表示方法,把一串数用括号括起来，再加这种数制的下标。,用进位制的字母符号,B,（二进制）、,O,（八进制）、,D,（十进制）、,H,（十六进制）来表示。,10H=(10),16,，,100100B=,(100100),2,120,O,=(120),8,二进制、八进制、十六进制数转化为十进制数,对于任何一个二进制数、八进制数、十六进制数，均可以先写出它的,位权展开式,，然后再按十进制进行计算即可将其转换为十进制数。,例如：,（,1111.11,）,2,=12,3,+12,2,+12,1,+12,0,+12,-1,+12,-2,=15.75,（,A10B.8,）,16,=1016,3,+116,2,+016,1,+1116,0,+816,-1,=41 227.5,十进制数转化为其他进制数,十进制数的整数部分和小数部分在转换时需作不同的计算，分别求值后再组合。,基本规则：,整数部分：除基取余，逆序排列,小数部分：乘基取整，顺序排列,整数部分采用除,基,取余法，即逐次除以,基数,，直至商为,0,，得出的余数倒排，即为相应进制各位的数码。小数部分采用乘,基,取整法，即逐次乘以,基数,，从每次乘积的整数部分得到相应进制数各位的数码。,将十进制数,100.,6875,转化为二进制数,由上得出，,100D=1100100B,100,2,50,2,3,2,12,2,6,2,25,2,1,2,0,0,0,1,1,0,0,1,基数,余数,整数,小数部分,十进制数,0.6875,转换为二进制数。,0.68752=1.3750,整数,1 a,-1,0.37502=0.7500,整数,0 a,-2,0.752=1.5,整数,1 a,-3,0.52=1.0,整数,1 a,-4,由上得出，,0.6875D=0.1011B,。,将整数和小数部分组合，得出：,100.,6875,D=1100100.1011B,。,二进制数转换成八（十六）进制数,方法：,二进制转八进制：,三位合一,二进制转十六进制：,四位合一,将二进制数从小数点开始，对二进制整数部分向左每,3,（,4,）位分成一组，不足,3,（,4,）位的向高位补,0,；对二进制小数部分向右每,3(4),位分成一组，不足,3(4),位的向低位补,0,凑成,3(4),位。每一组有,3(4),位二进制数，分别转换成八,(,十六,),进制数码中的一个数字，全部连接起来即可。,例题,把二进制数,11111101.101,转化为八进制数,将,10110001.101B,转换为十六进制数,二进制,3,位分组,0,11,111,101,101,转换为八进制数,3,7,5,5,二进制,4,位分组,1011,0001,101,0,转换为十六进制数,B,1,A,二、八、十、十六进制之间对应关系,0,1,10,11,100,101,110,111,1000,1001,1010,1011,1100,1101,1110,1111,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F,八（十六）进制数转换成二进制数,方法,八进制转二进制：,一位拆三位,十六进制转二进制：,一位拆四位,举例：,将,B1.AH,转换为二进制数,二进制,4,位分组,B,1,A,转换为二进制数,1011,0001,1010,习题,1.,将十进制数,117,转换成二进制数为,。,A,）,1110111B,）,1110101 C,）,1010111 D,）,1011101,2,与十六进制数,168,相等的十进制数为,。,A,）,360 B,）,298 C,）,361 D,）,398,3,与十进制数,99,等值的是,。,A,）,(1000011),2,B,）,(36),1 6,C,）,(163),1 6,D,）,(143),8,4,下列各种进制的数中最大的数是,。,A,）,101001,B,B,）,52,O,C,）,2B,H,D,）,44,D,5.,下列可能是八进制数的是,。,A,）,345 B,）,1A2 C,）,7654 D,）,581,6.,八进制数,3246,，其中,2,所在位置的权是,。,二进制的运算规则,1.,算术运算规则,加法规则：,0+0=0,；,0+1=1,；,1+0=1,；,1+1=10,（向高位有进位）；,减法规则：,0,-,0=0,；,10,-,1=1,（向高位借位）；,1,-,0=1,；,1,-,1=0;,乘法规则：,00=0,；,01=0,；,10=0,；,11=1,除法规则：,0/1=0,；,1/1=1,二进制的运算规则,2.,逻辑运算规则,与运算（,AND,）：,00=0,；,01=0,；,10=0,；,11=1;,或运算（,OR,）：,00=0,；,01=1,；,10=1,；,11=1;,异或运算（,XOR,）：,00=0,；,01=1,；,10=1,；,11=0;,非运算,NOT,）：,例题,1.,执行,01010101+10010010,二进制算术加运算，其运算结果是,。,A,）,00010000 B,）,11000111,C,）,11100111 D,）,11101011,2.,执行,01010101,10010010,二进制逻辑或运算，其运算结果是,。,A,）,00010000 B,）,11000111,C,）,11010111 D,）,11101011,3.,二进制数减法运算,111011-100110=,。,算术、逻辑运算举例,算术加运算：,01010101,+10010010,11100111,逻辑或运算：,01010101,V,10010010,11010111,逻辑与运算：,01010101,10010010,00010000,逻辑异或运算：,01010101,10010010,11000111,算术减运算：,111011,-,100110,010101,2011,年真题,1.,二进制数,1011.11,的等值十进制为,_,。,2.,十进制数,0.6875,转换为二进制数为,_,。,3.,执行逻辑与运算,1010111010110001,，其运算结果为,_,。,4.,执行运算,01010100,01010011,，其运算结果为,_,。,几个数据存储单位,字节,Byte,7 6 5 4 3 2 1 0,位Bit,1KB=1024B=2,10,B,1MB=1024KB=2,20,B,1GB=1024MB=2,30,B,1TB=1024GB=2,40,B,1PB=1024TB=2,50,B,二进制数中的一位,0,或,1,。用,b,来表示,8,个二进制位,。,计算机存储数据的基本单位。,字（,Word,）：,计算机处理数据时，,CPU,通过数据总线一次存取、加工和传送的数据称为字,（一个字由若干个字节组成）,基本概念及数据表示,数据表示的最小单位：,位,（,bit,）,数据,存储,的最基本单位：,字节,（,Byte,）,计算机,处理,数据的基本单位：,字,（,word,）,2012,真题,3.,存储容量,1TB,等于,_,。,A.1024KB B.1024MB C.1024GB D.2048MB,计算机中的信息表示,2011,真题,计算机中的指令和数据采用,_,存储。,A.,十进制形式,B.,八进制形式,C.,十六制形式,D.,二进制形式,数据表示方法,数值表示,-BCD,码,字符,-ASCII,码,汉字,-,国标码、输入码、字形码、机内码,音频、图像、视频,-,数据表示方法,数值,十二进制转换,西文字符,ASCII,码,汉字,输入码机内码转换,声音、图像,模数转换,二十进制转换,西文字形码,汉字字形码,数模转换,内,存,输入,设备,输出设备,数值,西文字符,汉字,声音、图像,二进制,数值表示,在计算机中，所有数据都以二进制的形式表示。,数的正负号也用“,0”,和“,1”,表示。,通常规定一个数的最高位作为符号位，“,0”,表示正，“,1”,表示负。,如：,符号数：,10000001,，表示,-1,无符号数：,10000001,，表示,129,BCD,码或,8421,编码,为了在计算机的输入输出操作中能直观迅速地与常用的十进制数相对应，习惯上用二进制代码表示十进制数，这种编码方法简称,BCD,码或,8421,编码,。例如，对于,(239),10,的编码如下,：,十进制数,2,3,9,8421,编码,0010,0011,1001,说明,8,位无符号二进制数表示数的范围：,0,255,即,00000000,11111111,N,位无符号二进制数表示数的范围：,0,2,N,-1,ASCII,码,字母、数字、标点符号和一些特殊符号,标准,ASCII,码,7,位二进制字符编码；,最高位为,0,；,可以表示,128,个字符。,空格,20H,32,0,9,30H,39H 48,57,A,Z,41H,5AH 65,90,a,z,61H,7AH 97,122,ASCII,码练习,1.,下列字符中，,ASCII,码值最大的是,。,A,）,9 B,）,A C,）,d D,）,D,2,已知小写英文字母“,h”,的十六进制,ASCII,码值是,68H,，则小写字母“,j”,的十六进制,ASCII,码值是,大写字母“,J”,的十六进制,ASCII,码值是,）,6AH B,）,70H,）,4AH D,）,38H,3.,标准,ASCII,码是用,(),位二进制进行编码。,4.,在微型计算机中，应用最为广泛的字符编码是,。,A,）,ASCII,码,B,）,BCD,码,C,）汉字编码,D,）原码,5.,按对应的,ASCII,码比较,“F”,比“,Q”_,。,2011,真题,3.7,位标准,ASCII,码，用一个字节表示一个字符，并规定其,_,。,A.,最到位为,1,B.,最高位为,0,C.,最低位为,1,D.,最低位为,0,汉字处理之交换码（国标码）,汉字交换码：,由于汉字数量极多，一般用连续的两个字节（,16,个二进制位）来表示一个汉字。,1980,年，我国颁布了第一个汉字编码字符集标准，即,GB2312-80,信息交换用汉字编码字符集基本集,，该标准编码简称,国标码,，是我国大陆地区及新加坡等海外华语区通用的汉字交换码。,GB2312-80,收录了,6763,个汉字，以及,682,符号，共,7445,个字符，奠定了中文信息处理的基础。,汉字中一级汉字（常用汉字）,3755,个，二级汉字（非常用汉字）,3008,个,2011,真题,6.,国际码,GB231280,是国家制订的汉字,_,标准。,汉字处理之,区位码,区位码共分,94,个区，用,01,94,表示。,每个区分成,94,位，也用,01,94,表示。,一个汉字或字符用二位区码跟二位位码表示，即区位码是四位码，当区码或位码是,1,9,时，应用,01,09,表示。,一个区位码只对应一个汉字或字符，是无重码的,GBK18030,编码,GBK18030,编码完全兼容,GB2312-80,标准，是在,GB2312-80,标准基础上的内码扩展规范，共收录了,27484,个汉字，同时收录了藏文、蒙文、维吾尔文等主要的少数民族文字,汉字处理之机内码,机内码是计算机内处理汉字信息时所用的汉字代码。,在汉字信息系统内部，对汉字信息的采集、传输、存储、加工运算的各个过程都要用到机内码。,机内码是真正的计算机内部用来,存储和处理,汉字信息的代码。,区位码、国标码、机内码,国标码,=,（,区位码的十六进制表示,）,+2020H,机内码,=,国标码,+8080H,=,（,区位码的十六进制表示,）,+A0A0H,。,区位码、国标码、机内码转换,以汉字“大”为例,“,大”字的区内码为,2083,1,、区号为,20,，位号为,83,2,、将区位号,2083,转换为十六进制表示为,1453H,3,、,1453H,2020H,3473H,，得到国标码,3473H,4,、,3473H,8080H,B4F3H,，得到机内码为,B4F3H,汉字处理之字型码,所谓汉字字形码实际上就是用来将汉字显示到屏幕上或打印到纸上所需要的图形数据。,汉字字形码记录汉字的外形，是汉字的输出形式。记录汉字字形通常有两种方法：点阵法和矢量法，分别对应两种字形编码：点阵码和矢量码。,所有的不同字体、字号的汉字字形构成汉字库。,汉字处理之字型码,00001000,，,00001000,，,00001000,，,00001000,，,00011000,，,00100100,，,01000010,，,10000001,汉字处理之字型码,矢量表示法的汉字字形通过坐标的平移，缩放和旋转等方法可以获得高质量的，美观的字形效果，还可以通过不同的算法对汉字矢量进行左右倾斜、弯曲、对称和投影等变换，获得变化无穷的艺术汉字效果。,但是因为组成每个汉字的笔画数不同，不同汉字抽取的特征也有很大的差别，,所以每个汉字字形在矢量汉字库中所占的大小不一样,，从矢量汉字库中读取汉字字形信息要比从点阵汉字库中读取汉字形信息复杂得多,汉字处理之输入码,汉字输入码分类,数字码（或流水码）如：电报码、区位码,优点：无重码，不仅能对汉字编码，还能对各种字母、数字符号进行编码。,缺点：是人为规定的编码，属于无理码，只能作为专业人员使用。,音码 如：全拼、双拼、微软拼音,优点：简单易学。,缺点：汉字同音多，所以重码很多，输入汉字时要选字。,汉字处理之输入码,形码 如：五笔字型、表形码、大众码、四角码,优点：不考虑字的读音，见字识码，一般重码率较低，经强化训练后可实现盲打。,缺点：拆字法没有统一的国家标准，拆字难，编码规则繁，记忆量大。,音形码 如：声形、自然码、钱码,优点：利用音码的易学性和形码可有效减少重码的优点。,缺点：既要考虑字音，又要考虑字形，比较麻烦。,汉字处理过程,矢量码,2011,真题,4.,用于在计算机内部存储、处理汉字的编码称为汉字,_,。,A.,交换码,B.,机内码,C.,字型码,D.,输入码,字符存储空间,一个,ASCII,字符占一个字节,一个汉字占两个字节,Unicode,是一种在计算机上使用的字符编码。它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码，以满足跨语言、跨平台进行文本转换、处理的要求。,目前的用于实用的,Unicode,版本对应于,UCS-2,，使用,16,位的编码空间。也就是每个字符占用,2,个字节。,图形在计算机中必须表,示成“,0”,和“,1”,串，才能,存储和传输。,位图,矢量图,图形和视频表示,分辨率,800600,的屏幕有,480 000,个像素，即需要,480 000,个比特来存储一个黑白位图。,计算机屏幕是由一个个像素组成的，像素的黑白不同则组成了一幅幅计算机黑白画面。而我们存储黑白位图时，只需存储计算机屏幕上所有像素的黑白即可，可以用“,0”,代表白，“,1”,代表黑。,位图,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,0,0,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,“,0”,代表白，“,1”,代表黑,用数字,0,和,1,的组合即可存储和传输这个“土”字,位图灰度图像,用不同程度的灰色来表示位图，这种图像看起来像黑白,照片，比黑白位图真实。灰度的级别越多，图像越真实。,计算机常用,256,级灰度显示图像，每个像素可以选择,256,级灰度中的任何一种，但是这也增加了存储所需的容量。,计算机存储,256,级灰度需要,8,比特，而黑白图像仅需一个比特。,位图彩色图像,现在图像更多是彩色的，有,16,色、,256,色和,24,位图像（真彩色,图像）等，像素分别可以选择,16,种、,256,种和,224,种色彩，,每个像素需要,4,个比特、,8,个比特和,24,个比特来存储，,因而所需存储容量分别是黑白图像的,4,倍、,8,倍和,24,倍。,总结,位图图像的分辨率越高，图像的存储容量就越大；,图像中可能出现的颜色种数越多，存储容量就越大。,例题,一幅分辨率为,800*600,的黑白图像,一幅分辨率为,800*600,的,16,色彩色图像,一幅分辨率为,800*600,的,24,位彩色图像,800*600*1/8=60000,字节,800*600*4/8=240000,字节,800*600*24/8=,求,一幅分辨率为,640*480,的,256,色彩色图像的存储空间为多少,MB,？,矢量图,矢量图由一系列可重构图像的指令组成。在创建,矢量图时，计算机把不同颜色的线和图形转换成能,够重构的指令，计算机存储的是指令而非真正的图像。,矢量图的优点,矢量图的存储空间比位图小，其大小决定于图像的复杂性。图像越复杂，指令越多，存储空间就越大。使用矢量图像软件可以方便地修改图像。位图放大后，细节就会令人感觉很“粗”，而矢量图放大后细节仍然精细。,位图,矢量图,JPEG,、,PCX,、,BMP,、,PSD,、,PIC,、,GIF,和,TIF,WMF,、,DXF,、,MGX,、,CGM,数字视频是由一系列的帧组成，每一帧都是一幅静止的位图图片，视频每秒钟显示大于,25,帧图片。位图是静态的，而视频是动态的，这是由于人眼看到每一幅图像时会产生视觉暂留。如果在视觉暂留退去之前显示下一幅图片，人们就会感觉到动态的效果。,数字视频,例题,有,一段采用（,25,帧,/s,）,的,5S,钟的视频，视频中的图像均采用分辨率,640*480,像素的,16,位彩色图像，求这段视频所需要的存储空间是多少,MB,？,25*5=125,640*480*16/8=614400B,125*614400/1024/1024=73.2 MB,声音系统,音频信号是连续的模拟信号，而电脑处理的只能是数字信号，因此，电脑要对音频信号进行处理，首先必须进行模,/,数（,A/D,）的转换。,这个转换过程实际上就是对音频信号的,采样和量化,过程，即把时间上连续的模拟信号转变为时间上不连续的数字信号,只要在连续量上等间隔地取足够多的点，就能逼真地模拟出原来的连续量。这个“取点”的过程我们称为,采样（,Sampling,）,采样精度越高（“取点”越多）数字声音越逼真，,所需的存储空间越大。,模拟信号与数字信号,模拟信号：连续、平滑变化的量叫模拟信号。,数字信号：模拟量经量化后得到的离散的信号。,本书中有关该问题的知识点,计算机分类,输入输出设备（,A/D D/A,）,声卡功能,调制解调器,声音数字化,量化分级越密，声音越真实，所需存储空间越大。常见的量化位数有,8,位，,16,位，,32,位。,存储量采样频率*量化位数*声道数*时间,/8,256,0,200,例题,存储一段时间为,5,秒钟的,16,位的采样频率为,22KHz,的单声道的声音，需要多少存储空间？,22*1000*16*5*1/8/1024,220KB,视频和音频数据的压缩和解压缩技术,将模拟信号转换成计算机能识别和处理的数字信号，数字化声音、图像和视频的数据量非常大。,存储和传输需要很大的空间和时间，须对多媒体数据进行压缩编码，才能适合多媒体信息的处理。,常用压缩标准,JPEG,是适合于静态图像数据压缩的国际标准。,MPEG,压缩标准是由,MPEG,专家组针对运动图像而设计的，,MPEG,标准包括,MPEG,视频、,MPEG,音频和,MPEG,系统三部分,常见多媒体文件,常见音频文件格式,WAV,、,WMA,、,MP3,、,MIDI,常见动态视频文件格式,AVI,、,MPG,、,MPEG,、,DAT,、,WMV,、,ASF,、,MOV,常见静态图像文件格式,BMP,、,JPEG,（,JPG,）、,GIF,、,TIF,、,PSD,、,PNG,数据处理（信息管理）,不同的数据形式有不同的处理方法,字处理软件，如：,Word,电子表格，如,Excel,演示文稿软件，如：,PowerPoint,网页制作软件，如,FrontPage,音频、视频、动画、图片处理软件，如：,GoldWave,、,premiere,、,Flash,、,PhotoShop,等,2012,真题（填空）,1.,计算机中的所有信息在计算机内部都是以,_,表示的。,2.,世界上第一台电子计算机,ENIAC,诞生于,_,年。,3.,计算机的算法具有可行性、有穷性、,_,和输入,/,输出。,5.,机器语言中每一个语句又称为,_,。,6.,一个字节（,BYTE,）占,_,个二进制位。,2012,真题（判断）,71.,计算机硬件一般包括中央处理器和外部设备。（）,A.,正确,B.,错误,72.ASCII,码在计算机中表示方式为,1,个字节。（）,A.,正确,B.,错误,73.,磁盘是一种输入输出设备。（）,A.,正确,B.,错误,计算机系统,计算机系统可分为：,硬件系统,软件系统,真题,计算机系统由,_,。（,2012,）,A.,主机和系统软件组成,B.,硬件系统和应用软件组成,C.,微处理器和软件系统组成,D.,硬件系统和软件系统组成,一个完整的计算机系统由,_,两大部分组成。（,2011,）,A.,主机,B.,硬件系统,C.,外部设备,D.,软件系统,计算机系统,计算机工作原理,计算机硬件系统,计算机软件系统,计算机工作原理,指令,是指示计算机执行某种操作的命令，它由一串二进制数码组成，这串二进制数码包括,操作码,和,地址码,两部分。,操作码,规定了操作的类型，即进行什么样的操作；,地址码,规定了要操作的数据（操作对象）存放在什么地址中，以及操作结果存放到哪个地址中去。,指令系统,一台计算机有许多指令，作用也各不相同。,所有指令的集合称为计算机指令系统。计算机系统不同，指令系统也不同，目前常见的指令系统有复杂指令系统（,CISC,）和精简指令系统（,RISC,）。,“,存储程序,”,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,”,工作原理。,“,存储程序,”,工作原理是美籍匈牙利科学家,冯,诺依曼,（,Von Neumann,）提出来的，故称为冯,诺依曼原理，其基本思想是存储程序与程序控制。,存储程序是指人们必须事先把计算机的执行步骤序列（即程序）及运行中所需的数据，通过一定方式输入并存储在计算机的存储器中；程序控制是指计算机运行时能自动地逐一取出程序中的一条条指令，加以分析并执行规定的操作。,到目前为止，尽管计算机发展到了第四代，但其基本工作原理仍然没有改变。,计算机的工作过,程,计算机的工作过程可以归结为以下几步：,取指令。即按照指令计数器中的地址，从内存储器中取出指令，并送到指令寄存器中。,分析指令。即对指令寄存器中存放的指令进行分析，确定执行什么操作，并由地址码确定操作数的地址。,执行指令。即根据分析的结果，由控制器发出完成该操作所需要的一系列控制信息，去完成该指令所要求的操作。,上述步骤完成后，指令计数器加,1,，为执行下一条指令做好准备。,计算机硬件系统,冯,诺依曼,（,Von Neumann,）,提出的存储程序工作原理决定了计算机硬件系统由以下五个基本部分组成。,硬件系统五大组成部分框图,CPU,、外部设备（外设、,I/O,设备）、主机,硬件,指的是计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种计算机部件和计算机设备。这些部件和设备依据计算机系统结构的要求，构成一个有机整体，称为计算机硬件系统。,未配置任何软件的计算机叫,裸机,，它是计算机完成工作的物质基础。,计算机硬件系统,计算机硬件系统,输入设备,主要功能是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，通过输入接口输入到计算机的存储器中，供,CPU,调用和处理。,常用的输入设备有：鼠标器、键盘、扫描仪、数字化仪、数码摄像机、条形码阅读器、数码相机,、,A/D,转换器等,运算器,负责对信息进行加工和运算（算术运算和逻辑运算。参加运算的数（称为操作数）由控制器指示从存储器或寄存器中取出到运算器。,计算机硬件系统,控制器,是整个计算机系统的控制中心，它指挥计算机各部分协调工作，保证计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊地进行操作及处理。,控制器从内存储器中顺序取出指令，并对指令代码进行翻译，然后向各个部件发出相应的命令，完成指令规定的操作。,控制器是指挥和控制计算机各个部件进行工作的“神经中枢”。,CPU,通常把控制器和运算器合称为中央处理器（，,Central Processing Unit,）。,它是计算机的核心部件。,计算机硬件系统,存储器,是具有“记忆”功能的设备，由具有两种稳定状态的物理器件（也称为记忆元件）来存储信息。记忆元件的两种稳定状态分别表示为“,0”,和“,1”,。,存储器是由成千上万个“存储单元”构成的，每个存储单元存放一定位数（微机上为,8,位）的二进制数，每个存储单元都有唯一的地址。,存储器,“存储单元”是基本的存储单位，不同的存储单元是用不同的地址来区分的。,计算机采用按地址访问的方式到存储器中存数据和取数据，计算机中的程序在执行的过程中，每当需要访问数据时，就向存储器送去指定位置的地址，同时发出一个“存”命令或者“取”命令（,伴,以待存放的数据）。,存储器分类,存储器分为两大类：,内存储器和外存储器，简称内存和外存。内存储器又称为主存储器，外存储器又称为辅助存储器。,计算机硬件系统,存储器,内存储器,外存储器,ROM（Read Only Memory）,RAM（Random Access Memory）,Cache,磁盘（硬盘、软盘）,光盘（,CD-ROM,、,CD-RW,、,DVD,、,MO,）,闪存（,CF,卡、,MMC,卡、,SD,卡）,磁带,内存储器,:ROM,、,RAM,和,Cache,计算机处理的数据和执行的指令都来自内存。,只读存储器（,ROM,）：,ROM,中的数据或程序一般是在将,ROM,装入计算机前事先写好的。,一般情况下，计算机工作过程中只能从,ROM,中读出事先存储的数据，而不能改写。,ROM,常用于存放固定的程序和数据，并且断电后仍能长期保存。,ROM,的容量较小，一般存放系统的基本输入输出系统（,BIOS,）等。,内存储器,:ROM,、,RAM,和,Cache,随机存储器（,RAM,）：,随机存储器的容量与,ROM,相比要大得多，目前微机一般配置,2-4 GB,左右。,CPU,从,RAM,中既可读出信息又可写入信息，但断电后所存的信息就会丢失。,微机中的内存一般指随机存储器（,RAM,）。,目前常用的内存有,SDRAM,、,DDR SDRAM,、,DDR2,、,DDR3,等。,内存储器,:ROM,、,RAM,和,Cache,高速缓存（,Cache,）：,随着,CPU,主频的不