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1、信息技术知识点整理傅宁第 1 章信息技术概述1.1 信息与信息技术1 .信息是什么？信息 是 指“事物运动的状态及状态变化的方式”，它既不是物质也不是能量。2.客观世界的三大构成要素:信息、物质、能量。3.信息的性质：普遍性、动态性、时效性、多样性、可传递性、可共享性、快速增长性。*4.什么是信息解决？信息解决指的是与信息的收集、加工、存储、传递、施用 相关的行为和活动。5.什么是信息技术？信 息 技 术（IT,ICT）指的是用来扩展人们信息器官功能，协助人们更有效地进行信息解决的一类技术。信息技术涉及：扩展感觉器官功能的感测（获取）与辨认技术；扩展神经系统功能的通信技术；扩展大脑功能的计算（
2、解决）与存储技术；扩展效应器官功能的控制与显示技术。6.现代信息技术的三大特性：以数字技术（计算机）为基础；以计算机及其软件为核心；采用电子技术（涉及激光技术）。核心技术:计算机、集成电路、通信、广播、互联网、自动控制、机器人等。7.什么是信息产业?信息产业（也称为“电子信息产业”）是指信息设备生产制造，以及运用这些设备进行信息采集、储存、传递、解决、制作与服务的所有行业与部门的总和。8.什么是信息化?信息化是指由信息技术驱动的经济和社会的变革。信息化的本质是运用信息技术帮助社会个人和群体有效运用知识和新思想，从而能建成充足发挥人的潜力，实现其抱负的信息社会。1.2数字技术基础1 .什么是比特
3、?比特（b）是数字技术的解决对象，是组成数字信息的最小单位。它只有两种状态（取值）。计算机（涉及其它数字设备）中所有信息都使用比特（二进位）表达，只有使用比特表达的信息计算机才干进行解决、存储和传输。2.计算机中表达与存储（比特）二进位的方法:电路的高电平状态或低电平状态（C P U）电容的充电状态或放电状态（R A M）两种不同的磁化状态（磁盘）光盘面上的凹凸状态（光盘）3 .用比特表达信息的优点：比特只有0和1两个符号，具有2个状态的器件和装置就能表达和存储比特，而制造两个稳定状态的电路又很容易比特的运算规则很简朴，使用门电路就能高速度地实现二进制数的算术和逻辑运算比特不仅能表达“数”,并
4、且能表达文字、符号、图像、声音，可以毫不费力地互相组合，开发 多媒体 应用信息使用比特表达以后，可以通过多种方法进行“数据压缩 ，从而大大减少信息传输和存储的成本。使用比特表达信息后，只要再附加一些额外的比特，就能发现甚至纠正信息传输和存储过程中的错误，大大提高了信息系统的可靠性4.存储容量的计量单位：8 b=l B（字节b y t e,用大写B表达）计算机内存储器容量的计量单位：K B:1 K B=2-1 0字节=1 0 2 4 B （千字节）M B：I MB=2-2 0 字节=1 0 2 4 K B （兆字节）G B:1 G B =2-3 0字节=1 0 2 4 M B （吉字节、千兆字节
5、）T B:1 T B=2 4 0字节=1 0 2 4 G B （太字节、兆兆字节）外存储器容量经常使用10的幕次来计算:IM B=10.3 KB=1 0 00 KB1GB=1O_6KB=1 0 0 0 0 00 K B1TB=10 9 KB=1 000 000 000 K B5.信息是可以传输的，信息只有通过传输和交流才干发挥它的作用。在数字通信技术中，信息的传输是通过比特的传输来实现的。近距离传输时直接将用于表达“0/1”的电信号或光信号进行传输(称为基带传输)，远距离传输或者无线传输时需要使用调制技术。传输速率表达每秒钟可传输的二进位数目，常用单位是：比特/秒(b/s),也称“bps”。如
6、 2400bps(24 0 Ob/s)千比特/秒(kb/s),1 kb/s=103 比特/秒=1 000 b/s兆比特/秒(Mb/s),1 M b/s=10,6 比特/秒=1 0 00 kb/s吉比特/秒(G b/s),1 Gb/s=l 0*9 比特/秒=1 0 00 Mb/s太比特/秒(T b/s),1Tb/s=l 0-12 比特/秒=1 000 Gb/s6.B:二进制 Q：八进制 D:十进制 H：十六进制2-11=2048二进制十进制0.10.52 1 2=40960.010.250.110.7 52 l3=8 1 9 20.0 0 10.1250.0 1 10.375214=1 6 38
7、40.10 10.6250.1 1 10.8752 人 15=3 2 7 6 82 1 6=655362*2 0=1 M230=1G24O=1T7.数值信息的表达:(1)无符号整数：只表达正整数。n 位二进制数可表达的最大十进制数为2 n-l。(2)带符号整数:可以表达正整数、负整数、零。最高位为符号位，“0”表 达“+”，“1”表达n 位二进制数可表达的十进制数范围为-2-(n-l)+l 2 X n T)T上面的表达方法称为“原码”。带符号整数在计算机内不采用“原码”而采用“补码”的形式表达。补码：符号位不变，绝对值部分取反加1。-43的原码：1 0 1010 1 1补码：1 1 0 101
8、01相同位数的二进制补码可表达的数的个数比原码多一个。(3)浮点表达:任一个二进制实数N均可表达为N=S X 2P(其中，土是该数的符号；S是 N 的尾数;P是 N 的阶码)+100 1.0 11B=+0.1 001 0 11BX 2-100-0.001 o 1 o 1-0.1 0101*10-(-10)因此，32位的单精度浮点数在计算机中可表达为：符号位8 位阶码3 2 位位数8.文字符号的表达：平常使用的书面文字由一系列称为“字符”的书写符号所构成,计算机中常用字符的集 合 叫 做“字符集”(西文字符集、中文(汉字)字符集)。最常用的西文字符集是A SC H 字符集，包 含 1 2 8 个
9、字符，涉 及 9 6 个可打印字符和3 2 个控制字符，每个字符采用7个二进位进行编码,计算机中使用1个字节 存 储 1 个 ASC II字符。A S C II字符集中AS C II码从小到大先数字后小写字母再后大写字母。9.基本逻辑运算：逻辑加：“或”运算逻辑乘：“与”运算取反:否认运算1.3微电子技术简介1 .微电子技术是信息技术领域中的关键技术，是发展电子信息产业和各项高技术的基础,它是在电子元器件小型化、微型化的过程中发展起来的。微电子技术的核心是集成电路技术。2.电子电路中元器件的发展演变:电子管一晶体管一小规模集成电路一超大规模集成电路3.什么是集成电路？集 成 电 路(IC):是
10、以半导体单晶片作为基片，采用平面工艺，将晶体管、电阻、电容等元器件及其连线所构成的电路制作在基片上所构成的一个微型化的电路或系统。(1)集成电路的优点:体积小、重量轻；功耗小、成本低;速度快、可靠性高。(2)集成电路的分类：按用途分:通用集成电路、专用集成电路(AS I C)按电路的功能分:数字集成电路、模拟集成电路按晶体管结构、电路和工艺分:双极型(Bipola r)电路、金属氧化物半导体(MOS)电路 按集成度(芯片中包含的元器件数目)分：小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MS I)、大规模集成电路(L S I)、超大规模集成电路(VLSI)、极大规模集成电路(ULSD(3)集成电
11、路的发展趋势:集成电路的工作速度重要取决于晶体管的尺寸。晶体管的尺寸越小,其极限工作频率越高，门电路的开关速度就越快，相同面积的晶片可容纳的晶体管数目就越多。所以从集成电路问世以来，人们就一直在缩小晶体管、电阻、电容、连接线的尺寸上下功夫。4.什么是I C 卡？IC 卡(chip card、sma rt card),又称为集成电路卡，它是把集成电路芯片密封在塑料卡基片内，使其成为能存储信息、解决和传递数据的载体(1)特点:存储信息量大、保密性能强、可以防止伪造和窃用、抗干扰能力强、可靠性高。(2)IC卡的类型:按芯片分类:存储器卡C P U 卡按使用方式分类：接触式IC卡非接触式IC卡（频射卡
12、、感应卡）第 2 章计算机组成原理2.1 计算机的组成与分类1.1 946年美国宾州大学研制成功第1 台数字电子计算机EN IAC（最致命缺陷:程序与计算分离）2.第 14代计算机对比代别年代使用的重要元器件使用的软件类型重要应用领域第 1 代20世纪4 0年 代 中期 5 0 年代末期C PU:电子管内存：磁鼓外设:磁带使用机器语言（二进制）和汇编语言（符号化机器语言）编写程序科学和工程计算第 2 代2 0 世纪5 0 年代中后 期 60年代中期C PU：晶体管内存：磁芯外设:磁盘使用 F 0 R T R A N（第一个高级语言）等高级程序设计语1.开始广泛应用于数据解决领域第 3 代2 0
13、 世 纪 60年 代 中期 7 0 年代初期C PU：中、小规模集 成 电 路（s SI、M S I）内存：S S I、MSI的半导体存储器操作系统、数据库管理系统等普遍使用在科学计算、数据解决、工业控制等领域得到了广泛应用第 4 代2 0 世 纪 70 年 代 中期以来CPU：大、超大规模 集 成 电 路（LSI、VLSI）内存:L S I、VLSI的半导体存储器软件开发工具和平台、分布式计算软件等开始广泛使用（软件工程）进一步到各行各业。家庭和个人普遍使用计算机3.计算机的逻辑结构（1）硬件：计算机系统中所有实际物理装置的总称。软件：在计算机中运营的各种程序及其解决的数据和相关的文档。（2
14、）经典计算机的逻辑结构（冯.诺 依 曼计算机）:存储器（3）现代计算机的逻辑结构输入设备：向计算机输入信息中央解决器:负责对输入信息进行各种解决内存储器和外存储器:把程序和数据（涉及原始数据、中间运算结果、最终结果等）储存起来输出设备：把信息送出计算机总线与I/O 接口：用于连接CPU、内存、外存和各种I/O 设备并在它们之间传输信息的一组共享的传输线及其控制电路，为 C P U 总线（前端总线）和 I/0 总线。与经典计算机结构相比的3 个变化:集中控制一分散控制存储器-内存储器+外存储器通过CPU通信一通过总线进行通信4.内存与外存对比内存储器（筒称内存或主存）外存储器（简称外存或辅存）存
15、取速度不久较慢存储容量较小（因单位成本较高）很大（因单位成本较低）性质断电后信息消失断电后信息保持用途存放已经启动运营的程序和需要立即解决的数据长期存放计算机系统中几乎所有的信息与C PU关系C P U所解决的指令及数据直接从内存中取出程序及相关数据必须先送入内存后才干被c P U使用5.计算机的分类按内部逻辑结构分类：8位/16位/3 2位/64位；单C P U/多C P U 按性能和价格分类:巨型计算机、大型计算机、小型计算机（服务器）、个人计 算 机（台式PC、笔记本P、C平板电脑等）、嵌入式计算机巨型、大型计算机作为服务器使用，个人计算机独立使用或作为客户机使用个人计算机特点：价格便宜
16、、使用方便、软件丰富、性能不断提高、适合办公或家庭使用。按计算机服务的对象和作用分类：类型服务对象应用性质 重要特点分类或应用举例软件特点个人计算机直接为用户服务通用性能/价格比高多媒体性能好有通用性和可扩展性工作站台式机笔记本种 类 多，功能丰富，用户可自行装卸服务器为其它计算机服务半通用吞吐率高可用性好有可扩展性)数据库服务器W eb服务器打印服务器(公 司 级，部门级,.)实时解决和并发 工 作 能 力强，可靠性和安全性好嵌入式计算机为其它设备服务专业价格便宜功耗低实时解决软件固化，扩展性差手机数码相机M P 3 播放器 功能专用、单一、结构紧凑,固 化 在 芯 片中，不易修改和扩充2.
17、2 C PU 的逻辑结构与工作原理1 .冯 诺依曼计算机的结构与原理(图见P 4)(1)计算机的工作由程序控制,程序是一个指令序列，指令是能被计算机理解和执行的操作命令；(2)程序(指令)和数据均以二进制编码表达，均存放在存储器中；(3)存储器中存放的指令和数据按地址进行存取；(4)指令是由CPU 一条一条顺序执行的。2.“存储程序控制”原理将问题的解算环节编制成为程序，程序连同它所解决的数据都用二进位表达并预先存放在存储器中。程序运营时,C P U 从内存中一条一条地取出指令和相应的数据，按指令操作码的规定,对数据进行运算解决，直到程序执行完毕为止。外存储器-J粕送sffi我力存奠长曹8士菖
18、曾送sff内存储器程序数据-Jr-12kn二1r/;m令令至-令 据据博指指一指.指一一数数一数IsP U指,c行鲁m l置霞运c p u3.什么是指令?指令就是命令，它用来规定C P U 执行什么操作。指令是构成程序的基本单位，程序是由一连串指令组成的。指令采用二进位表达，大多数情况下，指令由两个部分组成:操作码操 作 数 地 址指出CPU应执行何种操作的一个命令词，例如加、减、乘、除、取数、存数等指出该指令所操作（处理）的数据或者数据所在位置4 .C P U的组成部分：运算器（对数据进行各种算术或逻辑运算，所以称为算 术逻辑部件（A LU）,参 与A L U运算的操作数通常来自通用寄存器G
19、PR,运算结果也送回G P R）、控制器和寄存器5 .C P U的任务：取指令并完毕指令所规定的操作。日启动运行一内存储器巍Kn舲 岭臃k指令n指令地址一操作数地址;数 据-存放待执行指令的地址，存放待执行旗这 并 进 修 一指 令 短 器 控I/制I指令寄存器 器I操作命令寄存器组、一 M m 完 戴 定 砥 算 二-i=rs运算器6 .指令在计算机中的执行过程：指令一指令译码一取数一运算一保存。通常，每一步需要1个或几个时钟周期才干完毕。7.什么4是指令系统?C P U可执行的所有指令称为该C P U的指令系统,即它的机器语言。8.C P U的性能（1 ）计算机的性能重要表现为程序执行速度
20、的快慢,计算机性能由许多因素决定，例如C P U的内存、硬盘、显卡等，但通常C P U是重要因素（2）C P U的性能高低重要表现为C P U的速度，有两种衡量方法:1.每秒钟可执行的指令数目（单位：M I P S、M F L O P S）2.PC大多以常用软件（办公软件、数字媒体解决软件和3 D 游戏等）的运营速度来测试C P U 的性能（3）影响C P U 性能的重要因素：字 长（位数）、指令系统；体系结构）逻辑结构、高速缓存（ca ch e）的容量与结构；逻辑实现主频（CPU内部时钟频率）、C P U 总线速率；物理实现（4）提高C P U 性能的3 大措施1 改善CPU结构；2提 高
21、I C 速度（主频）；3增长C P U （核）的数目。2.3 PC机的组成1 .主板（1）主板的作用：安装所有的电子器件、电路与连接件。扩充卡插槽 I/。铅名插口、CPU插座存储器插槽由 湄 连 母 黑（2）主板内容:见上图（3）RO M B I O S：存放最基础的软件基本输入/输出系统（B I O S）（4 ）C M O S 存储器:存放硬件配置信息和系统基本参数（日期、时间、口令等）2 .芯片组的作用芯片组是P C 机各组成部分互相连接和通信的枢纽北桥芯片：1.存储器控制功能；2.连接C P U、存储器、显卡、南桥芯片的枢纽南桥芯片：1.多种I/O 设备的控制功能；2.I/O 总 线(P
22、 C I 总线)功能；3.提供了各种 I/O接口3 .BI OS(1 )什么是 BI O S (Ba s i c I n put/0 u t p ut S y s t e m)?中文名为“基本输入/输出系统”，它是存放在主板上只读存储器(R OM)芯片中的一组机器语言程序。(2)功能：诊断计算机故障、启动计算机工作、控制基本外设的输入输出操作(键盘、鼠标、磁盘读写、屏幕显示等)(3)BI OS 芯片：保存BI OS 的只读存储器(R O M)芯片(4 )B I O S 芯片中包含的程序:加电自检程序程序(P OS T)、系统自举程序(Bo o t )、CM OS 设立程序、常用外部设备的驱动程
23、序(D r i v e r)4 .内存储器的分类及应用内存由半导体存储器芯片组成，芯片有多种类型:5.主存储器(R A M)的功能与原理读/写的数据-数据线(6 4位)地址码地址姣地址译码器地址寄存器读/写控制信号控制姣存储单元读写控制电路rD O O O O0000100010O111-1 1UC储一犹、/簟楂、00011001001容，/(1)主存是C P U 可直接访问的存储器，用于存放供C P U 解决的指令和数据(2)特点：以字节为单位进行连续编址，每个存储单元为1 个 字 节(8 个二进位)(3)存储容量：主存储器中所包含的存储单元的总数(单位：MB 或 G B)(4)存取时间：从
24、 C P U 送出内存单元的地址码开始，到主存读出数据并送到C P U(或者是把CP U 数据写入主存)所需要的时间(单位：n s,1 n s =1 0-9 s )(5)PC 机主存储器的物理结构主存储器由1 4个内存条组成内存条的组成:把若干片D R A M 芯片焊装在一小条印制电路板上制成内存条必须插在主板上的内存条插槽中才干使用6 .高速缓存(c a c h e)(1)c a c h e 是一种小容量高速缓冲存储器，它由S R A M 组成(2)c a c h e 直接制作在CP U 芯片内，速度几乎与C PU同样快(3)程序运营时，C P U 使用的一部分数据/指令会预先成批复制在c
25、a c h e 中，c ac h e的内容是主存储器中部分内容的映象(4)当 CP U 需要从内存读(写)数据或指令时，先检查c a c h e 中有没有，若有，就直接从c a c h e 中读取,而不用访问主存储器7.小结：计算机存储器的层次结构典型存取时间1 ns2 ns10 ns寄存器内存储器士 左 依 强/R A IV!和R/、1VT典型容量1KB几个MB几个GB10 ms10 s尿 左 快 哭，姊出硒疫*出、一批存储器百 幺 左 蚀 黑，磁 曲 宏 平 出 诙、1OO（；B-1TB10TB-100TB(1)分析：速度越快，成本较高。为了获得好的性能/价格比，计算机中各种存储器组成一个
26、层状的塔式结构，取长补短，协调工作(2)工作过程：1)C P U 运营时，需要的操作数大部分来自寄存器2)如需要从(向)存储器中取(存)数据时，先访问c a c h e,如在，取自c a c he3)如操作数不在c a c h e,则访问R AM,如在RA M中，则取自RA M4)如操作数不在RA M,则访问硬盘，操作数从硬盘中读出一 R A M -c a c he8.I/O 操作的任务与特点(1)输入的任务:将输入设备输入的信息送到内存储器的指定区域(2)输出的任务:将内存储器指定区域的内容送出到输出设备(I/O 操作也涉及外存与内存之间的数据传输)(3)I/O 操作的特点：I/O 操作与C
27、 PU 的运算可同时进行多个I /0设备的操作也可同时进行工作 每 类 I/O 设备都有各自的控制器，它们按照CP U的 I/O 操作命令,独立地控制I /0操作的全过程9.关于计算机中的总线（1）总线的定义:用于在C P U、内存、外存和各种输入输出设备之间传输信息的一个共享的信息传输通路及其控制部件。（2 ）总线的特点：共享；高速（3）总线的参数:数据通路宽度;总线工作频率;每秒传输次数总线带宽（最高传输速率）=（数据通路宽度/8）x 总 线 工 作 频 率 x传输次数（4）总线的类型：C PU 总线（前端总线F S B）存储器总线 I/。总 线（目前使用的是P C1和 PC I-E 两种
28、）1 0.I/O 接口（1）I /O接口：I/O 设备与主机之间的连接器。涉及：插头/插座的形式、通讯规程和电器特性等（2）分类：从数据传输方式来分:串行（一次只传输1 位）、并 行（多位一起进行传输）从是否能连接多个设备来分:总线式（可连接多个设备）、独占式（只能连接1 个设备）从是否符合标准来分：标 准 接 口（通用接口）、专 用 接 口（专用接口）*PC 机常用I/O 接口名称数据传输方式可连接的设备数目通常连接的设备串行口串行，双向1鼠标器，MO D E M并 行 口（增强式）并行，双向打印机扫描仪U S B(1.0)U S B(1.1)串行，双向最 多 1 2 7键盘，鼠标器，数码相
29、机,移动盘等U S B(2.0)外接硬盘，数字视频设备，扫描仪等IE E E-13 9 4 aIE E E-13 9 4 b最多6 3数字视频设备ID E并行，双向广4硬盘，光驱，软驱S A T A串行，双向1硬盘,光驱显示器输出接口并行，单向显示器P S /2 接口串行，双向键盘或鼠标红外线接口键盘，鼠标器，打印机等1 1 .U S B 接口(1)通用串行总线式接口(U n i v e r s a l S e r i a 1 B u s)(2)高速、可连接多个设备、串行传输1 2.小 结1：I/O总线，I/0控制器,1/0接口与I/O设备的关系键盘打印机显示器麦克风(1)I/O 设备通常都是
30、物理上互相独立的设备，它们一般通过I/O接口与I/O控制器(或I /0总线)连接(2)I/O控制器通过扩展卡或者南桥芯片与I /0 总线连接(3)I/O总线通过北桥芯片与内存、C PU 连接1 3.小结2：I/O总线,I/O控制器,I/O接口与I/O设备的关系I/。总线南桥芯片U SB控制器和接口t 鼠 标 器 键 盗I/。总线主板扩展槽PCI 接口以 太 网 卡矗蹴盘控制器声 卡 视 频 卡2.4常用输入设备(1)键盘：初期：机械式键盘 现在：电容式键盘鼠标：初期:机电式鼠标 现在:光电式鼠标数码相机:数 码 相 机 原 理 图光信模 拟8号 电电但信节号 篇转A/换D数 字信 号图像处理与
31、数据压缩图 像数 据图像数 据PC 机接将口路 =打 印 机电 视 机厂 光 信 号 聚 焦 在 CC D 或C M O S成 像 芯 片 上，并由 成 像 芯 片 转 换 成 电 信号。成 像 芯 片 的 像 素数 目 越 多，图 像 的 分 辨力 就 越 高 一使 用 嵌 入 式 处 理 器和 数 字 信 号 处 理 器(D SP)对 图 像 进 行 色彩 处 理 和 数 据 压 缩等 处 理，然 后 将 图像 以 JPE G 格 式 表 示使 用 闪 烁 存 储 器 做成 的 可 插 拔 的 存 储卡。种 类 很 多，如SD 卡、X D 卡、CF卡、M em ory StickUSB接
32、口 或1394接口y卡 和 M M C 卡312.4沿 用 输 入 设 备|数码相机的重要性能指标：CCD像素数目、存储器容量2.5 常用输出设备1.计算机显示器(1)作用：是计算机必不可少的图文输出设备，它能将数字信号转化为光信号,使文字和图像在屏幕上显示出来(2)组成与分类:组成与分类:显 示 器 Yr阴极射线管显示器(简称CRT)计算机显示器一(Display device)(M onitor)液晶显示器(简称LCD)显示控制器(显卡、图形卡)集成显卡独立显卡(3)L E D 背光显示器3大优点:功耗小对比度大色彩鲜艳(4)显示器的性能参数:显示屏尺寸与屏幕宽高比;显示分辨率：水平像素个
33、数X垂直像素个数;刷新速率；响应时间；亮度和对比度；背 光 源 类 型：LE D 或荧光灯管；辐射和环保。(5)显示器的新发展：3D 立体显示器、有机发光二极管(O L ED)可弯曲显示器2.显示控制器(显卡)独立显卡：以扩展卡形式插在机箱中绘图解决器包含在北桥芯片中，功能较弱显示使用的存储器需占用内存的一部分显示存储器绘图解决器显示控制电路芯片的与北桥(显示卡)显示卡与显示器的工作过程红、绿、蓝三路信号通过电缆线送到CRT,一133.1t*W 00 kixw血 卡 上 的 绘 图 处、理器在显示存储器中生成被显示内容的映像，然后由数模转换器将数字映像转换为红、绿、蓝三路信号 JCPU将需要显
34、示的图文内容从内存传送到显示卡住E、绿、蓝三成信号控制电子枪发射出相应的3个电子束轰击显I像 管 的 荧 无 屏）自 电 子 束 轰 击 显、像管荧光屏背面的磷光点时，屏幕上便显示出彩色 的 图 像 和 文 刃2.5 常用输出设备显卡的性能指标绘图解决器（图形引擎）类型显存容量12 8M B 2 G B,大多采用DDR2,G DDR 3 或 G DDR4 存储器组成主机接口A G P x 4,x 8P C I -E x 1 6 （4 G B/s ）显示器接口：V G A 接 口（D-S u b 接口）：模拟接口DV I 接口：数字接口HD MI全高清多媒体接口（以无压缩方式传送19 2 0 x
35、 12 0 0 的数字视频信号和5.1 声道音频信号）3.打印机（1）作用:将程序、数据、字符、图形打印输出在纸上（2）类型：针式打印机、激光打印机、喷墨打印机（3）针式打印机类型:属于击打式打印机优点:耗材成本低，能多层套打，适合于票据打印缺陷：打印质量不高，工作噪声很大，速度慢应用：银行、证券、邮电、商业等领域用于打印存折和票据等（4）激光打印机类型:属于非击打式打印机原理:激光技术与复印技术的结合优点:分辨率较高，打印质量好速度高，噪声低价格适中缺陷:彩色输出价格还比较高接口：过去是并行口，目前流行使用USB接口应用：办公室和家庭应用激光打印机工作原理激光器 一 调制电毫调制驱动电路io
36、ouoi.打印内容偏转装置感光鼓电子照相纸输入不断旋转的反射镜把经过调制的激光束反射到感光鼓（硒鼓）上红外线热辐射定影硒 鼓 表 面 被 激 光 照 磐 粉 印 在射产生电荷而吸附 纸上炭粉，从而生成输出图像的潜像打印输出纸被加热加压后，墨粉将固定在纸222.5常用输出设备|（5）喷墨打印机类型：非击打式打印机，大多为彩色打印优点：可以打印近似全彩色图像，经济，效果好,低噪音，使用低电压，环保缺陷：墨水成本高,消耗快应用：家庭及办公2.6外存储器1.PC 机的外存储器（1）硬盘存储器功用：长 期（非易失性）保存二进制信息特点：可读可写容量很大（当前台式PC:2 5 0 G B 1 0 0 0
37、G B）可靠性高成本极低（当前：0 .5 G B 1 G B/元）技术发展不久,容量将更大,成本会更低磁盘存储器的信息存储原理:盘片旋转，磁头写入和读出信息,磁性材料粒子的两种不同磁化方向，分别表达记录的是“0”还 是“1”磁盘的磁道：磁盘表面被分为许多同心圆，每个同心圆称为一个磁道。每个磁道都有一个编号,最外面的是0 磁道.磁盘的扇区：每个磁道被划分为若干段（段又叫扇区），每个扇区的存储容量均为5 1 2字节。每个扇区都有一个编号注:所谓磁盘的格式化操作，就是在盘面上划分磁道和扇区,并在扇区中填写扇区号等信息的过程信息的平均存取时间：磁盘上的信息以扇区为单位进行读写,平均存取时间为：T=寻道
38、时间+旋转等待时间+数据传输时间寻道时间磁头寻找到指定磁道所需时间（大约5 m s）旋转等待时间指定扇区旋转到磁头下方所需要的时间（大 约 4 6 m s）（转速：4 2 0 0/5 4 0 0/72 0 0/1 0 0 0 0 r p m）数据传输时间（大约0 .0 1 m s/扇区）硬盘存储器的结构用来固定磁头并可带动磁头沿盘片径向高速移动，以便定位到指定的“柱面”带动盘片高速旋转控制电路磁头浮在高速旋转的盘片上，它负责盘片上数据的写入或读出所有盘片上相同半径处的所有磁道构成一个“柱面”如存储8 s硬盘存储器的性能指标(1)容量：以GB 为单位，目前硬盘单碟容量约为几百个G B(2)平均存
39、取时间:在几ms几 十 ms之间，由硬盘的旋转速度、磁头寻道时间和数据传输速率所决定(3)缓存容量：原则上越大越好，通常为几M B 凡 十 M B(4)数据传输速率外部传输速率指主机从(向)硬盘缓存读出(写入)数据的速度，与采用的接口类型有关内部传输速率指硬盘在盘片上读写数据的速度，转速越高内部传输速率越快(5)与主机的接口：以前使用：并行A TA (PA T A)接口当前流行：串行A TA (SA TA)接口关于硬盘的SA TA 接口前几年P C 大多使用并行A T A 接口Ul t r a A TA 1 0 0或Ul t r a A T A 1 3 3 接口，传输速率最高分别为1 0 0
40、M B/s 和 1 3 3 M B/s近两年开始大量采用SATA接口(1 5 0 300M B/s)串行传输方式，工作频率高(1.5GHz-3 GHz)低电平差分信号，内嵌时钟信号传输线长度增长,插头插座体积缩小使用硬盘应注意什么？正在对硬盘读写时不能关掉电源保持使用环境的清洁卫生，注意防尘;控制环境温度，防止高温、潮湿和磁场的影响防止硬盘受震动,工作时不要移动机器及时对硬盘内容进行整理，涉及目录的整理、文献的清理、磁盘碎片整理等防止计算机病毒对硬盘的破坏，对硬盘定期进行病毒检测移动硬盘工作原理与固定硬盘相同存储容量较大(30GB16 0 GB、3 20GB)采用USB或IEE 1 39 4接
41、口，即插即用，支持热插拔(必须先停止工作)小巧而便于携带速度快,安全可靠(2)U盘、存储卡和固态硬盘U盘采用F 1 a s h存储器(闪存)芯片，体积小,重量轻容量按需要而定(几十MB几 十G B),具有写保护功能数据保存安全可靠，使用寿命长使用U SB接口，即插即用，支持热插拔(必须先停止工作)读写速度比较快可以模拟光驱和硬盘启动操作系统存储卡原理与U盘相同，也使用闪存芯片(fl as h m em o r y)做成长方形或正方形的卡片状，使用印刷插头，不使用USB插头使用读卡器才干对存储卡进行读写存储卡的重要种类：CF卡M M C 卡S D/S D H C 卡(涉及 M i n i S D
42、 卡、M i cr o S D 卡)M em o r y S t i c k 卡(M S 卡)用途:数码相机、游戏机、手机、MP3播放器固态硬盘(S S D)固态硬盘(S o l i d S t at e D i s k、S o l i d S t at e D r i v e)是使用 N A N D 型闪存做成的外存储器用途：在便携式计算机中代替传统的硬盘外形与常规硬盘相同，如 L8英寸、2 .5英 寸 或 3.5英寸，与主机的接口也互相兼容存储容量:6 4 G B 1 2 8 G B 或更大优点：低功耗、无噪音、抗震动、低热量，读写速度也快于传统硬盘存在问题：成本:高于常规的硬盘寿命:F
43、l as h存储器都有一定的写入寿命、寿命到期后数据会读不出来且难以修复(3)光盘存储器光盘存储器的发展分代年代名称激光类型存储容量第 1 代1 9 82C D 光盘存储器红外光6 5 0 M B第 2 代1 9 9 5D V D 光盘存储器红光4.7 G B第 3 代2 02 3B D 光盘存储器蓝光2 5 G B选讲:光盘驱动器的工作原理驱动器由光头、光头驱动机构、盘片驱动机构、控制电路等组成激光器发出的激光通过透镜聚焦后到达光盘，从光盘上反射回来的激光束沿本来的光路返回，到达激光束分离器后反射到光电检测器，由光电检测器把光信号变成电信号,再通过电子线路解决后还原成本来的二进制数据为什么D
44、V D容量比CD大得多？1）更小的凹点长度（2.0 8 x）,2）数据轨道间隔更紧密（2.1 6 x ）,3）采用较短波长的6 3 5 n m 或 6 50n m 的红色激光，使激光斑点直径缩小，提高信息的鉴别能力.4）数据区域稍大一点（1.02x）,5）更有效的信道比特调制C l .06 x）,6）更有效的纠错码（-1.32 x）,7）较少的段开销（“1.06 x）.光盘驱动器的类型按信息读写能力分只读光驱可写光驱（光盘刻录机）按可解决盘片类型进一步提成：C D 只读光驱CD刻录机D VD 只读光驱DV D刻录机DV D只读/CD 刻录机组合而成的“康宝”B D(B 1 u e -r a y
45、 Di s c)只读光驱B l)刻录机按存储容量与读写特性分：C D 盘片 只读盘片(CD-R O M)一次性可写盘片(CD-R)可擦写盘片(CD-R W)D VD 盘 片 只 读 盘 片(DV D)一次性可写盘片(DV D-R,DV D+R)可擦写盘片(DV D R W,DV D+R W DV D-R A M )蓝光盘片只读盘片(B D)一次性可写盘片(B D-R)可擦写盘片(B D-R E)资料：D V D 刻录机和DV D光盘的容量D VD 刻录盘目前有2 大类、5 种规格：一次性可写：D V D-R、D V D+R可擦写：DV D-R A M、DV D-R W、DV D+R WS u
46、p e r M u 1 t i D VD 刻录机可以兼容上述大部或所有盘片第 3 章 计算机软件3.1软件概述1.什么是计算机软件？计算机系统=硬件+软件，计算机通过软件才干进行信息解决什么是程序（p r o gr a m）?程序是告诉计算机做什么和如何做的一组指令（语句），这些指令（语句）都是计算机可以理解并可以执行的一些命令程序的特性：用于完毕某一拟定的信息解决任务使用某种计算机语言描述如何完毕该任务预先存储在计算机中，启动运营后才干完毕任务程序与数据的关系程序所解决的对象和解决后得到的结果统称为数据（分别称为输入数据和输出数据）程序必须解决合理的输入数据,否则不会产生故意义的输出程序和数
47、据有相对性程序与软件是什么关系？软件往往指的是设计比较成熟、功能比较完善、具有某种使用价值、且有一定规模的程序软件既包含程序、也包含与程序相关的数据和文档：程序是软件的主体数据指的是程序运营过程中解决的对象和必须使用的一些参数（如三角函数表、英汉词典等）文档指的是与程序开发、维护及操作有关的一些资料（如设计报告、维护手册和使用指南等）“软件”强调的是产品、工程、产业或学科等宏观方面的含义，“程序”更侧重技术层面的含义软件和程序本质上相同，在不会发生混淆的场合,软件和程序两个名称经常混用，并不严格加以区分2.计算机软件的特性1.不可见性（是无形的，不能被人们直接观测、欣赏和评价）2.合用性（可以
48、适应一类应用问题的需要）3 .依附性（依附于特定的硬件、网络和其他软件）4.复杂性（规模越来越大，开发人员越来越多，开发成本也越来越高）5 .无磨损性（功能和性能一般不会发生变化）6 .易复制性（可以非常容易且毫无失真地进行复制）7.不断演变性（软件的生命周期）8 .有限责任（有限保证）9.脆 弱 性（黑客袭击、病毒入侵、信息盗用）3.计算机软件的分类按产权性质：商品软件、共享软件、自由软件按软件用途：应用软件、系统软件计算机软件与知识产权软件是智力活动的成果，受到知识产权（版权）法的保护版权授予软件作者（版权所有者）享有下列权利：拷贝、发布、修改、署名、出售保护知识产权的目的：保证脑力劳动成
49、果受到奖励，鼓励人们进行发明发明购买一个软件,用户仅仅得到了该软件的使用权，并没有获得它的版权随意进行软件拷贝和分发是一种违法行为从软件知识产权对软件进行分类商品软件共享软件（sh a r e w a re）（也称为试用软件d e m ow a re）具有版权,可免费试用一段时间，允许拷贝和散发（但不可修改），试用期满后需交费才干继续使用自 由 软 件（F re e S。f tw a r e ）（2开放源代码软件）用户可共享，并允许随意拷贝、修改其源代码，允许销售和自由传播。但是，对软件源代码的任何修改都必须向所有用户公开，还必须允许此后的用户享有进一步拷贝和修改的自由免费软件（F r e e
50、 w a re）（W F re e Sof tw a r e ）无需付费即可获得的软件。例 如 P D F 阅读器、F l a s h 播放器等自由软件很多是免费软件；免费软件不全是自由软件软件的许可证（l i c e n se）软件许可证也称为“许可证协议”，它规定了计算机软件使用方式的法律协议，软件使用有哪些额外的限制,有哪些额外的权利等许可证的类型：单用户许可证多用户许可证并发用户许可证定点（f i x e d s i t e）许可证许可证的形式：拆封许可证最终用户许可证（不能再次出售、只能安装在1台计算机上、不得进行反汇编、反编译、不得将其组成部分分散在多台计算机上使用、不得出租或出借