1.3.2 信息在计算机中的表示
1．表示信息
• 编码就是将输入计算机中的信息转换成能被计算机识别 的二进制数。
• 在计算机中，信息的表示与处理都采用二进制， • 处理和存储信息的最小单位是位（bit），基本单位是字
节（Byte，简记为B），常用单位还有千字节（KB）、 兆字节（MB）、吉字节（GB）等。换算关系如下： • 1B = 8bit 1KB = 1 024B 1MB = 1 024KB 1GB = 1 024MB
1.3.2 信息在计算机中的表示
3．汉字的编码
（1）汉字的外码。外码又称输入码，为方便汉字的 输入而制定的汉字编码。
（2）汉字的内码。内码是汉字在计算机内部存储、 处理和传输用的信息编码。
（3）汉字字形码。汉字输出码提供输出汉字时所 需要的汉字字形，用以将机内码还原为汉字 进行输出。
任务四 信息安全与知识产权
• 应用软件是利用计算机解决某类实际问题 而设计的程序的集合。
任务三 计算机的工作原理
1.3.1 计算机信息的概念
信息是指数据经过加工处理后所得到有价值的知识。从计算机 的角度看，将信息看作人们进行各种活动所需要获取的知识。数据 是存储在某一媒体上能够识别的物理符号。数据的表现形式主要有 字符、文字、数字、图像、声音等。在计算机领域中，一切能被计 算机接收和处理的物理符号都称为数据。信息与数据既有联系又有 区别，数据反映了信息，而信息又依赖于数据表达。信息是反映客 观现实世界的知识，数据是信息的具体表现形式，数据经过加工处 理后使其具有知识性并对人类的各类活动具有决策意义。
2．存储器
存储器分为内部存储器和外部存储器， 内部存储器，简称内存。内存是计算机中 重要的部件之一，它是与CPU进行沟通的 桥梁。内存是由内存芯片、电路板、金手 指等部分组成的 。
3．外设
• 外设是外部设备的简称，主要包括输入设 备、输出设备和外部存储器（也称为辅助 存储器）。
• 输入设备用于向计算机系统输入信息和指 务一 计算机的发展及应用领域
1.1.1 计算机的发展
1．人类第一台电子计算机
1946年2月15日，世界上第一台通用电子数字计算机“埃尼 阿克”（ENIAC）宣告研制成功。“埃尼阿克”的成功，是 计算机发展史上的一座纪念碑，是人类在发展计算技术的历 程中，到达的一个新的起点。“埃尼阿克”共使用了18 000 个电子管，另加1 500个继电器以及其他器件，其总体积约 90立方米，重达30吨，占地170平方米，需要用一间30多米 长的大房间才能存放，是个地地道道的庞然大物。“埃尼阿 克”的耗电量为140千瓦，运算速度为每秒5 000次加法运算， 或者400次乘法运算，比机械式的继电器计算机快1 000倍。
1.3.2 信息在计算机中的表示
2．字符编码
计算机要准确地处理各种字符集文字，需要 进行字符编码，以便计算机能够识别和存储。字 符的编码有多种方式，目前计算机中普遍采用的 是ASCII码，它是美国标准信息代码（American Standard Codes for Information Interchange）的英文缩写。
任务二 计算机的组成
1．中央处理器
运算器和控制器制作在一块半导体芯 片上，该芯片就称为中央处理器，简称 CPU（Central Processing Unit）。
控制器主要负责对指令译码，并且发出为 完成每条指令所要执行的各个操作的控制 信号。运算器可以执行算术运算和逻辑运 算，也可执行地址的运算和转换。
1.1.1 计算机的发展
2．计算机的发展历程
第一代 第二代 第三代 第四代
时间
核心器件
特点
应用领域
1946至 1958年
1958至 1965年
1965至 1970年
1970年 至今
电子管 计算机
晶体管 计算机
中、小规模 集成电路
大规模集成电 路(LSI）和超 大规模集成电 路(VLSI）
体积较大，运算速度较低， 主要用于科学计算，
大大快于电子计算机。
1.1.2 计算机的特点与应用
1．计算机的特点
（1）快速的运算能力 （2）足够高的计算精度 （3）超强的记忆能力 （4）复杂的逻辑判断能力 （5）按程序自动工作的能力
2．计算机的应用
（1）数值计算 （2）数据处理 （3）实时控制 （4）计算机辅助设计（CAD） （5）模式识别 （6）娱乐及游戏
• 输出设备用于将计算机系统处理的结果输 出，如显示器、打印机、绘图仪、音箱等。
• 外部存储器用于存储程序和数据，如硬盘、 光盘、U盘等。
4．软件系统
• 软件系统（Software Systems）由系统软 件和应用软件组成。
• 系统软件包括操作系统、语言处理系统、 数据库管理系统、连接程序和诊断程序等；
存储容量不大，而且价格 只在重要部门或科学
昂贵
研究部门使用
体积缩小，运算速度提高， 存储量增大，价格降低
用于科学计算数据处 理和事务处理及工业 控制
功能越来越强，应用范围 越来越广
用于科学计算文字处 理、企业管理、自动 控制等领域
功能越来越强，成本越来 用于科学计算文字处
越低，应用范围逐步扩大， 理、企业管理、自动
开始出现微型机。进入网 控制、家庭生活与娱
络化时代
乐等领域
1.1.1 计算机的发展
3．计算机的发展趋势
（1）光子计算机 它是利用光作为载体进行信息处理的计算机。预计光子计算机 的运算速度可能比今天的超级计算机快1 000～10 000倍。 （2）生物计算机 用蛋白质分子制作成生物芯片，使用生物芯片的计算机称为生 物计算机。其存储量可达普通计算机的10亿倍，传输信息的速度比人 脑思维的速度快100万倍。 （3）量子计算机 量子力学是第三种有潜力创造超级计算革命的技术。这一概念 比光子计算和生物计算的概念出现得晚，但是却具有更大的革命潜力。 由于量子计算机利用了量子力学违反直觉的法则，其潜在运算速度将
1.4.1 信息系统的安全知识
1．信息安全的内涵
信息安全就是保障信息正常运行的一系列防范措施，确保信息在产生、 传输、使用、存储等过程中保密、完整、可用、真实和可控，即信息的保 密性（信息的内容不能被泄露）、完整性（存储在计算机上或在网络上流 动的信息没有被破坏和恶意篡改）、可用性（合法用户提出访问时能及时 响应）、不可否认性（在网络环境下，信息的发送者不可否认其发送行为， 信息的接收者不可否认其已经接收信息的行为）和可控性（信息处理可以 监督和管理）等。