信息技术与计算机文化基础
信息技术与计算机文化基础
信息与信息技术
信息与数据
数据的概念
- 1、 指能够被计算机存储处理的物理符号
- 2、指存储在某一种媒体上能够被识别的符号
- 3、描述客观事物的符号
数据处理的概念
- 数据处理指将数据转化为信息的过程。
信息的概念
- 信息指将数据处理进行筛选、处理、去伪存真后得到的有用数据
推论
- 有信息一定有数据，有数据不一定有信息
判断题型知识点
- 一般认为，信息是自然界、人类社会和人类思维活动中普遍存在的一切物质和事物的属性。
信息与数据的区别与联系
- 数据是信息的具体表现形式，是信息载体
- 信息是对数据进行加工后得到的结果，它可以影响人们的行为、决策，或对客观事物的认知。信息是数据的逻辑意义，是对具体事物形式抽象的逻辑意义。
- 信息是对事物及其属性的描述，要在计算机中处理，必须首先转化为数据
- 信息的符号化就是数据
信息技术
信息技术是指人们（?）信息资源的相关技术
- 获取
- 存诸
- 传递
- 处理
- 开发
- 利用
在现代信息处理技术中，（?）术是主导技术
- 计算机技术
- 网络技术
- 通信技术
- 传感技术
计算机处理信息时
- 将要处理的有关信息转换成计算机能识别的符号
- 信息的符号化就是数据，所以数据是信息的具体表现形式
信息高速公路
- 时间: 20世纪90年代
- 高速度
- 大容量
- 多媒体的信息传输干线
计算机文化的内涵
内涵
- 文化和社会是同步生产的
- 文化和民族的关系：同一个民族具有相同的文化属性，不同的民族具有不同的文化属性。
文化具有的基本属性
- 广泛性
- 传递性
- 教育性
- 深刻性
计算机文化
- 20世纪80年代初，瑞士洛桑召开的第三届世界计算机教育大会上，科学家提出了要树立计算机教育是文化教育的观念。
- 以计算机为核心集网络文化，信息文化，多媒体文化于一体，并对社会生活和人类行为产生广泛、深远影响的新型文化。
- 计算机文化是人类文化发展的四个里程碑之一(前三个分别为语言的产生、文字的使用与印刷术的发明)
计算思维基础
计算科学
科学
- 科学是反映现实世界中各种现象的本质和规律的知识体系。
计算
- 计算理论的观点认为计算就是基于规则的符号住集的变化过程。
计算科学(广义)
- 计算科学又称为科学计算，从计算角度来讲，计算科学是一个与数学模型构建、定量分析方法以及利用计算机来分析和解决科学问题的相关的研究领域
已混淆的概念
- 计算学科(狭义)：计算学科来源于数理逻辑，计算模型，算法理论和自动计算机的研究是在数学和电子科学基础上发展起来的一门科学是利用计算科学对其他学科中的问题进行计算机模拟或者其他的形式的计算而形成的诸如计算物理，计算化学，计算力学等学科的统称。
- 计算机科学(广义)：计算机科学是研究计算机及其周围各种现象和规律的科学，以及研究计算机系统结构，程序，系统。人工智能以及计算本身的性质和问题的学科。
- 计算机学科(狭义)：计算机学科是研究计算机的设计与制作和利用计算机进行信息的获取，表示，传输，处理，控制等的理论，原则，方法和技术的学科
计算思维
思维
- 概括性
- 间接性
- 思维是对经验的改组
科学思维
原则
- 科学思维必须遵守三个基本原则，逻辑性原则、方法论原则和历史性原则。
自然科学领域有公认的三大科学方法，即理论方法、实验方法、和计算方法，如果把思想方法对应的思维方法层面便有了三大科学思维：理论思维、实验思维和计算思维。
计算思维的概念
- 2006年3月，美国原卡耐基梅隆大学计算机科学系主任周以真在美国计算机权威期刊上提出并定义了计算思维。
- 计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。
计算机思维的特征
- 是概念化，不是程序化。
- 是根本的，不是刻板的技能
- 是人的，不是计算机的思维。
- 是数学和工程思维的互补与融合。
- 是思想，不是人造物。
- 面向所有人、所有地方。
计算思维的本质
- 计算思维的本质是抽象和自动化。
计算机技术概述
计算机也称为电脑是一种具有计算功能，记忆功能和逻辑判断功能的机器设备。
ENIAC
- 1946年2月，美国宾夕法尼亚大学第一台真正意义上的电子计算机。
- 采用十进制只能计算加法。
- 未采用冯诺依曼体系结构。
- 开辟了信息时代，不是计算机时代。
UNIVAC
- 通用自动计算机，是第一台商用计算机。
EDVAC
- 离散变量自动计算机
- 美国
EDSAC
- 电子及延迟存储自动计算机
- 首次实现存储程序的计算机
根据计算机采用的主要元器件的不同，将电子计算机的发展分为四代。
新一代计算机
新一代计算机
- 量子计算机
- 生物计算机
- 分子计算机
- 超导计算机
- 光子计算机
计算机中国发展史
- 1956年开始
- 1958年电子管
- 1965年晶体管
- 1973年集成电路
- 1983年巨型机
计算机的特点及分类
计算机的特点
运算速度快
计算机的运算部件采用的是电子器件，其运算速度远非其他计算机工具所能比拟。
计算精度高
计算机的计算精度取决于计算机的字长
存储容量大
计算机的存储性是区别于其他计算工具的重要特征。
具有逻辑判断能力
计算机的运算器除了能够完成基本的算数运算外，还具有进行比较、判断等逻辑运算的功能。
工作自动化
计算机的工作方式是将程序和数据先存放在计算机内，工作时按程序规定的操作一步一步自动完成，一般无须人工干预，因而自动化程度高。
通用性强
通用性是计算机能够应用于各种领域的基础。
计算机的分类
根据处理的对象划分：根据处理的对象划分，计算机可以分为模拟计算机、数字计算机和混合计算机。
- 模拟计算机：专门处理连续的电压、温度、速度等模拟数据的计算机。
- 数字计算机：处理离散的数字数据的计算机
- 混合计算机：数字计算机和模拟计算机结合在一起的计算机
根据计算机的用途划分：根据用途的不同，计算机可以分为专用计算机和通用计算机两种。
- 通用计算机：适用于解决一般问题，适用性强，应用面广。
- 专用计算机：用于解决某一特定方面的问题，配有为解决某一特定问题而专门开的软件和硬件。嵌入式系统就是一种典型的专用计算机。
根据计算机的规模划分：计算机的规模用计算机的一些主要技术指标来衡量，如核数、字长、主频、运算速度、存储容量、输入和输出能力、价格高低等。目前，一般把通用计算机分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机和工作站等。
巨型机
- 运算速度快
- 存储容量最大
- 体积最大
- 造价最高
- 处理能力最强的计算机
大型机
中型机
小型机
微型机
- 微型计算机简称微机，又叫个人计算机，他通用性好、软件丰富、价格低廉。是发展最快，应用最广的一种计算机。
工作站
计算机的应用
科学计算
- 科学计算是指科学和工程中的数值计算，是计算机应用最早的领域。
- 科学计算与理论研究和科学实验当代科学研究的三种方法
信息管理(数据处理)
- 信息管理是指以计算机技术为基础，对大量数据进行加工处理，形成有用的信息。信息管理是非数值形式的数据处理。
- 广泛应用于办公自动化、事务处理、情报检索、企业管理和知识系统等领域。信息管理是计算机应用最广泛的领域
过程控制
- 过程控制又称实时控制，指用计算机及时采集检测数据，按最佳值迅速地控制对象进行自动控制或自动调节。
计算机辅助系统
- 计算机辅助设计（CAD）
- 计算机辅助制造(CAM)
- 计算机辅助教育(CBE)
- 计算机辅助教学(CAI)
- 计算机管理教学(CMI)
- 计算机辅助测试(CAT)
- 计算机集成制造系统(CIMS)
- 计算机辅助工程(CAE)
人工智能
人工智能是研究怎样让计算机做一些通常认为需要智能才能做的事情，又称机器智能。
专家系统
- 是一个或一组能在某些特定领域内，应用大量的专家知识和推理方法求解复杂问题的一种人工智能计算机程序
计算机网络与通信
- 计算机互联，资源共享
- 基于Internet的物联网技术是新一代信息技术的重要组成部分
多媒体技术应用系统
- 多媒体技术是指利用计算机、通信等技术将文本、图像、声音、动画、视频等多种形式的信息综合起来，使之建立逻辑关系，并进行加工处理的技术。
嵌入式系统
- 早期用于军事，后来用于工业
计算机的发展趋势
- 巨型化
- 微型化
- 网络化
- 智能化
计算机中信息的表示
信息的表示
- 信息表示需要一套符号系统:一类是具有数值大小和正负特征的数据称为″数值数据”;另一类是并无数值大小和正负特征的称为″非数值数据”
数制及其转换
用进位的原则进行计数称为进位计数制，简称数制
B(二进制)、O(八进制)、D(十进制)、H(十六进制)
数码
- 一组用来表示数制的符号。如1、2、3、4、A、B、C、I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等
基数
- 数制所使用的数码个数称为”基数”或”基”，常用”R”表示称为R进制。如二进制的数码是0、1，基数为2。
位权
- 指数码在不同位置上的权值。在进位计数制中，处于不同数位的数码代表的数值不同。如十进制数111，个位上的1的权值为10的0次幂，十位上的1的权值为10的1次方，百位上的1的权值为10的2次幂
数制的转换
- 所有进制转十进制
按权展开式
- 十进制转其他任何进制(除乘法)
整数部分除基数取余法倒排序
小数部分乘基数取整法正排序
- 八进制十六进制转十进剩
数数快速转换法
推论：数制的读法，任何进制都是表示1的个数
59=39，则46=？
19+17=34 则 18+17=？
- 二进制快速转换十进制(数0数1法)
二进制数1后面有几个零则表示2的n次方
二进制数有几个1，则表示2的n次方减1
421法和8421法
二进制转八进制或者十六进制转换法- 十进制转八进制或十六进制二进制
区间预估法
二进制的运算规则
- 算术运算规则
- 逻辑运算规则
信息的编码
计算机中所有的信息是用二进制表示的，这是由计算机所使用的元器件所决定的，二进制的特点
- 技术实现简单，计算机是由逻辑电路组成，逻辑电路通常只有两个状态，开关的接通与断开，这两种状态都可以用”1”和”0”表示。
- 简化运用规则：运算规则简单，有利于简化计算机内部结构，提高运算速度。
- 适合逻辑运算：逻辑代数是逻辑运算的理论依据，二进制只有两个数码，正好与逻辑代数中的”真”和”假”相吻合。
- 易于进行转换，二进制与十进制数易于互相转换。
- 用二进制表示数据具有抗干扰能力强，可靠性高等优点。是因为每位数据只有高低两个状态，当受到一定程度的干扰时，仍能可靠地分辨出它是高还是低。
计算机中数据的单位
位(bit)
- 位，也称为比特，简记为b，是计算机存储数据的最小单位。
字节(Byte)
- 字节来自英文Byte，简写为b。
- 1B=8bit
- 字节是存储信息的基本单位。微型机的存储器是由一个个存储单元构成的，每个存储单元的大小就是一个字节。
字(Word)
- 计算机处理数据时，CPU通过数据总线一次存取、加工和传送的数据称为字。
- 一个字通常由一个字节或若干个字节组成。
- 字长是衡量计算机性能的一个重要指标。
- 字长越长，速度越快，精度越高。
- 常见的微处理器有8位、16位、32位和64位等
数值的表示
在计算机中，所有数据都以二进制的形式表示。数的正负号也用“0”和″1”表示。
有符号数：规定一个数的最高位作为符号位，″0″表示正，”1”表示负。
无符号数：最高位不表示符号，这位的数是数值的组成部分。
溢出:数值超出了机器或类型所表示的范围。
机器数
采用二进制表示形式的连同数符一起代码化了的数据，在计算机中统称为机器数或机器码；
机器数分为原码、反码和补码
- 原码：数据的原始二进制表示形式。
- 反码：正数的反码和原码相同，负数的反码是对该数的原码除符号位以外其他各位求反。
- 补码:正数的补码与原码相同，负数补码则先对该数原码除符号外各位取反，然后末位加1。
BCD码
为了在计算机的输入输出操作中能直观迅速地与常用的十进制数相对应，产生了用二进制代数表示十进制数的编码方法，简称BCD码或8421编码
- 例：十进制数 2 3 9
8421编码 0010 0011 1001
数的定点表示和浮点表示
定点数
- 定点整数
- 定点小数
浮点数
- 由阶码和尾数两部分组成。
文字信息的表示
具有数值大小和正负特征的数据称为数值数据，而文字、声音、图形等数据并无数值大小和正负特征，称为非数值数据
非数值数据又称字符数据或符号数据
字符数据转换成二进制数值数据，最好的方法就是为字符编码，即对字符进行编号。每一个字符有一个唯一的编码。
字符编码
汉字编码
所谓汉字编码，就是采用一种科学可行的办法，为每一个汉字编一个唯一的代码，以便计算机所辨认、接受和处理。
外理过程
汉字交换码
国标码(GB2312-80)
1980年，我国颁布了第一个汉字编码字符集标准，即《信息交换用汉字编码字符集基本集》
简称国标码
收录了6763个汉字以及682符号，共7445个字符，奠定了中文信息处理基础
汉字根据使用频率分为两个等级
- 一级汉字：3755个，按汉语拼音排列
- 二级汉字：3008个，按偏旁部首排列
GBK18030
- 2000年，取代GBK 1.0
- 兼容GB2312-80标准
- 收录27484汉字
- 同时收录了藏文、蒙文、维吾尔文等主要的少数民族文字
区位码
- 区位码将GB-2312-1980中的6763个汉字分成了94行、94列，分别表示94个区和94个位，由区号和位号构成了区位码
- 特点：一字一码，无重码
- 区位码可以表示94*94=8836个汉字
- 区位码由两个两位的十进制数字组成，前两位区号(1
94)，后两位区号(194) - 区号换为国标码：将一个汉字十进制区号和十进制位号分别转换成16进制，然后加上20H，就成了国标码。
- 国标码=区位码+2020H
汉字机内码
- 国标码GB2312不能直接在计算机中使用，因为他没有考虑与基本的信息交换代码ASCII的冲突。
- 为了能区分汉字与ASCII码，在计算机内部表示汉字时把交换码(囯标码)两个字节最高位改为1，称为”机内码”
- 机内码是计算机内处理汉字信息时所用的汉字代码。
- 机内码是真正的计算机内部用来存储和处理汉字信息的代码。
- 机内码=国标码+8080H
汉字字形码
汉字字形码是用来将汉字显示到屏幕上或打印到纸上所需要的图形数据。输出汉字时，根据内码在字库中查到其字形描述信息，然后显示和打印输出。
记录汉字字形通常有两种方法
点阵法
“点阵码”是一种用点阵表示汉字字形的编码，它把汉字按字形排列成点阵，有点用”1”表示，没有点用”0”表示。常用的点阵有16ⅹ16、24ⅹ24、32X32或更高。
说明
- 汉字字形点阵构成和输出简单，但是信息量很大，占用的存储空间大。一个16X16点阵汉字要占用32个字节，一个32x32点阵的汉字则要128字节。点阵码缩放困难，且容易失真。
- 要注意区别国标码中对汉字所占字节数的规定。(国标码规定一个汉字占用2个字节)
失量法
- “失量码”用一组数学失量来记录汉字的廓，失量码记录的字体称为失量字体或轮廓字体。
补充知识点
- 国标码、机内码都占两个字节，真正用存储处理的是机内码
- 汉字字形码所占的存储空间不固定
- 同一个点阵码表示同一个字或者不同的字所占空间相同
- 不同的点阵码表示同一个字或者不同字所占空间不同
汉字输入码
将汉字通过键盘输入(手写、语音、扫描识别)到计算机采用的代码称为汉字输入码，也称为汉字外部码。目前我国的汉字输入码方案有上千种，在计算机上常用的也有多种。
说明
流水码
- 电报码、区位码
音码
- 智能ABC、微软拼音、紫光拼音输入法、搜狗拼音和谷歌拼音等为音码。
形码
- 五笔字型为形码。
音形结合码
- 自然码
-
计算机系统
一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成
计算机工作原理
指令
是指示计算机执行某种操作的命令，它由一串二进制数码组成，这串二进制数码包括操作码和地址码两部分。
说明：
- 操作码规定了操作的类型，即进行什么样的操作；
- 地址码规定要操作的数据(操作对象)存放(源地址码)在什么地址中，以及操作结果存放到(目标地址码)哪个地址中。
- 计算机指令和数据都是采用二进制形式编码的，二进制编码只需要两个状态，实现0和1的表示就可以，系统简单稳定，物理实现容易。
指令系统
- 一台计算机有许多指令，作用也各不相同，所有指令的集合称为计算机指令系统。
″存储程序”工作原理
“存储程序”工作原理是美籍匈牙利数学家冯.诺依曼提出来的，故称为冯.诺依曼原理。基本思想是存储程序与程序控制。
存储程序，即将程序与数据一样存放在内存中。
程序控制是指计算机运行时能自动地逐一取出程序中的一条条指令，加以分析并执行规定的操作。
冯.诺依曼原理的重要点是：数字计算机的数制采用二进制；计算机应该按照程序顺序执行。
根据存储程序和程序控制的概念，在计算机运行过程中，实际上有两种信息在流动：
- 一种是数据流，这包括原始数据和指令，他们在程序运行前已经预先送至内存中，在运行程序时数据被送往运算器，参与运算指令被送往控制器。
- 另一种是控制信息，他是由控制器根据指令的内容发出的，指挥计算机各部的各种操作或运算，并对执行流程进行控制。
计算机的工作过程
计算机系统的各个部件能够有条不紊地协调进行工作，都是在控制器的控制下完成的。过程：
- 取指令。即按照指令计数器中的地址从内存储器中取出指令，并送到指令寄存器中。
- 分析指令。既对指令寄存器中存放的指令进行分析，确定执行什么操作，并由地址码确定操作数的地址。
- 执行指令。即根据分析的结果，由控制器发出完成该操作所需要的一系列控制信息，去完成该指令和要求的操作。
- 上述步骤完成后，指令计数器加1，为执行下一条指令准备。
计算机硬件系统
计算机硬件是指计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种计算机部件和计算机设备。
计算机硬件统：计算机部件和设备依据计算机系统结构的要求，构成一个有机整体，称为计算机硬件系统。
未配置任何软件的计算机叫裸机，它是计算机完成工作的物质基础。
输入设备
运算器
运算器由算术逻辑运算单元ALU、寄存器和一些控制门等组成。
运算器又称算术逻辑运算部件(ALU)或算术逻辑单元
算术逻辑运算部件完成加、减、乘、除等四则运算以及与、或、非和移位操作；寄存器用来提供参与运算的操作数，并存放运算的结果。
功能
- 负责对信息加工和运算，对二进制编码进行算术远算(+-X÷)、逻辑运算(与或非)，它的速度决定了计算机的运算速度
- 除了进行算术运算、逻辑运算外，还可以进行数据的比较和移位操作(左移、右移)
控制器
控制器是整个计算机系统的控制中心，它指挥计算机各部分协调工作，保证计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊的进行操作及及处理。
控制器真正的作用
- 控制器从内存储器中顺序取出指令，并对指令代码进行翻译（解释），然后向各个部件发出相应的命令，完成指令规定的操作。它一方面向各个部件发出执行指令的命令，另一方面又接收执行部件向控制器发回的有关指令执行情况的反馈信息，根据这些信息来决定下一步发出哪些操作命令。
- 控制器逐一执行一系列的指令，就使计算机能够按照这一系列的指令组成的程序的要求，自动完成各项任务。因此，控制器是指挥和控制计算机各个部件进行工作的“神经中枢”。
存储器
存储器是计算机中用于存放程序和数据的部件
每个存储单元都有唯一的编号，称为存储单元的地址。
存储器的存入和取出的速度是计算机系统的一个非常重要的性能指标
有多少存储单元=有多少编号=有多少地址=有多少个字节
存储器的分类
内存
内存是cpu直接访问的存储器，是计算机的工作存储器，当前正在运行的程序和数据必须放在内存中。计算机工作时，所执行的指令及操作数都是从内存中取出的，处理结果也是放在内存中。内存和cpu一起构成计算机的主机
说明
- 内存储器是由称为存储器芯片的半导体集成电路组成
- 用户的程序和数据在不执行的时候会以文件的形式保存在外存。执行的时候以进程形式存在。
- 内存容量小、速度快、断电后RAM信息全部消失，因此，存储器必须在电源电压正常时才能够存取信息。存储器的存入和取出的速度对计算机系统的性能会产生影响。
内存又分为ROM、RAM、Cache
只读存储器(ROM)：只读不写
ROM中的数据或程序一般是在将ROM装入计算机前事先写好的。一般情况下，计算机工作过程中能从ROM中读出事先存储的数据，而不能改写。ROM常用于存放固定的程序和数据，并且断电后仍能长期保存。ROM的容量较小，一般存放系统的基本输入输出系统(BIOS)等
BIOS芯片(硬件检测，最先执行)
- BIOS是基本输入输出，是固定在微机主板上的一块ROM存储器，存有与主板搭配的基本输入输出系统程序。开机时，它对系统各个硬件进行初始化设置和测试，能让主板识别各种硬件，可设置引导系统，以保证系统正常工作
CMOS芯片(参数没置)
- CMOS是互补金属氧化物半导体，是微机主板上的一块可读写的RAM芯片，由电池供电，主电断电数据不丢失。主要用来保存当前系统的硬件配置和操作人员对某些参数的没定。
例如储存时间、日期、硬盘参数与计算机配置信息。
- 随机存储器(RAM)：(即读又写)
- 随机存储器容量与ROM相比要大得多，目前微机一般配置几个GB到十几个GB。CPU从RAM中既可读出信息又可写入信息，但断电后所存的信息就会丢失。
- RAM有两个特点
- CPU可以随时直接对其读/写；当写入时，原来存储的数据被冲掉
- 特点是易失性，即电源开(关机或异常断电)时，RAM中的内容立即丢失，因此微机每次启动时都要对RAM进行重新装配
- RAM又可分为SRAM(静态随机存储器)和DRAM(动态随机存储器)两种。静态RAM具有集成度低、价格高、存取速度快、不需要刷新的特点；动态RAM具有集成度高、价格低、存取速度较慢、需刷新的特点。
目前常用的内存有 SDRAM、DDR SDRAM、DDR2、DDR3、DDR4、SRAM、DRAM等
- 高速缓速(Cache)
- 随着CPU主频的不断提高，CPU对RAM的存取速度加快了，而RAM的响应速度相对较慢，造成了CPU等待，降低了处理速度，浪费了CPU的能力。为协调CPU和内存二者之间的速度差，在CPU和内存之间设置一个与CPU速度接近的、高速的、容量相对较小的高速缓冲存储器Cache，一般简称为缓存。(采用静态存储技术)
- 外存
- 外存是主机的外部没备，存取速度较慢得多，用来存储大量的暂时不参加运算或处理的数据和程序，一旦需要，可成批地与内存交换信息。外存是内存储器的后备和补充，不能和cpu直接交换数据，我们说可以间接交换数据。
- 外部储存器又称为辅助存储器，简称外存
- 常用的外存
- 磁盘
- 硬盘存储容量计算公式：
硬盘容量大小=磁头数(磁盘面的数量)ⅹ柱面数(磁道的数量)ⅹ扇区数ⅹ每扇区字节数(512)B
- 磁带(顺序存取)
- 光盘
- 输出设备
计算机软件系统
输入计算机的信息一般有两类，一类称为数据，另一类称为程序
计算机软件基础
软件是指使计算机运行所需的程序、数据和有关文档的总和
计算机所能实现的全部指令的集合称为该机算机的指令系统
计算机软件通常分为系统软件和应用软件两大类，系统软件一般由软件厂商提供，应用软件是为解决某一问题而由用户或软件公司而开发。
系统软件
系统软件是管理、监控和维护计算机资源(包括硬件和软件)、开发应用软件的软件
操作系统
操作系统是一组对计算机资源进行控制与管理的系统化程序集合，它是用户和计算机硬件系统之间的接口，为用户和应用软件提供了访问和控制机硬件的桥梁
操作系统的主要作用体现在两个方面
- 操作系统管理、控制和分配计算机的软硬件资源
- 组织计算机的工作流程
语言处理程序
- 用各种程序设计语言(如汇编语言、Fortran、Delphi、C++、VB和JAVA等)编写的源程序，计算机是不能直接执行的，必须经过翻译才能执行，这些翻译程序就是语言处理程序
系统支撑和服务程序(广义概念)
- 系统支撑和服务程序又称为工具软件，如系统诊断、调试程序、排错程序、编辑程序、查杀病毒程序等等，都是为维护计算机系统的正常运行或支持系统开发所配置的软件系统。
数据库管理系统
- 数据库管理系统主要用来建立存储各种数据资料的数据库，并进行操作和维护。
- 常用的数据库管理系统有微机上的FoxBASE+、FoxPro、visual，Foxpro、Access和大型数据库管理系统OracIe、DB2、Sybase、SQL Server等，它们都是关系型数据厍管理系统
应用软件
为解决计算机各类应用问题而编写的软件称为应用软件
通用应用软件
文字处理软件
- Microsoft Office、WPS Office、永中 office、谷歌在线办公系统；
图形处理软件
- Photoshop、illustrator;
三维动画软件
- 3dmax、Maya等；
即时通信软件
- QQ、MSN、UC、wechat和sKype等。
媒体播放软件
- 暴风影音、pps影音、QQ音乐播放器等
定制应用软件
- 只为完成某一特定专业任务，针对某行业、某用户的特定需求而专门开发的软件。例如：某公司的管理系统、学校的教务管理系统、超市的销售管理系统、设备管理系统、预测系统等。
微型计算机系统
微型计算机分类
微型计算机简称微机，按其性能、结构、技术特点等可分为单片机、单板机、PC机、便携式微机等类型。
单片机
- 将微处理器(CPU)、一定容量的存储器以及l/O接口电路等集成在一个芯片上，就构成了单片机。
单板机
- 将微处理器、存储器和I/O接口电路安装在一块印刷电路板上，就成为单板机。
PC(personal Computer，个人计算机)
- PC是目前使用最多的一种微机。供单个用户使用的微机一般称为PC
便携式微机
- 便携式微机包括笔记本，计算机和个人数字助理(PDA)等，也包括目前流行的智能手机。便携式微机将主机和主要的外部设备集成为一个整体，可以用电池直接供电。
微机的主要性能指标
主频
- 主频即CPU的时钟频率。
- 主频的基本单位是赫兹(Hz)
- 主频的作用：用来同步CPU的每一步操作，是个动作信号
字长
- 计算机的字长越长，计算机处理信息的效率就越高，计算机内部所存储的数值精度就越高；计算机所能识别的指令数量就越多，功能就越强。其次，字长决定了指令直接寻址的能力。
内核数
- CPU内核数指CPU内执行指令的运算器和控制器的数量
- 多核心处理器，简单地说就是在一块cpu基板上集成两个或两个以上的处理器核心，并通过并行总线将各处理器核心连接起来。
内存容量
- 内存容量指内存储器中能存储信息的总字节数。一般来说，内存容量越大，计算机的处理速度越快
运算速度
运算速度是指单位时间内执行的计算机指令数
运算速度常用的单位
- MIPS
- BIPS
- 并且1 Blps=1000 MlPS
一般来说，主频越高，运算速度越高；字长越长，运算速度越快；内存容量越大，运算速度越快；存取周期越小，运算速度越快。
其他性能指标
- 机器的兼容性：包括数据和文件的兼容、程序兼容、系统兼容和设备兼容
- 系统的可能性：平均无故障工作时间MTBF
- 系统的可维护性：平均修复时间MTTR
- 性能价格比：也是一项综合性的评价计算机性能的指标
常见的微型计算机的硬件设备
微处理器
- 微型计算机的CPU也称为微处理，是将运算器、控制器和高速缓存集成在一起的超大规模集成电路芯片，是计算中最重要的核心部件
- 在计算机系统中，微处理器的发展速度是最快的，其集成电路芯片上所集成的电路的数目每隔18个月就翻一番，这就是著名的摩尔定律
- 目前，微处理的生产厂家有lntel公司、lBM公司、AMD公司和我国台湾的威盛公司等
存储器
内存
- 内存由半导体材料制成，微机中的内存由ROM和RAM组成
- SRAM：静态随机存取存储器
- DRAM：动态随机存取存储器
- SDRAM：同步动态随机存储器
- DDR SDRAM：简称DDR，双倍数据传输速率同步动态随机存储器
外存
外存的特点是容量大、可靠性较高、价格低，在断电后可以永久地保存信息
各种存储器之间比的是速度不是价格和容量
Cache>ram>硬盘>U盘>光盘>软盘
微机中的外存按存储介质不同：磁表面存储器、光存储器、半导体存储器
软盘
- 软盘是一种涂有磁性物质的聚酯塑料薄膜圆盘，当写保护口处于保护状态(即写保护囗打开)时，只能读取盘中信息，而不能写入，用于防止擦除(删除)或重写数据，也能防止病毒侵入
硬盘
硬盘是微机上最重要的外存储器，分固态硬盘、机械硬盘、混合硬盘三种。
- 固态硬盘：采用闪存颗粒来存取，读写速度上有优势。
- 机械硬盘：由磁盘片、读写控制电路和驱动机构成，价格上有优势。
- 混合硬盘：把磁性硬盘和闪存机集成到一起的一种硬盘。
硬盘是微型机上主要的外部存储设备。硬盘具有容量大、存取速度快等优点，操作系统、可运行的程序文件和用户的数据文件一般都保存在硬盘上。
闪存
- 目前，一种用闪存作为存储介质的半导体集成电路制成的电子盘已成为主流的可移动外存，电子盘又称“U盘”，反复存取数据，不需要另外的硬件驱动设备，使用时只需要插入计算机中的USB插口即可。
- U盘的特点：存储容量大，读取速度快，重量轻，存取可靠。
- USB传输速率：USB 1.1 12mbps
USB 2.0 480mbps
USB 3.0 5.0Gbps
光盘存储器
光盘存储器是利用激光技术存储信息的装置。
工作原理：通过激光照射燃料层呈现结晶和非结晶两种状态记录二进制信息。
目前计算机系统的光盘分类
- 只读型光盘：CD-ROM、DVD
- 一次性写入(追记型)光盘：CD-R、WORM
- 可擦写型光盘：CD-RW、MO
光盘的特点
- 存储容量大，价格低(650MB)；
- 不怕磁性扰，保存时间长；
- 存取速度快(50倍光速或52倍光速)
微机常见总线标准
- 总线(Bus)是计算机各个功能部件之间传送信息的公共通信干线
- 微机中的总线一般分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来传输数据、数据地址及控制信号
主板
- 主板是微型计算机系统中最大的一块电路板，有时又称为母板或系统版，是一块儿带有各种插口的大型印刷电路板(PCB)，集成有电源接口、控制信号传输线路(称为控制总线)和数据传输线路(称为数据总线)以及相关控制芯片等。
- 芯片组是主板的灵魂，芯片组决定了主板所能够支持的功能。芯片组一般由两块超大规模集成电路组成:北桥芯片和南桥芯片
输入设备
键盘和鼠标
数码相机
- 电荷耦合器件(CCD)
- 分辨率(CCD像素个数)
- 存储器的容量
- 接口类型
输出设备
显示系统
显示器
- 阴极射线管显示器(CRT)
- 液晶显示器(LCD)
- 等离子显示器(PDD)
显示适配器
显示系统主要指标
分辨率
- 分辨率的数值越大，图像也就越清晰
颜色质量
- 某一分辨率下，每个像素点可以有多少种色彩来描述，它的单位是位bit
刷新速度
- 指所显示的图象每秒钟更新次数
人物
美国数学家控制论创始人维纳认为：信息是我们在适应外部世界、感知外部世界的过程中与外部世界交换的内容
美国数学家香农认为:信息是能够用来消除不确定性的东西。也就是说，信息的功能是消除事物的不确定性，把不确定性变成确定性。
1854年，英国数学家乔治.布尔提出了符号逻辑的思想。
19世纪，英国数学家查尔斯.巴贝奇最先提出通用数字计算机的基本设计思想。(被称为计算机之父)
图灵被誉为“计算机科学之父“和“人工智能之父“。
美国冯.诺依曼被称为“现代计算机之父“。
数据库技术与access 2010
（补充章节） 数据库技术与Access 2010
数据库技术基础
- 数据库技术产生于20世纪60年代末70年代初，其主要目的是有效管理和存取大量的数据资源。
- 数据库技术是信息系统的一个核心技术，是一种计算机辅助管理数据的方法，它研究如何组织和存储数据，如何高效地获取和处理数据，是通过研究数据库的结构、存储、设计、管理以及应用的基本理论和实现方法，并利用这些理论来实现对数据库中的数据进行处理、分析和理解的技术。即数据库技术是研究、管理和应用数据库的一门软件科学。
数据库的基本概念
- 数据（Data）
数据是指存储在某一种媒体上能够识别的物理符号。数据的概念包括两个方面
- 其一是描述事物特性的数据内容
- 其二是存储在某一种媒体上的数据形式
- 数据处理（Data Processing）
- 数据处理是指对各种形式的数据进行收集、存储、加工和传播的一系列活动的总和。
- 数据库（DB）
- 数据库是长期存放在计算机内的、有组织的、可表现为多种形式的可共享的数据集合。
实际上，可以对数据进行存储和管理的软件及数据本身统称为数据库。数据库是由表、关系、操作组成的。
- 4. 数据库管理系统（DBMS）
- 数据库管理系统（DBMS）是对数据库进行管理的系统软件，它的职能是有效地组织和存储数据，获取和管理数据，接受和完成用户提出的访问数据的各种请求。
- 5. 数据库系统（DBS）
- 数据库系统是指拥有数据库技术支持的计算机系统，它可以实现有组织地、动态地存储大量相关数据，提供数据处理和信息资源共享服务。
数据管理技术的发展
- 人工管理阶段
人工管理阶段的主要特点如下
- （1）数据不进行保存
- （2）没有专门的数据管理软件
- （3）数据面向应用
- （4）只有程序的概念
- 文件系统阶段
文件系统阶段的主要特点如下
（1）数据可以长期保存在磁盘上（2）文件系统提供了数据与程序之间的存取方法（3）数据冗余量大- （4）文件之间缺乏联系，相对孤立，仍然不能反映客观世界各个事物之间错综复杂的联系。
- 数据库系统阶段
数据库系统阶段的主要特点如下
（1）数据的结构化；（是与前两个阶段的根本区别）
（2）数据共享性好（3）数据独立性好（4）数据存储粒度小- 数据粒度，是指数据仓库中数据的细化和综合程度
- 根据数据粒度细化标准：细化程度越高，粒度越小；细化程度越低，粒度越大。
（5）为用户提供了友好的接口
数据仓库系统
数据仓库技术是目前数据处理中发展十分迅速的一个分支。所谓数据仓库，是对长期数据的存储，这些数据来自于多个异种数据源。通过数据仓库提供的联机分析处理（OLAP，On-Line Analytical Processing）工具，实现多维数据分析，以便向管理决策层提供支持。
数据库系统和数据仓库系统的区别
（1）面向的用户不同。
- 数据库系统面向使用单位的低层人员，用于日常数据的分析和处理；数据仓库系统面向的是使用单位的决策人员，提供决策支持。
（2）数据内容不同。
- 数据库系统存储和管理的是当前的数据；数据仓库系统存储的是长期积累的历史数据。
（3）数据来源不同。
- 数据库的数据一般来源于同种数据源，而数据仓库的数据可以来源于多个异种数据源。
（4）数据的操作不同。
- 数据库系统提供了联机事务处理（OLTP，On-Line Transaction Processing）系统，而数据仓库系统主要提供了联机分析处理（OLAP，On-Line Analytical Processing）和决策支持系统。
XML数据库
- XML数据库是一种支持对XML格式文档进行存储和查询等操作的数据管理系统。
XML（Extensible Markup Language）即可扩展标记语言
数据库系统的组成
数据库系统由四部分组成，即硬件系统、系统软件（包括操作系统和数据库管理系统）、数据库应用系统和各类人员。
- 硬件系统
- 由于一般数据库系统的数据量很大，加之DBMS丰富的强有力的功能使得自身的体积很大，因此，整个数据库系统对硬件资源提出了较高的要求。
- 系统软件
- 系统软件主要包括操作系统、数据库管理系统、与数据库接口的高级语言及其编译系统，以及以DBMS为核心的应用程序开发工具。
- 数据库应用系统（DBAS）
- 数据库应用系统是为特定应用开发的数据库应用软件。
- 各类人员
- 参与分析、设计、管理、维护和使用数据库的人员均是数据库系统的组成部分。这些人员包括数据库管理员（DBA）、系统分析员、应用程序员和最终用户。
数据模型
数据库中最常见的数据模型有三种
- 层次模型
- 网状模型
- 关系模型
- 层次模型 （1：m）
- 若用图来表示，层次模型是一棵倒立的树。在数据库中，满足以下两个条件的数据模型称为层次模型。
- （1）有且仅有一个结点无父结点，这个结点称为根结点；
- （2）其他结点有且仅有一个父结点。
- 在层次模型中，结点层次从根开始定义，根为第一层，根的子结点为第二层，根为其子结点的父结点，同一父结点的子结点称为兄弟结点，没有子结点的结点称为叶结点。
- 网状模型（m:n）
- 若用图来表示，网状模型是一个网络。在数据库中，满足以下两个条件之一的数据模型称为网状模型。
- （1）允许一个以上的结点无父结点；
- （2）允许结点可以有多于一个的父结点。
- 由于在网状模型中子结点与父结点的联系不是唯一的，所以要为每个联系命名，并指出与该联系有关的父结点和子结点。
- 关系模型（实体-联系模型，E-R模型）
关系模型把世界看作是由实体（Entity）和联系（Relationship）构成。
（1）E-R模型：实体-联系方法
- 用矩形表示实体
- 菱形表示联系
- 椭圆表示属性
关系模型：是用一张二维表结构来表示实体和实体间联系的数据模型称为关系数据模型简称关系模型。
所谓联系就是指实体之间的关系，即实体之间的对应关系。联系可以分为三种
（1）一对一的联系。（唯一性）
- 如：一个班级只有一个班长，一个班长只属于一个班级，班长和班级之间为一对一的联系。
（2）一对多的联系。（不可逆性）（多对一）
- 如：相同性别的人有许多个，一个人只有一种性别，性别与人之间为一对多的联系。
（3）多对多的联系。（互逆性）
- 如：一个人可以选多门课，一门课可以被很多人选，人与课程之间是多对多的联系。
通过联系就可以用一个实体的信息来查找另一个实体的信息。关系模型把所有的数据都组织到表中。
- 表是由行和列组成的，反映了现实世界中的事实和值。
满足下列条件的二维表，在关系模型中，称为关系。
- （1）每一列中的分量是类型相同的数据
- （2）列的顺序可以是任意的
- （3）行的顺序可以是任意的
- （4）表中的分量是不可再分割的最小数据项，即表中不允许有子表
- （5）表中的任意两行不能完全相同。
下面给出的“学生基本情况表”便是一个关系：
关系数据库
关系数据库以其数学理论基础完善、使用简单灵活、数据独立性强等特点，而被公认为是最有前途的一种数据库管理系统。它的发展十分迅速，目前已成为占据主导地位的数据库管理系统。自20世纪80年代以来，作为商品推出的数据库管理系统几乎都是关系型的，如Oracle、Sybase、Informix、Visual FoxPro、Access等。
- 关系数据库的基本概念
（1）关系：一个关系就是一张二维表，每个关系有一个关系名。在计算机中，关系的数据存储在文件中，在Access中，一个关系就是数据库文件中的一个表对象。
（2）属性：二维表中垂直方向的列称为属性，有时也叫做一个字段。
（3）域：一个属性的取值范围叫做一个域。
（4）元组：二维表中水平方向的行称为元组，有时也叫做一条记录。
（5）码：又称为关键字。二维表中的某个属性或属性组，若它的值唯一地标识了一个元组，则称该属性或属性组为候选码。若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码，也称之为主键。
外部关键字（用于表示表和表间的关系）: 若表中一个字段（属性）不是本表的主关键字或候选关键字，而是另外一个表的主关键字或候选关键字则称此字段（属性）为本表的外部关键字。
- 学生（学号，姓名，课程号）
- 选课（课程号，课程名称）
（6）分量：元组中的一个属性值叫做元组的一个分量。
（7）关系模式：是对关系的描述，它包括关系名、组成该关系的属性名、属性到域的映象。
- 通常简记为：关系名（属性名1，属性名2，…，属性名n）。
- 关系运算
对关系数据库进行查询时，若要找到用户关心的数据，就需要对关系进行一定的关系运算。
关系运算有两种：一种是传统的集合运算（并、差、交、广义笛卡儿积等）；
1）传统的关系运算
- 进行并 ，差 ，交运算时必须具有相同的关系模式，即相同的结构。
- （1） 并：由属于这两个关系的元组组成的集合。
- （2） 差：R差S是由属于R但不属于S的元组组成的集合。
- （3） 交：R交S是既属于R又属于S的元组组成的集合。
- （4）积：R积S的结果是列数相加，行数相乘。
另一种是专门的关系运算（选择、投影、连接）。
- 2）专门的关系运算
- （1）选择（横向）（在一个表中的操作 , 行减少，列不变）
- 选择运算即在关系中选择满足指定条件的元组。
- （2）投影 （在一个表中的操作，列减少，行不变）
- 投影运算是在关系中选择某些属性（列）。即根据用户要求选择数据表中的某些字段作为操作对象。
- （3）连接 （两个关系或者两个表）
- 连接运算是从两个关系的笛卡儿积中选取属性间满足一定条件的元组。
- 在数据表中就是根据用户的指定，将两个数据表中的某些或全部字段，按照关键字段连接生成一个新的数据表文件。
- 传统的集合运算不仅涉及关系的水平方向（即二维表的行），而且涉及关系的垂直方向（即二维表的列）。关系运算的操作对象是关系，运算的结果仍为关系。
- 3. 程序设计语言
- 数据结构和算法是程序最主要的两个方面，通常可以认为：程序=算法+数据结构。
- 1）程序设计基础
- （1）算法
- 算法可以看作是由有限个步骤组成的用来解决问题的具体过程。实质上反映的是解决问题的思路。
- 其主要性质表现在
- ① 有穷性。算法必须在执行有限个步骤后结束。也就是说，解题过程必须是可以终止的。
- ② 确定性。算法的每一个步骤都必须明确地定义，不应该在理解时产生二义性。
- ③ 可行性。每个算法都可以有效地执行，并能得到确定的结果。
- ① 有输入。
- ② 有输出。一个算法可以没有输入，但是必须要有输出。
- （2）数据结构
- 数据结构有逻辑上的数据结构和物理上的数据结构之分。逻辑上的数据结构反映各数据项之间的逻辑关系，而物理上的数据结构反映成分数据在计算机内部的存储安排。
- 数据结构是信息的一种组织方式，其目的是提高算法的效率。它通常与一组算法的集合相对应，通过这组算法集合可以对数据结构中的数据进行某种操作。
- 典型的数据结构包括线性表、堆栈和队列、树、图。
- 按结点间的逻辑关系不同，数据结构可分为线性结构和非线性结构两大类。其中非线性结构又可分为树形结构和网状结构。
- （3）线性表定义
- 线性表是线性结构中最常用而又最简单的一种数据结构。其特点如下
- ①存在唯一的“第一个”数据元素。
- ②存在唯一的“最后一个”数据元素。
- ③除第一个数据元素之外，集合中的每一个数据元素都只有一个前驱。
- ④除最后一个数据元素之外，集合中的每一个数据元素都只有一个后继。
- （4）栈定义
- 栈(stack)是限定在表的一端进行插入或删除操作的线性表。插入元素又叫入栈，删除元素又叫出栈。通常将允许进行插入或除操作的一端称为栈顶(top)，另一端称为栈底(bot-tom)。不含元素的栈称为空栈。栈又称为先进后出，后进先出的线性表。
- 若进栈序列1234，进栈的过程可以出栈，则下列不可能的出栈序列是？
- A．1234
- B．4321
- C．2431
- D．3412
- （5）队列定义
- 队列( queue)也是一种特殊的线性表。它所有的插入操作均在表的一端进行，所有的删除操作在另一端进行，允许删除操作的端称为队头(front)，允许插入的一端为队尾(rear)。队列又称为先进先出、后进后出的线性表。
- 假设栈与队列初始状态为空，将元素 A，B，C，D，E，F，G，H 依次轮流入栈和入队，然后依次轮流退队和出栈，则输出序列为（ ）。
- A .G，B，E，D，C，F，A，H
- B .B，G，D，E，F，C，H，A
- C .D，C，B，A，E，F，G，H
- D .A，B，C，D，H，G，F，E
- 4. 程序的基本结构
- 数据结构为程序设计提供服务，任何复杂的程序都可由顺序、选择、循环三种基本控制结构完成。
- （1）顺序结构
- 顺序结构的程序设计是最简单的，只要按照解决问题的顺序写出相应的语句就行，它的执行顺序是自上而下，依次执行；流程图如下：
- （2）选择结构
- 选择结构用于判断给定的条件，根据判断的结果判断某些条件，根据判断的结果来控制程序的流程；选择结构有单分支、双分支、多分支三种形式。
- ① 双分支结构
- Python编程中if语句用于控制程序的执行，双分支结构基本形式为：
if 判断条件：
执行语句…
else：
执行语句…
其中，“判断条件”成立时(非零)，则执行后面的语句，而执行内容可以多行，以缩进来区分表示同一范围；else为可选语句(如果省略则为单分支结构)，在条件不成立时，执行相关语句。
流程图如下：
- ②多分支结构
- if语句多分支结构的语法如下:
if判断条件1:
执行语句……
elif判断条件2:
执行语句
elif判断条件3:
执行语句
……
else:
执行语句…
流程图如下：
- （3）循环结构
- 循环结构是指在程序中需要反复执行某个功能而设置的一种程序结构。它由循环体中的条件，判断继续执行某个功能还是退出循环。根据判断条件，循环结构又可细分为以下两种形式，先判断后执行的循环结构和先执行后判断的循环结构。
- 常用的循环结构有：while循环语句、do-While循环语句、for循环语句；可以用break语句或continue语句来改变循环运行的状态。循环结构流程图如下：
-
-
- 2）程序设计语言
- 算法和数据结构在很大程度上代表了程序设计的思路和组织模式，把解题思想转换成计算机能够接受的程序，需要借助程序设计语言来进行。
程序设计语言是用户编写应用程序使用的语言，是人与计算机之间交换信息的工具。
程序设计语言可以看作给计算机下达命令的工具，是数学算法的语言描述，它包含了一组用来定义计算机程序的语法规则，可以让程序员准确地定义计算机所需要使用的数据，并精确地定义在不同情况下所应当采取的操作。
程序设计语言主要经历了机器语言、汇编语言、高级语言三个阶段。
-
- （1）机器语言
- 在1952年以前，人们只能直接利用硬件提供的机器指令编写程序，用这种机器指令写出来的程序就是由0和1组成的指令序列，计算机能够直接执行。但是，机器语言对程序员的要求很高，要求程序员对计算机的硬件和指令系统都有着深入的理解，这样的程序员才能用机器指令来写程序。
- 机器语言是计算机系统唯一能识别的、不需要翻译直接供机器使用的程序设计语言。用机器语言编写程序难度大、直观性差、容易出错，修改、调试也不方便。由于不同计算机的指令系统不同，针对某一种型号的计算机所编写的程序就不能在另一计算机上运行，所以机器语言的通用性和移植性较差。
- 用机器语言编写的程序具有充分发挥硬件功能的特点，程序也容易编写得紧凑，程序运行速度快。
- （2）汇编语言
- 汇编语言是机器语言的“符号化”。汇编语言和机器语言基本上是一一对应的，但在表示方法上作了改进，用一种助记符来代替操作码，用符号来表示操作数地址（地址码）。例如，用“ADD”表示加法，用“MOV”表示传送等。用助记符和符号地址来表示指令，容易辨认，给程序的编写带来了很大的方便。
- 汇编语言比机器语言直观，容易记忆和理解，用汇编语言编写的程序比机器语言程序易读、易检查、易修改。与机器语言类似，汇编语言与特定的计算机结构及其指令系统密切相关，其助记符操作码与其机器语言操作码是一一对应的。不同CPU的计算机，针对同一问题所编写的汇编语言程序是互不通用的。
- 用汇编语言编写的程序质量高，执行速度快，占用内存空间少，因此，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用于直接控制计算机的外部设备或端口数据输入输出程序等。
- 汇编语言仍然是属于面向机器的语言，它依赖于具体的机器，很难在系统间移植，所以这样的程序的编写仍然比较困难，程序的可读性也比较差。
- 机器语言和汇编语言一般都称为低级语言。
- （3）高级语言
- 为了更好、更方便地进行程序设计工作，必须屏蔽机器的细节，摆脱机器指令的束缚，使用接近人类思维逻辑习惯，容易读、写和理解的程序设计语言。
- 这种与具体的计算机指令系统无关的、表达方式或接近于人们对求解过程或问题的描述方式，易于理解和掌握的程序设计语言称为高级语言。常见的高级语言有Fortran、Pascal、C、C++、Basic、Java、C#等。
- 用高级语言编写的程序是由一系列的语句（或函数）组成的。每一条语句常常可以对应几条、几十条，甚至上百条机器指令，所以用高级语言编写计算机程序大大地提高了编程效率。另外，由于高级语言的书写方式更接近人们的思维习惯，这样的程序更便于阅读和理解，出错时也容易检查和修改，给程序的调试带来很大的方便，也使得非计算机专业人员能够使用计算机语言编写各种各样的应用程序，大大地促进了计算机的广泛应用和普及。
- 高级语言有两类，分别是解释型和编译型
- ① 解释程序：解释程序接受用某种程序设计语言（如Basic语言）编写的源程序，然后对源程序的每条语句逐句进行解释并执行，最后得出结果。解释程序对源程序是一边翻译，一边执行，不产生目标程序。
- ② 编译程序：编译程序是翻译程序，它将用高级语言编写的源程序翻译成与之等价的用机器语言表示的目标程序，其翻译过程称为编译。
