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計(jì)算機(jī)二級考試教程MSOffice高級應(yīng)用第1章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識.pptx第2章計(jì)算機(jī)應(yīng)用及信息安全.pptx第3章利用Word2016制作普通文檔.pptx第4章利用Word2016制作精美文檔.pptx第5章利用Word2016制作長文檔.pptx第6章Word2016的其他應(yīng)用.pptx第7章利用Excel2016制作普通電子表格.pptx第8章利用Excel2016計(jì)算與比較數(shù)據(jù).pptx第9章利用Excel2016分析與處理數(shù)據(jù).pptx第10章Excel2016的其他應(yīng)用.pptx第11章利用PowerPoint2016制作普通演示文稿.pptx第12章利用PowerPoint2016制作動態(tài)演示文稿.pptx全套可編輯PPT課件計(jì)算機(jī)是人類歷史上偉大的發(fā)明之一,盡管迄今為止只有幾十年的發(fā)展歷程,但在人類科學(xué)發(fā)展史上,還沒有哪門學(xué)科像計(jì)算機(jī)科學(xué)這樣發(fā)展得如此迅速,并對人類的生活、生產(chǎn)、學(xué)習(xí)和工作產(chǎn)生如此巨大的影響。本章主要介紹計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識,包括:計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類、用途;計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示與存儲方法;計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類及用途1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示與存儲1.3計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)1.4計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)目錄自從數(shù)學(xué)發(fā)明以來,人類就離不開計(jì)數(shù)與計(jì)算。但由于人腦的計(jì)算和記憶能力有限,因此復(fù)雜的計(jì)算就只能借助功能更強(qiáng)大的外部工具來實(shí)現(xiàn)。19世紀(jì),電子技術(shù)的發(fā)展取得了巨大的進(jìn)步,特別是電子管的發(fā)明,把電子理論和電子元器件水平推到了一個(gè)新的高度。同時(shí),數(shù)理邏輯、脈沖技術(shù)、信息論、控制論等日趨成熟,為電子計(jì)算機(jī)的誕生提供了必要的理論基礎(chǔ)和技術(shù)條件。世界上第一臺電子計(jì)算機(jī)是美國賓夕法尼亞大學(xué)的一批青年科技工作者于1946年2月研制成功的,命名為ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator,電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī))。

采用電子管作為計(jì)算機(jī)的基本元器件

全機(jī)用了電子管18000個(gè)

繼電器1500個(gè)

電容10000多只

電阻7000多只

占地170平方米

重30噸

每小時(shí)耗電30萬千瓦

每秒能進(jìn)行5000次加法運(yùn)算

StartFinish第一代(1946—1957年)第二代(1958—1964年)第三代(1965—1971年)第四代(1972年至今)根據(jù)計(jì)算機(jī)所采用的物理器件,一般把計(jì)算機(jī)的發(fā)展分為以下幾代:

以電子管為邏輯元件,延遲線或磁鼓做存儲器,主要用于科學(xué)計(jì)算和軍事方面。

以晶體管為邏輯元件,磁芯做主存儲器,并開始使用磁帶等外存儲器;創(chuàng)立了高級語言。

以中小規(guī)模集成電路為主要功能器件,主存儲器采用半導(dǎo)體存儲器;出現(xiàn)了批處理、分時(shí)及實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。

將中央處理器、存儲器及各I/O接口做在大規(guī)模或超大規(guī)模集成電路芯片上,應(yīng)用已極其廣泛。在第四代計(jì)算機(jī)的發(fā)展過程中,最重要的成就之一表現(xiàn)在中央處理器的體積不斷減小,集成度不斷提高,運(yùn)算速度越來越快,計(jì)算機(jī)逐漸向微型機(jī)方向發(fā)展,從而使計(jì)算機(jī)逐漸走進(jìn)辦公室、學(xué)校和普通家庭。下圖為日常使用的個(gè)人計(jì)算機(jī),它們都屬于微型計(jì)算機(jī)。臺式機(jī)筆記本電腦一體機(jī)平板電腦按照計(jì)算機(jī)的用途劃分計(jì)算機(jī)發(fā)展到今天,已是琳瑯滿目、種類繁多,劃分種類的標(biāo)準(zhǔn)也很多。專用計(jì)算機(jī)是指為某種特殊需要而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī),如計(jì)算導(dǎo)彈彈道的計(jì)算機(jī)。通用計(jì)算機(jī)

是指各行業(yè)、各種工作環(huán)境都能使用的計(jì)算機(jī)。目前市場上銷售的計(jì)算機(jī)大多數(shù)都是通用計(jì)算機(jī)。按處理的信號劃分?jǐn)?shù)字機(jī)所處理的數(shù)據(jù)都是以0和1表示的二進(jìn)制數(shù)字,是不連續(xù)的離散數(shù)字,具有運(yùn)算速度快、準(zhǔn)確、存儲量大等優(yōu)點(diǎn),因此適宜科學(xué)計(jì)算、信息處理、過程控制和人工智能等,具有最廣泛的用途。模擬機(jī)

所處理的數(shù)據(jù)是連續(xù)的,稱為模擬量。模擬量以電信號的幅值來模擬數(shù)值或某物理量的大小。模擬計(jì)算機(jī)解題速度快,適合于解高級的微分方程,在模擬計(jì)算和控制系統(tǒng)中應(yīng)用較多?;旌蠙C(jī)

集中了前兩者的優(yōu)點(diǎn),避免其缺點(diǎn),目前仍處于發(fā)展階段。巨型機(jī)小巨型機(jī)大型機(jī)計(jì)算機(jī)小型機(jī)微型機(jī)工作站國際上根據(jù)計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)、規(guī)模、處理能力和面向的應(yīng)用對象,將計(jì)算機(jī)分類:這種分類方式會隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展而有所改變。(1)巨型機(jī):

也稱為超級計(jì)算機(jī),是目前功能最強(qiáng)、速度最快、價(jià)格最貴的計(jì)算機(jī),一般被用于解決諸如氣象、太空、能源、醫(yī)藥等尖端科學(xué)和戰(zhàn)略武器研制中的復(fù)雜計(jì)算。

(2)小巨型機(jī):

也稱為桌面型超級計(jì)算機(jī),是一種小型超級計(jì)算機(jī)。小巨型計(jì)算機(jī)可以使巨型計(jì)算機(jī)縮小成個(gè)人機(jī)的大小,或者個(gè)人機(jī)具有超級計(jì)算機(jī)的性能。由于小巨型計(jì)算機(jī)相對于巨型機(jī)來說價(jià)格便宜,因此其發(fā)展非常迅速。(3)大型機(jī):這類計(jì)算機(jī)也有很快的運(yùn)算速度和很大的儲存容量,并允許相當(dāng)多的用戶同時(shí)使用,但在功能和速度上沒有巨型計(jì)算機(jī)強(qiáng),價(jià)格也沒巨型計(jì)算機(jī)高。通常用于大型數(shù)據(jù)庫管理或進(jìn)行復(fù)雜的科學(xué)運(yùn)算,也可用作大型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)。(4)小型機(jī):其規(guī)模比大型計(jì)算機(jī)小,但仍能支持十幾個(gè)用戶同時(shí)使用。這類計(jì)算機(jī)價(jià)格便宜,適用于中小型企事業(yè)單位。(5)微型機(jī):又稱PC機(jī)或微機(jī),就是我們平常接觸的電腦。除臺式機(jī)外,還有體積更小的微機(jī),如筆記本電腦和平板電腦。(6)工作站:

比微型計(jì)算機(jī)有更大的儲存容量和更快的運(yùn)算速度。它通常被應(yīng)用于圖像處理和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)應(yīng)用科學(xué)計(jì)算(數(shù)值計(jì)算)人工智能方面的研究和應(yīng)用多媒體技術(shù)應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息處理(數(shù)據(jù)處理)自動控制計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助教學(xué)計(jì)算機(jī)問世之初,主要用于數(shù)值計(jì)算,“計(jì)算機(jī)”也因此得名。但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已滲透到社會的各個(gè)領(lǐng)域,正在改變著人們的工作、學(xué)習(xí)和生活的方式,推動著社會的發(fā)展。

(1)科學(xué)計(jì)算(數(shù)值計(jì)算)科學(xué)計(jì)算又稱數(shù)值計(jì)算,它是計(jì)算機(jī)最早的應(yīng)用領(lǐng)域??茖W(xué)計(jì)算是指計(jì)算機(jī)用于完成科學(xué)研究和工程技術(shù)中所提出的數(shù)學(xué)問題的計(jì)算。

這類計(jì)算往往公式復(fù)雜,難度很大,用一般的計(jì)算工具或人力難以完成。

(2)數(shù)據(jù)處理(信息處理)在人們的日常生活和工作中,會得到大量的原始數(shù)據(jù),包括圖片、文字和聲音等。數(shù)據(jù)處理就是對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分類、排序、存儲、計(jì)算、傳輸和制表等操作。目前,計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理應(yīng)用已非常普遍。數(shù)據(jù)處理已成為當(dāng)代計(jì)算機(jī)的主要任務(wù)。據(jù)統(tǒng)計(jì),全世界計(jì)算機(jī)用于數(shù)據(jù)處理的工作量占全部計(jì)算機(jī)應(yīng)用的80%以上,大大提高了用戶的工作效率和管理水平。

(3)自動控制自動控制是指通過計(jì)算機(jī)對某一過程進(jìn)行自動操作,它不需人工干預(yù),能按照人設(shè)定的目標(biāo)和狀態(tài)進(jìn)行過程控制。所謂過程控制是指對操作的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、檢測、處理和判斷,按最佳值進(jìn)行調(diào)節(jié)的過程。目前,自動控制被廣泛用于操作復(fù)雜的鋼鐵、石油化工和醫(yī)藥等行業(yè)的生產(chǎn)中。使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動控制可大大提高控制的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,降低成本,縮短生產(chǎn)周期。

計(jì)算機(jī)自動控制還在國防和航空航天領(lǐng)域中起決定性作用。例如,無人駕駛飛機(jī)、導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星和宇宙飛船等飛行器的控制,都是靠計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的。

(4)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助教學(xué)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)是指借助計(jì)算機(jī)的幫助,人們可以自動或半自動地完成各類工程設(shè)計(jì)工作。CAD技術(shù)已得到各國工程技術(shù)人員的高度重視。有些國家已把CAD和計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)、計(jì)算機(jī)輔助測試(CAT)及計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)組成一個(gè)集成系統(tǒng),使設(shè)計(jì)、制造、測試和管理有機(jī)地組成為一體,形成高度自動化的系統(tǒng),因此產(chǎn)生了自動化生產(chǎn)線和“無人工廠”。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)是指用計(jì)算機(jī)來輔助完成教學(xué)計(jì)劃或模擬某個(gè)實(shí)驗(yàn)過程。CAI不僅能減輕教師的負(fù)擔(dān),還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量,為培養(yǎng)現(xiàn)代化高質(zhì)量人才提供了有效方法。

(5)人工智能方面的研究和應(yīng)用

人工智能(AI)是指計(jì)算機(jī)模擬人類某些智力行為的理論、技術(shù)和應(yīng)用。人工智能是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)新的領(lǐng)域,這方面的研究和應(yīng)用正處于發(fā)展階段,目前在醫(yī)療診斷、定理證明、語言翻譯和機(jī)器人等方面,已有了顯著成效。

機(jī)器人是計(jì)算機(jī)人工智能的典型例子,其核心就是計(jì)算機(jī)。

第一代機(jī)器人是機(jī)械手;第二代機(jī)器人對外界信息能夠反饋,有一定的觸覺、視覺和聽覺;第三代機(jī)器人是智能機(jī)器人,具有感知和理解周圍環(huán)境,使用語言、推理、規(guī)劃和操縱工具的技能,能模仿人完成某些動作。

機(jī)器人不怕疲勞,精確度高,適應(yīng)力強(qiáng),已開始用于搬運(yùn)、噴漆、焊接和裝配等工作中。機(jī)器人還能代替人在危險(xiǎn)工作環(huán)境中勞動,如在有放射線、污染有毒、高溫、低溫、高壓和水下等環(huán)境中工作。

(6)多媒體技術(shù)應(yīng)用

隨著電子技術(shù)特別是通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,人們已經(jīng)有能力把文本、音頻、視頻、動畫、圖形和圖像等各種形式的信息綜合起來,構(gòu)成一種全新的信息形式—多媒體(Multimedia)。目前,在醫(yī)療、教育、商業(yè)、銀行、保險(xiǎn)、行政管理、軍事、工業(yè)、廣播和出版等領(lǐng)域中,多媒體的應(yīng)用發(fā)展很快。

(7)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)高度發(fā)展和密切結(jié)合的產(chǎn)物,它利用通信設(shè)備和線路將地理位置不同、功能獨(dú)立的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來,用功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源的共享和信息的傳遞。利用計(jì)算機(jī)可以采集、存儲和處理各種信息,也可將這些信息轉(zhuǎn)換成用戶可以識別的文字、圖像、聲音或視頻等進(jìn)行輸出,而這些操作都與信息的量化和表示密切相關(guān)。1.?dāng)?shù)據(jù)與信息在日常生活中,人們使用“數(shù)據(jù)”和“信息”這兩個(gè)詞時(shí)并不嚴(yán)格區(qū)分,但這兩個(gè)術(shù)語是有區(qū)別的。信息數(shù)據(jù)是人們對客觀事物的感覺、認(rèn)識和描述。是信息的表現(xiàn)形式和載體。信息是有用的、經(jīng)過加工的數(shù)據(jù),代表數(shù)據(jù)的含義。人們通常將信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)以便于保存和處理。例如,信息在計(jì)算機(jī)中都是以二進(jìn)制形式來存儲的。2.信息技術(shù)信息技術(shù)是指對信息進(jìn)行采集、傳輸、存儲、處理和表示的各種技術(shù)的總稱。傳感技術(shù)通信技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)顯示技術(shù)控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)微電子技術(shù)信息技術(shù)信息技術(shù)的三大支柱數(shù)制也稱計(jì)數(shù)制,是用一組固定的符號和統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)值的方法。十進(jìn)制計(jì)算機(jī)內(nèi)部是使用只包含0和1兩個(gè)數(shù)值的二進(jìn)制。文本、數(shù)字、聲音、圖形圖像、視頻,以及動畫等數(shù)據(jù)均是以二進(jìn)制形式存儲在計(jì)算機(jī)中。二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制二進(jìn)制可用字母B表示,如1101120表示為(1101120)B。十進(jìn)制可用字母D表示(D可省略)。八進(jìn)制可用字母O表示。十六進(jìn)制可用字母H表示。一般情況下,在數(shù)字的后面用特定的字母(下標(biāo))表示該數(shù)的進(jìn)制無論使用哪一種進(jìn)位計(jì)數(shù)制,數(shù)值的表示都包含兩個(gè)基本要素:基數(shù)和各位的“位權(quán)”?;鶖?shù)位權(quán)是一種進(jìn)位計(jì)數(shù)制允許使用的基本數(shù)字符號的個(gè)數(shù)。r

進(jìn)制的基數(shù)為r,即可供使用的計(jì)數(shù)符號有r個(gè),分別為0~(r?1),每個(gè)數(shù)位計(jì)滿r

就向其高位進(jìn)1,即“逢r

進(jìn)一”。簡稱“權(quán)”,是指數(shù)制中每一固定位置對應(yīng)的單位值(常數(shù)),其值等于以基數(shù)為底,以數(shù)字符號所處位置的序號為指數(shù)的整數(shù)次冪。其中,各數(shù)字符號所處位置的序號計(jì)法為:以小數(shù)點(diǎn)為基準(zhǔn),整數(shù)部分自右向左遞增,依次為0,1,2……,小數(shù)部分自左向右遞減,依次為?1,?2……。例如,在十進(jìn)制中,整數(shù)部分自右向左第3位的位權(quán)為102,即100。雖然不同進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換過程是計(jì)算機(jī)自動完成的,但用戶仍有必要了解不同進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換方法。1.其他進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制方法是,將其他進(jìn)制按權(quán)展開,然后各項(xiàng)相加,就得到相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。2.十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制

整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換采用“除2取余法”,即整數(shù)部分不斷除以2,并記下每次所得余數(shù),然后將所有余數(shù)按倒序排列即為相應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)。小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換則采用“乘2取整法”,即小數(shù)部分不斷乘以2,并記下每次所得整數(shù),然后將所有整數(shù)按順序排列即為相應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)。3.二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換由于二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制之間存在特殊的關(guān)系:81=23,161=24,即1位八進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于3位二進(jìn)制數(shù),1位十六進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于4位二進(jìn)制數(shù),因此轉(zhuǎn)換比較容易,對照表1-1進(jìn)行轉(zhuǎn)換即可。十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制000000091001119100011110101012A200102211101113B300113312110014C401004413110115D501015514111016E601106615111117F7011177161000020108100010817100012111表1-1各種進(jìn)制數(shù)碼對照計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用二進(jìn)制的方式存儲和處理數(shù)據(jù),不論是數(shù)值數(shù)據(jù)還是非數(shù)值數(shù)據(jù)(如文本、圖形等),在計(jì)算機(jī)內(nèi)部都采用一定的編碼標(biāo)準(zhǔn)。編碼標(biāo)準(zhǔn)可以把這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)以進(jìn)行處理,然后計(jì)算機(jī)再將處理后的信息轉(zhuǎn)換成可視的信息顯示出來。字符是計(jì)算機(jī)中使用最多的信息形式之一,在計(jì)算機(jī)中要為每個(gè)字符指定一個(gè)確定的二進(jìn)制編碼,作為識別與使用這些字符的依據(jù)。字符編碼就是用二進(jìn)制數(shù)表示字符的規(guī)則與方法。1.ASCII碼在西文領(lǐng)域,目前普遍采用的字符編碼是ASCII碼(美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼),有七位版本和八位版本兩種。目前國際上通用且使用最廣泛的字符有:十進(jìn)制數(shù)字符號0~9,大、小寫的英文字母,各種運(yùn)算符、標(biāo)點(diǎn)符號等,這些字符的個(gè)數(shù)不超過128個(gè)。由于需要編碼的字符不超過128個(gè),因此,用七位二進(jìn)制數(shù)就可以對這些字符進(jìn)行編碼。七位ASCII碼也被稱為標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼,如表1-2所示。b7-b5b4-b10000010100111001011101110000NULDLESP0@P`p0001SOHDC1!1AQaq0010STXDC2“2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BELETB‘7GWgw1000BSCAN(8HXhx1001HTEM)9IYiy1010LFSUB*:JZjz1011VTESC+;K[k{1100FFFS,<L\l|1101CRGS-=M]m}1110SORS.>N^n~1111SIUS/?O_oDel表1-2七位ASCII字符編碼表

ASCII碼是唯一的,不可能出現(xiàn)兩個(gè)字符的ASCII碼值一樣。32~126是字符,共95個(gè)32(SP)是空格48~57為10個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字(0~9)65~90為26個(gè)大寫英文字母97~122為26個(gè)小寫英文字母七位ASCII碼中常用的碼值八位版的ASCII碼是指一個(gè)字符用八位二進(jìn)制數(shù)來表示,可表示256個(gè)字符。碼值為128~255的編碼稱為ASCII碼擴(kuò)展集,留作他用。2.漢字編碼從漢字編碼的角度看,計(jì)算機(jī)對漢字信息的處理過程實(shí)際上是各種漢字編碼間轉(zhuǎn)換的過程。這些編碼主要包括漢字外碼、漢字交換碼、漢字機(jī)內(nèi)碼和漢字字形碼等。

(1)漢字外碼(輸入碼)

漢字外碼也叫漢字輸入碼,是用鍵盤將漢字輸入到計(jì)算機(jī)中的編碼方式。目前常用的輸入碼有拼音碼、五筆字型碼、自然碼、表形碼、認(rèn)知碼、區(qū)位碼和電報(bào)碼等。一種好的輸入碼應(yīng)具有編碼規(guī)則簡單、易學(xué)好記、操作方便、重碼率低、輸入速度快等優(yōu)點(diǎn),用戶可根據(jù)自己的需要進(jìn)行選擇。

(2)漢字交換碼(國標(biāo)碼)

漢字交換碼是漢字信息處理系統(tǒng)之間或者通信系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交換的漢字代碼,簡稱交換碼,它是為方便在各種系統(tǒng)、設(shè)備之間進(jìn)行信息交換而制定的。我國制定頒布了《國家標(biāo)準(zhǔn)信息交換用漢字編碼字符集(基本集)》(GB2312-1980),也稱為國標(biāo)碼。國標(biāo)碼中收集了682個(gè)常用圖形符號(如序號、數(shù)字、羅馬數(shù)字、英文字母、日文假名、俄文字母和漢語注音等)和6763個(gè)漢字。這些漢字分為兩級:第一級包括常用漢字3755個(gè),按拼音排序;第二級包括一般漢字3008個(gè),按部首排序。

(3)漢字機(jī)內(nèi)碼

機(jī)內(nèi)碼是在計(jì)算機(jī)內(nèi)部進(jìn)行存儲、處理的漢字代碼。每一個(gè)漢字輸入計(jì)算機(jī)后都轉(zhuǎn)換為機(jī)內(nèi)碼,然后才能在計(jì)算機(jī)中處理和傳輸。

(4)漢字字形碼

字形碼是漢字的輸出碼。輸出漢字時(shí)都采用圖形方式,無論漢字的筆畫多少,每個(gè)漢字都可以寫在同樣大小的方塊中。通常用16×16點(diǎn)陣來顯示漢字。計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù),包括文本、數(shù)字、圖像、聲音、視頻及動畫等,在計(jì)算機(jī)中都是用二進(jìn)制形式表示和存儲的,其最基本的存儲單位是“位”和“字節(jié)”。0102位(bit):1個(gè)二進(jìn)制位,稱為比特,用“b”表示。它是計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)存儲的最小單位。一位可以表示“0”或“1”。字節(jié)(byte):8個(gè)二進(jìn)制位稱為字節(jié),用“B”表示。它是數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲的基本單位。計(jì)算機(jī)中通常用KB(千字節(jié))、MB(兆字節(jié))、GB(吉字節(jié))或TB(太字節(jié))表示存儲設(shè)備的容量或文件的大小,它們之間的換算關(guān)系如下:1B=8bit 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB計(jì)算機(jī)硬件是計(jì)算機(jī)工作的物質(zhì)基礎(chǔ),是組成計(jì)算機(jī)的各種物理設(shè)備。簡單地說,計(jì)算機(jī)硬件就是看得見、摸得著的東西,如主機(jī)(CPU、內(nèi)存、硬盤和主板等)、顯示器、鼠標(biāo)和鍵盤等。計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)控制器存儲器輸入設(shè)備輸出設(shè)備運(yùn)算器運(yùn)算器工作過程示意圖數(shù)據(jù)總線運(yùn)算器存儲寄存運(yùn)算器由加法器、寄存器和累加器組成。其中,加法器是運(yùn)算器的核心,用于數(shù)據(jù)運(yùn)算;寄存器用于暫時(shí)存放操作數(shù)和中間結(jié)果;累加器用于存放多次累加的和。在控制器的控制下,運(yùn)算器對取自存儲器或其內(nèi)部寄存器的數(shù)據(jù)按指令碼的規(guī)定進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算,并將結(jié)果通過數(shù)據(jù)總線送到存儲器或暫存在內(nèi)部寄存器中,如圖所示。運(yùn)算器在計(jì)算機(jī)中的功能是對二進(jìn)制數(shù)碼執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算加、減、乘、除,以及邏輯運(yùn)算與、非、或、移位等。因此,運(yùn)算器又被稱為算術(shù)邏輯部件(ALU)。運(yùn)算器的性能指標(biāo)是衡量整個(gè)計(jì)算機(jī)性能的重要因素之一,與運(yùn)算器相關(guān)的性能指標(biāo)包括計(jì)算機(jī)的字長和運(yùn)算速度。0102字長:指計(jì)算機(jī)的運(yùn)算部件一次能同時(shí)處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)。用作存儲數(shù)據(jù),字長越長,則計(jì)算機(jī)的運(yùn)算精度就越高;用作存儲指令,字長越長,則計(jì)算機(jī)的處理能力就越強(qiáng)。運(yùn)算速度:計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度是指計(jì)算機(jī)每秒鐘所能執(zhí)行的指令條數(shù),一般用“百萬條指令/秒(MIPS)”來描述。字長都是字節(jié)的倍數(shù),如8位、16位、32位等。目前,64位計(jì)算機(jī)已基本普及,代表著該類型的計(jì)算機(jī)能夠并行處理64位二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算。指令寄存器IR指令譯碼器ID操作控制器OC操作信號程序計(jì)數(shù)器PC總線……控制器(CU)是計(jì)算機(jī)的心臟,它的主要功能是控制運(yùn)算器、存儲器、輸入/輸出設(shè)備等部件協(xié)調(diào)動作。控制器是計(jì)算機(jī)指揮和控制其他各部件工作的中心,其工作過程和人的大腦指揮與控制人的各器官一樣。控制器由指令寄存器(IR)、指令譯碼器(ID)、程序計(jì)數(shù)器(PC)和操作控制器(OC)4個(gè)部分組成,如圖所示。

01020403操作控制器指令寄存器指令譯碼器程序計(jì)數(shù)器用于保存當(dāng)前執(zhí)行或即將執(zhí)行的指令。用來解析和識別指令存儲器中所存放指令的性質(zhì)和操作方法??偸潜4嫦乱粭l要執(zhí)行的指令地址,從而使程序可以自動、持續(xù)地運(yùn)行。根據(jù)指令譯碼器的譯碼結(jié)果,產(chǎn)生該指令執(zhí)行過程中所需的全部控制信號和時(shí)序信號。1.機(jī)器指令機(jī)器指令是CPU能直接識別并執(zhí)行的指令,它的表現(xiàn)形式是二進(jìn)制代碼。機(jī)器指令操作數(shù)操作碼操作碼指明該指令所要完成的操作,如加、減、乘、除、數(shù)據(jù)傳送等。操作數(shù)指明操作碼的操作對象,可以是數(shù)據(jù),也可以是存放數(shù)據(jù)的內(nèi)存單元地址或寄存器名稱。源操作數(shù)

指需要處理的數(shù)據(jù),即要讀取的操作數(shù)。目的操作數(shù)對源操作數(shù)處理的結(jié)果寫入的操作數(shù)。2.指令的執(zhí)行過程計(jì)算機(jī)的工作過程就是按照控制器的控制信號自動、有序地執(zhí)行程序的過程,而程序則由按順序存放的指令組成。

計(jì)算機(jī)在工作時(shí),按照預(yù)先規(guī)定的順序,取出指令、分析指令、執(zhí)行指令,從而完成規(guī)定的操作。(1)取出指令從內(nèi)存儲器的某個(gè)地址中取出要執(zhí)行的指令送到指令寄存器中暫存。(2)分析指令把存放在指令寄存器中的指令送到指令譯碼器,由指令譯碼器對操作碼進(jìn)行譯碼(將操作碼轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的控制信號),并由地址碼確定操作數(shù)的地址。(3)執(zhí)行指令根據(jù)指令譯碼器向各個(gè)部件發(fā)出的控制信號,完成指令規(guī)定的操作;為執(zhí)行下一條指令做準(zhǔn)備,即形成下一條指令的地址。程序計(jì)數(shù)器指向存放下一條指令的地址,最后由控制單元將執(zhí)行結(jié)果寫入內(nèi)存儲器。運(yùn)算器和控制器是計(jì)算機(jī)最核心的組成部分,它們通常做在一塊半導(dǎo)體芯片上,稱為中央處理器或微處理器,簡稱CPU。CPU的速度主要取決于其主頻、核心數(shù)和高速緩存容量。主頻一般以GHz為單位,表示每秒運(yùn)算的次數(shù)。主頻越高,計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度越快。目前,主流CPU的核心數(shù)都為雙核或以上,主頻都在2GHz以上。存儲器是計(jì)算機(jī)中用來存儲指令和數(shù)據(jù)的部件。按照存儲器和CPU的關(guān)系,可以將其分為內(nèi)存儲器(也稱為主存儲器)和外存儲器(也稱為輔存儲器)兩大類。1.內(nèi)存儲器內(nèi)存儲器根據(jù)其作用的不同又分為隨機(jī)存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)。

(1)隨機(jī)存儲器就是通常說的內(nèi)存,它的特點(diǎn)是可讀可寫,主要用于臨時(shí)存儲程序和數(shù)據(jù),斷電后在其中存儲的信息會自動消失。計(jì)算機(jī)在執(zhí)行各種程序時(shí),首先要把程序與數(shù)據(jù)調(diào)入內(nèi)存(如從硬盤調(diào)入),這樣才能由CPU處理。顯然,內(nèi)存容量越大,頻率越高,CPU在同一時(shí)間處理的信息量就越大,計(jì)算機(jī)的性能就越好。按照存儲信息的不同,隨機(jī)存儲器分為動態(tài)隨機(jī)存儲器(DRAM)用電容存儲信息,由于電容存在漏電現(xiàn)象,存儲的信息會改變,所以每隔一個(gè)固定的時(shí)間必須對存儲的信息刷新一次。其功耗低、集成度高、成本低。目前微機(jī)上廣泛采用動態(tài)隨機(jī)存儲器作為主存。靜態(tài)隨機(jī)存儲器(SRAM)是用觸發(fā)器的狀態(tài)來存儲信息,只要電源正常供電,觸發(fā)器就能穩(wěn)定地存儲信息,無需刷新,所以靜態(tài)隨機(jī)存儲器的存取速度比動態(tài)隨機(jī)存儲器快。但其具有集成度低、功耗大、價(jià)格貴的缺陷。提示此外,還有高速緩沖存儲器(Cache),它主要是為提高存儲器速度,解決CPU和內(nèi)存速度不匹配問題而設(shè)計(jì)的。Cache一般用SRAM芯片來實(shí)現(xiàn),因?yàn)镾RAM比DRAM的存取速度快而容量有限。

CPU向內(nèi)存中寫入或讀出數(shù)據(jù)時(shí),該數(shù)據(jù)也被存儲到Cache中。當(dāng)CPU再次需要這些數(shù)據(jù)時(shí),CPU就從Cache中讀取數(shù)據(jù),而不是訪問較慢的內(nèi)存。如果需要的數(shù)據(jù)在Cache中沒有,CPU才會去內(nèi)存中讀取。

(2)只讀存儲器其特點(diǎn)是只能讀出信息,不能寫入信息。它是主板廠家固化在主板上的一塊芯片,存儲的是計(jì)算機(jī)的自檢程序及輸入/輸出程序等系統(tǒng)服務(wù)程序,可以永久保存而不受斷電影響。只讀存儲器常用于存儲計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的管理程序,如監(jiān)控程序、基本輸入/輸出系統(tǒng)(BIOS)等。外存儲器的特點(diǎn)是存儲容量大、價(jià)格較低,而且在斷電的情況下也可以長期保存信息,所以又稱為永久性存儲器。2.外存儲器移動硬盤光盤硬盤U盤外存儲器

(1)硬盤硬盤固定在主機(jī)箱內(nèi),并通過主板的IDE或SATA接口與主板連接,是計(jì)算機(jī)最主要的外存儲器,計(jì)算機(jī)中的大多數(shù)文件都存儲在硬盤中。硬盤的內(nèi)部主要有磁盤盤片和磁頭組件,它們被密封在一個(gè)不可隨意拆卸的整體中。磁頭組件是硬盤中最精密的部件之一,它由讀寫磁頭、傳動手臂和傳動軸三部分組成。讀寫磁頭是硬盤中最重要的部分,一塊硬盤中的每張盤片都配有一個(gè)讀寫磁頭,而這些磁頭又連接在同一個(gè)傳動機(jī)構(gòu)上。磁盤盤片讀寫磁頭傳動手臂傳動軸主軸硬盤的容量一般有500GB、1TB、2TB、3TB等,容量越大,存儲的信息也越多,價(jià)格也就越高。

(2)移動硬盤它和普通硬盤沒有本質(zhì)區(qū)別,由普通硬盤和硬盤盒組成。硬盤盒除了起到保護(hù)硬盤的作用外,更重要的作用是將硬盤的SATA接口(或IDE接口)轉(zhuǎn)換成可以熱插拔的USB接口或其他標(biāo)準(zhǔn)接口與計(jì)算機(jī)連接,從而實(shí)現(xiàn)移動存儲。因?yàn)槭褂闷胀ㄓ脖P作為數(shù)據(jù)載體,所以移動硬盤具有存儲容量大的優(yōu)點(diǎn)。

(3)U盤

U盤也稱閃盤、優(yōu)盤,是一種小巧玲瓏、易于攜帶的移動存儲設(shè)備。U盤的優(yōu)點(diǎn)包括:便于攜帶、存儲容量大、操作速度快、價(jià)格便宜、性能可靠。U盤還具有防震功能,非常適用于在不同的計(jì)算機(jī)之間傳輸數(shù)據(jù)。U盤的接口是USB接口,使用時(shí)無需外加外接電源,且可在計(jì)算機(jī)開機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行熱插拔和快速讀寫、刪除數(shù)據(jù)。

(4)光盤具有存儲信息量大、攜帶方便、可以長久保存等優(yōu)點(diǎn),分為只讀型光盤和可讀/寫型光盤。

只讀型光盤包括CD-ROM和DVD-ROM,可讀寫型光盤包括CD-R、CD-W、CD-RW、DVD-R等。只讀光盤CD-ROM中的數(shù)據(jù)只能讀取,不能寫入或修改;一次寫入型光盤CD-R只能寫入一次,之后只能被讀?。豢刹翆懶凸獗PCD-RW可重復(fù)擦、寫使用。

藍(lán)光光盤(BD)是下一代光盤格式之一,用于存儲高品質(zhì)的影音以及高容量的數(shù)據(jù)存儲。外存儲器類別特點(diǎn)硬盤封閉性好、可靠性高、容量大、轉(zhuǎn)速快、存取速度高,但不方便攜帶移動硬盤體積小、重量輕、容量大、存取速度快,但價(jià)格較貴U盤重量輕、體積小、使用方便光盤容量大、價(jià)格低、不怕電磁干擾、存取速度快,但必須和光驅(qū)表1-3各種外部存儲器的特點(diǎn)輸入/輸出設(shè)備(I/O設(shè)備)統(tǒng)稱為外部設(shè)備(簡稱外設(shè)),是用戶和計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行信息交換的基本設(shè)備。1.輸入設(shè)備輸入設(shè)備是用戶向計(jì)算機(jī)輸入各種信息(如文本、數(shù)字和指令等)的設(shè)備。

計(jì)算機(jī)最基本的輸入設(shè)備是鍵盤和鼠標(biāo),其他常見的輸入設(shè)備還有掃描儀、手寫板、麥克風(fēng)、條形碼閱讀器、光學(xué)字符閱讀器、觸摸屏和圖像輸入設(shè)備(數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī))等。2.輸出設(shè)備輸出設(shè)備用于將計(jì)算機(jī)的各種計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換成用戶能夠識別的數(shù)字、字符、圖像、聲音等形式并輸出。

計(jì)算機(jī)最基本的輸出設(shè)備是顯示器,其他常見的輸出設(shè)備還有音箱、打印機(jī)、投影儀和繪圖儀等。構(gòu)成計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的五大部件并不是獨(dú)立存在的,它們在處理信息的過程中需要相互連接和傳輸信息。計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)反映了計(jì)算機(jī)各個(gè)組成部件之間的連接方式。1.直接連接最早的計(jì)算機(jī)基本上采用直接連接的方式,運(yùn)算器、存儲器、控制器和外部設(shè)備等組成部件間基本上都有單獨(dú)的連接線路。

這樣的結(jié)構(gòu)可以獲得最高的連接速度,但不易擴(kuò)展。例如,馮·諾依曼在1952年研制的計(jì)算機(jī)IAS基本上就采用了直接連接的結(jié)構(gòu),如圖所示。運(yùn)算器控制器存儲器

輸入\輸出設(shè)備2.總線結(jié)構(gòu)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)普遍采用總線結(jié)構(gòu)??偩€就是系統(tǒng)部件之間傳送信息的公共通道,各部件由總線連接并通過它傳遞數(shù)據(jù)和控制信號??偩€按傳輸信息的不同,可分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線,分別用來在部件之間傳輸數(shù)據(jù)、地址和控制信息。總線體現(xiàn)在硬件上就是計(jì)算機(jī)主板。主板是一塊電路板,它為計(jì)算機(jī)中的其他部件提供插槽和接口。主板上的各部件都是通過各種不同的插槽或接口安裝在主板上并進(jìn)行相互通信的,CPU也只有通過它才能發(fā)號施令。內(nèi)存儲器鍵盤鼠標(biāo)CPU外存儲器打印機(jī)顯示器網(wǎng)絡(luò)接口總線右圖為一個(gè)基于總線結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。

計(jì)算機(jī)軟件也稱“軟設(shè)備”。從廣義上講,軟件是指為計(jì)算機(jī)運(yùn)行工作服務(wù)的各種程序、數(shù)據(jù)及相關(guān)資料。軟件是為計(jì)算機(jī)運(yùn)行工作服務(wù)的各種程序、數(shù)據(jù)及相關(guān)資料的總稱。軟件是計(jì)算機(jī)的靈魂,是計(jì)算機(jī)具體功能的體現(xiàn),要讓計(jì)算機(jī)為用戶工作,必須在計(jì)算機(jī)中安裝相應(yīng)的軟件。一臺沒有安裝軟件的計(jì)算機(jī)無法完成任何具有實(shí)際意義的工作。計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是管理和控制計(jì)算機(jī)軟硬件資源的軟件,它的功能是使計(jì)算機(jī)能夠正常工作或具備解決某些問題的能力。系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和語言處理程序。1.操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是控制和管理計(jì)算機(jī)軟硬件資源的平臺。它在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中占有特殊的地位,計(jì)算機(jī)需要安裝操作系統(tǒng)才能正常工作。常見的操作系統(tǒng)有Windows,Linux等。其中Windows是最常用的操作系統(tǒng),包括Windows7、Windows8和Windows10等版本。0102用戶需要通過操作系統(tǒng)去操作計(jì)算機(jī),以便合理、有效地利用各種資源,而不必直接操作計(jì)算機(jī)的硬件;計(jì)算機(jī)中所有其他軟件都建立在操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,并得到它的支持與服務(wù)。2.?dāng)?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是用戶建立、使用和維護(hù)數(shù)據(jù)庫的軟件,簡稱DBMS。VisualFoxProMySQLSQLServerSybaseOracle常用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)3.語言處理程序人們利用計(jì)算機(jī)解決具體的問題時(shí),是通過一連串的指令來實(shí)現(xiàn)的。這些指令的有序集合就是程序。程序設(shè)計(jì)語言是用來編制各種程序所使用的計(jì)算機(jī)語言,包括機(jī)器語言、匯編語言及高級語言等。例如,VisualBasic(簡稱VB),C++,C#和Java等都是高級語言。機(jī)器語言可以直接在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行,而匯編語言和高級語言需要翻譯成機(jī)器語言后才能在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行。語言處理程序的作用就是將使用高級語言編制的程序翻譯成計(jì)算機(jī)能執(zhí)行的程序,它包括編譯程序和解釋程序等。應(yīng)用軟件運(yùn)行在操作系統(tǒng)之上,是為了解決用戶的各種實(shí)際問題而編制的程序及相關(guān)資源的集合。從其服務(wù)對象的角度來看,可將應(yīng)用軟件分為通用軟件和專用軟件兩類。1.通用軟件這類軟件通常是為解決某一類問題而設(shè)計(jì)的,而這類問題是很多人都會遇到和需要解決的。(1)辦公軟件和辦公套件例如,文字處理、表格處理、電子演示文稿制作等是企事業(yè)單位日常工作中經(jīng)常要處理的事情,而MicrosoftOffice辦公軟件、WPSOffice辦公軟件就是為解決上述問題而開發(fā)的。(2)多媒體處理軟件多媒體技術(shù)已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)重要方面,多媒體處理軟件是應(yīng)用軟件領(lǐng)域中一個(gè)重要的分支。主要包括圖形處理軟件、圖像處理軟件、動畫制作軟件、音頻視頻處理軟件、桌面排版軟件等。(3)Internet工具軟件隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和Internet的普及,涌現(xiàn)出許許多多基于Internet環(huán)境的應(yīng)用軟件,如Web服務(wù)軟件、Web瀏覽器、文件傳送工具FTP、遠(yuǎn)程訪問工具Telnet、下載工具FlashGet等。2.專用軟件通用軟件可以在市場上買到,但有些具有特殊功能和需求的軟件是無法買到的。

例如,某個(gè)用戶希望有一個(gè)程序能自動控制廠里的車床,同時(shí)也能將各種事務(wù)性工作集成起來統(tǒng)一管理。因?yàn)樗鼘τ谝话阌脩籼厥饬?,所以只能組織人力單獨(dú)開發(fā)。當(dāng)然,開發(fā)出來的這種軟件也只能專用于這一種情況。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成,兩者缺一不可。而軟件系統(tǒng)又由系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件組成。操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件的核心,它在每個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中都是必不可少的,而其他系統(tǒng)軟件(如語言處理系統(tǒng))和應(yīng)用軟件可根據(jù)不同用戶的需要進(jìn)行配置。THANKYOU計(jì)算機(jī)二級考試教程MSOffice高級應(yīng)用計(jì)算機(jī)在產(chǎn)生之初主要用于數(shù)值計(jì)算,隨著科技的發(fā)展,計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大。除了進(jìn)行科學(xué)計(jì)算外,計(jì)算機(jī)還能處理文字、圖像、聲音、動畫和視頻等各種各樣的數(shù)據(jù),影響和改變著人類的工作、學(xué)習(xí)和生活方式,推動了社會的發(fā)展。

計(jì)算機(jī)在給我們的工作、學(xué)習(xí)和生活帶來便利的同時(shí),也帶來了許多安全威脅。用戶稍不留意,計(jì)算機(jī)就會感染病毒,或被黑客攻擊,保護(hù)計(jì)算機(jī)及信息的安全就顯得格外重要。2.1多媒體技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)及Internet應(yīng)用2.3信息安全及計(jì)算機(jī)病毒防治目錄多媒體技術(shù)是20世紀(jì)80年代末開始興起并得到迅速發(fā)展的一門技術(shù),它使計(jì)算機(jī)具備了綜合處理文字、圖像、聲音、視頻和動畫的能力。目前,多媒體技術(shù)及其應(yīng)用已經(jīng)成為信息技術(shù)的一個(gè)重要領(lǐng)域,日益深入到社會生活的各個(gè)方面,深刻地改變著我們熟悉的世界。1.媒體媒體(Medium)泛指承載或傳播信息的載體。

由于信息被人們感知并加以表示、顯現(xiàn)、存儲或傳輸?shù)妮d體各不相同,因此,按照ITU-T(國際電信聯(lián)盟遠(yuǎn)程通信標(biāo)準(zhǔn)化組織)建議的定義,媒體有分為5類。媒體表示媒體顯示媒體存儲媒體傳輸媒體感覺媒體(1)感覺媒體指能直接作用于人的感覺器官,使人產(chǎn)生直接感覺的信息,如聲音、文字、圖形、圖像、視頻和動畫等。(2)表示媒體信息本身是無形的,要使信息能被人理解和利用,必須通過一定的方法將其表示出來。表示媒體就是為表示、處理和傳輸感覺媒體而人為研究和構(gòu)造出來的一種媒體,在計(jì)算機(jī)中主要體現(xiàn)為各種編碼方式(如字符編碼、圖像編碼、音頻編碼和視頻編碼等)和文件格式。(3)表現(xiàn)媒體用于輸入和輸出信息的設(shè)備。其中,輸入表現(xiàn)媒體包括鍵盤、攝像機(jī)和話筒等;輸出表現(xiàn)媒體包括顯示器、音箱、打印機(jī)和投影儀等。(4)存儲媒體用于存放信息的設(shè)備,包括硬盤、光盤和存儲卡等。表示媒體的各種數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中都是以文件的形式存儲的。(5)傳輸媒體用于傳送信息的物理傳輸介質(zhì),包括雙絞線、光纖和無線電波等。2.多媒體多媒體(Multimedia)是指組合兩種或兩種以上媒體的一種信息交流和傳播媒體。它不僅是多種媒體的有機(jī)集成,而且提供交互式界面。3.多媒體技術(shù)多媒體技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)對文字、圖形、圖像、音頻、視頻、動畫等多種媒體信息進(jìn)行數(shù)字化采集、編碼、存儲、加工等處理,使用戶可以通過多種感官與計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)信息交互的技術(shù)。集成性把不同的媒體設(shè)備集成在一起,形成一個(gè)完整的多媒體支持系統(tǒng);將文字、圖形、圖像、聲音和視頻等多種媒體信息進(jìn)行有機(jī)組合,建立起相互的邏輯關(guān)聯(lián)并集成在一起。多樣性利用多媒體技術(shù)可以綜合處理文字、圖形、圖像、音頻、視頻和動畫等多種媒體信息,從而使信息的表現(xiàn)形式多樣化、形象化。交互性指用戶能夠?qū)Χ嗝襟w系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行控制,使其按用戶的需要提供有效信息,這是多媒體技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)媒體技術(shù)的最重要特征。實(shí)時(shí)性多媒體系統(tǒng)中的多種媒體信息在時(shí)間上存在緊密聯(lián)系,需要實(shí)時(shí)、同步播放,從而使人與多媒體系統(tǒng)交互時(shí)感覺好像面對面一樣。01020304

聲音、圖像和視頻是最常見的三類媒體,要使它們可以在計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲和處理,必須將其數(shù)字化,并以不同的文件類型進(jìn)行存儲。1.聲音聲音由物體振動產(chǎn)生,以波的形式在氣體、液體或固體中傳播,并能被人或動物的聽覺器官感知,如右圖所示。

(1)聲音的物理屬性

振幅:在聲音波形圖上聲波在振動過程中偏離平衡位置的最大距離。振幅反映了聲音能量的大小,振幅越大,聲音越大。

周期:指兩個(gè)相鄰聲波之間的時(shí)間長度,即重復(fù)出現(xiàn)的時(shí)間間隔,以秒(s)為單位。

頻率:指每秒鐘聲波的振動次數(shù),它是周期的倒數(shù),以赫茲(Hz)為單位。頻率越高,聲調(diào)越高,聲音越尖;反之,頻率越低,聲調(diào)越低,聲音越低沉。

(2)聲音的數(shù)字化人們聽到的各種聲音都是模擬音頻信號,它是一種連續(xù)信號,即在任何一個(gè)指定的時(shí)間范圍里聲音信號都有無窮多個(gè)幅值,如右圖所示。而計(jì)算機(jī)只能存儲和處理二進(jìn)制數(shù),所以在使用計(jì)算機(jī)存儲和處理音頻之前,必須使用模/數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)技術(shù)將模擬音頻轉(zhuǎn)化為數(shù)字音頻。目前,音頻模/數(shù)轉(zhuǎn)換主要利用PCM(脈沖編碼調(diào)制)技術(shù)實(shí)現(xiàn),它包括采樣、量化和編碼三個(gè)步驟。

采樣:采樣就是每隔一定的時(shí)間間隔,抽取模擬音頻信號的一個(gè)瞬時(shí)幅度值,從而把連續(xù)的模擬信號用一個(gè)個(gè)離散的點(diǎn)(離散信號)表示出來,如右圖所示。

量化:量化就是將采樣后的離散信號用數(shù)值表示出來的過程。量化的過程是先將采樣后的信號按整個(gè)聲波的幅度劃分成有限個(gè)區(qū)段的集合,把落入某個(gè)區(qū)段內(nèi)的樣值歸為一類,并賦予相同的量化值,如右圖所示。

量化時(shí),用來表示將聲波的幅度劃分為多少個(gè)區(qū)段的二進(jìn)制位數(shù)稱為量化精度或量化位數(shù),單位為bit,它反映了度量音頻波形幅度的精度。在采樣頻率相同的情況下,量化精度越高,音頻的質(zhì)量越好,但需要的存儲空間也越多。

編碼:模擬音頻信號經(jīng)過采樣和量化以后,還需要進(jìn)行編碼才能形成可以在計(jì)算機(jī)中存儲和處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù),這樣的數(shù)據(jù)稱為數(shù)字音頻。常見的音頻編碼有PCM、MP3、OGG等。

(3)聲音文件格式采用不同編碼的聲音信息文件,其在計(jì)算機(jī)中的存儲格式、文件大小和音質(zhì)也不相同。格式格式說明WAV基于PCM編碼的WAV格式是音質(zhì)最好的音頻文件格式。由于沒有經(jīng)過壓縮處理,因此采用該格式的音頻文件無論進(jìn)行多少次剪輯都不會失真,而且處理速度也相對較快,特別適合保存音頻素材MP3MP3格式的音頻文件使用MP3或mp3PRO編碼。MP3編碼是目前最為普及的音頻壓縮編碼,可以在12∶1的壓縮比下保持較高的音質(zhì);mp3PRO編碼是對傳統(tǒng)MP3編碼技術(shù)的改良,它最大的特點(diǎn)是在低碼率下保持非常高的音質(zhì)。MP3格式還支持流技術(shù),可以在線播放使用該格式的音頻文件WMAWMA格式的音頻文件使用WindowsMediaAudio編碼,由微軟開發(fā),其壓縮比可達(dá)到18∶1。WMA格式支持防復(fù)制、限制播放時(shí)間和播放次數(shù)等功能,從而防止盜版;WMA格式還支持流技術(shù)OGGOGG格式的音頻文件使用OggVorbis編碼技術(shù),它可以在相對較低的碼率下實(shí)現(xiàn)比MP3更好的音質(zhì),但只被少數(shù)軟件支持APEAPE格式的音頻文件使用APE編碼技術(shù)。APE編碼是一種無損壓縮音頻編碼,可以達(dá)到50%~70%的壓縮率表2-1常見的音頻格式2.圖像圖像有位圖和矢量圖之分。嚴(yán)格地說,位圖被稱為圖像,矢量圖被稱為圖形。

(1)位圖和矢量圖

位圖又稱為點(diǎn)陣圖,它是由許多細(xì)小的色塊組成的,每個(gè)色塊就是一個(gè)像素,每個(gè)像素都有特定的位置和顏色值。

日常生活中,我們所拍攝的數(shù)碼照片、掃描的圖像都屬于位圖。

位圖的缺點(diǎn)是受分辨率限制,放大后會失真。目前用于處理位圖的軟件主要有Photoshop、光影魔術(shù)手、美圖秀秀等。

矢量圖是使用直線和曲線定義的圖形,如點(diǎn)、線、矩形、圓和弧線等,可以通過設(shè)置這些對象的屬性得到圖形的外觀。

矢量圖具有占用存儲空間小、任意縮放都依然清晰(與分辨率無關(guān))的優(yōu)點(diǎn),常用于設(shè)計(jì)標(biāo)志、插畫、卡通畫、產(chǎn)品效果圖及制作動畫等。

矢量圖的缺點(diǎn)是色彩單調(diào),細(xì)節(jié)不夠豐富,無法逼真地表現(xiàn)自然界中的景物。

矢量圖形一般是在計(jì)算機(jī)中使用繪圖軟件繪制得到的,典型的矢量圖形繪制軟件有Illustrator、CorelDRAW和AutoCAD等。

(2)數(shù)字圖像技術(shù)數(shù)字圖像技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)對圖像進(jìn)行處理,使其更適合人眼或儀器的分辨,并傳達(dá)出特定信息的技術(shù)。

數(shù)字圖像處理的過程包括輸入、處理和輸出:

輸入即圖像采集和數(shù)字化,就是對模擬圖像信號進(jìn)行采樣、量化、編碼處理后得到數(shù)字圖像,并將其以數(shù)字形式存儲到計(jì)算機(jī)中;

處理是指按一定的要求對數(shù)字圖像進(jìn)行修復(fù)、提高清晰度、藝術(shù)化等處理,以改善數(shù)字圖像的視覺效果;

輸出是指將處理后的數(shù)字圖像通過顯示、打印等方式表現(xiàn)出來。

(3)圖像文件格式圖像在多媒體作品中的應(yīng)用非常廣泛,為了適應(yīng)不同方面的應(yīng)用,圖像可以以多種格式進(jìn)行存儲。格式格式說明PSD是Photoshop專用的圖像文件格式,可保存圖層、通道等信息。其優(yōu)點(diǎn)是保存的信息量大,便于修改圖像;缺點(diǎn)是文件較大BMP是Windows操作系統(tǒng)中“畫圖”程序的標(biāo)準(zhǔn)文件格式,與大多數(shù)Windows和OS/2平臺的應(yīng)用程序兼容。由于該格式采用的是無損壓縮,因此,其優(yōu)點(diǎn)是圖像完全不失真,缺點(diǎn)是圖像文件的尺寸較大JPEG該格式能以很高的壓縮比例來保存圖像(可選擇壓縮比例)。雖然它采用的是具有破壞性的壓縮算法,但圖像質(zhì)量損失不大,通常用于存儲自然風(fēng)景照、人和動物的各種彩照、大型圖像等,不適用于保存包含較小文字的圖像,否則將導(dǎo)致圖像中的字跡模糊表2-2常見的圖像格式格式格式說明GIFGIF格式為256色的圖像,其特點(diǎn)是文件尺寸較小,支持透明背景,特別適合作為網(wǎng)頁圖像。此外,還可以制作GIF格式的動畫PNGPNG格式可以在不失真的情況下壓縮保存圖像,并支持透明背景和消除鋸齒邊緣的功能TIFF是一種應(yīng)用非常廣泛的圖像文件格式,可以保持圖層、通道和透明信息等,幾乎所有的掃描儀和圖像處理軟件都支持它PDFPDF格式是由AdobeAcrobat軟件生成的文件格式,可以保存多頁信息,其中可以包含圖形和文本。該格式支持超級鏈接,因此是網(wǎng)絡(luò)信息交流中經(jīng)常使用的文件格式WMF是一種矢量圖形文件格式,文件尺寸很小,可以在CorelDRAW、Illustrator等軟件中使用CDR是CorelDRAW軟件專用的文件格式,其他圖形、圖像編輯軟件無法編輯此類文件。該文件格式可以同時(shí)保存矢量圖形和位圖圖像,因而是一種混合文件格式AI是Illustrator軟件專用的矢量圖形文件格式表2-2常見的圖像格式(續(xù))3.視頻視頻是指使用錄影設(shè)備錄制的影像信息,如電視中的畫面信息等。電影、電視與動畫都是根據(jù)人眼的視覺暫留現(xiàn)象來工作的。

由于人眼對視覺信號的處理需要一定的時(shí)間,所以物體在眼睛的視網(wǎng)膜中成像后并不會立即消失,而會暫留0.1~0.4秒。因此,如果快速播放一系列相關(guān)的靜態(tài)畫面,就會使人產(chǎn)生連續(xù)運(yùn)動的視覺。

(1)視頻的數(shù)字化電影和電視中顯示的視頻實(shí)質(zhì)上是由一幅幅靜態(tài)圖像連續(xù)播放形成的,由于人眼具有視覺暫留的特性,就會認(rèn)為圖片中的靜態(tài)元素動了起來。組成視頻的每一幅靜態(tài)圖像稱為“幀”,而每秒鐘顯示的圖片數(shù)量稱為幀速率,單位是幀/秒(fps)。在播放視頻的過程中,播放效果的流暢程度取決于幀速率。目前,電影畫面的幀速率為24fps,而電視畫面的幀速率則為25fps或30fps。

(2)視頻文件格式格式格式說明AVI微軟推出的視頻格式,可用來封裝多種編碼的視頻流,如H.264、H.265、MPEG-2、MPEG-4等MKV與AVI格式一樣,可用來封裝多種編碼的視頻流,被譽(yù)為萬能封裝器MOV蘋果公司開發(fā)的音視頻文件格式,可以提供體積小、質(zhì)量高的視頻MP4目前被廣泛應(yīng)用于封裝H.264、H.265和MPEG-4編碼的視頻表2-3常見的視頻格式格式格式說明3GP相當(dāng)于MP4格式的簡化版本,但文件體積更小,是手機(jī)上經(jīng)常使用的視頻格式。3GP格式支持H.263和MPEG-4視頻編碼RM/RMVB用來封裝采用RealVideo編碼的音視頻流,優(yōu)點(diǎn)是具有很高的壓縮比,缺點(diǎn)是多數(shù)視頻編輯軟件不支持RealVideo編碼,需要轉(zhuǎn)碼才能使用TS高清視頻專用的封裝容器,多見于原版的藍(lán)光、HDDVD轉(zhuǎn)換的視頻影片,這些影片一般采用H.264、VC-1等視頻編碼VOB是DVD視頻使用的格式,使用MPEG-2編碼FLVFLV格式是Adobe公司推出的視頻格式,使用該格式的視頻具有文件體積小,適合在網(wǎng)絡(luò)上播放等優(yōu)點(diǎn),目前被許多在線視頻網(wǎng)站使用表2-3常見的視頻格式(續(xù))音頻、圖像和視頻是最常見的三類多媒體數(shù)據(jù),它們最大的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)量極為巨大。巨大的數(shù)據(jù)量,會對多媒體計(jì)算機(jī)的存儲器、數(shù)據(jù)處理部件及通信線路等造成巨大的壓力。為此,除了需要提高多媒體計(jì)算機(jī)本身的性能及通信線路的帶寬外,更重要的是要對多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的壓縮。

數(shù)據(jù)壓縮是指按照一定的算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行重新組織(編碼),以減少數(shù)據(jù)的冗余和存儲空間。被壓縮的對象是原始數(shù)據(jù),壓縮后得到的數(shù)據(jù)是壓縮數(shù)據(jù),兩者容量之比為壓縮比。

目前常用的多媒體數(shù)據(jù)壓縮方法有兩類:一是無損壓縮,二是有損壓縮。(1)無損壓縮無損壓縮又稱冗余壓縮法,其出發(fā)點(diǎn)是去掉或減少數(shù)據(jù)中的冗余,壓縮過程中不破壞數(shù)據(jù)中所包含的信息,解壓縮后的數(shù)據(jù)與原來的一樣。無損壓縮被應(yīng)用于文本數(shù)據(jù)、程序和特殊應(yīng)用場合的圖像數(shù)據(jù)等的壓縮,其壓縮比很低,一般為2︰1~51。(2)有損壓縮有損壓縮方法利用了人類視覺、聽覺對圖像、聲音中的某些頻率成分不敏感的特性,允許壓縮過程中損失一定的信息。雖然解壓后不能完全恢復(fù)原始數(shù)據(jù),但是所損失的信息對理解原始數(shù)據(jù)的影響較小。有損壓縮廣泛應(yīng)用于語音、圖像和視頻數(shù)據(jù)的壓縮。衡量壓縮技術(shù)的指標(biāo)壓縮比要大算法要簡單,壓縮/解壓縮速度快,能夠滿足實(shí)時(shí)性要求壓縮損失要少,即解壓縮后的效果要好壓縮后的多媒體數(shù)據(jù)依然占用很大的存儲空間,需要使用大容量的硬盤、光盤來存儲多媒體數(shù)據(jù)。處理多媒體信息需要大量的計(jì)算,需要為多媒體計(jì)算機(jī)配備高性能的CPU、顯卡、內(nèi)存,并根據(jù)需要配置視頻采集卡等設(shè)備。提示我們把對多媒體數(shù)據(jù)采用的壓縮技術(shù)稱為編碼。目前,對圖像、視頻和音頻都有許多國際編碼標(biāo)準(zhǔn)。例如,視頻有MPEG系列編碼標(biāo)準(zhǔn);圖像有JPEG編碼標(biāo)準(zhǔn)等。存儲在計(jì)算機(jī)中的視頻文件,都是經(jīng)過編碼(壓縮)后得到的數(shù)字視頻,而我們利用視頻編輯軟件輸出視頻,或利用視頻格式轉(zhuǎn)換軟件轉(zhuǎn)換視頻格式,實(shí)質(zhì)上都是對視頻進(jìn)行相應(yīng)編碼(壓縮)的過程。對于其他多媒體文件,如音頻、圖像等也是如此。利用多媒體播放軟件播放音視頻文件,實(shí)質(zhì)上是對音視頻文件進(jìn)行解壓縮(解碼)的過程。假設(shè)某視頻是利用H.264編碼進(jìn)行編碼的,但播放軟件沒有內(nèi)嵌該解碼器,那么它將不能播放該視頻文件。使用光影魔術(shù)手處理圖像下面,通過使用光影魔術(shù)手處理項(xiàng)鏈圖片,熟悉位圖處理軟件(光影魔術(shù)手)的常用功能和操作步驟。掃描右側(cè)二維碼觀看具體步驟視頻。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,是計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的一個(gè)重要領(lǐng)域,它給人類帶來了巨大便利。1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是把分布在不同地點(diǎn),且具有獨(dú)立功能的多臺計(jì)算機(jī)通過通信設(shè)備和通信線路連接起來,并通過功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信和資源共享為目的的,大量分散但又互聯(lián)的計(jì)算機(jī)的集合。

其中,提供信息和服務(wù)的計(jì)算機(jī)是網(wǎng)絡(luò)的資源,索取信息和請求服務(wù)的計(jì)算機(jī)是網(wǎng)絡(luò)的用戶。2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類廣域網(wǎng)城域網(wǎng)局域網(wǎng)

(1)按覆蓋范圍分類

按照網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理范圍大小,可以把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和城域網(wǎng)3種類型,它們的關(guān)系如右圖所示。局域網(wǎng)(LAN)將較小地理范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)通信設(shè)備連接在一起,實(shí)現(xiàn)資源共享和數(shù)據(jù)通信的網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)覆蓋的地理范圍比較小,一般在幾十米到幾千米之間。廣域網(wǎng)(WAN)覆蓋廣闊地理區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)。它的通信線路大多借用公用通信網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù)傳輸速率比較低。廣域網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸和信息共享。我們常說的Internet就是世界上最大的廣域網(wǎng)。城域網(wǎng)(MAN)介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的高速網(wǎng)絡(luò)。最初的城域網(wǎng)是將城市的終端連接起來,因此城域網(wǎng)可以說是一種大型的局域網(wǎng),它的覆蓋范圍一般為幾千米到幾十千米,覆蓋范圍通常在一個(gè)城市內(nèi),如北京市城域網(wǎng)。

(2)按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中,把主機(jī)、終端和交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)單元抽象為“點(diǎn)”,把網(wǎng)絡(luò)中的電纜等通信介質(zhì)抽象為“線”,這樣從拓?fù)鋵W(xué)的觀點(diǎn)看計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),就形成了點(diǎn)和線組成的幾何圖形,從而抽象出了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。這種采用拓?fù)鋵W(xué)方法抽象出的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)稱為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星型網(wǎng)絡(luò)環(huán)型網(wǎng)絡(luò)樹型網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)總線型網(wǎng)絡(luò)總線型網(wǎng)絡(luò)采用單根傳輸線路作為公共傳輸線路,可以雙向傳輸。優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡單,布線容易,可靠性高,易于擴(kuò)充,節(jié)點(diǎn)的故障不會殃及系統(tǒng);缺點(diǎn)是:出現(xiàn)故障后診斷困難,節(jié)點(diǎn)不宜過多??偩€型網(wǎng)絡(luò)星型網(wǎng)絡(luò)星型網(wǎng)絡(luò)是以中央節(jié)點(diǎn)為中心,把若干外圍節(jié)點(diǎn)連接起來的輻射式互連結(jié)構(gòu)。這種連接方式常以交換機(jī)作為中央節(jié)點(diǎn),以雙絞線或同軸電纜作為連接線路,以計(jì)算機(jī)和其他終端設(shè)備作為外圍節(jié)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡單,容易實(shí)現(xiàn),便于維護(hù)和管理;缺點(diǎn)是:中央節(jié)點(diǎn)是全網(wǎng)絡(luò)的可靠性瓶頸,其出現(xiàn)故障會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓。環(huán)型網(wǎng)絡(luò)是各個(gè)節(jié)點(diǎn)通過通信線路組成閉合線路,環(huán)中信號只能沿一個(gè)方向傳輸,信息在每臺設(shè)備上的延遲時(shí)間是固定的。優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡單,控制簡便,結(jié)構(gòu)對稱性好,傳輸速率高;缺點(diǎn)是:任意節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障都會造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓。此種結(jié)構(gòu)目前已基本被淘汰。樹型網(wǎng)絡(luò)是從總線型網(wǎng)絡(luò)演變而來,它把星型和總線型結(jié)合起來,形狀像一棵倒置的樹,頂端有一個(gè)帶分支的根,每個(gè)分支還可以延伸出子分支。優(yōu)點(diǎn)是:這種結(jié)構(gòu)是天然的分級結(jié)構(gòu),易于擴(kuò)展,易故障隔離,可靠性高。缺點(diǎn)是:電纜成本高,根節(jié)點(diǎn)的依賴性大,一旦根節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障,將導(dǎo)致全網(wǎng)不能工作。環(huán)型網(wǎng)絡(luò)樹型網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)是指將各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與通信線路互連成不規(guī)則的形狀,每個(gè)節(jié)點(diǎn)至少與其他兩個(gè)節(jié)點(diǎn)相連,或者說每個(gè)節(jié)點(diǎn)至少有兩條鏈路與其他節(jié)點(diǎn)相連。大型互聯(lián)網(wǎng)一般都采用這種結(jié)構(gòu),如國際互聯(lián)網(wǎng)Internet的主干網(wǎng)就采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)是:幾乎每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有冗余鏈路,可靠性高;可以選擇最佳路徑,減少時(shí)延,改善流量分配,提高網(wǎng)絡(luò)性能。缺點(diǎn)是:線路成本高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不易管理和維護(hù)。網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物質(zhì)基礎(chǔ),一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和通信線路將不同地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備在物理上實(shí)現(xiàn)連接的。

網(wǎng)絡(luò)硬件傳輸介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備計(jì)算機(jī)

(1)計(jì)算機(jī)可獨(dú)立工作的計(jì)算機(jī)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的核心,也是主要的網(wǎng)絡(luò)資源。服務(wù)器一般由功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)擔(dān)任,如小型計(jì)算機(jī)、專用PC服務(wù)器或高檔微機(jī)。它向網(wǎng)絡(luò)用戶提供服務(wù),并負(fù)責(zé)對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行管理。一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)至少要有一臺或多臺服務(wù)器,根據(jù)服務(wù)器所擔(dān)任的功能不同,又可將其分為文件服務(wù)器、通信服務(wù)器、備份服務(wù)器和打印服務(wù)器等。服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)工作站是一臺供用戶使用網(wǎng)絡(luò)的本地計(jì)算機(jī),對它沒有特殊要求。工作站作為獨(dú)立的計(jì)算機(jī)為用戶服務(wù),同時(shí)又可以按照被授予的一定權(quán)限訪問服務(wù)器。各工作站之間可以相互通信,也可以共享網(wǎng)絡(luò)資源。網(wǎng)絡(luò)工作站計(jì)算機(jī)

(2)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是構(gòu)成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一些部件。獨(dú)立工作的計(jì)算機(jī)可通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備訪問網(wǎng)絡(luò)上的其他計(jì)算機(jī)。網(wǎng)卡調(diào)制解調(diào)器中繼器網(wǎng)關(guān)路由器交換機(jī)網(wǎng)橋網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)卡計(jì)算機(jī)與傳輸介質(zhì)的接口,一方面它負(fù)責(zé)接收網(wǎng)絡(luò)上傳過來的數(shù)據(jù)包,解包后將數(shù)據(jù)通過主板上的總線傳輸給本地計(jì)算機(jī);另一方面它將本地計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)打包后送入網(wǎng)絡(luò)。目前的計(jì)算機(jī)都集成有網(wǎng)卡,如果有特殊需要,也可購買獨(dú)立網(wǎng)卡。調(diào)制解調(diào)器利用調(diào)制解調(diào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號與模擬信號在通信過程中相互轉(zhuǎn)換的設(shè)備。調(diào)制解調(diào)器是將數(shù)據(jù)設(shè)備送來的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成能在模擬信道傳輸?shù)哪M信號,它也能將來自模擬信道的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。安裝ADSL寬帶時(shí)使用的ADSLModem。中繼器最簡單的局域網(wǎng)延伸設(shè)備,其主要作用是放大傳輸介質(zhì)上傳輸?shù)男盘?,以便在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)酶h(yuǎn)。不同類型的局域網(wǎng)采用不同的中繼器。網(wǎng)橋用于連接使用相同通信協(xié)議、傳輸介質(zhì)和尋址方式的網(wǎng)絡(luò)。能將一個(gè)大的LAN分割為多個(gè)網(wǎng)段,也能將兩個(gè)以上的LAN互聯(lián)為一個(gè)邏輯LAN。交換機(jī)有多個(gè)端口,每個(gè)端口都具有橋接功能,可連接一個(gè)局域網(wǎng)或一臺計(jì)算機(jī)。交換機(jī)所有端口都由專用處理器進(jìn)行控制,并由控制總線轉(zhuǎn)發(fā)信息。網(wǎng)關(guān)不僅具有路由功能,而且還能實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換,并將數(shù)據(jù)重新分組后傳送。路由器用于連接局域網(wǎng)和廣域網(wǎng),它有判斷網(wǎng)絡(luò)地址和選擇路徑的功能。其主要工作是為經(jīng)過路由器的報(bào)文尋找一條最佳路徑,并將數(shù)據(jù)傳送到目的站點(diǎn)。用于連接局域網(wǎng)和Internet的無線寬帶路由器。

(3)傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)通信用的信號線路,它提供了數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)奈锢硗ǖ馈S芯€通信介質(zhì)無線通信介質(zhì)傳輸介質(zhì)按其特征分類它們具有不同的傳輸速率和傳輸距離,分別支持不同的網(wǎng)絡(luò)類型。有線傳輸介質(zhì)包括雙絞線、同軸電纜和光纜等;無線傳輸介質(zhì)包括無線電、微波和衛(wèi)星通信等。4.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是用于管理網(wǎng)絡(luò)軟硬件資源的系統(tǒng)軟件,常見的有UNIX,Windows,Linux等。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)交換信息時(shí)的規(guī)則。網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,能夠?yàn)橛脩籼峁└鞣N服務(wù)的軟件,如瀏覽器軟件InternetExplorer、文件傳輸軟件FTP、遠(yuǎn)程登錄軟件Telnet、電子郵件管理軟件Foxmail、即時(shí)通信軟件QQ、下載軟件迅雷、流媒體播放軟件暴風(fēng)影音等。提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能的應(yīng)用軟件計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件Internet是目前世界上最大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),又稱因特網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng),它連接了世界上眾多的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)客戶端,將整個(gè)地球“一網(wǎng)打盡”。任何計(jì)算機(jī)只要加入Internet,就可以利用網(wǎng)絡(luò)上各種各樣的資源,也可以通過網(wǎng)絡(luò)同世界各地的朋友相互通信和交換信息等。1.

TCP/IP協(xié)議TCP/IP是TransmissionControlProtocol/InternetProtocol的簡寫,中文譯名為“傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議”,它起源于美國ARPANET,因它的兩個(gè)主要協(xié)議,即TCP協(xié)議和IP協(xié)議而得名。TCP/IP是Internet上所有網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)之間進(jìn)行交流所使用的共同“語言”,它定義了電子設(shè)備如何連入因特網(wǎng),以及數(shù)據(jù)在它們之間傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。

(1)

IP協(xié)議

IP協(xié)議即網(wǎng)際協(xié)議,是TCP/IP協(xié)議體系中的互連層協(xié)議,主要用于將不同類型的網(wǎng)絡(luò)互連在一起。IP是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議,它包含尋址信息和控制信息,可使數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中路由。地址解析協(xié)議ARP逆地址解析協(xié)議RARP與IP協(xié)議配套使用的4個(gè)子協(xié)議因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議ICMP因特網(wǎng)組管理協(xié)議IGMP

(2)

TCP協(xié)議

TCP協(xié)議即傳輸控制協(xié)議,是TCP/IP協(xié)議體系中的傳輸層協(xié)議。除提供進(jìn)程通信能力外,TCP協(xié)議主要提供端到端的面向連接的、可靠的字節(jié)流服務(wù)。

依賴于TCP協(xié)議的應(yīng)用層協(xié)議主要是需要大量傳輸交互式文本的應(yīng)用,如超文本傳輸協(xié)議HTTP、文件傳輸協(xié)議FTP、遠(yuǎn)程登錄協(xié)議Telnet等。2.IP地址在Internet中,要將信息正確地傳送到對方的計(jì)算機(jī),其中一項(xiàng)非常重要的工作是數(shù)據(jù)包尋址。IP地址即Internet地址,它是Internet上主機(jī)的唯一標(biāo)識。按照TCP/IP協(xié)議的規(guī)定,通常每個(gè)IP地址用一組32位(bit)二進(jìn)制數(shù)表示。為了方便記憶,常使用“點(diǎn)分十進(jìn)制記法”,即將32位IP地址中的每8個(gè)二進(jìn)制位用與其等效的十進(jìn)制數(shù)字表示,并且用“.”分隔。如一個(gè)二進(jìn)制形式的IP地址00001010000000000000000000000001,表示為十進(jìn)制的IP地址是。IP地址由網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址構(gòu)成,用于表示該地址所屬的網(wǎng)絡(luò)及主機(jī)在本網(wǎng)絡(luò)中所處的位置。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的差異,IP地址由大到小分為五類:A類到E類。常用的有A、B、C三類地址,D、E類保留給專門的機(jī)構(gòu)使用。近年來,Internet上的節(jié)點(diǎn)數(shù)量越來越多,IP地址逐漸匱乏。因此,在原來標(biāo)準(zhǔn)IP地址的基礎(chǔ)上,又增加了子網(wǎng)號來靈活分配IP地址,避免IP地址的浪費(fèi)。

子網(wǎng)掩碼又叫網(wǎng)絡(luò)掩碼、地址掩碼,用來指明一個(gè)IP地址的哪些位標(biāo)識的是主機(jī)所在的子網(wǎng)地址,以及哪些位標(biāo)識的是主機(jī)地址。

子網(wǎng)掩碼不能單獨(dú)存在,它必須結(jié)合IP地址一起使用。子網(wǎng)掩碼只有一個(gè)作用,就是將某個(gè)IP地址劃分成網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址兩部分。子網(wǎng)掩碼使用與IP地址相同的編址格式,即32位的二進(jìn)制比特位,也可分為4個(gè)8位組并采用點(diǎn)分十進(jìn)制來表示。在子網(wǎng)掩碼中,網(wǎng)絡(luò)地址都取值為“1”,主機(jī)地址都取值為“0”。3.域名和域名系統(tǒng)由于IP地址在使用過程中難于記憶和書寫,人們又發(fā)明了一種與IP地址對應(yīng)的字符來表示計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)上的地址,這就是域名。Internet上每一個(gè)網(wǎng)站都有自己的域名,并且域名是獨(dú)一無二的。域名信息存放于域名服務(wù)器(DNS)中,由域名服務(wù)器提供IP地址與域名的轉(zhuǎn)換,這個(gè)轉(zhuǎn)換過程被稱為域名解析。

當(dāng)用戶在瀏覽器中輸入域名后,該域名被傳送給DNS服務(wù)器,由DNS服務(wù)器負(fù)責(zé)將域名轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的IP地址

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