計(jì)算機(jī)與信息技術(shù).ppt

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)案例教程,科學(xué)出版社,第一章 計(jì)算機(jī)與信息技術(shù),1.1 信息與信息技術(shù),1.2 計(jì)算機(jī)概述,1.3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí),1.4 信息的表示與編碼,1.5 多媒體技術(shù),1.6 信息安全,目 錄,1.7 知識(shí)產(chǎn)權(quán),1.8 項(xiàng)目實(shí)例,本章重點(diǎn)及難點(diǎn),重點(diǎn)：計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)的組成、微型計(jì)算機(jī)的 結(jié)構(gòu)、機(jī)器數(shù)的表示和編碼及計(jì)算機(jī)病毒的知識(shí)。 難點(diǎn)：編碼、微機(jī)的組成及功能和多媒體技術(shù)應(yīng)用知識(shí)。,一、信息的概念、特征和分類,1.1 信息與信息技術(shù),1、概念： （1）信息是不確定性的減少或消除。 1948年，信息論的創(chuàng)始人香農(nóng)（Shannon）提出。,（2）信息是控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)活動(dòng)時(shí)，與外界相互作用、相互交換的內(nèi)容。 1950年，控制論的創(chuàng)始人維納（N.Wiener）提出。,2、信息的主要特征： 社會(huì)性、共享性、不滅性、時(shí)效性、能動(dòng)性 、客觀性、 傳遞性,（3）信息是事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)和狀態(tài)變化的形式。 （4）信息是經(jīng)過加工的、能夠?qū)邮苷叩男袨楹蜎Q策產(chǎn)生影響的數(shù)據(jù)。,二、信息技術(shù),1、信息技術(shù)的概念 根據(jù)使用的目的、范圍、層次不同有以下表述：,中義：是指對(duì)信息進(jìn)行采集、傳輸、存儲(chǔ)、加工、表達(dá)的各種技術(shù)總和。（功能與過程的角度）,廣義：是指能充分利用與擴(kuò)展人類信息器官功能的各種 方法、工具與技能的總和。（哲學(xué)角度）,狹義：利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、廣播電視等各種硬件設(shè)備、軟件工具與科學(xué)方法，對(duì)圖、文、聲、像等各種信息進(jìn)行獲取、加工、存儲(chǔ)、傳輸與使用的技術(shù)之和。（強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)的現(xiàn)代化與高科技含量）,2、 信息技術(shù)的影響,積極影響： 1）對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響。 2）對(duì)教育的影響。 3）對(duì)管理的影響。 4）對(duì)科研的影響。 5）對(duì)文化的影響。 6）對(duì)生活的影響。,負(fù)面影響： 1）信息泛濫。 2）信息污染。 3）信息犯罪。 4）信息滲透。,三、信息化與信息化社會(huì),1、信息化的概念 信息化是指在國民經(jīng)濟(jì)各部門和社會(huì)活動(dòng)各領(lǐng)域普遍地、大量地采用現(xiàn)代信息技術(shù)，從而大大提高社會(huì)生產(chǎn)力和生活質(zhì)量的過程。,信息化的過程包括三層面、六要素: 三層面：信息技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用過程（基礎(chǔ)） 信息資源的開發(fā)與利用過程（核心與關(guān)鍵） 信息產(chǎn)品制造業(yè)發(fā)展的過程（重要支撐）,六要素：信息網(wǎng)絡(luò)、信息資源、信息技術(shù)、信息產(chǎn)品、信息法規(guī)環(huán)境、信息人才 2、了解信息化社會(huì)的特征 高深透性；網(wǎng)絡(luò)化；信息勞動(dòng)者、腦力勞動(dòng)者的作用日益在增大 3、了解我國的信息化建設(shè) （1）通信產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。 （2）計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長(zhǎng)。 （3）信息化應(yīng)用產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。,四、信息素養(yǎng),1、信息素養(yǎng)的概念 廣義而言，信息素養(yǎng)包括信息意識(shí)、信息能力和信息 道德等方面的素質(zhì)。 狹義而言，信息素養(yǎng)通常只指信息能力。,1.2.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 1.2.2 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn) 1.2.3 計(jì)算機(jī)的分類 1.2.4 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 1.2.5 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成 1.2.6 計(jì)算機(jī)工作原理,1.2 計(jì)算機(jī)概述,1、計(jì)算機(jī)的誕生 戰(zhàn)國時(shí)代算籌,唐末出現(xiàn)算盤。 1642年法國數(shù)學(xué)家發(fā)明了加減法機(jī)械計(jì)算器。 1654年英國人制造出第一把計(jì)算尺。 1654年德國數(shù)學(xué)家研制出能進(jìn)行加減乘除的計(jì)算尺。 1887年出現(xiàn)了手搖計(jì)算機(jī)。 1946年美國誕生了第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC， 埃尼阿克（Electronic Numerical Integrator And Calculator）,即電子數(shù)值積分計(jì)算機(jī)。,1.2.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展,1822 差分機(jī),1833 分析機(jī),ENIAC,5000次加法/秒 體重28噸 占地170m2 18800只電子管 1500個(gè)繼電器 功率150KW,世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)ENIAC,圖1,圖2,圖3,計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段,（1）第一代計(jì)算機(jī) 194620世紀(jì)50年代末，電子管時(shí)代計(jì)算機(jī)。,電子管,（2）第二代計(jì)算機(jī) 19581964年，晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代,晶體管,（3）第三代計(jì)算機(jī) 19641972年，集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代。 中、小規(guī)模集成電路做主要邏輯部件。,集成電路,（4）第四代計(jì)算機(jī) 1972年至今，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代。 大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路作基本邏輯部件。,大規(guī)模集成電路,圖表,幾MB,幾百M(fèi)B,面向?qū)ο?2、我國計(jì)算機(jī)的發(fā)展情況,我國電子計(jì)算機(jī)的研究是從1953年開始的； 1958年中國研制出第一臺(tái)計(jì)算機(jī)； 1965年該所又研制出第一臺(tái)大型晶體管計(jì)算機(jī)； 1974年設(shè)計(jì)、研制成功集成電路小型計(jì)算機(jī)； 1983年研制成功 “銀河”巨型機(jī)，這是我國高速計(jì)算機(jī)研制的一個(gè)重要里程碑； 1992年研制成功的“銀河”巨型機(jī)； 1997年研制的“銀河”巨型機(jī)。,3、計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)：,（1）微型化：追求體積的進(jìn)一步縮小，運(yùn)算速度進(jìn)一步提高。微型化反映了計(jì)算機(jī)的應(yīng)用程度。目前，微型計(jì)算機(jī)已進(jìn)入電視、電冰箱、空調(diào)器等家用電器、儀器儀表等小型設(shè)備中。 （2）巨型化：追求大容量、高速度，為尖端科學(xué)領(lǐng)域的數(shù)值分析與計(jì)算提供有力的幫助。它代表了計(jì)算機(jī)的發(fā)展水平。 （3）多媒體技術(shù)：當(dāng)前開發(fā)和研究的熱點(diǎn)。其中技術(shù)關(guān)鍵是處理視頻和音頻數(shù)據(jù)。,（4）非馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)：例如，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、DNA計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)。 （5）智能化：目前人們正在研制第五代計(jì)算機(jī)，它具有類似人學(xué)習(xí)和推理的思維能力，能“說”、能“看”、能“聽”、能“想”、能“做”，具有人的部分功能，能代替人的一些體力勞動(dòng)和腦力勞動(dòng)，是一種智能型的電子計(jì)算機(jī)。 （6）計(jì)算機(jī)與通信相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。,1. 運(yùn)算速度快 : 如巨型機(jī)可達(dá)十幾萬億次/秒。 2. 計(jì)算精度高：目前微型計(jì)算機(jī)的計(jì)算精度可以達(dá)到32位二進(jìn)制。 3. 具有記憶和邏輯判斷功能:指能進(jìn)行與、或、非等的邏輯運(yùn)算。,1.2.2 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn),4. 能自動(dòng)運(yùn)行且支持人機(jī)交互：把編好的程序存入計(jì)算機(jī)，發(fā)出運(yùn)行指令后，計(jì)算機(jī)不需要人工干預(yù)可以依次逐條執(zhí)行。人工干預(yù)時(shí)計(jì)算機(jī)能對(duì)其問題做出相應(yīng)的回答。,1.2.3 計(jì)算機(jī)的分類,計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用已經(jīng)滲透到社會(huì)的各行各業(yè)，正在改變著傳統(tǒng)的工作、學(xué)習(xí)和生活的方式，推動(dòng)著社會(huì)的發(fā)展，如在以下領(lǐng)域中： 科研、工商、教育、醫(yī)藥、政府、娛樂、家庭等。,1.2.4 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,歸納起來主要有以下幾種用途 1.科學(xué)計(jì)算：通常是指用于完成科學(xué)研究和工程技術(shù)中提出的數(shù)學(xué)問題的計(jì)算。 2.數(shù)據(jù)處理：非數(shù)值計(jì)算，是指對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、查詢、分類、排序、統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)及傳輸?shù)取?3.過程控制：實(shí)時(shí)控制，是指用計(jì)算機(jī)及時(shí)采集檢測(cè)數(shù)據(jù)，按最佳值迅速地對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)控制或自動(dòng)調(diào)節(jié)。,4.計(jì)算機(jī)輔助工程：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD、計(jì)算機(jī)輔助制造CAM、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)CAI、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試CAT等 。,5.人工智能（Artificial Intelligence,AI)：利用計(jì)算機(jī)模擬人的智能。研究方向：模式識(shí)別、自然語言理解、自動(dòng)定理證明、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)、專家學(xué)習(xí)、機(jī)器人、機(jī)器學(xué)習(xí)等。 6.網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：利用通信設(shè)備將異地計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來，實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳播。,1946年 馮.諾依曼提出“存儲(chǔ)程序”的方案。,(1)計(jì)算機(jī)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)指令和數(shù)據(jù)以二進(jìn)制表示。,(3)指令和數(shù)據(jù)存放在存儲(chǔ)器中, 并要按地址尋訪。,該方案核心是：程序存儲(chǔ)、程序控制,1.2.5 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成,John von Neumann 馮諾依曼,硬件系統(tǒng)：由電子部件和機(jī)電裝置組成的計(jì)算機(jī)實(shí)體。,一、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),功能:接受計(jì)算機(jī)程序；并在程序的控制下完成數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理和輸出結(jié)果等任務(wù)。,1.馮.諾依曼計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本組成,各類計(jì)算機(jī)（硬件系統(tǒng)）都是由5大基本部件組成:,（1）運(yùn)算器ALU: Arithmetical and Logical Unit 功能:算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。 運(yùn)算器中的數(shù)據(jù)來自內(nèi)存,運(yùn)算的結(jié)果又送回內(nèi)存。,（2） 控制器（CU：Control Unit） 功能:控制計(jì)算機(jī)各部件協(xié)調(diào)地工作。 工作過程:從內(nèi)存中取出指令，譯碼分析，根據(jù)指令的功能發(fā)出控制信號(hào)。當(dāng)各部件執(zhí)行完控制器發(fā)來的命令后，都會(huì)向控制器反饋執(zhí)行的情況。,運(yùn)算器和控制器組成中央處理單元，即CPU(Central Processing Unit) 。,（3）存儲(chǔ)器（Memory） 存放程序和數(shù)據(jù)的記憶裝置。使用時(shí)，對(duì)存儲(chǔ)器 有兩種操作： 讀操作：從存儲(chǔ)器中取出信息，不破壞原有的內(nèi)容。 寫操作：把信息寫入存儲(chǔ)器，原來的內(nèi)容被抹掉。,存儲(chǔ)器通常分為：內(nèi)存儲(chǔ)器、外存儲(chǔ)器。,內(nèi)存儲(chǔ)器：簡(jiǎn)稱內(nèi)存（又稱主存），是計(jì)算機(jī)中信息交流中心。內(nèi)存與運(yùn)算器、控制器和輸入、輸出設(shè)備間直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 通過輸入設(shè)備輸入的程序和數(shù)據(jù)最初送入內(nèi)存，控制器執(zhí)行的指令和運(yùn)算器處理的數(shù)取自內(nèi)存，運(yùn)算的中間結(jié)果和最終結(jié)果保存在內(nèi)存中，最后將內(nèi)存中的信息由輸出設(shè)備輸出。所以，內(nèi)存的存取速度直接影響計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。 特點(diǎn)：容量小、存取速度快、斷電后數(shù)據(jù)丟失。,外存儲(chǔ)器:用來存儲(chǔ)大量暫時(shí)不參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)程序及運(yùn)算結(jié)果。外存不與其他部件直接交換數(shù)據(jù)，只是與內(nèi)存成批的交換信息。,特點(diǎn)：容量大、存取速度慢、斷電后數(shù)據(jù)不丟失。常見的外存設(shè)備：軟盤、硬盤、U盤、光盤等。,2.存儲(chǔ)器有關(guān)術(shù)語 地址：標(biāo)識(shí)每個(gè)存儲(chǔ)單元的編號(hào)。 位： 一個(gè)二進(jìn)制數(shù)（0或1）稱一位（bit，比特） 字節(jié)：基本存儲(chǔ)單位，八位二進(jìn)制為一個(gè)字節(jié)，,1024=210,Byte簡(jiǎn)寫B(tài) 1B=8 Bit （二進(jìn)制位） 1KB=1024 B 1MB=1024 KB 1GB=1024 MB 1TB=1024 GB,字： 作為一個(gè)整體被存取或運(yùn)算的最小信息單位。 字長(zhǎng)：對(duì)CPU在單位時(shí)間內(nèi)(同一時(shí)間)能一次處理的 二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)叫字長(zhǎng)。CPU字長(zhǎng)可以是8、 16、32、64位。,字長(zhǎng)直接關(guān)系到計(jì)算機(jī)的計(jì)算精度、功能和速度,（4）輸入設(shè)備（Input Device） 鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、觸摸屏等。,1. 顯示器,2.打印機(jī),（5）輸出設(shè)備（Output Device） 顯示器、打印機(jī)、繪圖儀和音響等。,軟件是指為了運(yùn)行、管理和維護(hù)計(jì)算機(jī)而編制的各種程序、數(shù)據(jù)、文檔的總稱。 計(jì)算機(jī)軟件按功能分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。 1、 系統(tǒng)軟件（System Software） 是指控制計(jì)算機(jī)的運(yùn)行，管理計(jì)算機(jī)的各種資源，為應(yīng)用軟件提供支持和幫助的軟件。 （1）操作系統(tǒng)（OS：Operating System） 操作系統(tǒng)是對(duì)計(jì)算機(jī)的硬件和軟件資源進(jìn)行控制和管理的程序，是系統(tǒng)軟件的核心。,二、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng),對(duì)計(jì)算機(jī)全部軟、硬件資源進(jìn)行控制和管理的大型程序，由一系列模塊組成。 是對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的第一級(jí)擴(kuò)充，是軟件系統(tǒng)最基本的部分。 進(jìn)行作業(yè)管理、處理器管理、存儲(chǔ)管理、文件管理、設(shè)備管理 對(duì)硬件的接口、對(duì)其他軟件的接口、對(duì)用戶的接口、對(duì)網(wǎng)絡(luò)的接口。,圖1.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各層次之間的關(guān)系,第二代計(jì)算機(jī)語言，采用助記符代 替機(jī)器語言中的指令和數(shù)據(jù)。 (1)面向機(jī)器，速度快， 占用存儲(chǔ)空間小，必須通過 匯編程序翻譯成機(jī)器語言。 (2)通用性和可移植性差。,（2）程序設(shè)計(jì)語言,接近自然語言，由各種意義的“詞” 和“數(shù)學(xué)公式”按照一定的“語法規(guī) 則”組成。 (1)面向問題，而不是面向機(jī)器 (2)易學(xué)易改、通用性、可移植性強(qiáng)；,（3）語言處理程序 將高級(jí)語言編寫的程序翻譯成機(jī)器語言的翻譯程序。,將高級(jí)語言程序翻譯成與之等價(jià)的機(jī)器語言程序時(shí)，前者稱為“源程序”，后者稱為“目標(biāo)程序”,翻譯有兩種方式:編譯方式、解釋方式。,編譯方式:將高級(jí)語言源程序通過編譯程序翻譯成機(jī)器語言目標(biāo)代碼，再連接裝配得到執(zhí)行程序并運(yùn)行。 解釋方式:通過解釋程序?qū)Ω呒?jí)語言源程序進(jìn)行逐行解釋，解釋一句執(zhí)行一句，不產(chǎn)生機(jī)器語言目標(biāo)代碼。,圖1.4 編譯過程,圖1.5 解釋過程,便于對(duì)源程序進(jìn)行調(diào)試和修改,但處理過程較慢。,（4）數(shù)據(jù)庫管理程序 利用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以有效地保存和管理數(shù)據(jù)，并利用這些數(shù)據(jù)得到各種有用的信息。 （5）工具軟件（服務(wù)性程序） 在系統(tǒng)開發(fā)和系統(tǒng)維護(hù)時(shí)使用的工具。工具軟件包括編輯、鏈接程序，計(jì)算機(jī)測(cè)試和診斷程序，數(shù)據(jù)庫管理軟件及網(wǎng)絡(luò)軟件等。,2、應(yīng)用軟件（Application Software） 應(yīng)用軟件是為解決某種專門問題而設(shè)計(jì)的軟件。 它包括應(yīng)用軟件包和面向問題的應(yīng)用軟件，以及為解決科研及生產(chǎn)中的實(shí)際問題而由用戶設(shè)計(jì)的應(yīng)用程序，均屬于應(yīng)用軟件。,應(yīng)用軟件按功能分為：字處理軟件、電子表格處理軟件、輔助設(shè)計(jì)軟件、網(wǎng)絡(luò)軟件及實(shí)時(shí)控制軟件等。,軟件系統(tǒng)的組成,1.2.6 計(jì)算機(jī)工作原理,1.指令和指令系統(tǒng)的概念： 指令是讓計(jì)算機(jī)完成某個(gè)具體操作的命令或指令, 一條指令通常由兩部分組成:操作碼和操作數(shù)。,一臺(tái)計(jì)算機(jī)的所有指令的集合稱為該計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。用戶為解決某一問題,給計(jì)算機(jī)發(fā)出命令,系統(tǒng)會(huì)選用一系列的指令（有序的排列著）,并執(zhí)行，這一指令系列就稱程序。,1.指令和指令系統(tǒng)的概念： 指令：指揮計(jì)算機(jī)進(jìn)行基本操作的命令。 指令系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)所能執(zhí)行的全部指令的集合。 程序：完成某一任務(wù)的指令的有序集合。,2.計(jì)算機(jī)的工作過程,計(jì)算機(jī)依次執(zhí)行程序指令的過程。,1.2.6 計(jì)算機(jī)工作原理,1.3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí),1.3.1 微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng),1.3.2 微型計(jì)算機(jī)分類與主要特性,臺(tái)式機(jī),PC機(jī)分類,便攜機(jī)（筆記本電腦）,掌上電腦 PDA,一、總線（bus） 概念：一組各個(gè)功能部件共享的信息傳輸線。 總線包括內(nèi)部總線、系統(tǒng)總線、外部總線 內(nèi)部總線：是指CPU內(nèi)部連接各部件的總線。 系統(tǒng)總線：是CPU與其他部件之間傳送數(shù)據(jù)、地址和 控制信息的公共通道。 外部總線：是指微機(jī)與外部設(shè)備之間或多機(jī)系統(tǒng)之間 的互連。,1.3.1 微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng),根據(jù)傳送信號(hào)的不同，將系統(tǒng)總線分為： 數(shù)據(jù)總線（DB: Data Bus）用于與CPU與主存儲(chǔ)器、CPU與I/O接口之間傳送數(shù)據(jù)，雙向傳輸。 地址總線（AB: Address Bus）用于CPU訪問主存儲(chǔ)器或外部設(shè)備時(shí)傳送相關(guān)的地址，單向傳輸。 控制總線（CB: Control Bus）用于CPU訪問主存儲(chǔ)器和外部設(shè)備時(shí)傳送控制信號(hào)，單向傳輸。,總線的性能指標(biāo)主要體現(xiàn)在總線的帶寬、總線的 工作頻率和總線的位寬。 (1)總線的帶寬：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)總線上可傳送的數(shù)據(jù)量，每秒傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)（數(shù)據(jù)傳輸率）。 (2)總線的位寬：總線能同時(shí)傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)。用bit（位）表示，如8位、16位、32位和64位。,(3) 總線工作頻率：也稱總線的時(shí)鐘頻率。以MHz為單位，它是反映總線工作快慢的一個(gè)重要參數(shù)，總線帶寬越寬,則總線工作速度越快。,二、中央處理單元（CPU）,1、功能與組成部件,功能：執(zhí)行主存儲(chǔ)器中的程序（機(jī)器指令），進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算。,cpu,累加器：存放運(yùn)算的原始數(shù)據(jù)或中間結(jié)果。 算術(shù)邏輯運(yùn)算單元：是運(yùn)算器的主要部件，其功能是按 指令的規(guī)定對(duì)操作數(shù)進(jìn)行算術(shù)或邏輯運(yùn)算。 數(shù)據(jù)寄存器：用于暫時(shí)存放參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)。 地址寄存器等。,CPU主要組成部件 程序計(jì)數(shù)器:存放指令地址的寄存器。 控制電路：根據(jù)指令要求，生成對(duì)各部件的控制信號(hào)。,2、CPU的主要性能指標(biāo) (1)字與字長(zhǎng) 基本字長(zhǎng):運(yùn)算的數(shù)的基本位數(shù), 由加法器、寄存器、數(shù)據(jù)總線的位數(shù)決定；字長(zhǎng)標(biāo)志著精度。 計(jì)算機(jī)表達(dá)和處理信息,以字節(jié)為基本單位,用B(byte)表示,一個(gè)字節(jié)等于8位二進(jìn)制位(bit)。,(2)主頻 主頻內(nèi)核電路的實(shí)際運(yùn)行頻率。 外頻主板為CPU提供的基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率。 倍頻主頻和外頻相差的倍數(shù)。 主頻外頻倍頻,(3)時(shí)鐘頻率: 外頻，影響CPU與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)交換速度。 (4)地址總線寬度:決定CPU訪問的物理地址空間。 (5)數(shù)據(jù)總線寬度：決定系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流量的大小。,三、主存（內(nèi)存） 1.內(nèi)存是由記憶元件和電子線路構(gòu)成。,（1）半導(dǎo)體隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM 作用：臨時(shí)存放正在運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)及臨時(shí)調(diào)用的 系統(tǒng)程序。存放當(dāng)前參與運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)。 特點(diǎn)：容量大、可讀可寫、信息無法長(zhǎng)期保存。,通常以RAM的容量來表示微機(jī)的內(nèi)存容量。,DDR內(nèi)存,SDRAM內(nèi)存,（2）半導(dǎo)體只讀存儲(chǔ)器ROM（Read Only Memory） 作用：存放一些需長(zhǎng)期保留的程序和數(shù)據(jù)，CPU對(duì)它只能讀（取數(shù)據(jù)），不能寫（存數(shù)據(jù)）， ROM保存的信息不受斷電或關(guān)機(jī)的影響。,ROM種類有很多，常見的有： 固定ROM：廠商寫入，用戶無法改寫。 一次可編程ROM（PROM)：允許用戶利用專門的設(shè)備（編程器或?qū)懭肫鳎懭胱约旱某绦?，但一旦寫入便無法修改。（可寫入） 可擦除可編程ROM（EPROM）：可以利用編程器寫入程序，也可以對(duì)內(nèi)容進(jìn)行多次修改。 有兩種：紫外線擦除和電擦除。（可修改）,（3）高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache） CPU速度越來越快，動(dòng)態(tài)隨機(jī)尋存儲(chǔ)器（DRAM)的速度受到制造技術(shù)的限制，無法與CPU的速度同步，因此導(dǎo)致CPU需進(jìn)入等待狀態(tài)因此速度降低。,作用：緩解高速的CPU和低速的DRAM之間的矛盾，提高 整機(jī)的工作效率。 特點(diǎn)：速度快、信息不能長(zhǎng)期保留。為提高的工作效率, 盡量增大Cache的容量和采用回寫方式更新數(shù)據(jù)。,2.內(nèi)存的性能指標(biāo),（1）存儲(chǔ)容量。 常用單位有MB,GB等。,（2）存取周期 指存儲(chǔ)器進(jìn)行兩次連續(xù)、獨(dú)立的操作之間所需要的 最短時(shí)間。時(shí)間越短速度越快，以ns為單位。,（3）功耗 指存儲(chǔ)器耗電量的大小。,1.主板為CPU 、內(nèi)存和各種功能(聲音、圖形、通信、網(wǎng)絡(luò)、TV等卡)提供安全插座,為各種磁、光存儲(chǔ)設(shè)備、打印機(jī)和鍵盤等I/O設(shè)備及數(shù)碼相機(jī)、攝像頭、 MODEM等多媒體通信設(shè)備提供接口,即通過主板將CPU等各種器件和外部設(shè)備有機(jī)地結(jié)合起來形成一套完整地系統(tǒng)。 電腦的整體運(yùn)行速度和穩(wěn)定性相當(dāng)程度上取決于主板的性能。,四、主板,CPU插座,內(nèi)存插槽,PCI插槽,AGP插槽,磐英8KHA+,2.圖示,精英K7S5A,技嘉GA 8IRX,主板BIOS,3. 主要輔助電路 芯片組是系統(tǒng)主板的靈魂，它決定了主板的結(jié)構(gòu)及CPU的使用，控制著整個(gè)主板的運(yùn)作。 Intel系列目前主要是以BX芯片組、ZX芯片組和810芯片組為主。,（1）CMOS電路：小型RAM，工作電壓底、耗電量少,保存為系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供所需數(shù)據(jù)。,（2） BIOS 芯片：“基本輸入輸出系統(tǒng)”程序?qū)Ｓ么鎯?chǔ)芯片。主板通電后，芯片對(duì)各部件進(jìn)行自檢，當(dāng)一切正常時(shí)開始啟動(dòng)操作系統(tǒng)。,五、外存儲(chǔ)器（輔存）,.磁盤存儲(chǔ)器：由磁盤、磁盤驅(qū)動(dòng)器和驅(qū)動(dòng)器接口電路組成。通常使用的有軟盤和硬盤兩種。 .光盤驅(qū)動(dòng)器：由光盤、光盤驅(qū)動(dòng)器和驅(qū)動(dòng)器接口電路組成。,1. 軟盤:,按尺寸分：8英寸、3.5英寸、2.5英寸 按記錄面分：?jiǎn)蚊妗㈦p面 按記錄密度分：?jiǎn)蚊芏?、雙密度、高密度,容量=面數(shù)每面磁道數(shù)每磁道扇區(qū)數(shù) 每扇區(qū)字節(jié)數(shù)（512字節(jié)）,內(nèi)部結(jié)構(gòu),2 . 硬盤: (1)結(jié)構(gòu):平行安裝若干個(gè)圓形盤片，同軸旋轉(zhuǎn)同 半徑的磁道為一個(gè)柱面,常用溫徹斯特式硬盤機(jī)。,(2) 容量= 磁頭數(shù)柱面數(shù)每磁道扇區(qū)數(shù) 每扇區(qū)字節(jié)數(shù),3. 光 盤: 特點(diǎn):無接觸,無退磁問題,保存時(shí)間長(zhǎng). (1) CD-ROM(只讀型) (2) WORM(簡(jiǎn)寫WO):一次寫入型 (3) DVD-ROM,4. 閃 盤（也稱U盤） 可抽取式硬盤，USB接頭。 可視其為計(jì)算機(jī)的另一個(gè)硬盤。,內(nèi)存和外存本質(zhì)的區(qū)別是能否被CPU直接訪問。CPU不能直接執(zhí)行外存中的程序、處理外存中的數(shù)據(jù)。,六、輸入設(shè)備,1.鍵盤 (1)功能：是用戶向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)或命令的最基本的設(shè)備。 (2)按鍵的功能和位置，鍵盤分為四部分：,打字鍵盤,功能鍵,編輯鍵,數(shù)字小鍵盤,（1） 打字鍵盤,輸入各類字母、數(shù)字、符號(hào)、漢字等，還包含幾個(gè)控制鍵。,如何輸入上排字符?,如何輸入大寫字母？,（2) 功能鍵,從F1F12共12個(gè)鍵，每個(gè)鍵的功能由操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序所定義。如按F1鍵常常能得到幫助信息。, 光標(biāo)的作用： 確定操作的位置 換行：Enter鍵(回車鍵) 刪除: DELETE、退格鍵 移動(dòng)光標(biāo)：8個(gè)鍵,（3） 編輯鍵 用于編輯輸入內(nèi)容。,用于快速輸入數(shù)字,（4） 數(shù) 字 小 鍵 盤,直腰：身體坐直，手腕平直，打字 的全部動(dòng)作都在手指上。 弓手：手指彎曲，手型成勺狀，兩 食指總保持在F、J處。 立指：手指尖垂直向鍵位用力，瞬 間完成，并立即反彈回去。 彈鍵：力度適中。,打字姿勢(shì)：直腰、弓手、立指、彈鍵,指法（根據(jù)地）,分工(承包到指）,各手指分工明確，各守其職。,2、鼠標(biāo),鼠標(biāo)是在可視化界面中操作更為簡(jiǎn)單的輸入工具，利用它可輸入漢字、符號(hào)、輸入各種操作命令及繪圖等各種操作，用于圖形標(biāo)定。,主要操作（P31-32）,雙擊:在短時(shí)間內(nèi)快速連按 鼠標(biāo)左鍵兩次 （爭(zhēng)取在半秒鐘內(nèi)完成）,單擊:按一下鼠標(biāo)左鍵,拖動(dòng):鼠標(biāo)指向目標(biāo)，按下左鍵不釋放，移動(dòng)到目的地，再松開左鍵,右擊:按一下鼠標(biāo)右鍵 (用中指),鼠標(biāo)的幾種形狀,幾款時(shí)尚鼠標(biāo)：,1.顯示器: 按顏色分：?jiǎn)紊?、彩?按顯示器件分：陰極射線管顯示器（CRT） 液晶顯示器（LCD） 發(fā)光二極管顯示器（LED） 等離子體顯示器（PDP）,七、輸出設(shè)備,3、打印機(jī)分類: .按工作方式可分為擊打式和非擊打式 .擊打式：點(diǎn)陣式打印機(jī) .非擊打式：噴墨打印機(jī)、激光打印機(jī),連接CPU和顯示器的接口電路。,2、顯示卡:,1、分類 （1）按CPU字長(zhǎng)：8位機(jī)、16位機(jī)、32位機(jī)、64位機(jī) （2）按結(jié)構(gòu)：?jiǎn)纹瑱C(jī)、單板機(jī)、多板機(jī) （3）按用途：工業(yè)控制機(jī)、數(shù)據(jù)處理機(jī) （4）按CPU型號(hào)：286機(jī)、386機(jī)、486機(jī)、Pentium機(jī) 2、主要性能指標(biāo)： （1）字長(zhǎng):指計(jì)算機(jī)內(nèi)部一次可以處理的二進(jìn)制位數(shù) （2）運(yùn)算速度：MIPS（百萬條指令/每秒） （3）時(shí)鐘頻率：指CPU的外部時(shí)鐘頻率（外頻）,1.3.2 微型計(jì)算機(jī)分類與主要特性,（4）內(nèi)存容量：決定可運(yùn)行程序的大小和程 序運(yùn)行的效率。 （5）硬盤容量：反映了微機(jī)存取數(shù)據(jù)的能力。,1.4 信息的表示與編碼,1.4.1 計(jì)算機(jī)中的數(shù),1.4.2 計(jì)算機(jī)常用編碼,計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)全部是以二進(jìn)制表示，由于： 電路簡(jiǎn)單，物理上容易實(shí)現(xiàn)，可靠性高。 運(yùn)算簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)。,1.4.1 計(jì)算機(jī)中的數(shù),1、數(shù)制的有關(guān)概念 數(shù)制：數(shù)制是以表示數(shù)值所用的數(shù)字符號(hào)的個(gè) 數(shù)來命名的，并按一定進(jìn)位規(guī)則進(jìn)行計(jì)數(shù)的方 法,是人們利用符號(hào)來記數(shù)的科學(xué)方法。,數(shù)碼：進(jìn)位計(jì)數(shù)系統(tǒng)中使用的數(shù)字符號(hào)。 （十進(jìn)制：09，二進(jìn)制0，1，八進(jìn)制07）,基數(shù)：數(shù)制中所使用的數(shù)碼的個(gè)數(shù)。 （十進(jìn)制的基數(shù)是10,八進(jìn)制的基數(shù)是8）,位權(quán)與基數(shù)的關(guān)系：位權(quán)的值等于基數(shù)的若干次冪。 進(jìn)位計(jì)數(shù)制的計(jì)數(shù)原則：逢基數(shù)進(jìn)一 任何一種數(shù)制表示的數(shù)都可以寫成按位權(quán)展開的多 項(xiàng)式之和。,書寫規(guī)則 (1)在數(shù)字后面加寫相應(yīng)英文字母作為標(biāo)識(shí)： B(Binary) - 二進(jìn)制1100可表示為1100B O(Octonary) - 八進(jìn)制172可表示為172O D(Decimal)- 十進(jìn)制95可表示為95D H(Hexadecimal)-十六進(jìn)制6FA2可寫成6FA2H (2)在括號(hào)外面加數(shù)字下標(biāo)： (100)2 - 二進(jìn)制 (100)8 - 八進(jìn)制 (100)10 - 十進(jìn)制 (100)16 -十六進(jìn)制,在R進(jìn)位計(jì)數(shù)中，任意一個(gè)數(shù)值均可以表示為如下形式： a na n-1a n-2 a 2a 1a 0 . a -1 a -2 a a -m 其值為：N= a n Rn a n-1 Rn-1 a n-2 Rn-2 a 2 R2 a 1 R1a0 R0 a-1 R-1 a-2 R-2 a -m R-m 每位上的數(shù)值=該位上的數(shù)碼該位的位權(quán) 其數(shù)值為多項(xiàng)式的和 這種多項(xiàng)式的表示方法稱為“位權(quán)展開求和”法。,例1： 十進(jìn)制數(shù) 1 9 9 8 . 2 1 5 各位的權(quán) 10 10 10 10 10-1 10-2 10-3 數(shù)值為： (1998.215)10 = 110 + 910 + 910 + 810 + 210-1 + 110-2 +510-3,又如： 二進(jìn)制數(shù)： 1 0 1 1 0 1 1 . 1 0 1 各位權(quán): 26 25 24 23 22 21 20 2-1 2-2 2-3 (1011011.101)2 =126 +025 +124 +123 +022 +121 +120 +12-1 +02-2 +12-3,2、常用計(jì)數(shù)制比較,說明： 八進(jìn)制10表示 18088,P36 表,3、常用計(jì)數(shù)制的對(duì)應(yīng)關(guān)系,(1)r進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 （r進(jìn)制包括：二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制） r進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制 使用“位權(quán)展開式求和”的方法 例如：(1101.011)2 = 12 + 12 + 02 + 12 + 02-1 + 12-2 +12-3 = (13.375)10,4、 不同進(jìn)制數(shù)間的轉(zhuǎn)換,(102.5) 8 =18 + 08 + 28 + 58-1=(66.625)10,(1C2D.9) 16 =116 + C16 + 216 + D16 + 916-1 =116 + 1216 + 216 + 1416 + 916-1 =(7213.5625) 10,十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為r進(jìn)制 整數(shù)和小數(shù)分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換，再組合起來。 整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換:采取除R取余法 小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換:采取乘R取整法, 保留到小 數(shù)點(diǎn)后7位。,【例1】 將303.6875D轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制。, 整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換。,1,0,2,2,2,2,2,2,2,2,2,所以, (303)10=(100101111)2,先得到的余權(quán)低，后得到的權(quán)高,余數(shù),1= a0,1= a1,1= a2,1= a3,0= a4,1= a5,0= a6,0= a7,1= a8, 小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換 : 【例2】 把小數(shù)部分轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。 積的整數(shù)部分 0.68752=1.375 a-1 =1,乘R取整時(shí)，先得到的整數(shù)權(quán)高，后得到的權(quán)低，書寫時(shí)順序應(yīng)為：上到下,所以，(0.6875)10 =(.1011)2,0.52=1.0 a-4 =1,0.752=1.5 a-3 =1,0.3752=0.75 a-2 =0,取余 取整 8|1852 4 0.794*8 6. 352 8|231 7 0.352*8 2. 816 8|28 4 0.816*8 6. 528 8| 3 3 0.528*8 4. 224 0 0.224*8 1. 792 0.792*8 6. 336 0.336*8 2. 688,所以，1852D=3474.6264162B,【例4】:將十進(jìn)制1852.794轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制,(2) 二進(jìn)制和八進(jìn)制、十六進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換： 由于8=23,16=24，所以一位八進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于3位二進(jìn)制數(shù)，一位十六進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于4位二進(jìn)制數(shù)。, 二進(jìn)制數(shù)和八進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換。 方法是：用3位二進(jìn)制數(shù)表示每一位八進(jìn)制數(shù)。 整數(shù)：從右向左； 小數(shù)：以小數(shù)點(diǎn)為界，分別向左，向右劃分。,例5 把二進(jìn)制數(shù)10110101.01101轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)。 二進(jìn)制數(shù)： 010 110 101 . 011 010 八進(jìn)制數(shù)： 2 6 5 . 3 2,例6 把 (345.23)8轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。 八進(jìn)制數(shù)： 3 4 5 . 2 3 二進(jìn)制數(shù)： 011 100 101 . 010 011,所以， (010110101.011010)2 = (265.32) 8,所以，(345.23) 8 =(011100101.010011) 2, 二進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換。 方法：4位二進(jìn)制數(shù)取代一位十六進(jìn)制數(shù)。 例7 將二進(jìn)制數(shù)10111010111101.10111轉(zhuǎn)換 成十六進(jìn)制數(shù)。 二進(jìn)制數(shù)： 0010 1110 1011 1101 . 1011 1000 十六進(jìn)制數(shù)： 2 E B D . B 8,所以，(10111010111101.10111)2 =(2EBD.B8) 16,例7 將 (3A8C.9D)16轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。 十六進(jìn)制數(shù)： 3 A 8 C . 9 D 二進(jìn)制數(shù)： 0011 1010 1000 1100 . 1001 1101 所以，(3A8C.9D)8 =(0011101010001100.10011101)2,4、 進(jìn)制數(shù)在計(jì)算機(jī)中的表示 （1）機(jī)器數(shù),注意：機(jī)器數(shù)表示的范圍受到字長(zhǎng)和數(shù)據(jù)類型的限制。(由硬件決定),（2） 數(shù)值型信息的表示 計(jì)算機(jī)中帶符號(hào)數(shù)表示方法：原碼、補(bǔ)碼和反碼。 原碼 如上所述，正數(shù)的符號(hào)為0，負(fù)數(shù)的符號(hào)為1，其它位按一般的方法表示數(shù)的絕對(duì)值，用這種方法得到的數(shù)碼就是該數(shù)的原碼。,例如： X=(103)10=(01100111)2 X=(+103)10 ， X原=(01100111)2 X=(-103)10 ， X原=(11100111)2, 反碼 正數(shù)反碼= 正數(shù)原碼。 負(fù)數(shù)反碼= 正數(shù)原碼取反(除符號(hào)位）。,例如： 25D = 00011001B +25反 = +25原 =(00011001) 2 -25原 = (10011001) 2 -25 反 = (11100110) 2, 補(bǔ)碼 正數(shù)補(bǔ)碼= 正數(shù)原碼， 負(fù)數(shù)補(bǔ)碼= 負(fù)數(shù)反碼加1。,例如： +25補(bǔ) =+25原 = (00011001) 2 -25原 = (10011001) 2 -25反 = (11100110) 2 -25補(bǔ) = (11100111) 2,（3）定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù),N= an-1an-2 a2a1a0,數(shù)符,小數(shù)點(diǎn),用N+1個(gè)二進(jìn)制位表示的有符號(hào)整數(shù)的值的范圍： N2n-1,整數(shù),用N+1個(gè)二進(jìn)制位表示的無符號(hào)整數(shù)的值的范圍： 0 N2n+1-1,(2)定點(diǎn)小數(shù),(3)浮點(diǎn)數(shù)的表示方法,任何一個(gè)二進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)可表示為: N=s2j S尾數(shù)，j階碼。,注意：階碼是定點(diǎn)整數(shù)，階碼的位數(shù)決定了表示數(shù)的范圍，尾數(shù)是定點(diǎn)小數(shù)，尾數(shù)的位數(shù)決定了數(shù)的精度。,計(jì)算機(jī)解決任何問題，都是建立在“編碼”基 礎(chǔ)上的。 數(shù)的編碼：是人們習(xí)慣的十進(jìn)制和計(jì)算機(jī)中使 用的二進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換依據(jù)。,1.4.2 計(jì)算機(jī)常用編碼,1 十進(jìn)制的二進(jìn)制編碼： BCD碼：BCD(Binary-Coded Decimal)碼又稱“二-十進(jìn)制編碼”，專門用于解決二進(jìn)制數(shù)表示十進(jìn)制數(shù)問題。 BCD碼最常用的是8421碼，其方法是用四個(gè)二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)制數(shù)。,如:寫出十進(jìn)制數(shù)5803的8421碼 5 8 0 3 0101 1000 0000 0011,2 ASCII碼(字符編碼) ASCII(American Standard Code for Information Interchange)碼是美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼的簡(jiǎn)稱,用于字符編碼。 一個(gè)字節(jié)中的低7位（最高位為0）表示128個(gè)不同的字符，其中95個(gè)編碼對(duì)應(yīng)鍵盤上可敲入并可以顯示和打印的95個(gè)字符及33個(gè)控制代碼。具體編碼如表1.2所示。,表1.2 7位ASCII編碼表(B6B5B4B3B2B1B0),根據(jù)漢字處理過程中不同的要求有多種編 碼，分為： 漢字輸入編碼 漢字交換碼 漢字內(nèi)碼 漢字字型碼,3 漢字編碼,目前有幾百種漢字輸入編碼，可大致分為 四類：順序碼、音碼、形碼和音形碼,1.漢字輸入編碼,在不同漢字處理系統(tǒng)間進(jìn)行漢字交換時(shí)所使用的編碼為國標(biāo)碼。 將國標(biāo)碼中的漢字和字符符號(hào)分成94區(qū)，每區(qū)94位區(qū)位碼。,2.漢字交換碼,漢字內(nèi)部碼是漢字在設(shè)備或信息處理系統(tǒng)內(nèi)部存儲(chǔ)、處理、傳輸漢字用的代碼。一般用兩個(gè)字節(jié)來存放漢字的內(nèi)碼。 ASCII最高位為0，漢字機(jī)內(nèi)代碼中兩個(gè)字節(jié)的最高位均為1。,3.漢字內(nèi)碼,漢字字形碼用在顯示或打印輸出漢字時(shí)產(chǎn)生的字形，這種編碼通過點(diǎn)陣形式產(chǎn)生（見圖P43）。常用漢字庫（漢字字形碼的集合）有：16X16點(diǎn)陣、24X24點(diǎn)陣、32X32點(diǎn)陣。,4.漢字字形碼,1.5 多媒體技術(shù),1.5.1 多媒體技術(shù)的基本概念,1.5.3 多媒體計(jì)算機(jī)的組成與應(yīng)用,1.5.2 多媒體應(yīng)用中的媒體元素,1.5.4 圖像處理工具軟件 Photoshop,1.5.5 動(dòng)畫制作軟件 Flash MX,本節(jié)要點(diǎn)： 一、多媒體的重要媒體元素 二、多媒體信息的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)及其標(biāo)準(zhǔn) 三、多媒體計(jì)算機(jī)配置的主要硬件。包括：聲卡和視頻卡。,多媒體技術(shù)的應(yīng)用 教育與訓(xùn)練：如計(jì)算機(jī)輔助教學(xué) 演示、咨詢系統(tǒng)：如產(chǎn)品廣告、信息查詢 電子出版：如多媒體電子出版物 廣播電視：如數(shù)字廣播電視，交互式電視 游戲與娛樂：如三維游戲，VCD、DVD 多媒體通信：如可視電話、視頻會(huì)議、遠(yuǎn)程醫(yī)療、 遠(yuǎn)程教學(xué)等。,1、媒體的概念及其分類 媒體又稱媒介、媒質(zhì)，是表示和傳播信息的載體它的英文是medium(單數(shù))和media(復(fù)數(shù))，指的是用于分發(fā)信息和展現(xiàn)信息的手段、方法、工具、設(shè)備或裝置。,1.5.1 多媒體技術(shù)的基本概念,存儲(chǔ)信息的載體:如磁帶,磁盤,光盤.等。 傳播信息的載體:如電纜,電磁波.等。 表示信息的載體:如文字,聲音,圖形,視頻等。,（3）顯示媒體。顯示感覺媒體的設(shè)備。,媒體的分類： （1）感覺媒體。直接作用于人的器官。 （2）表示媒體。為了對(duì)感覺媒體進(jìn)行有效的傳輸 ，以便于進(jìn)行加工和處理，人為地構(gòu)造出的一種媒體。如：語言編碼、圖象編碼等。,2、多媒體的概念及其特性 (1)多媒體概念(Multimedia) 多媒體可以理解為：一種以交互方式將文字、聲音、圖形、視頻等多種媒體信息和計(jì)算機(jī)技術(shù)集成到一個(gè)數(shù)字環(huán)境中，并能擴(kuò)展利用這種組合技術(shù)的新應(yīng)用。,(2)多媒體信息 文本(Text)；聲音(Audio):包括語音、歌曲、音樂和各種發(fā)聲；圖形(Graphics):由點(diǎn)、線、面、體組合而成的幾何圖形；圖像(Image):主要指靜態(tài)圖像。,視頻(Video):指錄像、電視、視頻光盤(VCD)播放的連續(xù)動(dòng)態(tài)圖像。 動(dòng)畫(Animation):由多幅靜態(tài)畫片組合而成,它們?cè)谛误w動(dòng)作方面有連續(xù)性,從而產(chǎn)生動(dòng)態(tài)效果。,(3)多媒體技術(shù)的主要特征 多樣化：多媒體技術(shù)可以將多種信息表示形式引入計(jì)算機(jī)。 數(shù)字化: 多媒體技術(shù)是一種“全數(shù)字”技術(shù)，信息媒體都是以數(shù)字形式生成、存儲(chǔ)、處理和傳輸。 交互性: 指人機(jī)交互,使人能夠參與對(duì)信息的控制,使用靈活。,集成性:是將多媒體信息有機(jī)的組合到一起,共同表現(xiàn)一個(gè)事物或過程，做到圖、文、 聲、像一體化。,實(shí)時(shí)性：對(duì)于需要是實(shí)時(shí)處理的信息，計(jì)算機(jī)能及時(shí)處理。比如新聞報(bào)道、電話會(huì)議等，可通過多媒體計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及時(shí)采集、處理和傳送。,3.多媒體處理的關(guān)鍵技術(shù) 多媒體技術(shù)是對(duì)多種媒體上的信息和多種存儲(chǔ)體上的信息進(jìn)行處理的技術(shù)，實(shí)際是面向三維圖形、立體聲和彩色屏幕畫面的“實(shí)時(shí)處理”，核心是以下兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)： （1）視頻、音頻的數(shù)字化 無論是何種視頻、音頻信號(hào),要用計(jì)算機(jī)處理必須先數(shù)字化（將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)）。 （2）數(shù)據(jù)壓縮與解壓縮,數(shù)據(jù)壓縮的目的：用最少的代碼表示源信息,減少所占存儲(chǔ)空間,并利用傳輸。 數(shù)據(jù)壓縮的思路:將圖像中的信息按某種關(guān)聯(lián)方式進(jìn)行規(guī)范化,改用這些規(guī)范化的數(shù)據(jù)描述圖像,以大量減少數(shù)據(jù)量。 數(shù)據(jù)壓縮的分類（按壓縮后丟失信息的多少）,無損壓縮:是指使用壓縮后的數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)(或者叫做還原，解壓縮)，重構(gòu)后的數(shù)據(jù)與原來的數(shù)據(jù)完全相同。,有損壓縮:其做法是在采樣過程中設(shè)置一個(gè)限值,只取超過限值的數(shù)據(jù)，即以丟失部分信息達(dá)到壓縮目的。,主要的圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn) JPEG “靜態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)”,于1992年經(jīng)ISO批準(zhǔn)。這一標(biāo)準(zhǔn)適用于照片、傳真及印刷圖片，可以支持很高的圖像分辨率和量化精度。 MPEG (Moving Picture Expert Group)于1988年由ISO和CCITT制定，用于視頻影像和高保真聲音的數(shù)據(jù)壓縮。,MPEG音頻文件根據(jù)對(duì)聲音壓縮質(zhì)量和編碼復(fù)雜程序的不同可分為三層：其擴(kuò)展名分別 .MP1 .MP2 .MP3;,一、文本 二、圖形和圖像 三、音頻,1.5.2 多媒體應(yīng)用中的媒體元素,音頻信號(hào)的數(shù)字化:將模擬音頻信號(hào)每隔一定的時(shí)間間隔對(duì)聲波進(jìn)行采樣, 將獲取的振幅值用一組二進(jìn)制脈沖序列表示，也叫模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換;反之將聲音輸出時(shí),進(jìn)行逆向轉(zhuǎn)換,還原成模擬的音頻信號(hào),這個(gè)過程也稱數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換。,(1)聲音的數(shù)字化技術(shù),數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC,(2)波形聲音數(shù)字化的參數(shù):,數(shù)字化聲音的質(zhì)量由采樣頻率、采樣點(diǎn)精度（振幅值的位數(shù)）以及聲道數(shù)有關(guān)。,(3)數(shù)據(jù)存儲(chǔ):經(jīng)ADC數(shù)字化后，將數(shù)據(jù)存放在擴(kuò)展名為.WAV的音頻文件中。,聲音的波形變化特性,量化,采樣,聲音的采樣與量化,2.數(shù)字音樂(MIDI) (1)MIDI：是樂器數(shù)字接口（Musical Instrument Digital Interface) ，為了把電子樂器與計(jì)算機(jī)相連而制定的一個(gè)規(guī)范，以一系列指令來表示聲音，擴(kuò)展名為.MID。 (2)MIDI文件與WAVE文件的比較 書P50,目前在多媒體和計(jì)算機(jī)中常用的聲音文件: (1)Wave格式文件(.WAV) (2)MIDI格式文件 (3)MPEG音頻文件,根據(jù)壓縮質(zhì)量和編碼復(fù)雜程度不通分為擴(kuò)展名為.MP1 .MP2 .MP3 三種格式文件。MPEG是一種壓縮文件的格式 MP1壓縮率為:4:1; MP2壓縮率為6:1-8:1 MP3壓縮率為10:1-12:1,3.CD唱片 CD唱片對(duì)聲音的生成,處理,還原方法與WAVE文件基本相同，也是通過數(shù)字采樣技術(shù)制作，但不生成.WAV文件,而是把采樣數(shù)據(jù)直接寫在光盤上。,由多媒體計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。 1.多媒體計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) (1)多媒體主機(jī)。 (2)多媒體輸入設(shè)備。攝像機(jī)、話筒、錄象機(jī)等 (3)多媒體輸出設(shè)備。電視機(jī)、音響設(shè)備等。 (4)外存儲(chǔ)器。磁盤、光盤等。 (5)操縱控制設(shè)備。操縱桿、觸摸屏和遙控器等,1.5.3 多媒體計(jì)算機(jī)的組成與應(yīng)用,(6)多媒體接口卡 聲卡 又稱音效卡, 是多媒體計(jì)算機(jī)接收,處理,播放各類音頻信息的重要部件。 聲卡的基本功能 錄音,放音功能. MIDI音樂功能. 混音放音功能. 語音壓縮,解壓縮功能,視卡及其類型 又稱視頻卡, 是多媒體計(jì)算機(jī)接收、處理,播放各種視頻信號(hào)的重要部件。有以下幾類： 視頻采集卡： 又稱視頻捕獲卡或視頻輸入卡 用途：將攝像機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)或光盤上的圖像信號(hào)進(jìn)行采樣、量化,然后將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。 電視接收卡：TV卡,用于計(jì)算機(jī)接收電視節(jié)目。 解壓卡：用于對(duì)壓縮圖像進(jìn)行解壓。 視頻輸出卡：也稱視頻轉(zhuǎn)換卡,多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成框圖,多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成,多媒體計(jì)算機(jī)軟件,聲音錄制與播放的處理過程,2.多媒體計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) (1)多媒體系統(tǒng)軟件 1）多媒體操作系統(tǒng)。 2）媒體處理系統(tǒng)工具。 (2)多媒體應(yīng)用軟件,3.多媒體的應(yīng)用 (1)多媒體的應(yīng)用的分類 1）按多媒體技術(shù)的應(yīng)用劃分 2）按在信息社會(huì)的應(yīng)用劃分 (2)多媒體應(yīng)用系統(tǒng) 1）可視電話 2）視頻會(huì)議系統(tǒng) 3）IP電話 4）VOD系統(tǒng) 5）多媒體消息業(yè)務(wù),1.Photoshop的工作界面 2. Photoshop的基本操作 （1）文件基本操作 （2）圖層操作 3.圖像的編輯 4.圖像合成 5.圖像的輸出,1.5.4圖像處理工具軟件 Photoshop,1.Flash 動(dòng)畫的特點(diǎn) 2.Flash工作界面 3.利用Flash繪制圖形 4. F