
計算機(jī)基礎(chǔ)
第一章 計算機(jī)的發(fā)展
§1.1計算機(jī)的發(fā)展史
1.???ENIAC(埃尼阿克):戰(zhàn)爭催生了第一臺電子計算機(jī),30多噸重,170平方,速度卻很低 ? 下,1946年(20世紀(jì)40年代)產(chǎn)于美國。
2.???馮·諾依曼:現(xiàn)代計算機(jī)之父。
????馮·諾依曼計算機(jī)原理:
????①?采用二進(jìn)制:在計算機(jī)內(nèi)部,程序和數(shù)據(jù)采用二進(jìn)制形式進(jìn)行存儲。
????②?程序儲存,自動執(zhí)行:程序和數(shù)據(jù)存放在存儲中,無需人工進(jìn)行干涉。
3.???發(fā)展歷程:采用不同元件:
????①?電子管:穩(wěn)定性好,功耗和體積大;
????②?晶體管:體積??;
????③?中小規(guī)模集成電路:集成度越高,體積越小功耗越低;
????④?大規(guī)模超大規(guī)模集成電路:集成度越高,體積越小功耗越低。
4.???電子計算機(jī)的發(fā)展過程:(年份&器件考的最多,其他不考)

§1.2計算機(jī)的應(yīng)用、特點和分類
1.???計算機(jī)的特點:(不??迹?/span>
????①?高速精確的運算能力;
????②?準(zhǔn)確的邏輯判斷能力;
????③?強大的存儲能力;
????④?自動功能;
????⑤?網(wǎng)絡(luò)與通信功能。
2.???計算機(jī)的應(yīng)用:
????①?早期:主要用于大型計算;
????②?現(xiàn)在:應(yīng)用廣泛:
????????a.科學(xué)計算:
???????? ·進(jìn)行數(shù)值運算;推動科研技術(shù)的發(fā)展;
???????? ·應(yīng)用領(lǐng)域:基因測序/軌道計算/天氣預(yù)報/云計算。
????????b.數(shù)據(jù)/信息處理:
???????? ·進(jìn)行非數(shù)值運算;圖像、文字、聲音等信息處理;
???????? ·典型應(yīng)用:OA辦公系統(tǒng)。
????????c.過程控制:(實時控制)應(yīng)用于工業(yè)制造;
????????d.計算機(jī)輔助:
???????? ·讓計算機(jī)代替人的部分工作
???????? ·CAD計算機(jī)輔助設(shè)計;CAM計算機(jī)輔助制造;CAI計算機(jī)輔助教育;
???????? ·CAT計算機(jī)輔助技術(shù);CIMSS計算機(jī)集成制造系統(tǒng)。
????????e.網(wǎng)絡(luò)通信:購物、聊天、搜索;
????????f.人工智能:游戲中的人機(jī)對戰(zhàn)模式;
????????g.多媒體應(yīng)用:文本、圖像、聲音、視頻;
????????h.嵌入式系統(tǒng):mp3、相機(jī)、手機(jī)、電視。
?
§1.3未來計算機(jī)發(fā)展趨勢(不考?了解一下即可)
1.???發(fā)展方向:
?? ①?巨型化:計算速度更快、存儲容量更大、功能更完善、可靠性更高、運算速度可達(dá)萬萬億次/秒、存儲容量超過幾百T字節(jié)。
????②?微型化:微型計算機(jī)正在循序向便攜機(jī)、掌上機(jī)發(fā)展的價格、方便的使用、豐富的軟件,使其受到用戶的青睞。
? ? ③?網(wǎng)絡(luò)化:利用技術(shù)和計算機(jī)技術(shù),把分布在不同地點的計算機(jī)互聯(lián)起來,按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議互相通信,以共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源。
? ? ④?智能化:模擬人的感覺和思維能力,智能計算機(jī)具有解決問題和邏輯推理的功能,以及處理知識和知識庫管理的功能等。
2.???未來新一代的計算機(jī):(了解五種計算機(jī)的名字即可不用展開)
? ? ①?模糊計算機(jī):基于模糊理論,能夠?qū)崿F(xiàn)模糊、不確切的判斷進(jìn)行工程處理的計算機(jī)。
? ? ②?生物計算機(jī):以生物元件構(gòu)建的計算機(jī)。
? ? ③?光子計算機(jī):一種用光子信號進(jìn)行數(shù)字運算、信息存儲和處理的計算機(jī)。
? ? ④?超導(dǎo)計算機(jī):用超導(dǎo)材料替代半導(dǎo)體材料制造的計算機(jī)。能耗小、運算速度快。
? ? ⑤?量子計算機(jī):基于量子動力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運算、存儲及處理量子信息的計算機(jī)。
3.???電子商務(wù):參加主體分:(了解)
? ? ①?B2B:企業(yè)與企業(yè)
? ? ②?C2B:企業(yè)與消費者
? ? ③?C2C:消費者與消費者
4.???信息技術(shù):層次:
? ? ①?信息基礎(chǔ)技術(shù):新材料、新能源、新器件的開發(fā)和制造技術(shù);
? ? ②?信息系統(tǒng)技術(shù):感測技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)與智能技術(shù)和控制技術(shù);
? ? ③?信息應(yīng)用技術(shù):信息管理、信息控制、信息決策而發(fā)展起來的具體技術(shù)群類。
第二章 信息的表示和儲存
§2.1數(shù)據(jù)與信息
1.???數(shù)據(jù):客觀事物的符號表示,如數(shù)值、文字、語言、圖形、圖像等都是不同形式的數(shù)據(jù)。
2.???信息:是事物變化的反映,是事物聯(lián)系作用的表征。既是對客觀事物變化和特征的反映,又是事物之間相互作用、相互聯(lián)系的表征。
3.???信息與數(shù)據(jù)的區(qū)別:
? ? ①?數(shù)據(jù)是信息的載體,信息是數(shù)據(jù)處理之后產(chǎn)生的結(jié)果;
? ? ②?信息有意義,而數(shù)據(jù)沒有。
4.???計算機(jī)中數(shù)據(jù)的單位:
? ? ①?比特/位(bit):位是度量數(shù)據(jù)的最小單位。在計算機(jī)技術(shù)中用二進(jìn)制表示數(shù)據(jù),1位數(shù)據(jù)只能表示0和1兩種代碼。
? ? ②?字節(jié)(Byte):字節(jié)是度量數(shù)據(jù)的最小存儲單位。一個字節(jié)(Byte)由8位(bit)二進(jìn)制數(shù)字組成。存儲器容量通常以字節(jié)為單位(Byte,B)來描述。
????????·1字節(jié)=8位(1B=8b)
????????·1kB=1024B;1MB=1024kB;1GB=1024MB;1TB=1024GB……
? ? ③?字長:
????????a.一次能處理的二進(jìn)制數(shù);
????????b.字長越長處理速度越快;
????????c.字長是字節(jié)的整數(shù)倍。如:8位、16位、32位、64位。
?
§2.2進(jìn)制的轉(zhuǎn)換
1.???進(jìn)制的轉(zhuǎn)換:人有十只手指,因此選擇了十進(jìn)制。
????熟悉:十進(jìn)制(0-9組成);
????不熟悉:二進(jìn)制(0和1組成);八進(jìn)制(0X,0-7);十六進(jìn)制(OX,0-9和a-f)

2.???倒除法:(商為0改轉(zhuǎn)換結(jié)束)(余數(shù)需從下往上寫)相除、取余、倒著寫



舉例2:十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制(答案:f)
3.???位權(quán)法:按位乘以權(quán)值相加

§2.3字符的編碼
1.???西文字符編碼:
????①?計算機(jī)中最常用的字符編碼是ASCⅡ,美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)交換代碼。
????②?微機(jī)中采用的是ASCⅡ,國際通用是7位ASCⅡ碼。
? ? ③?計算機(jī)用一個字節(jié)(8個二進(jìn)制位)存放一個7位ASCⅡ碼,最高位置為0。
? ? ④?字符的編碼:ASCⅡ碼的排序,空格<數(shù)字<大寫字母<小寫字母

2.???漢字的編碼:
? ? ①?國標(biāo)碼(6763):
????????·一級漢字:3755個,按漢語拼音排列;
? ? ? ? ·二級漢字:3008個,按偏旁部首排列。
? ? ②?區(qū)位碼:
? ? ? ? 由94個區(qū)號和94個位號構(gòu)成,每個漢字占兩個字節(jié)。
3.???區(qū)位碼轉(zhuǎn)換為國標(biāo)碼:
??????區(qū)位碼→十六進(jìn)制+(20,20)H=國標(biāo)碼

4.???漢字的處理過程:

5.???漢字輸入碼:
? ? ①?音碼類:全拼、雙拼、微軟拼音、自然碼和智能ABC等;
? ? ②?形碼類:五筆字型法、鄭碼輸入法等;
? ? ③?其他:語音、手寫輸入或掃描輸入等。
6.???漢字內(nèi)碼:
? ? 2個字節(jié)存儲,每個字節(jié)最高位置“1”,一字一碼無重碼。
7.???國標(biāo)碼轉(zhuǎn)換為內(nèi)碼:
??????國標(biāo)碼+(80,80)H=內(nèi)碼
8.???漢字字形碼:
? ? ①?漢字字型點陣的代碼。
? ? ②?用于漢字在顯示屏或打印機(jī)輸出。
? ? ③?通常有兩種表示方式:點陣和矢量表示方式。

9.???漢字地址碼:漢字庫中存儲漢字字形信息的邏輯地址碼。
10.??其他漢字內(nèi)碼:
? ? GBK——擴(kuò)充漢字內(nèi)碼規(guī)范;
? ? USC——通用多八位編碼字符集;
? ? Unicode——國際編碼標(biāo)準(zhǔn);
? ? IG5——繁體漢字編碼標(biāo)準(zhǔn)。
?
第三章 計算機(jī)硬件系統(tǒng)

§3.1運算器
1.???運算器(AU):算術(shù)運算+邏輯運算。
? ? ①?內(nèi)部結(jié)構(gòu):ALU、寄存器、控制電路;
? ? ②?執(zhí)行操作:算術(shù)運算(+-×÷)、邏輯運算(與或非)、移位操作(左移、右移)。
2.???中央處理器(CPU):運算器+控制器
? ? ①?最主要的3個性能指標(biāo):字長、時鐘主頻、運算速度
? ? ②?度量計算機(jī)運算速度常用的單位是MIPS(百萬次/秒)
§3.2控制器
1.???控制器(CU):指令存儲器+指令密碼器+操作控制器+程序控制器
? ? ①?作用:協(xié)調(diào)各部件有序工作
? ? ②?組成:機(jī)器指令(操作碼+操作數(shù))+指令的執(zhí)行過程
?
§3.3存儲器
1.?? 計算機(jī)的主機(jī)=CPU+內(nèi)存
2.???存儲器:
? ? ①?幫助計算機(jī)記憶信息,存儲器是存取程序和數(shù)據(jù)的部件。
? ? ②?類型劃分:依據(jù)CPU是否可以直接訪問:內(nèi)存(容量小速度快)和外存(容量大速度慢)。
3.???內(nèi)存:
? ??RAM:隨機(jī)存取存儲器;
? ??ROM:只讀存儲器。

4.???外存:
? ? ①?CPU不能直接訪問外存;
? ? ②?硬盤、光盤、快閃存儲器(flash);
? ? ③?硬盤:是主要的外部存儲設(shè)備,內(nèi)部結(jié)構(gòu):磁頭(最貴最重要)、磁道(徑向運動,同心圓由內(nèi)向外逐漸減少)等。

????④?光盤:

§3.4輸入輸出設(shè)備
1.???輸入設(shè)備:鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏、攝像頭、掃描儀等;
2.???輸出設(shè)備:顯示器、打印機(jī)。
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第四章 計算機(jī)軟件系統(tǒng)
§4.1軟件概念
1.???軟件:軟件是各種指令、程序和文檔的總稱。軟件是計算機(jī)的靈魂,是人機(jī)之間的接口。
2.???程序設(shè)計語言:

§4.2軟件系統(tǒng)的組成
1.???系統(tǒng)軟件:
? ? ①?為應(yīng)用軟件提供支持;
? ? ②?a.操作系統(tǒng)(OS):最核心;五大功能:處理器(CPU)管理、存儲管理、文件管理、設(shè)備管理和作業(yè)管理。b.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng);c.編譯系統(tǒng)。
2.???應(yīng)用軟件:
? ? ①?可以直接給用戶使用;
? ? ②?辦公軟件、多媒體處理軟件、Internet工具軟件。
第五章 多媒體技術(shù)的簡介
§5.1多媒體概念以及特征(不考?了解一下即可)
1.???媒體:圖像、聲音、視頻、動畫
2.???多媒體:能夠?qū)煞N以上的媒體進(jìn)行采集。
3.???多媒體的特征:交互性和集成性是核心(了解四種性質(zhì)名稱即可不用展開)
????①?交互性:具有人機(jī)交互功能;
????②?集成性:集成多種媒體技術(shù)及獲取、存儲;
????③?多樣性:媒體傳播、展示手段等的多樣化;
????④?實時性:聲音和活動的視頻圖像等是強實時的。
§5.2多媒體數(shù)字化之聲音
1.???聲音:模擬信號,數(shù)字信號(二者通過采樣、量化、編碼進(jìn)行轉(zhuǎn)變)。
2.???采樣:
? ? ①?按照一定評率測得模擬信號的模擬值;
? ? ②?采樣率:22khz、44khz、48khz、fm廣播音質(zhì)、CD音質(zhì)、DVD音質(zhì)
3.???量化:
? ? ①?給模擬信號中取得指定量
? ? ②?量化精度:8位、16位、32位
4.???文件大小:
????? 文件大小=采樣時間(s)×采樣率(Hz)×量化精度(b)×聲道數(shù)/8
????????·注:單聲道代表乘以1,雙聲道代表乘以2;
????????·注:量化精度的單位為位(bit),必須轉(zhuǎn)化為字節(jié)(Byte)。
????????·注:在計算過程中一般認(rèn)為1024≈1000。
?
§5.3多媒體數(shù)字化之圖像
1.???圖像:
? ? ①?靜態(tài)圖像:矢量圖像,點位圖圖像;
? ? ②?動態(tài)圖像:視頻,動畫。
2.???常見圖像文件格式:
? ??BMP(Windows采用的圖像格式)
? ??JPG(采用jepg標(biāo)準(zhǔn)壓縮過的圖像格式)
? ??PNG(圖像背景可以是透明的支持矢量圖格式)

3.???點位圖:
? ? ①?用圖片中的每個點的顏色來描述圖片。
? ? ②?拍攝的照片一定是點位圖。
? ? ③?放大后變模糊。
4.???矢量圖:
? ? ①?放大后不會變模糊。
? ? ②?用繪圖軟件制作的才有可能是矢量圖。
5.???像素:圖片中的每一個點。
?
第六章 計算機(jī)病毒及其防治
§6.1計算機(jī)病毒的特征和分類
1.???計算機(jī)病毒的含義:人為編寫的一段程序代碼或是指令集合,能夠通過復(fù)制不斷感染其他程序、文件等。
2.???病毒:
? ? ①?本質(zhì)是一段程序代碼;
? ? ②?普通程序通常有獨立的程序文件,病毒程序寄生在其他文件上;
? ? ③?特性:
????????a.寄生性:寄生在可執(zhí)行程序中,享有該程序的一切權(quán)利。
????????b.傳染性:病毒可以自己擴(kuò)散到其他文件;
????????c.破壞性:破壞系統(tǒng)功能、刪除重要文件;
????????d.傳播途徑:互聯(lián)網(wǎng)、U盤;
????????e.潛伏性:病毒程序往往不會馬上發(fā)作;
????????f.隱蔽性:有些病毒即使發(fā)作,你也注意不到它的存在。
????④?防治方法:安裝殺毒軟件(及時更新和升級)。
?
第七章 Internet基礎(chǔ)及其應(yīng)用
§7.1計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念
1.???網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì):
????①?資源共享:靜(訪問彼此資源的能力)共享文件、共享打印機(jī)、訪問站點。
????②?快速通信:動(秒殺以往一切通信手段)極大地提高了人們溝通的便利性。
2.???數(shù)據(jù)通信:(彈幕說書上沒有?)
????①?信道:信息傳輸?shù)拿浇榛蚯?。有線、無線。
????②?調(diào)制與解調(diào):數(shù)字脈沖信號轉(zhuǎn)換成模擬信號的過程稱為調(diào)制(Modulation);將接收端模擬信號還原成數(shù)字脈沖信號的過程稱為解調(diào)。將調(diào)制和解調(diào)兩種功能結(jié)合在一起的設(shè)備稱為調(diào)制解調(diào)器。
????③?帶寬與傳輸速率:信號的最高頻率和最低頻率之差表示,即頻率的范圍。單位:bps/s即二進(jìn)制位/秒。
????④?誤碼率:二進(jìn)制比特在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中被傳錯的概率,是通信系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。
3.???計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類:
????①?局域網(wǎng)(Local Area Network,LAN):是一種在有限區(qū)域內(nèi)使用的網(wǎng)絡(luò),其傳送距離一般在幾公里之內(nèi),因此適用于一個部門或一個單位組建的網(wǎng)絡(luò)。
????②?城域網(wǎng)(Metropolitan Area Network,MAN):局域網(wǎng)的傳輸可靠、誤碼率低,結(jié)構(gòu)簡單,容易實現(xiàn)。
????③?廣域網(wǎng)(Wide Area Network,WAN):又稱遠(yuǎn)程網(wǎng),覆蓋的地理范圍要比局域網(wǎng)大的多, 從幾十公里到幾千公里。
4.???網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):
????①?星型拓?fù)洌壕W(wǎng)絡(luò)風(fēng)險集中在中心節(jié)點上;
????②?環(huán)型拓?fù)洌好恳粋€節(jié)點都存在穩(wěn)定風(fēng)險;
????③?總線型拓?fù)洌捍罱ㄈ菀?,成本最低?/p>
????④?網(wǎng)狀拓?fù)洌翰渴鸪杀靖?,網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性好;
????⑤?樹型拓?fù)洌嚎蓾M足匯集信息的應(yīng)用要求,成本低,易擴(kuò)建推廣。

????·總結(jié):星型、總線型拓?fù)溥m用于小型局域網(wǎng);網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥m用于大型廣域網(wǎng)、因特網(wǎng)。
5.???網(wǎng)絡(luò)硬件:
????①?傳輸介質(zhì):同軸電纜、雙絞線和光纜;
????②?網(wǎng)絡(luò)接口卡:網(wǎng)卡;
????③?交換機(jī):支持多端口并發(fā)連接的集線設(shè)備無線;
????④?AP:無線訪問點或網(wǎng)絡(luò)橋接器;
????⑤?路由器:實現(xiàn)局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互聯(lián)的主要設(shè)備。
6.???以太網(wǎng):一種可用于搭建局域網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)線的水晶頭就屬于以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的一種。
7.???網(wǎng)卡:網(wǎng)絡(luò)適配器、網(wǎng)絡(luò)接口卡、以太網(wǎng)卡。網(wǎng)卡是我們聯(lián)網(wǎng)最基本的硬件設(shè)備。
8.???拓?fù)浜途W(wǎng)速:
????①?拓?fù)洌阂蕴W(wǎng)內(nèi)部采用什么結(jié)構(gòu);
????②?網(wǎng)速:以太網(wǎng)可以達(dá)到多快的速度。
?
§7.2Internet基礎(chǔ)
1.???因特網(wǎng):核心問題是如何整合全球的局域網(wǎng)。
2.???TCP/IP協(xié)議:因特網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)。
3.???IP協(xié)議:IP地址、路由選擇
????? IP地址格式:一共四個字節(jié),每一個字節(jié)可以表示的數(shù)據(jù)范圍0-255
4.???域名:
????①?主機(jī)名.二級域名.一級域名。
????②?比IP地址更加易于記憶。
????????舉例:百度——域名:www.baidu.com;IP地址:119.75.218.77
????????www主機(jī)名,baidu二級域名,com一級域名

(★)
5.???TCP協(xié)議:傳輸層協(xié)議
6.???其他協(xié)議:基于TCP產(chǎn)生的應(yīng)用協(xié)議。
??????遠(yuǎn)程登錄Telnet;郵件傳輸SMTP;文件傳輸FTP;超文本傳輸HTTP。
?
§7.3Internet應(yīng)用
1.???網(wǎng)上漫游:
????①?關(guān)于Internet的幾個概念:
????????a.萬維網(wǎng)(World Wide Web);
????????b.超文本和超鏈接;
????????c.統(tǒng)一資源定位器(Uniform Resource Locator,URL);
????????d.瀏覽器;
????????e.FTP文件傳輸協(xié)議,位于應(yīng)用層,因特網(wǎng)提供的最基本的服務(wù)。
????②?瀏覽網(wǎng)頁
2.???電子郵件

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