計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第7章

1、第7章 計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)n本章主要介紹以下內(nèi)容:n計(jì)算機(jī)的分類及發(fā)展趨勢(shì)。n計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成。n計(jì)算機(jī)硬件和軟件的概念。n多媒體計(jì)算機(jī)n計(jì)算機(jī)病毒的特點(diǎn)、主要癥狀、預(yù)防、檢測(cè)與清除。n計(jì)算機(jī)的數(shù)值和碼制。7.1 計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)7.1.1 計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)n1什么是計(jì)算機(jī) “計(jì)算機(jī)”實(shí)際是一種電子機(jī)器，是一種能對(duì)各種數(shù)字化信息進(jìn)行處理的信息處理機(jī)。 n2電子計(jì)算機(jī)的分代 通常把計(jì)算機(jī)的發(fā)展分成四代n第一代計(jì)算機(jī)。從1945年至1958年，主要是以用電子管為基本電子器件，體積大、耗電量大，運(yùn)算速度慢，穩(wěn)定性差。n第二代計(jì)算機(jī)。從1958年至1964年，主要是以晶體管為基本電

2、子器件，體積小、耗電量少，運(yùn)算速度和穩(wěn)定性明顯提高。計(jì)算機(jī)在商業(yè)領(lǐng)域有了應(yīng)用。7.1.1 計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)n（3）第三代計(jì)算機(jī)。從1964年至二十世紀(jì)70年代中期，主要是以中小規(guī)模集成電路為基本電子器件，體積更小，運(yùn)算速度更快。計(jì)算機(jī)開始進(jìn)入中小企業(yè)，擴(kuò)大了普及程度。n（4）第四代計(jì)算機(jī)。從二十世紀(jì)70年代中期至今，主要是以大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路為基本電子器件，并且電路集成度正以飛快的速度向前發(fā)展，大約每?jī)扇昃蜁?huì)提高一代。目前一塊集成電路芯片上可以集成幾千萬(wàn)個(gè)晶體管。7.1.1 計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)n3計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 根據(jù)目前的情況，計(jì)算機(jī)將繼續(xù)向巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化方向發(fā)展。n巨型化。巨

3、型化是指發(fā)展高速度、功能強(qiáng)和超大儲(chǔ)存容量的巨型計(jì)算機(jī)，不斷提高計(jì)算機(jī)的性能，以適應(yīng)解決更加復(fù)雜的問(wèn)題。巨型計(jì)算機(jī)也稱為超級(jí)計(jì)算機(jī)，主要應(yīng)用在天文、地理、氣象和核武器等高尖端科學(xué)領(lǐng)域。n微型化。微型化是指發(fā)展體積小、使用方便和靈巧的微型計(jì)算機(jī)。進(jìn)一步拓寬計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。目前，微型計(jì)算機(jī)主要適用于家庭、娛樂(lè)、商業(yè)和辦公等領(lǐng)域。n網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)化是指將不同地域的計(jì)算機(jī)通過(guò)通信線路連接而成的一個(gè)大規(guī)模的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使計(jì)算機(jī)的資源得以充分的發(fā)揮。網(wǎng)絡(luò)化是人類進(jìn)入信息社會(huì)的重要標(biāo)志，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我們生活中份量將會(huì)越來(lái)越重。n智能化。智能化是指發(fā)展具有人智能的計(jì)算機(jī)。智能化

4、將使得人與計(jì)算機(jī)之間更加容易溝通，智能計(jì)算機(jī)能夠聽懂人的語(yǔ)言、模擬人的感覺(jué)、行為和思維方式等。7.1.1 計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)n4計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)自問(wèn)世以來(lái)，被廣泛地應(yīng)用于社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，并且不斷呈上升和擴(kuò)展的趨勢(shì)。目前計(jì)算機(jī)的應(yīng)用可以概括為以下幾個(gè)方面。n科學(xué)計(jì)算n信息處理n自動(dòng)控制n辦公自動(dòng)化（OAOffice Automatic）n計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)n網(wǎng)絡(luò)通信n人工智能7.1.1 計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)n5計(jì)算機(jī)和信息處理 “數(shù)據(jù)”和“信息”這兩個(gè)詞具有不同的含義。n“數(shù)據(jù)”是一些未經(jīng)加工的“事實(shí)”，一旦加工成有意義的形式后，就變成了“信息”。n例如，下面是一些與汽車性能有關(guān)的測(cè)試數(shù)據(jù)：共駕駛了多少公里，

5、時(shí)速是多少和使用了多少公升汽油。以這些原始數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過(guò)適當(dāng)?shù)挠?jì)算，便可獲得有用的信息：該車的每百公里綜合油耗是多少升、該車的最高時(shí)速是多少。n“信息”必須是完整、準(zhǔn)確、相關(guān)和及時(shí)的。信息系統(tǒng)用來(lái)處理相關(guān)數(shù)據(jù)，生成需要的信息，并保證信息能及時(shí)傳到正確的用戶手中。7.1.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)n1馮諾依曼計(jì)算機(jī)n在研制名為“電子數(shù)字積分器和計(jì)算器”（埃尼亞克ENIAC，Electronic Numerical Integrator and Calculator）的過(guò)程中，世界著名數(shù)學(xué)家馮諾依曼（Von-Neumann，美籍匈牙利人）博士首先提出了計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)程序的概念，并與莫爾小組合作設(shè)計(jì)了

6、人類第一臺(tái)具有內(nèi)部存儲(chǔ)程序功能的電子離散變量自動(dòng)計(jì)算機(jī)（埃德瓦克EDVAC，Electronic Discrete Variable Automatic Computer）n這臺(tái)計(jì)算機(jī)有兩個(gè)特點(diǎn)：n一是用二進(jìn)制數(shù)模擬開關(guān)電路的兩種狀態(tài)，計(jì)算機(jī)要執(zhí)行的指令和需要處理的數(shù)據(jù)都用二進(jìn)制數(shù)表示；n二是把指令和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)的內(nèi)部，使計(jì)算機(jī)能夠按照事先存儲(chǔ)的程序自動(dòng)執(zhí)行，免去了機(jī)外編程的麻煩。nEDVAC由控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器和輸入、輸出設(shè)備五部分組成，以運(yùn)算器為中心，由控制器控制，采用二進(jìn)制存儲(chǔ)和運(yùn)算，指令由操作碼和地址碼組成，程序在存儲(chǔ)器中順序存儲(chǔ)、順序執(zhí)行。n馮諾依曼提出的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)程序的概念

7、和計(jì)算機(jī)硬件基本結(jié)構(gòu)的思想，奠定了計(jì)算機(jī)發(fā)展的基礎(chǔ)，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)仍保留這些工作原理和特征，因此我們常稱馮諾依曼為“計(jì)算機(jī)之父”，把發(fā)展至今的整個(gè)四代計(jì)算機(jī)稱為“馮氏計(jì)算機(jī)”或“馮諾依曼機(jī)” 7.1.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)n2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成n計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由兩大部分組成:n計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)n軟件系統(tǒng)n硬件（Hardware）是指組成計(jì)算機(jī)的所有看得見(jiàn)、摸得著的裝置。如CPU芯片、鍵盤、硬盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤驅(qū)動(dòng)器、顯示器、打印機(jī)等，均是由電子元器件組成。 7.1.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)n從硬件規(guī)模上，計(jì)算機(jī)可以分為:n巨型機(jī)n大型機(jī)n中型機(jī)n小型機(jī)n微型機(jī)n但是由于硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，不同時(shí)期的機(jī)型不

8、能相提并論。7.1.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)n一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成可以用圖7-1描述。圖7-1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成7.1.3計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)n計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)一般由存儲(chǔ)器、運(yùn)算器、控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部分組成。如圖7-2所示。圖7-2 計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖7.1.3計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)n1存儲(chǔ)器（Memory） 存儲(chǔ)器是用來(lái)保存程序和數(shù)據(jù)的。存儲(chǔ)器又分為主存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器兩部分。主存儲(chǔ)器又稱內(nèi)存儲(chǔ)器，簡(jiǎn)稱內(nèi)存。n內(nèi)存儲(chǔ)器又分為兩類:n一種是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM（Random Access Memory）n一種是只讀存儲(chǔ)器ROM（Read Only Me

9、mory）n計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)，既可以從RAM中讀出信息，也可以向RAM中寫入信息。RAM是短期存儲(chǔ)器，只要關(guān)閉計(jì)算機(jī)的電源，RAM中的信息將全部丟失。ROM是長(zhǎng)期存儲(chǔ)器，信息不會(huì)因?yàn)橛?jì)算機(jī)關(guān)閉電源而丟失。ROM中的信息只能讀出不能寫入即“只讀存儲(chǔ)器”。ROM一般用于存放系統(tǒng)專用的程序和數(shù)據(jù)。n外存儲(chǔ)器用來(lái)擴(kuò)充存儲(chǔ)器容量和存放“暫時(shí)不用”的程序和數(shù)據(jù)。外存儲(chǔ)器的容量遠(yuǎn)大于內(nèi)存儲(chǔ)容量，但它存取信息的速度要比內(nèi)存慢許多。常用的外存儲(chǔ)器有磁帶、磁盤、光盤。7.1.3計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)n2控制器 控制器是計(jì)算機(jī)的神經(jīng)中樞和指揮中心。它按照程序指揮計(jì)算機(jī)完成一定的功能。根據(jù)用戶下達(dá)的加工處理指令

10、，按時(shí)間的先后順序，負(fù)責(zé)向其它各部件發(fā)出控制信號(hào)，并保證各部件協(xié)調(diào)一致地工作。它主要由指令寄存器、譯碼器、程序計(jì)數(shù)器、操作控制器等組成。n3運(yùn)算器 運(yùn)算器是對(duì)信息進(jìn)行加工和處理的主要部件。它能完成算術(shù)與邏輯運(yùn)算。運(yùn)算器由加法器（Adder）和補(bǔ)碼器（Complement）等組成。運(yùn)算器和控制器一起稱為CPU（Central Processing Unit）即中央處理器。7.1.3計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)n4輸入設(shè)備 輸入設(shè)備與輸出設(shè)備建立了人與計(jì)算機(jī)間的聯(lián)系。輸入設(shè)備的作用是把程序和數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)中的電信號(hào)，存入計(jì)算機(jī)中。常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、光筆等。n5輸出設(shè)備 輸出設(shè)備

11、是將計(jì)算機(jī)內(nèi)部需要輸出的信息以文字、數(shù)據(jù)、圖形等人們能夠識(shí)別的方式顯示或打印出來(lái)。常用的輸出設(shè)備有顯示器和打印機(jī)。n內(nèi)存儲(chǔ)器、運(yùn)算器、控制器合在一起稱為計(jì)算機(jī)的主機(jī)。輸入設(shè)備、輸出設(shè)備和外存儲(chǔ)器統(tǒng)稱為外部設(shè)備（簡(jiǎn)稱外設(shè)）。7.1.3微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)n1微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)介 微型計(jì)算機(jī)也就是通常我們所說(shuō)的PC機(jī)，即個(gè)人計(jì)算機(jī)。它產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代末。微型計(jì)算機(jī)采用的是具有高集成度的器件，不僅體積小、重量輕、價(jià)格低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且操作方便、可靠性高。n從基本的硬件結(jié)構(gòu)上看，微型計(jì)算機(jī)和其它的計(jì)算機(jī)沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別。計(jì)算機(jī)的核心是處理器（Processor），也叫中央處理單元（C

12、PU），微型計(jì)算機(jī)的核心是微處理器（Microprocessor）。n從外觀上看，微型計(jì)算機(jī)的基本硬件包括主機(jī)、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)。主機(jī)箱中還包括主板、硬盤存儲(chǔ)器、軟盤存儲(chǔ)器、光盤存儲(chǔ)器、電源和插在主板I/O總線擴(kuò)展槽上的各種系統(tǒng)功能擴(kuò)展卡。n微型計(jì)算機(jī)還可以包括其它一些外部設(shè)備，如打印機(jī)、繪圖儀等。 7.1.3微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)n2微處理器n（1）微處理器的結(jié)構(gòu)n微處理器是利用超大規(guī)模集成電路技術(shù)，把計(jì)算機(jī)的CPU部件集成在一小塊芯片上，形成一獨(dú)立的部件。n微處理器中包括如下部件：運(yùn)算器、控制器、寄存器、時(shí)鐘發(fā)生器和內(nèi)部總線等。有的微處理器中還包含存儲(chǔ)器，如高速緩沖存儲(chǔ)

13、器Cache。7.1.3微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)n微處理器是微型計(jì)算機(jī)的核心，它的性能代表了計(jì)算機(jī)的性能。n衡量微處理器性能的主要指標(biāo)之一是字長(zhǎng)。n微處理器中每個(gè)字包含的二進(jìn)制位數(shù)叫字長(zhǎng)。n字是計(jì)算機(jī)信息交換、加工、存儲(chǔ)的基本單元。一個(gè)字由一個(gè)字節(jié)或若干字節(jié)構(gòu)成。n微處理器的字長(zhǎng)有8位、16位、32位和64位。字長(zhǎng)越長(zhǎng)，運(yùn)算精度就越高，處理能力越強(qiáng)。n微處理器的另一個(gè)重要性能指標(biāo)是主頻。n主頻是指微處理器的工作時(shí)鐘頻率，在很大程度上，它決定了微處理器的運(yùn)行速度。主頻越高，微處理器的運(yùn)算速度也越快。主頻通常用MHz（兆赫茲）表示。 7.1.3微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的硬件系

14、統(tǒng)n（2）總線n計(jì)算機(jī)中連接各部件的公共線束稱為總線（Bus）。計(jì)算機(jī)各部件之間的信息均是通過(guò)總線進(jìn)行傳送的。n由于計(jì)算機(jī)處理的是二進(jìn)制數(shù)據(jù)，所以總線也是用來(lái)傳送二進(jìn)制數(shù)據(jù)的，將一次傳輸信息的位數(shù)稱為總線寬度。n總線的分類方法有如下三種。n第一種方法是根據(jù)所處的位置將總線分為內(nèi)部總線和外部總線。內(nèi)部總線是微處理器芯片內(nèi)各部件的連線，外部總線是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各部分之間的連線。n第二種方法是按傳送方式將總線分為并行總線和串行總線。并行總線是指能同時(shí)傳送二進(jìn)制數(shù)所有位的總線，串行總線是指串行傳送二進(jìn)制數(shù)的總線。n第三種方法是根據(jù)傳送的內(nèi)容將總線分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。n數(shù)據(jù)總線用來(lái)傳送數(shù)據(jù)

15、信息，是CPU同各部件交換信息的通路。數(shù)據(jù)總線的寬度與計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)相同，如32位的CPU芯片，數(shù)據(jù)總線的寬度為32 位。7.1.3微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)n（3）外存儲(chǔ)器 在微型計(jì)算機(jī)中，信息存儲(chǔ)在外存儲(chǔ)器上。外存儲(chǔ)器主要有:n硬盤存儲(chǔ)器n軟盤存儲(chǔ)器n光盤存儲(chǔ)器n移動(dòng)存儲(chǔ)器7.1.3微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)n軟盤存儲(chǔ)器 軟盤存儲(chǔ)器由軟盤驅(qū)動(dòng)器（簡(jiǎn)稱軟驅(qū)）和軟磁盤組成。軟盤存儲(chǔ)器是微型計(jì)算機(jī)的主要輔助存儲(chǔ)設(shè)備。常用的軟盤驅(qū)動(dòng)器大小為3.5英寸、容量為1.44MB。 n硬盤存儲(chǔ)器 硬盤存儲(chǔ)器由硬盤片、硬盤驅(qū)動(dòng)器及適配卡組成。硬盤片和硬盤驅(qū)動(dòng)器簡(jiǎn)稱為硬盤（Hard D

16、isk）。硬盤的存儲(chǔ)容量和存取速度都比軟盤存儲(chǔ)器要大得多，是計(jì)算機(jī)的主要外部存儲(chǔ)設(shè)備。n硬盤按其盤片直徑大小可分為5.25、3.5、2.5、1.8英寸等多種規(guī)格。n硬盤的一個(gè)主要性能指標(biāo)是硬盤的存儲(chǔ)容量。 n硬盤的另一個(gè)性能指標(biāo)是硬盤的速度。 7.1.3微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)n光盤存儲(chǔ)器 光盤存儲(chǔ)器由光盤（CD-ROM）驅(qū)動(dòng)器和光盤組成。CD-ROM驅(qū)動(dòng)器是專為光盤配套的驅(qū)動(dòng)器設(shè)備，它是只讀型的驅(qū)動(dòng)器。光盤驅(qū)動(dòng)器的大小為5.25英寸。n光盤驅(qū)動(dòng)器按照安裝方式可分為:n內(nèi)置式n外置式7.1.3微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)n光盤驅(qū)動(dòng)器按照數(shù)據(jù)傳輸速率可分為單倍速、雙倍

17、速、4倍速、8倍速、16倍速、24倍速、32倍速、48倍速和52倍速等，它們的數(shù)據(jù)傳輸率分別為150kb/s、300kb/s、600kb/s、900kb/s、1.2Mb/s、2.4Mb/s、3.6Mb/s、4.8Mb/s及7.6Mb/s。 n光盤存儲(chǔ)器的優(yōu)點(diǎn):n光盤還不易受到外界磁場(chǎng)的干擾，所以光盤的可靠性高，信息保存的時(shí)間長(zhǎng)。在正常室溫下，光盤盤片可保存100年之久。n光盤的存儲(chǔ)容量大，一張5.25英寸光盤可存儲(chǔ)650兆字節(jié)的信息。 7.1.3微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)n根據(jù)光盤的性能不同，可分為:n只讀型光盤（CD-ROM）:只讀型光盤是由廠家預(yù)先寫入數(shù)據(jù)或程序，出廠后用戶只

18、能讀取，用戶不能寫入和修改。n一次寫入型光盤和可擦除型光盤:一次寫入型光盤允許用戶一次寫入多次讀出。可擦除型光盤集中了軟磁盤和硬磁盤的優(yōu)勢(shì)。既可以讀信息，也可將記錄的信息擦去再重新寫入信息。它的存儲(chǔ)能力大大超過(guò)軟磁盤和硬磁盤。n根據(jù)光盤的大小可分為：n8英寸、5.25英寸、4.75英寸和3.5英寸等。我們最常見(jiàn)的光盤大小是5.25英寸。n采用數(shù)字通用光盤DVD（Digital Versatile Disc）存儲(chǔ)時(shí)所占的物理空間要小于CD-ROM，但存儲(chǔ)和讀取資料的容量卻大得多。n第一張單面DVD-ROM有4.7GB的容量，大約是標(biāo)準(zhǔn)CD-ROM的7倍，現(xiàn)在DVD-ROM的存儲(chǔ)容量可高達(dá)18GB

19、。nDVD-ROM正越來(lái)越廣泛地被應(yīng)用在計(jì)算機(jī)中。7.1.3微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)n移動(dòng)存儲(chǔ)器 目前，主要使用的移動(dòng)存儲(chǔ)器有：n移動(dòng)硬盤n閃存n移動(dòng)硬盤 移動(dòng)硬盤顧名思義是以硬盤為存儲(chǔ)介質(zhì)，強(qiáng)調(diào)便攜性的存儲(chǔ)產(chǎn)品，它的特點(diǎn)是：容量大、傳輸速度快和使用方便。移動(dòng)硬盤多采用USB、IEEE1394等傳輸速度較快的接口，可以有較高的速度與系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 7.1.3微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)n閃存（優(yōu)盤） 閃存就是flash memory。是采用一種新型的EEPROM內(nèi)存（電可擦可寫可編程只讀內(nèi)存），具有內(nèi)存可擦可寫可編程的優(yōu)點(diǎn)，還具有體積小、重量輕、讀寫速度快、斷電

20、后資料可以保存的特點(diǎn)。n被廣泛應(yīng)用用于數(shù)碼相機(jī)、MP3播放及移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備。n閃存的接口一般都是USB接口，容量從8MB到2GB不等。7.1.3微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)n3輸入設(shè)備n（1） 鍵盤 鍵盤是最常用也是最主要的輸入設(shè)備，通過(guò)鍵盤，可以將英文字母、數(shù)字和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)等信息輸入到計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中，從而向計(jì)算機(jī)發(fā)出命令和輸入數(shù)據(jù)。它是計(jì)算機(jī)不可缺少的部件。n目前微型計(jì)算機(jī)配備的鍵盤多為101鍵和104鍵的鍵盤。n鍵盤按類型可分為:n機(jī)械接觸式鍵盤n電容式鍵盤n導(dǎo)電橡膠式鍵盤。7.1.3微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)n（2）鼠標(biāo)器 鼠標(biāo)器（Mouse）是計(jì)算機(jī)的一種主要輸

21、入設(shè)備。鼠標(biāo)器具有操作方便快捷和較強(qiáng)的繪制圖形功能等特點(diǎn)，目前大多數(shù)的應(yīng)用程序都支持鼠標(biāo)器。通常鼠標(biāo)器總是與鍵盤混合使用。n鼠標(biāo)器分為:n機(jī)械式:機(jī)械式鼠標(biāo)器可直接在桌面上或塑料板上使用。n光電式:光電式鼠標(biāo)器需要放在由廠家提供的特制的反光板上使用，不能超出反光板的范圍。n除此之外，還有一種軌跡球鼠標(biāo)器，它的工作原理與機(jī)電式鼠標(biāo)器相同，工作時(shí)軌跡球在上面，球座固定不動(dòng)，用手撥動(dòng)球進(jìn)行工作。n鼠標(biāo)器的主要性能指標(biāo)是鼠標(biāo)器的分辨率。鼠標(biāo)器分辨率是指每移動(dòng)一英寸所能檢測(cè)出的點(diǎn)數(shù)，比較好的鼠標(biāo)器的分辨率可高達(dá)320400p/i(point per inch) 。n微型計(jì)算機(jī)上常用的鼠標(biāo)器接口有專用接口

22、和串行接口（COM1或COM2）。7.1.3微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)n（3）掃描儀 掃描儀也是一種比較常見(jiàn)的輸入設(shè)備。掃描儀是將各種形式的圖像信息輸入計(jì)算機(jī)的重要工具。使用掃描儀可以把照片、圖畫和書刊報(bào)紙等不同表現(xiàn)形式的信息掃描、轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能識(shí)別和處理的數(shù)據(jù)存入計(jì)算機(jī)中。n掃描儀的最大優(yōu)點(diǎn)是:能在最大程度上保留原稿的風(fēng)貌,主要用途有桌面排版、制作照片檔案、圖文傳真和圖象處理等。n掃描儀按照所能掃描出的色彩分為:單色掃描儀和彩色掃描儀。n單色掃描儀又可分為黑白掃描儀和灰度掃描儀兩類。n掃描儀按照使用方式可分為:手持式掃描儀、臺(tái)式掃描儀和滾筒式掃描儀。n掃描儀的主要性能指標(biāo)是:分

23、辨率、灰度級(jí)和色彩數(shù)。n分辨率表示了掃描儀對(duì)圖像細(xì)節(jié)的表現(xiàn)能力，通常用每英寸長(zhǎng)度上掃描圖像所含的像素點(diǎn)來(lái)表示，記作d/i（dot per inch），目前掃描儀的分辨率在300d/i1200d/i之間。n灰度級(jí)表示灰度圖像的亮度層次范圍，級(jí)數(shù)多說(shuō)明掃描儀圖像的亮度范圍大，層次豐富。目前多數(shù)掃描儀的灰度是1024級(jí)。n色彩數(shù)表示彩色掃描儀所能產(chǎn)生的顏色范圍，通常用表示每個(gè)像素點(diǎn)上顏色的數(shù)據(jù)位數(shù)（bit）表示。7.1.3微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)n4輸出設(shè)備n（1）顯示器 顯示器是計(jì)算機(jī)最主要的輸出設(shè)備，是人機(jī)對(duì)話的窗口。它可通過(guò)字母、數(shù)字、符號(hào)、漢字和圖像等形式顯示人們的輸入或者計(jì)

24、算機(jī)處理的結(jié)果。n顯示器由監(jiān)視器和顯示控制適配器（顯示卡）組成。n顯示器主要分為三大類:n字符顯示器n圖形顯示器n圖像顯示器7.1.3微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)n按顯示器顯示的顏色可分為:n單色顯示器n彩色顯示器n按顯示控制適配器的類型分為：nMDA（Monochrome Display Adapter，單色顯示適配器）nCAG（Colour Graphic Adapter，彩色圖形適配器）nEGA（Enhanced Graphic Adapter，增強(qiáng)型彩色圖形適配器）nVGA（Video Graphic Array，視頻圖形陣列）nSVGA（Super Video Graph

25、ic Adaptor，超級(jí)視頻圖形陣列）。7.1.3微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)n顯示器的一個(gè)性能指標(biāo)是分辨率。顯示器一般采用光柵掃描方式，電子束從左向右，自上而下作水平掃描和垂直掃描，使屏幕逐點(diǎn)發(fā)光。每一個(gè)發(fā)光點(diǎn)稱為一個(gè)象素。分辨率是指屏幕上有多少個(gè)象素點(diǎn)。例如640480的分辨率是指屏幕上有640480個(gè)象素點(diǎn)。分辨率越高，圖像也就越清晰。n顯示器按象素點(diǎn)的多少分為高、中、低三種分辨率。n低分辨率的范圍約在300200左右n中分辨率的范圍約在600350左右n高分辨率的范圍約是640768、1024768、12801024等。7.1.3微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)n

26、打印機(jī)是計(jì)算機(jī)最常見(jiàn)的輸出設(shè)備。用來(lái)將計(jì)算機(jī)的文字、圖像輸出到紙張上。n打印機(jī)按印字傳輸方式可分為三種:n串行式n行式n頁(yè)式n按照打印字符的方式分為兩類:n擊打式打印機(jī)n擊打式打印機(jī)又分為字模式和點(diǎn)陣式兩種。 n非擊打式打印機(jī)n非擊打式的打印機(jī)主要有激光打印機(jī)和噴墨打印機(jī)。7.1.4計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)n軟件系統(tǒng)是指計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)所需的各種程序、數(shù)據(jù)以及有關(guān)的文檔。軟件不同于硬件，它看不見(jiàn)、摸不著，但又是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中非常重要的部分。人們通過(guò)軟件控制計(jì)算機(jī)各種部件和設(shè)備的運(yùn)行。n硬件和軟件是相互依賴和相互支持的。人們常把沒(méi)有任何軟件支撐的計(jì)算機(jī)稱為“裸機(jī)”，這樣的計(jì)算機(jī)沒(méi)有任何用處。硬

27、件是軟件運(yùn)行的物質(zhì)基礎(chǔ)。沒(méi)有硬件，軟件失去賴以支撐和運(yùn)行的環(huán)境，同樣無(wú)法運(yùn)行。所以，二者缺一不可。n軟件一般分為兩大類:n系統(tǒng)軟件n應(yīng)用軟件7.1.4計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)n1系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件中包括操作系統(tǒng)和語(yǔ)言處理程序。n（1）操作系統(tǒng) 操作系統(tǒng)（OS， Operating System）是使計(jì)算機(jī)能夠運(yùn)行的基本程序，操作系統(tǒng)是其他各種軟件與硬件設(shè)備之間的界面與支撐。操作系統(tǒng)管理和控制所有的硬件設(shè)備。它控制CPU的運(yùn)行，管理存儲(chǔ)器的使用，對(duì)輸入、輸出設(shè)備合理地進(jìn)行管理和控制，使其充分有效地工作。操作系統(tǒng)通常具有進(jìn)程管理、存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理、文件管理、作業(yè)管理的功能。操作系統(tǒng)是計(jì)算

28、機(jī)中所有硬件、軟件資源的組織者和管理者。 7.1.4計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)n（2）計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是人與計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交換的工具。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言也在不斷地發(fā)展，形成了功能、特點(diǎn)不同的各種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。n指令就是指揮計(jì)算機(jī)完成特定操作的命令。一臺(tái)計(jì)算機(jī)所能執(zhí)行的全部指令，稱為這臺(tái)計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。不同類型的計(jì)算機(jī)有不同的指令系統(tǒng)。7.1.4計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)n 機(jī)器語(yǔ)言 機(jī)器語(yǔ)言是用二進(jìn)制代碼指令表達(dá)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，又稱機(jī)器碼。機(jī)器語(yǔ)言能夠直接指揮計(jì)算機(jī)硬件工作。由于機(jī)器語(yǔ)言是由二進(jìn)制代碼指令組成，所以機(jī)器語(yǔ)言只能為特

29、定類型的計(jì)算機(jī)所識(shí)別。機(jī)器語(yǔ)言所采用的二進(jìn)制代碼能直接為計(jì)算機(jī)接受，所以程序執(zhí)行的效率高。7.1.4計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)n 匯編語(yǔ)言 由于機(jī)器語(yǔ)言的編寫和閱讀都非常困難。于是產(chǎn)生了用與機(jī)器語(yǔ)言相對(duì)應(yīng)的符號(hào)來(lái)編寫的語(yǔ)言，稱為匯編語(yǔ)言，也稱為符號(hào)語(yǔ)言。n匯編語(yǔ)言也只能為特定的機(jī)器所識(shí)別，所以匯編語(yǔ)言和機(jī)器語(yǔ)言一樣，都是面向機(jī)器的語(yǔ)言。n匯編語(yǔ)言與機(jī)器語(yǔ)言的指令具有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，匯編語(yǔ)言的每一個(gè)執(zhí)行語(yǔ)句對(duì)應(yīng)一條機(jī)器語(yǔ)言指令，反之亦然 。n匯編語(yǔ)言執(zhí)行速度快，占用內(nèi)存小，用它編制的程序運(yùn)行效率比較高。所以經(jīng)常用來(lái)編寫系統(tǒng)軟件、實(shí)時(shí)控制程序和外部設(shè)備或端口數(shù)據(jù)輸入輸出的程序。n匯編語(yǔ)言的源

30、程序必須由翻譯程序匯編成代碼程序（機(jī)器語(yǔ)言程序）才能在機(jī)器中執(zhí)行。這個(gè)代碼程序稱為相應(yīng)源程序的目標(biāo)程序，其轉(zhuǎn)換過(guò)程如圖7-7所示：7.1.4計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)圖7-7 匯編語(yǔ)言轉(zhuǎn)換為機(jī)器語(yǔ)言的過(guò)程7.1.4計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)n 高級(jí)語(yǔ)言 與具體的計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)無(wú)關(guān)的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，稱為高級(jí)語(yǔ)言。目前國(guó)際上使用的高級(jí)語(yǔ)言有上百種，比較常用的有幾十種，如FORTRAN、Pascal、PROLOG、C、BASIC。n用高級(jí)語(yǔ)言編寫的程序不能直接在機(jī)器上運(yùn)行，必須將它翻譯成計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的指令，即機(jī)器語(yǔ)言。完成這種翻譯工作的程序稱為翻譯程序。n翻譯程序分為編譯程序和解釋程序兩類

31、。n編譯程序的功能是把高級(jí)語(yǔ)言所編寫的源程序翻譯為被稱作目標(biāo)程序的機(jī)器語(yǔ)言程序。編譯程序的執(zhí)行過(guò)程如圖7-8所示。n解釋程序的功能是將用高級(jí)語(yǔ)言編寫的程序逐句分析并立即執(zhí)行。它的執(zhí)行過(guò)程如圖7-9所示：n編譯程序的處理與解釋程序完全不同，編譯程序是將整個(gè)程序先翻譯成機(jī)器語(yǔ)言形式的目標(biāo)程序，然后再執(zhí)行。解釋程序是按語(yǔ)句的順序逐句進(jìn)行分析翻譯，解釋一句，執(zhí)行一句，不保存解釋后的機(jī)器代碼，下次運(yùn)行此程序時(shí)還要重新解釋執(zhí)行。 7.1.4計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)圖7-8 編譯過(guò)程圖7-9 解釋過(guò)程7.1.4計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)n（2）應(yīng)用軟件 應(yīng)用軟件的定義有多種，我們這里的應(yīng)用軟件

32、是指用戶為了解決某些具體問(wèn)題而開發(fā)的各種應(yīng)用程序和廣泛使用的軟件包。例如：為解決具體問(wèn)題開發(fā)的財(cái)務(wù)管理程序和人事管理程序等，廣泛使用的文字處理軟件如：文字處理方面的Word、WPS 等。7.1.5微型計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)n1系統(tǒng)軟件n（1）操作系統(tǒng)n Windows操作系統(tǒng)nWindows操作系統(tǒng)是由美國(guó)Microsoft公司推出的一種窗口式的操作環(huán)境。Windows是一個(gè)完整的圖形界面（GUI，Graphical User Interface）操作系統(tǒng)。nWindows系統(tǒng)具有多任務(wù)處理功能，它可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用程序，是一個(gè)多任務(wù)（Multiasking）的操作系統(tǒng)nWin

33、dows操作系統(tǒng)支持多媒體技術(shù)，它把實(shí)現(xiàn)多媒體技術(shù)的各種程序融于操作系統(tǒng)中，如CD播放器（CD Player）和聲音錄音機(jī)（Sound Recorder）等。n在用戶配置了相應(yīng)的硬件設(shè)備后，Windows操作系統(tǒng)就可以對(duì)聲音、圖像和影像等各種信息進(jìn)行處理。7.1.5微型計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)n 漢字操作系統(tǒng) 目前微型計(jì)算機(jī)使用的主要應(yīng)用軟件大多數(shù)來(lái)自國(guó)外，不具備處理漢字的能力。為了更有效地利用計(jì)算機(jī)的軟硬件資源和符合我國(guó)計(jì)算機(jī)用戶的使用習(xí)慣，需要增加漢字的處理能力。因?yàn)闈h字的字?jǐn)?shù)多、字形復(fù)雜，所以漢字的輸入和存儲(chǔ)都比西文要困難。只要計(jì)算機(jī)具備了漢字處理模塊，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就具有了處理

34、漢字的能力。一般將漢字處理模塊裝入操作系統(tǒng)，使它成為操作系統(tǒng)的組成部分，由操作系統(tǒng)直接管理，可常駐內(nèi)存，使?jié)h字處理模塊與系統(tǒng)軟件連接。 n 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是將多個(gè)計(jì)算機(jī)通過(guò)某種具體的物理方法連接在一起。 7.1.5微型計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)n（2）計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 在微型計(jì)算機(jī)上可以使用很多種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。如C、Pascal、BASIC和FORTRAN等。n這些語(yǔ)言的應(yīng)用程序既有DOS操作系統(tǒng)下的TURBO C、TURBO BASIC等，也有Windows操作系統(tǒng)的Visual C+和Visual Basic等。 7.1.5微型計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)n

35、2應(yīng)用軟件 目前在微型計(jì)算機(jī)上使用的應(yīng)用軟件有很多。除了為解決某些具體問(wèn)題而開發(fā)的各種應(yīng)用程序外，應(yīng)用軟件包也很多，如中文辦公軟件WPS2003、Microsoft公司推出的辦公套件Office 2003、圖像編輯軟件Photoshop和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件AutoCAD 2004等等。7.1.6常用數(shù)據(jù)單位常用數(shù)據(jù)單位n計(jì)算機(jī)中，有多種表達(dá)存儲(chǔ)單元的形式。我們給出如下簡(jiǎn)單的解釋。n位（bit），也叫比特，是計(jì)算機(jī)中最小的數(shù)據(jù)單位，是用0或1表示的一個(gè)二進(jìn)制數(shù)值。n字節(jié)（Byte)，是計(jì)算機(jī)中基本的存儲(chǔ)單位。一個(gè)字節(jié)由8個(gè)二進(jìn)制位構(gòu)成。它能表示從00000000到11111111 的256種不同

36、的狀態(tài)。n字（word），一個(gè)字由一個(gè)或多個(gè)字節(jié)構(gòu)成，不同的計(jì)算機(jī)其字長(zhǎng)不同。n計(jì)算機(jī)處理的信息量越來(lái)越大，人們采用了更大的單位：千字節(jié)（kB），兆字節(jié)（MB），吉字節(jié)（GB）和太字節(jié)（TB）等。其關(guān)系如下：n1kB=210B=1024Bn1MB=220B=1024kBn1GB=230B=1024MBn1TB=240B=1024GB7.2 多媒體計(jì)算機(jī)概述多媒體計(jì)算機(jī)概述n在技術(shù)的發(fā)展史上，計(jì)算機(jī)、通信和廣播電視一直是三個(gè)互相獨(dú)立的技術(shù)領(lǐng)域，各自有著不相同的技術(shù)特點(diǎn)和服務(wù)范圍。n隨著信息化社會(huì)發(fā)展的速度明顯加快，這三個(gè)原本各自獨(dú)立的領(lǐng)域互相滲透、互相融合，形成了一門嶄新的技術(shù)多媒體。n自20世

37、紀(jì)90年代以來(lái)，多媒體技術(shù)在數(shù)字化發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮了極其重要的作用，改善了人類信息的交流，縮短了人類傳遞信息的路徑。7.2.1 多媒體技術(shù)的基本概念多媒體技術(shù)的基本概念n1媒體與多媒體 媒體（Medium）是信息的載體，也指計(jì)算機(jī)輸入輸出所采用的信息形式。媒體在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域有兩種含義：一是指存儲(chǔ)信息的實(shí)體，如磁盤、光盤、磁帶、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等；二是指?jìng)鬟f信息的載體，如數(shù)字、文字、聲音、圖形和圖像等。 多媒體（Multimedia）就是指多種信息的載體，也就是將文字、圖形、動(dòng)畫、視頻、 聲音和特殊效果等集成一個(gè)有機(jī)的整體，具有交互作用、能實(shí)現(xiàn)一定功能的一個(gè)系統(tǒng)。 n根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）的定義，媒

38、體可以分為以下五類：n（1）感覺(jué)媒體(Perception medium)n（2）表示媒體(Representation medium)n（3）顯示媒體(Presentation medium)n（4）存儲(chǔ)媒體(Storage medium)n（5）傳輸媒體(Transmission medium)7.2.1 多媒體技術(shù)的基本概念多媒體技術(shù)的基本概念n（1）感覺(jué)媒體(Perception medium) 感覺(jué)媒體能直接作用于人們的感覺(jué)器官，并使人產(chǎn)生直接感覺(jué)的媒體，如語(yǔ)言、音樂(lè)、聲音、圖像、動(dòng)畫、文本等這些可以通過(guò)人類的感覺(jué)器官獲取的媒體信息。n（2）表示媒體(Representation m

39、edium) 表示媒體為了傳送感覺(jué)媒體而人為研究和構(gòu)造出來(lái)的媒體。借助于這類媒體，能更有效地將感覺(jué)媒體從一個(gè)地方傳播到另一個(gè)地方，如文本編碼、語(yǔ)言編碼、視頻編碼、電報(bào)碼、條形碼等。7.2.1 多媒體技術(shù)的基本概念多媒體技術(shù)的基本概念n（3）顯示媒體(Presentation medium) 顯示媒體將感覺(jué)媒體信息傳送到計(jì)算機(jī)中或是由計(jì)算機(jī)將感覺(jué)媒體進(jìn)行展示的媒體設(shè)備，如輸入、輸出設(shè)施，鍵盤、鼠標(biāo)器、顯示器、打印機(jī)等。n（4）存儲(chǔ)媒體(Storage medium) 存儲(chǔ)媒體用于存放表示媒體數(shù)據(jù)的媒體介質(zhì)，如軟盤、磁帶、磁盤、光盤等。n（5）傳輸媒體(Transmission medium) 傳

40、輸媒體用于傳輸媒體信息的載體。常用的有電話線、電纜、光纖等。 7.2.1 多媒體技術(shù)的基本概念多媒體技術(shù)的基本概念n2多媒體技術(shù) 多媒體技術(shù)是專指于計(jì)算機(jī)程序中處理圖形、影像、影音、聲訊、動(dòng)畫等的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，是一種基于計(jì)算機(jī)對(duì)多種媒體處理能力的集成技術(shù)，是一種人機(jī)交互的技術(shù)。n多媒體技術(shù)雖然包括多方面的技術(shù)內(nèi)容，但大致可以分為以下兩大方面：n硬件技術(shù)n軟件技術(shù)7.2.1 多媒體技術(shù)的基本概念多媒體技術(shù)的基本概念n（1）硬件技術(shù) 硬件技術(shù)是構(gòu)成多媒體技術(shù)的根本，包括對(duì)多媒體信息的采集、存儲(chǔ)、處理和應(yīng)用的所有物理設(shè)備。硬件技術(shù)要解決各種硬件設(shè)備和接口設(shè)備，如高分辨率的計(jì)算機(jī)屏幕、聲卡、顯示卡、

41、視頻卡、視頻光盤機(jī)、錄像機(jī)、光盤驅(qū)動(dòng)器、語(yǔ)音及音響合成器等。多媒體計(jì)算機(jī)的任務(wù)不僅是把這些設(shè)備相互聯(lián)接在一起，而且要形成一個(gè)完整的相互作用的整體。n（2）軟件技術(shù) 軟件技術(shù)主要包括多媒體信息的處理和多媒體系統(tǒng)工作的整合。7.2.1 多媒體技術(shù)的基本概念多媒體技術(shù)的基本概念n3多媒體技術(shù)的特點(diǎn)n多媒體技術(shù)有四個(gè)顯著特點(diǎn)：n（1）多樣性 信息載體的多樣性是多媒體的主要特征，也是多媒體技術(shù)研究需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。信息載體的多樣化是指信息媒體的多樣化。多媒體技術(shù)的多樣性體現(xiàn)在信息采集或生成、傳輸、存儲(chǔ)、處理和顯現(xiàn)的過(guò)程中，涉及到多種感知媒體、表示媒體、傳輸媒體、存儲(chǔ)媒體或呈現(xiàn)媒體.。n（2）交互性 信

42、息載體的交互性是指通過(guò)各種媒體信息，使參與的各方都可以進(jìn)行編輯、控制和傳遞。交互性主要在于使用者對(duì)信息處理的全過(guò)程能進(jìn)行完全有效的控制，并把結(jié)果綜合地顯現(xiàn)出來(lái)。這樣，使人們對(duì)媒體有更多、更自由的選擇權(quán)和更多角度的觀察點(diǎn)，提供更加有效的控制和使用信息的手段和方法，即通過(guò)多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)多媒體信息（如文字、圖像、動(dòng)畫和語(yǔ)言等）進(jìn)行加工和處理，并且控制多媒體信息的輸入、輸出和播放。7.2.1 多媒體技術(shù)的基本概念多媒體技術(shù)的基本概念n（3）集成性 信息載體的集成性是指處理多種信息載體集合的能力。多媒體的集成性主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是多媒體信息的集成，即文字、圖像、聲音和視頻等的各種信息媒體應(yīng)能

43、按照一定的數(shù)據(jù)模型和組織結(jié)構(gòu)集成為一個(gè)有機(jī)的整體；另一方面是操作這些媒體信息的工具和設(shè)備的集成，即計(jì)算機(jī)、電視、攝像機(jī)和音響等的各種硬件的集成和軟件的集成。n（4）實(shí)時(shí)性 多媒的實(shí)時(shí)性主要表現(xiàn)在媒體中的視頻媒體和音頻媒體都是與時(shí)間分不開的，音頻和視頻信息的存儲(chǔ)及播放一定要保持連續(xù)性，這對(duì)于媒體信息的實(shí)時(shí)存取、數(shù)據(jù)的解壓縮都有很高的要求。7.2.2 多媒體技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用多媒體技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用n1多媒體技術(shù)的發(fā)展n多媒體技術(shù)起源于20世紀(jì)80年代初期，1984年，美國(guó)Apple公司在研制的Macintosh計(jì)算機(jī)中率先引入了視窗和圖標(biāo)窗口界面，使計(jì)算機(jī)具有了處理圖像和聲音的功能。n1985年，美

44、國(guó)的Commodore公司推出的第一臺(tái)多媒體計(jì)算機(jī)Amiga，并形成了一個(gè)多媒體計(jì)算機(jī)系列，如Amiga2000、Amiga2500、Amiga3000和Amiga4000等。n1987年，美國(guó)RCA公司首次推出了交互式數(shù)字視頻系統(tǒng)DVI（Digital Video Interactive）。它以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，用標(biāo)準(zhǔn)光盤存儲(chǔ)和檢索靜止圖像、動(dòng)態(tài)圖像、音頻信息和其他的媒體信息。n1990年，由微軟公司、菲利普公司等與多家廠商成立了“多媒體計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)”，制定了第一個(gè)多媒體計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)MPC-I。1993年，公布了MPC-II標(biāo)準(zhǔn)。1995年，公布了MPC-III標(biāo)準(zhǔn)。n1992年，活動(dòng)圖像專家

45、組（Moving Picture Experts Group）公布了第一個(gè)數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)MPEG-1。1993年，公布了MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)。1998年，公布了MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)。2001年，公布了MPEG-7標(biāo)準(zhǔn)。n1997年，Intel公司在所生產(chǎn)的Pentium Pro微處理器CPU芯片中加入了MMX（Multimedia Extension）多媒體擴(kuò)展技術(shù)，極大地促進(jìn)了多媒體計(jì)算機(jī)的發(fā)展。7.2.2 多媒體技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用多媒體技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用n2流媒體 所謂流媒體是指采用流式傳輸技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)亩嗝襟w文件的媒體格式，如音頻、視頻或多媒體文件，而流式傳輸技術(shù)主要指將整個(gè)音頻和視頻及三維媒體數(shù)

46、據(jù)等多媒體文件經(jīng)過(guò)特定的壓縮方式壓縮成一個(gè)個(gè)的數(shù)據(jù)壓縮包后放到網(wǎng)站服務(wù)器上，由服務(wù)器向用戶計(jì)算機(jī)順序或?qū)崟r(shí)傳送媒體數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。nMicrosoft公司的Windows Media、RealNetworks公司的RealMedia和蘋果公司的QuickTime一起并稱為流媒體三劍客。7.2.2 多媒體技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用多媒體技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用n3多媒體技術(shù)的應(yīng)用 多媒體技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域主要在以下幾個(gè)方面：n（1）教育與培訓(xùn)n（2）辦公自動(dòng)化n（3）電子出版物n（4）多媒體通信n（5）多媒體聲光藝術(shù)作品的創(chuàng)作7.2.3 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成n多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)由多媒體

47、硬件系統(tǒng)和多媒體軟件系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合的綜合系統(tǒng)。它把音頻、視頻等媒體與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)融合起來(lái)，并由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)各種媒體進(jìn)行數(shù)字化處理。n1多媒體計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)n多媒體硬件系統(tǒng)主要由以下幾部分構(gòu)成：n計(jì)算機(jī)主機(jī)n多媒體外部設(shè)備接口卡n多媒體外部設(shè)備構(gòu)成7.2.3 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成n（1）多媒體計(jì)算機(jī)的主機(jī) 多媒體計(jì)算機(jī)的主機(jī)可以是大/中型計(jì)算機(jī)、工作站和微型計(jì)算機(jī)。目前，使用最廣泛的是微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)就是一種將聲音、圖像、視頻等和通用計(jì)算機(jī)集成在一起的人機(jī)交互系統(tǒng)，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是一種配備了聲卡、視頻卡，具有多媒體功能的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，被稱為“多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)”

48、，簡(jiǎn)稱MPC（Multimedia Personal Computer）。 7.2.3 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成n MPC標(biāo)準(zhǔn)的具體內(nèi)容：n對(duì)個(gè)人計(jì)算機(jī)增加多媒體功能所需要的硬件和軟件的最低標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范。n規(guī)定了多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備和操作系統(tǒng)等的量化指標(biāo)。n制定了高于MPC標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)部件的升級(jí)規(guī)范。n制定了MPC的三級(jí)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，即MPC1、MPC2和MPC3。7.2.3 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成n 多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)具有五個(gè)技術(shù)特點(diǎn)：n具有光盤驅(qū)動(dòng)器。n具有對(duì)包括聲音在內(nèi)的活動(dòng)圖像處理、存儲(chǔ)和顯示的能力。n輸入手段豐富多彩，輸入出種類多、質(zhì)量高。n解決

49、了在時(shí)間上緊密相關(guān)的數(shù)字信號(hào)的同步問(wèn)題。n具有豐富的軟件資源，可以滿足多媒體素材的處理以及程序的編制需求。7.2.3 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成n MPC的基本配置 多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)（MPC）的基本硬件結(jié)構(gòu)可以分為七個(gè)部分：n至少有一個(gè)功能強(qiáng)大、速度快的中央處理器（CPU）。n可管理、控制各種接口與設(shè)備的配置。n具有一定容量（盡可能大）的存儲(chǔ)空間。n高分辨率顯示接口與設(shè)備。n可處理音響的接口與設(shè)備。n可處理圖像的接口設(shè)備。n可存放大量數(shù)據(jù)的配置等。7.2.3 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成n MPC的擴(kuò)充配置包括如下幾個(gè)方面 n光盤驅(qū)動(dòng)器：包括CD-ROM驅(qū)動(dòng)器

50、、可讀寫的光盤驅(qū)動(dòng)器（CD-RW)等。n聲卡：用于連接外部的音頻輸入輸出設(shè)備，主要包括話筒、音頻播放設(shè)備、MIDI合成器、耳機(jī)、揚(yáng)聲器等。n視頻卡：是一種專門用于對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理的設(shè)備，包括視頻捕捉卡、視頻轉(zhuǎn)換卡、視頻壓縮卡和視頻合成卡等，其功能是用于連接攝像機(jī)、錄像機(jī)、TV等設(shè)備。n圖形加速卡：圖文并茂的多媒體表現(xiàn)需要分辨率高，而且同屏顯示色彩豐富的顯示卡的支持，同時(shí)還要求具有Windows的顯示驅(qū)動(dòng)程序，并在Windows下的像素運(yùn)算速度要快。n交互控制接口：它是用來(lái)連接觸摸屏、鼠標(biāo)、光筆等人機(jī)交互設(shè)備的n網(wǎng)絡(luò)接口：是實(shí)現(xiàn)多媒體通信的重要MPC擴(kuò)充部件。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口相接的設(shè)備包括視頻

51、電話機(jī)、傳真機(jī)、LAN和ISDN等。7.2.3 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成n（2）多媒體外部設(shè)備接口卡 多媒體外部設(shè)備接口卡指的是插接在計(jì)算機(jī)上的與音頻、視頻相關(guān)的采集卡。常用的有聲卡、視頻壓縮卡、VGA/TV轉(zhuǎn)換卡、視頻捕捉卡、視頻播放卡和光盤接口卡等。n（3）多媒體外部設(shè)備 多媒體外部設(shè)備十分豐富，按功能可以分為音頻設(shè)備、視頻/圖像設(shè)備、人機(jī)交互設(shè)備和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備四類：n 音頻設(shè)備n 視頻/圖像設(shè)備n 人機(jī)交互設(shè)備n 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備7.2.3 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成n2多媒體計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng) 多媒體軟件系統(tǒng)按功能可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。n 系統(tǒng)

52、軟件 多媒體系統(tǒng)軟件主要包括多媒體操作系統(tǒng)、多媒體外部設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件和驅(qū)動(dòng)器接口程序、媒體素材制作軟件、多媒體創(chuàng)作工具與開發(fā)環(huán)境等。系統(tǒng)軟件是多媒體系統(tǒng)的核心，它不僅具有綜合管理和使用各種媒體，還具有控制多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行媒體的傳輸和處理的能力。n 應(yīng)用軟件 應(yīng)用軟件是在多媒體硬件平臺(tái)上設(shè)計(jì)開發(fā)的面向應(yīng)用領(lǐng)域的軟件系統(tǒng)，通常由多媒體應(yīng)用專家和多媒體軟件開發(fā)人員共同完成。這些軟件廣泛地應(yīng)用于教育、電子圖書、視頻會(huì)議、影視特技、動(dòng)畫制作等。7.3 計(jì)算機(jī)病毒及其防治計(jì)算機(jī)病毒及其防治7.3.1 有關(guān)病毒的概念有關(guān)病毒的概念n1病毒的起源n1977年，一位美國(guó)科普作家托J雷恩推出轟動(dòng)一時(shí)的科幻小說(shuō)Adol

53、escence of PI。雷恩在小說(shuō)中構(gòu)思了一種能夠自我復(fù)制、利用信息通道傳播的計(jì)算機(jī)程序，并稱之為計(jì)算機(jī)病毒（簡(jiǎn)稱病毒）。n1986年巴基斯坦智囊病毒（Pakstani Brain）在全球廣為流行。n1988年，美國(guó)康乃爾大學(xué)研究生羅伯特莫里斯（RobbetTMorris）編制了一個(gè)蠕蟲程序（Tap worm）。該程序侵入了美國(guó)重要的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)Internet，并感染了6000多臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)，蠕蟲程序無(wú)限制地繁殖自身，搶占了大量的時(shí)間和空間資源，使許多系統(tǒng)被迫停機(jī)，造成了至少6000萬(wàn)美元的損失。這一事件使病毒的危害為大眾所知。n從1986年發(fā)現(xiàn)的第一例PC機(jī)上的病毒巴基斯坦智囊病毒開始

54、，隨著微型計(jì)算機(jī)的普及，病毒在全球不斷蔓延。在1989年1月時(shí)，病毒不足100種，現(xiàn)在，全世界發(fā)現(xiàn)的病毒種類超過(guò)數(shù)萬(wàn)種。全球病毒數(shù)量在以每月數(shù)百種左右的速度在不斷增加。7.3.1 有關(guān)病毒的概念有關(guān)病毒的概念n2病毒的定義 計(jì)算機(jī)病毒的定義有很多種，在中華人民共和國(guó)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)安全保護(hù)條例中給出的定義是：“計(jì)算機(jī)病毒，是指編制或者在計(jì)算機(jī)程序中插入的破壞計(jì)算機(jī)功能或者毀壞數(shù)據(jù)，影響計(jì)算機(jī)使用，并能自我復(fù)制的一組計(jì)算機(jī)指令或者程序代碼”。計(jì)算機(jī)病毒的本質(zhì)是一組計(jì)算機(jī)的指令或者程序代碼。7.3.1 有關(guān)病毒的概念有關(guān)病毒的概念n3病毒的特點(diǎn)n計(jì)算機(jī)病毒像生物病毒一樣具有傳染性，只不過(guò)計(jì)算機(jī)病毒是

55、在滿足一定條件時(shí)被激活，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部到處傳染，產(chǎn)生極大的危害性。病毒具有以下的幾個(gè)特點(diǎn)：n（1）傳染性 傳染性是指計(jì)算機(jī)病毒具有把自身的拷貝傳染給其它程序的特性。n（2）破壞性 破壞性是指計(jì)算機(jī)病毒具有破壞文件或數(shù)據(jù)、擾亂系統(tǒng)正常工作的特性。n（3）潛伏性 病毒侵入系統(tǒng)后，可能很長(zhǎng)一段時(shí)間都不會(huì)發(fā)作，往往有一段潛伏期，我們把病毒的這種特性稱作潛伏性。n（4）隱蔽性 每一種計(jì)算機(jī)病毒都寄生在一個(gè)合法的程序中，常常使用嵌入的方法隱蔽在其它程序中，不易被人發(fā)覺(jué)。7.3.1 有關(guān)病毒的概念有關(guān)病毒的概念n4病毒的種類 目前計(jì)算機(jī)病毒共有幾萬(wàn)種，并且新病毒在不斷的產(chǎn)生。計(jì)算機(jī)病毒大致可以分為以下5類。n

56、（1）文件型病毒 也稱為外殼病毒，該類型病毒感染計(jì)算機(jī)內(nèi)的執(zhí)行文件，運(yùn)行帶毒文件時(shí)被激活。n（2）引導(dǎo)型病毒 該類型病毒感染計(jì)算機(jī)的引導(dǎo)系統(tǒng)（主引導(dǎo)區(qū)或系統(tǒng)引導(dǎo)區(qū)），當(dāng)計(jì)算機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí)被激活。n（3）宏病毒 該類型的病毒感染W(wǎng)ord文檔和Excel文檔，用VBA語(yǔ)言編寫，在打開帶毒的文檔時(shí)被激活。n（4）腳本型病毒 該類型病毒感染VBS、HTML和腳本文件，用VB Scrip語(yǔ)言編寫，通過(guò)電子郵件、網(wǎng)頁(yè)等傳播。n（5）蠕蟲病毒 該類型病毒會(huì)自動(dòng)搜索本地網(wǎng)絡(luò)上的系統(tǒng)或Internet上郵件地址，發(fā)送病毒程序或帶病毒的郵件。7.3.1 有關(guān)病毒的概念有關(guān)病毒的概念n5什么是“黑客”？ “黑客”（H

57、acker）在計(jì)算機(jī)病毒出現(xiàn)之前就已經(jīng)存在。最早的“黑客”是指那些對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)部細(xì)節(jié)了如指掌、無(wú)所不知的人，是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的主要力量。這些人具有豐富的計(jì)算機(jī)知識(shí)，不僅求知欲很強(qiáng)，而且還有高超的編程能力。 現(xiàn)在“黑客”是指利用通訊軟件，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)非法進(jìn)入他人的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，獲取或篡改各種數(shù)據(jù)，危害信息安全的入侵者或入侵行為。 “黑客”的行為直接威脅著政府、軍隊(duì)、金融、電信、交通等各領(lǐng)域。商業(yè)機(jī)密被竊取、金融數(shù)據(jù)被篡改和軍事情報(bào)被泄露等等，都嚴(yán)重干擾經(jīng)濟(jì)建設(shè)并危及國(guó)家的安全。目前在互連網(wǎng)上已發(fā)現(xiàn)NetBus和Backdoor等十幾種“黑客”程序。 7.3.2 計(jì)算機(jī)病毒的防治計(jì)算機(jī)病毒的防治n1計(jì)算機(jī)

58、病毒的傳播途徑 計(jì)算機(jī)病毒傳播的一般途徑有以下4種：n（1）使用已感染病毒的機(jī)器n（2）使用已感染病毒的軟盤等磁介質(zhì)n（3）通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的電子通信，如拷貝文件、訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)、程序時(shí)，病毒也會(huì)得以傳播n（4）使用盜版光盤7.3.2 計(jì)算機(jī)病毒的防治計(jì)算機(jī)病毒的防治n2預(yù)防計(jì)算機(jī)病毒的一般方法 對(duì)付計(jì)算機(jī)病毒，應(yīng)以預(yù)防為主，常見(jiàn)的預(yù)防措施如下：n（1）盡量不使用來(lái)歷不明的軟盤、光盤和非法軟件。不要玩來(lái)歷不明的游戲。n（2）將不需再寫入數(shù)據(jù)的軟盤都應(yīng)加上寫保護(hù)。n（3）重要的文件要經(jīng)常備份。n（4）盡量不用軟盤啟動(dòng)計(jì)算機(jī)。n（5）數(shù)據(jù)文件和系統(tǒng)文件要分開存放。n（6）不打開不知底細(xì)的網(wǎng)站。n

59、（7）不打開來(lái)路不明的文檔文件和來(lái)路不明的電子郵件。n（8）使用外來(lái)的程序或文件時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行查毒再使用。n（9）安裝殺毒軟件，啟動(dòng)病毒監(jiān)控功能，病毒庫(kù)要經(jīng)常更新。7.3.2 計(jì)算機(jī)病毒的防治計(jì)算機(jī)病毒的防治n3病毒的初步識(shí)別 檢查病毒可以從以下幾方面著手：n（1）系統(tǒng)啟動(dòng)或運(yùn)行速度無(wú)故明顯變慢或無(wú)故死機(jī)現(xiàn)象增多。n（2）系統(tǒng)的某些文件無(wú)故不能正常運(yùn)行。n（3）不該常駐的程序占用內(nèi)存或可用內(nèi)存無(wú)故減少。n（4）某些文件的長(zhǎng)度被改變。n（5）磁盤出現(xiàn)異常文件，文件莫名其妙地消失。n（6）喇叭出現(xiàn)異常聲響。n（7）用戶未對(duì)磁盤讀寫，卻觀察到磁盤指示燈亮。n（8）對(duì)磁盤的訪問(wèn)時(shí)間比平時(shí)長(zhǎng)。n（9）屏幕

60、上有規(guī)律地出現(xiàn)異常畫面和信息，如小球、雪花、提示語(yǔ)等。n（10）磁盤空間變小或出現(xiàn)許多壞簇。n（11）打印機(jī)或通訊端口異常。7.3.2 計(jì)算機(jī)病毒的防治計(jì)算機(jī)病毒的防治n4病毒的清除n可以通過(guò)防計(jì)算機(jī)病毒的軟件來(lái)檢測(cè)和清除病毒。n防病毒軟件主要有以下幾種類型：n一是檢測(cè)病毒軟件n二是清除病毒軟件n三是預(yù)防病毒軟件n反病毒軟件的基本功能是檢查文件、發(fā)現(xiàn)病毒、提出警告和清除病毒。檢測(cè)病毒程序采用的是特征掃描法，根據(jù)已知病毒的特征代碼來(lái)確定病毒的存在與否，能用來(lái)檢測(cè)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的病毒；采用虛擬機(jī)技術(shù)和啟發(fā)式掃描方式來(lái)檢測(cè)未知病毒和變形病毒。7.3.2 計(jì)算機(jī)病毒的防治計(jì)算機(jī)病毒的防治n反病毒軟件的使用也