2025年江西省职教高考《信息技术》复习：计算机基础知识课件

第一章 计算机基础知识 考试要求 ……………………………………………….……1 真题链接……………………………………………………2 知识梳理 …………………………………………………… 3 一、信息技术与信息社会 ………………………………… 3 二、计算机概述 …………………………………………… 6 三、计算机系统 ………………………………………… 10 四、知识产权与版权保护 ……………………………… 23 五、数制与编码 ………………………………………… 24 六、新一代信息技术 …………………………………… 30 课后习题 …………………………………………………… 33 考试要求 真题链接 【2021·江西省职教高考】第三代计算机的应用领域不包括 。 A.数据处理 B.数据通信 C.科学计算 D.过程控制 【解析】第三代计算机的应用领域有科学计算、数据处理及过程控制。数据通信是第四代计算机的应用领域。故选 B。 【2022·江西省职教高考】如果在无符号的二进制整数后面增加一个0,则是原值的 倍。 A.2 B.4 C.8 D.10 【解析】在无符号的二进制整数后面增加一个0,即表示该数每位上的位权在原数基础上均再乘以2,因此得到的数是原值的2倍。故选 A。 B A 【2023·江西省职教高考】世界上第一台电子计算机 ENIAC内部采用的是十进制。 (A B) 【解析】ENIAC内部采用的是十进制。世界上第一台采用二进制运算的计算机是 EDVAC(离散变量自动电子计算机),在它之后的计算机采用二进制进行运算。故选 A。 【2023·江西省职教高考】下列属于物联网应用的有 。 A.ChatGPT B.用遥控器遥控电视 C.收费系统 D.共享单车 【解析】ChatGPT 是一个由 OpenAI开发的人工智能语言模型,用于生成对话和回答问题,不属于物联网应用。用遥控器遥控电视是传统的无线电视技术,不属于物联网应用。收费系统可能是智能交通系统的一部分,例如自动收费站,它可以通过物联网进行远程监控和管理。共享单车可以通过互联网进行定位、租赁和支付等操作,是一种物联网应用。故选 CD。 √ CD 真题链接 【2024·江西省职教高考】“龙芯3号”CPU 采用的电子元器件是 。 A.电子管 B.晶体管 C.中小规模集成电路 D.大规模、超大规模集成电路 【解析】CPU 是一块超大规模的集成电路,“龙芯3号”CPU 采用的电子元器件是大规模、超大规模集成电路。故选 D。 【2024·江西省职教高考】通过查看存储设备的信息,可以了解存储设备的总容量、已使用的容量、未使用的容量等。如下图所示,某存储器的总容量为127,023,652,864字节,已使用的容量为123,084,591,104字节,未使用的容量为3,939,061,760字节,该存储器为 存储器。 A.硬盘 B.RAM C.ROM D.cache 【解析】根据图中所示的信息可知,此图表示的是硬盘存储器的存储空间。故选 A。 D A 真题链接 真题链接 【2024·江西省职教高考】以下关于大数据的特征,描述错误的是 。 A.体量大 B.类型单一 C.产生速度快 D.价值密度低 【解析】大数据具有数据体量大(大容量)、数据类型多(多样化)、数据产生速度快(高速性)和数据价值密度低(低密度)4个特点。故选 B。 B 知识梳理 一、信息技术与信息社会 1.信息的基本概念 (1)基本概念:信息是对客观事物的反映,从本质上看,信息是对社会、自然界的事物特征、现象、本质及规律的描述。 (2)信息论创始人———香农。 2.信息与数据 数据是现实世界客观事物的符号记录,是信息的载体,是计算机加工的对象。有意义、有价值的数据才是信息。在大数据时代,数据不仅是信息的载体,也是人们提取信息、做出决策的重要依据,更是人们认识和理解现实世界客观事物的重要资源。 3.信息的基本特征 (1)传递性。 (2)共享性。 (3)载体依附性。 (4)价值相对性。 (5)时效性。 (6)真伪性。 (一)信息与信息技术 4.信息技术的基本概念 信息技术的定义可以分为广义和狭义两种。 (1)从广义上讲,信息技术是指能充分利用与扩展人类信息器官功能的各种方法、工具与技能的总和。 (2)从狭义上讲,现代的信息技术是指利用计算机、通信网络、广播电视等各种硬件设备及软件工具与科学方法,对数、文、图、声、像等各种信息进行获取、加工、存储、传输与使用的技术之和。 (一)信息与信息技术 一、信息技术与信息社会 (一)信息与信息技术 5.信息技术的发展 信息技术的发展经过以手工为主要特征的古代信息技术时期,以电信为主要特征的近代信息技术时期,以网络为主要特征的现代信息技术时期共三个阶段。在这三个阶段中发生过以下五次信息技术革命。 1)语言的出现 语言的出现表示信息可以共享,这不仅是信息表达方式的突变,也是信息保存和传播手段的一次关键性革命。 2)文字的使用 文字的使用表示信息可以记录。人们可以使用文字长期存储信息,可以跨时间、跨地域地传播信息。文字的应用标志着人类具备了跨时空传播信息的能力。 3)造纸术和印刷术的发明 造纸术和印刷术的出现是人类文明发展的一个里程碑,其将信息的记录、存储、传播和使用扩大到了更广的范围,使信息的积累和传播有了可靠的保证。 4)电报、电话、电视及其他通信技术的发明和应用 电报、电话、电视及其他通信技术的出现表示信息可以实现远距离传播,也可以使用多媒体方式实时传播。 5)计算机和现代通信技术的普及 计算机技术和现代通信技术的出现与普及,使信息传输可以实现远距离、实时、多媒体和双向交互,改变了人类社会的生产、生活方式。 一、信息技术与信息社会 (一)信息与信息技术 6.信息技术的典型应用 当前,信息技术的应用已经遍布各个领域,下面列出一些典型应用。 1)电子商务 电子商务平台,如淘宝、京东等,使消费者和商家可以随时随地进行沟通与交易,相对于传统的购物方式,此种方式的交易更快捷、更高效。 2)金融服务 网上银行提供在线账户管理、转账、支付等服务,方便快捷。移动支付,如微信支付、支付宝等,支持手机等移动设备完成支付操作,极大地提高了支付效率。区块链技术在金融领域的应用,如比特币等数字货币,保证了交易的安全性和透明性。 3)医疗保健 远程医疗使患者可以通过网络远程接受医疗咨询,减少了实地就诊的不便性,增加了获得医疗保健服务的机会。可穿戴设备,如智能手环、健康监测设备等,可帮助个人主动监测健康状况,促进预防保健。 4)教育 在线学习平台,如慕课(MOOC),提供了丰富的在线课程资源,打破了时间和地点的限制,使更多的人有更多的机会接受高质量的教育。虚拟教室利用虚拟现实技术,模拟真实的教室环境,提供沉浸式的学习体验。教育软件和应用程序,如学习管理系统、在线协作工具等,为教师和学生提供了便捷的教学与学习工具。 一、信息技术与信息社会 (一)信息与信息技术 6.信息技术的典型应用 5)制造业 在制造业中,自动化和机器人在生产线上的使用简化了制作流程,提高了生产效率。物联网(IoT)通过传感器等设备实时监控设备和库存状态,优化维护计划并减少停机时间。智能制造结合大数据、人工智能等技术,实现生产过程的智能化和定制化。 6)交通运输 智能交通系统(ITS)利用传感器、摄像头和通信网络优化交通流量,减少拥堵并提高了道路安全性。 7)娱乐 流媒体服务,如 Netflix、爱奇艺等,提供了丰富的音乐、电影和电视节目资源,用户可以随时随地观看。虚拟现实(VR)和增强现实(AR)在游戏、现场活动等领域提供了沉浸式的互动体验。 一、信息技术与信息社会 (一)信息与信息技术 (4)信息资源包括文本、图形图像、音视频等有价值的数据,是信息系统不可或缺的内容要素。 2)信息系统的组成结构 不同的信息系统功能各异,但其基本组成结构大致相同。最底层(第一层)是基础设施层,由硬件、系统软件和通信网络等组成,提供信息系统运行的基础支撑;第二层是资源管理层,完成系统所需的数据的采集、存储和传输等功能;第三层是业务逻辑层,提供系统的各种功能逻辑服务;最上层是应用表现层,提供人机交互和结果输出界面,如移动终端 APP或网页操作界面等。完整的信息系统还应配套标准规范体系和安全防范体系。 7.信息系统的组成 1)信息系统的基本要素 信息系统主要由硬件、软件、通信网络、信息资源等基本要素组成。 (1)硬件是信息系统中电子、机械设备的总称,主要包括计算机、移动终端、信息输入/输出设备及网络通信设备等。 (2)软件包括系统软件和应用软件。 (3)通信网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台信息技术设备通过通信线路连接起来,实现信息传递和资源共享的信息传输系统。 一、信息技术与信息社会 (二)信息社会 1.信息社会的基本概念 信息社会是指继农业社会、工业社会后,以信息活动为基础的人类社会的新型社会形态和新发展阶段。 一、信息技术与信息社会 (二)信息社会 (2)网络社会。网络化是信息社会最典型的特征,表现在信息服务的可获得性和社会发展的全面性两个方面。在信息社会,人们可以最大限度地享受高速、泛在、便宜、好用的信息服务。信息社会提供的多样化服务使绝大多数人能充分享受现代社会的文明生活。 2.信息社会的基本特征 关于信息社会的描述有多种角度,一般认为其有四个基本特征:信息经济、网络社会、数字生活与在线政务。 (1)信息经济。信息经济是指以信息与知识的生产、分配、拥有和使用为主要特征,以创新为主驱动力的经济形态。信息经济具有人力资源知识化、发展方式可持续、产业结构优化、经济发达等特征。 (3)数字生活。数字生活包括三点:一是生活工具数字化,网络和数字产品成为人们生活的必需品;二是生活方式数字化,借助数字化信息终端,人们的工作将更加弹性化和自主化,使随时随地工作与学习成为可能,网络购物成为主流消费方式,人际交往范围与空间无限扩大;三是生活内容数字化,人们的工作内容中创造、处理和分配信息所占比重越来越大,学习内容更加个性化,数字化内容成为多数人娱乐休闲活动的首选。 (4)在线政务。在线政务充分利用信息技术实现社会管理和公共服务。在信息技术的支撑下,在线政务具有科学决策、公开透明、高效治理、互动参与等方面的特征。 一、信息技术与信息社会 (一)计算机的发展历史 1946年2月14日,世界上第一台现代电子数字计算机 ENIAC(埃尼阿克)诞生于美国的宾夕法尼亚大学。 第一台计算机诞生后,电子元器件得到了飞速发展,计算机在发展过程中也经历了几次重大的技术革命。根据计算机所采用的电子元器件不同,一般把电子计算机的发展分成四代。每一代计算机在技术上都是一次新的突破,在性能上都是一次质的飞跃。目前,科学家正致力于研制和开发第五代计算机。 二、计算机概述 (一)计算机的发展历史 1.电子管计算机 第一代电子计算机是电子管计算机(1946—1958年)。这一时期计算机的主要特点:采用电子管作为基本元件,程序设计使用机器语言或汇编语言,主要用于科学和工程计算,运算速度为每秒几千次至几万次。 2.晶体管计算机 第二代电子计算机是晶体管计算机(1959—1964年)。这一时期计算机的主要特点:采用晶体管作为基本元件;体积缩小、功耗降低,提高了运算速度(每秒运算可达几十万次)和可靠性;用磁芯作为主存储器,外存储器采用磁盘和磁带等;程序设计采用高级语言,如 Fortran、COBOL和 ALGOL等;在软件方面出现了操作系统。计算机的应用范围进一步扩大,除了进行传统的科学和工程计算外,还应用于数据处理等更广泛的领域。 二、计算机概述 (一)计算机的发展历史 3.中小规模集成电路计算机 第三代计算机是集成电路计算机(1965—1970年)。虽然晶体管比电子管是一个明显的进步,但晶体管会产生大量的热量,这会损害计算机内部的敏感部分。1958年,集成电路(integratedcircuit,IC)被发明出来,它将三种电子元器件结合到一片小小的硅片上,这使得更多的元件可以被集成到单一的半导体芯片上。 4.大规模、超大规模集成电路计算机 第四代计算机是大规模集成电路计算机(1971年至今),出现集成电路后,唯一的发展方向是扩大规模。大规模集成电路(large-scale integrated circuit,LSI)可以在一个芯片上容纳几百个元件。到了20世纪80年代,超大规模集成电路(very-large-scale integrated circuit,VLSI)在芯片上容纳了几十万个元件,后来的极大规模集成电路(ultra-large-scale integration circuit,ULSI)将数字扩充到百万级。基于半导体的发展,1972年,第一台真正的个人计算机诞生了。 二、计算机概述 (二)计算机的基本结构和工作原理 二、计算机概述 1.冯·诺依曼体系结构 冯·诺依曼体系结构是现代计算机体系结构的基础,一直沿用至今。这个体系结构是由匈牙利数学家冯·诺依曼(Von Neumann)和其他科学家在1945年左右提出。冯·诺依曼体系结构的核心思想是“存储程序”,即将程序 指令和数据存储在同一存储器中,并且使用单一的处理单元来执行指令。其主要特点如下。 (1)采用二进制表示数据和指令。 (2)采用存储程序和程序控制的基本设计思想,将编制好的程序(数据和指令)提前存入主存储器中,计算机在运行程序时能自动地、连续地从存储器中依次取出指令并执行。 (3)计算机由五大部分组成:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。 (二)计算机的基本结构和工作原理 二、计算机概述 2.计算机的工作原理 计算机能够自动完成运算或处理过程的基础是“存储程序”工作原理,其基本思想是存储程序与程序控制。 存储程序是指人们必须事先把计算机的执行步骤序列(即程序)及运行中所需的数据,通过一定方式输入并存储在计算机的存储器中;程序控制是指计算机运行时能自动地逐一取出程序中的一条条指令,加以分析并执行规定的操作。 到目前为止,尽管计算机发展到了第四代,但其基本工作原理仍然没有改变。 (三)计算机的分类 二、计算机概述 计算机的种类很多,可以从不同的角度对计算机进行分类。 1.按信息的表示方式分类 计算机可分为数模混合计算机、模拟计算机和数字计算机。 2.按应用范围分类 计算机可分为专用计算机和通用计算机。 (1)专用计算机。专用计算机是指为解决某一专门问题而设计的计算机,其功能单一、适应性差,但是在特定用途下最有效、最经济,速度最快。 (2)通用计算机。通用计算机是指为解决多方面问题而设计的计算机,其功能齐全、结构复杂、适应性强,通常所说的计算机一般都是指通用计算机。 (三)计算机的分类 二、计算机概述 3.按计算机处理问题的规模、功能、速度、存储容量等综合性指标分类 1989年11月,(美国)电气电子工程师学会(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE)的一个委员会根据当时计算机的发展趋势,提出将计算机划分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机、服务器和工作站7类。 (1)巨型机。巨型机又称超级计算机,在所有计算机类型中,其体积最大、价格最高、功能最强、浮点运算速度最快。用于战略武器(如核武器和反导弹武器)的设计、空间技术、石油勘探、中长期大范围天气预报及社会模拟等领域。 我国于1983年研制成功了第一台巨型机“银河Ⅰ”,运算速度为1亿次/秒。后来相继研制了“银河Ⅱ”“银河Ⅲ”“天河一号”等。2017年11月在德国法兰克福举行的国际超级计算大会发布的超级计算机 TOP500榜单显示,我国自主研发的“神威·太湖之光”计算机以持续计算每秒9.3亿亿次的速度获得冠军,而之前连续六次夺冠的由我国国防科技大学研制的“天河二号”计算机以持续计算每秒3.39亿亿次的运算速度获得第二名。 (三)计算机的分类 二、计算机概述 (2)大型机。大型机规模仅次于巨型机,包括国内常说的大、中型机。其特点是大型、通用,具有很强的处理和管理能力,主要用于大银行、大公司、规模较大的高校和科研院所及计算机通信网。大型机上所配备的软件也比中、小型机要丰富得多。 (3)中型机。中型机的标准是计算速度每秒10万至100万次,字长32位,主存储器容量为1兆字节以下的计算机,主要用于中小型局部计算机通信网中的管理。 (4)小型机。小型机与大型机相比,成本较低,规模较小,维护容易。小型机用途广泛,既可用于科学计算和数据处理,也可用于生产过程自动控制和数据采集及分析处理。 (5)微型机。微型机又称个人计算机,简称 PC(personal computer),是第四代计算机时期出现的一个机型,它虽然问世较晚,却发展迅猛。 目前微型机是日常生活中普遍使用的一种机型,已广泛地应用在办公自动化、事务处理、过程控制、小型数值计算以及智能终端、工作台等领域。 (三)计算机的分类 二、计算机概述 (6)服务器。在计算机网络中,可供多个用户共享的、高性能的计算机就是服务器。与普通计算机相比,服务器一般具有大容量的存储设备和丰富的外部设备,在其上运行的是网络操作系统,要求具有较高的运行速度。服务器上的资源可供网络上多个用户同时共享。 (7)工作站。“工作站(workstation)”这个词有双重含义。常说的工作站通常是指为完成某些特定任务而设计的功能强大的桌面计算机。它具有多任务、多用户能力,又兼具个人计算机的操作便利和良好的人机界面,能够完成一些需要高速处理的工作,如医学成像和计算机辅助设计。某些工作站还有专为创建和显示三维动画而设计的电路系统。由于价格较高,工作站往往专用于设计工作,而不是像个人计算机那样用于文字处理、照片编辑和上网。 (四)计算机的特点 二、计算机概述 1.工作自动化 计算机能在程序控制下自动连续地高速运算。只要将事先编写好的程序输入计算机内部,计算机就会按照程序规定的步骤完成预定的全部工作,而不需要人工干预。 2.运算速度快 计算机能以极快的速度进行计算。到20世纪80年代,巨型机的标准为运算速度每秒1亿次以上、字长达64位、主存储容量达4~16兆字节。现在普通的微型计算机每秒可执行几十亿条指令,而巨型机则达到每秒几十亿次甚至几百亿次。 3.计算精度高 电子计算机具有以往计算机无法比拟的计算精度,已达到小数点后上亿位。 4.存储容量大 随着计算机的广泛应用,计算机内部存储的信息越来越多,要求存储的时间也越来越长。因此要求计算机具备海量存储能力,信息能保存几年到几十年,甚至更长。存储容量的大小标志着计算机记忆能力的强弱。 (四)计算机的特点 二、计算机概述 5.具有记忆和逻辑判断能力 计算机存储系统由内存和外存组成,具有存储和“记忆”大量信息的能力,现代计算机的内存容量已达到GB级别,而外存也有惊人的容量。如今的计算机不仅具有运算能力,还具有逻辑判断能力,可以使用其进行诸如资料分类、情报检索等具有逻辑加工性质的工作。 6.通用性强 通用性是计算机能够应用于各种领域的基础,任何复杂的任务都可以分解为大量基本的算术运算和逻辑操作。 7.可靠性高 现代计算机采用的大规模、超大规模集成电路具有非常高的可靠性。 微型计算机除了具有上述特点外,还具有体积小、质量轻、耗电少、维护方便、易操作、功能强、使用灵活、价格便宜等特点。 (五)计算机的应用领域 二、计算机概述 1.科学计算 科学计算也称数值计算,是计算机最早的应用领域,也是人们当初发明计算机的初衷。与人工计算相比,计算机计算不仅速度快,而且精度高,它主要实现科学研究和工程技术方面的数值计算,如气象预报、地质勘探、工程设计等。 目前,科学计算在计算机应用中所占的比重不断下降,但在天文、地质、生物、数学等基础学科以及空间技术、新材料研制、原子能研究等高新技术领域中仍然占有重要的地位。许多领域对计算的精度和速度仍不时地提出更高的要求。 (五)计算机的应用领域 二、计算机概述 2.数据处理 数据处理又称信息处理,是指对数字、字符、文字、声音、图形和图像等各种类型的数据进行收集、存储、分类、加工、排序、打印和传送等工作。 计算机从数值计算到非数值计算的应用,是计算机发展史上的一个飞跃。数据处理是现代管理的基础,广泛用于情报检索、统计、事务管理、生产管理自动化、决策系统、办公自动化等方面。 3.过程控制 过程控制通过使用计算机对数据进行实时采集、分析,进而对控制对象进行自动控制,以提高控制的自动化水平及其时效性、准确性。过程控制在机械、电力、化工等领域应用普遍。 (五)计算机的应用领域 二、计算机概述 4.计算机辅助功能 计算机辅助功能是指利用计算机的运算速度快、精度高、逻辑判断能力强的特点,将传统经验和计算机技术结合起来,帮助人们完成一些复杂而繁重工作的一门技术系统,主要包括计算机辅助设计(computer-aided design,CAD)、计算机辅助制造(computer-aided manufacturing,CAM)、计算机辅助教育(computer-based education,CBE)、计算机辅助测试(computer-aided test,CAT)和计算机辅助教学(computer-aided instruction,CAI)。 5.办公自动化 办公自动化(office automation,OA)是20世纪70年代中期首先在发达国家中发展起来的一门综合性技术。 (五)计算机的应用领域 二、计算机概述 6.网络应用 计算机发展到现在,已经不再是简单的单机使用。随着通信技术、计算机技术和信息处理技术的发展,计算机已从独立的单机系统进入网络化时代。从美国国防部高级研究计划局决定建立 ARPA(advance dresearch project agency)网,到现在的Internet,已经形成了连接全球的网络。可以说,网络已经无处不在。 7.人工智能 人工智能(artificial intelligence,AI),是用计算机来模拟与人的智能有关的复杂行为,如语言理解、图像识别、常识性推理、判断和学习、规划问题求解的能力等。其具体应用包括自动翻译、密码分析、指纹识别、掌纹识别、人脸识别、智能搜索、博弈、机器人等。 (一)计算机系统的基本组成 三、计算机系统 微型计算机是计算机应用中最为广泛的一类,它的一个重要特点是将中央处理器(CPU)制作在一块集成电路芯片上,这种芯片被称为微处理器。一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。 计算机系统的组成如图1-1所示。 图1-1 计算机系统的组成 (一)计算机系统的基本组成 三、计算机系统 01 硬件系统 硬件系统通常是指计算机的物理系统,是看得见、摸得着的物理器件,包括计算机主机及其外部设备。硬件系统主要由中央处理器、内存储器、输入/输出设备(包括外存储器、多媒体配套设备)等组成。通常把没有软件的计算机称为“裸机”。 02 软件系统 软件系统是指管理计算机软件和硬件资源,控制计算机运行的程序、指令、数据及文档的集合。广义地说,软件系统还包括电子和非电子的相关说明资料、说明书、用户指南、操作手册等。 03 硬件和软件的关系 硬件和软件的关系如下。 (1)硬件与软件是相辅相成的。硬件是计算机的物质基础,没有硬件就无所谓计算机。 (2)软件是计算机的灵魂。没有软件,计算机的存在就毫无价值。 (3)硬件系统的发展给软件系统提供了良好的开发环境,而软件系统的发展又给硬件系统提出了新的要求。 (二)微型计算机系统中的总线结构 三、计算机系统 总线是计算机中传送信息的一组公共信号线,由若干条通信线构成。它将计算机的各个部件连接起来,组成一个整体,能发送和接收各部件的信息。 总线分为内部总线和外部总线。内部总线是指 CPU 内部传输数据的通道,外部总线是指 CPU与内存和输入输出设备接口之间的通道。通常所说的总线一般是指外部总线,也称系统总线。 总线按功能分为地址总线、数据总线和控制总线。 (1)地址总线:CPU 向主存储器和I/O 接口传送地址信息的通道,是 CPU 向外传输的单向总线。 (2)数据总线:CPU 与主存储器和I/O 接口之间相互传送数据的通道,具有双向功能。 (3)控制总线:CPU 向主存储器和I/O 接口发送命令信号的通道,也是外界向 CPU 传送状态信息的通道。 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 1.中央处理器 中央处理器(CPU)是计算机中最关键的部件,是由超大规模集成电路工艺制成的芯片,它由运算器和控制器组成。 (1)运算器。运算器又称算术逻辑单元(arithmetic and logic unit,ALU),是用来进行算术运算和逻辑运算的元件。 (2)控制器。控制器负责从存储器中取出指令、分析指令、确定指令类型并对指令进行译码,按时间先后顺序负责向其他各部件发出控制信号,以保证各部件协调工作。 现代的主流 CPU 有多种类型,用于个人计算机(台式计算机和笔记本电脑)上的 CPU 有Intel系列和 AMD系列,以及我国自主研发的龙芯和兆芯系列等,用于智能手机、平板电脑和其他信息技术设备上的 CPU 有我国华为公司的海思麒麟系列、美国的高通系列和苹果系列、韩国的三星猎户座系列等。图1-2所示为几种类型的 CPU。 图1-2 CPU类型[奔腾、奔腾Ⅱ、Cyrix6x86(MX)、AMD-K6IM-2] (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 2.存储器 存储器是计算机的记忆部件,负责存储程序和数据,并根据控制命令提供这些程序和数据。 (1)内部 存 储 器。内 部 存 储 器 也 称 为 内 存 或 主 存,分 为 随 机 存 储 器 (random access memory,RAM)和只读存储器(read-only memory,ROM)两种。 ①随机存储器是一种读写存储器,其内容可以随时根据需要读出,也可以随时重新写入新的信息。由于信息是通过电信号写入的,因此,计算机断电后 RAM 中的信息会丢失。 ②只读存储器主要用来存放固定不变的程序、数据,如BIOS(basic input/output system,基本输入输出系统)程序。这种存储器中的信息只能读出而不能随意写入,它们是厂商在制造时用特殊方法写入的,断电后其中的信息不会丢失。 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 2.存储器 (2)高速缓冲存储器(cache)。CPU 处理信息速度的不断提高,而主存由于容量大、寻址系统繁多、读写电路复杂等原因,造成了主存的工作速度远远低于 CPU 的工作速度,直接影响计算机的性能。为了解决主存与 CPU 工作速度上的矛盾,设计者们在 CPU 和主存之间增设一级容量不大但速度很高的高速缓冲存储器(cache)。cache中存放常用的程序和数据,当 CPU 访问这些程序和数据时,首先从cache中查找;如果所需程序和数据不在cache中,则到主存中读取,同时将其写入cache中。因此采用cache可以提高系统的运行速度。 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 2.存储器 (3)外部存储器。外部存储器也称为外存或辅存,包括硬盘存储器、光盘存储器、优盘等几大类。 ①硬盘存储器。硬盘存储器简称为硬盘(hard disk),它由硬盘片、硬盘控制器、硬盘驱动器及连接电缆组成,如图1-3所示。其特点是存储容量大、存取速度快。 图1-3 硬盘正面、反面及内部结构 2.存储器 ②光盘存储器。光盘是利用激光进行读写信息的圆盘。光盘存储器系统由光盘片、光盘驱动器和光盘控制适配器组成。常见类型的光盘存储器有CD-ROM、CD-R、CD-RW 和DVD-ROM 等,如图1-4和图1-5所示。 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 图1-4 光盘及光盘驱动器 图1-5 DVD-ROM 外形 2.存储器 a.CD-ROM(compact discread only memory,只读存储光盘)是最常见的光盘存储工具,是多媒体计算机的必选设备。CD-ROM 上的信息是由厂家在工厂中预先刻录好的,用户只能根据自己的需要选购。其优点是存储容量大(可达640MB),复制方便,成本低廉,通常用于出版物、素材库和大型软件的载体;缺点是只能读取而不能写入。 b.CD-R(compactdisc recordable,可录光碟)可以一次性地在盘面上写入数据,写入后 CD-R 就同 CD-ROM 一样可以反复读取,但不能再改写数据。 c.CD-RW(compactdisc-rewritable,可重写光碟)是可以像磁盘一样进行反复读写的光盘。 d.DVD-ROM(digital video disc-read only memory,只读光盘)是超高容量的光盘,与 CD-ROM具有相同的直径和厚度,但单面单层能存储4.7GB的数据,容量是 CD-ROM 的7倍。 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 2.存储器 ③优盘。优盘又称 U 盘,如图1-6所示,它是利用闪存(flash memory)在断电后还能保持存储数据不丢失的特点而制成的。其优点是质量轻、体积小;通过计算机的 USB接口即可实现即插即用,使用方便;容量已经达到 TB(太字节)级。 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 图1-6 优盘 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 图1-7 107键键盘 3.输入设备 输入设备是向计算机输入程序、数据和命令的部件,常见的有键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪、话筒、数码相机和摄像头等。 1)键盘 键盘是最常用也是最主要的输入设备,可以将英文字母、数字、标点符号等输入计算机,从而向计算机发出命令、输入数据等。 根据按键的数量,键盘可分为83键、101键、104/105键以及适用于 ATX电源的107/108键。由于 Windows的广泛应用,104键键盘已经被广泛使用,而107/108键则在较新型的高档微机上使用。图1-7所示为107键键盘,可以分为主键盘(打字)区、功能键区、编辑键区、辅助键盘区、状态指示区。 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 表1-1 常用键及组合键的使用 3.输入设备 1)键盘 (1)主键盘区(打字)。主键盘区是键盘的主要使用区,用来输入各种字母、数字、常用运算符、标点和汉字等。常用键及组合键的使用如表1-1所示。 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 3.输入设备 1)键盘 (2)功能键区。功能键区的按键又分为操作功能键(Esc、F1~F12)和控制键。在不同的软件中,可以对功能键 F1~F12进行重新定义。常用功能键介绍如下。 ①Esc键:退出键或转义键,常用于中断程序执行。 ②Pause(Break)键:暂停键,按后可以暂时停住程序的执行,按除 Pause键外的其他任意键后继续执行程序。 ③PrintScreen键:屏幕打印键,Windows下用于复制桌面到剪贴板,Alt+PrintScreen组合键的作用是复制活动窗口。 ④ScrollLock键:屏幕滚动锁定键,通常位于键盘的右上角,主要用于控制文档或表格的滚动行为。 ⑤NumLock键:数字锁定键,切换辅助键盘上的数字输入。 ⑥Power键:切断电源键,按该键可以强制关机。 ⑦Sleep键:进入休眠键,按后可使计算机进入休眠状态。 ⑧Wake键:唤醒键,按后可将计算机从休眠状态唤醒。 ⑨徽标键(Win键):激活“开始”菜单。 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 表1-2 光标移动键和编辑操作键的功能 3.输入设备 1)键盘 (3)编辑键区。编辑键区的10个功能键又分为8个光标移动键和2个编辑操作键(Delete和Ins)。其功能如表1-2所示。 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 3.输入设备 1)键盘 (4)辅助键盘区。在辅助键盘区可以快速、准确地进行数字的输入,它为专门从事数字数据录入的工作人员提供了极大的方便。该键盘区多数键分为上档键和下档键。 辅助键盘区的数字是上档字符。要连续进行数字输入时,可以按数字锁定 NumLock键,键盘右上角 NumLock指示灯亮,表示已处于数字锁定状态,可以输入0~9和小数点“.”。再按一下 Num_Lock键,则 NumLock指示灯熄灭,表示已处于非数字锁定状态,输入为下档光标移动键。 (5)状态指示区。通常位于键盘的右上角,主要由三个指示灯组成:Num Lock(数字锁定)、CapsLock(大写锁定)和ScrollLock(滚动锁定)。这些指示灯用于显示键盘当前的工作状态,帮助用户快速了解键盘的设置情况。 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 3.输入设备 2)鼠标 鼠标也是一种输入设备。尤其随着 Windows的运用,鼠标已经成为与键盘并列的输入设备,其主要用于程序的操作、菜单的选择、制图等。 鼠标根据其使用原理可以分为机械鼠标、光电鼠标(图1-8)和光电机械鼠标。 图1-8 机械鼠标与光电鼠标 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 3.输入设备 2)鼠标 下面介绍一些常用的鼠标操作术语。 (1)单击:按下并释放鼠标左键一次。 (2)双击:快速按鼠标左键两次。双击通常用于执行某个程序或命令,例如,在命令菜单的选项上双击,相当于按键盘上的回车(Enter)键,表示选取选项、执行某选项命令或执行某应用程序。 (3)右击:按下并释放鼠标右键一次,通常用于弹出快捷菜单。 (4)拖动:使用鼠标移动一个对象,即移动鼠标使光标至某一块文字区域或图标,然后按左键,待鼠标指针移至另一位置或图标处时释放,相当于移动一个对象。 (5)指向:移动鼠标指针到某一对象上。 (6)选取:指向一个对象并单击。 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 3.输入设备 3)扫描仪 扫描仪是一种光电一体化的高科技产品,它是将各种形式的图像信息输入计算机的重要工具,如图1-9所示。按照其处理的颜色可以分为黑白扫描仪和彩色扫描仪两种,按照扫描方式可以分为手持式、台式、平板式和滚筒式4种。扫描仪的性能指标有分辨率、扫描区域、灰度级、图像处理能力、精确度、扫描速度等。 4)光笔 光笔如图1-10所示。其原理是用一支与笔相似的定位笔(光笔)在一块与计算机相连的书写板上写字,根据压敏或电磁感应将笔在运动中的坐标位置不断送入计算机,使计算机中的识别软件通过采集到的笔的轨迹来识别所写的文字,然后把得到的标准代码作为结果存储起来。因此,手写输入的核心技术是识别。 图1-10 光笔 图1-9 扫描仪 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 3.输入设备 5)数字化仪 数字化仪是一种图形输入设备,它可以将各种图纸的图形信息转换成相应的计算机可以识别的数字信号输入计算机中。它与绘图仪一起常用于工程设计单位。 利用话筒可以进行语音输入,这项技术实现了人们长期以来所追求的文字输入理想。 6)话筒 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 3.输入设备 7)数码相机和摄像头 (1)数码相机。数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品,如图1-11所示。它集成了影像信息的转换、存储和传输等部件,具有数字化存取模式,与计算机交互处理和实时拍摄等特点,是一种能够进行拍摄,并通过内部处理把拍摄到的景物转换成以数字格式存放的图像的特殊相机。数码相机可以直接连接到计算机、电视或者打印机上。在一定条件下,数码相机还可以直接连接到移动电话或者平板电脑上。由于图像是内部处理的,所以使用者可以实时检查图像是否正确,而且可以将图像实时打印出来或是通过电子邮件传送出去。 图1-11 数码相机 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 3.输入设备 7)数码相机和摄像头 (2)摄像头。摄像头是一种数字视频的输入设备,如图1-12所示。它利用光电技术采集影像,通过内部电路把这些代表像素的“点电流”转换成能够被计算机处理的数字信号0和1,而不像视频采集卡那样先用模拟采集工具采集影像,再通过专用的模/数转换组件完成影像的输入。感光器件分为CCD(电荷耦合器件)和 CMOS(互补金属氧化物半导体)两类。摄像头又分为内置(如笔记本摄像头)和外接(如 USB摄像头)两种。 图1-12 摄像头 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 3.输入设备 7)数码相机和摄像头 8)其他输入设备 人们根据不同要求开发出许多输入设备。例如,在公共场所经常见到的查询系统使用的触摸屏、在商场购物交款时营业员使用的条形码阅读器(图1-13)、用于 PC游戏的游戏手柄(图1-14)、对标准化答卷进行评分的光电阅读仪。 图1-13 条形码阅读器 图1-14 游戏手柄 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 4.输出设备 输出设备是用来输出经过计算机运算或处理后所得的结果,并将其以字符、数据、图形等人们能够识别的形式进行输出的设备。常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、声音输出设备、投影仪等。 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 4.输出设备 1)显示器 显示器是计算机最主要的输出设备,用户通过显示器能及时了解计算机的工作状态,查看信息处理过程和结果,及时纠正错误,指挥机器正常工作。 显示器由监视器和显示控制适配器(显卡)组成,如图1-15和图1-16所示。 图1-15 显示器 图1-16 显卡 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 4.输出设备 1)显示器 (1)技术指标。显示器的主要技术指标有屏幕尺寸、点距、显示分辨率、灰度和颜色深度及刷新频率。 (2)显示器分类。显示器主要有 CRT(cathode ray tube,阴极射线管)显示器和 LCD(liquid crystal display,液晶显示器)两种。 ①CRT 显示器。CRT 显示器是一种使用阴极射线管的显示器,主要由电子枪、偏转线圈、荫罩、 高压石墨电极和荧光粉涂层及玻璃外壳组成。它是靠电子束激发屏幕内表面的荧光粉来显示图像的,由于荧光粉被点亮后很快会熄灭,因此电子枪必须循环往复地激发每个像素的荧光粉。 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 4.输出设备 1)显示器 (2)显示器分类。 ②LCD。LCD的主要性能指标如下。 a.信号反应时间。信号反应时间的长短决定了画面是否可以流畅地显示,如玩3D 游戏或看电影时是否出现严重的“重影”或“扫尾”现象。 b.可视角度。受工作原理的限制,从不同角度观看屏幕图像时,LCD 图像的清晰度、色彩和亮度效果会相差很大。可视角度分为水平可视角度和垂直可视角度,其中水平可视角度对用户的意义很大,购买产品时,至少应保证水平可视角度在120°以上。 c.对比度。LCD的对比度是指屏幕图像最亮的白色区域与次暗的黑色区域之间相除后得出的不同亮度级别,对比度越高,意味着显示器所能呈现的色彩层次越丰富。 d.亮度。亮度值越高,意味着可看到更加亮丽的画面、更清晰的图像。但亮度过高可能导致眼睛疲劳,且需配合高对比度避免“过曝”(如白色过亮失去细节)。 e.环保认证。 LCD显示器通过环保认证(如 RoHS认证),以限制有害物质的使用,减少对环境和人体健康的影响。 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 4.输出设备 1)显示器 (3)显卡。显卡的主要性能指标如下。 ①刷新频率。刷新频率是指每秒内屏幕画面刷新的次数。刷新频率越高,画面闪烁越小,通常是75~90Hz。若刷新频率为100Hz,则表示显卡每秒将送出100张画面信号给显示器。一般而言,此数值越高,画面越柔和,眼睛就越不会觉得屏幕闪烁,也越不容易造成眼睛的疲劳与伤害。 ②色深。色深即颜色深度,是指计算机中表示色彩的二进制位数,一般有1位、4位、8位、16位和24位。它决定了每个像素点可以包含的色彩种类,通常用颜色数来代替色深作为挑选显卡的指标,如16位色、24位色、32位色等。颜色数越多,所描述的颜色就越接近真实的颜色。 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 4.输出设备 1)显示器 (3)显卡。 ③分辨率。分辨率是指显卡能显示像素的数目,像素是可以显示的最小单位。例如,显示器的分辨率是(640×200)像素,则共有640×200=128000个像素。显卡画面的细腻程度一般用分辨率来表示,即以画面的最大水平像素点数乘以垂直像素点数来表示。例如,分辨率为(1024×768)像素,表示整个画面由1024个水平像素点和768个垂直像素点组成。分辨率越高,则像素越多,能显示的图形就越清晰。 ④显存。显存的主要功能是将显示芯片处理的资料暂时储存起来,然后将显示资料映像到显示屏幕上。显卡的分辨率越高,屏幕上显示的像素点就越多,所需的显存也就越多。 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 4.输出设备 1)显示器 (3)显卡。 ⑤芯片核心/显存频率。这是决定显卡速度的关键参数。通常核心频率(MHz)数值远低于显存基础频率(GHz),但这没有可比性且不意味着核心慢。显存需要高物理频率和 DDR 技术来提供高带宽。可以说,不同的核心频率和不同的显存频率会决定显卡的档次。 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 4.输出设备 2)打印机 打印机是计算机常见的输出设备,它能够把计算机产生的文本或图形图像输出到纸上。打印机的类型主要有针式打印机、喷墨打印机和激光打印机等,如图1-17所示。 图1-17 打印机的类型 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 4.输出设备 2)打印机 (1)针式打印机。针式打印机通过打印针头击打色带,把色带上的墨水打印在纸上形成字符或图形。针式打印机的优点是耗材便宜,可以打印票据;缺点是打印速度慢,噪声较大,打印质量低。 (2)喷墨打印机。喷墨打印机通过喷墨头的喷嘴喷射墨水来描绘图像。喷墨打印机的优点是噪声小,打印质量高,可以打印彩色;缺点是耗材成本高,墨水容易干涸。 (3)激光打印机。激光打印机通过激光扫描把字符或图形印在纸上。与前两者相比,激光打印机的特点是噪声小、速度快、打印质量高、耗材成本适中,是目前使用最广泛的打印机。 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 4.输出设备 3)绘图仪 绘图仪是一种输出图形硬拷贝的输出设备,如图1-18所示。使用绘图仪可以绘制各种平面、立体的图形,其已成为计算机辅助设计(CAD)中不可缺少的设备。绘图仪按工作原理不同可分为笔式绘图仪和喷墨绘图仪。它主要应用于建筑、服装、机械、地质等行业中。 图1-18 绘图仪 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 4.输出设备 4)声音输出设备 声音输出设备包括声卡和扬声器两部分。声卡(也称音频卡)插在主板的插槽上,通过外接的扬声器输出声音。 声卡可分为8位、16位、32位、64位,位数越高,则录制和播放的声音越接近真实,效果越好。现在多数的声卡均采用16位和32位(个别高档声卡采用64位)的分辨率,并且使用了三维环绕立体声技术,使微机具有音响的功能。 目前在主板上都有集成声卡,可以实现基本的播放及录制功能,但整体而言效果一般。要求较高的用户可以使用 PCI总线接口的声卡,如图1-19所示。声卡除了发声以外,还提供录入、编辑、回放数字音频和进行 MIDI(乐器数字接口)音乐合成的功能。 图1-19 PCI声卡 (三)计算机硬件系统的组成 三、计算机系统 4.输出设备 5)投影仪 投影仪主要用于电化教学、培训、会议等场合,它通过与计算机连接,可以把计算机的屏幕内容全部投影到幕布上,如图1-20所示。投影仪分为透射式和反射式两种。它的主要性能指标有显示分辨率、投影亮度、投影度、投影尺寸、投影感应时间、投影变焦、输入源和投影颜色等。 图1-20 投影仪 (四)计算机软件系统 三、计算机系统 计算机软件系统可分为系统软件和应用软件。 1.系统软件 系统软件是管理、监控、维护计算机资源(包括硬件与软件)的软件,是用于调度、监控和维护计算机系统,提供用户和应用软件使用计算机的基础。它包括操作系统、各种语言处理程序、数据库管理系统及服务性程序等。 (1)操作系统。操作系统在系统软件中处于核心地位,其他系统软件要在操作系统的支持下工作。常用的操作系统有 DOS、Windows系列(如 Windows7、Windows8、Windows10 等)、Linux、UNIX、OS/2、Android、iOS、HarmonyOS等。 (2)语言处理程序。除了机器语言之外,使用其他任何语言编写的程序都不能直接在计算机上执行,需要先对它们进行适当的交换,而这个任务就是由语言处理程序完成的。语言处理程序分为汇编程序、解释程序和编译程序。 (四)计算机软件系统 三、计算机系统 1.系统软件 (2)语言处理程序。 程序设计语言一般分为机器语言、汇编语言和高级语言三类。 ①机器语言。机器语言是最底层的计算机语言,是用二进制代码指令表达的计算机语言,能被计算机硬件直接识别并执行,由操作码和操作数组成。机器语言程序编写的难度较大,且不容易移植,即针对一种计算机编写的机器语言程序不能在另一种计算机上运行。 ②汇编语言。汇编语言是用助记符代替操作码,用地址符代替操作数的一种面向机器的低级语言,一条汇编指令对应一条机器指令。由于汇编语言采用了助记符,它比机器语言易于修改、编写、阅读,但用汇编语言编写的程序(称为汇编语言源程序)不能被机器直接执行,必须使用汇编程序把它翻译成机器语言即目标程序后,才能被机器理解、执行,这个编译过程称为汇编。 (四)计算机软件系统 三、计算机系统 1.系统软件 (2)语言处理程序。 ③高级语言。直接面向过程的程序设计语言称为高级语言,它与具体的计算机硬件无关,用高级语言编写的源程序可以直接运行在不同机型上,因而具有通用性。但是,计算机不能直接识别和运行高级语言,必须经过“翻译”。所谓“翻译”,是由一种特殊程序把源程序转换为机器码,这种特殊程序就是语言处理程序。高级语言的翻译方式有两种:一种是编译,另一种是解释。编译是通过编译程序将整个高级语言源程序翻译成目标程序(.obj),再经过连接程序生成可以运行的程序(.exe);解释是逐行读取、翻译并立即执行源代码,不产生可执行程序。常用的高级语言有 Basic、Fortran、C、C++、Python、Java等。 (四)计算机软件系统 三、计算机系统 1.系统软件 (3)数据库管理系统。数据库技术是高效进行数据管理的一种技术,广泛应用于管理信息系统等领域。数据库管理系统(data base management system,DBMS)是数据库技术的核心,用于数据库的建立、使用和维护。常见的 DBMS有 Microsoft SQLServer、MySQL、Oracle、Sybase、DB2、Access等。 (4)服务性程序。服务性程序是支持和维护计算机正常运行的系统软件,如机器的监控管理程序、调试程序、故障检查程序和诊断程序等。 (四)计算机软件系统 三、计算机系统 2.应用软件 应用软件是用户为了解决实际问题而编制的各种程序,如各种工程计算、模拟过程、辅助设计和管理程序、文字处理和各种图形处理软件等。应用软件用于满足不同用户、不同领域、不同问题的需求,其数量和种类非常多,大致可进行如下划分。 (1)办公软件。常见的办公软件有微软 Office、金山 WPS、永中 Office等。 (2)图像相关软件。常见的图像相关软件有用于图像处理的 Photoshop、CorelDRAW 等,用于图像浏览的 ACDSee、看图王等,用于截图的 EPSnap、HyperSnap等,用于动画制作与编辑的 Flash、Maya等。 (四)计算机软件系统 三、计算机系统 2.应用软件 (3)媒体播放软件。常见的媒体播放软件有暴风影音、爱奇艺万能播放器等。 (4)其他应用软件。常见的有用于通信的 QQ、微信等,用于翻译的金山词霸、有道词典等,用于病毒查杀的金山毒霸、360杀毒等,用于文本阅读的 AdobeReader、福昕阅读器等,用于中文输入的搜狗输入法、QQ 拼音输入法等,用于系统优化与保护的金山卫士、360安全卫士等,用于下载的迅雷、网络蚂蚁等,用于文档压缩与解压缩的 WinRAR、好压等。 (五)微型计算机主要性能指标 三、计算机系统 1.字长 字长是指计算机能直接处理的二进制信息的位数。它是由 CPU 内部的寄存器、加法器和数据总线的位数决定的。 字长标志着计算机处理信息的精度。字长越长,精度越高,速度越快,但价格也越高。当前普通微机的字长有32位、64位,高档微机的字长有128位。 2.运算速度 运算速度是指计算机每秒能执行的指令条数,单位是次每秒或百万次每秒。百万条指令每秒(1秒内可以执行100万条指令)又称为 MIPS。 (五)微型计算机主要性能指标 三、计算机系统 3.时钟频率(主频) 时钟频率是指 CPU 在单位时间(秒)内发出的脉冲数,它在很大程度上决定了计算机的运算速度。时钟频率越快,计算机的运算速度也越快。时钟频率的单位是兆赫兹(MHz)。 4.存取周期 存储器完成一次读/写操作所需的时间称为存储器的存取时间或访问时间。存储器连续进行读/写操作所允许的最短时间间隔称为存取周期。存取周期越短,则存取速度越快,它是反映存储器性能的一个重要参数。通常存取速度的快慢决定了运算速度的快慢。 (五)微型计算机主要性能指标 三、计算机系统 5.存储容量 (1)内存容量。内存容量是指内存储器能够存储信息的总字节数。内存容量的大小反映了计算机存储程序和处理数据能力的大小,容量越大,运行速度越快。 (2)外存容量。外存容量是指外存储器所能容纳的总字节数。 6.外部设备的配置 主机所配置的外部设备的多少与好坏,也是衡量计算机综合性能的重要指标。 7.软件的配置 合理安装与使用丰富的软件可以充分发挥计算机的作用和效率,方便用户使用。 8.可靠性、可用性和可维护性 可靠性是指在给定时间内,计算机系统能正常运转的概率。可用性是指计算机的使用效率。可维护性是指计算机的维护效率。可靠性、可用性和可维护性越高,则计算机系统的性能越好。 此外,还有一些评价计算机的综合指标,例如系统的兼容性、完整性、安全性以及性能价格比。 1.软件的版权 四、知识产权与版权保护 维护版权是通过法律形式保护创造性工作的原始作者权利的一种方法。软件开发者拥有软件的版权,除以下规定的情况及使用方式外,任何人不得以任何形式侵犯开发者的版权。 允许购买者为了安装软件而将安装包从光盘复制到计算机的硬盘上。 1 允许购买者为防止软件被删除或损坏而制作用于备份的副本。 2 允许购买者出于教学目的而复制或分发软件的部分内容。 3 对于购买的软件只能按照软件中规定的特定方式使用。 2.树立知识产权保护意识 四、知识产权与版权保护 各类软件都是智力成果,需要树立知识产权保护的意识,合法使用相应软件。 免费软件是指免费提供给用户使用的软件,虽然可免费使用,但会有一定的限制,使用者没有复制、修改、再发布和获利的权利。 1 开源软件是指在软件发行的时候,附上软件的源代码,并允许用户更改、再发布和进行衍生开发。开源软件一般是免费的,但也可以进行商业收费。 2 收费软件是指需要付费才能使用的软件,使用者付费后在授权范围内使用,但不可以分发给未经授权的用户使用。 3 3.计算机软件的知识产权保护 四、知识产权与版权保护 计算机软件的知识产权保护在我国主要依据《中华人民共和国著作权法》和《计算机软件保护条例》进行。 (1)《中华人民共和国著作权法》(简称《著作权法》)。 ①著作权的一般规定:根据《著作权法》,软件属于著作权(知识产权)的一种,具有时间性、专有性和地域性的特征。 ②保护期限:软件著作权自开发完成之日便已产生,其保护期分为两种。自然人作品:保护期为作者终生及其死亡后50年,截止于作者死亡后第50年的12月31日;若为合作开发,截止于最后死亡的作者死亡后第50年的12月31日。法人或非法人组织作品:保护期为50年,截止于软件首次发表后第50年的12月31日;若开发完成后50年内未发表,法律不再保护。 3.计算机软件的知识产权保护 四、知识产权与版权保护 (2)《计算机软件保护条例》。 ①制定背景与目的:该条例是为了保护计算机软件著作权人的权益,调整计算机软件在开发、传播和使用过程中发生的利益关系,鼓励计算机软件的开发与应用,促进软件产业和国民经济信息化的发展。 ②适用范围:条例所称的计算机软件是指计算机程序及其有关文档。 ③权利内容:软件著作权人享有发表权、署名权、修改权、复制权、发行权等多项权利。此外,还包括许可使用权和转让权等。 ④法律责任:对于未经许可的侵权行为,如未经软件著作权人许可,发表或登记他人软件,将他人软件作为自己的软件发表或登记;未经合作者许可,将与他人合作开发的软件作为自己单独完成的软件发表或者登记的,应当根据情况,承担停止侵害、消除影响、赔礼道歉、赔偿损失等民事责任。同时损害社会公共利益的,由著作权行政管理部门责令停止侵权行为,没收违法所得,没收、销毁侵权复制品,可以并处罚款;情节严重的,著作权行政管理部门并可以没收主要用于制作侵权复制品的材料、工具、设备等;触犯刑律的,依照刑法关于侵犯著作权罪、销售侵权复制品罪的规定,依法追究刑事责任。 (一)数制概述 五、数制与编码 1.数制的概念 数制也称计数制,是指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。按进位的原则进行计数的方法,称为进位计数制。常用的进位计数制有十进制(decimal)、二进制(binary)、八进制(octal)和十六进制(hexadecimal)。 (一)数制概述 五、数制与编码 2.进位计数制的要素 进位计数制的两个基本要素是进位的基数和位权。 (1)基数。基数就是进位计数制的每位上可能有的数码的个数。 ①十进制数每位上的数码有0、1、2、…、9共10个,所以基数为10。其中最大数码是基数减1,即9,最小数码是0。 ②二进制数只有两个数字符号,即0和1,所以基数是2。 ③八进制数每位上的数码有0~7共8个,所以基数为8。 ④十六进制数除了十进制中的10个数可用外,还使用了6个英文字母,依次是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F,其中 A~F分别代表十进制数的10~15,所以基数是16。 (2)位权。位权是指一个数值每一位上的数字的权值的大小。例如,十进制数4567从低位到高位的位权分别为100、101、102、103。 因此,4567按位权展开是:(4567)10=4×103+5×102+6×101+7×100。 位权表示法的特点:每一项=某位上的数字×基数的若干幂次,而幂次的大小由该数字所在的位置决定。 (一)数制概述 五、数制与编码 3.计算机中常用的数制 (1)十进制。十进制计数的特点是“逢十进一”(和“借一当十”),采用0~9共10个数值来表示。日常生活中最常见的是十进制数。 (2)二进制。二进制计数的特点是“逢二进一”(和“借一当二”),二进制只可用两个数字0和1计数。也就是说,二进制中所有的数据都只能由0和1的组合来实现。 (3)八进制。八进制计数的特点是“逢八进一”(和“借一当八”),采用0~7共8个数值表示。八进制的8要进位变成10,因此在八进制数中没有8这个数。在日常生活中,八进制较少使用,它主要用于计算机信息表示中。 (4)十六进制。十六进制计数的特点是“逢十六进一”,采用0~15共16个数值和字母表示。日常生活中十六进制也较少用,它主要用于计算机的数据表示中。 (一)数制概述 五、数制与编码 4.计算机中进制数的书写规则 (1)二进制数的书写通常是在数值的右下方标注基数2,或者在数值的后面加大写字母 B表示。 (2)八进制数的书写通常是在数值的右下方标注基数8,或者在数值的后面加大写字母 O 表示。 (3)十进制数的书写通常是在数值的右下方标注基数10,或者在数值的后面加大写字母 D 表示。一般约定 D可省略。 (4)十六进制数的书写通常是在数值的右下方标注基数16,或者在数值的后面加大写字母 H 表示。 (二)进制之间的相互转换 五、数制与编码 1.十进制与二进制、八进制、十六进制间的转换 (1)十进制转换成R 进制数。将十进制数转换为R 进制数的时候,需要将十进制数分成整数部分与小数部分分别进行转换,然后将其拼接起来即可,具体规则如下。 ①整数部分。除R 取余,倒序读取。 ②小数部分。乘R 取整,顺序读取。 五、数制与编码 【例1-1】将十进制数25转换为二进制数。 因此,(25)10=(11001)2。 【例1-2】将十进制数0.24转换为二进制数。 因此,(0.24)10=(0.00111)2。 (二)进制之间的相互转换 五、数制与编码 1.十进制与二进制、八进制、十六进制间的转换 (2)R 进制数转换成十进制。基数为R 的数字,只要将各位数字与它的位权相乘,然后将其各项相加,其结果就是对应的十进制数。 五、数制与编码 【例1-3】【例1-3】分别将(1101.1)2、(45.6)8、(3AC)16、(10F.A)16转换成十进制数。 (二)进制之间的相互转换 五、数制与编码 2.二进制与八进制之间的转换 (1)二进制转换成八进制。由于存在23=81 这样的关系,3位二进制数正好可以使用1位八进制数表示,因此将二进制数转换成八进制数时只要将二进制数按照3位一组,每组转换成一个八进制数即可。 具体方法:将二进制数以小数点为界,整数部分从右向左数,每3位一组进行转换,不足3位的在左边用0补足;小数部分从左向右数,每3位一组进行转换,不足3位的在右边用0补足。 五、数制与编码 【例1-4】将二进制数10110011.01011转换成相应的八进制数。 所以,(10110011.01011)2=(263.26)8。 (二)进制之间的相互转换 五、数制与编码 2.二进制与八进制之间的转换 (2)八进制数转换成二进制数。八进制数的1位相当于二进制数的3位,因此,转换时只要将八进制数中的每个数字用相应的二进制数替换即可。 五、数制与编码 【例1-5】将八进制数731.3转换成相应的二进制数。 所以,(731.3)8=(111011001.011)2。 (二)进制之间的相互转换 五、数制与编码 3.二进制与十六进制之间的转换 (1)二进制转换成十六进制。由于存在24=161 这样的关系,4位二进制数正好可以使用1位十六进制数表示,因此将二进制数转换成十六进制数时只要将二进制数按照4位一组,每组转换成一个十六进制数即可。 具体方法:将二进制数以小数点为界,整数部分从右向左数,每4位一组进行转换,不足4位的在左边用0补足;小数部分从左向右数,每4位一组进行转换,不足4位的在右边用0补足。 五、数制与编码 【例1-6】将二进制数1010110.10101转换成相应的十六进制数。 所以,(1010110.10101)2=(56.A8)16。 (二)进制之间的相互转换 五、数制与编码 3.二进制与十六进制之间的转换 (2)十六进制数转换成二进制数。十六进制数的1位相当于二进制数的4位,因此,转换时只要将十六进制数中的每个数字用相应的二进制数替换即可。 4.八进制与十六进制之间的转换 八进制与十六进制之间的转换有以下两种方法。 (1)先转成二进制,然后再相互转换。 (2)先转成十进制,然后再相互转换。 【例1-7】将十六进制数5B2.F转换成相应的二进制数。 所以,(5B2.F)16=(10110110010.1111)2。 (三)字符编码 五、数制与编码 1.ASCII码 ASCII(American Standard Code for Information Interchange)即美国信息交换标准代码,是基于罗马字母表的一套计算机编码系统。它主要用于显示现代英语和其他西欧语言,是现今最通用的单字节编码系统,并等同于国际标准ISO/IEC646-1991。 ASCII码有两种版本,一种是7位版本,另一种是8位版本。在存储时,一个 ASCII码字符用1个字节存储。目前国际上通用的是7位版本。7位版本的 ASCII码是用7位二进制代码来表示一个字符的编码,共能表示27=128个字符。其中包含52个大、小写英文字母字符,10个数码(0~9),34个控制码,32个标点符号和运算符号。ASCII码只占用一个字节的后7位,最高位为0。 (三)字符编码 五、数制与编码 表1-3列出了7位 ASCII字符编码。 表1-3 7位 ASCII字符编码表 (三)字符编码 五、数制与编码 表1-3列出了7位 ASCII字符编码。 表1-3 7位 ASCII字符编码表 (三)字符编码 五、数制与编码 2.汉字编码及编码规则 汉字信息的输入、输出及其处理远比西文困难得多,原因是汉字的编码和处理非常复杂。经过多年的努力,我国在汉字信息处理的研制和开发方面取得了突破性的进展,使我国的汉字信息处理技术处于世界领先地位。 (1)汉字输入码。在用计算机系统处理汉字时,首先遇到的问题是如何输入汉字。汉字输入码又称为外码,是指从键盘输入汉字时采用的编码,主要有区位码、拼音码、形码、音形码几类。 (2)汉字交换码。1981 年,我国公布的《信息交换用汉字编码字 符 集 基 本 集》(GB/T 2312—1980)共收集了7445个图形字符,其中汉字字符6763个,分为两级,即常用的一级汉字3755个(按汉语拼音排序)、次常用汉字3008个(按偏旁部首排序)、其他图形符号682个。GB/T 2312—1980编码也称为国标码,它规定每个图形字符由两个7位二进制编码表示,即每个编码需要占用2字节,每字节内占用7位信息,最高位补0。例如,汉字“啊”的国标码为3021H,即0011000000100001。 (三)字符编码 五、数制与编码 2.汉字编码及编码规则 (3)汉字机内码。汉字机内码简称内码,是汉字在计算机内部存储、处理和传输用的信息代码,要求它与 ASCII码兼容但又不能相同,以实现汉字和西文的并存兼容。通常将国标码2字节的最高位置1作为汉字的内码。以汉字“啊”为例,其内码为 B0A1H,即1011000010100001。 (4)汉字字形码。汉字字形码就是确定一个汉字字形点阵的代码。它用在输出时产生汉字的字形,通常采用点阵形式。 全点阵字形中的每个点用一个二进制位来表示,字形点阵不同,它们所需要的二进制位数也不同。例如,24×24的字形点阵,每字需要72字节;32×32的字形点阵,每字共需128字节。与每个汉字对应的这一串字节,就是汉字的字形码。不同的字形码的集合就形成不同的字库。 注意:区位码、国标码和机内码之间的转换规则为“国标码=区位码+2020H,机内码=国标码+8080H”。因此,机内码=区位码+A0A0H。转换中,区位码、国标码和机内码均用十六进制数表示。 (三)字符编码 五、数制与编码 3.计算机内部的计量单位 在计算机内部,一切数据都是用二进制数的编码来表示的。为了衡量计算机中数据的量,人们规定了一些表示数据量的常用单位,有位、字节、字和字长。 (1)位。位是计算机中存储数据的最小单位,是二进制数中的一个位数,其值为“0”或“1”,因其英文名为“bit”,故称为“比特”。 (2)字节。字节是计算机存储容量的基本单位,计算机存储容量的大小是用字节的多少来衡量的。其英文名为“Byte”,通常用“B”表示。字节经常使用的单位还有 KB(千字节)、MB(兆字节)和 GB(千兆字节)等,它们与字节的关系如下: 通常,一个 ASCII码用1个字节表示,一个汉字的国标码用2个字节表示,整型数用2个字节表示,单精度实型数用4个字节表示,双精度实型数用8个字节表示等。 (三)字符编码 五、数制与编码 3.计算机内部的计量单位 (3)字和字长。 ①字是计算机内部作为一个整体参与运算、处理和传送的一串二进制数,其英文名为 word。它是计算机内 CPU 进行数据处理的基本单位。 ②字长是 CPU 一次处理数据的实际位数,是衡量计算机性能的一个重要指标。字长越长,一次可处理的数据二进制位越多,运算能力就越强,计算精度就越高。目前,计算机字长有8位、16位、32位和64位,通常所说的 N 位的计算机是指该计算机的字长有N 位二进制数。例如,计算机内部总线的字长是64位,称为64位机,则此台计算机一次最多可以处理64位数据。 1.云计算 六、新一代信息技术 1)云计算的概念 云计算是一种通过Internet以服务的方式提供的可伸缩的虚拟化资源的计算模式,由一系列可以升级和被虚拟化的资源组成,这些资源被所有云计算的用户共享并且可以方便地通过网络访问,用户无需掌握云计算技术,只需要按照个人或者团体的需要租赁云计算的资源。 2)云计算的特点 云计算的特点有超大规模、动态可扩展性、高可靠性、虚拟化、按需部署、高性价比、通用性强等。 1.云计算 六、新一代信息技术 3)云计算的部署模式 公有云 公有云是一种对公众开放的云服务,由云服务提供商运营,为最终用户提供各种IT资源,可以支持大量用户的并发请求。 私有云 私有云是指组织机构建设和专供自己使用的云平台。私有云比较适合有众多分支机构 的大型企业或政府部门。随着这些大型数据中心的集中化,私有云将会成为他们部署IT 系统的主流模式。 混合云 混合云是由私有云及外部云提供商构建的混合云计算模式。 百度、阿里巴巴、腾讯和华为被誉为国内云计算的“四大金刚”。此外,国内知名的云 服务商还有奇虎360、万网、中国电信、中国联通、中国移动等。 1 2 3 1.云计算 六、新一代信息技术 4)云计算的服务交付模式 按照服务类型,云计算分为基础设施即服务(infrastructure as a service,IaaS)、平台即服务(platform as a service,PaaS)和软件即服务(software as a service,SaaS)。 IaaS是指用户通过Internet可以获得IT 基础设施硬件资源,并可以根据用户资源使用量和使用时间进行计费的一种能力与服务。 IaaS PaaS是把服务器平台或开发环境作为一种服务提供给客户的一种云计算服务。在云计算的典型层级中,平台即服务介于基础设施即服务与软件即服务之间。 PaaS SaaS是一种通过Internet提供软件的模式,服务商(厂商)将应用软件统一部署在自己的服务器上,客户可以根据自己的实际需求,通过互联网向厂商定购需要的应用软件服务,按定购的服务多少和时间长短向厂商支付费用,并通过互联网获得厂商提供的服务。 SaaS 2.物联网 六、新一代信息技术 1)物联网的概念 物联网(Internet of things,IoT)是指物与物相连的网络。目前所说的物联网是指通过传感器等设备,按照约定的协议,将物体与网络连接起来,进行信息交换和通信,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的信息系统。物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上延伸和扩展的网络。 2)物联网的体系结构 物联网的体系结构由下到上可分为感知层、网络层和应用层。 (1)感知层的相关技术有传感器技术、射频识别(RFID)技术、智能识别技术、二维码技术、卫星定位技术等。 (2)网络层的相关技术有无线和有线网络技术、蓝牙通信技术、移动通信技术和 NB-IoT(窄带物联网)、LoRa(远距离无线电)、ZigBee(基于IEEE802.15.4标准)等物联网专用技术。 (3)应用层的相关技术有中间件技术、云计算技术、数据挖掘和人工智能等。 3)物联网的应用 物联网的典型应用有共享单车、智能家居、智能农业、智慧交通等。 3.大数据 六、新一代信息技术 1)大数据的概念 从技术角度来看,大数据指的是传统数据处理应用软件不足以处理的大规模或复杂的数据集。从资源的角度来看,大数据指的是海量、高增长率和多样化的信息资产。 2)大数据的特点 大数据具有数据体量大(大容量)、数据类型多(多样化)、数据产生速度快(高速性)和数据价值密度低(低密度)四个特点。 3)大数据处理流程 大数据的处理流程一般包括四大步骤:数据采集与预处理、数据存储、数据挖掘及数据呈现。 4)大数据与物联网的关系 物联网产生大数据,大数据助力物联网。 4.人工智能 六、新一代信息技术 1)人工智能的概念 人工智能(artificial intelligence,AI)是一门研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的新的科学与技术。 人工智能是计算机科学的一个分支,融合了计算机科学、统计学、脑神经学和社会科学等多个学科的前沿知识。 4.人工智能 六、新一代信息技术 2)人工智能的发展阶段 人工智能的发展大致经过了三个阶段。 01 (1)第一阶段:符号推理时代。此时出现弈棋程序,提出多种“智能”搜索算法。 02 (2)第二阶段:专家系统时代。卡内基·梅隆大学设计了一套专家系统。 03 (3)第三阶段:深度学习时代。人工智能程序“阿尔法狗”战胜了人类的围棋冠军。 4.人工智能 六、新一代信息技术 3)人工智能的原理 机器学习是人工智能的核心内容,也是人工智能的基本原理。它按照学习形式一般分为有监督学习、无监督学习和半监督学习三种。 4)人工智能的应用 人工智能的应用已经渗透到生活的方方面面,涵盖了多个领域和行业,如机器人、自动驾驶、人脸识别、智能制造、智能家居、智能医疗等。 5.区块链 六、新一代信息技术 1)区块链的概念 狭义来讲,区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构,并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。广义来讲,区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。其典型应用是比特币。 2)区块链的特点 区块链的核心特点包括去中心化、透明性、不可篡改、匿名性和可编程性。 3)区块链的应用 区块链的应用领域非常广泛,除了最初的加密货币比特币外,还被应用于金融、医疗保健、身份管理、投票、食品追溯、运输、文件证明、贸易融资和海关流程等多个领域。 6.虚拟现实和增强现实 六、新一代信息技术 1)虚拟现实和虚拟现实技术 (1)虚拟现实和虚拟现实技术的概念。 ①虚拟现实(virtual reality,VR)是以计算机技术为核心的多种相关技术共同创造的看似真实的模拟环境。 ②虚拟现实技术是人类和计算机之间进行复杂数据交互的技术,它创造一种人工仿真环境,向用户提供视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉等感知功能,人们能够在这个虚拟环境中观察、聆听、触摸、漫游,并能与虚拟场景中的物体进行互动。 (2)虚拟现实技术的三大特征和四大要素。 ①三大特征:沉浸性、交互性和想象性。 ②四大要素:模拟环境、感知、自然技能、专用设备。 6.虚拟现实和增强现实 六、新一代信息技术 (3)虚拟现实技术的应用。 ①游戏领域:VR眼镜。 ②教育领域:虚拟学习环境、虚拟实验基地、虚拟仿真校园(VR体验馆)。 ③医疗领域:VR医学实验室。 2)增强现实和增强现实技术 (1)增强现实和增强现实技术的概念。 ①增强现实(augmented reality,AR)是把虚拟信息(图像、音频、视频等)融合在现实环境中,两种信息互为补充,实现对真实世界的“增强”。 ②增强现实技术是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术。其特点包括实现现实世界和虚拟世界的信息集成;具有实时交互性;在三维空间中增添定位虚拟物体。 (2)增强现实技术的应用。 ①文化领域:给兵马俑添加“兵器”。 ②旅游领域:给旅游景点进行标注。 课后习题 一、是非选择题(对的选 A,错的选 B。) 1.冯·诺依曼原理是计算机的唯一工作原理。 (A B) 解析:冯·诺依曼原理是现代计算机的主流工作原理,但并非唯一的工作原理。随着科技发展,出现了量子计算机、生物计算机等,它们的工作原理和冯·诺依曼原理不同。 2.计算机能直接执行高级语言源程序。 (A B) 解析:计算机能直接识别的语言是机器语言。 3.信息系统中的资源只包括文本中有价值的数据。 (A B) 解析:信息系统中的资源包括文本、图形图像、音视频等多种数据类型。 √ √ √ 一、是非选择题(对的选 A,错的选 B。) 4.计算机断电后,ROM 中的信息会丢失。 (A B) 解析:计算机断电后,RAM 中的信息会丢失,ROM 中的则不会。 5.汉字字形码是在输出汉字时使用的。 (A B) 解析:汉字字形码用于将汉字以图形的形式输出显示或打印,在输出汉字时,计算机根据汉字字形码来生成汉字的具体形状。 6.应用软件的作用是扩大计算机的存储容量。 (A B) 解析:应用软件是为某种实际应用或解决某类问题所编制的程序。 √ √ √ 一、是非选择题(对的选 A,错的选 B。) 7.使用者在购买收费软件后,可以将其分发给未经授权的用户使用。 (A B) 解析:使用者付费购买收费软件后,需要在授权范围内使用,不可以随便分发给未经授权的用户使用。 8.机器人是物联网的典型应用。 (A B) 解析:机器人是物联网的典型应用。例如,扫地机器人通过 App远程控制,并反馈数据到用户手机。 √ √ 二、单项选择题 1.下列选项中属于信息表现形式的是 。 A.书 B.文字 C.光盘 D.网络 解析:信息的表现形式有文字、图像、声音、视频等。书、光盘、网络是信息的载体,文字才是信息的表现形式。 2.下列选项中,不能称为信息的是 。 A.报上登载“神七成功进行出舱活动”的消息 B.《信息技术》(选修)课本 C.电视中播出的奥运会各国金牌数 D.信息技术水平测试成绩 解析:《信息技术》(选修)课本是信息的载体,不是信息。 B B 二、单项选择题 3.下列关于信息的说法中,正确的是 。 A.电视机就是一种信息 B.一本书就是信息 C.网络就是信息 D.报上登载的招聘广告是信息 D 解析:电视机、书、网络都是信息的载体,而报上登载的招聘广告包含了具体的招聘信息内容,是信息。 4.春秋战国时期,秦昭王仰慕孟尝君的才能,准备聘他为相国。秦国原相国非常嫉妒,大进谗言。秦王听信谗言,不但不让孟尝君做相国,反而打算杀掉他。这体现了信息具有 。 A.时效性 B.载体依附性 C.真伪性 D.共享性 C 解析:秦王听信谗言,体现了信息具有真伪性,即信息有真实和虚假之分。 二、单项选择题 5.第三次信息技术革命的标志是 。 A.语言的出现 B.造纸术和印刷术的发明 C.无线电技术的使用 D.互联网的使用 B 解析:第一次革命:语言的产生(奠定信息口头传递基础)。第二次革命:文字的发明(实现信息跨时空存储与传递)。第三次革命:造纸术和印刷术的发明(推动信息大规模生产与传播,核心标志)。第四次革命:电报、电话、广播、电视等电信技术的应用(实现远距离即时通信)。第五次革命:计算机和互联网的普及(信息数字化与全球共享) 6.信息系统的组成结构一共有 层。 A.二 B.三 C.四 D.五 C 解析:信息系统的组成结构一共有四层,由下到上分别是基础设施层、资源管理层、业务逻辑层和应用表现层。 二、单项选择题 7.信息社会的特征中, 是指以信息与知识的生产、分配、拥有和使用为主要特征的。 A.数字生活 B.信息经济 C.网络社会 D.在线政务 B 解析:信息经济以信息与知识的生产、分配、拥有和使用为主要特征;数字生活强调数字化的生活方式;网络社会侧重于网络对社会的影响;在线政务主要指政务的在线化处理。 8.电子计算机最早的应用领域是 。 A.信息处理 B.科学计算 C.过程控制 D.人工智能 B 解析:世界上第一台电子数字计算机ENIAC的研制目的是进行火炮的弹道计算,可见的最初应用主要是科学计算。 二、单项选择题 9.第二代电子计算机所采用的电子元件是 。 A.继电器 B.晶体管 C.电子管 D.集成电路 B 解析:第二代电子计算机(1958-1964年)是晶体管时代,所采用的电子元件是晶体管。 10.下列英文缩写和中文名字的对照中,正确的是 。 A.URL———用户报表清单 B.CAD———计算机辅助设计 C.USB———不间断电源 D.RAM———只读存储器 B 解析:URL——统一资源定位符,UPS——不间断电源,USB——通用串行总线,RAM——随机存储器,ROM——只读存储器。 二、单项选择题 11.影响一台计算机性能的关键部件是 。 A.CD-ROM B.硬盘 C.CPU D.显示器 C 解析:CPU决定了计算机的主要性能,它的核心功能是负责执行指令、处理数据,是计算机运算和控制的中心。 12.在计算机硬件技术指标中,度量存储器空间大小的基本单位是 。 A.字节 B.位 C.字 D.双字 A 解析:Byte简写为 B,代表字节。字节是计算机存储容量的基本单位。 二、单项选择题 13.硬盘属于 。 A.内部存储器 B.外部存储器 C.只读存储器 D.输出设备 B 解析:硬盘是外部存储器不能直接与CPU通信。 14.下列叙述中,正确的是 。 A.CPU 能直接读取硬盘上的数据 B.CPU 能直接读取内存储器中的数据 C.CPU 由存储器、运算器和控制器组成 D.CPU 主要用来存储程序和数据 B 解析:CPU只能直接访问存储在内存中的数据,外存中的数据只有先调入内存后,才能被中央处理器 访问和处理。CPU由运算器和控制器组成。 二、单项选择题 15.在计算机中,条形码阅读器属于 。 A.输入设备 B.存储设备 C.输出设备 D.计算设备 A 解析:输入设备是用来向计算机输入命令、程序、数据、文本、图形、图像、音频和视频等信息的。条形码阅读器属于输入设备。 16.显示器的 指标越高,显示的图像越清晰。 A.对比度 B.亮度 C.对比度和亮度 D.分辨率 D 解析:分辨率是指显示器所能表示的像素个数,像素越密,分辨率越高,图像越清晰。 二、单项选择题 17.计算机的技术性能指标主要是指 。 A.计算机所配备的语言、操作系统、外部设备 B.硬盘的容量和内存的容量 C.显示器的分辨率、打印机的性能等配置 D.字长、运算速度、内外存容量和 CPU 的时钟频率 D 解析:计算机的技术性能指标主要有字长、运算速度、内外存容量和 CPU 的时钟频率等。 18.构成 CPU 的主要部件是 。 A.内存和控制器 B.内存、控制器和运算器 C.高速缓存和运算器 D.运算器和控制器 D 解析:CPU(中央处理器)由运算器和控制器组成。 二、单项选择题 19.下列设备组中,完全属于输入设备的一组是 。 A.CD-ROM 驱动器、键盘、显示器 B.绘图仪、键盘、鼠标 C.键盘、鼠标、扫描仪 D.打印机、硬盘、条形码阅读器 C 解析:目前常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等,显示器、绘图仪和打印机属于输出设备,CD-ROM 驱动器属于外部存储设备。 20.下列各存储器中,存取速度最快的是 。 A.CD-ROM B.内存储器 C.U 盘 D.硬盘 B 解析:内存与外存相比,内存速度快,容量小,价格高。硬盘、光盘和U盘均是外存,它们的存取速度比内存慢。 二、单项选择题 21.1GB的准确值是 。 A.1024×1024B B.1024KB C.1024MB D.1000×1000KB C 解析:1 GB=1024 MB=1024×1024 KB。 22.以下 类型计算机更适合移动办公。 A.台式计算机 B.笔记本电脑 C.服务器 D.工作站 B 解析:笔记本电脑体积小、重量轻,便于携带,且自带电池,适合移动办公。台式计算机体积较大,不易携带;服务器主要用于为网络中的计算机提供服务,一般固定在机房;工作站通常用于专业的图形处理、科学计算等,体积较大,也不便于移动。 二、单项选择题 23.下列叙述中,错误的是 。 A.内存储器 RAM 中主要存储当前正在运行的程序和数据 B.高速缓冲存储器(cache)一般由 DRAM 构成 C.外部存储器(如硬盘)用来存储必须永久保存的程序和数据 D.存储在 RAM 中的信息会因断电而全部丢失 B 解析:cache(高 速 缓 冲 存 储 器)是位于CPU和DRAM(动态随机存储器)之间的规模较小,但速度很高的存储器,通常由SRAM(静态随机存储器)组成。 24.通常所说的微型计算机中的主机是指 。 A.CPU 和内存 B.CPU 和硬盘 C.CPU、内存和硬盘 D.CPU、内存与 CD-ROM A 解析:内存又称为主存。CPU与内存合在一起一般称为主机。 二、单项选择题 25.在计算机中,存放信息的最小单位是 。 A.字 B.字节 C.位 D.KB C 解析:存放信息的最小单位是位,计算机中处理(或存储)信息的基本单位是字节。 26.以下进制数中,数值最大的是 。 A.(1001)2 B.(21)8 C.(10)16 D.(45)10 D 解析:(1001)2 换算成十进制是数字9,(21)8 换算成十进制是数字17,(10)16换算成十进制是数字16,(45)10是十进制数字45。 二、单项选择题 27.计算机能直接识别的语言是 。 A.高级程序语言 B.机器语言 C.汇编语言 D.C++语言 B 解析:机器语言是计算机唯一能够识别并直接执行的语言,与其他程序设计语言相比,其执行效率高,计算机内部采用二进制处理信息。 28.计算机内部采用的数制是 。 A.十进制 B.二进制 C.八进制 D.十六进制 B 解析:二进制数运算简单,大大简化了计算中运算部件的结构。 二、单项选择题 29.在微型计算机中,应用最普遍的字符编码是 。 A.汉字编码 B.ASCII码 C.BCD码 D.补码言 B 解析:在微型计算机中,应用最普遍的字符编码是 ASCII码(美国信息交换标准代码),它用于表示英文字母、数字、标点符号等字符。汉字编码用于表示汉字;BCD 码是二-十进制编码,用于表示十进制数;补码是一种用于计算机中表示有符号数的编码方式。 30.7位二进制编码的 ASCII码可表示的字符个数为 。 A.127 B.255 C.128 D.256 C 解析:7位二进制编码的 ASCII码可表示为27(128)个字符。 二、单项选择题 31.一个字符的 ASCII编码,占用二进制数的位数为 。 A.8 B.7 C.6 D.4 B 解析:标准ASCII编码表中,一个字符的ASCII编码占用7位二进制数,最高位通常用作奇偶校验位或扩展位,在基本ASCII码中一般为0。 32.在标准 ASCII编 码 表 中,数 字、小 写 英 文 字 母 和 大 写 英 文 字 母 的 前 后 次 序 (从 小 到 大)是 。 A.数字、小写英文字母、大写英文字母 B.小写英文字母、大写英文字母、数字 C.大写英文字母、小写英文字母、数字 D.数字、大写英文字母、小写英文字母 D 解析:从小到大的编码顺序依次是10个阿拉伯数字字符(“0”的编码是48)、26个大写字母(“A”的 编码是65)、26个小写字母 (“a”的编码是97)。 二、单项选择题 33.字符比较大小实际是比较它们的 ASCII码值,下列大小关系表述中正确的是 。 A.“A”比“B”大 B.“H”比“h”小 C.“F”比“D”小 D.“9”比“D”大 B 解析:在 ASCII码表中,根据码值由小到大的排列顺序是:控制符、数字符、大写英文字母、小写英文字母。 34.已知英文字母 m 的 ASCII码值为109,那么英文字母p的 ASCII码值为 。 A.111 B.112 C.113 D.114 B 解析:英文字母的ASCII码值是按顺序排列的,m的ASCII码值为109,那么p的ASCII码值为109+3=112。 二、单项选择题 35.一个汉字的国标码需用 个字节。 A.1 B.2 C.4 D.8 B 解析:一个汉字占用2个字节,一个英文字符占用1个字节。 36.显示或打印汉字时,系统使用的是汉字的 。 A.机内码 B.字形码 C.输入码 D.国标码 B 解析:在需要输出一个汉字时,首先要根据该汉字的机内码找出其字模信息在汉字库中的位置,然后将该汉字的字模信息在屏幕上显示或打印出来。汉字通常是以点阵形式形成字形的,因此输出汉字时使用的是汉字的字形码。 二、单项选择题 37.下列叙述中,正确的是 。 A.十进制数可用10个数码,分别是1~10 B.一般在数字后面加大写字母 B表示十进制数 C.二进制数只有两个数码:1和2 D.计算机内部采用二进制编码处理信息 D 解析:基数是指某种数制中,每个数位上所能使用的数码个数。例如,十进制可用数码0~9,基数为10;二进制可用数码0和1,基数为2。一般在数字后面用大写字母B表示二进制数,用H表示十六进制数,用D或不加字母表示十进制数。计算机内部采用二进制来处理信息,执行效率高。 38.下列各组软件中,全部属于系统软件的一组是 。 A.程序语言处理程序、操作系统、数据库管理系统 B.文字处理程序、编辑程序、操作系统 C.财务处理软件、金融软件、网络系统 D.WPS Office 2016、Excel 2016、Windows 10 A 解析:系统软件由一组控制计算机系统并管理其资源的程序组成,其主要功能包括:启动计算机,存储、加载和执行应用程序,对文件进行排序、检索,将程序语言翻译成机器语言等。文字处理软件、财务处理软件、金融软件、WPS、Excel均为应用软件。 二、单项选择题 39.下列关于软件的叙述中,正确的是 。 A.计算机软件分为系统软件和应用软件两大类 B.Windows是广泛使用的应用软件之一 C.所谓软件就是程序 D.软件可以随便复制使用,不用购买 A 解析:计算机软件可分为系统软件和应用软件两大类。Windows属于系统软件。软件是计算机系统中程序和文档的总称。软件受到国家法律保护,不可随意下载。 40.人工智能程序“阿尔法狗”战胜了人类的围棋冠军,此时人工智能进入了 。 A.符号推理时代 B.专家系统时代 C.深度学习时代 D.机器学习时代 C 解析:阿尔法狗的胜利标志着人工智能进入了深度学习时代。 三、不定项选择题 1.信息技术对人们的生活产生了很大影响,主要影响包括 。 A.让人们的生活变得更加方便 B.让世界各地之间的距离越来越短 C.让通信费用大大降低 D.人们获取信息的途径增多 ABCD 解析:信息技术让人们可以通过网络购物、移动支付等方式使生活更方便;通过网络通信,人们可以随时随地与世界各地的人交流,感觉世界各地之间的距离缩短;网络电话、即时通信等方式降低了通信费用;人们可以通过网络、手机应用等多种途径获取信息,信息获取途径增多。 2.信息技术广泛应用在经济与社会生活的各个领域,促进了社会经济的全面发展。以下表述错误的有 。 A.电子商务缺乏可行性,只是一个设想,目前还没实施 B.网络的影响有利有弊,尽量不要使用网络 C.网上会诊成为一种医疗诊断方式 D.远程教育成为终身教育的一种途径 AB 解析:电子商务已经广泛应用,如淘宝、京东等电商平台,并非只是设想,A 项错误;网络虽然有利有弊,但不能因噎废食,应合理使用,而不是尽量不使用,B项错误;网上会诊已成为常见医疗诊断方式,C项正确;远程教育如在线课程等是终身教育的一种途径,D项正确。 三、不定项选择题 3.关于计算机系统,下列说法正确的有 。 A.计算机硬件系统由主机、键盘、显示器组成 B.计算机软件系统由系统软件和应用软件组成 C.硬件系统在程序控制下,负责实现数据输入、处理与输出等任务 D.软件系统除了保证硬件功能的发挥之外,还为用户提供一个宽松的工作环境 BCD 解析:计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成,A项错误;计算机软件系统分为系统软件和应用软件,B项正确;硬件系统在软件程序控制下完成数据输入、处理和输出等任务,C 项正确;软件系统不仅能发挥硬件功能,还为用户提供友好的工作环境,D 项正确。 4.计算机按应用范围,可分为 。 A.专用计算机 B.通用计算机 C.模拟计算机 D.数字计算机 AB 解析:计算机按应用范围可分为专用计算机和通用计算机,A、B两项正确;按处理数据的方式可分为模拟计算机和数字计算机,C、D两项错误。 三、不定项选择题 5.以下可以作为输入设备的有 。 A.数码相机 B.扫描仪 C.绘图仪 D.显示器 AB 解析:计算机的输入设备有数码相机和扫描仪,绘图仪和显示器是输出设备。 6.计算机发展过程按使用的电子器件可划分为四代,其中第二代和第四代计算机使用的器件分别为 。 A.电子管 B.晶体管 C.中小规模集成电路 D.大规模、超大规模集成电路 BD 解析:计算机的发展过程可分为四个阶段,分别是电子管计算机、晶体管计算机、中小规模集成电路 计算机和大规模、超大规模集成电路计算机。 三、不定项选择题 7.计算机的特点包括 。 A.具有人类思维 B.具有记忆和逻辑判断能力 C.能自动运行、支持人机交互 D.有高速运算的能力 BCD 解析:计算机不具有人类思维,它只是按照程序进行运算和处理,A 项错误;计算机有存储单元可记忆,能进行逻辑运算和判断,B 项正确;计算机可按程 序 自 动 运 行,也 支 持 人 机 交 互,C 项 正确;计算机具有高速运算能力,D项正确。 8.计算机的应用领域包括 。 A.科学计算 B.数据处理 C.过程控制 D.人工智能 ABCD 解析:计算机在科学研究中的复杂计算、企业的数据处理、工业生产的过程控制以及人工智能领域的图像识别、语音识别等都有广泛应用。 三、不定项选择题 9.计算机软件的知识产权保护在我国主要依据 进行。 A.《中华人民共和国网络安全保护法》 B.《中华人民共和国电子商务法》 C.《计算机软件保护条例》 D.《中华人民共和国著作权法》 CD 解析:关于软件版权的相关内容,可查阅的法律条文包括《中华人民共和国著作权法》和《计算机软件保护条例》。这两部法律法规共同构成了我国计算机软件知识产权保护的法律体系。 10.云计算的服务交付模式有 。 A.基础设施即服务 B.平台即服务 C.软件即服务 D.技术即服务 ABC 解析:云计算的服务交付模式有基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)、软件即服务(SaaS),A、B、C这3项正确;不存在技术即服务这种模式,D项错误。 四、填空题 1.为了解决主存与 CPU 工作速度上的矛盾,设计者们在 CPU 和主存之间增设一级容量不大,但速度很高的 。 2.总线按功能分为地址总线、 和控制总线。 3.常说的 ,通常是指为完成某些特定任务而设计的功能强大的桌面计算机。 4.采用 的基本设计思想,是将编制好的程序(数据和指令)提前存入主存储器中,计算机在运行程序时能自动地、连续地从存储器中依次取出指令并执行。 5.目前,计算机的发展方向是微型化和 。 6.为了避免混淆,十六进制数在书写时常在后面加上字母 。 7.针式打印机属于 打印机。 8.不安装任何软件的计算机称为 。 高速缓冲存储器(cache) 巨型化 工作站 数据总线 存储程序和程序控制 H 击打式 裸机 五、简答题 1.简述计算机的发展情况。 参考答案:1946年2月,美国的宾夕法尼亚大学研制成功了世界上第一台计算机——ENIAC。至今,计算机的发展阶段按计算机所采用的电子元器件的变化来划分,大致可分为四代:第一代为电子管计算 机(1946—1958年),计算机所采用的主要电子元器件是电子管。第二代为晶体管计算机 (1959—1964年),计算机所采用的主要电子元器件是晶体管,这一时期出现了管理程序及某些高级语言。第三代为集成电路计算机(1965—1970年),计算机所采用的主要电子元器件是中小规模集成电路,出现操作系统,出现了分时操作系统和实时操作系统等。第四代为大规模、超大规模集成电路计算机(1971至今),计算机所采用的主要电子元器件是大规模、超大规模集成电路,出现了微型计算机及巨型计算机等多种类型的计算机,并向微型化、巨型化、智能化和多媒体化方向发展。 2.计算机的特点包括哪些? 参考答案:计算机的特点包括计算精度高、运算速度快、存储容量大、具有记忆和逻辑判断能力、工作自动化、通用性强、可靠性高等。 $