江苏专转本计算机第一章至第六章.pdf
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1、信息与信息技术信息与信息技术信息技术是指用来拓展人信息器官功能协助人进行信息处理的一类技术基础信息技术包括,1,感知与识别技术(拓展感觉器官功能,)。2 通信技术与存储技术(拓展神经网络功能)。3 计算处理技术(拓展思维器官的功能)。4 控制与显示技术(拓展效应器官功能)现代信息技术主要特征是以数字技术为基础,以计算机为核心,采用电子技术(包括激光技术)进行信息的搜集,传递,加工储存,显示与控制,电视、广播是一种单项的点到多面点以信息传递的系统电话是一种双向的点到点的以信息教务为主要目的的系统INTERNET 是一种跨越全球的多功能信息处理系统银行是一种以处理金融业务为主的系统图书馆是一种以信
2、息收藏和检索为主的系统雷达是一种以感知与识别为主要目的的系统现代信息的三大领域,微电子技术,通信技术,数字技术(计算机技术)微电子技术微电子技术微电子技术是以集成电路为核心的电子技术集成电路芯片是微电子技术的结晶,是计算机的核心电子电路中使用的基础原件的演变是:真空电子管晶体管-中小规模集成电路大规模、超大规模集成电路集成电路(简称 ic)是以半导体单晶片作为材料集成电路的制作材料通常有,半导体材料硅 si、化学物半导体如砷化镓(GaAs)等集成电路的工作速度,主要取决于组成逻辑门电路的晶体管的尺寸(晶体管尺寸越小,极限工作效率越高,门电路接触速度就越快)Ic 卡分两种,接触式 ic 卡(如电
3、话 ic 卡)非接触式 ic 卡,又称频射饭卡(公交卡)集分组交换中把需要传输的数据块分成若干个小块然后每个小块数据加上有关的地址信息及分组信息组成一个数据包,通信网络中每个节点为其相连的每条链路准备了一个缓冲区,每个数据包去缓冲区排队移动通信系统1,第一代通信采用模拟技术2,第二代移动通信技术采用数字技术(GSM,CDMA,JDC,IS-95)3,第三代移动通信实现目标:全球漫游,适应多种环境提供高质量多媒体业务,提供大容量高保密性和优质服务移动台:接收 无线信号的接收机基站,与移动台联系的一个固定接收机移动交换中心:与基站交换信息基站移动交换中心公共电话网链接基站和移动交换中心之间通过微波
4、或有线交换信息数字技术基础数字技术基础数字技术的处理对象是比特bit 中文译为二进位数字。二进位。位逻辑加有1 则为 1目前数据容量常用的计量单位是,byte,kb,MB,GB,TB比特,一个二进位仅有两个状态,字节,八位比特组成,B千字节,kb,1kb=2 的十次方字节=1024b兆字节 MB,1MB=2 的二十次方=1024kb吉字节 GB,1GB=2 的三十次方字节=1024MB太字节 TB 1TB=2 的 40 次方字节=1024GB整数(定点数)的表示整数又分为无符号的整数和带符号的整数两类,无符号的整数是正整数,如自付编码,目的之,索引等,带符号的整数是正整数或负整数如,描述一些有
5、有正有负的数值,0 代表正号不带,1 代表负号,带-(了解就好)实数(浮点数)的表示实数=位数 x2 阶码】计算机的组成与分类计算机的组成与分类计算机的发展计算机的发展1946 年,美国研制出世界上第一台电子数字计算机-ENIAC(世界第一台计算机 ENIAC)的运算速度:5000 次/秒)其主要逻辑部件由电子管组成计算机的发展经历了 4 个发展阶段:电子管晶体管中小规模集成电路大规模超大规模集成电路计算机的组成计算机的组成(没有软件的计算机成为裸机)计算机的硬件组成包括:中央处理器(CPU),内储存器(主机)。外储存器,输入设备和输出设备(外设)1 输入设备2 中央处理器 CPU 主机,处理
6、器是负责对输入信息进行各种处理(如计算,排序,分类,检索)的部件3,内储存器和外储存器RAM 内储存器有如下特性,CPU 可直接按地址访问,储存速度快,容量相对小,价格相对较高ROM 外储存器的特性有,CPU 不可直接按地址访问,容量相对较大,价格低,具有非易失性可以长期存放各类信息4.。输入设备输出设备是完成信息输出的设备,即把计算机中用 0 或 1 表示的信息转化成使用者可直接识别的感知的形式输入设备和输出设备通称I/O 设备5,总线与 I/0 接口总线是在 CPU,内存,外存和各种输入输出设备之间传输信息并协调它们工作的一种部件(含传输线和控制线路)计算机的分类计算机的分类按内部逻辑结构
7、分为单处理机和多处理机巨型计算机:千计甚至万计的CPU 组成,大型计算机:小型计算机,个人计算机特殊的个人计算机,称为工作站,他们具有高速运算能力和强大的图形处理功能,通常运行 UNIX 操作系统,特别适合于工程与产品的设计使用的结构与原理(中央处理器)的结构与原理(中央处理器)CPU 的组成部件包括运算器,控制器,寄存器组,有的还含有快速缓存运算器用来对数据进行各种算数运算和逻辑运算控制器,就是 CPU 的智慧中心,控制计算机各部件有序协调的工作,他有一个指令计数器,用来存放 CPU 正在执行的指令的地址指令与指令系统指令与指令系统指令由操作码和操作数地址两部分组成CPU 所能执行的所有指令
8、的集合称为计算机的指令系统或者指令组1 操作码,(表示计算机应执行何种操作的一个二进制代码)2 操作数地址,(表示该指令所操作的数据或数据所在单元的地址)指令执行过程指令领取取指令指令译码分析指令CPU 的控制器从储存器读取一条指令并放入指令寄存器指令经过译码决定该指令应该进行何种操作取出指令执行指令CPU 指令计数器的作用是存放正在执行的指令内存地址的题:下列关于 CPU 的叙述,错误的是()A.CPU 中指令计数器的作用是统计已经执行过的指令数目B.CPU 所能执行的全部指令的集合程伟该CPU 的指令系统C.CPU 中含有所感个寄存器D.时钟频率决定着 CPU 芯片内部数据传输与操作速度的
9、快慢答案,A,性能指标向下兼容的特性性能指标向下兼容的特性1 字长(位数)地址码的长度决定了CPU 可以访问的储存最大的空间,这是影响CPU 性能的一个重要因素2CPU 时钟频率,主频,他决定这CPU 芯片内部数据传输与操作速度的快慢题:字长为 32 位的计算机是指()A.该计算机的内存容量为 32MBB.该计算机美妙钟所能执行的指令数为32MIPSC.该计算机能够处理的最大想数值不超过232D.该计算机 CPU 中定点运算器的宽度为 32 位答案,D机的主机PC 机物理组成:机箱,显示器,键盘,鼠标器等机箱包括:主板硬盘,软驱,光驱,电源,风扇灯主板主板又称母板,在主板上通常安装有 CPU
10、插座(或插槽),CPU 调压器,芯片组,第二级高速缓存(有些已做在 CPU 中)储存器插座(SIMM 或 DIMM)总线插槽,超级 I/O 芯片,I/O插口,ROMBIOS。时钟/CMOS,电池等,主板物理尺寸已经标准化,有ATX 和 BTX 等规格,芯片组芯片组,主板上几乎所有控制功能几乎都集成在芯片组内,它实现了 PC 机系统总线的功能,有提供了各种 I/O 接口及相关的控制CPU 的系统时钟及各种与其同步的时钟均由芯片组提供芯片组有北桥芯片和南桥芯片组成,北桥芯片是主板上最重要的芯片北桥芯片是储存控制中心用于高速连接CPU,内存条,吸纳卡并与南桥芯片相连南桥芯片是 I/O 控制中心(各种
11、接口)南桥芯片负责链接硬盘,USB 接口,PCI 接口等其他接口3BIOS基本输入/输出系统它具有启动计算机诊断计算机故障及控制基本输入输出操作的功能BIOS 主要包括四部分组成,1 加电自检程序程序(POST),用于检测计算机硬件故障,2,系统自举程序,(boot),启动计算机 3,CMOS 设置程序,设置系统参数,4,基本外部设备驱动程序,是实现键盘,显示器,软驱和硬盘灯常用外部设备输入输出操作的控制程序(开机时,1,2,4 必须启动)驱动程序必须预先存放在 BIOS 中成为 BIOS 的一个组成部分,(看清楚,是 BIOS,不是 COMS,写 COMS 是错的)CMOS 的作用是存放用户
12、对计算机硬件 所设置的一些参数(成为配置信息)CMOS 是一种半导体储存器芯片,使用电池供电,成为非易失性储存器,(考试时单独判断 COMS 时,应该说,COMS 是易失性的,因为需要有电池供应才可以工作)一般情况下下列情况下需要启动CMOS 设置程序对系统进行设置1,PC 机组装好之后第一次充电2,系统增加,减少或更换硬件或I/O 设备3,CMOS 芯片因掉电,病毒侵害,放点等原因造成内容丢失或者被错误修改4,用户希望更改或设置系统的口令5,系统因某种需要而调整某些设置参数(BIOS 有四个程序组成,包括基本外围设备的驱动程序不存在CMOS 中)内储存器内储存器内存储器包含大量的储存单元,每
13、个个够储存单元可以存放1 个字节,(8 个二进制位 b)每个储存单元都有一个地址,每个地址用唯一一个编号来代表内存储器直接与 CPU 相连,CPU 工作时它所执行的指令都是从内存中取出来的,产生的结果也存放在内存中CPU 寻址能力是 2 的 n 次方,如,32Gb 就是 32x1024x1024x1024 等于 2 的三十五次方,地址线是 35 根题:计算机中地址线数目决定了CPU 可直接访问储存空间的大小,若某计算机地址线数目为32,则其访问的空间大小为()MB2 的 32 次方 B=4X2 的 10 次方 x2 的 10 次方 x2 的 10 次方=4096MB储存器层次结构寄存器存储器主
14、储存器外存储器后备存储器计算机中各种内存储器和辅助存储器往往组成一个层状的塔式结构内存储器分为两大类,随即存取存储器(RAM)和只读存储器 RAMRAM,1DRAM(动态随即存取存储器)速度较慢(用于构造内存条),2SRAM(静态随即存取存储器)速度快。这两种存储器关机或者断电时,其中的信息都讲丢失,Cache 是使用静态随机存储器(SRAM)组成的一种高速缓冲存储器,简称缓存因为 CPU 运算速度快,内存速度慢,所以增加Cache 解决速度不匹配问题,Cache 速度几乎与 CPU 速度一样快,CPU 预测可能会用的数据和指令,将这些数据预先存入Cache 当 CPU 需要从内存读取数据和指
15、令时,先检查 Cache 中有没有,若有就直接提取,没有 CPU 再访问主存一般来说,Cache 的容量越大越好,访问 Csche 的命中率就越高,(但不是 Cache 的容量越大越好,过大的 Cache 会降低 CPU 在 Cache 中查找效率题:下列关于 Cache 的叙述,错误的是()A.Cache 和内存一样按地址访问B.Cache 中通常保存内存中部分内容的副本C.Cache 的存取速度比主存储器的存取速度快D.Cache 一般有 SRAM 组成答案 A Cache 主要是存储功能,用来存放数据和指令的ROM(只读存储器)是一种能够永久或者半永久的保存数据的存储器题:自从 CPU
16、采用 Pentium 系列之后出现额主板,存放BIOS 的 ROM 打斗采用()A,EPROM ROM ROM答案,选 B,Flash ROM(快擦除 ROM,或闪存存储器)2,主存储器,主存储器是由多片 DRAM 芯片组成,每个储存单元可以存放一个字节,储存容量指储存器所包含的存储单元的总数,单位是MB,每个存储单元都有一个唯一的地址,(地址:每个存储单元的编号)存取时间,是在存储器地址被选定后存储器读出数据并送到CPU(或者是把 CPU 数据写入存储器)所需要的时间),单位是 ns(1ns=10 的负 9 次方)题:下列存储器按读写速度由高到低排列,正确的是()A.、硬盘、光盘、RAM、硬
17、盘、光盘.硬盘、cache、光盘、RAM、光盘、硬盘总线与总线与 I/OI/O 接口接口I/O 设备。实现CPU 处理与 I/O 操作之间的同步与通信,多个I/O 设备能同事进行,工作速度比 CPU 速度慢了很多,I/O 设备种类多,与计算机接口不同I/O 总线系统总线包括:CPU 总线(前端总线),I/O 总线各类 I/O 设备控制器与 CPU,储存器之间相互交换信息,传输数据的一组公用信号线,物理上与主板上扩充插槽中的各扩充板卡(I/O 控制器)直接连接存储器总线是连接内存与芯片组用于CPU 与内存传输信息的信号线I/O 总线上的的信号有三类:数据信号(数据线),地址信号(地址线),控制信
18、号(控制线)括号内容为传输线总线带宽(MB/s)=(数据线宽度/8)x 总线工作效率(MHz)x 每个总线周期的传输次数I/O 接口分类1,根据数据传输方式 I/O 接口可分为串行口(一位一位的传输数据,一次只传输1 位)和并行口。3 根据是否能链接每个设备,I/O 接口分为总线式接口(可连接多个设备,被多个设备共享例如 USB 接口)和独占式接口(只可以链接一个设备)USB 接口,使用 4 线连接器串行传输USB 集线器拓展机器的 USB 接口,最多链接 127 个设备可通过 USB 接口由主机向外设提供电源IEEE-1394:大线接口,传输率大,串行接口硬盘的 I/O 端口标准:IDE:链
19、接硬盘光驱,软驱,PS/2 接口连接键盘鼠标(传统常用)IDE:硬盘接口SATA 比 IDE 稳定传统 I/O 端口的理想替代品:USB 和 IEEE1394SCSI 接口主要应用于中高端服务器和高档工作站显示器是并行口并行口连接:打印机,扫描仪常用输入设备常用输入设备键盘按传感方式分为机械师键盘,电容式键盘,光头影键盘(隐形键盘).鼠标器,性能参数:分辨率,轨迹速度,接口类型扫描仪分类,手持式扫描仪在被扫描的图件上移动(是个扫描较小的图件),平板式扫描仪主要扫描反射式稿件,他的使用范围较广(速度快质量好),胶片专用和滚筒式是高分辨率的专用扫描仪,多用于印刷排版领域扫描仪常用的光电耦合器件有C
20、CD 电荷耦合器件性能指标,1 扫描仪的分辨率(扫描仪的分辨率反应了扫描仪扫描图像的清晰程度,用像素来表示)2 色彩位数(色彩深度色彩位数越多,扫描仪所能反应的色彩就越丰富,颜色为n 位,显示效果为 2 的 n 次方)3 扫描幅面(如 A4,B3,16 开)扫描仪与主机接口有:USB 接口,IEEE-1394 接口数码相机数码相机将影像聚焦在成像芯片(CCD 或者 CMOS)上,并有成像芯片转成电信号,再经过模数转换(A/D 转换)换成数字图像性能指标,成像芯片上像素矩阵的像素个数常用输出设备常用输出设备显示器的作用是将数字信号转化为光信号,最终将文字与图形显示出来显示器由监视器,和显示控制器
21、两部分组成,监视器以 CRT 阴极射线管或 LCD 液晶显示器为核心,显卡接孔:AGP,,显示器接孔 VGA显示屏的性能参数:显示屏的尺寸,显示器的分辨率(水平分辨率X 垂直分辨率)刷新速率(刷新速率指显示的图像每秒种更新的次数,可显示颜色数目,进位位数之和决定了可显示颜色的数目)显示卡组成,显示卡主要有显示控制电路,绘图处理器,显示存储器和接口电路四部分组成显示卡的传送数据的方式显示卡与主存之间传送数据的方式有两种,通过AGP 接口和 PCI-E 接口题:用于存储显示屏上像素颜色信息的是显示存储器,正确,显示存储器用于存储显示屏上所有像素的颜色信息打印机(与主机接口,并行口,USB)针式打印
22、机耗材:色带击打色带,将色带上的墨水打印到纸上是一种击打式的打印机(银行商城打印发票)特点,耗材成本低,能多层套打,但打印质量不高,工作噪声大激光打印机高质量,高速度,低噪音,价格适中的打印的机,耗材:碳粉,不产生臭氧特点,激光能聚焦成很细的光点,所以激光打印机的分辨率较高,印刷质量相当好激光打印机是一种非击打的输出设备喷墨式打印机将墨水直接喷到纸上来实现打印打印机性能指标,打印精度,打印速度,色彩数目,打印成本等软盘特点:可读可写,便于携带,目前用英寸软盘储存容量:面 x80 x18x512byte面 x 磁道数 x 每磁道扇区数 x 每扇区字节数,写保护口透亮时为写保护状态,读写数据的最小
23、单位扇区,两个记录面,每个记录面有80 个磁道,每个磁道有 18 个扇区,每个扇区储存 512 字节二进制数据,储存容量硬盘容量=512 字节 x 磁头数(记录面)x 扇区数硬盘接口:IDE 接口 SATA 接口,适用于 PC 机 SASI 接口:适用于服务器硬盘的性能指标:容量,平均等待时间,平均寻道时间,屏幕存取时间。Cache 容量(高速缓冲储存器,数据传输率磁盘容量=磁道数 x 扇区数 x 每个扇区容量 x 面熟 x 碟片数光盘存储器,存取信心的原理:激光技术光盘存储器,存取信心的原理:激光技术CD-RW 可重复改写CD-R 一次写入,可记录型,不可重复改写CD-ROM 只读型。不可重
24、复改写第一代速率以 150kb/s 为单位题:某 CD-ROM 光盘驱动器的速率标称为40X,表示其数据的传输速率为()CD-ROM 单速为 150kb/s,则应该是 40 x150kb/s=6000kb/s第三章第三章 计算机软件计算机软件软件:计算机软件指的是能指示计算机完成特定任务的,以电子格式储存的程序,数据和相关的文档的集合计算机软件包括程序,数据和文档计算机软件分为系统软件和应用软件系统软件,给其他程序提供服务的程序的集合(如各种操作系统,编译程序,磁道清理程序)系统软件能对硬件资源进行统一的控制调度和管理,任务计算机必不可少应用软件分为通用软件和定制应用软件,通用应用可以在许多行
25、业和部门中共同使用,定制应用软件按照不同领域用户的特定应用要求而专门设计的软件题,下列软件中,()是专门的网页制作软件A,FrontPage BASIC 2000 2000FrontPage 用于网页制作,Visual BASIC 用于语言处理软件,Excel 2000 用于表格制作,PowerPoint 2000 用于幻灯片设计操作系统的作用操作系统的作用操作系统的作用1,为计算机运行的程序管理和分配各种软硬件资源2,为用户提供有善的人机界面3,为应用程序的开发和运行提供一个高效率的平台操作系统的启动:开始BIOS 自检程序BIOS 自举程序引导程序操作系统可以上机多任务处理和处理器管理,多
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