大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第3版）PPT完整全套教學(xué)課件

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第1章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第2章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)第3章計(jì)算機(jī)中信息的表示與存儲(chǔ)第4章中文操作系統(tǒng)Windows7第5章文字處理軟件Word2010第7章演示文稿制作軟件PowerPoint第8章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第9章網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用第1章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)計(jì)算機(jī)在日常生活與科學(xué)研究中發(fā)揮著越來越重要的作用。本章將學(xué)習(xí)有關(guān)計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段、計(jì)算機(jī)的分類、計(jì)算機(jī)安全使用及計(jì)算機(jī)病毒方面的基礎(chǔ)知識(shí)。本章學(xué)習(xí)內(nèi)容1.1計(jì)算機(jī)概述1.2計(jì)算機(jī)安全使用知識(shí)1.3計(jì)算機(jī)病毒1.1計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)是一種能夠存儲(chǔ)程序，并能按照程序自動(dòng)、高速、精確地進(jìn)行大量計(jì)算和信息處理的電子機(jī)器?？萍嫉倪M(jìn)步促使計(jì)算機(jī)產(chǎn)生和迅速發(fā)展，而計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展又反過來促使科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)水平的提高。1.1.1計(jì)算機(jī)的誕生目前，人們公認(rèn)的第一臺(tái)計(jì)算機(jī)是在1946年2月由美國賓夕法尼亞大學(xué)莫爾學(xué)院研制成功的ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator)，即電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)。第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC1.1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程第一代——電子管計(jì)算機(jī)(1949年—1957年)第二代——晶體管計(jì)算機(jī)(1958年—1964年)第三代——集成電路計(jì)算機(jī)(1965年—1970年)第四代——大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)(1970年至今)年代器件第一代

1946—1957年第二代

1958—1964年第三代

1965—1970年第四代

1970年至今電子器件電子管晶體管中、小規(guī)模集成電路大規(guī)模和超大

規(guī)模集成電路主存儲(chǔ)器陰極射線管或汞延遲磁芯、磁鼓磁芯、磁鼓、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器半導(dǎo)體存儲(chǔ)器外部輔助存儲(chǔ)器紙帶、卡片磁帶、磁鼓磁帶、磁鼓、磁盤磁帶、磁盤、光盤處理方式機(jī)器語言

匯編語言監(jiān)控程序

連續(xù)處理作業(yè)

高級(jí)語言程序多道程序

實(shí)時(shí)處理實(shí)時(shí)、分時(shí)處理

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)運(yùn)算速度5千～3萬次/秒幾十萬～百萬次/秒百萬～幾百萬次/秒幾百萬～千億次/秒表

計(jì)算機(jī)發(fā)展階段示意表1.1.3計(jì)算機(jī)的分類與應(yīng)用1.計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的種類很多，從不同角度對(duì)計(jì)算機(jī)有不同的分類方法，根據(jù)計(jì)算機(jī)的處理數(shù)據(jù)方式、使用范圍、規(guī)模和處理能力等不同角度可做如下分類。(1)按計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的方式分類按計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的方式可以分為數(shù)字計(jì)算機(jī)(DigitalComputer)、模擬計(jì)算機(jī)(AnalogComputer)和數(shù)字模擬混合計(jì)算機(jī)(HybridComputer)3類。(2)按計(jì)算機(jī)使用范圍分類按計(jì)算機(jī)使用范圍可分為通用計(jì)算機(jī)(GeneralPurposeComputer)和專用計(jì)算機(jī)(SpecialPurposeComputer)兩類。(3)按計(jì)算機(jī)的規(guī)模和處理能力分類規(guī)模和處理能力主要是指計(jì)算機(jī)的體積、字長、運(yùn)算速度、存儲(chǔ)容量、外部設(shè)備、輸入和輸出能力等主要技術(shù)指標(biāo)，大體上可分為巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)、工作站和服務(wù)器等幾類。2.計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，應(yīng)用水平越來越高，已經(jīng)滲透到各行各業(yè)，正在改變著人們傳統(tǒng)的工作、學(xué)習(xí)和生活方式，推動(dòng)著人類社會(huì)的不斷發(fā)展。概括起來，主要包括以下幾個(gè)方面。(1)科學(xué)計(jì)算(2)數(shù)據(jù)處理(3)過程控制(4)人工智能(5)計(jì)算機(jī)輔助工程(6)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用1.1.4計(jì)算機(jī)未來發(fā)展趨勢(shì)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及軟件業(yè)的發(fā)展，使計(jì)算機(jī)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)代。目前，計(jì)算機(jī)正向巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的方向發(fā)展。1.功能巨型化2.體積微型化3.資源網(wǎng)絡(luò)化4.處理智能化1.1.5計(jì)算機(jī)新熱點(diǎn)云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)式，全球的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)正在經(jīng)歷著深刻的變革。1.云計(jì)算云計(jì)算將計(jì)算任務(wù)分布在大量分布式計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上（并非本基計(jì)算機(jī)），使用各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算能力、存儲(chǔ)空間和服務(wù)信息。云計(jì)算之所以稱之為“云”，主要原因是它在某些方面具有云的特征。比如，云可大可小、可動(dòng)態(tài)伸縮、邊界模糊。而且云在空中的位置飄忽不定，雖然無法確定它的具體位置，但是它確實(shí)存在某處。所以可以借用云的這些特點(diǎn)來形容云計(jì)算中服務(wù)能力和信息資源的伸縮性，以及后臺(tái)服務(wù)設(shè)施位置的透明性。2.移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)(MobileInternet,簡(jiǎn)稱MI)，是指將智能移動(dòng)終端和互聯(lián)網(wǎng)兩者結(jié)合起來成為一體。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)、平臺(tái)、商業(yè)模式和應(yīng)用與移動(dòng)通信技術(shù)結(jié)合并實(shí)踐的活動(dòng)的總稱。3.物聯(lián)網(wǎng)1999年，美國MITAuto-ID中心提出了物聯(lián)網(wǎng)（InternetofThings）的概念：“通過射頻識(shí)別（RFID）(RFID+互聯(lián)網(wǎng)）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。4.大數(shù)據(jù)目前，人們對(duì)大數(shù)據(jù)還沒有一個(gè)準(zhǔn)確的定義，大數(shù)據(jù)是一個(gè)正在形成的、發(fā)展中的階段性概念，一般從四個(gè)方面的特征來理解其內(nèi)容。即數(shù)量（Volume）、多樣性（Variety）、速度（Velocity）和真實(shí)性（Veracity），簡(jiǎn)稱4V特征。1.2計(jì)算機(jī)安全使用知識(shí)隨著計(jì)算機(jī)的日益發(fā)展和普及，計(jì)算機(jī)安全問題受到越來越多的重視。計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的拓展要求人們必須利用加密和入侵檢測(cè)等措施使計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)和相關(guān)的個(gè)人權(quán)利受到保護(hù)；同時(shí)，計(jì)算機(jī)本身同樣需要保護(hù)，以避免自然災(zāi)害、偷竊、破壞的行為發(fā)生。計(jì)算機(jī)安全防衛(wèi)無論對(duì)個(gè)人用戶還是企業(yè)用戶來說，都非常重要。1.2.1信息安全1.計(jì)算機(jī)信息安全國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（InternationalOrganizationforStandardization）將信息安全定義為"為數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)所采取的技術(shù)和管理的安全保護(hù)，保護(hù)計(jì)算機(jī)硬件、軟件、數(shù)據(jù)不因偶然的或惡意的原因而遭到破壞、更改、顯露。"我國公安部計(jì)算機(jī)管理監(jiān)察司將信息安全定義為“計(jì)算機(jī)安全是指計(jì)算機(jī)資產(chǎn)安全，即計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)資源和信息資源不受自然和人為有害因素的威脅和危害”?？梢?，計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)安全的范疇主要包括：實(shí)體安全、信息安全、運(yùn)行安全和人員安全。2.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)面臨的安全問題（1）物理安全（2）計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)故障（3）對(duì)計(jì)算機(jī)信息的攻擊（4）其他的不安全因素1.2.2計(jì)算機(jī)黑客1.什么是計(jì)算機(jī)黑客黑客(Hacker)一般指的是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的非法入侵者，他們大都是程序員，對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)非常精通，了解系統(tǒng)的漏洞及其原因所在，喜歡非法闖入并以此作為一種智力挑戰(zhàn)而沉醉其中。有些黑客僅僅是為了驗(yàn)證自己的能力而非法闖入，并不一定會(huì)對(duì)信息系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)產(chǎn)生破壞作用，但也有很多黑客非法闖入是為了竊取機(jī)密的信息、盜用系統(tǒng)資源或出于報(bào)復(fù)心理而惡意毀壞某個(gè)信息系統(tǒng)等。為了盡可能地避免受到黑客的攻擊，我們有必要先了解黑客常用的攻擊手段和方法，然后才能有針對(duì)性地進(jìn)行預(yù)防。2.黑客攻擊的步驟一般來說，黑客對(duì)用戶計(jì)算機(jī)進(jìn)行攻擊的步驟大致相同，主要包括以下幾步。(1)掃描漏洞(2)試探漏洞(3)取得權(quán)限與提升權(quán)限(4)木馬入侵(5)建立后門與清理痕跡3.防止黑客攻擊的方法防止黑客攻擊最基本的方法有以下幾種。(1)不要使用簡(jiǎn)單的密碼(2)定期給操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件升級(jí)補(bǔ)丁(3)安裝防火墻和殺毒軟件，并保持病毒庫更新到最新狀態(tài)(4)做好IE瀏覽器的安全設(shè)置(5)不要輕易訪問不知名的網(wǎng)站或運(yùn)行從其下載的軟件(6)不要輕易打開或運(yùn)行電子郵件中的附件(7)盡可能禁止文件共享1.2.3計(jì)算機(jī)犯罪計(jì)算機(jī)犯罪是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與普及而產(chǎn)生的一種新型犯罪。它是指行為人利用計(jì)算機(jī)操作所實(shí)施的危害計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)(包括內(nèi)存數(shù)據(jù)和程序)安全和其他嚴(yán)重危害社會(huì)的犯罪行為?？砂▋煞N形式：一種是以計(jì)算機(jī)為犯罪工具而進(jìn)行的犯罪，如利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行金融詐騙、盜竊、貪污、挪用等犯罪；另一種是以計(jì)算機(jī)為破壞對(duì)象而實(shí)施的犯罪，如非法侵入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)罪、破壞計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)罪等犯罪行為。1.計(jì)算機(jī)犯罪的類型主要包括：①非法入侵計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)；②利用計(jì)算機(jī)實(shí)施貪污、盜竊、詐騙和金融犯罪等活動(dòng)；③利用計(jì)算機(jī)傳播反動(dòng)和色情等有害信息；④知識(shí)產(chǎn)權(quán)的侵犯；⑤網(wǎng)上經(jīng)濟(jì)詐騙；⑥網(wǎng)上誹謗，個(gè)人隱私和權(quán)益遭受侵犯；⑦利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行暴力犯罪；⑧破壞計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(如病毒危害等)。2.計(jì)算機(jī)犯罪的手段主要包括：①數(shù)據(jù)欺騙；②特洛伊木馬；③香腸術(shù)；④邏輯炸彈；⑤陷阱術(shù)；⑥寄生術(shù)；⑦超級(jí)沖殺；⑧異步攻擊；⑨廢品利用；⑩偽造證件。1.2.4漏洞與補(bǔ)丁程序1.漏洞漏洞（Bug）是指設(shè)計(jì)應(yīng)用程序或者操作系統(tǒng)時(shí)，因考慮不周全而存在著弱點(diǎn)或缺陷，從而導(dǎo)致應(yīng)用程序或者操作系統(tǒng)遇到一個(gè)看似合理、而實(shí)際上無法處理的問題時(shí)引發(fā)的不可預(yù)見的錯(cuò)誤。漏洞通常會(huì)導(dǎo)致兩種問題：一種是因漏洞產(chǎn)生的應(yīng)用程序或系統(tǒng)癱瘓、文件丟失等給用戶帶來使用上的不便；另外這些缺陷、錯(cuò)誤或不合理之處可能會(huì)被惡意用戶利用，如黑客的入侵，導(dǎo)致用戶數(shù)據(jù)被篡改、重要資料被竊取，造成無法挽回的信息泄露。2.補(bǔ)丁程序一般來說，程序或多或少的都存在著漏洞，程序越復(fù)雜，存在漏洞的可能性就越大。當(dāng)程序的漏洞被發(fā)現(xiàn)之后，程序的開發(fā)人員會(huì)通過升級(jí)的方式，對(duì)漏洞進(jìn)行修復(fù)，這些用來修復(fù)程序漏洞的升級(jí)包稱為漏洞的補(bǔ)丁程序（Patch）。1.2.5防火墻1.防火墻的定義防火墻原指古人在房屋之間修建的一道墻，這道墻可以防止火災(zāi)發(fā)生的時(shí)候蔓延到別的房屋。網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)中的防火墻則是一道位于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或計(jì)算機(jī)與外部網(wǎng)絡(luò)之間的屏障，實(shí)質(zhì)就是一個(gè)軟件或者是軟件與硬件設(shè)備的組合。用戶通過設(shè)置防火墻提供的應(yīng)用程序和服務(wù)以及端口訪問規(guī)則，達(dá)到過濾進(jìn)出內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或計(jì)算機(jī)的不安全訪問，從而提高網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全性和可靠性。2.防火墻的功能防火墻用于監(jiān)控進(jìn)出內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或計(jì)算機(jī)的信息，保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或計(jì)算機(jī)的信息不被非授權(quán)訪問、非法竊取或破壞，并記錄了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或計(jì)算機(jī)與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的安全日志，如通信發(fā)生的時(shí)間和允許通過的數(shù)據(jù)包和被過濾的數(shù)據(jù)包信息等，還可以限制內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)用戶訪問某些特殊站點(diǎn)，防止內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的重要數(shù)據(jù)外泄等。3.防火墻的類型按照使用對(duì)象的不同可分為個(gè)人防火墻和企業(yè)防火墻。(1)個(gè)人防火墻個(gè)人防火墻一般就是一個(gè)軟件，用戶安裝好防火墻軟件以后再進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的訪問規(guī)則的設(shè)置即可實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，只允許正常的網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)進(jìn)出計(jì)算機(jī)，而將非授權(quán)訪問拒絕。3.防火墻的類型按照使用對(duì)象的不同可分為個(gè)人防火墻和企業(yè)防火墻。(2)企業(yè)防火墻企業(yè)防火墻一般是軟件與硬件設(shè)備的組合，大多數(shù)防火墻產(chǎn)品都是把防火墻的功能集成在路由器或網(wǎng)關(guān)等設(shè)備中，將防火墻置于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)之間。4.個(gè)人防火墻應(yīng)用舉例——Windows防火墻在WindowsXP操作系統(tǒng)中自帶了一個(gè)Windows防火墻，用于阻止未授權(quán)用戶通過Internet或網(wǎng)絡(luò)訪問用戶計(jì)算機(jī)，從而幫助保護(hù)用戶的計(jì)算機(jī)。(1)Windows防火墻的作用在WindowsXP的SP3版本中，Windows防火墻默認(rèn)處于啟用狀態(tài)，時(shí)刻監(jiān)控計(jì)算機(jī)的通信信息。Windows防火墻的主要作用如下：①阻止從Internet或網(wǎng)絡(luò)傳入的“未經(jīng)允許”的嘗試連接。②允許某些應(yīng)用程序訪問外部網(wǎng)絡(luò)并設(shè)置訪問的范圍。③開放某些端口，允許外部網(wǎng)絡(luò)通過這些端口進(jìn)行通信。雖然防火墻可以保護(hù)用戶計(jì)算機(jī)不被非法授權(quán)訪問，但是防火墻的功能還是有限的。能做到不能做到阻止計(jì)算機(jī)病毒和蠕蟲到達(dá)用戶的計(jì)算機(jī)檢測(cè)計(jì)算機(jī)是否感染了病毒或清除已有病毒請(qǐng)求用戶的允許，以阻止或取消阻止某些連接請(qǐng)求阻止用戶打開帶有危險(xiǎn)附件的電子郵件創(chuàng)建安全日志，記錄對(duì)計(jì)算機(jī)的成功連接嘗試和不成功的連接嘗試阻止垃圾郵件或未經(jīng)請(qǐng)求的電子郵件表Windows防火墻的功能(2)Windows防火墻的設(shè)置打開“控制面板”中的“Windows防火墻”，在“Windows防火墻”對(duì)話框的“常規(guī)”選項(xiàng)卡中可以啟用或關(guān)閉防火墻。切換到“例外”選項(xiàng)卡，列出了當(dāng)前系統(tǒng)允許進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接訪問的應(yīng)用程序，單擊“編輯”按鈕可以對(duì)該應(yīng)用程序允許的網(wǎng)絡(luò)訪問地址范圍進(jìn)行修改。單擊“添加程序”或“添加端口”按鈕則可以設(shè)置其他應(yīng)用程序或端口的限制訪問規(guī)則。1.3計(jì)算機(jī)病毒在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)日益普及的今天，幾乎所有的計(jì)算機(jī)用戶都受到過計(jì)算機(jī)病毒的侵害。有時(shí)，計(jì)算機(jī)病毒會(huì)對(duì)人們的日常工作造成很大的影響，因此，了解計(jì)算機(jī)病毒特征，學(xué)會(huì)如何預(yù)防、消滅計(jì)算機(jī)病毒是非常必要的。1.3.1計(jì)算機(jī)病毒的概念計(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)功能或者損壞數(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)指令或程序代碼。1.3.2計(jì)算機(jī)病毒的特點(diǎn)及分類1.計(jì)算機(jī)病毒的特點(diǎn)計(jì)算機(jī)病毒具有生物病毒的某些特性，如破壞性、傳染性、潛伏性、寄生性；同時(shí)還具有其自身獨(dú)有的性質(zhì)，如可觸發(fā)性和不可預(yù)見性等。2.計(jì)算機(jī)病毒的分類計(jì)算機(jī)病毒種類繁多，根據(jù)其特點(diǎn)不同，可按不同的準(zhǔn)則進(jìn)行分類。(1)按病毒的破壞能力，可分為良性病毒和惡性病毒。(2)按病毒的傳染方式，可分為磁盤引導(dǎo)區(qū)傳染的病毒、操作系統(tǒng)文件傳染的病毒和一般應(yīng)用程序傳染的病毒。(3)按病毒程序特有的算法，可分為伴隨型病毒、蠕蟲病毒、特洛伊木馬、寄生型病毒等。1.3.3計(jì)算機(jī)病毒的癥狀計(jì)算機(jī)感染病毒的常見癥狀(1)文件大小無故增加；(2)磁盤空間或內(nèi)存空間無故變小；(3)文件的日期/時(shí)間值被修改(用戶自己并沒有修改)；(4)感染病毒后的可執(zhí)行文件的長度通常會(huì)明顯增加；(5)正常情況下可以運(yùn)行的程序卻突然因RAM區(qū)不足而不能裝入；(6)程序加載時(shí)間或程序執(zhí)行時(shí)間比正常時(shí)的明顯變長；(7)驅(qū)動(dòng)器無故亮燈現(xiàn)象；(8)磁盤的壞簇?cái)?shù)增加；(9)計(jì)算機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象或不能正常啟動(dòng)；(10)顯示器上經(jīng)常出現(xiàn)一些莫名其妙的信息或異?，F(xiàn)象；(11)程序執(zhí)行時(shí)間明顯變長。1.計(jì)算機(jī)病毒的預(yù)防預(yù)防病毒首先要在思想上重視，加強(qiáng)管理，防止病毒的入侵。一般來說，可采取下列措施：(1)及時(shí)下載、安裝最新操作系統(tǒng)安全漏洞補(bǔ)?。?2)安裝防火墻軟件和殺毒軟件，并定期對(duì)其進(jìn)行升級(jí)；(3)及時(shí)取消不必要的共享目錄；(4)不運(yùn)行來路不明的軟件；(5)不使用來路不明的軟盤、光盤和可移動(dòng)磁盤。如要必須使用，則先使用殺毒軟件查殺病毒；(6)慎重對(duì)待垃圾郵件、慎用網(wǎng)上下載；1.3.4計(jì)算機(jī)病毒的預(yù)防與清除(7)上網(wǎng)瀏覽時(shí)，開啟殺毒軟件的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，不隨便單擊不安全陌生網(wǎng)站，避免訪問非法網(wǎng)站；(8)定期使用殺毒軟件對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行全面查殺病毒；(9)定期對(duì)計(jì)算機(jī)硬盤數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，一旦系統(tǒng)被病毒破壞，可以短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)。2.計(jì)算機(jī)病毒的清除一般來說，計(jì)算機(jī)如果被病毒感染，應(yīng)該立即清除掉。通常采用人工處理和反病毒軟件清除兩種方法。人工的方法主要有格式化磁盤、刪除被感染的文件或者是覆蓋被病毒感染的文件。運(yùn)用反病毒軟件清除病毒是較經(jīng)濟(jì)、省時(shí)省力的方法。(2)計(jì)算機(jī)病毒的查殺病毒的檢測(cè)和清除主要是靠殺毒軟件來完成。目前市面上的殺毒軟件種類很多，例如瑞星殺毒軟件、江民KV2010、金山毒霸、卡巴斯基、NortonAntiVirus等，這些殺毒軟件功能強(qiáng)大、界面友好，并且廠商的技術(shù)支持完善，可以及時(shí)下載升級(jí)包更新病毒信息庫，以檢測(cè)和清除層出不窮的新病毒。通常，殺毒軟件可以對(duì)U盤、硬盤、光盤、內(nèi)存、引導(dǎo)區(qū)、郵件等進(jìn)行病毒掃描，及時(shí)刪除檢測(cè)到的病毒，對(duì)暫時(shí)無法刪除的病毒文件進(jìn)行隔離。同時(shí)，殺毒軟件提供了病毒防火墻，用于抵御通過網(wǎng)絡(luò)傳播的病毒的入侵。1.3.5反病毒軟件的介紹

下面將對(duì)當(dāng)今主流的殺毒軟件進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。①卡巴斯基殺毒軟件卡巴斯基反病毒軟件被專業(yè)評(píng)測(cè)機(jī)構(gòu)譽(yù)為病毒防護(hù)的最佳產(chǎn)品。該軟件的使用客戶遍布全球，包括空中客車公司、英國BBC公司和法國電信公司等。②瑞星殺毒軟件瑞星殺毒軟件是北京瑞星科技股份有限公司的產(chǎn)品，是中國最早的計(jì)算機(jī)反病毒標(biāo)志。該軟件殺毒能力強(qiáng)，內(nèi)含多種系統(tǒng)工具，功能強(qiáng)大，并于2011年3月18日宣布面向個(gè)人用戶的殺毒軟件產(chǎn)品全面、永久免費(fèi)。瑞星殺毒軟件最新免費(fèi)版的主界面如圖1.8所示。360殺毒軟件是360安全中心出品的一款免費(fèi)的云安全殺毒軟件。該軟件運(yùn)行速度快，有“快速掃描”、“全盤掃描”和“自定義掃描”3種殺毒方式可供選擇，可以第一時(shí)間防御新出現(xiàn)的病毒、木馬。大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第2章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)應(yīng)用已滲透到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。為了更好地使用計(jì)算機(jī)，必須對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有個(gè)全面的了解。通過本章的學(xué)習(xí)需要同學(xué)們掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成和工作原理、硬件組成以及總線及接口及軟件的相關(guān)知識(shí)。本章學(xué)習(xí)內(nèi)容2.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理2.2微型計(jì)算機(jī)的硬件組成2.3微型計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)

2.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)應(yīng)用已滲透到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。為了更好地使用計(jì)算機(jī)，必須對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有個(gè)全面的了解。下面介紹計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成和它的工作原理。2.1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)兩個(gè)部分組成。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)是組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種物理設(shè)備的總稱，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，如CPU、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備等。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)又稱為裸機(jī)，裸機(jī)只能識(shí)別由0、1組成的機(jī)器代碼，沒有軟件系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)幾乎是沒有用的。計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)是指為使計(jì)算機(jī)運(yùn)行和工作而編制的程序和全部文檔的總和。硬件系統(tǒng)的發(fā)展給軟件系統(tǒng)提供了良好的開發(fā)環(huán)境，而軟件系統(tǒng)的發(fā)展又給硬件系統(tǒng)提出了新的要求。2.1.2計(jì)算機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)1.字長字長是計(jì)算機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)，是指計(jì)算機(jī)中每個(gè)字所包含的二進(jìn)制的位數(shù)，由計(jì)算機(jī)CPU的類型所決定。根據(jù)計(jì)算機(jī)的不同，字長有固定字長和可變字長兩種，固定字長即字的長度在任何情況下都不發(fā)生改變。可變字長，是指在一定范圍內(nèi)，字的長度可以發(fā)生變化。計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的速率與一次能進(jìn)行加工的二進(jìn)制的位數(shù)以及運(yùn)行的快慢有關(guān)。對(duì)于相同運(yùn)算速度的計(jì)算機(jī)來說，同等時(shí)間內(nèi)字長長的運(yùn)算速度快。一般來說字長越長，計(jì)算機(jī)一次處理的信息位就越多，精度就越高，要注意字與字長的區(qū)別，字是單位，而字長是指標(biāo)。2.主頻主頻是指計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘頻率，即CPU每秒內(nèi)的平均操作次數(shù)，單位用兆赫茲（MHz）表示。在很大程度上決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度（每秒所能執(zhí)行的指令條數(shù)，MIPS）。3.內(nèi)存容量?jī)?nèi)存容量是指內(nèi)存儲(chǔ)器中能夠存儲(chǔ)信息的總字節(jié)數(shù)，一般以KB、MB為單位。該指標(biāo)直接影響計(jì)算機(jī)的工作能力，內(nèi)存越大，機(jī)器處理信息能力越強(qiáng)。4.存取周期存取周期與存儲(chǔ)器的訪問時(shí)間有關(guān)，存儲(chǔ)器的訪問時(shí)間是指存儲(chǔ)器進(jìn)行一次性讀或?qū)懖僮魉璧臅r(shí)間。存取周期越短，存取的速度越快。5.硬盤性能主要指硬盤的存儲(chǔ)容量和存取速度。6.外設(shè)配置外設(shè)一般指計(jì)算機(jī)根據(jù)實(shí)際需要配置的輸入/輸出設(shè)備，如顯示器、音箱、顯卡等。7.軟件配置包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信軟件、漢字支持軟件及其他各種應(yīng)用軟件。8.運(yùn)算速度運(yùn)算速度是指計(jì)算機(jī)每秒中所能執(zhí)行的指令條數(shù)，一般用MIPS（百萬條指令/秒）為單位。影響計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的因素主要是CPU的主頻和存儲(chǔ)器存取周期。2.1.3計(jì)算機(jī)的工作原理在介紹計(jì)算機(jī)的基本工作原理之前，先說明幾個(gè)相關(guān)的概念。所謂指令，是指揮計(jì)算機(jī)進(jìn)行基本操作的命令，是計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的一組二進(jìn)制編碼。通常一條指令由兩部分組成：第一部分指出應(yīng)該進(jìn)行什么樣的操作，稱為操作碼；第二部分指出參與操作的數(shù)據(jù)本身或該數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的地址。在計(jì)算機(jī)中，可以完成各種操作的指令有很多，計(jì)算機(jī)所能執(zhí)行的全部指令的集合稱為計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。把能夠完成某一任務(wù)的所有指令(或語句)有序地排列起來，就組成程序，即程序是能夠完成某一任務(wù)的指令的有序集合?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)的基本工作原理是存儲(chǔ)程序和程序控制。這一原理是美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮·諾伊曼于1946年提出的，因此，又稱為馮·諾伊曼原理。其主要思想是：(1)計(jì)算機(jī)硬件由5個(gè)基本部分組成：運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。(2)在計(jì)算機(jī)內(nèi)采用二進(jìn)制的編碼方式。(3)程序和數(shù)據(jù)一樣，都存放在存儲(chǔ)器中(即存儲(chǔ)程序)。(4)計(jì)算機(jī)按照程序逐條取出指令加以分析，并執(zhí)行指令規(guī)定的操作(即程序控制)。按照馮·諾伊曼原理構(gòu)造的計(jì)算機(jī)稱為馮·諾伊曼計(jì)算機(jī)，其體系結(jié)構(gòu)稱為馮·諾伊曼體系結(jié)構(gòu)。馮·諾伊曼計(jì)算機(jī)的基本特點(diǎn)如下：(1)程序和數(shù)據(jù)在同一個(gè)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)，二者沒有區(qū)別，指令與數(shù)據(jù)一樣可以送到運(yùn)算器中進(jìn)行運(yùn)算，即由指令組成的程序是可以修改的；(2)存儲(chǔ)器采用按地址訪問的線性結(jié)構(gòu)，每個(gè)單元的大小是一定的；(3)通過執(zhí)行指令直接發(fā)出控制信號(hào)控制計(jì)算機(jī)操作。指令在存儲(chǔ)器中按順序存放，由指令計(jì)算器指明將要執(zhí)行的指令在存儲(chǔ)器中的地址。指令計(jì)算器一般按順序遞增，但執(zhí)行順序也可以隨外界條件的變化而改變；(4)整個(gè)計(jì)算過程以運(yùn)算器為中心，輸入輸出設(shè)備與存儲(chǔ)器間的數(shù)據(jù)傳送都要經(jīng)過運(yùn)算器。2.2微型計(jì)算機(jī)的硬件組成微型計(jì)算機(jī)是發(fā)展最快的一類計(jì)算機(jī)，被廣泛地應(yīng)用在各個(gè)方面。一臺(tái)典型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件，宏觀上可分為主機(jī)箱、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)等幾個(gè)部分，主機(jī)箱內(nèi)部有電源、系統(tǒng)主板、光盤驅(qū)動(dòng)器、硬盤等，系統(tǒng)主板上插有CPU、內(nèi)存和各種適配器。2.2.1主板主板是微型計(jì)算機(jī)的主體。主板上布滿了各種電子元件、插槽、接口等。它為CPU、內(nèi)存和各種功能卡(聲、圖、通信、網(wǎng)絡(luò)、TV、SCSI等)提供安裝插座(槽)；為各種存儲(chǔ)設(shè)備、I/O設(shè)備、多媒體和通信設(shè)備提供接口。芯片組(Chipset)是主板的靈魂，決定了主板的性能和價(jià)格。北橋芯片提供對(duì)CPU的類別和主頻、內(nèi)存的類型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC糾錯(cuò)等支持。南橋芯片則提供對(duì)KBC(鍵盤控制器)、RTC(實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制器)、USB(通用串行總線)、ACPI(高級(jí)能源管理)等的支持。其中北橋芯片起著主導(dǎo)性的作用，也稱為主橋(HostBridge)。(a)南橋芯片(b)北橋芯片2.2.2中央處理器中央處理器(CentralProcessingUnit，CPU)，又稱微處理器。它包括運(yùn)算器和控制器兩個(gè)部件，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心。CPU的主要功能是按照程序給出的指令序列分析指令、執(zhí)行指令，完成對(duì)數(shù)據(jù)的加工處理。計(jì)算機(jī)所發(fā)生的全部動(dòng)作都受CPU的控制?？刂破饔脕韰f(xié)調(diào)和指揮整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作，本身不具有運(yùn)算功能，而是通過讀取各種指令，并對(duì)其進(jìn)行翻譯、分析，然后對(duì)各部件作出相應(yīng)的控制。它主要由指令寄存器、譯碼器、程序計(jì)算器、時(shí)序電路等組成。運(yùn)算器主要完成算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，是對(duì)信息加工和處理的部件，它主要由算術(shù)邏輯部件和寄存器組成。衡量CPU的性能有以下幾個(gè)主要指標(biāo)。(1)主頻(2)內(nèi)部數(shù)據(jù)總線(3)外部數(shù)據(jù)總線(4)地址總線(a)第1代Intel處理器4004(b)Intel486(c)Core2Duo2.2.3存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)的記憶和存儲(chǔ)部件，用來存放信息。對(duì)存儲(chǔ)器而言，容量越大，存取速度越快越好。計(jì)算機(jī)的操作，大量是與存儲(chǔ)器之間交換信息，存儲(chǔ)器的工作速度相對(duì)CPU的運(yùn)算速度要低得多，因此存儲(chǔ)器的工作速度是制約計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度的主要因素之一。目前計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)由各種不同的存儲(chǔ)器組成。通常至少有兩級(jí)存儲(chǔ)器：一個(gè)是包含在計(jì)算機(jī)中的內(nèi)存儲(chǔ)器，它直接和運(yùn)算器、控制器聯(lián)系，容量小，但存取速度快，用于存放那些急需處理的數(shù)據(jù)或正在運(yùn)行的程序；另一個(gè)是外存儲(chǔ)器，它間接和運(yùn)算器、控制器聯(lián)系，存取速度慢，但存取容量大，價(jià)格低廉，用來存放暫時(shí)不用的數(shù)據(jù)。1.內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器又稱為主存儲(chǔ)器，實(shí)質(zhì)上是一組或多組具備數(shù)據(jù)輸入輸出和存儲(chǔ)功能的集成電路。內(nèi)存儲(chǔ)器的主要作用是用來存放計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行時(shí)所需要的數(shù)據(jù)，存放各種輸入、輸出數(shù)據(jù)和中間計(jì)算結(jié)果，以及與外部存儲(chǔ)器交換信息時(shí)作為緩沖。內(nèi)存儲(chǔ)器存取速度較快，由于價(jià)格上的原因，一般容量較小。(1)內(nèi)存儲(chǔ)器的主要技術(shù)指標(biāo)①存儲(chǔ)器容量②讀寫時(shí)間(2)內(nèi)存的分類①只讀存儲(chǔ)器ROM存儲(chǔ)在ROM中的數(shù)據(jù)理論上是永久的，即使在關(guān)機(jī)后保存在ROM中的數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失。因此，ROM中常用于存儲(chǔ)微型機(jī)的重要信息，如主板上的BIOS等。②隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)RAM主要用來存放系統(tǒng)中正在運(yùn)行的程序、數(shù)據(jù)和中間結(jié)果，以及用于與外部設(shè)備的信息交換。它的存儲(chǔ)單元根據(jù)需要可以讀出、也可以寫入，但它只能用于暫時(shí)存放信息，一旦關(guān)閉電源或發(fā)生斷電，其中的數(shù)據(jù)就會(huì)丟失。(a)SDRAM內(nèi)存條(b)DDRSDRAM內(nèi)存條(c)RDRAM內(nèi)存條③高速緩沖存儲(chǔ)器高速緩沖存儲(chǔ)器是位于CPU和主內(nèi)存DRAM之間的規(guī)模較小但速度很高的存儲(chǔ)器，通常由SRAM組成。把在一段時(shí)間內(nèi)一定地址范圍被頻繁訪問的信息集合，成批地從主存中讀到一個(gè)能高速存取的小容量存儲(chǔ)器中存放起來，供程序在這段時(shí)間內(nèi)隨時(shí)采用，而減少或不再去訪問速度較慢的主存，就可以加快程序的運(yùn)行速度。這個(gè)介于CPU和主存之間的高速小容量存儲(chǔ)器就稱之為高速緩沖存儲(chǔ)器，簡(jiǎn)稱Cache。顯然，程序訪問的局部化性質(zhì)是Cache得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。目前，CPU一般設(shè)有一級(jí)緩存(L1Cache)和二級(jí)緩存(L2Cache)。2.外存儲(chǔ)器內(nèi)存由于技術(shù)及價(jià)格上的原因，容量有限，不可能容納所有的系統(tǒng)軟件及各種用戶程序，因此，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都要配置外存儲(chǔ)器。外存儲(chǔ)器又稱為輔助存儲(chǔ)器，它的容量一般都比較大，而且大部分可以移動(dòng)，便于不同計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行信息交流。目前常見的外存儲(chǔ)器有硬盤、光盤以及可移動(dòng)磁盤等。(1)硬盤硬盤(HardDisk)是計(jì)算機(jī)中不可缺少的存儲(chǔ)設(shè)備。由一組大小相同、涂有磁性材料的鋁合金或玻璃片環(huán)繞一個(gè)共同的軸心組成。通常，硬盤盤片和驅(qū)動(dòng)裝置合為一體，盤片完全密封在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)，不可更換。每個(gè)磁盤的表面都裝有一個(gè)讀寫磁頭，在控制器的統(tǒng)一控制下沿著磁盤表面徑向同步移動(dòng)。硬盤的外觀及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。(a)硬盤外形(b)硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)硬盤的結(jié)構(gòu)和軟盤差不多，是由磁道(Tracks)、扇區(qū)(Sectors)、柱面(Cylinders)和磁頭(Heads)組成的。硬盤的性能指標(biāo)：①硬盤容量②硬盤轉(zhuǎn)速③平均尋道時(shí)間④高速緩存⑤硬盤接口類型(2)光盤光盤是近年來迅速發(fā)展的一種輔助存儲(chǔ)器，可以存放各種文字、圖形、圖像、聲音、動(dòng)畫等信息，是多媒體技術(shù)迅速獲得推廣的重要推動(dòng)力之一。光盤系統(tǒng)包括光盤盤片和光盤驅(qū)動(dòng)器，其中光盤盤片由聚碳酸酯注塑而成，表面有大量凸凹，用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息；光盤驅(qū)動(dòng)器通過激光束照射到帶凹坑的光盤上反射光的強(qiáng)弱不同來讀取光盤數(shù)據(jù)。光盤

光盤驅(qū)動(dòng)器(3)可移動(dòng)磁盤目前，一種用半導(dǎo)體集成電路制成的電子盤正在逐漸成為可移動(dòng)外存的主流。這種電子盤又分為U盤和移動(dòng)硬盤兩種，其中，U盤采用閃存(FlashMemory)作為存儲(chǔ)介質(zhì)，可反復(fù)存取數(shù)據(jù)，使用時(shí)只要插入計(jì)算機(jī)中的USB插口即可。另外，移動(dòng)硬盤是通過一個(gè)轉(zhuǎn)接電路把2.5或3.5英寸的硬盤連接到USB接口上，具有容量大、便于攜帶的優(yōu)點(diǎn)，適合大量數(shù)據(jù)的移動(dòng)存儲(chǔ)或備份。(a)U盤(b)移動(dòng)硬盤2.2.4輸入/輸出設(shè)備1.輸入設(shè)備輸入設(shè)備用于將系統(tǒng)文件、用戶程序及文檔、計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序所需的數(shù)據(jù)等信息輸入到計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)設(shè)備中以備使用。常見的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、光筆、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)等。2.輸出設(shè)備輸出設(shè)備是將計(jì)算機(jī)內(nèi)部以二進(jìn)制代碼形式表示的信息轉(zhuǎn)換為用戶所需要并能識(shí)別的形式，如十進(jìn)制數(shù)字、文字、符號(hào)、圖形、圖像、聲音，或者其他系統(tǒng)所能接受的信息形式輸出。在微型機(jī)系統(tǒng)中，主要的輸出系統(tǒng)是顯示器、打印機(jī)和繪圖儀等。(1)顯示器系統(tǒng)顯示器系統(tǒng)是由顯示器和圖形適配器(Graphicsadapter，也稱為圖形卡或顯卡)組成。它們共同決定了圖像輸出的質(zhì)量。(a)CRT顯示器(b)LCD顯示器顯示器的技術(shù)參數(shù)主要有以下幾個(gè)。①顯示模式②點(diǎn)距③刷新頻率④分辨率⑤可視角度⑥帶寬⑦輻射與環(huán)保顯示適配卡簡(jiǎn)稱顯示卡或顯卡，是連接顯示器與主機(jī)的接口電路板。顯卡主要用于圖形數(shù)據(jù)處理、傳輸數(shù)據(jù)給顯示器并控制顯示器的數(shù)據(jù)組織方式。顯示卡的主要性能指標(biāo)包括顯示內(nèi)存的額度大小、支持分辨率、產(chǎn)生的色彩多少、刷新速率以及圖形加速性能等。顯示卡(2)打印機(jī)打印機(jī)是計(jì)算機(jī)的重要輸出設(shè)備之一，可用來打印字符、數(shù)字、圖形和表格等。打印機(jī)的種類很多，按照打印原理，可分為擊打式打印機(jī)和非擊打式打印機(jī)。擊打式打印機(jī)是用機(jī)械方法，使打印針或字符錘擊打色帶，在打印紙上引出字符，其產(chǎn)品主要是針式打印機(jī)。非擊打式打印機(jī)是通過激光、噴墨、熱升華或熱敏等方式將字符印在打印紙上，其產(chǎn)品主要有噴墨打印機(jī)和激光打印機(jī)。(a)針式打印機(jī)(b)噴墨打印機(jī)(c)激光打印機(jī)(3)繪圖儀繪圖儀(Plotter)是一種輸出圖形硬拷貝的輸出設(shè)備。打印機(jī)雖然也能輸出圖形硬拷貝，但對(duì)復(fù)雜、精確的圖形無能為力。繪圖儀可以在繪圖軟件的支持下，繪制出各種復(fù)雜、精確的圖形，成為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)必不可少的設(shè)備。繪圖儀微型計(jì)算機(jī)的總線總線(Bus)是計(jì)算機(jī)內(nèi)部傳輸指令、數(shù)據(jù)和各種控制信息的高速通道，是微機(jī)中各組成部分在傳輸信息時(shí)共同使用的“公路”。微型計(jì)算機(jī)中的總線分為內(nèi)部總線、系統(tǒng)總線和外部總線3個(gè)層次。內(nèi)部總線位于CPU芯片內(nèi)部，用于連接CPU的各個(gè)組成部件；而系統(tǒng)總線是指主板上連接微型計(jì)算機(jī)中各大部件的總線；外部總線則是微型計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備之間的總線，通過該總線和其他設(shè)備進(jìn)行信息與數(shù)據(jù)交換。2.2.5微型計(jì)算機(jī)的總線如果按總線內(nèi)傳輸?shù)男畔⒎N類，可將總線分類為：(1)數(shù)據(jù)總線(DataBus，DB)用于CPU與內(nèi)存或I/O接口之間的數(shù)據(jù)傳遞，它的條數(shù)取決于CPU的字長，信息傳送是雙向的(可送入到CPU，也可由CPU送出)。(2)地址總線(AddressBus，AB)用于傳送存儲(chǔ)單元或I/O接口的地址信息，信息傳送是單向的，它的條數(shù)決定了計(jì)算機(jī)內(nèi)存空間的范圍大小，即CPU能管轄的內(nèi)存數(shù)量。(3)控制總線(ControlBus，CB)傳送控制器的各種控制信息，它的條數(shù)由CPU的字長決定。微處理器、總線、存儲(chǔ)器、接口電路和外設(shè)邏輯關(guān)系目前，微型計(jì)算機(jī)常用的系統(tǒng)總線標(biāo)準(zhǔn)有：(1)PCI(PeripheralComponentInterconnect，外部設(shè)備互連)總線PCI總線于1991年由Intel公司推出，它為CPU與外部設(shè)備之間提供了一條獨(dú)立的數(shù)據(jù)通道，讓每種設(shè)備都能與CPU直接聯(lián)系，使圖形、通信、視頻、音頻設(shè)備都能同時(shí)工作。PCI總線的數(shù)據(jù)傳送寬度為32位，可以擴(kuò)展到64位，工作頻率為33MHz，數(shù)據(jù)傳輸可達(dá)133MB/s。(2)AGP(AdvancedGraphicsPort，加速圖形接口)總線AGP總線是Intel公司配合Pentium處理器開發(fā)的總線標(biāo)準(zhǔn)，它是一種可自由擴(kuò)展的圖形總線結(jié)構(gòu)，能增加圖形控制器的可用帶寬，并為圖形控制器提供必要的性能，有效地解決了3D圖形處理的瓶頸問題。AGP總線寬為32位，時(shí)鐘頻率有66MHz和133MHz兩種。接口就是設(shè)備與計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備連接的端口，主要用來傳送信號(hào)。一部分是數(shù)據(jù)信號(hào)，另一部分是控制信號(hào)，它們都是為傳輸數(shù)據(jù)服務(wù)的。數(shù)據(jù)傳輸方式可分為串行、并行兩種方式。用于串行傳輸?shù)慕涌诰徒写薪涌?SerialPort)。被傳送的數(shù)據(jù)排成一串，一次發(fā)送，其特點(diǎn)是傳輸穩(wěn)定、可靠、傳輸距離長，但數(shù)據(jù)傳輸速率較低。用于并行傳輸?shù)慕涌诰褪遣⑿薪涌?ParallelPort)。特點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸速率較大、協(xié)議簡(jiǎn)單、易于操作；由于并行傳輸在傳輸時(shí)容易受到干擾、傳輸距離短、有時(shí)會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)丟失等問題，所以并口設(shè)備的連接電纜一般比較短，否則不能保證正常使用。2.2.6組裝微型計(jì)算機(jī)案例1.組裝電腦前的準(zhǔn)備工作組裝計(jì)算機(jī)之前需要準(zhǔn)備好裝機(jī)所需要的各種硬件：機(jī)箱、顯示器、主板、CPU、內(nèi)存、顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、硬盤、光驅(qū)、鍵盤鼠標(biāo)、電源、各種數(shù)據(jù)線和電源線等。2.組裝過程中的注意事項(xiàng)(1)防止靜電(2)防止液體進(jìn)入微機(jī)內(nèi)部(3)運(yùn)用正確的安裝方法3.微機(jī)硬件組裝的步驟(1)將CPU安放在主板上①選擇與CPU相匹配的主板，用適當(dāng)?shù)牧ο蛳挛汗潭–PU的壓桿，同時(shí)用力向外推壓桿，使其脫離固定卡扣。②將CPU處理器一角的三角形標(biāo)識(shí)與主板上的三角形標(biāo)識(shí)對(duì)齊，然后慢慢地將CPU處理器輕壓到位。這種安裝方法適用于當(dāng)前的所有處理器，尤其是對(duì)于采用針腳式設(shè)計(jì)的處理器，如果方向沒有對(duì)齊則無法將CPU安裝到位，甚至有可能壓彎或者損壞處理器的針腳。③將CPU準(zhǔn)確安放以后，蓋好扣蓋將一旁用來固定CPU的壓桿反方向用力扣下來。安裝CPU示例圖(2)安裝CPU的散熱器先將散熱器上4個(gè)扣具的旋鈕順時(shí)針輕轉(zhuǎn)至不能轉(zhuǎn)動(dòng)為止，將散熱器的四角對(duì)準(zhǔn)主板相應(yīng)的位置，然后用力壓下四角扣具，再將旋鈕逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)半圈卡緊。散熱器固定好之后，需要將散熱風(fēng)扇的電源接到主板的供電接口，主板上的風(fēng)扇電源接口采取了防呆式設(shè)計(jì)，反向是無法插入的。安裝CPU的散熱器示例圖(3)安裝內(nèi)存主板上的內(nèi)存插槽一般都采用兩種不同的顏色來區(qū)分插槽的單、雙通道。在相同顏色的插槽上插入規(guī)格相同的內(nèi)存即可構(gòu)成內(nèi)存雙通道，內(nèi)存雙通道的設(shè)計(jì)可以提升系統(tǒng)的整體性能。安裝內(nèi)存時(shí)，先用手將內(nèi)存插槽兩端的扣具打開，然后按照內(nèi)存條與插槽的缺口調(diào)整內(nèi)存條的插入方向(防呆式設(shè)計(jì)，反向?qū)o法插入)將內(nèi)存條垂直地插入到內(nèi)存插槽中，用雙手拇指按住內(nèi)存條的兩端輕微向下壓，聽到“啪”的聲響之后，內(nèi)存插槽兩端的扣具會(huì)彈起，將內(nèi)存條固定，內(nèi)條存安裝完畢。(a)內(nèi)存插槽(b)內(nèi)存安裝方法(4)在機(jī)箱中固定主板將機(jī)箱中的主板墊腳螺母安放至機(jī)箱主板托架的對(duì)應(yīng)位置，雙手水平托住主板放入機(jī)箱當(dāng)中，通過機(jī)箱背部的擋板來確定主板的安放位置是否到位。主板上一般有5～7個(gè)固定孔，選擇合適的固定孔將固定主板的螺絲擰到一定程度，等全部螺絲都安裝到位之后，再將每顆螺絲擰緊，這樣做可以方便對(duì)主板的位置進(jìn)行隨時(shí)調(diào)整。(a)固定螺母(b)主板的安裝(5)安裝硬盤、光驅(qū)的數(shù)據(jù)線與電源線安裝硬盤的方法與安裝光驅(qū)類似，將硬盤放入機(jī)箱的硬盤托架上，擰緊螺絲使其固定即可。若機(jī)箱內(nèi)置可拆卸的硬盤機(jī)箱托架，可以將其拆下來，將硬盤裝入托架中，并擰緊螺絲，再將托架重新裝入機(jī)箱，并將固定扳手拉回原位固定好硬盤托架。(a)安裝硬盤(b)固定硬盤托架下圖分別為IDE硬盤、SATA硬盤的數(shù)據(jù)線與電源線的接口圖，這兩種硬盤的接口全部采用防呆式設(shè)計(jì)，反方向無法插入。IDE硬盤數(shù)據(jù)線、電源線、硬盤連接SATA硬盤數(shù)據(jù)線(左)與電源線(右)安裝光驅(qū)之前需要將機(jī)箱面前的面板拆除，并將光驅(qū)放入對(duì)應(yīng)的位置，擰緊螺絲或把扣具扣好即可。光驅(qū)的數(shù)據(jù)線、電源線的連接方法與IDE硬盤的安裝方法相同。(6)安裝電源機(jī)箱電源的安裝方法比較簡(jiǎn)單，放入到位后，擰緊螺絲即可，如圖所示。主板的電源插座上都有防呆設(shè)置，插錯(cuò)是插不進(jìn)去的。機(jī)箱的電源插頭很多，在“主板其余接口連線方法”這一部分會(huì)詳細(xì)敘述。(a)機(jī)箱電源(b)安裝后(7)安裝顯卡顯卡、聲卡、網(wǎng)卡等插卡式設(shè)備的安裝方法是類似的。聲卡、網(wǎng)卡一般集成在主板上，這樣就只需要安裝顯卡了。用手輕握顯卡兩端，將顯卡金手指部分垂直對(duì)準(zhǔn)主板上的顯卡插槽，向下輕壓到位后，再用螺絲固定即可，然后把顯卡上的擋板用螺絲固定在機(jī)箱上面。(a)顯卡插槽(b)安裝顯卡(8)主板其余接口連線方法①主板供電接口如下圖，主板上的長方形插槽部分，是電源為主板供電的插槽，主板供電的接口主要有24針與20針兩種，兩種接口插法相同。為主板供電的接口采用了防呆式的設(shè)計(jì)，反向無法插入。(a)24Pin主板供電接口(b)24Pin的供電接口②CPU供電接口主板上提供給CPU單獨(dú)供電的接口主要有3種：4針、6針和8針，如圖所示，采用了防呆式的設(shè)計(jì)，反向無法插入。(a)4pin、6pin、8pin供電接口(b)主板上的8pin與4pin供電接口③光驅(qū)與硬盤接口a)IDE接口IDE接口是曾經(jīng)普遍使用的外部接口，主要連接硬盤和光驅(qū)。主要的特點(diǎn)是體積小，數(shù)據(jù)傳輸快，兼容性強(qiáng)，性價(jià)比高。但是數(shù)據(jù)傳輸速度慢，纜線長度過短。b)SATA串口具備更高傳輸速度的SATA串口逐漸取代IDE接口成為硬盤接口的主流。此外，SATA硬盤的供電接口也與普通的四針梯形供電接口有所不同。(a)IDE接口(長)與SATA接口(短)(b)IDE數(shù)據(jù)線(左)與SATA數(shù)據(jù)線(右)(c)SATA硬盤數(shù)據(jù)線④認(rèn)識(shí)主板上機(jī)箱電源、重啟按鈕機(jī)箱上前置電源線的接線插頭上面都有表明自己身份的英文或者英文字母標(biāo)注。機(jī)箱前置電源線的插頭有以下幾種：電源開關(guān)：POWERSW(PowerSwicth)，機(jī)箱前面的“開機(jī)”按鈕。復(fù)位/重啟開關(guān)：RESETSW(ResetSwicth)，機(jī)箱前面的“復(fù)位”按鈕。報(bào)警器：SPEAKER，主板工作異常報(bào)警器。硬盤狀態(tài)指示燈：HDDLED(Harddiskdrivelightemittingdiode)。電源指示燈：POWERLED+/-。這些前置電源線需要接在主板上的相應(yīng)位置。如圖所示，黃色基座部分是比較流行的9Pin的開關(guān)/復(fù)位/電源燈/硬盤燈跳線方式，通常位于主板的右下角，在針腳旁會(huì)有英文標(biāo)示每個(gè)針腳的用途，其中電源開關(guān)針腳(POWERSW)和復(fù)位開關(guān)針腳(RESETSW)是不區(qū)分正負(fù)極的，但硬盤指示燈針腳(HDDLED)和電源指示燈針腳(POWERLED+/-)是需要區(qū)分的，正極所在第一針的位置旁邊會(huì)有一個(gè)特殊印制的粗線。⑤前置USB接口主板上的USB接口分為前置接口與背部面板接口其中前置接口每一組可以外接兩個(gè)USB接口，USB針腳的接線一般是一個(gè)整體。主板上的USB連接插座有10個(gè)針腳，但有一個(gè)是空余的，同樣USB針腳的接線也會(huì)提供10個(gè)插口，但對(duì)應(yīng)的地方也會(huì)有一個(gè)堵死的插孔。在接線時(shí)，這種防呆式設(shè)計(jì)確保不會(huì)反向接入。連接前置USB接口時(shí)要仔細(xì)閱讀主板說明書，如連接不當(dāng)，容易造成主板的燒毀。(a)USB前置插口(b)前置USB主背插槽⑥主板背部的其他接口下圖為某型號(hào)主板的背部接口，該主板接口說明如下：a)PS/2接口，老式的鼠標(biāo)和鍵盤連接接口，其中紫色PS/2接口用于連接鍵盤，綠色PS/2的是鼠標(biāo)接口。b)同軸音頻接口，該接口將輸入接口(麥克風(fēng)接口)和輸出接口(耳機(jī)或音響接口)整合在一起，同時(shí)擁有輸入輸出功能。主要提供數(shù)字音頻信號(hào)的傳輸。c)光纖音頻接口，該接口為高端音頻設(shè)備傳輸音頻信號(hào)。d)DVI接口，該接口傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào)，抗干擾性和傳輸穩(wěn)定性較好。e)VGA接口，該接口傳輸模擬信號(hào)。f)HDMI接口，高清晰度多媒體接口。用于連接高清平板電視，并且可以同時(shí)傳輸高清視頻信號(hào)和音頻信號(hào)。g)USB接口h)網(wǎng)絡(luò)接口i)多聲道音頻接口，該接口傳輸?shù)氖悄M信號(hào)。藍(lán)色是聲道輸入接口，綠色聲道輸出接口，粉紅色是麥克風(fēng)輸入接口，其他顏色接口為配置多聲道的輔助接口。4.通電測(cè)試、安裝完畢經(jīng)過以上的安裝過程，一臺(tái)微機(jī)就組裝完畢了，接下來可以對(duì)微機(jī)進(jìn)行通電測(cè)試，先打開顯示器電源，按下機(jī)箱上的電源鍵，如果聽到“滴”聲表明微機(jī)組裝成功，可以進(jìn)一步進(jìn)行操作系統(tǒng)的安裝了。2.3.1軟件概述通常我們所說的計(jì)算機(jī)是指由硬件和軟件兩部分組成的。而在計(jì)算機(jī)問世的初期，提到計(jì)算機(jī)，實(shí)際上是指計(jì)算機(jī)的硬件。隨著程序設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)被存放在柔軟的紙帶上，相對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件，這些承載著程序和數(shù)據(jù)的柔軟紙帶被稱為計(jì)算機(jī)軟件。1983年，IEEE（國際電氣與電子工程協(xié)會(huì)）提出的軟件定義是：計(jì)算機(jī)程序、方法、規(guī)則和相關(guān)的文檔資料以及在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)所必需的數(shù)據(jù)?？梢?，計(jì)算機(jī)軟件是相對(duì)于硬件而言的，它包括程序、相關(guān)數(shù)據(jù)及其說明文檔。硬件是軟件運(yùn)行的基礎(chǔ)，軟件則是發(fā)揮計(jì)算機(jī)功能的關(guān)鍵。在計(jì)算機(jī)中軟件與硬件相互依存的，沒有軟件，計(jì)算機(jī)僅是一臺(tái)沒有任何功能的機(jī)器。有了軟件，人們可以繞開計(jì)算機(jī)本身的硬件結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理來使用計(jì)算機(jī)。2.3.2軟件分類1.按照軟件功能劃分（1）系統(tǒng)軟件：一般將靠近硬件部分的軟件稱為系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)軟件包含操作系統(tǒng)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和編譯系統(tǒng)等等。（2）支撐軟件：是指支持應(yīng)用軟件開發(fā)的軟件。支撐軟件用于提供軟件開發(fā)者研制程序的開發(fā)環(huán)境。如數(shù)據(jù)庫、編程語言、編輯程序、程序庫、圖形軟件包等。（3）應(yīng)用軟件：是為滿足用戶的各種需求，解決計(jì)算機(jī)各類應(yīng)用問題使用計(jì)算機(jī)語言編制的應(yīng)用程序的集合，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。一般是在系統(tǒng)軟件支持下開發(fā)的，分為應(yīng)用軟件包和用戶程序兩類。2.按照軟件規(guī)模劃分按照軟件的規(guī)模，如參加人數(shù)、源代碼行數(shù)、研發(fā)時(shí)間等可以將軟件分為：微型、小型、中型、大型、甚大型、極大型。如下表所示。類

別參加人數(shù)研制期限產(chǎn)品規(guī)模（源代碼行數(shù)）微

型11–4周500小

型11–6月103–2*103中

型2-51–2年5–5*104大

型5-202–3年50–5*105甚大型100-10004–5年106極大型2000-50005–10年106–1073.按照軟件工作方式劃分實(shí)時(shí)處理軟件：一般是指時(shí)間性要求很強(qiáng)的應(yīng)用軟件，如工業(yè)過程控制、武器制導(dǎo)系統(tǒng)等。這些軟件系統(tǒng)往往要求計(jì)算機(jī)對(duì)采集的多路信息分輕重緩急分別在若干秒、若干毫秒，甚至是若干微秒內(nèi)完成處理并恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。交互式軟件：基于人機(jī)交互的目的而為計(jì)算機(jī)所編寫的軟件。

批處理軟件：是指能夠自動(dòng)地連續(xù)執(zhí)行多條命令的軟件。4.按照軟件服務(wù)對(duì)象的范圍劃分

項(xiàng)目軟件：由客戶委托開發(fā)的軟件。

產(chǎn)品軟件：由軟件開發(fā)機(jī)構(gòu)開發(fā)，提供給市場(chǎng)的。2.3.3軟件的功能軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中運(yùn)行、維護(hù)、程序開發(fā)所需要的程序集合。一般來說軟件可以實(shí)現(xiàn)以下功能：管理、監(jiān)控和維護(hù)計(jì)算機(jī)的軟件、硬件資源。如驅(qū)動(dòng)程序、打印管理程序、測(cè)試和診斷程序等。運(yùn)用計(jì)算機(jī)語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的工具，如運(yùn)用Java或者C#語言設(shè)計(jì)的手機(jī)游戲。搜集、存儲(chǔ)、加工、檢索、發(fā)布以及過濾無關(guān)數(shù)據(jù)的一些數(shù)據(jù)處理功能。如操作系統(tǒng)的文件管理功能。提供解決各種實(shí)際問題的應(yīng)用軟件。如自動(dòng)化辦公軟件、圖形與圖形處理軟件。2.3.4軟件與硬件的關(guān)系計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)組成的，其結(jié)構(gòu)是層次結(jié)構(gòu)，如表所示。用戶計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)應(yīng)用軟件辦公軟件、信息管理軟件、圖形圖像編輯軟件等支持軟件數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)軟件、各種語言的開發(fā)平臺(tái)等系統(tǒng)軟件驅(qū)動(dòng)程序、操作程序、編譯程序等計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2.3.5軟件開發(fā)過程軟件開發(fā)是將用戶需求轉(zhuǎn)化為軟件設(shè)計(jì)需求，并運(yùn)用計(jì)算機(jī)語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)軟件需求，以及對(duì)設(shè)計(jì)的程序代碼進(jìn)行測(cè)試的系統(tǒng)工程。從系統(tǒng)工程的角度出發(fā)，軟件開發(fā)過程包括規(guī)劃、設(shè)計(jì)、分析、設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試和維護(hù)等階段。通常是運(yùn)用軟件開發(fā)工具進(jìn)行軟件開發(fā)的。1.規(guī)劃(Program)2.需求分析(RequirementAnalysis)3.設(shè)計(jì)(Design)4.編碼(coding)5.測(cè)試(Test)6.運(yùn)行與維護(hù)(OperationandMaintenance)2.3.6軟件系統(tǒng)維護(hù)軟件系統(tǒng)維護(hù)（SoftwareSystemMaintenance）是指在軟件產(chǎn)品發(fā)布之后，因修正軟件錯(cuò)誤、提升軟件性能或根據(jù)用戶需求變化或硬件環(huán)境的變化對(duì)軟件的源程序進(jìn)行部分或全部的修改。軟件的系統(tǒng)維護(hù)主要有四種類型：糾錯(cuò)性維護(hù)、適應(yīng)性維護(hù)、完善性維護(hù)和預(yù)防性維護(hù)。糾錯(cuò)性維護(hù)是指改正在軟件開發(fā)之初已存在而在系統(tǒng)測(cè)試時(shí)尚未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤。適應(yīng)性維護(hù)是指為了適應(yīng)信息技術(shù)的變化和管理需求的變化而對(duì)軟件進(jìn)行的相應(yīng)修改。完善性維護(hù)是為擴(kuò)充軟件功能和改善軟件性能而進(jìn)行的必要修改，主要是指在當(dāng)前的軟件功能基礎(chǔ)之上增加一些在原有的分析和設(shè)計(jì)階段中尚未規(guī)定的功能和性能。預(yù)防性維護(hù)是指為了適應(yīng)未來的軟硬件環(huán)境的變化，主動(dòng)地增加預(yù)防性的新功能，以改進(jìn)應(yīng)用軟件的可靠性和可維護(hù)性。大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第3章計(jì)算機(jī)中信息表示與存儲(chǔ)學(xué)習(xí)目標(biāo)本章介紹了二進(jìn)制、不同進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換方法、數(shù)值在計(jì)算機(jī)中的表示以及信息編碼等知識(shí)。通過本章的學(xué)習(xí)需要同學(xué)們掌握二進(jìn)制運(yùn)算及數(shù)制間的轉(zhuǎn)換，原碼反碼補(bǔ)碼的表示與應(yīng)用，理解計(jì)算機(jī)編碼的方法與應(yīng)用。本章學(xué)習(xí)內(nèi)容3.1信息表示的形式3.2信息存儲(chǔ)形式3.3信息編碼

3.1.1二進(jìn)制數(shù)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，二進(jìn)制是用0和1兩個(gè)數(shù)碼來表示的數(shù)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)采用的一種數(shù)制。它的基數(shù)為2，進(jìn)位規(guī)則是“逢二進(jìn)一”，借位規(guī)則是“借一當(dāng)二”。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使用二進(jìn)制的主要原因是在設(shè)計(jì)電路、進(jìn)行運(yùn)算的時(shí)候更加簡(jiǎn)便、可靠、邏輯性強(qiáng)。因?yàn)橛?jì)算機(jī)是由電來驅(qū)動(dòng)的，電路實(shí)現(xiàn)“開/關(guān)”的狀態(tài)可以用數(shù)字”0/1”來表示，這樣計(jì)算機(jī)中所有信息的轉(zhuǎn)換電路都可以用這種方式表示，也就是說計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的加工、存儲(chǔ)與傳輸都可以用電信號(hào)的“高/低”電平來表示。3.1.2數(shù)制數(shù)制，又進(jìn)位計(jì)數(shù)制，是指用少量的數(shù)字符號(hào)，按照先后次序把它們排成數(shù)位，由低到高進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)滿進(jìn)位。1.基數(shù)和位權(quán)數(shù)制的類型不同，但具有共同的計(jì)算和運(yùn)算的規(guī)律。數(shù)制中有基數(shù)和位權(quán)兩個(gè)概念?；鶖?shù)是進(jìn)位制的基本特征數(shù)，即所用到的數(shù)碼的個(gè)數(shù)。例如十進(jìn)制：用0～9十個(gè)數(shù)碼表示，基數(shù)為10。而權(quán)則是處在不同位置上的數(shù)字代表的值不同，各進(jìn)位制中位權(quán)的值是基數(shù)的若干次冪。如十進(jìn)制數(shù)每個(gè)數(shù)位上的權(quán)則是10的某次冪。位權(quán)的表示法是指，數(shù)字的總個(gè)數(shù)為基數(shù)，每個(gè)數(shù)字都要乘以基數(shù)的冪次，而該冪次由每個(gè)數(shù)所在的位置決定。排列方式是以小數(shù)點(diǎn)為界，整數(shù)部分自右向左分別為0次冪、1次冪、2次冪、……，小數(shù)部分自左向右分別為負(fù)1次冪、負(fù)2次冪、負(fù)3次冪、……。2.常用的進(jìn)位記數(shù)制（1）十進(jìn)制所使用的數(shù)碼有10個(gè)，即0、1、2、…、9，基數(shù)為10，各位的位權(quán)是10i，進(jìn)位規(guī)則是“逢十進(jìn)一”。例如，十進(jìn)制數(shù)(124.56)10可以表示為：(124.56)10=1×102+2×101+4×100+5×10-1+6×10-2（2）二進(jìn)制所使用的數(shù)碼有2個(gè)，即0、1，基數(shù)為2，各位的位權(quán)為2i，進(jìn)位規(guī)則是“逢二進(jìn)一”。例如，二進(jìn)制數(shù)(1101.01)2可以表示為：(1101.01)2=1×23+1×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2

（3）八進(jìn)制所使用的數(shù)碼有8個(gè)，即0、1、2…、7，基數(shù)為8，各位的位權(quán)是8i，進(jìn)位規(guī)則是“逢八進(jìn)一”。例如，八進(jìn)制數(shù)(35.21)8可以表示為：(35.21)8=3×81+5×80+2×8-1+1×8-2

（4）十六進(jìn)制所使用的數(shù)碼有15個(gè)，即0、1、2…、9、A、B、C、D、E和F（其中A、B、C、D、E、F分別表示10、11、12、13、14、15），基數(shù)為16，各位的位權(quán)是16i，進(jìn)位規(guī)則是“逢十六進(jìn)一”。例如，十六進(jìn)制數(shù)

(2C7.1F)16可以表示為：(2C7.1F)16=2×162+12×161+7

×160+1×16-1+15×16-2數(shù)制基數(shù)數(shù)碼進(jìn)位規(guī)則十進(jìn)制100、1、2、3、4、5、6、7、8、9逢十進(jìn)一二進(jìn)制20、1逢二進(jìn)一八進(jìn)制80、1、2、3、4、5、6、7、8、9逢八進(jìn)一十六進(jìn)制160、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F逢十六進(jìn)一常用數(shù)制的特點(diǎn)如表3-1所示。1.1.3不同數(shù)制間轉(zhuǎn)換1.十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為非十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，需要將整數(shù)部分與小數(shù)部分分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換。整數(shù)部分采用“除基取余法”，小數(shù)部分采用“乘基取整法”。（1）十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為非十進(jìn)制整數(shù)例如：用“除基取余法”將十進(jìn)制整數(shù)327轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制整數(shù)?！俺∮喾ā鞭D(zhuǎn)換過程如下：（2）十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為非十進(jìn)制小數(shù)十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為非十進(jìn)制小數(shù)采用“乘基取整法”。即把給定的十進(jìn)制小數(shù)乘以基數(shù)，取其整數(shù)作為二進(jìn)制小數(shù)的第一位，然后取小數(shù)部分繼續(xù)乘以基數(shù)，將所的整數(shù)部分作為第二位小數(shù)，重復(fù)操作直至得到所需要的二進(jìn)制小數(shù)。2.非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)采用“按權(quán)展開法”，即先把各位非十進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開，寫成多項(xiàng)式,然后計(jì)算十進(jìn)制結(jié)果。例如:寫出(1101.01)2，(237)8，(10D)16的十進(jìn)制數(shù)。3.二進(jìn)制與八、十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)，以及十六進(jìn)制數(shù)存在著倍數(shù)的關(guān)系，例如23=8,24=16所以它們之間的轉(zhuǎn)換非常方便。

在二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的時(shí)候，可以用“三位并一位”的方式，以小數(shù)點(diǎn)為界，將整數(shù)部分從右側(cè)向左側(cè)，每三位一組，當(dāng)最后一組不足三位時(shí)，在該組的最左方添“0”補(bǔ)足三位；小數(shù)部分從左側(cè)至右側(cè)，每三位一組，當(dāng)最后一組不足三位時(shí)，在該組的最右方添“0”補(bǔ)足三位。然后各組的三位二進(jìn)制數(shù)，按照各自的位權(quán)22、21、20展開后相加，就得到了一位八進(jìn)制數(shù)。例如，將二進(jìn)制小數(shù)10110111.01101轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制小數(shù)，轉(zhuǎn)換過程如下：八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，用“一位拆三位”的方法，即將每位八進(jìn)制數(shù)用對(duì)應(yīng)的三位二進(jìn)制數(shù)展開表示。例如，將八進(jìn)制數(shù)123.46轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)表示。同理，二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)為十六進(jìn)制數(shù)時(shí)，采用“四位并一位”的方法，十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)為二進(jìn)制數(shù)時(shí)，采用“一位拆四位”的表示方法。例如，用“四位并一位”的方法將二進(jìn)制數(shù)110110111.01101轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)。4.八、十、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換八、十、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換可以借助二進(jìn)制來實(shí)現(xiàn)。如：八進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制，先將八進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，然后再將二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制。同理，十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制，先將十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，再將二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制。常用的數(shù)制對(duì)應(yīng)關(guān)系如表3-2所示。十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制000000100111201022301133410044510155611066711177810001089100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F16100002010表3-2常用的數(shù)制對(duì)照表3.2.1信息的存儲(chǔ)單位1.位(bit)讀作“比特”，簡(jiǎn)寫為“b”，表示二進(jìn)制中的1位。計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)都是以0和1來表示的。一個(gè)二進(jìn)制位只有能有一種狀態(tài)，即只能存放二進(jìn)制數(shù)“0”或者“1”。2.字節(jié)(Byte)：字節(jié)，簡(jiǎn)寫為“B”，讀作“拜特”，是計(jì)算機(jī)信息中用于描述存儲(chǔ)容量和傳輸容量的一種計(jì)量單位，在一些計(jì)算機(jī)編程語言中也表示數(shù)據(jù)類型和語言字符。計(jì)算機(jī)中是以字節(jié)為單位解釋信息的。一個(gè)字節(jié)由8個(gè)二進(jìn)制位組成，即“1B=8b”。3.字長前面介紹計(jì)算機(jī)技術(shù)指標(biāo)的時(shí)候介紹過“字”和“字長”的概念，字是指計(jì)算機(jī)的CPU在同一時(shí)間內(nèi)處理的一組二進(jìn)制數(shù)，而這組二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)就是“字長”。字長與計(jì)算機(jī)的功能和用途有很大的關(guān)系，是計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)。字長直接反映了計(jì)算機(jī)的計(jì)算精度，字長越大，計(jì)算機(jī)一次性處理的數(shù)字位數(shù)越多，處理數(shù)據(jù)的速度就越快。4.擴(kuò)展存儲(chǔ)單位計(jì)算機(jī)的基本存儲(chǔ)單位是字節(jié)，用B表示，常用的存儲(chǔ)單位還有KB、MB、GB、TB，它們之間換算關(guān)系為：KB：千字節(jié)KB=1024B=210BMB:兆字節(jié)

MB=1024KB=220BGB:吉字節(jié)GB=1024MB=230BTB:太字節(jié)

TB=1024GB=240B3.2.2原碼、反碼和補(bǔ)碼1.原碼正數(shù)的符號(hào)位用0表示，負(fù)數(shù)的符號(hào)位用1表示，數(shù)值部分用二進(jìn)制數(shù)的絕對(duì)值表示，這種表示稱為原碼表示。例如，求“+69”和“-69”的原碼數(shù)0也有“正零”和“負(fù)零”之分，“+0”的原碼=00…00，“-0”的原碼=10…00。2.反碼計(jì)算機(jī)中規(guī)定，反碼的最高位為符號(hào)位。正數(shù)的反碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的反碼是對(duì)原碼除符號(hào)位外各位按位取反，即“1”取反變?yōu)椤?”，“0”取反變?yōu)椤?”。例如，求十進(jìn)制數(shù)“+5”與“-5”的反碼。若用一個(gè)字節(jié)表示，將十進(jìn)制數(shù)5轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)為00000101。因?yàn)椤?5”是正數(shù)，轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)的原碼為00000101，所以反碼與原碼相同，(+5)反＝00000101；正數(shù)反碼負(fù)數(shù)反碼+00000-01111+10001-11110+20010-21101+30011-31100+40100-41011+50101-51010+60110-61001+70111-71000用4位二進(jìn)制表示的反碼正/負(fù)數(shù)如下：3.補(bǔ)碼正數(shù)的補(bǔ)碼就是其原碼，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是先求其反碼，然后在最低位+1。例如，十進(jìn)制數(shù)“+5”與“-5”的補(bǔ)碼用一個(gè)字節(jié)表示為：(+5)10=(00000101)原=(00000101)反=(00000101)補(bǔ)(-5)10=(10000101)原=(11111010)反=(11111011)補(bǔ)補(bǔ)碼沒有“+0”和“-0”的區(qū)別，即0補(bǔ)碼只有一種形式。正數(shù)補(bǔ)碼負(fù)數(shù)補(bǔ)碼+00000-11111+10001-21110+20010-31101+30011-41100+40100-51011+50101-61010+60110-71001+70111-81000用4位二進(jìn)制可以表示的補(bǔ)碼正/負(fù)數(shù)如下：3.2.3定點(diǎn)數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)數(shù)值除了有正負(fù)之分外，還有整數(shù)和小數(shù)之分。計(jì)算機(jī)不僅能處理帶符號(hào)的數(shù)值問題，還能解決數(shù)值中存在的小數(shù)點(diǎn)問題。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)規(guī)定，小數(shù)點(diǎn)是用隱含規(guī)定位置的方式來表示，并不占用二進(jìn)制位。同時(shí)，根據(jù)小數(shù)點(diǎn)位置是否固定，數(shù)的表示方法可分為定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)。1.定點(diǎn)數(shù)：定點(diǎn)數(shù)指小數(shù)點(diǎn)在數(shù)中的位置是固定不變的，通常有定點(diǎn)整數(shù)和定點(diǎn)小數(shù)之分。定點(diǎn)整數(shù)是將小數(shù)點(diǎn)位置固定在數(shù)值的最右端，定點(diǎn)小數(shù)是將小數(shù)點(diǎn)位置固定在有效數(shù)值的最左端，符號(hào)位之后，在十進(jìn)制系統(tǒng)中，如果規(guī)定小數(shù)點(diǎn)左邊存放7個(gè)數(shù)碼，右邊存放3個(gè)數(shù)碼，當(dāng)我們存儲(chǔ)數(shù)字5.623166時(shí)，小數(shù)后只能保留3位，即5.623，其精度受損；而當(dāng)存放的數(shù)超過8位時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致其數(shù)值的不正確。所以，當(dāng)存放的數(shù)字整數(shù)部分很大或者小數(shù)部分很長時(shí)，定點(diǎn)數(shù)顯然不適合，于是又引入了浮點(diǎn)數(shù)，主要用來解決數(shù)據(jù)溢出、精度受損問題，2.浮點(diǎn)數(shù)小數(shù)點(diǎn)位置浮動(dòng)變化的數(shù)稱為浮點(diǎn)數(shù)。對(duì)十進(jìn)制來說，浮點(diǎn)數(shù)是以10的n次方表示的數(shù)。例如，十進(jìn)制數(shù)245.78，使用浮點(diǎn)表示法為0.24578×103。其中0.24578為一個(gè)定點(diǎn)數(shù)，3表示小數(shù)點(diǎn)向右移動(dòng)3位。當(dāng)浮點(diǎn)數(shù)采用指數(shù)形式表示時(shí)，指數(shù)部分稱為“階碼”，小數(shù)部分稱為“尾數(shù)”。尾數(shù)和階碼有正負(fù)之分，例如，二進(jìn)制數(shù)“-0.00111”，浮點(diǎn)表示為“-0.111×2-2”，這里尾數(shù)（-0.111）和階碼（-2）都是負(fù)數(shù)。尾數(shù)的符號(hào)表示數(shù)的正負(fù)，階碼的符號(hào)則表明小數(shù)點(diǎn)的實(shí)際位置。3.3.1二——十進(jìn)制編碼計(jì)算機(jī)輸入輸出時(shí)，通常采用十進(jìn)制數(shù)，而計(jì)算機(jī)只能識(shí)別0和1，所以必須進(jìn)行二進(jìn)制編碼。二—十進(jìn)制編碼方法很多，常用的有BCD碼即8421碼，是指用4位二進(jìn)制編碼表示1位十進(jìn)制數(shù)。4位二進(jìn)制數(shù)權(quán)值分別為23、22、21、20，即8、4、2、1。BCD碼與十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換直觀、簡(jiǎn)單，對(duì)于一個(gè)多位十進(jìn)制數(shù)，只需將它的每一位數(shù)字按照表3-3中所列的對(duì)應(yīng)關(guān)系用BCD直接列出即可。

表3-3十進(jìn)制與BCD轉(zhuǎn)換對(duì)照表十進(jìn)制數(shù)BCD碼十進(jìn)制數(shù)BCD碼000005010110001601102001070111300118100040100910013.3.2.字符編碼字符編碼，即用規(guī)定的二進(jìn)制數(shù)表示輸入到計(jì)算機(jī)中文字和符號(hào)的方法。字符編碼是人與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信、交互的重要方式。國際上采用的是美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼（AmericanStandardCodeForInformationInterchange），即ASCII碼。在計(jì)算機(jī)內(nèi)，每個(gè)字符的ASCII碼用1個(gè)字節(jié)(8位)來存放，字節(jié)的最高位(b7)為校驗(yàn)位，通常用“0”來填充，后7位(b6b5b4b3b2b1b0)為編碼值，7位二進(jìn)制共有128種狀態(tài)(27=128)，可表示128個(gè)字符，即26個(gè)小寫字母、26個(gè)大寫字母、10個(gè)數(shù)字、32個(gè)符號(hào)、33個(gè)控制符號(hào)和一個(gè)空格。7位編碼的ASCII碼是目前使用最為廣泛的字符編碼，稱為標(biāo)準(zhǔn)的ASCII碼字符集。3.3.3漢字編碼計(jì)算機(jī)只識(shí)別由0、1組成的代碼，ASCII碼是英文信息處理的標(biāo)準(zhǔn)編碼，漢字信息處理也必須有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)編碼。1981年，我國頒布了《信息交換用漢字編碼字符集·基本集》（GB2312-1980），也稱為“國標(biāo)碼”，共對(duì)6763個(gè)漢字和682個(gè)圖形字符進(jìn)行了編碼。國標(biāo)碼規(guī)定：漢字用兩個(gè)字節(jié)表示，每個(gè)字節(jié)用七位碼（高位為0）。國標(biāo)碼將漢字和圖形符號(hào)排列在一個(gè)94行94列的二維代碼表中，每?jī)蓚€(gè)字節(jié)分別用兩位十進(jìn)制編碼，前字節(jié)的編碼稱為區(qū)碼，后字節(jié)的編碼稱為位碼，這樣得到GB2312—80的區(qū)位圖，用區(qū)位圖的位置來表示的漢字編碼，稱為區(qū)位碼。如“保”字在二維代碼表中處于17區(qū)第3位，區(qū)位碼即為“1703”。1.漢字輸入碼漢字輸入碼也稱外碼，是為了將漢字輸入計(jì)算機(jī)而編制的代碼。目前，漢字輸入碼有很多種，最常用的是拼音編碼和字形編碼。（1）拼音編碼拼音編碼是按照拼音規(guī)則輸入漢字，只要會(huì)拼音就可以輸入漢字。如，搜狗拼音，微軟拼音、智能ABC等都屬于拼音編碼，這種編碼簡(jiǎn)單清晰、容易記憶，操作方便，適合廣大用戶。缺點(diǎn)：重碼率高，生僻字難輸入。（2）字形編碼字形編碼是指按漢字的筆畫用字母或數(shù)字進(jìn)行編碼。如，五筆字型屬于此類編碼。字形編碼不像拼音編碼那么簡(jiǎn)單，需要熟記上千個(gè)字根和上百個(gè)筆畫，在鍵盤上打入字根和筆畫才能從計(jì)算機(jī)中選出漢字，所以需要經(jīng)過專門的訓(xùn)練學(xué)習(xí)才能掌握。字形編碼重碼少，輸入速度快，效率高，適合打字員或發(fā)音不準(zhǔn)的用戶使用。2.漢字內(nèi)碼漢字通過鍵盤或其他設(shè)備輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)后，計(jì)算機(jī)內(nèi)部會(huì)根據(jù)國標(biāo)碼將漢字轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)內(nèi)部可以識(shí)別和使用的二進(jìn)制數(shù)，也就是機(jī)內(nèi)碼，即漢字內(nèi)碼，漢字的內(nèi)碼在計(jì)算機(jī)中是唯一的。通過漢字內(nèi)碼可以達(dá)到通用和高速傳輸文本信息。3.漢字字形編碼

ASCII碼和GB-2312國標(biāo)碼解決了漢字的輸入、傳輸、存儲(chǔ)、計(jì)算等問題，但漢字在顯示器顯示或打印輸出時(shí)，需要另外對(duì)“字形”進(jìn)行編碼。所有字形編碼的集合稱為字庫。字庫存放在硬盤中