第1章信息技术概述

本章教学目标?知道信息技术及其发展。?初步理解冯·诺依曼计算机设计思想。?理解计算机的硬件组成。?理解二进制数和信息编码。?理解计算机软件的分类。?知道软件著作权保护及共享软件相关概念。

1.1.1信息技术及其发展

信息的定义与特征信息技术的关键阶段：古代（文字、书信）近代（电报、ENIAC）现代（网络、光纤、卫星）核心技术：通信、计算机、控制（3C）

1.1信息技术

信息同数据、知识、消息、信号的关系①数据是反映客观事物属性的原始事实；信息是由原始数据经过处理加工，按特定的方式组织起来，对人们有价值的数据集合。信息通过具体的数据形式被存储和传输，因此数据可看作信息的载体。②知识是经过加工并经过实践检验的条理化信息，信息是知识的基础，但并非所有的信息都是知识。③消息是信息的外表，信息是消息的内涵。④信号是信息的载体，信息是信号所载荷的内容。

1.1.2计算机的发展

四代计算机划分：电子管→晶体管→集成电路→超大规模集成电路摩尔定律与集成度未来发展方向：碳基芯片光计算机量子计算机生物化学计算机

1.1.3云计算定义与核心理念特征：共享资源、虚拟化、弹性伸缩服务模式：IaaS、PaaS、SaaS

1.2计算机硬件组成冯·诺依曼结构五大部件CPU功能与组成（运算器、控制器）存储器层次结构（Cache→内存→外存）总线与接口类型（USB、HDMI等）

1.3数字和编码二进制与十六进制、八进制的转换十进制数（D）二进制数（B）十六进制数（H）十进制数（D）二进制数（B）十六进制数（H）0008100081119100192102101010A3113111011B41004121100C51015131101D61106141110E71117151111F

1.3数字和编码二进制与十进制的转换n进制数转换为十进制数一个具有i+1位整数和j位小数的n进制数A，可表示如下十进制数转换为n进制数整数转换方法为除制（n）取余，小数转换方法为乘制（n）取整

1.3数字和编码负数的补码表示反码中，除了符号位，其他各位均按位取反。补码是反码末位加1【例】在一个8位的二进制系统中实现十进制数减法65-15。①十进制数65的8位原码为01000001（正数没有反码、补码）；②十进制数-15的8位原码为10001111，反码为11110000，补码为11110001；③执行加法A+(-B)，即01000001+11110001，结果为100110010，最左边的1是符号位参与运算后的进位，由于结果已超过8位，这个进位被丢弃（溢出），因此有效结果为00110010，此时符号位为0，表示正数，即十进制数50。

1.3数字和编码ASCII码D6D5D4D3D2D1D00000010100111001011101110000NULDLESP0@P`p0001SOHDC1！1AQaq0010STXDC2″2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN6FVfv0111BELETB′7GWgw1000BSCAN（8HXhx1001HTEM）9IYIy1010LFSUB*：JZjz1011VTESC+；K［k{1100FFFS，?L\l|1101CRGS-=M］m}1110SORS.?N^n～1111SIUS/？O_oDELASCII码，即美国信息交换标准代码（AmericanStandardCodeforInformationInterchange），由7位二进制数组成的编码，用十六进制编码更能呈现其规律性字母A,B,C,D,…的十六进制编码分别为41H,42H,43H,44H,…

1.3数字和编码汉字编码（国标码、内码）国标码为了预留扩展空间，以2020H为编码起点，将区位码偏移映射到国标码空间为了区别汉字字符与西文字符，将表示一个汉字的2字节最高位均置为1，即将国标码每字节的最高位均置为1，作为汉字机内码，也就是说，将十六进制国标码加8080H即为内码

1.3数字和编码字模点阵存储（示例：16×16点阵占32字节）16×16点阵，每个汉字要占用16×16/8=32B24×24点阵，每个汉字要占用24×24/8=72B

1.4计算机软件系统软件：操作系统（Windows、Linux、macOS）操作系统（OperatingSystem，OS）是最贴近硬件的软件层，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，用于控制和管理系统资源，方便用户使用计算机的程序集合。其基本功能有两个：