计算机信息处理技术基础知识

计算机信息处理技术基础知识信息技术概况1、集成电路的基本知识（20世纪50年代）集成电路是微电子技术的核心。分类：①小规模、中规模、大规模、超大规模、极大规模（包含的电子元件）②双极型、金属氧化物半导体、双极-金属氧化物半导体（晶体管、电路、工艺的不同）③数字（门电路、存储器）、模拟（又称线性电路，如信号放大器）（功能）④通用、专用（用途的不同）2、通信技术的分类、特点与发展趋势3、计算机的发展、特点与作用发展：①20世纪40年代中期-50年代末期②20世纪50年代中后期-60年代中期③20世纪60年代中期-70年代初期④20世纪70年代中期以来4、信息化：就是利用现代信息技术对人类社会的信息和知识的生产与传播进行全面的改造，使人类社会生产体系的组织结构和经济结构发生全面变革的一个过程，是一个推动人类社会从工业社会向信息社会转型的过程。5、信息化建设的有关问题计算机组成原理1、计算机硬件的组成及其功能；计算机的分类；微处理器计算机分类：①巨型机、大型机、小型机、个人计算机、嵌入式计算机（性能、用途、价格不同）②16位机、32位机、64位机等（内部逻辑结构不同）2、CPU的结构:寄存器组、运算器、控制器。指令：操作码、操作数地址（组成）。是构成程序的基本单位。指令系统：指CPU所能执行的全部指令。每一种CPU有独特的一组指令，指令不同PC机不兼容。指令的执行过程：①CPU的控制器从存储器读取一条指令并放入指令寄存器。②指令寄存器的指令经过译码，决定该指令应进行何种操作、操作数在哪里。③根据操作数的位置取出操作数。④运算器按照操作码的要求，对操作数完成规定的运算，并根据运算结果修改或设置处理器的一些状态指标。⑤把运算结果保存到指定的寄存器，需要时将结果从寄存器保存至内存单元⑥修改指令计数器，决定下一条指令的地址。CPU的性能指标：字长、主频、CPU总线速度、高速缓存（cache）的容量与结构、指令系统、逻辑结构。3、PC机的主板：又称母版，通常安装有CPU插座、芯片组、存储器插槽、扩充卡插槽、显卡插槽、BIOS/CMOS存储器、辅助芯片和若干I/O接口。主板上的集成电路：①闪烁存储器（其中存放BIOS，是PC软件中最基础部分，用于机器的启动）②CMOS存储器（存放配置信息）芯片组：北桥芯片（存储控制中心，用于高速连接CPU、内存条、显卡，并与南桥芯片互连）。南桥芯片（I/O控制中心，与PCI总线槽、USB接口、硬盘接口等互连）BIOS（基本输入、输出系统）：组成：加电自检程序，引导装入程序，CMOS设置程序，驱动程序。Cache存储器：是将SRAM存储电路直接直接制作在CPU芯片内的一种小容量高速存储器（为了发挥CPU的高速特性，解决主存储器速度慢的问题。）主存储器：由DRAM芯片组成，由大量的存储单元（每个存放一个字节=8个二进位。4、PC机I/O操作的原理I/O总线（主板总线）：是I/O设备控制器与CPU，存储器之间相互交换信息，传输数据的一组公用信号线。其上有三种信号：数据、地址、控制信号。性能：数据传输速率（总线的带宽）计算公式：总线带宽（MB/s）=（数据线宽度/8）×总线工作频率（MHz）×每个总线周期的传输次数I/O接口5、常用输入设备键盘:最主要的输入设备。电容式键盘优点，击键声音小，无触点，不存在磨损和接触不良的问题，寿命较长，手感好（信号转换成相应的二进制代码）。无线键盘通过无线电波。鼠标器：借助机电或光学原理，变成脉冲信号输入计算机。接口：PS/2和USB扫描仪：光电转换原理。手持式，平板式，胶片专用，滚筒式。（分类）指标：光学分辨率，色彩位数，扫描幅面，与主机的接口。数码相机：成像芯片是核心。CCD像素的数目至关重要。6、常用输出设备显示器：CRT和LCD显示屏。参数：显示器的尺寸，分辨率，刷新速度，响应时间，色彩亮度对比度，背光源类型，辐射和环保。打印机：针式，激光，喷墨（分类）指标：打印精度，速度，色彩表现能力等。7、常用外存储器软盘硬盘：指标：容量，平均存取时间，缓存容量，数据传输速率光盘：组成：光盘片和光盘驱动器。原理：在盘面上压制凹坑，凹坑的边缘处为1，凹坑内和凹坑外的平坦部分为0。读信息是需要激光。分类：CD，DVD，BD。的功能、分类、性能指标及基本工作原理数字媒体及应用1、二进制及其特点使用比特来表示的数称为二进制数。2基数，只使用0和1二进制的整数和实数在计算机内的表示方法2、西文与汉字的编码数字文本的制作与编辑常用文本处理软件：微软的Office,Adobe,Acrobat和WPS中的文字处理软件。数字图像的获取:指从现实世界中获取数字图像的过程（扫描、分色、取样、量化）表示：灰度图像（一个矩阵）彩色图像（一组矩阵）常用图像文件格式：BMP,TIF,GIF,JPEG,JP2数字图像的编辑处理：目的：①提高图像视感质量②图像复原与重建③图像分析④图像数据的变换，编码和数据压缩⑤图像的储存，管理，检索等。应用：图像通信、遥感、医疗诊断、工业生产、机器人视觉、军事、公安、档案管理等计算机图形的概念：使用计算机描述景物的结构，形状与外貌，再根据其描述与用户的观察位置及光线的设定，生成该景物的图像。应用：①计算机辅助设计和辅助制造②制作各种地形图，交通图等③作战指挥和军事训练④计算机动画和计算机艺术3、数字声音获取的方法：取样、量化、编码设备：麦克风（声波转为电信号），声卡（进行数字化）数字声音的压缩编码语言合成与音乐合成的基本原理与应用4、数字视频获取的方法设备：数字摄像头，视频获取器数字视频的压缩编码：MPEG-1，H.261，MPEG-2，MPFG-4ASP,MPEG-4AVE数字视频的应用计算机网络1、计算机网络的组成：计算机、数据通信链路、网络协议、网络操作系统和网络应用软件分类：①局域网（LAN）、域域网（MAN）、广域网（WAN）（按覆盖地域分）②总线形、环形、星形（树形）、混合形（按拓扑结构分）数据通信的基本概念；多路复用技术与交换技术；常用传输介质2、计算机局域网的特点组成：网络工作站、网络服务器、网络打印机、网络接口卡、传输介质、网络互连设备等类型以太网的工作原理：局域网服务与软件局域网的扩展3、计算机广域网的组成数字传输干线与接入技术分组交换与存储转发原理常用广域网4、异构网络互联协议TCP/IP的分层结构：①第四层：应用层，规定了运行在不同主机是的应用程序之间如何通过互连的网络进行通信。②第三层：传输层，规定了怎样进行端——端的数据传输。③第二层：网络互连层，规定了在整个互连的网络中所有计算机统一使用的编址方案和数据包格式（称为IP数据报），及怎样将IP数据报从一台计算机逐步的通过一个或多个路由器送达最终目标的转发机制。④第一层：网络接口和硬件层，规定了怎样与各种不同的物理网络进行接口，并把IP包转换为适合在特定物理网络中传输的帧格式。IP地址：每个IP地址用4个字节（32个二进位）表示，包含网络号和主机号。IP数据报路由器原理5、因特网的组成主机地址与域名系统电子邮件与Web的基本原理6、网络信息安全的常用技术7、计算机病毒防范计算机软件1、计算机软件的分类:①系统、应用软件（通用、定制）②商品、自由、共享软件。按软件权益的处置方式分计算机软件技术的内容2、操作系统的作用：①为计算机中运行的程序管理和分配各种软硬件资源②为用户提供友善的人机界面③为应用程序的开发和运行提供一个高效率的平台功能、分类常用操作系统：windows（个人计算机）UNIX和Linux（巨型机、大型机）3、程序设计语言的分类①机器语言，就是计算机的指令系统。②汇编语言，用助记符来代替机器指令的操作码和操作数。③高级语言，为克服汇编语言的缺陷，提高效率。是一种接近人们自然语言的程序设计语言。常用程序设计语言①FORTRAN是公式翻译的缩写词，一种适用于数值计算的面向过程的语言②BASIC和VB语言③Java语言，一种面向对象的，用于网络环境的语言④C，C++，C#语言程序设计语言的成分语言处理系统：编译，解释，汇编程序（组成）。把程序语言编写的程序变换成可在计算机上执行的程序，或进而直接执行得到计算结果。（作用）工作过程：4、计算机软件的理论基础；算法和数据库结构的基本概念计算机信息系统与数据库1、计算机信息系统的特点：①涉及的数据量很大，有时甚至是海量的。②绝大部分数据是持久的，不会随着程序运行结束而消失。③这些持久数据为多个应用程序和用户共享。④除具有数据采集、存储、处理、传输、管理等基本功能外，还可以向用户提供信息检索，统计报表，事物处理，分析，控制，预测，决策，报警，提示等服务。结构：资源管理层，业务逻辑层，应用表现层主要类型：发展趋势2、数据库系统的特点组成概念模型与E-R图数据库的数据模型3、关系数据库的基本原理：采用二维表结构来表示各类实体及其间的联系。数据结构及其形式化定义；关系代数操作；SQL语言；数据库的控制4、信息系统的开发与管理：软件工程的概念；信息系统开发方法；数据库数据设计概要；系统规划；系统分析；系统实施和系统维护5、典型信息系统介绍