重點(diǎn)：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成及其工作原理、數(shù)據(jù)編碼與數(shù)制轉(zhuǎn)換。

難點(diǎn)：數(shù)據(jù)編碼與進(jìn)制轉(zhuǎn)換。

?

1.1 信息與信息社會(huì)

1.1.1???? 信息的定義與特點(diǎn)

信息：信息可以被認(rèn)為是由信息源（如自然界、人類社會(huì)等）發(fā)出的被使用者接收和理解的各種信號(hào)。

信息的特點(diǎn)：

可識(shí)別性：信息是可以識(shí)別的，包括直接識(shí)別和間接識(shí)別。

? 可存儲(chǔ)性：信息可以通過(guò)各種方法進(jìn)行存儲(chǔ)。

? 可擴(kuò)充性：信息隨著時(shí)間的變化，將不斷擴(kuò)充。

? 可壓縮性：人們對(duì)信息進(jìn)行加工、整理、概括和歸納，使之精練，從而濃縮。

? 可傳遞性：信息的可傳遞性是信息的本質(zhì)特征。

? 可轉(zhuǎn)換性：信息可以由一種形態(tài)轉(zhuǎn)換成另一種形態(tài)。

? 特定范圍有效性：信息在特定的范圍內(nèi)是有效的，否則是無(wú)效的。

? 可量度性：信息可采用某種度量單位進(jìn)行度量，并進(jìn)行信息編碼。

? 可處理性：人腦就是最佳的信息處理器。計(jì)算機(jī)也具有信息處理功能。

? 可再生性：信息經(jīng)過(guò)處理后，可以其他形式再生。

? 可利用性：信息具有一定的實(shí)效性和可利用性。

? 可共享性：信息具有擴(kuò)散性，因此可被共享。

1.1.2??? 信息技術(shù)的概念和發(fā)展

信息技術(shù)：信息技術(shù)是指對(duì)信息的獲取、傳遞、存儲(chǔ)、處理和應(yīng)用的技術(shù)。

信息技術(shù)發(fā)展：

自人類誕生以來(lái)，信息技術(shù)已經(jīng)歷了5次革命。

? 第1次信息技術(shù)革命是語(yǔ)言的使用

? 第2次信息技術(shù)革命是文字的創(chuàng)造

? 第3次信息技術(shù)革命是造紙術(shù)和印刷術(shù)的發(fā)明

? 第4次信息技術(shù)革命是電報(bào)、電話、廣播、電視的發(fā)明和普及應(yīng)用

? 第5次信息技術(shù)革命是計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用和計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)的結(jié)合

1.2? 計(jì)算機(jī)的發(fā)展

1.2.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展

一、電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的誕生

1946年2月14日，美國(guó)賓西法尼亞大學(xué)莫爾學(xué)院研制出了世界上第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)埃尼阿克（ENIAC）。

ENIAC計(jì)算機(jī)的誕生，標(biāo)志著人類進(jìn)入了電子數(shù)字計(jì)算機(jī)時(shí)代。

ENIAC計(jì)算機(jī)

? ?主要器件：電子管。

? ?占地面積：170平方米\30噸。

? ?耗電：??? 150KW。

? ?計(jì)算速度：5000次加法/秒。比機(jī)械式計(jì)算機(jī)快1000倍。

? ?用途：彈道計(jì)算（科學(xué)計(jì)算）。

二、計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段

?

第一代

1946---1957

第二代

1958---1964

第三代

1965---1970

第四代

1971—至今

電子器件

電子管

晶體管

中小規(guī)模集成電路

大規(guī)模集成電路

內(nèi)存

磁芯

磁芯

半導(dǎo)體

半導(dǎo)體

外存

磁帶、磁鼓

磁帶、磁盤

磁帶、磁盤

? 磁盤、光盤、U盤

軟件

機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言

高級(jí)語(yǔ)言

Fortran、Algol

操作系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

軟件產(chǎn)業(yè)

速度

幾千次/S

幾萬(wàn)次/S

幾百萬(wàn)次/S

幾百萬(wàn)次----

萬(wàn)億次/S

代表機(jī)種

ENIAC

IBM701

IBM7090

IBM360

IBM430

IBM? PC

用途

軍事、科研

科研、工控

各領(lǐng)域

各領(lǐng)域

新一代 人工智能計(jì)算機(jī)（研制中）

???? 新一代計(jì)算機(jī)將具有形式推理、聯(lián)想、學(xué)習(xí)和解釋等人工智能。

???? 新一代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)將突破傳統(tǒng)的馮·諾依曼機(jī)器的概念，實(shí)現(xiàn)高度的并行處理。

三、計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

（1）巨型化

?巨型機(jī)是指發(fā)展速度更快、存儲(chǔ)容量更大、功能更強(qiáng)、可靠性更高的計(jì)算機(jī)。例如, 我國(guó)自行研制的面向網(wǎng)格的曙光5000A高性能計(jì)算機(jī)，運(yùn)算速度可達(dá)230萬(wàn)億次/秒.

（2）微型化

微型機(jī)、掌上機(jī)、商務(wù)通、嵌入式計(jì)算機(jī)等

（3）網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)化是指利用通信介質(zhì)和通信設(shè)備將分布在不同地理位置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相互聯(lián)接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)資源共享和通信.

（4）智能化

智能化是指使計(jì)算機(jī)模擬人的思維活動(dòng)，利用計(jì)算機(jī)的“記憶”和“邏輯判斷”能力，識(shí)別文字、圖像和翻譯各種語(yǔ)言。使其具有思考、推理、聯(lián)想和證明等學(xué)習(xí)和創(chuàng)造的功能，真正替代人的思維活動(dòng)和腦力勞動(dòng)的電腦。

（5）多媒體化

?具有處理數(shù)字、文本、聲音、圖像、視頻等多媒體信息綜合能力。

1.2.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)

電子計(jì)算機(jī)是一種能夠存儲(chǔ)程序并能自動(dòng)運(yùn)行的電子設(shè)備。

? ?運(yùn)算速度快

? ?運(yùn)算精度高

? ?記憶能力強(qiáng)

? ?具有邏輯判斷能力和自動(dòng)執(zhí)行程序的能力

? ?通用性強(qiáng)

1.2.3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用

（1）科學(xué)計(jì)算 。

（2）過(guò)程控制 ：數(shù)據(jù)采集→運(yùn)算→控制撒范德薩的

（3）數(shù)據(jù)處理 ：OA、MIS等，占80%

（4）計(jì)算機(jī)輔助功能：

輔助設(shè)計(jì)(CAD)、輔助教育(CBE)、輔助教學(xué)（CAI）輔助制造(CAM)、

???????? 集成制造系統(tǒng)(CIMS)、輔助工程(CAE)、輔助測(cè)試（CAT）

（5）人工智能（AI）：人機(jī)對(duì)奕、機(jī)器人等

（6）電子商務(wù)： 網(wǎng)上交易，企業(yè)與企業(yè)（B2B）、企業(yè)與個(gè)人（B2C）

1.2.4計(jì)算機(jī)的分類

計(jì)算機(jī)通常分類為：巨型機(jī)、小型機(jī)、個(gè)人機(jī)、工作站等

1.3 計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理

1.3.1???? 計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)的奠基人普遍認(rèn)為是著名美籍匈牙利科學(xué)家馮?諾依曼教授。1946年6月，馮?諾依曼和高法斯坦等人發(fā)表了《電子計(jì)算機(jī)裝置邏輯結(jié)構(gòu)初探》論文，其中最重要的三點(diǎn)如下：

（1）新型電子計(jì)算機(jī)應(yīng)該以二進(jìn)制為基礎(chǔ)，而不是使用十進(jìn)制。

（2）“存儲(chǔ)程序、過(guò)程控制”設(shè)計(jì)思想，即程序設(shè)計(jì)者按計(jì)算要求編好程序，再把程序和數(shù)據(jù)以二進(jìn)制的形式存放在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器內(nèi)，讓機(jī)器自動(dòng)執(zhí)行程序，從而完成預(yù)定工作。

（3）計(jì)算機(jī)硬件體系結(jié)構(gòu)由運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大基本部件組成，并初步闡述了五大部件的基本功能：運(yùn)算器的作用是執(zhí)行指令進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算；控制器的作用是控制和調(diào)整計(jì)算機(jī)各部件協(xié)調(diào)地工作；存儲(chǔ)器的作用是存放運(yùn)行中的程序和數(shù)據(jù)；輸入設(shè)備的作用是將數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)中或由用戶對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作控制；輸出設(shè)備的作用是將計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果轉(zhuǎn)換成用戶熟悉的形式。

根據(jù)這個(gè)方案構(gòu)成的計(jì)算機(jī)稱為“馮?諾依曼”計(jì)算機(jī)，其硬件體系結(jié)構(gòu)及工作流程如下圖所示。

1.3.2??? 計(jì)算機(jī)的工作原理

計(jì)算機(jī)的工作過(guò)程就是執(zhí)行程序的過(guò)程，而程序則由按順序存放的指令組成。計(jì)算機(jī)在工作時(shí)，就是按照預(yù)先規(guī)定的順序，取出指令、分析指令、執(zhí)行指令，完成規(guī)定的操作。

第1步：將程序和數(shù)據(jù)通過(guò)輸入設(shè)備送入存儲(chǔ)器。

第2步：運(yùn)行后，計(jì)算機(jī)從存儲(chǔ)器中取出程序指令送到控制器去識(shí)別，分析該指令要做什么事。

第3步：控制器根據(jù)指令的含義發(fā)出相應(yīng)的命令（如加法、減法），將存儲(chǔ)單元中存放的操作數(shù)據(jù)取出，送往運(yùn)算器進(jìn)行運(yùn)算，再把運(yùn)算結(jié)果送回存儲(chǔ)器指定的單元中。

第4步：運(yùn)算任務(wù)完成后，就可以根據(jù)指令將結(jié)果通過(guò)輸出設(shè)備輸出。

說(shuō)明：?

指令是指能夠控制機(jī)器工作的命令。一個(gè)指令，也就是一個(gè)操作，由操作碼和操作數(shù)構(gòu)成，分別表示何種操作和存儲(chǔ)地址。

?程序是可以連續(xù)執(zhí)行、并能夠完成一定任務(wù)的一條條指令的集合。它是人與機(jī)器之間進(jìn)行交流的語(yǔ)言。

1.4 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成

一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由“硬件”和“軟件”兩大系統(tǒng)組成。

?

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

?

1.4.1微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)是由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部件構(gòu)成。硬件是指組成計(jì)算機(jī)的各種物理設(shè)備，簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是看得見(jiàn)，摸得著的東西，如主機(jī)（CPU、內(nèi)存、硬盤、主板等）、顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤等，如圖1-5所示。它是計(jì)算機(jī)工作的物質(zhì)基礎(chǔ)。軟件是相對(duì)于硬件而言的，是指為計(jì)算機(jī)運(yùn)行工作服務(wù)的各種程序、數(shù)據(jù)及相關(guān)資料。

?

?

1.4.2 微型計(jì)算機(jī)常用外部設(shè)備接口

1.運(yùn)算器（ALU）

??進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算的部件。

2.控制器（CU）

? 計(jì)算機(jī)指揮中心。控制和協(xié)調(diào)各部件自動(dòng)、連續(xù)、協(xié)調(diào)工作。

運(yùn)算器和控制器合稱為中央處理器（CPU），是電腦的核心部件，決定計(jì)算機(jī)的性能。??

主要由INTEL和AMD公司生產(chǎn)。

CPU的主要指標(biāo)：? 字長(zhǎng)和 主頻（時(shí)鐘頻率）

3.存儲(chǔ)器

存儲(chǔ)器是用來(lái)存放數(shù)據(jù)和程序信息的部件。待執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)必須先從外存儲(chǔ)器裝入內(nèi)存儲(chǔ)器后才能運(yùn)行。

（1）內(nèi)存儲(chǔ)器

（2）外存儲(chǔ)器

軟盤、硬盤、光盤、U盤等

? 硬盤

硬盤是最常用的外存儲(chǔ)器，通常系統(tǒng)軟件和應(yīng)用程序都放在硬盤上。

硬盤容量=512B X 每道扇區(qū)數(shù) X 柱面數(shù) X? 磁頭數(shù)

硬盤的盤符為C：、D：、E：等

主要指標(biāo)有：容量（80G、120G等）、轉(zhuǎn)速（7200轉(zhuǎn)/秒）

? USB移動(dòng)硬盤 ： 存取速度快，即插即用

? U盤 ： 屬于一種閃存，但掉電后不會(huì)丟失數(shù)據(jù)。即插即用

???????????? 常用規(guī)格有：128MB、256MB

? 光盤

??????????????? CD-ROM? 只讀

? ????光盤? ????CD-R??? 允許用戶寫入一次，反復(fù)讀出???????? 650MB

??????????????? CD-RW?? 可重復(fù)讀寫，需要專用光驅(qū)

??????????????? DVD-ROM? 速度比CD-ROM快，容量可達(dá)4.7G

4.輸入設(shè)備

將原始數(shù)據(jù)和命令輸入計(jì)算機(jī)內(nèi)存。最常用的有鍵盤和鼠標(biāo)。掃描儀、讀卡器、光筆、觸摸屏、數(shù)字?jǐn)z象機(jī)等

（1）鼠標(biāo)

??? 鼠標(biāo)是微機(jī)必備的輸入設(shè)備。鼠標(biāo)的主要功能是對(duì)光標(biāo)進(jìn)行快速移動(dòng)，選中圖像或文字等對(duì)象，執(zhí)行命令等。

?? 鼠標(biāo)的分類：機(jī)械式、光電式（需要帶網(wǎng)格的專用拖板）、光學(xué)機(jī)械式。

（2）鍵盤
常用鍵的功能及使用：

《Enter》回車鍵。確認(rèn)輸入的信息行或命令結(jié)束，將光標(biāo)移到下一行首。

《Shift》為上檔鍵。在輸入上檔字符時(shí)，先按住此鍵，再按下雙字符鍵，即可輸入上檔字符。

《Caps lock》為大小寫字母輸入切換鍵。

《Ctrl和Alt 》控制鍵。這兩個(gè)鍵往往分別與其它鍵組合使用。用來(lái)表示某個(gè)控制和操作。其組合功能，由不同的軟件系統(tǒng)來(lái)決定。

《ESC》為強(qiáng)行退出鍵。取消或退出當(dāng)前操作狀態(tài)。

《Printscreen》抄屏鍵。將屏幕內(nèi)容送到剪貼板上。

《 PgUp和PgDn 》 屏幕翻頁(yè)鍵。

《 Ctrl+Space ?》 中英文輸入狀態(tài)切換

《 Ctrl+Shift 》 中文輸入法切換

《Ins或Insert》為插入/替換鍵。

《Del或Delete》為刪除鍵。

?

5.輸出設(shè)備

?最常用的有顯示器和打印機(jī)。還有繪圖儀、投影儀、音響等

（1）顯示器

?陰極射線管（CRT）、液晶（LCD）、等離子

主要指標(biāo)有：分別率、尺寸、灰度級(jí)（256色、65536色、真彩）

顯卡（顯示適配器）：用于連接顯示器，常見(jiàn)有PCI、AGP接口

?顯示器必須與顯卡配合才能發(fā)揮效能。

（2）打印機(jī)的功能及工作原理

按其工作原理分類： 針式打印機(jī)、噴墨打印機(jī)和激光打印機(jī)。

? 針式打印機(jī)

針式打印機(jī)由走紙裝置、控制和存儲(chǔ)電路、打印頭、色帶等組成。常見(jiàn)的點(diǎn)陣打印機(jī)頭有9針、24針。

? 噴墨打印機(jī)

?這種打印機(jī)不用色帶，而把墨水儲(chǔ)存于可更換的盒子之中，通過(guò)毛細(xì)管作用將墨水直接噴到紙上。噴墨打印機(jī)的打印質(zhì)量較高、噪音小，家庭環(huán)境中常選這種打印機(jī)。

? 激光打印機(jī)
??? 激光打印機(jī)由激光發(fā)生器和機(jī)芯組成核心部件。激光頭能產(chǎn)生極細(xì)的光束，經(jīng)由計(jì)算機(jī)處理及字符發(fā)生器送出的字形信息，通過(guò)一套光學(xué)系統(tǒng)形成兩束光，在機(jī)芯的感光鼓上形成靜電潛像，鼓面上的磁刷根據(jù)鼓上的靜電分布情況將墨粉粘附在表面并逐漸顯影，然后轉(zhuǎn)印到紙上。激光打印機(jī)打印質(zhì)量高、速度快、噪音低。

打印機(jī)性能指標(biāo)：

? 分別率----dpi（點(diǎn)數(shù)/英寸），目前噴打和激打都在1200dpi以上

? 打印速度----一般以（頁(yè)數(shù)/分）、行數(shù)/分、字符數(shù)/秒 表示

注意：磁盤驅(qū)動(dòng)器既可作為輸入設(shè)備，有可作為輸出設(shè)備

?

6.系統(tǒng)總線（BUS）和擴(kuò)展槽

總線：是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)部件之間傳遞信息的公共通道。

數(shù)據(jù)總線（DB）：用于傳輸數(shù)據(jù)

地址總線（AB）：用于傳輸?shù)刂沸畔?/span>

控制總線（CB）：用于傳輸控制信息

?

7.外設(shè)接口（I/O接口）

?是CPU與外設(shè)交換信息的“橋梁”

（1）顯卡

用于連接主機(jī)與顯示器，顯示器必須與顯卡配合才能發(fā)揮最大效能。微機(jī)中顯卡標(biāo)準(zhǔn)有：

??? CGA（320X200）、EGA（640X350）、VGA（640X480）

??? SVGA（800X600）、TVGA（1024X768）

顯卡指標(biāo)：位數(shù)、顯存

??? 16位顯卡支持 216=65536種顏色，24位以上稱為真彩。

（2）并行接口（LPT1、LPT2）

??? 一次并行輸出一組數(shù)據(jù)，常用于打印機(jī)、繪圖儀等。

（3）串行接口（COM1、COM2）

??? 常有9針和25針之分，常用于調(diào)制解調(diào)器、鼠標(biāo)等。

（4）USB接口（通用串行總線標(biāo)準(zhǔn)）

??? 可熱插拔，常用于鼠標(biāo)、數(shù)碼相機(jī)、U盤等。

（5）聲卡的工作原理?

麥克風(fēng)和喇叭所用的都是模擬信號(hào)，而計(jì)算機(jī)所能處理的都是數(shù)字信號(hào)，兩者不能混用，聲卡的作用就是實(shí)現(xiàn)兩者的轉(zhuǎn)換。目前大多數(shù)集成在主板上。按數(shù)字化精度分為16位、32位、64位。

（6）Modem（調(diào)制解調(diào)器）

計(jì)算機(jī)撥號(hào)上網(wǎng)的必備設(shè)備。功能是完成模/數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)/模轉(zhuǎn)換。

（7）網(wǎng)絡(luò)接口卡

計(jì)算機(jī)連接局域網(wǎng)的必備設(shè)備。

?

1.4.3 微型計(jì)算機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)

?

微機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)有性能、功能、可靠性和兼容性等，技術(shù)指標(biāo)的好壞由硬件和軟件兩方面決定。

性能指標(biāo)：

微機(jī)的性能主要指微機(jī)的速度與容量。評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)，一般情況下可參照以下幾項(xiàng)：

?? ??CPU核心數(shù)和主頻速度

?????? 一般說(shuō)來(lái)，CPU主頻越高、核心數(shù)越多，運(yùn)算速度就越快。主頻是指CPU的時(shí)鐘頻率，是指計(jì)算機(jī)的CPU在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的脈沖數(shù)目，它在很大程度上決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度。

?? ??字長(zhǎng)

????? 指CPU一次能處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)。字長(zhǎng)都是字節(jié)的1，2，4，8倍，如8位、16位、32位等。目前，64位計(jì)算機(jī)已基本普及。

?? 運(yùn)算速度

?????? 運(yùn)算速度是衡量計(jì)算機(jī)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。通常所說(shuō)的計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度（平均運(yùn)算速度）是指計(jì)算機(jī)每秒鐘所能執(zhí)行的指令條數(shù)，一般用“百萬(wàn)條指令/秒”（MIPS）來(lái)描述。

?? ??存儲(chǔ)容量

?????? 存儲(chǔ)容量分為內(nèi)存容量和外存容量。內(nèi)存儲(chǔ)器是CPU可以直接訪問(wèn)的存儲(chǔ)器，需要執(zhí)行的程序與需要處理的數(shù)據(jù)就是存放在主存中的，其容量的大小反映了計(jì)算機(jī)即時(shí)存儲(chǔ)信息的能力；外存儲(chǔ)器容量通常是指硬盤容量（包括內(nèi)置硬盤和移動(dòng)硬盤）。外存儲(chǔ)器容量越大，可存儲(chǔ)的信息就越多，可安裝的應(yīng)用軟件就越豐富。存儲(chǔ)容量目前基本都達(dá)到GB，甚至達(dá)到TB級(jí)別。

?? ??外部設(shè)備配置

?????? 微機(jī)外部設(shè)備的性能對(duì)系統(tǒng)也有直接影響，如硬盤的配置、硬盤接口的類型與容量、顯示器的分辨率、打印機(jī)的型號(hào)與速度等。

功能指標(biāo)：

微機(jī)的功能指標(biāo)指它提供服務(wù)的類型。隨著微機(jī)的發(fā)展，3D圖形功能、多媒體功能、網(wǎng)絡(luò)功能、無(wú)線通信功能等，都已在微機(jī)中實(shí)現(xiàn)，語(yǔ)音識(shí)別、筆操作等功能也在不斷探索解決之中，微機(jī)的功能將越來(lái)越多。微機(jī)硬件提供了實(shí)現(xiàn)這些功能的基本硬件環(huán)境，而功能的多少，實(shí)現(xiàn)的方法主要由軟件實(shí)現(xiàn)。例如，網(wǎng)卡提供了信號(hào)傳輸?shù)挠布A(chǔ)，而瀏覽網(wǎng)頁(yè)、收發(fā)郵件、下載文件等功能則由軟件實(shí)現(xiàn)。微機(jī)的所有功能用戶都可以通過(guò)軟件或硬件的方法進(jìn)行測(cè)試。

可靠性：

可靠性指在給定時(shí)間內(nèi)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的概率，通常用平均無(wú)故障時(shí)間表示，無(wú)故障時(shí)間越長(zhǎng)表明系統(tǒng)的可靠性越高。

兼容性：

兼容性是指硬件之間、軟件之間或是軟硬件之間協(xié)調(diào)工作的程度。

軟件兼容性指軟件運(yùn)行在某一個(gè)操作系統(tǒng)下時(shí)，可以正常運(yùn)行而不發(fā)生錯(cuò)誤；硬件兼容性指不同硬件在同一操作系統(tǒng)下運(yùn)行性能的好壞。硬件產(chǎn)品的兼容性不好，一般可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)程序或補(bǔ)丁程序解決；軟件產(chǎn)品的不兼容，一般通過(guò)軟件修正包或產(chǎn)品升級(jí)解決。

1.4.4 微型計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)

?

1.系統(tǒng)軟件

???? 是指管理、控制和維護(hù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，開發(fā)各種應(yīng)用軟件的支撐程序。

?

（1）操作系統(tǒng)

?是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心軟件，是用戶與計(jì)算機(jī)的接口。

?

用戶面對(duì)的計(jì)算機(jī)

? 操作系統(tǒng)的主要功能包括：

?

?CPU管理、設(shè)備管理、存儲(chǔ)器管 理、文件管理、作業(yè)管理。 目的是提高計(jì)算機(jī)運(yùn)行效率和用戶使用效率。

?

常見(jiàn)操作系統(tǒng)有：Windows、Unix、Linux、Dos

?

（2）語(yǔ)言處理程序

（3）數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

用于建立和管理各種數(shù)據(jù)資源庫(kù)（VFP、ACCESS、SOL SERVER）

（4）系統(tǒng)支撐服務(wù)程序

系統(tǒng)診斷程序、調(diào)試程序、編輯程序、殺毒程序等

2.應(yīng)用軟件

為解決計(jì)算機(jī)應(yīng)用問(wèn)題，利用系統(tǒng)軟件開發(fā)的各種應(yīng)用程序

（1）專用應(yīng)用軟件

為解決用戶特定任務(wù)而開發(fā)的軟件（如售票系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理等MIS）

（2）通用應(yīng)用軟件

為解決某一類問(wèn)題而開發(fā)的軟件（如Office、AutoCAD等）

?

1.5 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示

信息在計(jì)算機(jī)中是以二進(jìn)制數(shù)制進(jìn)行處理和存儲(chǔ)的。數(shù)制就是用一組固定的數(shù)字符號(hào)和一套統(tǒng)一的規(guī)則來(lái)表示數(shù)值的方法，也稱計(jì)數(shù)制。

1.5.1 常用數(shù)制的表示方法

在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中，常用的計(jì)數(shù)進(jìn)位制有4種：十進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制，下表列出了這4種常用進(jìn)位制的表示。

數(shù)制按照進(jìn)位制原則，而數(shù)位、基數(shù)和位權(quán)是進(jìn)制中的三要素。

數(shù)位：指的是數(shù)字在數(shù)中的位置。

基數(shù)：某進(jìn)位計(jì)數(shù)制允許選用的基本數(shù)字符號(hào)的個(gè)數(shù)。如：R進(jìn)制數(shù)的基數(shù)為R。

位權(quán)：某進(jìn)位計(jì)數(shù)制中各位數(shù)字符號(hào)所表示的數(shù)值等于該數(shù)字符號(hào)值乘以一個(gè)與數(shù)字符號(hào)有關(guān)的常數(shù)，該常數(shù)稱為“位權(quán)”（簡(jiǎn)稱“權(quán)”），即第i位位權(quán)的大小=基數(shù)的i次方。

i 的取值法為：以小數(shù)點(diǎn)為基準(zhǔn)，整數(shù)部分自右向左依次為0，1，2，…，遞增，小數(shù)部分自左向右依次為-1，-2，…，遞減。

1．十進(jìn)制數(shù)（Decimal）

基數(shù)為10，有十個(gè)數(shù)字符號(hào)，即0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，采取逢十進(jìn)一的計(jì)數(shù)方法。

2．二進(jìn)制（Binary）

基數(shù)為2，只有兩個(gè)數(shù)字符號(hào)，即0、1，采取逢二進(jìn)一的計(jì)數(shù)方法。在給定的數(shù)中不能有其他的數(shù)字出現(xiàn)，例如2310不是二進(jìn)制數(shù)。

3．八進(jìn)制（Octal）

基數(shù)為8，有八個(gè)數(shù)字符號(hào)，即0、1、2、3、4、5、6、7，采取逢八進(jìn)一的計(jì)數(shù)方法。在給定的數(shù)中不能有大于7的數(shù)字出現(xiàn)，例如592不是八進(jìn)制數(shù)。

4．十六進(jìn)制（Hexadecimal）

基數(shù)為16，有十個(gè)數(shù)字符號(hào)和六個(gè)字母符號(hào)，即0、1、2、3、4、5、6、7、8、9和A、B、C、D、E、F，采取逢十六進(jìn)一的計(jì)數(shù)方法。在給定的數(shù)中不能有大于F的字母出現(xiàn)，例如37H.4A不是十六進(jìn)制數(shù)，2D3.E5是一個(gè)正確的十六進(jìn)制數(shù)。

?

1.5.2 常用數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換

一、非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)

十進(jìn)制數(shù)是人們經(jīng)常接觸的進(jìn)制形式，一般將非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)較為容易比較其大小。非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)只需要將其按位權(quán)展開求和，其最后相加的結(jié)果即為對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。

方法是：將其他進(jìn)制按權(quán)位展開，然后各項(xiàng)相加，就得到相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。

【例1-1】? N=（101101.01）B

=1×25 + 0×24 + 1×23 + 1×22 + 0×21 + 1×20 + 0×2-1 + 1×2-2

=32 + 0 + 8 + 4 + 0 + 1 + 0 + 0.25

=（45.25）D

【例1-2】? N=（634.03）O

=6×82 + 3×81 + 4×80 + 0×8-1 + 3×8-2

=384 + 24 + 4 + 0 + 0.046875

=（412.046875）D

【例1-3】? N=（3A6E.5）H

=3×163 + 10×162 + 6×161 + 14×160 + 5×16-1

=12288 + 2560 + 96 + 14 + 0.3125

=（14958.3125）D

二、十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)

整數(shù)部分是不斷地除以2，然后采用倒序取余數(shù)的方法。小數(shù)部分是不斷地乘以2，采用順序取整數(shù)的方法。

【例1-4】? N=（25.625）D =（11001.101）B

將25.625的整數(shù)部分和小數(shù)部分分開處理：

三、二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制或十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換

【例1-5】? 二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制

N=（1100.110101）B =（14.65）O

（001 100.110 101）B =（14.65）O（整數(shù)高位補(bǔ)0）

?? ????1?? 4? 6?? 5

【例1-6】? 二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制

N=（10011111.101001）B =（9F.A4）H

（1001 1111.1010 0100）B =（9F.A4）H（小數(shù)低位補(bǔ)0）

?? ????9?? F??? A?? 4

十六進(jìn)制與八進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的方法同上。

【例1-7】? 八進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制

N=（52.74）O =（101010.111100）B

（5? 2 .? 7? 4）O =（101010.111100）B

?? ????101 010.111 100

?

1.5.3 字符編碼

一、ASCII碼

字符是計(jì)算機(jī)中使用最多的信息形式之一。在計(jì)算機(jī)中，要為每個(gè)字符指定一個(gè)確定的二進(jìn)制編碼，作為識(shí)別與使用這些字符的依據(jù)。字符編碼就是規(guī)定用二進(jìn)制數(shù)表示文字和符號(hào)的方法。

?????? 目前，普遍采用的字符編碼是ASCII碼（美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼），使用指定的7位或8位二進(jìn)制數(shù)組合來(lái)表示128或256種可能的字符。標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼也叫基礎(chǔ)ASCII碼，它使用7位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示所有的大寫和小寫字母，十進(jìn)制數(shù)字符號(hào)0～9，各種運(yùn)算符、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，以及在美式英語(yǔ)中使用的特殊控制字符。

?????? ASCII碼是唯一的，不可能出現(xiàn)兩個(gè)字符的ASCII碼值一樣。

二、漢字編碼

漢字編碼是為漢字設(shè)計(jì)的一種便于輸入到計(jì)算機(jī)的代碼。由于電子計(jì)算機(jī)現(xiàn)有的輸入鍵盤與英文打字機(jī)的鍵盤完全兼容，因此如何輸入非拉丁字母的文字（包括漢字）便成了多年來(lái)人們研究的課題。漢字信息處理系統(tǒng)一般包括編碼、輸入、存儲(chǔ)、編輯、輸出和傳輸。編碼是關(guān)鍵，不解決這個(gè)問(wèn)題，漢字就不能進(jìn)入計(jì)算機(jī)。根據(jù)應(yīng)用目的的不同，漢字編碼分為外碼、交換碼、機(jī)內(nèi)碼和字形碼。

? 外碼（輸入碼）

?????? 外碼也叫輸入碼，是用鍵盤將漢字輸入到計(jì)算機(jī)中的編碼方式。目前，常用的輸入碼有拼音碼、五筆字型碼、自然碼、表形碼、認(rèn)知碼、區(qū)位碼和電報(bào)碼等（一種好的輸入碼應(yīng)具有編碼規(guī)則簡(jiǎn)單、易學(xué)好記、操作方便、重碼率低、輸入速度快等優(yōu)點(diǎn)），用戶可根據(jù)自己的需要進(jìn)行選擇。

?

? ??交換碼（國(guó)標(biāo)碼）

?????? 為了滿足國(guó)內(nèi)在計(jì)算機(jī)中使用漢字的需要，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)總局發(fā)布了一系列的漢字字符集國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編碼，統(tǒng)稱為GB碼。其中最有影響的是于1980年發(fā)布的《信息交換用漢字編碼字符集?基本集》，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為GB 2312—1980，因其使用非常普遍，也常被通稱為國(guó)標(biāo)碼。

? 機(jī)內(nèi)碼

?????? 根據(jù)國(guó)標(biāo)碼的規(guī)定，每一個(gè)漢字都有了確定的二進(jìn)制代碼。在微機(jī)內(nèi)部，漢字代碼都用機(jī)內(nèi)碼，在磁盤上記錄漢字代碼也使用機(jī)內(nèi)碼。

? 漢字的字形碼

?????? 字形碼是漢字的輸出碼，輸出漢字時(shí)都采用圖形方式，無(wú)論漢字的筆畫多少，每個(gè)漢字都可以寫在同樣大小的方塊中，通常用16×16點(diǎn)陣來(lái)顯示漢字。