学年第二学期《信息技术》备课笔记.docx
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学年第二学期《信息技术》备课笔记
授课日期：
课堂类型：
讲授课时：
2
第1课：
计算机基础知识
（一）
1.1计算机概述
计算机是一种按程序控制自动进行信息加工处理的通用工具。
它的处理对象和结果都是信息。
1计算机的发展历史
1）计算机的诞生
20世纪40年代中期，正值第二次世界大战进入激烈的决战时期，在新式武器的研究中日益复杂的数字运算问题需要迅速、准确的解决。
由于手摇或电动式机械计算机、微分分析仪等计算工具已远远不能满足要求。
人类第一台电子计算机由于采用了电子管和电子线路，大大提高了运算速度，每秒完成加法运算达5000次，但它的主要缺陷是不能存储程序。
2）计算机的发展阶段
从人类第一台电子计算机的诞生到现在已半个多世纪，但它的发展之快，种类之多，用途之广，受益之大，是人类科学技术发展史中任何一门学科或任何一种发明所无法比拟的。
计算机发展年代划分的原则是依据计算机所采用的电子器件的不同，这就是人们通常所说的电子管、晶体管、集成电路、超大规模集成电路等四个年代。
（1）第一代计算机（1946～1957），通常称为电子管计算机年代。
其主要特点是：
①采用电子管作为逻辑开关元件
②存储器使用水银延迟线、静电存储管、磁鼓等
③外部设备采用纸带、卡片、磁带等；
④使用机器语言，50年代中期开始使用汇编语言，但还没有操作系统。
（2）第二代计算机（1958～1964），人们通常称为晶体管计算机年代。
其主要特点是：
①使用半导体晶体管作为逻辑开关元件；
②使用磁芯作为主存储器，辅助存储器采用磁盘和磁带；
③输入/输出方式有了很大改进；
④开始使用操作系统，有了各种计算机高级语言。
（3）第三代计算机（1965～1970），通常称为集成电路计算机年代。
其主要特点是：
①使用中、小规模集成电路作为逻辑开关元件；
②开始使用半导体存储器。
辅助存储器仍以磁盘、磁带为主；
③外部设备种类和品种增加；
④开始走向系列化、通用化和标准化；
⑤操作系统进一步完善，高级语言数量增多。
（4）第四代计算机（1971年至今），通常称为大规模或超大规模集成电路计算机年代。
其主要特点是：
①使用大规模、超大规模集成电路作为逻辑开关元件；
②主存储器采用半导体存储器，辅助存储器采用大容量的软、硬磁盘，并开始引入和使用光盘；
③外部设备有了很大发展，采用光字符阅读器（OCR）、扫描仪、激光打印机和绘图仪；
④操作系统不断发展和完善，数据库管理系统有了更新的发展，软件行业已发展成为现代新型的工业产业。
（5）新一代计算机。
从80年代开始，日本、美国以及欧洲共同体都相继开展了新一代计算机（FGCS）的研究。
新一代计算机是把信息采集、存储、处理、通信和人工智能结合在一起的计算机系统，它不仅能进行一般信息处理，而且能面向知识处理，具有形式推理、联想、学习和解释能力，能帮助人类开拓未知的领域和获取新的知识。
2．微型计算机及其网络阶段
（1）微型计算机的发展阶段
为叙述简单起见，微型机的阶段划分从准16位的IBM-PC机开始。
第一代微型计算机。
1981年8月IBM公司推出了个人计算机IBM–PC。
1983年8月又推出了IBM–PC/XT，其中XT表示扩展型。
它以Intel8088芯片为CPU，内部总线为16位，外部总线为8位。
我们称IBM–PC/XT及其兼容机为第一代微型计算机。
（2）第二代微型计算机。
1984年8月IBM公司又推出了IBM–PC/AT，其中AT表示先进型或高级型。
（3）第三代微型计算机。
1986年由PC兼容厂家Compaq公司率先推出了386/AT，牌号为Deskpro386，开辟了386微型计算机新时代。
（4）第四代微型计算机。
1989年Intel80486芯片问世，不久就出现了以它为CPU的微型计算机。
（5）第五代微型计算机。
1993年Intel公司推出了Pentium芯片。
它是人们常说的80586，但出于专利保护的原因，将其命名为Pentium，它的中文名字叫“奔腾”。
1.1.2计算机的应用领域
计算机具有高速度运算、逻辑判断、大容量存储和快速存取等特性，这决定了它在现代人类社会的各种活动领域都成为越来越重要的工具。
人类的社会实践活动从总体上可分为认识世界和改造世界两大范畴。
对自然界和人类社会各种现象和事实进行探索，发现其中的规律，这是科学研究的任务，属认识世界的范畴。
利用科学研究的成果进行生产和管理，属于改造世界的范畴。
在这两个范畴中，计算机都是极有力的工具。
计算机的应用范围相当广泛，涉及到科学研究、军事技术、信息管理、工农业生产、文化教育等各个方面。
这可概括为以下几个方面。
1．科学计算（数值计算）
科学计算是计算机最重要的应用之一。
如工程设计、地震预测、气象预报、火箭和卫星发射等都需要由计算机承担庞大复杂的计算任务。
2．信息处理
当前计算机应用最为广泛的是数据处理。
人们用计算机收集、记录数据，经过加工产生新的信息形式。
3．实时控制
计算机是生产自动化的基本技术工具，它对生产自动化的影响有两个方面：
一是在自动控制理论上，现代控制理论处理复杂的多变量控制问题，其数学工具是矩阵方程和向量空间，必须使用计算机求解；二是在自动控制系统的组织上，由数字计算机和模拟计算机组成的控制器，是自动控制系统的大脑。
它按照设计者预先规定的目标和计算程序以及反馈装置提供的信息，指挥执行机构动作。
生产自动化程度越高，对信息传递的速度和准确度的要求也就越高，这一任务靠人工操作已无法完成，只有计算机才能胜任。
在综合自动化系统中，计算机赋予自动控制系统越来越大的智能性。
4．电子商务
现代通信技术与计算机技术相结合，构成联机系统和计算机网络，这是微型机具有广阔前途的一个应用领域。
计算机网络的建立，不仅解决了一个地区、一个国家中计算机之间的通信和网络内各种资源的共享，还可以促进和发展国际间的通信和各种数据的传输与处理。
5．计算机辅助工程
（1）计算机辅助设计（CAD）：
利用计算机高速处理、大容量存储和图形处理的功能而使辅助设计人员进行产品设计的技术，称为计算机辅助设计。
计算机辅助设计技术已广泛应用于电路设计、机械设计、土木建筑设计以及服装设计等各个方面
（2）计算机辅助制造（CAM）：
在机器制造业中，利用计算机通过各种数控机床和设备，自动完成离散产品的加工、装配、检测和包装等制造过程的技术，称为计算机辅助制造。
（3）计算机辅助教学（CAI）：
学生通过与计算机系统之间的对话实现教学的技术，称为计算机辅助教学。
（4）其它计算机辅助系统：
利用计算机作为工具辅助产品测试的计算机辅助测试（CAT）；利用计算机对学生的教学、训练和对教学事务进行管理的计算机辅助教育（CAE）；利用计算机对文字、图像等信息进行处理、编辑、排版的计算机辅助出版系统（CAP），等等。
6．人工智能
人工智能是利用计算机模拟人类某些智能行为（如感知、思维、推理、学习等）的理论和技术。
它是在计算机科学、控制论等基础上发展起来的边缘学科，包括专家系统、机器翻译、自然语言理解等。
7．现代教育
1.2数制与编码
1.2.1数制基础
数制定义：
用一组固定的数字和一套统一的规则来表示数目的方法称为数制。
数制有进位计数制与非进位计数制之分，目前一般使用进位计数制。
计算机中常使用二进制、十进制、八进制、十六进制等。
十进制数：
十进制数的数码为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9共10个，进数规则为逢十进一，借一当十。
二进制数：
二进制数的数码为0、1共2个，进数规则为逢二进一，借一当二。
八进制数：
八进制数的数码为0、1、2、3、4、5、6、7共8个，进数规则为逢八进一，借一当八。
十六进制数：
十六进制数的数码为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F共16个，其中数码A、B、C、D、E、F分别代表十进制数中的10、11、12、13、14、15，进数规则为逢十六进一，借一当十六。
1.2.2数制换算
二进制、八进制、十六进制数换算成十进制数的方法最为简单，即将二进制、八进制、十六进制数按权展开相加即可以得到相应的十进制数。
例如，将二进制数（1011.011）2、八进制（266.46）8和十六进制（212.A）16换算成十进制数的方法分别为:
（1011.011）2=（11.375）10
（266.46）8=（182.59375）10
（212.A）16=（530.625）10
十进制数换算成二进制、八进制、十六进制数：
将一个十进制数转换为二进制、八进制、十六进制数时，其整数部分和小数部分分别用“除R取余法”和“乘R取整法”转换，然后将结果加小数点三部分合在一起（R为某进制的基数）。
转换规则如下：
整数部分：
用除R取余法转换。
将十进制的整数部分除以R，得到一个商数和余数；再将这个商数除以R，又得到一个商数和余数；反复执行这个过程，直到商为0为止。
将每次所得的余数从后往前读（先得的余数为低位，后得的余数为高位）即为等值的二进制数。
小数部分：
用乘R取整法转换。
将小数部分乘以R，记下乘积的整数部分，再用余下的纯小数部分乘以R，记下乘积的整数部分；不断重复此过程，直至乘积小数部分为0或已满足要求的精度为止。
将所得各乘积的整数部分顺序排列（先得的整数为高位，后得的整数为低位）即可。
①用除2取余法将整数部分（35.）10转换为二进制形式：
（35）10=（100011）2———过程从略
②用乘2取整法将小数部分（0.6875）10转换为二进制形式：
0.6875
×2
1.3750……整数部分为1高位
0.3750
×2
0.7500……整数部分为0
0.7500
×2
1.5000……整数部分为1
0.5000
×2
1.0000……整数部分为1低位
即：
（0.6875）10=（0.1011）2
③整数部分与小数部分合并，可得：
（35.6875）10=（100011.1011）2
注意：
在上例中，将十进制小数转换成为二进制小数的过程中，乘积小数部分变成“0”，表明转换结束。
实际上将十进制小数转换成二进制、八进制、十六进制小数过程中小数部分可能始终不为零，因此只能限定取若干位为止。
将十进制数转换为八进制、十六进制数的规则和方法与之相同，只是R（基数）的取值不同。
二进制数与八进制、十六进制数间的转换
因为23=8，24=16，
所以，一位十六进制数可由四位二进制数来表示
一位八进制数可由三位二进制数来表示。
作反向转换：
三位二进制数可用一位八进制数表示
四位二进制数可用一位十六进制数来表示
①二进制数转换为八进制、（十六进制）数
转换原则：
以小数点为中心，分别向前、后每三（或四）位一组，不足三（或四）位时以“0”补足，并将每组二进制数转换为相应的八（或十六）进制数即可。
例：
将二进制数11010111100.11011转换为八进制数和十六进制数。
（11010111100.11011）2=（011010111100.110110）2=（3274.66）8
（11010111100.11011）2=（011010111100.11011000）2=（6BC.D8）16
②八进制、十六进制数转换为二进制数
转换原则：
将每位八进制（或十六进制）数码用相应的三位（或四位）二进制数来代替，再去掉整数首部的零和小数尾部的零即可。
例：
将八进制数214.74和十六进制数1C2.A4转换为二进制数。
（214.74）8=（010001100.111100）2=（10001100.1111）2
（1C2.A4）16=（000111000010.10100100）2=（111000010.101001）2
1.3计算机中字符的编码
规定用什么样的二进制码来表示字母、数字以及专门符号。
有两种字符编码方式：
ASCII码和BCD码。
1.3.1BCD码
BCD码：
二～十进制编码
采用若干位二进制数码表示一位十进制数的编码方案。
BCD码的编码方案很多，8421码是最常用的一种。
1.3.2ASCII码
目前，国际上使用的字母、数字和符号的信息编码系统是采用美国标准信息交换码（AmericanStandardCodeforInformationInterchange），简称为ASCII码。
它有7位码版本和8位码版本两种，（最高位为0）。
1.3.3汉字编码
汉字编码比常用字符的编码要复杂得多，这是因为汉字的数量比较多，而且汉字的字形也是复杂多变。
（1）汉字输入码：
汉字输入码是指用户从键盘上输入汉字时所使用的编码。
（2）汉字交换码（国标码）：
我国制定了“中华人民共和国国家标准信息交换汉字编码”，代号为“GB2312--80”，又称国标码。
国标码规定，每个汉字由一个2字节代码组成。
每个字节的最高位恒为0，其余7位用于组成各种不同的码值。
例：
啊1601其区号：
16位号：
01
共收集汉字（6763）：
一级3755个（按拼音排）、二级3008个（按部首排）、符号（拉丁文、俄文字母、日文假名、汉语拼音、希腊字母、标点、序号等）682，总计为：
7445。
（3）汉字机内码：
也称汉字内码，是指汉字在计算机中存储、加工、处理时所用的代码。
汉字机内码以汉字交换码为基础，在得到汉字交换码后，将汉字交换码的每个最高位置加1，就得到了汉字机内码。
汉字两字节的机内码和国标码有一个对应关系：
国标码+8080（H）=机内码
例如:
“重”字国标码是3122（H），它的机内码是：
3122（H）+8080（H）=B1A2（H）
⑷汉字字形码
汉字字形码即汉字输出码，用于显示或打印汉字时产生字形。
汉字的字形称为字模，以一点阵表示。
点阵中的点对应存储器中的一位，对于16×16点阵的汉字，其有256个点，即256位。
由于计算机中，8个二进制位作为一个字节，所以16×16点阵汉字需要2×16=32字节表示一个汉字的点阵数字信息（字模）。
点阵数越大，分辨率越高，字形越美观，但占用的存储空间越多。
1.4指令和程序设计语言
1、计算机指令
指令就是给计算机下达的命令，它告诉计算机要做什么操作、参与此项操作的数据来自何处、操作结果要送去哪里。
一条指令必须包含操作码和地址码。
2、程序设计语言
软件体系结构从集中式的主机模式转变为分布式的客户机/服务器模式（C/S）或浏览器/服务器模式（B/S）。
授课日期：
课堂类型：
讲授课时：
2
第2课：
计算机基础知识
（二）
1.5计算机系统的组成
图2-1
一个完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。
如图2-1所示。
硬件系统一般指用电子器件和机电装置组成的计算机实体。
组成微型计算机的主要电子部件都是由集成度很高的大规模集成电路及超大规模集成电路构成的。
这里“微”的含义是指微型计算机的体积小。
微型化的中央处理器称为微处理器，它是微机系统的核心。
1、硬件系统：
计算机硬件的基本功能是接受计算机程序的控制来实现数据输入、运算、数据输出等一系列根本性的操作。
图2-1列出了一个计算机系统的基本硬件结构。
图中，实线代表数据流，虚线代表指令流，计算机各部件之间的联系就是通过这两股信息流动来实现的。
2、软件的概念及其分类：
（1）系统软件。
指管理、监控和维护计算机资源（包括硬件和软件）的软件。
它主要包括操作系统、各种程序设计语言及其解释和编译系统、数据库管理系统等。
应用软件。
除系统软件以外的所有软件都是应用软件，它是用户利用计算机及其提供的系统软件为解决各类实际问题而编制的计算机程序。
软件是相对于硬件而言的。
软件和硬件有机地结合在一起就是计算机系统。
脱离软件或没有相应的软件，计算机硬件系统不可能完成任何有实际意义的工作。
为了使计算机实现预期的目的，需编制程序来指挥计算机进行工作。
为使编制完毕的程序便于使用、维护和修改，需给程序写一个详细的说明，这个使用说明就是程序的文档，或称软件的文档。
计算机软件的内容很丰富，要对其进行严格分类比较困难。
如果按软件的用途来划分，则大致可以将软件分为以下3类：
（1）服务类软件。
这类软件是面向用户，为用户服务的。
（2）维护类软件。
这类软件是面向计算机维护的。
它主要包括错误诊断和检查程序、测试程序以及各种调试用软件等。
（3）操作管理类软件。
这类软件是面向计算机操作和管理的。
1.6微型计算机的硬件系统
1．中央处理器
中央处理器简称为CPU（CentralProcessingUnit），它是计算机系统的核心，中央处理器包括运算器和控制器两个部件。
计算机所发生的全部动作都受CPU的控制。
其中，运算器主要完成各种算术运算和逻辑运算，是对信息加工和处理的部件，由进行运算的运算器件以及用来暂时寄存数据的寄存器、累加器等组成中央处理器是计算机的心脏，CPU品质的高低直接决定了计算机系统的档次。
CPU能够处理的数据位数是它的一个最重要的品质标志。
2．存储器
存储器是计算机的记忆和存储部件，用来存放信息。
对存储器而言，容量越大，存取速度则越快。
计算机中的操作，大量的是与存储器交换信息，存储器的工作速度相对于CPU的运算速度要低得多，因此存储器的工作速度是制约计算机运算速度的主要因素之一。
1）内存储器
内存又称为主存，它和CPU一起构成了计算机的主机部分。
2）外存储器
内存由于技术及价格上的原因，容量有限，不可能容纳所有的系统软件及各种用户程序，因此，计算机系统都要配置外存储器
在微型计算机中，常用的外存有磁盘、光盘和磁带，磁盘又可以分为硬盘和软盘。
3．输入设备
输入设备是外界向计算机传送信息的装置。
在微型计算机系统中，最常用的输入设备是键盘和鼠标。
1）键盘：
键盘由一组按阵列方式装配在一起的按键开关组成。
2）鼠标：
鼠标也是一种常用的输入设备，通过它可以方便、准确地移动光标进行定位。
3）其他输入：
话筒、手写板等。
4．输出设备
输出设备的作用是将计算机中的数据信息传送到外部媒介，并转化成某种为人们所认识的表示形式。
在微型计算机中，最常用的输出设备有显示器和打印机。
1）显示器：
显示器是微型计算机不可缺少的输出设备，它可以方便地查看送入计算机的程序、数据等信息和经过微型计算机处理后的结果，它具有显示直观、速度快、无工作噪声、使用方便灵活、性能稳定等特点。
2）打印机：
打印机是微型机另一种常用的输出设备。
常见的打印机有针式打印机、喷墨打印机和激光打印机。
针式打印机在打印头上装有两列针，打印时，随着打印头在纸上的平行移动，由电路控制相应的针动作或不动作。
3）绘图仪：
绘图仪（Plotter）是一种输出图形的硬拷贝设备。
绘图仪在绘图软件的支持下可绘制出复杂、精确的图形，是各种计算机辅助设计（CAD）不可缺少的工具。
5．其它外部设备
随着微机应用领域不断扩大，特别是多媒体技术的应用，外设种类日益增多。
在此只介绍声音卡、视频卡和调制解调器。
、
6．微型计算机总线
、总线是连接微型计算机系统中各个部件的一组公共信号线，是计算机中传送数据、信息的公共通道。
微机系统总线由数据总线（DB：
DataBus）、地址总线（AB：
AddressBus）和控制总线（CB：
ControlBus）三部分组成。
1.7多媒体技术简介
计算机是一种按程序控制自动进行信息加工处理的通用工具。
它的处理对象和结果都是信息。
一、多媒体计算机的概念
1．媒体
所谓媒体是指信息表示和传播的载体。
例如，文字、声音、图像等都是媒体，它们向人们传递着各种信息。
2．多媒体
多媒体（Multimedia）与其说是一种产品，不如说是一种技术，利用这种技术实现声音、图形、图像等多种媒体的集成应用。
多媒体意味着音频、视频、图像和计算机技术集成到同一数字环境中，由它派生出若干应用领域。
3．多媒体计算机
多媒体计算机（MPC）是PC领域综合了多种技术的一种集成形式，它汇集了计算机体系结构，计算机系统软件，视频、音频信号的获取、处理、特技以及显示输出等技术。
4．多媒体技术
多媒体技术是指利用计算机技术把文字、声音、图形和图像等多媒体综合一体化，使它们建立起逻辑联系，并能进行加工处理的技术。
5．多媒体的几个基本元素简介
1）文本文本是指以ASCII码存储的文件，是最常见的一种媒体形式。
2）图形图形是指由计算机绘制的各种几何图形。
3）图像图像是指由摄像机或图形扫描仪等输入设备获取的实际场景的静止画面。
4）音频音频是指数字化的声音，它可以是解说、背景音乐及各种声响。
5）视频视频是指由摄像机等输入设备获取的活动画面。
二、多媒体计算机系统的基本组成
所谓多媒体计算机是指能综合处理多媒体信息，使多种信息建立联系，并具有交互性的计算机系统。
多媒体计算机系统一般由多媒体计算机硬件系统和多媒体计算机软件系统组成。
1．多媒体计算机硬件系统
多媒体计算机硬件系统主要包括以下几部分：
（1）多媒体主机，如个人机、工作站、超级微机等。
（2）多媒体输入设备，如摄像机、电视机、麦克风、录像机、录音机、视盘、扫描仪、CD–ROM等。
（3）多媒体输出设备，如打印机、绘图仪、音响、电视机、喇叭、录音机、录像机、高分辨率屏幕等。
（4）多媒体存储设备，如硬盘、光盘、声像磁带等。
（5）多媒体功能卡，如视频卡、声音卡、压缩卡、家电控制卡、通信卡等。
（6）操纵控制设备，如鼠标器、操纵杆、键盘、触摸屏等。
2．多媒体计算机软件系统
多媒体计算机的软件系统是以操作系统为基础的。
除此之外，还有多媒体数据库管理系统、多媒体压缩/解压缩软件、多媒体声像同步软件、多媒体通信软件等
三、多媒体技术的应用
专家们预言，21世纪，多媒体技术的发展将进入高潮，多媒体的应用将进入千家万户，渗透到人类社会的各个领域。
多媒体技术的应用主要体现在以下几个方面。
（1）教育与培训。
多媒体技术为丰富多彩的教学方式又增添了一种新的手段。
（2）商业领域。
（3）信息领域。
（4）娱乐与服务。
1.8计算机病毒及其防治
1.8.1病毒的由来
计算机病毒作为一个概念自1983年11月3日由美国计算机专家弗雷德•科恩首次提出并进行了验证。
随着计算机技术的飞速发展，计算机病毒也在迅速泛滥、蔓延，危害越来越大。
1.8.2计算机病毒的概念
计算机病毒，本质上是一种人为设计、可执行的破坏性程序，具有自我复制功能。
计算机病毒一般由病毒引导模块、病毒传染模块、病毒激发模块三大部分组成。
1.8.3计算机病毒的特征
（1）破坏性和危险性
（2）潜伏性
（3）传播性
（4）激发性
（5）灵活性
1.8.4计算机病毒的主要症状
⑴屏幕出现一些异常的显示画面或问候语。
⑵机箱的扬声器发出异常的蜂鸣声。
⑶可执行文件的长度发生变化。
⑷程序或数据突然消失。
⑸系统运行速度明显变慢。
⑹系统启动异常或频繁死机。
⑺打印出现问题。
⑻生成不可见的表格文件或程序文件。
⑼系统不承认磁盘或者硬盘不能正常引导系统。
1.8.5计算机病毒的分类
⑴按设计者的意图和破坏性的大小分为：
良性病毒和恶性病毒。
⑵按照入侵途径，计算机病毒可分为：
外壳型、源码型、入侵型和操作系统型。
⑶按照病毒的发作时间分为定时发作病毒和随机发作病毒。
1.8.6病毒传播途径
计算机病毒传播的主要途径是磁介质、网络和光盘。
1.8.7计算机病毒的防范
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