計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)

計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)信息技術(shù)概況1、集成電路的基本知識(shí)（20世紀(jì)50年代）集成電路是微電子技術(shù)的核心。分類：①小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模、超大規(guī)模、極大規(guī)模（包含的電子元件）雙極型、金屬氧化物半導(dǎo)體、雙極-金屬氧化物半導(dǎo)體（晶體管、電路、工藝的不同）數(shù)字（門電路、存儲(chǔ)器）、模擬（又稱線性電路，如信號(hào)放大器）（功能）通用、專用（用途的不同）2、通信技術(shù)的分類、特點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)3、計(jì)算機(jī)的發(fā)展、特點(diǎn)與作用發(fā)展：①20世紀(jì)40年代中期-50年代末期20世紀(jì)50年代中后期-60年代中期20世紀(jì)60年代中期-70年代初期20世紀(jì)70年代中期以來4、信息化：就是利用現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)人類社會(huì)的信息和知識(shí)的生產(chǎn)與傳播進(jìn)行全面的改造，使人類社會(huì)生產(chǎn)體系的組織結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)發(fā)生全面變革的一個(gè)過程，是一個(gè)推動(dòng)人類社會(huì)從工業(yè)社會(huì)向信息社會(huì)轉(zhuǎn)型的過程。5、信息化建設(shè)的有關(guān)問題計(jì)算機(jī)組成原理1、計(jì)算機(jī)硬件的組成及其功能；計(jì)算機(jī)的分類；微處理器計(jì)算機(jī)分類：①巨型機(jī)、大型機(jī)、小型機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、嵌入式計(jì)算機(jī)（性能、用途、價(jià)格不同）16位機(jī)、32位機(jī)、64位機(jī)等（內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)不同）2、CPU的結(jié)構(gòu):寄存器組、運(yùn)算器、控制器。指令：操作碼、操作數(shù)地址（組成）。是構(gòu)成程序的基本單位。指令系統(tǒng)：指CPU所能執(zhí)行的全部指令。每一種CPU有獨(dú)特的一組指令，指令不同PC機(jī)不兼容。

指令的執(zhí)行過程：CPU的控制器從存儲(chǔ)器讀取一條指令并放入指令寄存器。指令寄存器的指令經(jīng)過譯碼，決定該指令應(yīng)進(jìn)行何種操作、操作數(shù)在哪里。根據(jù)操作數(shù)的位置取出操作數(shù)。運(yùn)算器按照操作碼的要求，對(duì)操作數(shù)完成規(guī)定的運(yùn)算，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果修改或設(shè)置處理器的一些狀態(tài)指標(biāo)。把運(yùn)算結(jié)果保存到指定的寄存器，需要時(shí)將結(jié)果從寄存器保存至內(nèi)存單元修改指令計(jì)數(shù)器，決定下一條指令的地址。CPU的性能指標(biāo)：字長、主頻、CPU總線速度、高速緩存（cache）的容量與結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、邏輯結(jié)構(gòu)。3、PC機(jī)的主板：又稱母版，通常安裝有CPU插座、芯片組、存儲(chǔ)器插槽、擴(kuò)充卡插槽、顯卡插槽、BIOS/CMOS存儲(chǔ)器、輔助芯片和若干I/O接口。主板上的集成電路：①閃爍存儲(chǔ)器（其中存放BIOS，是PC軟件中最基礎(chǔ)部分，用于機(jī)器的啟動(dòng)）②CMOS存儲(chǔ)器（存放配置信息）芯片組：北橋芯片（存儲(chǔ)控制中心，用于高速連接CPU、內(nèi)存條、顯卡，并與南橋芯片互連）。南橋芯片（I/O控制中心，與PCI總線槽、USB接口、硬盤接口等互連）BIOS（基本輸入、輸出系統(tǒng)）：組成：加電自檢程序，引導(dǎo)裝入程序，CMOS設(shè)置程序，驅(qū)動(dòng)程序。Cache存儲(chǔ)器：是將sram存儲(chǔ)電路直接直接制作在CPU芯片內(nèi)的一種小容量高速存儲(chǔ)器（為了發(fā)揮CPU的高速特性，解決主存儲(chǔ)器速度慢的問題。）主存儲(chǔ)器：由DRAM芯片組成，由大量的存儲(chǔ)單元（每個(gè)存放一個(gè)字節(jié)=8個(gè)二進(jìn)位。4、PC機(jī)I/O操作的原理I/O總線（主板總線）：是I/O設(shè)備控制器與CPU，存儲(chǔ)器之間相互交換信息，傳輸數(shù)據(jù)的一組公用信號(hào)線。其上有三種信號(hào)：數(shù)據(jù)、地址、控制信號(hào)。性能：數(shù)據(jù)傳輸速率（總線的帶寬）計(jì)算公式：總線帶寬（MB/s）=（數(shù)據(jù)線寬度/8）X總線工作頻率（MHz）X每個(gè)總線周期的傳輸次數(shù)I/O接口5、常用輸入設(shè)備和接觸不良的問題，壽命較長，手感好（信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二進(jìn)制代碼）。無線鍵盤通過無線電波。鍵盤:最主要的輸入設(shè)備。電容式鍵盤優(yōu)點(diǎn)，擊鍵聲音小，無觸點(diǎn)，不存在磨損鼠標(biāo)器：借助機(jī)電或光學(xué)原理，變成脈沖信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)。接口：PS/2和USB掃描儀：光電轉(zhuǎn)換原理。手持式，平板式，膠片專用，滾筒式。（分類）鍵盤:最主要的輸入設(shè)備。電容式鍵盤優(yōu)點(diǎn)，擊鍵聲音小，無觸點(diǎn)，不存在磨損數(shù)碼相機(jī)：成像芯片是核心。CCD像素的數(shù)目至關(guān)重要。6、常用輸出設(shè)備顯示器：CRT和LCD顯示屏。參數(shù)：顯示器的尺寸，分辨率，刷新速度，響應(yīng)時(shí)間，色彩亮度對(duì)比度，背光源類型，輻射和環(huán)保。打印機(jī)：針式，激光，噴墨（分類）指標(biāo)：打印精度，速度，色彩表現(xiàn)能力等。7、常用外存儲(chǔ)器軟盤硬盤：指標(biāo)：容量，平均存取時(shí)間，緩存容量，數(shù)據(jù)傳輸速率光盤：組成：光盤片和光盤驅(qū)動(dòng)器。原理：在盤面上壓制凹坑，凹坑的邊緣處為1，凹坑內(nèi)和凹坑外的平坦部分為0。讀信息是需要激光。分類：CD，DVD，BD。的功能、分類、性能指標(biāo)及基本工作原理數(shù)字媒體及應(yīng)用1、二進(jìn)制及其特點(diǎn)使用比特來表示的數(shù)稱為二進(jìn)制數(shù)。2基數(shù)，只使用0和1二進(jìn)制的整數(shù)和實(shí)數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示方法2、西文與漢字的編碼數(shù)字文本的制作與編輯常用文本處理軟件:微軟的Office,Adobe,Acrobat和WPS中的文字處理軟件。數(shù)字圖像的獲取:指從現(xiàn)實(shí)世界中獲取數(shù)字圖像的過程（掃描、分色、取樣、量化）表示：灰度圖像（一個(gè)矩陣）彩色圖像（一組矩陣）常用圖像文件格式:BMP,TIF,GIF,JPEGJP2數(shù)字圖像的編輯處理：目的：①提高圖像視感質(zhì)量②圖像復(fù)原與重建③圖像分析④圖像數(shù)據(jù)的變換，編碼和數(shù)據(jù)壓縮⑤圖像的儲(chǔ)存，管理，檢索等。應(yīng)用：圖像通信、遙感、醫(yī)療診斷、工業(yè)生產(chǎn)、機(jī)器人視覺、軍事、公安、檔案管理等計(jì)算機(jī)圖形的概念：使用計(jì)算機(jī)描述景物的結(jié)構(gòu)，形狀與外貌，再根據(jù)其描述與用戶的觀察位置及光線的設(shè)定，生成該景物的圖像。應(yīng)用：①計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造②制作各種地形圖，交通圖等③作戰(zhàn)指揮和軍事訓(xùn)練④計(jì)算機(jī)動(dòng)畫和計(jì)算機(jī)藝術(shù)3、數(shù)字聲音獲取的方法：取樣、量化、編碼設(shè)備：麥克風(fēng)（聲波轉(zhuǎn)為電信號(hào)），聲卡（進(jìn)行數(shù)字化）數(shù)字聲音的壓縮編碼語言合成與音樂合成的基本原理與應(yīng)用4、數(shù)字視頻獲取的方法設(shè)備：數(shù)字?jǐn)z像頭，視頻獲取器數(shù)字視頻的壓縮編碼:MPEG-1，H.261，MPEG-2,MPFG-4ASP,MPEG-4V數(shù)字視頻的應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成：計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通信鏈路、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件分類：①局域網(wǎng)（LAN）、域域網(wǎng)（MAN）、廣域網(wǎng)（WAN）（按覆蓋地域分）總線形、環(huán)形、星形（樹形）、混合形（按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分）數(shù)據(jù)通信的基本概念；多路復(fù)用技術(shù)與交換技術(shù)；常用傳輸介質(zhì)2、計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)的特點(diǎn)組成：網(wǎng)絡(luò)工作站、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)、網(wǎng)絡(luò)接口卡、傳輸介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備等類型以太網(wǎng)的工作原理：局域網(wǎng)服務(wù)與軟件局域網(wǎng)的擴(kuò)展3、計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)的組成數(shù)字傳輸干線與接入技術(shù)分組交換與存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)原理常用廣域網(wǎng)4、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議TCP/IP的分層結(jié)構(gòu)：第四層：應(yīng)用層，規(guī)定了運(yùn)行在不同主機(jī)是的應(yīng)用程序之間如何通過互連的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。第三層：傳輸層，規(guī)定了怎樣進(jìn)行端一一端的數(shù)據(jù)傳輸。第二層：網(wǎng)絡(luò)互連層，規(guī)定了在整個(gè)互連的網(wǎng)絡(luò)中所有計(jì)算機(jī)統(tǒng)一使用的編址方案和數(shù)據(jù)包格式（稱為IP數(shù)據(jù)報(bào)），及怎樣將IP數(shù)據(jù)報(bào)從一臺(tái)計(jì)算機(jī)逐步的通過一個(gè)或多個(gè)路由器送達(dá)最終目標(biāo)的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制。第一層：網(wǎng)絡(luò)接口和硬件層，規(guī)定了怎樣與各種不同的物理網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行接口，并把IP包轉(zhuǎn)換為適合在特定物理網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)膸袷健P地址：每個(gè)IP地址用4個(gè)字節(jié)（32個(gè)二進(jìn)位）表示，包含網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)。IP數(shù)據(jù)報(bào)路由器原理5、因特網(wǎng)的組成主機(jī)地址與域名系統(tǒng)電子郵件與Web的基本原理6、網(wǎng)絡(luò)信息安全的常用技術(shù)7、計(jì)算機(jī)病毒防范計(jì)算機(jī)軟件1、計(jì)算機(jī)軟件的分類:①系統(tǒng)、應(yīng)用軟件（通用、定制）②商品、自由、共享軟件。按軟件權(quán)益的處置方式分計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的內(nèi)容2、操作系統(tǒng)的作用：為計(jì)算機(jī)中運(yùn)行的程序管理和分配各種軟硬件資源為用戶提供友善的人機(jī)界面為應(yīng)用程序的開發(fā)和運(yùn)行提供一個(gè)高效率的平臺(tái)功能、分類常用操作系統(tǒng)：windows（個(gè)人計(jì)算機(jī)）UNIX和Linux（巨型機(jī)、大型機(jī)）3、程序設(shè)計(jì)語言的分類機(jī)器語言，就是計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。匯編語言，用助記符來代替機(jī)器指令的操作碼和操作數(shù)。高級(jí)語言，為克服匯編語言的缺陷，提高效率。是一種接近人們自然語言的程序設(shè)計(jì)語言。常用程序設(shè)計(jì)語言FORTRAN是公式翻譯的縮寫詞，一種適用于數(shù)值計(jì)算的面向過程的語言BASIC和VB語言Java語言，一種面向?qū)ο蟮?，用于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的語言C，C++，C#語言程序設(shè)計(jì)語言的成分語言處理系統(tǒng)：編譯，解釋，匯編程序（組成）。把程序語言編寫的程序變換成可在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行的程序，或進(jìn)而直接執(zhí)行得到計(jì)算結(jié)果。（作用）工作過程：4、計(jì)算機(jī)軟件的理論基礎(chǔ)；算法和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的基本概念計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫1、計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的特點(diǎn)：①涉及的數(shù)據(jù)量很大，有時(shí)甚至是海量的。絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)是持久的，不會(huì)隨著程序運(yùn)行結(jié)束而消失。這些持久數(shù)據(jù)為多個(gè)應(yīng)用程序和用戶共享。除具有數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、處理、傳輸、管理等基本功能外，還可以向用戶提供信息檢索，統(tǒng)計(jì)報(bào)表，事物處理，分析，控制，預(yù)測(cè)，決策，報(bào)警，提示等服務(wù)。結(jié)構(gòu)：資源