1.2 认识信息系统（课件）-《信息技术基础模块(上册)》（高教版2023修订版）《上好课》

1.2 认识信息系统 信息技术基础模块(上册) 高等教育出版社 1 了解信息系统的组成 了解二进制数、十进制数及十六进制数的相互转换方法 了解信息编码的常见形式，理解存储单位的概念，掌握换算方法 计算机的主要硬件和信息处理流程 二进制、十进制和十六进制数的相互转换 理解信息系统各组成部分的协同工作原理 掌握数制转换的方法和原理 在日常生活中，我们每天都会接触到各种各样的信息系统， 如在线学习、网络订餐、电子支付等。 这些信息系统虽然规模和功能不同，但基本组成要素和工作原理大致相同。 信息技术 概述 从功能角度讲，信息系统是用于信息的输入、存储、处理、输出和控制的系统。 其主要由硬件、软件、通信网络、信息资源等基本要素组成。 基本要素 信息系统的基本要素- 硬件 硬件是信息系统中电子、机械设备的总称，主要包括： 移动终端 计算机 信息输入/输出设备 网络通信设备 信息系统的基本要素 - 软件 软件是可运行于计算机等信息技术设备中、按照特定顺序组织的数据和指令的集合，分为系统软件和应用软件两大类： 系统软件：由操作系统、语言编译或解释程序、数据库管理系统、网络支持软件、系统工具软件等组成。 应用软件：为支持信息系统完成各种功能而编写的专门应用程序，如编辑排版软件、数据处理软件、绘图软件、银行服务软件、打车软件等。 信息系统的基本要素 - 通信网络与信息资源 通信网络：将地理位置不同的具有独立功能的多台信息技术设备，通过通信线路连接起来，实现信息传递和资源共享的信息传输系统，如互联网。 信息资源：包括文本、图形图像、音视频等有价值的数据，是信息安全和知识产权保护的主要内容。 信息系统组成的结构 基础设施层：由硬件、系统软件和通信网络等组成，提供基础支撑。 资源管理层：完成数据的采集、存储和传输等功能。 业务逻辑层：提供各种功能逻辑服务。 应用表现层：提供人机交互和结果输出界面，如移动终端 APP 或网页操作界面等。 不同信息系统功能各异，但基本组成结构大致相同： 计算机的主要硬件 - 中央处理器（CPU） CPU 是计算机的运算核心和控制核心，负责解释程序指令并进行数据运算和处理。常见的 CPU 有： Intel AMD 龙芯 麒麟 计算机的主要硬件 - 内存与外存 内存：由超大规模集成电路制成，数据存取速度快，包括只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）和高速缓冲存储器（cache）。 外存：又称辅助存储器，断电后仍能保存信息，用于长期保存程序、数据等信息。常见的外存有硬盘（包括机械硬盘 HDD 和固态硬盘 SSD）、U 盘、闪存卡和光盘等。 内存设备 外存设备 计算机的主要硬件 - 输入设备与输出设备 输入设备：向信息系统输入数据和信息的设备，如键盘、鼠标、触摸屏、摄像头、麦克风、数码相机、扫描仪、手绘板等。 输出设备：将信息系统处理后的数据以能被人或其他设备所接受的形式输出，如显示器、投影仪、虚拟现实眼镜、打印机、绘图仪、音箱等。 输入设备 输出设备 信息处理的基本流程 计算机处理信息和数据一般经过以下流程： 通过输入设备采集信息，编码为二进制代码，保存在内存中。 CPU 从内存中取出程序指令和数据，进行运算和逻辑操作，结果回送到内存。 处理结果一方面存储到外存储器中，另一方面传输到输出设备，转换为人们可理解的形式。 数制及转换 - 数制的概念 数制也称计数制，是用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。 常用的数制有十进制数（DEC）、二进制数（BIN）和十六进制数（HEX）。 十进制数 二进制数 十六进制数 0 0 0 1 1 1 2 10 2 3 11 3 4 100 4 5 101 5 6 110 6 7 111 7 8 1000 8 9 1001 9 10 1010 A 11 1011 B 12 1100 C 13 1101 D 14 1110 E 15 1111 F 数制及转换 - 十进制数与二进制数的相互转换 十进制非负整数转换为二进制数，采用 “除 2 取余，逆序排列” 法。 例如，将十进制数29 转换为二进制数： 转换结果：(29)1₀ = (11101)₂ 提取余数 计算终止 二进制数低位 二进制数高位 逆序排序 二进制数转换为十进制数时，写成按权展开的多项式，然后求和。例如： (11101)₂= (1×2⁴ + 1×2³ + 1×2² + 0×2¹ + 1×2⁰)1₀ = (29)1₀ 数制及转换 - 十六进制数与二进制数的相互转换 由于 1 位十六进制数正好对应 4 位二进制数，二进制数转换成十六进制数使用 “取四合一” 法。 从二进制数的个位开始，每 4 位组成 1 组（若高位端不够 4 位一组，用 0 补齐）。 例如：(11101)₂ = (00011101)₂ = (1D)1₆ 信息的编码 数值编码：用二进制数表示数值的编码方式，根据表示数值内容的不同，分为无符号整数、有符号整数、定点小数、浮点小数等类型。 ASCII 字符编码：国际通用的信息交换标准代码，用 7 个或 8 个二进制位进行编码，如字符 “A” 的 ASCII 码为 “01000001”。 汉字编码：包括输入码、信息交换码、机内码、字形码等。 信息的编码 条形码与二维码：按照一定的编码规则排列、用以传递信息的图形符号。条形码多用于物品的信息标记，二维码是一组黑白相间的图形符号，按一定规律在平面上分布。 Unicode 编码：信息技术领域的国际标准，包括字符集、编码方案等，涵盖世界上主要文字的字符，常用的 UTF - 8 是其可变长度字符编码。 实践体验 - 查询计算存储容量 查询计算存储容量： 字节（Byte，简写为 B）是信息技术设备中用于计量存储容量的基本单位，1 字节可存储 8 位二进制数。 随着信息存储量的增大，人们在“字节”之上定义了更高数量级的存储容量单位，如KB、MB、GB、TB、PB、EB、ZB等，以=1024为级间倍数。 实践体验 - 查询计算存储容量 查询计算存储容量： 常用存储容量单位有 KB、MB、GB、TB 等，级间倍数为 1024。可通过查看存储设备信息，了解总容量、已使用容量和未使用容量。 随堂检测1 信息系统的基本要素有哪些？ 答案：信息系统主要由硬件、软件、通信网络、信息资源等基本要素组成。 简述十进制数转换为二进制数的方法。 答案：十进制非负整数转换为二进制数，可采用 “除 2 取余，逆序排列” 法。 随堂检测2 常见的信息编码形式有哪些？ 答案：常见的信息编码形式有数值编码、ASCII 字符编码、汉字编码、条形码与二维码、Unicode 编码等。 存储容量单位之间的换算关系是怎样的？ 答案：存储容量单位以 2¹⁰ = 1024 为级间倍数，如 1 KB = 1024 B，1 MB = 1024 KB，1 GB = 1024 MB。 1 请各小组讨论，随着信息技术的发展，信息系统在未来可能会有哪些新的应用和发展趋势？信息编码和存储方式会发生怎样的变化？ 1. 信息系统的基本要素 1.2 认识信息系统 2. 计算机的主要硬件 中央处理器（CPU） 内存与外存 输入设备与输出设备 硬件 软件 通信网络与信息资源 3. 数制及转换 十进制数与二进制数的相互转换 十六进制数与二进制数的相互转换 4. 信息的编码 感谢观看 25 $$