电脑就是明天的笔电脑的诞生计算机最早是作为一种先进的数值计算工具而产生的。计算工具的发展，经历了漫长的历史，而且总是与人类社会生产、经济、文化的发展相联系的。人类最原始的计数方法是利用自身附属物（如手指）或身边的石块、贝壳等进行的。后来，许多民族都曾用人工制成的小棒来计数，我国称之为算筹。早在春秋战国时期，我国就有了算筹。大约在我国汉代，出现了“珠算”。算盘的定型，大约是在我国宋代（公元１０世纪）完成的。可以说，算盘是最早产生的计算工具。到了公元１７世纪，英国人奥托里（Ｏｕｇｈｔｒｅｄ）利用对数原理制成了计算尺。计算尺是一种模拟计算工具。随着工业革命的兴起，计算工具也开始采用机械化技术。１６４２年，法国哲学家和数学家帕斯卡（ＢｌａｉｓｅＰａｓｃａｌ）发明了世界上第一台加减法计算机。它是利用齿轮传动原理制成的机械式计算机，通过手摇方式操作运算。他称“这种算术机器所进行的工作，比动物的行为更接近人类的思维”。这一思想对以后计算机的发展产生了重大的影响。１６７１年，著名的德国数学家莱布尼兹（Ｇ．Ｗ．Ｌｅｉｂｎｉｔｚ）制成了第一台能够进行加、减、乘、除四则运算的机械式计算机。最后，机械式计算机发展成为不久前还能见到的手摇或电动的台式计算机。１８３３年，英国科学家巴贝奇（ＣｈａｒｌｅｓＢａｂｂａｇｅ）提出了制造自动化计算机的设想，他所设计的分析机，引进了程序控制的概念。尽管由于当时技术上和工艺上的局限性，这种机器未能完成制造，但它的设计思想，可以说是现代计算机的雏型。２０世纪初期，随着机电工业的发展，出现了一些具有控制功能的电器元件，并逐渐为计算工具所采用。１９２５年，美国麻省理工学院由布什（ＶａｎｎｅｖｅｒＢｕｓｈ）领导的一个小组制造了第一台机械模拟式计算机。１９４２年，又制成了采用继电器、速度更快的模拟式计算机。１９４４年，艾肯（ＨｏｗａｒｄＡｉｋｅｎ）在美国国际商用机器公司（ＩＢＭ）的赞助下领导研制成功了世界上第一台数字式自动计算机ＭａｒｋＩ。实现了当年巴贝奇的设想。这台机器使用了三千多个继电器，故有继电器计算机之称。２０世纪以来，产生了电子技术，并取得了迅速的发展。第二次世界大战期间，出于军事上的迫切需要，美国宾夕法尼亚大学的莫奇莱（ＪｏｈｎＷｉｌｌｉａｍＭａｕｃｈｌｙ）和艾克特（Ｊ．Ｐｒｅｓ－ｐｅｒＥｃｋｅｒｔ）在美国陆军部的赞助下于１９４６年研制成功了一台电子数字积分机和计算机（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＮｕｍｅｒｉｃａｌＩｎｔｅｒｇｒａ－ｔｏｒａｎｄＣａｌｃｕｌａｔｏｒ，简称ＥＮＩＡＣ），它是世界上第一台电子数字计算机。ＥＮＩＡＣ是一个庞然大物，它使用了１８０００多只电子管，１５００个继电器，功率１４０千瓦，重量３０吨，占地约１７０平方米，运算速度达到每秒５０００次。ＥＮＩＡＣ虽然有存储数据的存储器，然而由指令组成的程序则由控制盘上的布线或穿孔卡片的方式存储。运算之前，先要按照程序用手工把相应的电路接通或由读卡机读卡以执行各个指令，既费时又费力，无法发挥它的运算速度。这一问题引起了在美国工作的匈牙利数学家冯·诺依曼（ＶｏｎＮｅｕ－ｍａｎｎ）的注意，他与宾夕法尼亚大学摩尔电机系小组合作发展了“存储程序”的概念，提出了“冯·诺依曼原理”，确立了计算机由输入器、存储器、运算器、控制器、输出器等五个基本部件组成的结构，而且将指令也和数据一样地存储和处理。依照此原则制成的第一台存储程序、顺序控制的计算机ＥＤＳＡＣ于１９４９年在英国的剑桥大学投入使用。直到今天，我们使用的计算机仍遵循此原则，一般称作冯·诺依曼计算机。在电子计算机产生的过程中，英国科学家图灵（ＡｌａｎＭａｔｈｉｓｏｎＴｕｒｉｎｇ）在计算机理论方面，做了许多开创性的工作。随着信息技术的突飞猛进，计算机的功能已远远不限于数值计算，“计算”的概念也有了很大的扩展。目前的电子计算机已经发展到可以处理多种类型的信息，并可以进行近、远距离的传输。总之，我们今天所说的计算机，是指具有逻辑运算、算术运算及记忆功能的自动化的高速数据处理装置以及与其相连的记忆装置和通信装置。电脑的成长计算机的几个发展阶段自世界上第一台电子计算机问世至今，不过短短的几十年，已经走过了四代的历程，堪称世界上发展最快的高新技术之一。通常，各代产品是以构成电子计算机的物理器件的变化划分的。同时，也伴随着计算机软件的发展和变化。１．电子管时代计算机的第一代为电子管时代，时间大约从１９４６年至１９５６年。当时的电子计算机采用电子管作为基本的电子元件，体积大、功耗大、价格昂贵，而且可靠性不高、维修复杂、运行速度为每秒执行加法运算一千次到一万次。程序设计使用机器语言和符号语言。２．晶体管时代第二代为晶体管时代，时间大约从１９５６年至１９６２年。这一时期的电子计算机采用晶体管作为基本电子元件。机器的体积减小、功耗减少、可靠性增高、价格降低、运算速度加快，每秒可执行加法运算达十万次到一百万次。程序设计主要使用高级语言。３．集成电路时代第三代为集成电路时代，时间大约从１９６２年至１９７０年。这时的电子计算机采用中、小规模集成电路作为基本电子元件。集成电路是利用光刻技术将许多逻辑电路集中在体积很小的半导体芯片上，每块芯片上可容纳成千上万个晶体管。采用集成电路不仅大大缩短了电子线路，减小了体积和质量，而且大大减少了功耗、增强了可靠性，节约了信息传递的时间，提高了运算速度，达到每秒可执行加法运算一百万次到一千万次。出现了操作系统，程序设计主要使用高级语言。４．大规模、超大规模集成电路时代第四代为大规模、超大规模集成电路时代，时间从１９７０年至今。由于集成技术的发展，半导体芯片的集成度更高，每块芯片可容纳数万乃至数百万个晶体管，并且可以把运算器和控制器都集中在一个芯片上，从而出现了微处理器，并且可以用微处理器和大规模、超大规模集成电路组装成微型计算机，就是我们常说的微电脑或ＰＣ机。微型计算机体积小，使用方便，价格便宜，但它的功能和运算速度已经达到甚至超过了过去的大型计算机。目前我国也已能够生产多种型号、多种规格的微型计算机。另一方面，利用大规模、超大规模集成电路制造的各种逻辑芯片，已经制成了体积并不很大，但运算速度可达一亿甚至几十亿次的巨型计算机。我国继１９８３年研制成功每秒运算一亿次的银河Ⅰ型巨型机以后，又于１９９３年研制成功每秒运算十亿次的银河Ⅱ型通用并行巨型计算机。这一时期还产生了新一代的程序设计语言以及数据库管理系统和网络软件等。几十年来，随着物理元、器件的变化，不仅计算机主机经历了更新换代，它的外部设备也在不断地变革。比如外存储器，由最初的阴极射线显示管发展到磁芯、磁鼓，以后又发展为目前通用的磁盘，近几年又出现了体积更小、容量更大、速度更快的只读光盘（ＣＤ—ＲＯＭ）。微型计算机的发展７０年代以来，微型计算机的发展尤为迅速，几乎令人目不暇接。以采用Ｉｎｔｅｌ微处理器芯片的微机主流机型的发展为例：１９７１年Ｉｎｔｅｌ公司推出４位微处理器芯片４００４及４０４０；１９７４年出现采用８位微处理器芯片８０８０的微机；１９７９年电脑巨人ＩＢＭ公司介入微机行业，开发出采用准１６位８０８８芯片的ＩＢＭ—ＰＣ主流机型；随之各公司相继推出多种ＩＢＭ—ＰＣ兼容机。该系列微机不断地推陈出新，１９８２年推出采用１６位微处理器芯片８０２８６的微机；１９８５年推出采用３２位微处理器芯片８０３８６的微机；１９８９年推出８０４８６微机。１９９３年，８０５８６又问世了。出于专利保护的考虑，不再称８０５８６，命名为Ｐｅｎｔｉｕｍ（简称Ｐ５，中文名“奔腾”）。Ｐｅｎｔｉｕｍ芯片集成了３１０万个晶体管，使用６４位的数据总线。由于更新换代迅速，微机型号的生存周期也越来越短。据统计，自１９８２年以来，微机性能指标平均每一年半提高一倍，目前的微机性能指标已达到１９８２年时的２００倍，１９７０年时的３０００倍，而成本和价格则大幅度地降低。计算机网络的发展近年来，计算机网络也得到持续不断的发展，并可大致分为四个阶段。１．远程终端联机阶段由大型主机利用通信线连接多个远程终端，组成联机系统。２．微型计算机网络阶段微型计算机网络得到广泛应用的发展，出现了局域网（ＬＡＮ）、城域网（ＭＡＮ）和广域网（ＷＡＮ）。３．计算机网络互连阶段根据国际标准化组织（ＩＳＯ）公布的开放系统互连模型（ＯＳＩ）实现了网络间的互连，并产生了综合业务数字网（ＩＳ－ＤＮ）及无线通讯的卫星网。４．信息高速公路阶段将把所有的计算机资源都用高速通信网连接起来，实现最大范围的资源共享。计算机的发展趋势当前计算机发展的趋势是由大到巨（追求高速度、高容量、高性能），由小到微（追求微型化，包括台式、便携式、笔记本式乃至掌上型，使用方便，价格低廉），网络化，智能化。同时，现代计算机在许多技术领域都取得了极大的进步，比如多媒体技术、计算机网络、面向对象的技术、并行处理技术、人工智能、不污染环境并节约能源的“绿色计算机”等。许多新技术，新材料也开始应用于计算机，比如超导技术、光盘等。但毕竟还没有出现第五代计算机。日本于１９８１年宣布了雄心勃勃的研制五代机的计划，至今未能实现并搁浅了。至于什么是第五代计算机也尚无定论，但突破迄今一直沿用的冯·诺依曼原理是一必然趋势。前四代计算机是按构成电子计算机的主要元器件的变革划分的，第五代计算机可能是采用激光元器件和光导纤维的光计算机，也可能不是按元器件的变革作为更新换代的标志，而是按其功能的革命性突破作为标志，比如是能够处理知识和推理的人工智能计算机，甚至可能发展到以人类大脑和神经元处理信息的原理为基础的生物计算机等。总之，计算机的发展仍然是方兴未艾，其发展前景是极其广阔、诱人的。按新观点划分阶段目前，国内外的许多专家又对计算机发展的历史作了进一步的总结归纳，把计算机的发展粗略地划分为三个阶段。把从产生第一台机械式计算机至１９４６年第一台电子计算机Ｅ－ＮＩＡＣ诞生以前称为近代计算机阶段，即机械式和机电式计算机阶段。将ＥＮＩＡＣ问世以后传统大、中型机占主导地位的时期，按物理器件的变化划分为四代，称为传统大型机阶段。将微型计算机和计算机网络崛起后计算机与通信相结合的时期，称为微机与网络阶段。电脑在目前的应用计算机应用的领域非常广泛，主要包括数值计算、过程控制、信息处理、计算机辅助设计与制造、人工智能等。数值计算计算机的运算速度极快，可以有效地代替人工进行繁重的数值计算工作，不仅效率高，而且精度高，甚至能够完成人们由于计算量太大因而无法完成的工作。比如１９４８年美国有一项核反应堆控制的计算，预计需要１５００个工程师用一年的时间才能完成，也就是１５００人年的工作量。后来采用了电子计算机（依目前的标准看其功能是相当差的），只用１５０小时就完成了。再如天气预报，要想预报准确，而且能够进行近期和中期的天气预报，要连续不断地在大气层中探测和采集大量的相关数据，再做极其复杂的运算，需要海量存储器和极高速的运算器，用人工是不可能实现的。目前我国的银河１０亿次机已用于国家气象中心进行中期数值天气预报，对于延长预报时效，提高预报精度，增强对台风、暴雨、干旱等严重灾害性天气的监测预报能力，提供趋利避害的决策依据，发挥了重要作用。此外，计算机还广泛用于卫星轨道、导弹弹道的计算，火箭、飞机、汽车等复杂机械结构强度的计算，桥梁、水坝应力的计算等。过程控制生产和其它过程的自动控制，是计算机应用的一个重要领域。通过传感器、模／数转换、数／模转换和伺服机构等装置，计算机可以感知和控制生产过程中的几何尺寸、时间、温度、压力等各种工艺参数，在机械加工、石油、化工、冶炼等许多领域得到广泛应用，并可形成由计算机控制的自动化流水线，实现优质、高产、低耗、节能，大大提高劳动生产率和产品质量。以轧钢为例，一台年产２００万吨的标准带钢轧机用人工控制，每周产量不过５００吨，采用计算机控制，每周可达５万吨，工效提高１００倍。利用机器人承担危险（例如放射性环境）、单调的工作，可以保证职工的安全，解放劳动力，使其从事更有创造意义的工作。利用数控机床以及由数控机床组成的柔性生产线，可以为产品的升级换代和改型提供极大的方便。它能节约大量的工艺装备，极大地缩短新品研制的周期，同时保证和提高产品的精度。信息处理信息处理是目前计算机应用最广泛的方面。信息处理泛指非科技、工程方面的数据处理，包括制表、统计、排序、检索、文字编辑等等，广泛应用于企业管理、人事管理、财务管理、物资管理、情报检索等诸多领域。其特点是要处理的原始数据量大，计算相对简单，逻辑运算与判断较多，文字处理及报表的形式较多。计算机信息管理通过计算机信息系统实施，通常分为事务处理系统、管理信息系统和决策支持系统等三个层次。事务处理系统通常指基层部门使用的数据处理系统。它主要处理反映事务流程的数据。比如财务管理系统，库存管理系统，教学管理系统等。它通过使用计算机代替人工处理大量数据，可以大大提高工作效率、工作质量和数据处理的规范性，是进一步开发管理信息系统的基础性工作。管理信息系统是将一个单位或部门的各个事务处理子系统集中起来，组成一个有机的整体。各个子系统之间互相联系，共享信息，从整体出发，进行综合分析和处理，并可为预测和决策提供必要的信息，是一种更全面的具有更强管理功能的信息系统，适用于中层管理部门。决策支持系统是建立在事务处理系统和管理信息系统之上的高层次信息系统。它的着眼点是为整个企业或部门的发展和长远目标提供决策服务。它把数据处理、运筹学、数学模型模拟等技术结合起来，进行优化、计算、分析、判断及推理，为决策者制订最佳方案提供有效的支持，适用于高层管理部门。七·五期间，我国已建设经济、银行、铁路、民航、公安、军事、电力、气象、石油等１２个全国性的行业信息管理的计算机信息系统和网络，为各行各业的管理现代化、决策科学化、办公自动化奠定了坚实的基础。计算机辅助设计与制造以往设计一个新产品，不仅要做大量繁琐的计算，还要绘制大量的图纸，设计制造大量的工艺装备，经过许多工序才能生产出样机。有了样机才能检验其外观及性能，对不足之处再进行修改。有时要往返多次上述过程，才能达到预期目标。而利用计算机及其外部设备高速的数值计算能力和强大的图形处理以及模拟、控制功能，利用计算机软件包中的大量技术资料，可以对飞机、汽车、船舶、机械、集成电路等机电立品和建筑、桥梁、矿井等工程进行计算机辅助设计（ＣＡＤ），直接模拟其外观并随意修改，同时验证其类种技术指标。对机电类产品还可以进行计算机辅助制造（ＣＡＭ）乃至实现计算机设计制造一体化，从而大大减轻工程技术人员繁重的脑力劳动、大大加快设计与制造的周期，保证并提高产品及工程的质量。人工智能人工智能是研究使用机器模拟人的智力活动的科学。它将人对外界的感知和人脑进行的演译推理的思维过程、规则和采取的策略、技巧编制成计算机程序，利用在计算机中存储的理论和规则自动寻求解决方法。人工智能的研究领域包括模式识别（比如语音和图象的识别）、语义理解、知识获取、知识表示、机器翻译、专家系统等，目前已经取得了一些进展并开始应用。比如把国际象棋的对弈规则及著名棋手的经验编制出程序存入计算机，可以与人对弈。据报道，最高级的“计算机棋手”已达到国际特级大师的水平。人工智能是难度很大但又极有发展前途的一个计算机应用领域。电脑在目前的问题计算机安全日益重要在信息社会，计算机的应用越来越广泛，人们对计算机的依赖也日益加深，目前全世界计算机的普及率是每百人５台，普及率最高的美国已达每百人４８台。据８０年代的统计，美国的计算机每年完成的工作量是４０００亿人年。在信息时代，各个领域的计算机系统中存储着大量关系国计民生和国家安全的重要信息，许多生产、办公、军事、交通运输、金融和其它经济活动都由计算机系统控制实施。一旦这些系统遭受破坏，或被敌人、犯罪分子利用，其后果可想而知。由于计算机安全技术大大滞后于应用技术的发展，目前还难以卓有成效地抵御某些自然的特别是人为因素的侵害，防治计算机病毒和计算机犯罪的措施还相当薄弱。因而目前的计算机系统在安全上是比较脆弱的。这就导致严重依赖计算机的社会具有一定的脆弱性。因此，要使社会既要保持高效能，又要保持稳定，就必须大力加强计算机安全工作。计算机安全是一项复杂的系统工程，要从计算机安全技术、安全管理、安全立法三个方面入手，综合治理。还要普及全民的计算机安全意识，加强计算机职业道德的培养。通过加强计算机安全等有关工作，使计算机扬长避短，造福于人类。计算机对人类社会发展的影响广泛而深远，同时也会带来一些问题，本节只是从其中几个侧面介绍，实际远不止这些，甚至有些是我们今天尚未意识到的问题，需要不断的发现和探索解决。计算机软件的法律保护目前，计算机技术发展与应用的关键在软件。在经济高度发展，社会走向信息化的时代，国内外市场对计算机软件都有巨大而迫切的需求。软件是智力产品，开发软件并不需要很多精密昂贵的工艺设备，主要靠人的脑力劳动，因此我国拥有发展软件的巨大潜力。开发软件要花费大量的人力、时间和财力，而对软件的复制却极为简便而迅速，对加密软件的解密也不是很困难的事情，社会上无偿复制甚至非法销售软件的现象比比皆是。据美国商业软件联盟统计，１９９３年全世界软件行销业因盗版损失超过１２８亿美元。这样就使软件开发者和厂商投入的智力和资金得不到应有的收益，极大地挫伤了软件开发的积极性。这种现象在我国一度相当严重，也极大地妨碍我国在软件开发和经营方面的国际交流。除继续加强对软件的技术保护措施外，建立软件的知识产权法律保护体系，通过法律保护开发者的智力劳动成果和合法权益，是发展我国软件产业的必要条件和环境。近几年来，我国在软件的知识产权保护方面取得了一系列的进展。１９９０年９月我国颁布的《著作权法》把计算机软件列为著作权保护的对象。１９９１年颁布了蕴酿多年的《计算机软件保护条例》，规定了软件著作权的具体保护办法。１９９２年５月颁布了《计算机软件著作权登记办法》，几年来登记数量与日俱增。１９９２年１２月，北京市海滨区人民法院审理了我国首例计算机软件侵权案。１９９３年４月，我国首家计算机软件知识产权服务机构——公平软件中心在北京成立。几年来，我国有关部门相继与美国ＩＢＭ公司，ＭＩ－ＣＲＯＳＯＦＴ公司等著名企业和美国商业软件联盟联合举办双边的计算机软件发展和知识产权保护的研讨会，增进了交流、相互理解与合作，签署了一些软件授权使用和代理经销的协议。举办了关贸总协定与知识产权研讨会，探讨了包括计算机软件在内的知识产权保护与国际接轨的问题。仅仅用著作权法对计算机软件进行法律保护是不够的。著作权法只保护作品的表达形式，而不保护其思想和内容。而计算机软件不仅是作品，它也是一种工具，它的技术方案往往比表达形式更有价值。因此，在用著作权法保护软件的同时，用专利法保护软件正在形成一股国际潮流。鉴于专利法不保护科学原理、数学算法，要求被保护的技术要具备新颖性、创造性、实用性，因此，只有一部分软件有可能获得专利。除此以外，软件保护有时还采用商业秘密法，软件许可证合同等方式作为补充。计算机安全法律计算机安全对现代信息社会至关重要。计算机安全搞不好，将使计算机技术应用的深度和广度受到极大的限制。计算机安全是指计算机系统的硬件、软件和数据受到保护，不因自然的和人为的原因而遭到破坏、更改和显露，计算机系统能连续正常运行。保障计算机安全通常从技术、管理、法律等三个方面采取措施。建立健全计算机安全法律体系能够为计算机系统创造一个良好的社会环境，对保障计算机安全意义重大。计算机安全法律是在计算机安全领域内调整各种社会关系的法律规范的总称。１９９４年２月颁布的《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》揭开了我国计算机安全工作新的一页。是我国计算机安全领域内第一个全国性的行政法规，它标志我国的计算机安全工作开始走上规范化的法律轨道。《条例》将计算机信息系统界定为“由计算机及其相关和配套的设备、设施（含网络）构成的、按照一定的应用目标和规则对信息进行采集、加工、存储、传输、检查等处理的人机系统”。《条例》规定“计算机信息系统安全保护工作，重点维护国家事务、经济建设、国家建设、尖端科学技术等重要领域的计算机信息系统的安全”。“未联网的微型计算机的安全保护办法，另行制定”。鉴于我国计算机病毒猖獗的现状，有关部门也在蕴酿制定《计算机病毒防治条例》。计算机犯罪计算机犯罪是利用计算机技术危害社会的行为。通常在对这类犯罪行为进行调查、起诉、审判和量刑的过程中也要涉及计算机技术知识。可以从不同的角度给计算机犯罪分类。从犯罪领域着眼，可以分为贪污、盗窃、诈骗钱财，窃取情报、数据，破坏计算机硬件、软件或数据，盗用计算机服务等。计算机犯罪的方式和手段花样繁多，例如，特洛伊木马术、意大利香肠术、逻辑炸弹、计算机病毒等。在发达国家，计算机犯罪已层出不穷。据统计，目前全世界每年因计算机犯罪造成的损失已达数百亿美元之巨，美国平均每起计算机犯罪案件损失金额为４５万美元。我国的计算机犯罪发展、蔓延也很快，特别是银行业务实现电算化后，计算机犯罪案件屡屡发生，最大一起金融犯罪案已达１４００万元。制造和传播计算机病毒的非法行为屡禁不止，搞的大量计算机用户鸡犬不宁。可以推断，计算机技术越发展，人类社会对计算机的依赖越深，计算机犯罪对社会构成的威胁也就越严重。许多传统的犯罪方式将为计算机犯罪所取代，计算机犯罪的上升是一个必然的趋势，并将成为未来信息社会的主要犯罪形式之一。鉴于传统法律难以适应计算机犯罪的特点，一些国家依照传统刑法和刑诉法审查计算机犯罪案件时遇到了重重困难，因此纷纷采取新的立法措施，比如美国制定了《计算机诈骗与滥用法》，而且几乎所有的州都制定了计算机犯罪法。其它许多发达国家也已修改刑法或制定单行法规，亚洲的新加坡、非洲的加纳也颁布了计算机犯罪法。目前，我国对此类法律也在进一步完善，为最大程序地防止犯罪，不至于重蹈一些发达国家因忽视安全和立法而为计算机犯罪的蔓延付出巨大代价的覆辙。个人信息的法律保护随着市场经济的发展，对人才交流的需求也更加广泛与深入。为充分挖掘和利用人力资源，便于人才的交流和使用，许多国家的计算机系统中都存储着大量有关公民个人情况的信息。通常称为“个人数据”。如果这些数据不准确，或被不正当使用，就会侵犯公民的隐私权。为保障公民的合法权益，许多国家都制定了数据保护法，规定存储个人数据必须向专门机构申请和备案，存储的信息必须符合批准的范围，而且应保持其完整性、准确性及新鲜（符合现实情况）性，严格按照法律规定使用这些信息，否则将追究其法律责任。我国也在进行这方面的研究。计算机化文档的法律效力随着计算机的广泛应用，各类文档资料的计算机化是一个必然的趋势。鉴于计算机存储和传输资料的不可见性，且又极易被修改而不留痕迹，计算机化文档的法律效力就值得探讨。目前，世界上许多国家在其贸易业务中都开始采用ＥＤＩ技术。向他人传送贸易单据属于同他人建立民事权利义务关系的民事行为，有些国家的民法规定必须以书面形式完成才具法律效力。我国《民法通则》规定可以采用书面形式、口头形式或其它形式。那么传输电子信息的ＥＤＩ方式是否具有法律效力，签名问题又怎样处理？普遍的意见是，使用计算机获得的效益远远超过了由于计算机化文档法律上的不可靠性造成的损失。联合国国际贸易法联合委员会以及许多国家已经重新考虑传统法律要求对于贸易交往及其相关文件必须使用书面形式的规定，有些国家修改了民法，承认使用计算机存储和传送的电子信息和电子签名的法律效力。在诉讼活动中，计算机化信息能否作为证据也受到人们的关注。事实上，通过计算机打印出来的资料已不是原始信息。而且怎样保证和证实它的客观可靠性也很困难。现在一般认为，如果有相应的技术措施和管理制度，又没有否定某个计算机化文档可信性的事实依据，可以将其作为证据使用。一些国家将其看作传闻证据。除此以外，还有其它一些涉及计算机的法律问题，比如半导体芯片布图设计的法律保护、计算机软件、硬件贸易中的法律问题以及涉及过境数据流的法律问题等。此处不再赘述。总之，计算机在发展中也出现了一些问题，而且新的问题也在产生。为此，我们不能逃避。正如一切有用的东西一样，也都会附带一点不好的影响，没有十全十美的。这正需要我们大家共同的努力，不断去发现和解决。电脑正在改变明天近年来，人类在信息、新材料、新能源、生物、空间、海洋等高、新技术领域取得了许多重大的进展和突破，对社会的发展产生了巨大的影响。而在这个高、新技术群中，以微电子、计算机、通信等技术组成的信息技术是带头的技术。目前信息产业已经成为最大的产业之一。据统计，１９８８年世界信息产业的产值已达４７００亿美元，到９０年代中期将突破１万亿美元。更重要的是，它广泛地渗透于其它高、新技术和传统技术之中，任何技术和产业的发展与改造，只要与信息技术结合，就如虎添翼。因此，信息技术又被称为经济发展的倍增器。而计算机则是信息技术的核心。在由美国著名的《研究与开发》杂志于１９９２年举办的一次名为“３０年来改变人类生活最重要的３０种产品”的读者意见调查活动中，个人计算机高居榜首。不难预见，我们将逐步进入人人、处处使用计算机的时代。计算机作为一种文化，一种智力劳动的工具，对人们的观念、思维方式和行为方式，对社会各方面的发展变化都具有无与伦比的深远影响。对生产活动的影响计算机是现代产业运行的控制器，也是对传统产业进行技术改造的强有力工具。比如采用计算机激光照排技术，使印刷工业告别了铅与火的时代，进入了光与电的时代，被誉为印刷技术的一次革命。广泛使用由计算机控制的流水线，改变了传统的生产方式，大大提高了生产效率和产品质量，同时也大大改善了职工的工作环境，减轻了劳动强度，并将导致普通工人大量减少，技术与管理人员适当增加，这就需要进一步调整和改造产业结构，把更多的人力资源投入服务业，特别是信息产业，从事更具创造性的工作，提高知识密集型劳动的比例和效率，建立高效能的经济体系结构，推动经济发展的良性循环。对社会活动的影响计算机与通信等技术的结合，为办公自动化创造了必要的条件。办公自动化，不仅是简单的以机代笔，乃至无纸办公，更重要的是建立起一种全新的工作体制，它把人的部分办公业务活动物化于人以外的各种设备中，并由这些设备与办公人员构成人机信息处理系统这样一个有机的整体，充分发挥设备软件、硬件的功能，充分利用信息资源，提高工作效率和工作质量。它改变了传统的工作方式，有许多岗位还可以实现在家里办公。计算机网络的发展，使信息的处理与流通有机地结合起来。全世界最大的数据网络Ｉｎｔｅｒｎｅｔ已有１０７个国家，９２万台计算机联网运行，用户达５００万。１９９３年９月，美国提出建设“国家信息基础设施”，即所谓信息高速公路的计划，在国际上产生很大影响。许多国家都已开始制订和实施建设信息高速公路的计划。信息高速公路是连通各类计算机系统和网络、数据库及电讯消费设施，以１０亿位／秒以上的高速率传输多媒体信息的光纤网络。它将产生比工业社会的铁路和高速公路更高的经济效益和社会效益。信息高速公路的实现，预计将使高速公路、航运的工作量减少４０％，能源消耗相应减少４０％，工作效率提高２０～４０％，极大地促进经济发展，同时还可以实现最大限度的信息共享，从而使社会的结合更加紧密，促进消除各种差别，实现公平竞争。１９９３年以来我国陆续推出了实现国民经济信息化的三金（金桥、金关、金卡）工程。金桥工程即国家公用经济信息网工程，它以卫星综合数字业务网作为基干网，并与邮电部分组交换网、数字、数据网互为补充，互为备用，传输数据、话音、图像。金关工程即外贸信息专用网工程，它将对外经济贸易部以及与外贸有关的海关、中国银行等众多专用网实行联网，用ＥＤＩ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＤａｔａＩｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ，电子数据交换）手段实现国内外贸易信息化。ＥＤＩ在商业文件标准化的基础上，使用计算机网络，按一定的格式在贸易伙伴的计算机系统之间进行贸易往来和结算。它可以有效地减少甚至消除贸易过程中的各种纸面单据，又被称为“无纸贸易”。它还可以极大地缩短交易周期，降低成本，减少疏漏，加快资金周转，促进经济增长，是商业贸易方式的重大变革。金卡工程即电子货币工程，是金融电子化和商业流通现代化的重要组成部分。它通过在全国推行统一标准的信用卡和现金卡，使人们在生活中可以免除携带现金的诸多不便，持卡即可利用商店和服务业的ＰＯＳ（销售点终端）进行支付，在必须使用现金的场合，可以通过遍布各处的ＡＴＭ（自动柜员机）随时提取现金。实施金卡工程可以控制现金的发行量和流通量，并最终发展到无现金流通，从而有效地防止偷税漏税、传统的经济犯罪和盗窃、抢劫行为。与此同时，金融领域的计算机犯罪则应运而生。金卡工程以磁卡为过渡，以ＩＣ卡（集成电路卡，又称智能卡）为主导。ＩＣ卡具有多种功能，而且安全保密性很高。除三金工程外，目前我国又在进一步推行金税工程、金海工程等，形成一整套的“金系列工程”。它的实施，将极大地改变我国经济领域，特别是商业领域的观念和工作方式，为加速我国经济发展，提高人民生活水平发挥无可估量的作用。对家庭生活方式的影响在经济发达的国家，家庭电脑的拥有率已达１／３。在我国，计算机也开始进入寻常百姓家，并被认为是今后最畅销的家用电子产品之一。家用电脑可以用于写作、游戏，对青少年进行智力开发，建立一种全新的教育方式。未来的书报杂志也将越来越多地实现电子化，人们的阅读将更多地通过计算机的屏幕进行。实现联网后还可以使用计算机办公、购物、订票联机信息检索等，“不出户，知天下”不再是痴人说梦的妄想。计算机还能在很大程度上管理家务，控制家用电器，使人们的生活既轻松愉快，又井井有条。对国际事务的影响计算机的网络化加上卫星通信，使得地球大大“缩小”了。各国人民之间的信息交流变得极其方便，几乎不再受地域和距离的限制。前述的ＥＤＩ使得国际贸易的进行十分简捷、高效。这些都将更加密切各国政府以及民间的交往，有利于开展国际合作，促进各国经济、文化的发展，有利于世界局势的稳定与和平。但另一方面，将有大量的信息在国与国之间进行传输，通常称为“过境数据流”。它既有促进国家交往的一面，也有可能使国家或个人不宜公开的信息流出国境，造成损失，需要从制度上和技术上加以控制。今后国与国之间的对抗甚至战争的方式，与计算机也将有密切的关系。在１９９１年初爆发的海湾战争中，以美国为首的多国部队凭借先进的高技术武器，以最低的代价迅速地赢得了胜利。经战后评估证实，多国部队将计算机装备到战场上的各个环节，大到指挥中心，小到作战班组，致使战场效益倍增。因此人们评价：“计算机是海湾战争的头等功臣”。鉴于计算机在军事领域的广泛应用，今后的战争在很大程序上要通过计算机进行，因此已经有“计算机战争”和“计算机病毒战”的说法。军事对抗双方一方面要保证自己的军事指挥系统和武器系统的计算机与通信的可靠运行，特别是防止、抵御、消除敌方从外部向己方系统注入病毒，另一方面则千方百计破坏对方相应的计算机系统。据报道美国正在研制军用计算机病毒，在适当时机施放到对方系统。一旦战争爆发，便通过遥控触发，激活病毒，使对方的计算机指挥系统和武器系统瘫痪，陷入极大的被动。如果设法破坏对方经济领域的计算机系统，则有可能使其陷入经济混乱，对其打击也是很沉重的。学电脑和学写字一样重要计算机是当代众多新兴技术中发展最快、应用最广的一项技术，也是渗透力最强，对社会发展影响最为深远的高新技术。今天，它已经逐渐深入到社会的每一个细胞，改变着人们的生产方式、社会活动方式甚至家庭生活方式。计算机发展如此迅速，影响如此深远，有其深刻的社会背景。当今世界是信息社会计算机的发展与普及如此迅速，其根本原因在于社会发展的需求。从生产力发展的角度看，人类经历了农业社会、工业社会，现在已经开始步入信息社会。它是人类社会科学技术高度发达，信息和知识急剧膨胀的结果。信息的作用日益突出，对社会发展起着关键性的作用。众所周知，物质、能量、信息是人类社会赖以生存和发展的三大资源。在农业社会，人们采用的是比较原始的手工生产方式，对人类生存和发展最有意义的资源是材料（物质）。没有动力机械，封闭的环境，使得能量、信息的作用极其有限。进入工业社会后，人们大规模地使用机器生产，能源、动力的作用就十分重要了。到了信息社会，尽管材料、能源依然重要，但信息的作用更加突出。只有充分地采集、分析、交流和利用信息，社会的发展才能充满活力。在信息社会，信息产业（又称第四产业）将成为最重要的产业。由于科学技术的高度发达，使得工、农业生产变得相对容易。比如美国农业劳动力仅占人口总数的３％，但农产品不仅自给有余，还大量出口。直接从事制造业的人数也只占百分之十几，但工业品也相当丰富。这样，就能解放出大量劳动力从事与信息产业有关的更具创造性的工作，从而推动经济和文化更快地发展。目前发达国家从事与信息产业有关职业的人数已占总人数的６０％以上。在信息社会，各国之间的竞争主要是科学技术的竞争，信息和知识（加工、提炼后的系统的信息）的竞争。对于企业和个人，要想取得事业上的成功，能否及时地获取、有效地利用有关信息和知识，也是一个关键性的因素。计算机是信息社会的基础信息这种无形的宝贵资源之所以变得如此重要并能得到充分的利用，是因为有了高效能的信息处理工具——电子计算机。以电子计算机为核心的信息技术是信息社会赖以产生、存在和发展的物质基础和技术条件。从工业社会到信息社会的过渡，经历着人类历史上第三次产业革命——信息革命。它是指由于电子计算机的飞速发展而促成的以信息为中心的社会变革。如果说工业革命的本质在于使用工具（起源于蒸气机的）对人类体力劳动的部分代替和扩大，那么信息革命的本质则是使用工具对人类脑力劳动的部分代替和扩大，而这个工具就是电子计算机。在信息社会，可以毫不夸张地说，现代化水平的主要标志就是信息化的水平，而信息化的水平又主要反映为计算机化的水平。因此，要现代化就要实现计算机化，就要大力发展和普及计算机技术。三、学电脑和写字一样重要信息社会是科技、文化发展，知识爆炸的结果。据英国科学家詹姆斯·马丁估计，１９世纪人类的知识每五十年翻一番，在２０世纪初每三十年翻一番，到５０年代每十年翻一番，７０年代每五年翻一番，８０年代每三年就翻一番了。据７０年代初统计，全世界每年发表的科技文献达４５０万份，并且以每年１３％的速度在增长。各种信息的大量增加，也使得承载信息的介质——纸张高速增加。比如１９７７年美国仅制作表格用纸就达４０００亿页。有人称之谓纸张爆炸。为了节省存储费用，并且快速地查询、传播和利用如此浩瀚的信息，必然要使用电子计算机，并且逐步发展了以计算机为核心的办公自动化系统。目前，计算机以其不可替代的优势已广泛应用于各行各业。如果说借助于纸张上的文字记录、存储和交流信息，将读书、写字称为第一文化（纸张文化）的话，那么将大量信息存储于计算机系统的电磁介质中，使用计算机和它的语言进行处理和交流，则可称为第二文化（计算机文化）。不懂得计算机，将处于半文盲的境地。因此，对于计算机，不仅要作为工具使用，已经是一项文化普及的要求。我们不仅要会使用计算机做一些诸如文字处理等具体工作，更要培养一种计算机意识。要了解计算机的基本知识，为什么要使用计算机，在自己的工作和生活中能用计算机做什么，不能做什么，怎样做，有何作用等等。现在，计算机基本知识已经成为当代学生知识结构中不可或缺的重要组成部分。早在１９８２年，未来学家奈斯比特就在《大趋势》一书中预言：“到１９８５年，美国将有７５％的工作要涉及计算机。一个人如果不会使用计算机，必将处于不利地位。在信息社会，有两种交流工具是必备的：一个是英语，另一个就是计算机。”近年来，社会的发展证明确实如此。电脑已经进入各行各业，不久的将来，就会成为基本的办公工具，不论从事什么行业的工作，都需要会使用它。事实上，许多国家都非常重视计算机教育，发达国家普遍在中小学开设了计算机课程。邓小平同志早在１９８４年就曾指出：“计算机的普及要从娃娃抓起”。国家教委已于１９９４年颁布了《中小学计算机课程指导纲要》，揭开了全国中小学普及计算机教育的序幕。许多地区也开始组织高等院校非计算机专业的计算机应用水平测试。在许多大专院校的校园里，继英语热之后，又掀起了学习计算机的热潮。同时，国家教委还制订了面向社会的《全国计算机等级考试大纲》，并于１９９４年开始举办等级考试；考试成绩作为用人单位录用和考核工作人员的重要依据。不难预见，在全社会多层次、多方位地普及计算机的浪潮必将为我国的现代化建设事业作出非凡的贡献。学电脑具体学什么“学电脑”这个讲法范围太广了。正因为电脑的应用已经非常普遍，学电脑已经无法局限某一两门课，也难以对每个人一概而论了。事实上，现在已经不再有谁能成为对电脑的各个方面都清楚的行家。而且，电脑的发展这么快，学电脑不仅一朝一夕的事，而是要不断学习的，这一点可能比其他学科都明显。只能大体上说，学电脑有两大类型：一种为了应用，一种是做为专业。对这两方面，大家看看国家正式的要求。计算机应用要学什么应用根据各行业的需要选学计算机学科的有关内容。现在全国计算机级考试，以及全国高等院校非计算机专业的计算机教育方案，都是类似以下几个层次的要求：第一层次：微机系统应用基础。包括计算机基础知识和微机系统的操作使用（包括ＤＯＳ操作命令、中文文字处理和表处理，微机数据库的使用等）。第二层次：高级语言程序设计。要求学生能用一种高级语言或一种数据库语言熟练地编写程序。第三层次：计算机硬件技术基础和软件技术基础。在原有基础上，进一步学习计算机软件、硬件知识，具有开发应用软件的初步知识和能力或计算机应用系统的初步分析设计能力。第四层次：本专业计算机的应用与开发。其中第一层次相当于国家计算机等级考试的一级考试要求，第二层次相当于二级考试的要求。高校计算机专业有哪些分科借鉴美国《ＡＣＭ／ＩＥＥＥ—ＣＳ计算学科９１教程》，全国高等学校计算机教育研究会和中国计算机学会教育委员会联合主持制定了《计算机学科教学计划（１９９３）》，作为向全国高校计算机专业本科推荐的教学计划。这个教学计划把“计算学科”定义为：计算学科主要在系统地研究信息描述和变换的算法过程，包括它们的理论、分析、设计、效率、实现和应用。它的研究对象是信息处理技术和算法分析与设计。考虑到国内多数人对“计算”一词传统的、狭义的理解，为避免误解，《９３教学计划》暂用“计算机学科”来代替“计算学科”的称谓。计算机学科既是一门科学分支，也是一项专门技术。它在理论和实践两方面都有十分丰富的内容，而且一直在迅速地发展着。计算机学科的内容非常广泛，《９３教学计划》列出了九个主要领域作为计算机学科教学计划公共要求的主科目。它们是：·算法与数据结构·计算机体系结构·人工智能和机器人·数据库与信息检索·人—机通信·数值和符号计算·操作系统·程序设计语言·软件方法学和工程围绕这九个主科目，可以开设若干门课程。在以上每一个领域中，都采用理论、抽象和设计三个教学过程。并归纳出１２个基本概念：关联、大问题的复杂性、概念和形式模型、一致性和完备性、效率、演变、抽象层次、按空间排序、按时间排序、重用、安全性、折衷和结论。《９３教学计划》还要求学生了解计算机学科所固有的文化、社会、法律和道德方面的基本问题，知道该学科的历史和现状，明白它的历史意义和作用以及对社会的冲击，重视在该学科发展中起重要作用的哲学问题、技术问题和美学问题，培养职业道德和法制观念。中小学生需要学什么对于中小学的同学来说，现在没必要限制自已将来的方向，是学应用还是专业也不急于区分。但上面的两种要求可以参考。容易看出：计算机的基本知识、ＤＯＳ使用、中英文输入和文书处理肯定是要学的。这里要提醒大家，编程和数据管理也都是很重要的。数据管理在将来会与文书处理一样是基本要求；而编程学习最有助于熟悉“计算机的思维方式”，在应用中可以很熟悉“计算机的脾气”，学习其他有关的内容也很容易理解了。另外，网络和多媒体正在成为电脑应用中最重要的内容，对此的学习是越早越好。ＷＩＮＤＯＷＳ很快会成为操作系统的主流，有条件的话也可应该早日学习。电脑的基础原理电脑使用二进制电脑与数据要用计算机做任何工作，首先要将有关信息以计算机能够识别的方式存储。现在使用计算机时，不会感觉到这是一个问题。但事实上，计算机内部的信息不是以我们熟悉的十进制，面是以二进制编码的形式表示和存储的。计算机处理的信息通常称为数据。它不仅指数字，还包括文字、符号、声音、图像等。数据是信息的具体表示形式，是信息的载体；信息是数据有意义的表现，是数据的内涵。数据是物理性的，信息是观念性的。它们是一个密不可分的有机的整体，在有些场合难以严格区分它们。在计算机领域，信息和数据这两个名词常常可以通用。比如，信息存储，也可以称为数据存储。本章将向大家介绍计算机中为何要使用二进制以及怎样用二制编码表示和存储信息。什么是数制数制就是记数法、进位制。目前人们通用的数制是十进制，但使用十进制并非是天经地义的，它只不过是来源于远古时代用十指记数的一种约定俗成的习惯。事实上，在我们的生活中也有使用非十进制的实例，比如日期、时间的表示和进位以及英制度量衡等。不同数制之间的区别主要是基数不同，它们的书写规则和运算规律是一致的。为区别非十进位制数与十进制数，非十进制数应使用进位制注脚。下面我们通过二进制（ＢｉｎａｒｙＳｙｓｔｅｍ）与十进制（ＤｅｃｉｍａｌＳｙｓｔｅｍ）的对比来初步了解二进制的概念。１．数字的个数等于基数十进制有０～９共十个数字。以此类推，二进制应当只有两个数字，记为０、１。基数不是一个独立的数字。２．逢基数进一凡某位运算结果为基数就要进位，本数位的值记为０，进位值为１。在十进制中，逢十进一。在二进制中，逢二进一。３．每一位的权（数位值）是基数的方幂，指数自右至左递增１十进制：…１０４１０３１０２１０１１００１０－１１０－２１０－３……二进制：…２４２３２２２１２０２－１２－２２－３……需要特别指出的是，为说明方便，此处二进制数是用十进制数的数字表达的。４．每一位的数值等于该位上的权与数字的乘积例如：１９９５＝１０００×１＋１００×９＋１００×９＋１×５１００１．１０１Ｂ＝２３×１＋２０×１＋２－１×１＋２－３×１同样，为说明方便，此处等号右边的二进制数是用十进制数字表达的。电脑为何采用二进制１．二进制只需用两种状态表示数字，容易实现计算机是由电子元、器件构成的，二进制在电气、电子元器件中最易实现。它只有两个数字，用两种稳定的物理状态即可表达，而且稳定可靠。比如磁化与未磁化，晶体管的载止与导通（表现为电平的高与低）等。而若采用十进制，则需用十种稳定的物理状态分别表示十个数字，不易找到具有这种性能的元器件。即使有，其运算与控制的实现也极复杂。２．二进制的运算规则简单加法是最基本的运算。乘法是连加，减法是加法的逆运算（利用补码原理，还可以转化为加法运算，类似钟表拨针时的计算），除法是乘法的逆运算。其余任何复杂的数值计算也都可以分解为基本算术运算复合进行。为提高运算效率，在计算机中除采用加法器外，也直接使用乘法器。众所周知，十进制的加法和乘法运算规则的口诀各有１００条，根据交换率去掉重复项，也各有５５条。用计算机的电路实现这么多运算规则是很复杂的。相比之下，二进制的算术运算规则非常简单，加法、乘法各仅四条：０＋０＝００×０＝００＋１＝１０×１＝０１＋０＝１１×０＝０１＋１＝１０１×１＝１根据交换率去掉重复项，实际各仅３条。用计算机的脉冲数字电路是很容易实现的。３．用二进制容易实现逻辑运算计算机不仅需要算术运算功能，还应具备逻辑运算功能，二进制的０，１分别可用来表示假（ｆａｌｓｅ）和真（ｔｒｕｅ），用布尔代数的运算法则很容易实现逻辑运算。４．二进制的弱点可以克服二进制主要的弱点是表示同样大小的数值时，其位数比十进制或其它数制多得多，难写难记，因而在日常生活和工作中是不便使用的。但这个弱点对计算机而言，并不构成困难。在计算机中每个存储记忆元件（比如由晶体管组成的触发器）可以代表一位数字，“记忆”是它们本身的属性，不存在“记不住”或“忘记”的问题。至于位数多，只要多排列一些记忆元件就解决了，鉴于集成电路芯片上元件的集成度极高，在体积上不存在问题。对于电子元、器件，０和１两种状态的转换速度极快，因而运算速度是很高的。二进制运算１．算术运算前面已经讲过，二进制算术运算规则非常简单，现举二例加以说明。1110101111001+即１１１０Ｂ＋１０１１Ｂ＝１１００１Ｂ11101011111011100000111010011010×即１１１０Ｂ×１０１１Ｂ＝１００１１０１０Ｂ２．逻辑运算在计算机中还经常用二进制数进行逻辑运算。逻辑运算在二进制数位之间进行，不存在进位或借位。在逻辑运算中，二进制数中的“１”表示“真”，“０”表示“假”。（１）或（ＯＲ）运算或运算又称逻辑加，运算符为“∨”或者“＋”。运算规则是：０∨０＝００∨１＝１１∨０＝１１∨１＝１也就是说，参加运算的逻辑值只要有一个为１，运算结果即为１，否则为０。（２）与（ＡＮＤ）运算与运算又称逻辑乘，运算符为“∧”或者“×”。运算规则是：０∧０＝００∧１＝０１∧０＝０１∧１＝１也就是说，当参加运算的逻辑值均为１时，运算结果才为１，否则为０。（３）非（ＮＯＴ）运算非运算即对每个二进制位的逻辑值取反，运算符为在二进制数字上方加一横线。运算规则是0=11=0（４）异或（ＸＯＲ）运算可以看出，如果参加运算的两个逻辑值相同，运算结果为０，否则为１。下面举例说明二进制数的逻辑运算。设Ｘ＝１０１１０１０１ＢＹ＝１１０１０１１０Ｂ则Ｘ∨Ｙ＝１１１１０１１１ＢＸ∧Ｙ＝１００１０１００ＢＸ＝０１００１０１０ＢＹ＝００１０１００１Ｂ十进制数与二进制数的转换我们在日常生活和工作中使用十进制数，在计算机中使用二进制数，因此在计算机输入时要将十进制数转换为二进制数，在计算机输出时要将二进制数转换为十进制数。这种转换过程，是由计算机自动完成的。为简便起见，这里我们只介绍整数间的转换。十进制数与二、八、十六进制数的转换参见表１．１。表１．１十进制二进制八进制十六进制００００１１１１２１０２２３１１３３４１００４４５１０１５５６１１０６６７１１１７７十进制二进制八进制十六进制８１０００１０８９１００１１１９１０１０１０１２Ａ１１１０１１１３Ｂ１２１１００１４Ｃ１３１１０１１６Ｄ１４１１１０１６Ｅ１５１１１１１７Ｆ１６１００００２０１０１７１０００１２１１１１．十进制数转换为二进制数整数的转换，通常采用除２取余法。即将十进制数依次除以２，再把每次得到的余数从后向前依次排列就得到相应的二进制数。例如：即７５＝１００１０１１Ｂ实际上，直接将十进制数用２的ｎ次幂展开更为方便。例如：７５＝６４＋８＋２＋１＝２６×１＋２５×０×２４×０＋２３×１＋２２×０＋２１×１＋２０×１＝１００１０１１Ｂ２．二进制数转换为十进制数将二进制数每一位的数值用十进制表达并相加即得到相应的十进制数。例如：１１０１００１０Ｂ＝２７×１＋２６×１＋２５×０＋２４×１＋２３×０＋２２×０＋２１×１＋２０×１＝１２８＋６４＋１６＋２＝２１０八进制与十六进制二进制位数多，人们记忆和读写不方便，因此又引进与二进制密切相关的八进制（ＯｃｔａｌＳｙｓｔｅｍ）和十六进制（Ｈｅｘ－ａｄｅｃｉｍａｌＳｙｓｔｅｍ），在书写和输入计算机时可以使用。１．八进制八进制共有Ｏ～７共八个数字，逢八进一。鉴于８＝２３，二进制数的每３位（从小数点位置分别向左、右数，小数点后最后一组不足３位时要补０）对应与其等值的八进制数相应的位，因此八进制数与二进制数的相互转换十分方便。例如：１０１１０１０１．１１０３７．４↓↓↓↓↓↓２６５．６０１１１１１．１００即１０１１０１０１．１１Ｂ＝２６５．６０３７．４０＝１１１１１．１Ｂ２．十六进制十六进制共有十六个数字，除０～９外，又引入Ａ～Ｆ，分别相当于十进制的１０～１５，逢十六进一。鉴于１６＝２４，二进制数的每４位（从小数点位置分别向左、右数，小数点后最后一组不足４位时要补０）对应与其值相等的十六进制数相应的１位，因此十六进制数与二进制数的相互转换也是十分方便的。例如：１０１１０１０１．１１００４ＡＥ↓↓↓↓↓↓Ｂ５．Ｃ０１００１０１０１１１０即１０１１０１０１．１１Ｂ＝Ｂ５．ＣＨ４ＡＥＨ＝１００１０１０１１１０Ｂ３．八、十六、十进制数的转换八进制数、十六进制数转换为十进制数，可以分别采用除八取余，除十六取余的方法。十进制数转换为八进制数，十六进制数，则可分别将其每一位的数值用十进制表达并相加即可。这同二进制数与十进制数转换的方法是类似的。也可以通过二进制数作为中间媒介进行转换，即电脑中的信息编码我们已经知道，计算机中的数值是以二进制的形式存储的。事实上，计算机中其它各类数据也都以二进制的形式存储，或者说，是以“０”和“１”编成二进制数码实现的。存储单位计算机存储信息的最小单位是一个二进制数位（Ｂｉｎａｒｙｄｉｇｉｔ），简称ｂｉｔ（比特，位）。最基本的存储单元由８个二进制位组成，称为Ｂｙｔｅ（拜特，字节）。一个字节可存放一个字符。在计算机中，字节是一个不可分割的基本存储单元。在实际应用中，还经常使用ＫＢ（ＫｉｌｏＢｙｔｅｓ，千字节），ＭＢ（ＭｅｇａＢｙｔｅｓ兆字节），ＧＢ（ＧｉｇａＢｙｔｅｓ，吉字节）作为存储信息容量的单位。其中ＫＢ表示２１０，即１０２４字节，ＭＢ表示２２０字节，即约１百万字节，ＧＢ表示２３０字节，即约１０亿字节。ＡＳＣＩＩ码计算机中的字符，比如英文字母，阿拉伯数字和许多符号，国际上广泛使用ＡＳＣＩＩ码（ＡｍｅｒｉｃａｎＳｔａｎｄａｒｄＣｏｄｅｆｏｒＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＩｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ，即美国标准信息交换码）表示，参见《第十五册附录》。它已被国际标准化组织接收为国际标准，称为ＩＳＯ—６４６。目前常用的是７位ＡＳＣＩＩ码版本。它用一个字节表示一个字符，每个字节的最高位为标识位，恒定为０，其余７位编成２７＝１２８个代码，表示１２８个字符。其中包括大、小写英文字母、阿拉伯数字和一些运算符号、标点符号和控制字符。附录一中字符的排列顺序用十进制和十六进制两种形式的序号给出，其中用十六进制数所表示的二进制数码是ＡＳＣＩＩ码的实际存储方式。表中序号为３２的字符为ＳＰ（ＳｐａｃｅＣｈａｒａｃｔｅｒ），表示一个空格。序号由０～３１的前３２个字符和最后一个字符为控制字符，它们不代表可显示和打印的字符，是对计算机及其外部设备起控制作用的字符。比如ＣＲ（ＣａｒｒｉａｇｅＲｅｔｕｒｎＣｈａｒａｃｔｅｒ）称为回车字符，是使显示和打印装置换行的字符；ＢＳ（ＢａｃｋＳｐａｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒ）称为退格字符，是使显示和打印装置倒退一个位置的控制字符；ＢＥＬ（ＢｅｌｌＣｋａｒａｃｔｅｒ）称为报警字符，它使发声装置发出报警信号。其它信息编码１．汉字英语是拼音文字，大、小写字母总共５２个，都包括在ＡＳＣＩＩ码中。而汉字是象形文字，是以字为单位的，总共有数万个，仅常用的字就有几千个。要区别这么多的汉字，用一个字节编码就不行了。因此，我国国家标准ＧＢ２３１２—８０“信息交换用汉字编码字符集”规定用两个字节对汉字进行编码。两个字节的最高位均为０，转换为相应的机内码后，最高位均为１，以便与ＡＳＣＩＩ码相区别。这样，每个字节的其余７位共可表示２７×２７＝１６３８４个不同的二制代码，字符集使用其中一部分代码表示较常用的汉字及其它字符。２．指令指令（Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）是指控制计算机操作的命令，每一条指令对应计算机的一种基本操作。某种型号计算机所能执行的全部指令，称为该型计算机的指令系统。因为计算机只能识别二进制数码，所以计算机中的所有指令，与数据一样，也都是以二进制编码的形式表示的。一个机器指令的二进制位数，决定于该型计算机的字长。可见字长越长，可容纳的指令就越多，计算机指令系统中的指令就越丰富，功能就越强。此外，计算机中的其它信息，比如声音、图像，也都是用二进制数码的形式表示出来的。电脑系统的构成计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。广义地说，还可以包括它所存储和处理的数据，技术人员和管理人员，操作和管理规程。硬件（Ｈａｒｄｗａｒｅ）是由多种元、器件组成的计算机实体。包括主机及其外部设备。软件（Ｓｏｆｔｗａｒｅ）是能指挥计算机自动运行的程序系统、相关数据及其文档。它是关于使用方法的技术，解决如何管理和使用机器的问题，起到充分发挥硬件功能的作用。这里说的程序系统，是指能完成一种相对完整的功能的一系列程序。所谓程序（Ｐｒｏｇｒａｍ）是用计算机语言编写的能实现某种功能的有序指令集合。而文档，则是指与程序系统配套的结构图、流程图、说明书等。电脑的主要指标衡量一种计算机的性能，主要使用下面一些技术指标。运算速度运算速度是指单位时间计算机所能执行指令的数目，单位是ＭＩＰＳ（百万条指令／秒）。由于执行不同的指令所需时间不同，过去通常是以加法定点运算为标准推算的。现在则是根据计算机在一些典型题目运算中出现的多种指令及其使用频度综合推算出它的平均运算速度。比如１０亿次巨型机就是指其运算速度为１０００ＭＩＰＳ，即每秒平均能执行１０亿条指令。目前微型计算机的运算速度一般在２～２００ＭＩＰＳ。主频主频是指计算机的时钟频率，是由计算机内的石英晶体振荡器产生的，单位为ＭＨｚ（兆赫）。时钟频率的倒数为时钟周期，计算机指令都是按照时钟周期的节拍运行的。一般来说，时钟频率越高，运算速度越快。但时钟频率不是影响速度的唯一因素，因此，不能以时钟周期衡量运算速度。目前，微型机的时钟频率一般为１６～１００ＭＨｚ。字长在计算机中，作为一个整体进行传输和参加运算的二进制串，称为计算机“字”。一个字所包含的二进制位数，称为字长，它总是８位（１个字节）的倍数。不同字长的计算机可分别称为８位机、１６位机、３２位机、６４位机等。有的计算机外部数据总线与内部数据总线使用的位数不同，例如使用８０３８６ＳＸ芯片的微机，它的内部数据总线是３２位，而外部数据总线是１６位，则称为准３２位机。字长是很重要的技术指标。字长越长，计算机可达到的运算精度就越高；字长越长，同样时间内传送的信息就越多，计算机的速度就越快；字长越长，可设置的指令就越丰富，这种计算机指令系统的功能就越强；字长越长，可直接寻址的内存空间就越多，可配置的内存容量就越大。内存容量内存容量指计算机内存储器存储信息可占用的总字节数，单位是ＫＢ或ＭＢ。计算机程序调入内存储器方能运行，因此内存容量影响计算机运行程序的能力。内存容量小，则一些大型软件就无法装入内存储器使用。目前，微型计算机的内存容量一般为６４０ＫＢ～１６ＭＢ（指ＲＡＭ）。除此以外，计算机还有其它一些性能指标，比如存取周期、兼容性、可靠性、可维护性等，在购机时，还要考虑性能价格比。电脑的分类根据计算机的功能和技术指标，通常将其分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机以及工作站。工作站的性能介于小型机与微型机之间，主要用于工程设计，有较强的图形处理功能。由于计算机技术发展迅速，其性能和集成度越来越高，分类也是相对的。目前的微型机性能已经超过了以前的小型机甚至中、大型机，计算机分类的界限已不太分明了。我们现在常说的电脑一般可以理解为微型计算机。电脑硬件的各部分电脑硬件有哪几部分计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五大部件组成。在微型计算机中，运算器和控制器做在一块芯片上，称为微处理器（ＣＰＵ）。存储器分为内存储器和外存储器。输入设备、输出设备统称Ｉ／Ｏ设备。ＣＰＵ和内存储器组成主机，Ｉ／Ｏ设备和外存储器合称外部设备，简称外设。在微型计算机中，ＣＰＵ、存储器和Ｉ／Ｏ设备之间是采用总线结构连接的。总线分为三组：数据总线ＤＢ（ＤａｔａＢｕｓ）、地址总线ＡＢ（ＡｄｄｒｅｓｓＢｕｓ）和控制总线ＣＢ（ＣｏｎｔｒｏｌＢｕｓ）。总线不是单纯的多股平行导线，它还包含有相应的控制与驱动电路。数据总线是ＣＰＵ与内存储器及ＣＰＵ与Ｉ／Ｏ设备之间传送数据的线路，分别称为内部总线及外部总线，它们都是双向传输的。数据总线的位数反映ＣＰＵ每次接收和传输数据的能力，直接影响计算机的运算速度。地址总线是传送存储单元或Ｉ／Ｏ设备接口地址信息的线路。地址总线的根数反映ＣＰＵ的寻址能力。设根数为ｎ，则可表示２ｎ个不同的二进制数，即可以访问２ｎ个不同地址的内存单元。ｎ越大，可配置的内存容量就越大。控制总线是用于传送各种控制信号的线路。控制信号可以分为两类：一类是ＣＰＵ中的控制器向存储器或Ｉ／Ｏ设备发出的控制信号；一类是由存储器或Ｉ／Ｏ设备向ＣＰＵ发出的应答信号或中断请求等信号。由于微型计算机普遍采用工业标准结构ＩＳＡ（ＩｎｄｕｓｔｒｙＳｔａｎｄａｒｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｒｕｅ）总线以及在此基准上改进的其它总线结构，使其与外设接口电路的连接十分方便。只要在主机箱的母板上留出若干插槽，根据需要插入各种接口卡或适配器卡，即可连接外部设备，扩展其功能。如果在微机插槽上装入网卡，按照一定的网络拓朴结构，通过双绞线、同轴电缆或光纤等介质连接起来，配置一台管理网络和存放大量共享文件的服务器，就构成简单的局域网。网上的微机称为工作站。如果利用电话线路联网，则每台微机还要配备一个调制解调器（Ｍｏｄｅｍ），实现数字信号与模拟信号的相互转换。微处理器微处理就是中央处理单元，即ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ），是微机硬件系统的核心部件。ＣＰＵ由运算器、控制器和一些寄存器组成，并采用超大规模集成电路工艺将它们集成在一块芯片（ｃｈｉｐ）上，又称为微处理器（Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）。每一种微处理器都有自己的指令系统，从而决定了使用该种微处理器芯片的微型计算机的基本功能。下面分别介绍一下组成ＣＰＵ的运算器、控制器和一些寄存器。运算器运算器由算术逻辑单元ＡＬＵ、累加器和其它一些寄存器组成。它的功能是在控制器的指挥下，进行算术运算和逻辑运算，从而实现对数据的加工和处理。控制器控制器由指令寄存器、译码器、程序计数器和操作控制器组成。它的功能是指挥计算机的各个部件协调一致地自动运行。控制器不断地从存储器中取出指令，分析各个指令的类型并进行译码，产生一系列的控制信号，指挥各部件的操作，保证按计算机程序的编排进行工作。寄存器寄存器是ＣＰＵ内部的临时存储单元。一个ＣＰＵ内部可以有几个乃至几十个内部寄存器。在运算器中的寄存器用于暂存参与运算的数据和中间结果。在控制器中的寄存器有用于保持程序运行状态的状态寄存器，用于存储当前指令的指令寄存器，用于存储下一条指令的地址的程序计数器等。存储器什么是存储器存储器是计算机的记忆部件。计算机中的全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。一个存储器包含许多存储单元，每个存储单元可存放一个字节。每个存储单元的位置都有一个编号，即地址，一般用十六进制表示。一个存储器中所有存储单元可存放数据的总和称为它的存储容量。假设一个存储器的地址码由２０位二进制数（即５位十六进制数）组成，则可表示２２０，即１Ｍ个存储单元地址。每个存储单元存放一个字节，则该存储器的存储容量为１ＫＢ。如图１．２所示。图１．２存储单元地址与存储内容示意图ＣＰＵ根据地址访问存储单元，读出或写入数据。从一个存储单元读出或写入数据的时间称为读写时间，两次读／写操作之间的间隔称为存取周期。这两项是衡量存储器存取速度的指标。存储器层次结构按照与ＣＰＵ的接近程度，存储器分为内存储器与外存储器，简称内存与外存。内存储器又常称为主存储器（简称主存），属于主机的组成部分；外存储器又常称为辅助存储器（简称辅存），属于外部设备。ＣＰＵ不能像访问内存那样，直接访问外存，外存要与ＣＰＵ或Ｉ／Ｏ设备进行数据传输，必须通过内存进行。在８０３８６以上的高档微机中，还配置了高速缓冲存储器（ｃｈａｃｈｅ），这时内存包括主存与高速缓存两部分。对于低档微机，主存即为内存。存储器的层次结构如图１．３所示。把存储器分为几个层次主要基于下述原因：（１）合理解决速度与成本的矛盾，以得到较高的性能价格比。半导体存储器速度快，但价格高，容量不宜做得很大，因此仅用作与ＣＰＵ频繁交流信息的内存储器。磁盘存储器价格较便宜，可以把容量做得很大，但存取速度较慢，因此用作存取次数较少，且需存放大量程序、原始数据（许多程序和数据是暂时不参加运算的）和运行结果的外存储器。计算机在执行某项任务时，仅将与此有关的程序和原始数据从磁盘上调入容量较小的内存，通过ＣＰＵ与内存进行高速的数据处理，然后将最终结果通过内存再写入磁盘。这样的配置价格适中，综合存取速度则较快。为解决高速的ＣＰＵ与速度相对较慢的主存的矛盾，还可使用高速缓存。它采用速度很快、价格更高的半导体静态存储器，甚至与微处理器做在一起，存放当前使用最频繁的指令和数据。当ＣＰＵ从内存中读取指令与数据时，将同时访问高速缓存与主存。如果所需内容在高速缓存中，就能立即获取；如没有，再从主存中读取。高速缓存中的内容是根据实际情况及时更换的。这样，通过增加少量成本即可获得很高的速度。（２）使用磁盘作为外存，不仅价格便宜，可以把存储容量做得很大，而且在断电时它所存放的信息也不丢失，可以长久保存，且复制、携带都很方便。内存储器内存是ＣＰＵ直接访问的存储器，它存放当前使用的程序和数据以及运算的中间结果。内存通常采用由大规模集成电路工艺制成的半导体存储器。按其读写功能，可以分为ＲＡＭ和ＲＯＭ两类。随机存储器ＲＡＭ是随机存取存储器（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）的简称。其特点是：·可读可写。读出时不改变原有内容，写入时才修改原有内容。·随机存取。与顺序存取不同，写入或读出数据时都可以不考虑原有数据写入时的顺序和当前的位置排列。取数据时可直接找到要读的数据，存数据时可直接找到要写入的位置。·断电时，存储的内容全部消失，且不能恢复。这里所说的读或写，取或存，都是站在ＣＰＵ的角度而言。ＲＡＭ又可分为ＤＲＡＭ（ＤｙｎａｍｉｃＲＡＭ，动态随机存储器）和ＳＲＡＭ（ＳｔａｔｉｃＲＡＭ，静态随机存储器）。ＤＲＡＭ需定时给其电容充电以维持存储内容的正确，一般每隔２ｍｓ刷新一次。它的集成密度非常高，主要用于主存。ＳＲＡＭ则只要正常供电即能保持存储数据的正确，不存在刷新问题。它的存取速度非常快，主要用于高速缓存。只读存储器ＲＯＭ是只读存储器（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）的简称，它的特点是只能读出不能写入。ＲＯＭ通常用于存放固定不变、不需修改而且经常使用的程序，比如ＩＢＭ—ＰＣ系列微机及其兼容机中的ＢＩＯＳ（基本输入输出系统）就存储在ＲＯＭ中。ＲＯＭ中的信息是由生产厂家在制造时生成的。在断电时，ＲＯＭ中的信息不会丢失。外存储器外存储器是ＣＰＵ不能直接访问的存储器，它需要经过内存与ＣＰＵ及Ｉ／Ｏ设备交换信息，用于长久地存放大量的包括暂不使用的程序和数据。外存储器有磁带、磁盘和光盘等，其中最常用的是磁盘。磁盘又分为软磁盘和硬磁盘。软盘存储器软盘存储器主要由软磁盘、软盘驱动器和软盘控制器等三部分组成。１．软盘软磁盘又称软盘（Ｆｌｏｐｐｙｄｉｓｋ），是一种存储信息的介质，它是在聚酯塑料圆盘上涂一层磁薄膜而制成的。涂一面的称为单面盘，涂两面的称为双面盘。软盘外面罩一个方形的保护套。目前微机上常用的软盘有和514312的两种，俗称５英寸盘和３英寸盘。下面讲讲５英寸盘为例说明软盘的结构。目前常用的５英寸盘有容量为３６０ＫＢ的双面双密度盘（普通盘）和容量为１．２ＭＢ的高密盘。它们都有０，１两个面，每面有若干个同心圆轨道，称为磁道。普通盘有４０个磁道，高密盘有８０个磁道。每个磁道又分为若干扇区。扇区是软件的基本存储单位。每次读盘或写盘，总是读／写一个完整的扇区，不管其中数据多少。所谓读或写，是站在主机的角度而言的。微机常用软件的规格如表１．２所示。表１．２微机常用软盘规格直径（英寸）标志存储容量磁道数每道扇区数每扇区字节数514ＤＳＤＤ３６０ＫＢ４０９５１２514ＤＳＨＤ１．２ＭＢ８０１５５１２312ＤＳＤＤ７２０ＫＢ８０９５１２312ＤＳＨＤ１．４４ＭＢ８０１８５１２５英寸盘的保护外套上共有４个孔槽或缺口：·驱动器轴孔它是保护套和软盘中心的大圆孔，软盘驱动器通过它带动软盘在保护套中高速旋转。·磁头读写槽它是一个长形槽孔，软盘驱动器的读写磁头沿着该槽对软盘作径向移动，可以在不同磁道上读写信息。通过磁头沿软盘径向的移动及软盘的旋转，就使得磁头可以在软盘的任意扇区读写信息。·定位孔在软盘和保护套上均有此孔。当软盘片旋转至两小孔重合时，一束光线通过此孔，将其转变为电信号，即可检索软盘０扇区的起始位置，从而为软盘存储格式定位。·写保护缺口它可以控制软盘的读写或只读状态。如果缺口是敞开的，对软盘既能读又能写；如果用胶条把缺口封住，就处于写保护状态，对软盘只能读不能写，这样可以保护盘上的信息不被改变。２．软盘驱动器软盘驱动器简称软驱，由机械传动装置和读写磁头两部分组成，是驱动软盘和磁头做机械运动的装置。软驱也分为英寸和英寸两种，每种又分514312为普通驱动器和高密驱动器，分别与各种软盘相匹配。值得注意的是，普通盘插入高密驱动器中，或者高密盘插入普通驱动器中，是只能读不能写的。如进行写操作，可能破坏盘上的数据。３．软盘控制器软盘控制器又称软盘适配器或软盘适配卡，插在主机箱内母板的插槽中，将软驱与ＣＰＵ连接起来。软盘存储器的机械运动和读写操作，都是在它的控制下进行的。硬盘存储器硬盘存储器主要由硬磁盘、硬盘驱动器和硬盘控制器等三部分组成。驱动器和控制器部分与软盘存储器相似。这里只介绍一下硬磁盘。硬磁盘又称硬盘（Ｈａｒｄｄｉｓｋ），它是在金属基片上涂一层磁性材料制成的。目前微机上都采用ＩＢＭ公司的温彻斯特技术的硬盘，简称温盘。微机一般使用英寸或英寸的硬盘，并且通常将几个盘片以驱动器轴514312为轴线组装在一起，称为盘组。每个盘片都有一个磁头。每个盘面上的磁道都是同心圆，所有盘面上的同心圆就组成许多圆柱面。因此在硬盘中不称磁道而称柱面，数据的存储地址由柱面号、磁头号和扇区号确定。硬盘的存储容量通常为几十兆至几百兆字节，目前已有１ＧＢ、４ＧＢ的硬盘。硬盘的盘组与驱动器组装在一个固定的密封容器中，能够防尘并调节温湿度。硬盘驱动器的磁头不像软盘驱动器那样直接与盘面接触，而是利用硬盘高速旋转（比软盘转速高许多）产生的“气垫”，悬浮在距盘面０．２μ的距离，因此不易划伤盘面，磁头损耗也大大降低。根据上面的介绍，可以看出，硬盘比软盘存储容量大、存取速度快，使用寿命长。而软盘比硬盘价格便宜，携带方便。输入设备输入设备（ＩｎｐｕｔＤｅｖｉｃｅ）的功能是将程序、控制命令和原始数据转换为计算机能够识别的形式输入计算机的内存。输入设备的种类很多，目前微机上常用的有键盘、鼠标器，有时还用到扫描仪、条形码阅读器、手写输入装置及语音输入装置等。下面介绍一下键盘及鼠标器。键盘键盘（Ｋｅｙｂｏａｒｄ）是应用最广泛的输入设备，它通过一根电缆插入键盘接口与主机相连。现在一般使用１０１键的标准键盘。根据键位排列及各键的作用可以将键盘分为三个区域：功能键区、打字机键盘区及数字键区。１．功能键区它位于键盘的最上一排，由Ｆ１～Ｆ１２共１２个功能键组成，用于提供特定的功能。但在不同的软件环境中，同一个功能键通常具有不同的功能；每个键与Ｃｔｒｌ或Ａｌｔ键组合使用，又可提供其它的功能；用户还可以根据自己的需要来定义各键的功能。２．打字机键盘区在键盘的中部，具有标准的英文打字机键盘格式，还附加了一些特殊的符号键和功能控制键。是键盘中最经常使用的部分。字符键大致分为以下几类：·字母键英文字母Ａ，Ｂ，Ｃ，……，Ｘ，Ｙ，Ｚ·数字键阿拉伯数字０，１，２，……，８，９·运算符号键＋－＊／（）＝＜＞·其它符号键～！＠＃＄％∧＆—［］｛｝＼｜；：，·〃’？等·特定功能控制键在不同的软件环境中作用不尽相同。掌握正确的键入指法，可以做到准确快速地输入，甚至能够“盲打”。３．数字键区它位于键盘的右侧，又称为小键盘区。该区许多键上都印有上、下两排字。其中上排字为数字，下排字为光标控制符，参见表１．３。光标的作用是提示键入字符在屏幕上的位置。左上角的ＮｕｍＬｏｃｋ键为数字锁定键，每按一次就进行一次上、下排字功能的转换。Ｉｎｓ为插入键，Ｄｅｌ为删除键。值得注意的是，光标控制键只有在编辑环境中才能发挥作用，在操作系统ＤＯＳ提示符下无此功能。表１．３光标控制键功能键上符号功能↑光标上移一格↓光标下移一格→光标右移一格←光标左移一格Ｈｏｍｅ光标移至左上角Ｅｎｄ光标移至右下角ＰｇＵｐ光标不动，屏幕向上滚一行ＰｇＤｎ光标不动，屏幕向下滚一行为操作方便，１０１键盘在打字机键盘区右侧又设了一组光标控制键及插入、删除键。鼠标器鼠标器（Ｍｏｕｓｅ）也是一种常用的输入设备，一般有２～３个键，它通过ＲＳ—２３２Ｃ接口与主机连接。鼠标器的平面移动可以转化为鼠标箭头在屏幕上的移动，用鼠标箭头选择屏幕上的命令、程序名或图标，按键后即执行相应功能。鼠标器与屏幕的动态菜单及多窗口技术配合，可以实现良好的人机交互。鼠标器分为光电式与机电式。光电式鼠标器配备一块带有明暗相间的精细网格的平板，工作时鼠标必须在这种平板上滑动。而机电式鼠标器则不需要专门的平板，在桌面上滑动即可，但精密度及传输速度不如光电式鼠标。输出设备输出设备（Ｏｕｔｐｕｔｄｅｖｉｃｅ）的功能是将内存中计算机处理后的信息以能为人或其它设备所接受的形式输出。输出设备种类也很多，微机上常用的有显示器、打印机、绘图机等。本节仅介绍使用最普遍的显示器和打印机。显示器显示器（Ｄｉｓｐｌａｙ）又称监视器，是实现人机对话的主要工具。它既可以显示键盘输入的命令或数据，也可以显示计算机数据处理的结果。１．显示器分类及工作方式目前常用的显示器主要有两种类型。一种是ＣＲＴ（Ｃａｔｈ－ｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ，阴极射线管）显示器，用于一般的台式微机；另一种是液晶（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ，简称ＬＣＤ）显示器，用于便携式微机。下面主要介绍ＣＲＴ显示器。按颜色区分，可以分为单色（黑白）显示器和彩色显示器。彩色显示器又称图形显示器。它有两种基本工作方式：字符方式和图形方式。在字符方式下，显示内容以标准字符为单位，字符的字形由点阵构成，字符点阵存放在字形发生器中。在图形方式下，显示内容以像素为单位，屏幕上的每个点（像素）均可由程序控制其亮度和颜色，因此能显示出较高质量的图形或图像。显示器的分辨率分为高中低三种。分辨率的指标是用屏幕上每行的像素数与每帧（每个屏幕画面）行数的乘积表示的。乘积越大，也就是像素点越小，数量越多，分辨率就越高，图形就越清晰美观。２．显示器适配器显示器适配器又称显示器控制器，是显示器与主机的接口部件，以硬件插卡的形式插在主机板上。显示器的分辨率不仅决定于阴极射线管本身，也与显示器适配器的逻辑电路有关。目前常用的适配器有：（１）ＣＧＡ（ＣｏｌｏｕｒＧｒａｐｈｉｃＡｄａｐｔｅｒ）彩色图形适配器，俗称ＣＧＡ卡，适用于低分辨率的彩色和单色显示器。它支持的显示方式为：·字符方式下，４０列×２５行，８０列×２５行，４色或２色。·图形方式下，３２０×２００，４色；６４０×２００，２色。（２）ＥＧＡ（ＥｎｈａｎｃｅｄＧｒａｐｈｉｃＡｄａｐｔｅｒ）增强型图形适配器，俗称ＥＧＡ卡，适用于中分辨率的彩色图形显示器。它支持的显示方式为：·字符方式下，８０×２５列，２５６色·图形方式下，６４０×３５０，１６色·超级ＥＧＡ卡，支持８００×６００，１６色。（３）ＶＧＡ（ＶｉｄｅｏＧｒａｐｈｉｃＡｒｒａｙ）视频图形阵列，俗称ＶＧＡ卡，适用于高分辨率的彩色图形显示器。标准的分辨率为６４０×４８０，２５６色。目前使用的多是增强型的ＶＧＡ卡，比如ＳｕｐｅｒＶＧＡ卡等，分辨率为８００×６００，１０２４×７６８等，２５６种颜色。（４）中文显示器适配器我国在开发汉字系统过程中，研制了一些支持汉字的显示器适配器，比如ＧＷ—０１４卡、ＣＥＧＡ卡、ＣＶＧＡ卡等，解决了汉字的快速显示问题。打印机打印机（Ｐｒｉｎｔｅｒ）是将计算机的处理结果打印在纸张上的输出设备。人们常把显示器的输出称为软拷贝，把打印机的输出称为硬拷贝。１．打印机的分类按传输方式，可以分为一次打印一个字符的字符打印机、一次打印一行的行式打印机和一次打印一页的页式打印机。按工作机构，可以分为击打式打印机和非击打式印字机。其中击打式又分为字模式打印机和点阵式打印机。非击打式又分为喷墨印字机、激光印字机、热敏印字机和静电印字机。微型计算机最常用的是点阵式打印机。它的打印头上安装有若干个针，打印时控制不同的针头通过色带打印纸面即可得到相应的字符和图形。因此，又常称之为针式打印机。日常使用的多为９针或２４针的打印机，现在主要是２４针打印机。目前，喷墨印字机和激光印字机也得到广泛应用。喷墨式是通过磁场控制一束很细墨汁的偏转，同时控制墨汁的喷与不喷，即可得到相应的字符或图形。激光式则是利用电子照相原理，由受到控制的激光束射向感光鼓表面，在不同位置吸附上厚度不同的碳粉，通过温度与压力的作用把相应的字符或图形印在纸上。它与静电复印机的方式很相似。激光印字机分辨率高，印出字形清晰美观，但价格较高。若打印汉字，对于装有汉字库的打印机，可直接打印，打印速度快。如无汉字库，在微机中则需安装该种打印机的汉字驱动程序，使用微机的汉字库，打印速度较慢。２．打印机控制器打印机控制器亦称打印机适配器，是打印机的控制机构。也是打印机与主机的接口部件，以硬件插卡的形式插在主机板上。标准接口是并行接口，它可以同时传送多个数据，比串行接口传输速度快。３．打印机的工作方式打印机有联机和脱机两种工作方式。所谓联机，就是与主机接通，能够接收及打印主机传送的信息。所谓脱机，就是切断与主机的联系。在脱机状态下，可以进行自检或自动进／退纸。这两种状态由打印机面板上的联机键控制。电脑硬件的组合电脑硬件的工作流程输入用户使用输入设备（通常为键盘）将程序和原始数据输入内存。在输入过程中，作为输出设备的显示器也同时将输入的内容显示出来，以便于用户监视输入内容的正确性。在输入过程中，输入设备还要将输入的内容转换成计算机能够识别和存储的二进制机器码，按可用的地址存入内存储器。运算控制器从内存储器取出指令，经译码得到控制操作的命令，并从内存储器取出相应的原始数据送到运算器，按照操作命令的要求进行处理，数据处理的中间结果再送回内存储器保存起来。然后再循环往复同样的过程，但每次取出的指令和原始数据一般不同，取出的数据也可能是前面处理过的中间数据，这些都由输入程序的流程决定。该过程直至程序运行结束，得到最终结果为止。输出数据处理的结果由输出设备输出。通常使用显示器，必要时使用打印机或其它设备。在输出过程中，还要将二进制机器码转换为用户可读的形式。数据存储由输入设备输入到内存中的程序和原始数据以及程序运行后数据处理的结果，都可以存到外存储器中。再次使用时，只要从外存读入内存即可，不必再用输入设备输入。控制以上过程，除开、关设备和敲击键盘外，全部都是由控制器指挥计算机的各个部件自动进行的。电脑硬件的基本配置微型计算机的基本配置从外观上看包括主机、显示器、键盘和打印机。微机主机箱内的主机板（又称母板）上，安装有ＣＰＵ芯片、内存储器芯片，还有安装内存芯片的扩展槽，所以内存容量是可以扩充的。内存容量配置的指标指的是ＲＡＭ的容量。主机板上备有数值协处理器插座，安装协处理器可以提高ＣＰＵ进行数值运算的速度。主机板上还配备了若干个扩展槽，用以安装显示器适配卡、打印机适配卡以及多种可选硬件的插卡。为结构紧凑起见，属于外部设备的硬盘存储器和软盘驱动器也安装在主机箱内。硬盘驱动器代号为Ｃ：，两个软驱代号分别为Ａ：和Ｂ：。目前微型计算机的主流机型是采用Ｉｎｔｅｌ微处理器的ＩＢＭＰＣ系列微机及其兼容机。现将ＩＢＭＰＣ／ＸＴ、２８６、３８６和４８６型微机的基本配置列于表１．４表１．４配置机型ＩＢＭＰＣ／ＸＴ２８６微机３８６微机４８６微机ＣＰＵ主频内存软盘驱动器硬盘存储器显示配置打印机８０８８４．７７ＭＨｚ２５６～６４０ＫＢ３６０ＫＢ一个１０ＭＢＣＧＡ／ＥＧＡ９针／２４针８０２８６６～１６ＭＨｚ６４０ＫＢ／１ＭＢ１．２ＭＢ＋３６０ＫＢ２０～４０ＭＢＥＧＡ／ＶＧＡ９针／２４针８０３８６１６～４０ＭＨＺ１～４ＭＢ１．２ＭＢ＋３６０ＫＢ１１．２ＭＢ＋１．４４ＭＢ４０～２１０ＭＢＶＧＡ／ＳＶＧＡ２４针８０４８６２５～１００ＭＨＺ４～１６ＭＢ１．２ＭＢ＋１．４４ＭＢ１２０ＭＢ～１ＧＢＶＧＡ／ＳＶＧＡ２４针电脑设备的安全使用为了防止自然因素和人为因素对计算机系统的侵害，保障硬件、软件和数据的安全，在计算机的管理和操作上要采取必要的安全防范措施。关于计算机病毒的防治，在第二十章专门论述，本节从略。安全管理措施对于公共机房或网络系统，应当制订必要的管理制度，配备必要的设施。涉及系统安全的主要措施有·保持机房清洁，要经常清除灰尘，禁止吸烟。烟尘对机器损害极大。·保持机房适当的环境温度与湿度。温度保持在１０～３５℃，湿度保持在４０～７０％，以保证机器正常运行，并延长寿命。防止产生静电和强磁场对设备和数据的损害。·配置稳压电源，防止因电网电压波动而损坏设备。必要时配置ＵＰＳ（不间断电源），防止因突然掉电丢失数据和程序。·离开机房前要先关机，并切断总电源。·配备无腐蚀性的灭火器材。·严格控制系统以外的软盘带入机房或网络，如必须使用，应检测其是否带有计算机病毒并采取清除措施。禁止在系统内玩电子游戏。·对于限制在一定范围的敏感信息，要采取必要的保密措施，比如设置口令，规定访问权限，或对程序和数据加密。·建立系统的应急计划，以备当系统遭受破坏时，尽量减少损失，并尽快恢复系统的正常运行。安全操作计算机的安全操作主要应注意以下几个方面：１．启动机器（１）启动机器应遵循先打开显示器和打印机（如需使用）的电源，然后再打开主机电源，关机时按相反顺序，以便保护主机。（２）在机器启动完毕之前，不要敲击键盘，以免出现误操作，甚至会改变系统设置，使其无法正常运行。２．硬盘维护（１）硬盘中存储着大量的程序和数据，对其中有重要保留价值的要经常作备份，以免出现故障后无法恢复。（２）尽量避免频繁开关机器电源。开关时产生的高压容易击穿器件，磁头与磁盘表面产生磨擦容易损坏磁道及磁头。一般应在关机１分钟以后再重新开机。死机时，优先选用热启动方式启动机器。在机器开关打开的情况下，不可拔掉或插入电源插销。（３）搬运机器时，应将磁头锁定（复位），防止因震动产生磁头与盘面的撞击。操作方法是选用诊断程序中的功能３，也可以执行ＤＯＳ的外部命令ＰＡＲＫ或ＳＨＩＰ。目前多数３．５寸硬盘本身已具备自动ＰＡＲＫ功能。（４）尽量避免作硬盘低级格式化，以防损伤磁头和盘面。（５）不要轻易改动计算机ＲＯＭＢＩＯＳ中的设置信息，以免造成硬盘设置错误。（６）不要随意拆开硬盘。因为硬盘是精密封装的，拆、装易造成损伤，必要时应请专业人员施行。３．软盘维护（１）软盘上不要压放重物，不要弯折软盘。（２）不要用手触摸磁盘裸露的表面，用后放入纸袋中，以保护清洁。定期清洗磁头，可使用特制的清洗盘或直接用脱脂棉蘸磁头清洗液擦试。（３）注意防潮、防高温、防磁，以免损坏软盘或软盘存储的数据。（４）在系统加电时，软驱中最好不要放置不使用的软盘，在软驱工作过程中（指示灯未灭）不要取盘，以防损坏软盘或数据。（５）养成随时贴写保护胶条的良好习惯。写盘时揭下，操作后及时封上写保护缺口，以防使用时损坏数据或感染病毒电脑的软件电脑软件的分类计算机软件一般可以分为系统软件和应用软件两大类。系统软件系统软件一般是由计算机厂家提供的、为了管理和充分利用计算机资源、方便用户使用和维护、发挥和扩展计算机功能、提高使用效率的通用软件。用户通常都要使用它们，但一般不应修改它们。系统软件主要包括：·操作系统是管理计算机软硬件资源的软件。·语言处理程序包括汇编程序、各种高级语言的解释程序、编译程序等。·服务程序包括系统诊断程序、测试程序、编辑程序、装配连接程序等。·数据库管理系统是用于管理、操作和维护数据库的软件。数据库可存储大量的各种数据。应用软件应用软件是用户在各个领域中，为解决各类实际问题而开发的软件，比如某种工程设计软件、文献检索软件、人事管理软件、财务管理软件等。编程语言计算机软件的主体是计算机程序，计算机程序都是用计算机所能够理解的计算机语言编写的。这样的程序计算机才能执行。计算机语言主要分为机器语言、汇编语言和高级语言三类。机器语言机器语言是用二进制代码表达的程序设计语言，它直接使用计算机指令系统的指令，是计算机能够直接识别与执行的语言，因此执行速度最快。早期的计算机都使用机器语言，用机器语言编写的程序是以穿孔纸带和穿孔卡的形式输入计算机的。机器语言直观性差，难于辨认，难于记忆。机器语言编写程序比较困难，且需要了解计算机的工作原理和结构，编出的程序难于阅读，难于调试，而且容易出错，只有专业人员才能使用。不同的计算机有不同的指令系统，不同机种之间机器语言不能通用。因此，人们称其为面向机器的语言。汇编语言为了克服机器语言难记、难写、难读的弱点，人们又使用约定的助记符代替机器指令中二进制的操作码，例如用ＡＤＤ代表“加”，用ＳＵＢ代表“减”，用十六进制数表达操作数，这就是汇编语言。它是一种符号化的机器语言，又称符号语言，仍然是面向机器的。用汇编语言编写的程序称为汇编语言源程序，是不能被机器直接执行的，必须用计算机中配置的汇编程序对之进行汇编，即将其翻译成机器语言程序，机器才能执行。源程序是利用编辑程序通过键盘输入到机器中的。汇编过程与高级语言的编译过程相似。由于汇编语言源程序与机器语言程序结构相似，汇编和运行的速度都比较快。编写汇编语言源程序仍需了解计算机的工作原理和结构，使用机器的指令系统，一条指令一条指令地编写，比较复杂，工作量大，对广大用户仍是不方便的。机器语言和汇编语言又分别被称为第一代语言和第二代语言，它们都属于低级语言。高级语言为使编写程序更加简单、方便，提高编写效率，并便于非计算机专业人员使用，人们又开发出适用于各个领域的许多种高级语言。它们摆脱了对机型的依赖，编写程序只要告诉机器“怎样做”即可，被称为面向过程的语言，又称第三代语言。甚至用某些高级语言编程只要告诉机器“做什么”即可执行，被称为第四代语言。进一步，人们还在发展完全非过程化的面向对象的语言。１．高级语言的特点·独立于机器的指令系统，是多种机器通用的语言。用高级语言编写程序完全不需要了解机器指令，而且无需做很多修改就可以在其它类型的计算机上运行。·高级语言的一个语句通常包括若干条机器指令的功能，因此，用它编写的程序比较简洁。·高级语言使用的符号、标记更接近人们的日常习惯，接近自然语言及数学表达式，便于理解、掌握和记忆，同时又有严格的语法规则和逻辑关系。２．目前流行的高级语言（１）ＢＡＳＩＣ（Ｂｅｇｉｎｎｅｒ’ｓＡｌｌ－ｐｕｒｐｏｓｅＳｙｍｂｏｌｉｃＩｎｓｔｒｕｃ－ｔｉｏｎＣｏｄｅ）语言。即“初学者通用符号指令代码”。它简单易学，采用人机对话的交互方式，修改、调试都比较容易。它功能较弱，适用于小型科学计算及管理工作。现在已有很多改进的版本，使其结构改善，功能增强。（２）ＦＯＲＴＲＡＮ（ＦｏｒｍｕｌａＴｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）语言是一种广泛应用于科学计算的程序设计语言。（３）ＣＯＢＯＬ（ＣｏｍｍｏｎＢｕｓｉｎｅｓｓＯｒｉｅｎｔｅｄＬａｎｇｕａｇｅ）语言。广泛应用于商业管理及数据处理，在美国很流行。（４）Ｐａｓｃａｌ语言以发明第一台机械式计算机的法国科学家帕斯卡命名，是第一个结构化程序设计语言。适用于教学、科学计算以及编制系统软件。（５）Ｃ语言是一种功能很强、应用十分广泛的结构化程序设计语言。它不仅具有高级语言的所有特点，而且兼有汇编语言的一些特点，可以直接操作一些硬件的功能，故有人称为“中级语言”，适用于科学计算、数据处理以及编制各类系统软件等。（６）ＬＩＳＰ（ＬｉｓｔＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）语言是一种人机交互式的符号处理语言，是在人工智能领域广泛应用的一种程序设计语言。（７）ｄＢＡＳＥ语言是由ｄＢＡＳＥ数据库管理系统提供的用于数据处理的结构化程序设计语言，类似的还有ＦｏｘＢＡＳＥ，ＩＮＦＯＲＭＩＸ等。这类语言提供的命令（语句）功能很强，这样就无需描述运算的详细过程。例如排序，若用一般的高级语言编程需若干条语句，在这里只要一条命令即可完成。因此人们又称这类语言为４ＧＬ（第四代语言）。特别适合非专业技术人员使用。３．高级语言处理程序高级语言是不能被计算机直接识别和执行的，要运行用高级语言编写的源程序，必须将其翻译成能被计算机理解和执行的机器语言程序。具有自动翻译功能的程序，称为高级语言处理程序。显然，这种处理程序是依赖于机器提供的指令系统的。高级语言处理采用编译和解释两种方式。（１）编译方式编译方式是将高级语言源程序用该种语言的编译程序进行编译，得到用机器语言描述的目标程序，然后再调用连接程序将其与系统提供的标准子程序连接，才能装配成可执行程序。编译过程中发现的错误将被一一列出，然后再调用编辑程序对源程序进行修改，再进行编译连接直到无语法错误即可得到可执行程序，运行可执行程序就能获得源程序预期的结果。目标程序和可执行程序都同源程序一样以文件的形式独立地存储到磁盘上。以后再使用时不必再进行编译，也不需要源程序，只要直接运行可执行程序即可。（２）解释方式解释方式是将高级语言源程序用该种语言的解释程序进行解释，逐句翻译，逐句执行，即边解释边执行。发现错误立即指出，修改源程序后再次解释并运行，如无语法错误即可得到运行结果。按解释方式运行程序，并不保留解释源程序得到的机器代码，再次运行程序仍需边解释边执行，因此解释方式比编译方式执行速度慢，而且离开解释程序，源程序就无法运行。解释方式适用于ＢＡＳＩＣ、ｄＢＡＳＥⅢ等相对比较简单的程序语言。而其它大多数语言，由于前后关联较多、较难理解，不易实现边解释边执行，因此普遍采用编译方式。使用解释方式，调试程序比较容易，特别适合初学者使用。为提高运行效率，ＢＡＳＩＣ、ｄＢＡＳＥⅢ等语言也都推出了编译型的版本。高级语言与低级语言的比较机器语言和汇编语言之所以被称为低级语言，是因为它们是早期出现的语言，使用比较困难的语言，也是因为它们是更接近硬件的语言。高级语言之所以“高级”，是因为它是在低级语言的基础上发展起来的，它们对机器的通用性好，使用比较容易。使用之所以容易，是因为有计算机专业人员开发了编译程序和解释程序，架起了高级语言与机器语言之间的桥梁，给一般的用户提供了极大的便利。尽管有了高级语言，在很多场合仍需使用低级语言。用低级语言编写程序效率低，但执行效率高，并且可以直接利用和实现计算机硬件的全部功能，完成一般高级语言难以做到的事情。常用于编写系统软件、实时控制程序、经常使用的标准子程序和直接控制Ｉ／Ｏ设备的程序。电脑软件与硬件的关系计算机硬件建立了计算机应用的物质基础，而软件则提供了发挥硬件功能的方法和手段，扩大其应用范围，并能改善人——机界面，方便用户使用。没有配备软件的计算机称为“裸机”，是没有多少实用价值的。硬件与软件的关系可以形象地比喻为：硬件是计算机的“躯体”，软件是计算机的“灵魂”。软件与硬件的界限不是绝对的，因为软件与硬件在功能上具有等效性。计算机系统的许多功能，既能在一定的硬件物质基础之上，用软件实现，也可以通过专门的硬件实现，有人称之为固件（Ｆｉｒｍｗａｒｅ）。比如在ＭＳ－ＤＯＳ基础上开发的汉字操作系统，既可以是存放在磁盘上的软件，也可以制成硬“汉卡”，直接插在主机板的扩展槽上使用。一般说来，用硬件实现的造价高，运算速度快；用软件实现的成本低，运算速度较慢，但比较灵活，更改与升级换代比较方便。软件与硬件的发展是相互促进的。硬件性能的提高，可以为软件创造出更好的开发环境，在此基础上可以开发出功能更强的软件。比如微机每一次升级改型，其操作系统的版本也随之提高，并产生一系列新版的应用软件。反之，软件的发展也对硬件提出更高的要求，促使硬件性能的提高，甚至产生新的硬件。