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第一章：信息技术概述1.1：信息与信息技术1.1.1信息与信息处理控诉论的创始人：维纳 信息就是信息，既不是物质也不是能量。信息的定义：客观世界中各种事物运动运动状态和变化内容的反映，是认识主体对客观事物状态和变化的感知。客观世界的三大构成要素：信息、物质与能量。人信息处理的过程：获取信息、传递信息、加工（处理）信息和施用信息。缺点：算不快，记不住，传不远，看不清，听不清。信息处理包括哪些行为和活动：A 信息的收集：信息的感知，测量，获取，输入B 信息的加工：分类，计算，分析，综合，转换，管理C 信息的存储:书写，摄影，录音，录像D 信息的传递：邮寄，出版，电话，广播电视，短息，博客，微信E 信息的施用：控制，显示，导航，机器人1.1.2信息技术和信息产业信息技术：用来扩展人们信息器官功能，协助人们更有效地进行信息处理的一门技术。现代信息技术的主要特征：以数字技术为基础，软件与通信技术为核心，采用微电子和光电子器件。信息产业：从事信息技术开发，设备与产品的研制生产以及提供信息服务的若干部门的总称。A信息设备制造 B信息服务 C信息内容产业 D信息基础设备1.1.3信息化与信息社会信息化的作用：A对传统产业进行改造，极大地提高了传统产业的劳动生产率;B孕育和催生了许多新兴产业;C推进了管理扁平化和社会的信息化；D推动经济全球化。1.2数字技术基础1.2.1信息的基本单位比特比特(符号b)只有两种状态“0” “1”，中文为二进位数字例如：电平的高低，电流的有无等每个字节包含八个比特（字节的符号B）1. 比特的存储A比特存储在触发器里（一种双稳电子线路） 一个触发器可以存储一个比特B电容器C利用盘片在光滑表面上的微小凹坑记录2. 比特与二进位3. 信息在计算机中的表示（1） 无符号整数 自然码（2） 带符号整数 02n-1；“0”表示正数（+） “1”表示（-）；正数为负的需要用补码（原码取反加1）缺点：不直观(3)文字符号的表示西文字符（ASCII码）：美国信息交换标准码，一共有128个字符，包括96个可打印字符和32个控制字符。每个字符使用七个二进位进行编码，最高位在计算机内部保持为0，采用“奇偶校验位”4. 比特的运算逻辑加，逻辑乘和取反。有1便是1逻辑加；有0表示0逻辑乘1.3：微电子技术简介1.3.1微电子技术与集成电路微电子技术：实现电子电路和电子系统超小型化及微型化的技术。是信息技术的关键，是发展电子信息产业和各项高技术的基础。A集成电路（微电子技术的核心）：小规模集成电路（SSI）电子元件数目小于100;中规模集成电路（MSI）电子元件数目在1003000；大规模集成电路（LSI）在300010万；超大规模集成电路（VLSI）在10万100万；极大规模集成电路（ULSI）超过100万。通常VLSI和ULSI统称为VLSI。例如：手机 数码相机 计算机等电子设备使用的微处理器 存储器 图片加速芯片等都是超大规模和极大规模集成电路。B按照晶体管结构 电路和工艺的不同分为双极型集成电路 金属氧化物半导体（MOS）集成电路 双极金属氧化物半导体集成电路C根据功能：数字集成电路 模拟集成电路D用途：通用集成电路 专用集成电路1.3.3集成电路的发展趋势特点：体积小 功能低 速度快 可靠性高工作速度主要取决于组成逻辑门电路的晶体管的尺寸。发展趋势：晶体管尺寸缩小 硅抛光片面积增大。Moore定律：单块集成电路的集成度平均每1824个月翻新一次。1.3.4IC卡IC的特点：防盗 保密性强 存储信息大IC卡中的集成电路芯片分为两类：A存储器卡（校园卡之类） BCPU卡（SIM卡 银行卡）IC卡使用方式的两种分类：A接触式IC卡 B非接触式IC.第二章 计算机组成原理2.1 计算机的组成与分类2.1.1计算机的发展与作用现在的计算机发展正迈向智能化，以知识处理为核心，模拟或部分代替人的智能活动为目标。1. 计算机的作用和影响计算机是一种通用的信息处理工具特点:速度快 通用性强 存储容量大 互连互通和互操作影响：A应用于科学，大大增加了人类认识自然以及开发 改造和利用自然的能力，促进现代科技的发展；B手工农业，显著提高了人类物质生产水平和社会劳动生产率，促进了科技的高速发展；C社会服务，全面扩展和改善了服务范围与质量，提高了工作效率，推动了社会进步；D教育文化，为人类传承并创造知识与文化提供了现代化工具，改变了人们创造和传播文化的凡是和方法，大大扩展了人类文化活动的领域，丰富了文化内容，提高了质量；E办公和家庭，改变了人们的工作和生活方式。危机：A个人隐私 B信息欺骗和计算机犯罪 C知识产权的保护 D不良和有害信息肆意传播和泛滥 E产生大量电子垃圾污染环境 破坏生态。2.1.2计算机的逻辑组成计算机硬件：计算机系统中所用实际物理装置的总称；计算机软件：计算机运行过程中各种程序及其数据的处理和相关的文档。数据：程序所处理的对象；文档：软件设计报告，操作使用说明等逻辑上硬件主要包括：中央处理器（CPU） 主存储器 辅助存储器 输入设备和输出设备，它们通过总线互相连接。外围设备（外设）：输入输出设备和辅助存储器特点：复杂性 多样性 层次性 模块化变化：集中到分散；存储器到主辅助存储器;CPU通信到总线通信。（1）输入设备：用于向计算机输入命令、数据、文本、声音、图像和视频等信息，如键盘、鼠标、扫描仪等。二进位表示键盘 鼠标 触摸屏 麦克风 传感器 条码 磁卡 IC卡的扫描仪和读卡器等（2）中央处理器（CPU）：承担系统软件和应用软件运行任务的处理器（一台计算机的核心组成部件）。处理器：能够高速执行指令，完成二进制数据的算术 逻辑运算和数据传送的部件。特点：A数字电路组成的结构很复杂；B超大规模的集成电路微处理器：所有电路都集中在一块几个平方厘米的半导体芯片上的处理器。CPU和CPU芯片的区别：CPU逻辑上是一片：CPU芯片是两个 四个甚至更多个CPU在同一个芯片上。（1） 主存储器和辅助存储器两者的区别内存储器辅助存储器存取速度很快相对较慢存储内容相对较大很大性质按字节编址和访问断电后信息消失按字节编址和访问断电后信息保留用途存放已经启动运行的程序和需要立即处理的数据长期存放计算机系统几乎所用的信息与CPU的关系CPU所处理的指令及数据直接从内存中取出来程序及相关数据必须先进入内存后才能被CPU使用（3）输出设备：把计算机中用“0”和“1”表示的信息转换成人可直接识别和感知的形式（如：文本、语音、音乐、图像、动画等形式），例如显示器、打印机、扬声器等。（4）总线与I/O接口总线：连接CPU 主存 辅存和各种输入/输出设备CPU总线：用于连接CPU和主存的总线I/O总线：连接主存和I/O的总线2.1.3计算机的分类：内部逻辑结构：16位机 32位机或64位计算机；计算机的性能和用途（1）巨型计算机超级计算机；（2）大型计算机 ；（3）服务器：网络中专门为其他计算机提供资源和服务的那些计算机；（4）个人计算机：台式和便携式；（5）嵌入式计算机：嵌入式计算机促进了各种消费电子产品的快速发展和更换时代例如：手表 手机 玩具 游戏机 照相机音响 录放像机 微波炉 通讯设备。2.2 CPU的结构与原理2.2.1CPU的作用与组成CPU的作用:从内存中一条一条地取出指令和相应数据，按指令操作码的规定，对数据进行数据处理，直到程序执行完毕为止。CPU的根本任务是执行指令，它按照指令的要求完成对数据的基本运算和处理。CPU的结构分为三部分组成：(1)寄存器组：速度快，临时存放参与运算的数据和运算得到的中间（或最后）结果。需要运算器处理的数据先从内存传到寄存器组；运算结果不需要继续参加运算时就从寄存器保存到内存。(2)运算器；（3）控制器：用来存放CPU正在执行指令的地址。2.2.2指令与指令系统指令：构成程序的基本单位，采用二进位（1） 操作码：（2）操作数地址执行指令的过程：取指令 指令译码 执行指令 修改指令2.2.3CPU的性能指标：字节 主频 高速缓存的容量与结构 指令系统 逻辑结构 CPU核的个数提高CPU的措施增加核的数量；增加地址码：加快主频频率；增加容量第三章：计算机软件3.1概述3.1.1 什么是计算机软件 程序：告诉计算机做什么和如何执行指令特点：1.完成某一确定的信息处理任务；2使用计算机语言描述如何完成该任务；存储在计算机中，并启动运行（被CPU执行）后才能起作用数据：计算机中程序所处理的对象和处理后所得到的结果，必须使用的一些参数。程序和数据具有相对性软件：程序及程序有关的的数据和文档文档：与程序开发，维护和操作有关的的一些资料。程序和软件本质上是相同的。3.1.2 计算机软件的特征1.不可见性 2.适用性 3.依附性 4.复杂性 5.无磨损性 6.易复制性 7.不断演变性 8.有限责 9.脆弱性3.1.3计算机软件的分类：系统软件和应用软件系统软件：1.为用户管理与使用计算机提供方便；2.给应用软件与运行提供支持：3.为了安全有效地使用计算机系统基本系统软件：基本输入输出系统（BIOS）；操作系统（Windows iOS)；程序设计语言处理系统（C语言编译器）；数据库管理系统（ORACLE，Access）；常用的实用程序（磁盘清理程序，备份程序，杀毒软件）特征：1.与计算机硬件关系密切，对硬件资源进行统一的控制 调度和管理：2.基础性和支撑作用，应用软件的运行平台;3.是通用计算机必不可少的；4.供应商会提供一些程序软件。应用软件：是专门为用户解决各种具体应用，完成特定任务的软件。分类：通用应用软件；定制应用软件通用应用软件:文字处理软件；电子表格软件；演示软件；网页浏览软件；音视频播放软件；通信与社交软件；个人信息管理软件；购物及支付软件；游戏软件定制应用软件:是按照不同领域用户的特定用户的特定应用要求而专门设计开发的软件。商品软件：付费才能够使用版权；共享软件：买前免费试用，允许拷贝和散发，；自由软件：在规定协议下用户可以共享软件，用户修改代码后也必须向所有用户公开；免费软件：大多数自由软件都是免费软件，但并非软件并不都全是自由软件。3.2操作系统3.2.1概述1. 操作系统的作用：（1)为计算机中运行的应用程序管理和分配各种资源；（2）为用户操作使用计算机提供友善的人机接口；（3）为程序的开发和运行提供一个高效率的平台。2. 操作系统的组成操作系统：一种规模庞大，技术复杂的软件产品组成：操作系统内核和其他许多附加的配套软件操作系统内核： 提供任务管理 存储管理 文件管理和设备管理等功能的一组软件模块。内核通常都驻留在内存中，以CPU的最高优先级运行，能执行系统中的特权指令，具体直接访问各种外设和全部主存空间的特权，负责对系统资源进行管理和分配。3.操作系统的启动：加电自检，检查工作状态是否正常；自举，将BIOS引导装入程序；COMSS进行辅助3. 3.2.2多任务与处理器管理1. 什么是多任务处理操作系统支持多个任务同时在计算机中进行。计算机的三种状态：未运行状态；前台状态；后台状态3.2.3存储管理1. 存储管理的任务：（1）为每个任务分配内存空间，任务终止之后再回收内存空；（2）对内存空间进行保护：保护操作系统所在区域不被应用程序随意访问和修改；保护每个任务的私有区域不被其他任务随意访问和修改；（3）提供内存空间共享：允许一些存储区域被多个任务共享任务，提高内存的利用率；（4）对内存空间进行扩充，是任务的存储空间不受实际内存容量大小的限制。2. 虚拟存储技术：操作系统中解决存储管理的有效方案3.2.4文件管理1.文件及其属性文件扩展名：Windows中可执行程序：exe;图像文件：jpg;音频文件：mp3；视频文件：mp4；文本文件：txt2.文件目录（文件夹）树状文件3.2.6常用操作系统介绍1. Windows操作系统类型：WindowsNT WindowsXP Windows8 Windows10发展过程：由商业化转型为家庭私人特点：Windows8既支持PC又支持平板电脑；缺点：系统不稳定情况多，系统对用户操作响应越来越慢，甚至死机，容易受到病毒等的攻击。中央国家机关采购中曾规定“所有计算机类产品不允许安装Wingdows8操作系统。2. UNIK和Linus操作系统3.3.1算法1. 什么是算法：解决问题的方法啊和步骤。特点：明确性；有穷性；能行性；输出2. 算法设计举例（1） 理解和确定问题；（2）寻找解决问题的方法与规则，并将其表示成算法；（3）使用程序设计语言表达算法；（4）运行程序，寻找问题的解答；（5）对算法进行评估以求改进。3.3.2程序设计语言：人与计算机之间的通讯分类：机器语言；汇编语言；高级语言机器语言：类似于CPU指令系统，是一种在计算机上编写语言，并直接被计算机执行。汇编语言：利用助记符来代替机器指令中的操作代码，但是不够直观简便。高级语言：提高编写程序和维护程序的效率而产生的一种接近人们的自然语言的的程序设计语言。3. 几种程序设计语言介绍（1） FORTRAN语言：面向过程的数值计算的语言（2） BASIC和VB语言BASIC：是初学者通用符号指令代码。简单易学VB：在BASIC的基础上建立的，使用广泛 4. Java语言：用于网络的面向对象的程序设计语言，许多APP都是由Java编写的。5. C语言 C+语言和Objective-CUNIX操作系统就是由C语言编写的C+语言既有数据抽象和面向对象能力，运行性能高，又能与C语言兼容。3.3.3程序设计语言处理系统：编译程序 解释程序和汇编程序。第四章：计算机网络与互联网4.1数字通信入门通信：各种信息之间的传递电信：使用光波或电波传递信息的技术4.1.1通信的基本概念1.通信系统的简单模型通信的基本任务是传递信息，因此至少需要三个要素组成，即信息的发送者（信源） 信息的接收者（新宿），携带了信息的电（光）信号以及信息的传输通道（信道）电（光）信号的两种形式：模拟信号和数字信号。模拟信号：传输过程中易受到干扰，传输质量也不够稳定。数字信号：抗干扰能力强，差错可控制，可靠性好，方便对信号加密和安全性能够得到保证。2.有线通信根据传输的介质：有线通信和无线通信有线通信使用金属导体或光导纤维。金属导体利用电流传输信息，光导纤维通过光波传输信息；无线信息通过电磁波在空间传播。（1） 电缆通信双绞线：成本低；易受到外部高频电磁波干扰，误码频率高；传输距离有限屏蔽双绞线 ：远距离的数据传送；无屏蔽双绞线：价格便宜同轴电缆：传输特性和屏蔽特性良好，可作为传输干线长距离传输载波信号，但成本较高。（2） 光纤通信：传输损耗小，通讯距离长，容量大，屏蔽特性好，不易被窃听，重量轻，便于铺设；稍差，精确连接两根光纤比较困难。3. 无线通信（1） 微波通信：利用电磁波在空间进行信息的传输。自由空间：建设费用低，抗灾能力强，容量大，无线接入使得通信更加方便；容易被窃听和感受到干扰。（2） 移动通信代表手机 （个人移动通信系统）过程：4.1.2调制 解调和多路复用技术1.调解 解调技术载波：高频正弦波信号携带的信息。调制：信息传输时，利用信源信号 去调整（改变）载波的某个参数（幅度 频率或相位）的过程。解调：调制后的载波携带着被传输的信号在信号道中进行长距离传输，到达目的地时，接收端再把载波所携带的信号检测出来恢复为原始信号的形式的过程。载波信号：频率比被传输信号（称为基带信号或调制信号）高得多的正弦波调制的三种方法：幅度调制 频率调制和相位调制。调制解调器：调制器和解调器集成在一起的设备。2.多路复用技术：为了提高传输线路的利用率，让多路信号同时共用一条传输线进行传输的技术称多路复用技术。“时分多路复用”：以事先规定的顺序轮流使用同一传输线路进行数据（或信号）传输。频分多路复用：及那个每个信号源发送的信号调制在不同频率的载波上，通过多路复用技术将它们复合成一个信号在传输线路上进行传输。波分多路复用频分多路复用技术异步时分多路复用4.1.3交换技术1. 电路交换与分组交换电路交换技术特点：在通话的全部时间内用户开始占用端到端的传输信号。分组交换技术：针对数据通信的的特点而提出的一种交换技术。交换：从通信资源分配角度来看，就是按照某种方式动态地分配传输线路。过程：源计算机把要传输的数据划分为若干适当大小的数据块，为每个数据块加上收发双方的地址 数据块的编号 检验信息等有关信息（头部），组成一个一个的“包”（分组），然后以包为单位通过网络向目的计算机发送。到达目的计算机之后，由计算机接受和处理。2. 分组交换机与存储转发分组交换机的基本工作模式是存储转发：每当交换机从端口收到一个包去，就检查该数据包要送达的目的计算机地址，然后查表决定应该由哪个端口转发去。存储转发技术：端口每发送完一个包，就从缓冲区中提取下一个包进行发送。计算机网络采用分组交换和存储转发技术的好处：（1） 传输线路的利用率高（2）数据通信可靠（3）灵活性好3. 分组交换的应用几乎所有数据通信网都采用分组交换技术由于用途不同，传输技术不同，拓扑结构不同等因素，不同类型网络对于帧（包）的格式和计算机编址方案等均有不同的规定。4.2计算机网络基础4.2.1计算机网络的分类与组成1. 计算机网络及分类（1） 数据通信（2）资源共享(3)实现分布式信息处理（4）提高计算机系统的可靠性和可用性网络的分类：局域网LAN 城城网MAN（市域网） 广域网WAN（远程网）2. 计算机网络的组成（1） 计算机（终端设备）（2）数据通信链路（3）网络协议（4）网络操作系统和网络应用软件。目前网络操作系统主要三大类：Windows系统的服务器版本；UNIX系统，稳定性和安全性好；Linux操作系统，源代码开放3. 计算机网络的工作模式服务器：提供资源的计算机客户机：使用资源的计算机对等（P2P)模式和客户/服务器（C/S)模式4.2.2局域网的基本原理特点：为一个单位所拥有，自建自管，地理范围有限；使用专门铺设的传输介质进行连网和数据通信；数据传输速率高，延迟时间短，误码率低1. 局域网组成 MAC地址与数据帧计算机局域网的逻辑组成：网络工作站(PC 智能手机）网络服务器 网络打印机 网络接口卡 传输介质(双绞线 光缆 无线电波）网络互联设备（通信控制器 如集线器 交换机）4.2.3常用网络传输介质：有线无线；拓扑结构：星型 环形 总线 混合；访问控制方法：以太网 FDDI网和令牌网1. 共享式以太网2. 交换式以太网，采用星型拓扑结构3. 千（万）兆位以太网：学校企业等采用性能由高到低的树状网4. 无线局域网4.3互联网的组成4.3.1网络分层结构与TCP/IP协议1. 网络为什么要分层：灵活好用：各层之间相互独立：层与层可以分割；实现和维护；能促进标准化2. TCP/IP网络协议国际标准分七层，TCP/IP分为四层：应用层 传输层 网络互联层和网络接口层4.3.2IP协议与路由器1. IP地址主机：互联网的终端网络号：A类1126；B类128191；C类192223主机号：子网掩码是一个32位的代码，其中与IP地址中的网络号对应位置处的二进位是“1”，与主机号对应位置的二进位是“0”2. IP数据报：头部和数据区头部信息：为了确定在网络中进行数据传输的路由器，内容包括：发送数据报的计算机的IP地址；接受数据报的计算机的IP地址；IP协议的版本号（目前使用的还是IPv4四个字节（32个进位）；头部长度（以32未为单位指出数据报头部的长度）；数据报长度（整个数据报的长度，即头部长度加上数据区的长度）；服务类型（指出发送数据的计算机对数据传输的要求）3. 路由器：异构网络的关键设备。一个路由器通常连接两个以上的网络，连接哪个及分配到那个IP地址4.3.3互联网的发展及组成1. 互联网的发展：起源于美国国防部ARPANET计划后来覆盖了全美国主要的大学和研究所，最后演变到了商业运营。互联网的三层结构：第一层覆盖国家；第二层用户；第三层是地区性。对于单位：ISP通常分配一批地址，单位的网络中心再对网络中的每一台主机指定其子网号和主机号，是每台计算机都有固定的IP地址；对于家庭用户：ISP一般不会分配固定的IP地址,而是采用动态分配的方法。即上网时分配一个临时的IP地址，下线时收回给其他用户使用。2. 主机地址和域名系统IP地址可以用4个十进制数表示。 WWW主机名 nju网络号 edu机构名 cn国家/地区名4.3.4互联网的接入城域网的主干是采用光纤传输技术的高速宽带网，一方面与国家主干网连接，提供城市的宽带IP出口，另一个方面又汇聚着若干个接入网。1. 电话拨号接入2. ADSL接入特点：一条电话可同时接听 拨打电话并进行数据传输，两者互不影响；虽然是用原来的电话线，但是ADSL传输的数据并不通过电话交换机，所以ADSL上网不需要额外的电话费；ADSL的数据传输速率是根据线路的情况自动调整，所以是以尽力而为的方式进行数据传输。 3. 有线电视接入4. 光纤接入5. 无线接入4.4互联网提供的服务4.4.1互联网通信1. 电子邮件每一个电子邮件都有一个唯一的邮件地址，组成：头部正文。执行SMTP协议或者是POP3或IMAP4协议2. 即时通信和微信3. 文件传输服务FTP什么是FTP？把网络上一台计算机中的文件移动或拷贝到另一台计算机上。文件传输协议FTP4.4.2WWW信息服务（万维网 环球网 Web网3W网）1. 网站和网页网站：互联网上用于展示特定内容的一组相关网页的集合。网页：一种超文本文档，由文字图像音频视频脚本程序等组成。2. URL和HTTP协议URL表现形式：http:/域名或IP地址【：端口号】/文件路径/文件名HTTP协议传输的网页数据是未加密的，也就是说用明文进行传输的。4.4.3Web信息处理系统1. 静态网页与动态网页静态网页是内容基本不变的网页，且每个网页还是一个单独的文件。动态网页是网页向用户提供的数据随时都可能发生更改。4.5网络信息安全(1） 真实性鉴别；（2）访问控制；（3）数据加密；（4）数据完整性；（5）数据可用性；（6）防止否认；（7）审计管理4.5.1数据加密和数字签名1. 数据加密目的：在网络通信即使被窃听的情况下也能保证数据安全。加密的基本思想：改变符号排列方式或按照某种规律进行替换。加密系统的组成部分：（1）未加密的报文；（2）加密后的报文；（3）加密 解密算法；（4）加密 解密的密钥加密算法：每一个英文字母被替换为字母表中排列在其后的第k个字母；解密算法：每个英文字母被替换为字母表中在其后前面的第k字母。2. 数字签名4.5.2身份认证 数字证书与访问控制4.5.3防火墙与入侵检测1. 防火墙：用于将互联网的子网与互联网的其余部分相隔离以维护网络内部信息安全的一种软件或硬件设备。2. 入侵检测：主动保护系统免受攻击的一种网络安全技术。4.5.4计算机病毒防范1. 计算机病毒：有人蓄意在计算机中编制的一种有自我复制能力，寄生性，破坏性的计算机程序。（1） 破坏性；（2）隐蔽性；（3）传染性和传播性；（4）潜伏性危害：1.可能破坏文件内容，造成磁盘中数据丢失；2.可以删除一些计算机中重要的程序；3.可以修改或破坏系统的设置，给用户造成不可弥补的损失。2. 木马程序3. 防范措施：及时更新操作系统及应用软件，不能用来历不明的程序和数据，不轻易打开来历不明的短信和电子邮件，在手机和电脑上安装杀毒软件并及时更新病毒数据库。（如何防止你的手机和计算机受到病毒和木马的侵害？如何不受或少受损失）第五章：数字媒体及应用5.1文本与文本处理5.1.1字符的编码1. 西文字符的编码2. 汉字的编码（1） GB3212汉字编码：第一部分是字母 数字和各种符号（682）第二部分是以及常用汉字（3755）第三部分是二级常用汉字（3008）（2） GBK汉字内码扩充规范：第一字节最高为必须为“1”3. UCS/Unicode与GB18030编码GB18030是国家强制使用的。不同的操作系统 不同的编程语言和不同的APP采用的字符集其编码便准并不一致因此不同系统 不同软件的互通必须进行字符编码的转换，很容易发生差错。5.1.2文字符号的输入1. 键盘输入2. 非击键方式的文字符号输入方法5.1.3文本分类1. 简单文本2. 丰富格式文本3. 超文本5.1.4文本编辑 排版与处理1. 文本编辑和排版功能2. 文本处理功能3. 常用文字处理软件5.1.5文本的展现：打印输出和屏幕显示5.2图像与图形5.2.1数字图像的获取1. 图像的数字化获取：从现实世界中获得数字图像的过程四步：扫描；分色；取样；量化2. 数字图像获取设备5.2.2图像的表示与压缩编码1. 图像的表示方法与主要参数像素：每个取样点是组成取样图像的基本单位灰度图像是用一个矩阵表示，彩色图像是用一组矩阵来表示。矩阵的行数称为图像垂直分辨率，列数称为图像的水平分辨率（1） 图像大小：图像分辨率=水平分辨率垂直分辨率（2） 位平面数目（3） 像素深度（4） 颜色空间类型2. 图像的压缩编码图像数据量=图像水平分辨率图像垂直分辨率像素深度/8颜色数目图像大小8位（256色）16位（65536色）24位（1600万色）640480300KB600KB900KB1024768768KB1.5MB2.25MB128010241.25MB2.5MB3.75MB数据的冗余度很多，人眼的视角有一定的局限性数据压缩分成两种类型：无损压缩；有损压缩无损压缩：使用压缩后的数据还原图像时，重建的图像与原始图像完全相同，没有一点误差；有损压缩：使用后的数据还原图像时，重建的图像与原始图像虽有一些误差，但不影响人们对图像含义的正确理解和使用。3.常用图像文件格式名称压缩编码方法性质典型应用开发公司（组织）BMP不压缩无损Windows应用程序MicrosoftRAW不压缩或无损无损高端数码相机TIFRLE LZW(字典编码)无损桌面出版Aldus,AdobeGIFLZW无损网页制作，微信CompuServeJPEGDCT,Huffman编码大多为有损互联网，数码相机ISO/IECPNGLZ77派生的压缩算法无损互联网W3C几乎所有图像软件都支持BMPGIF:颜色数目不超过256色，文件特变小，插图 剪贴画5.2.3数字图像处理与应用1.数字图像处理：去噪 增强 复原 分割 提取特征 压缩 存储 检索（1） 提高图像的视感质量（2） 图像复原与重建（3） 图像分析（4） 图像数据的变换 编码和数据压缩，使能更有效地进行图像的存储和传输（5） 图像的存储 管理 检索，以及图像内容与知识产权的保护等。2.图像处理软件：（1）图像的显示控制；（2）图像区域的选择；（3）图像的编辑操作；（4）图像的滤镜操作；（5）绘图工具；（6）文字编辑功能；（7）图层操作3.数字图像处理应用：（1）图像通信；（2）遥感；（3）医疗诊断；（4）工业生产中的应用；（5）机器人视觉；（6）军事 公安 档案管理等方面的应用5.2.4计算机图形1. 景物的计算机表示：1计算机进行描述景物（景物模型）；2.根据模型生成其图像（其过程叫做绘图，也叫图像合成）。如何使用计算机描述景物并生成图像的原理 方法与技术称为“计算机图形学”2. 计算机图形的绘制3. 计算机图形的应用；（计算机辅助设计和辅助制造（CAD/CAM）；（2） 利用计算机制作各种地形图 交通图 天气图 海洋图 石油开采图等；（3）作战指挥和军事训练；（4）计算机动画和计算机艺术4. 矢量绘图软件5.3数字音频及应用音频信号：人耳能够听到的声音（全频带音频 20Hz20kHz）5.3.1数字音频的获取1. 音频信号的数字化：取样；量化；编码2. 数字音频的获取设备：麦克风和声卡麦克风：声波转换为电信号声卡：既负责音频信号的获取，也负责音频信号的重建。3. 数字音频的输出：进行解码，把压缩编码后的数字音频恢复为压缩编码前的状态；然后进行模拟转换，把音频样本从数字量转换为模拟量；最后进行插值，把时间上离散的音频的音频信号转换成在时间上连续的模拟音频信号。5.3.2数字音频的表示与应用1. 数字音频的主要参数：时间顺序数字音频的码率=取样频率量化位数量化位数声道数（单位:bits/s)声音类型声音信号带宽（Hz)取样频率（kHz)量化位数（bits)声道数未压缩时的码率电话数字语音300340088164kb/sCD立体声202000044.11621411.2kb/s2. 数字音频的文件格式及其应用：MP3采用的是MPEG-1层3算法进行有损压缩编码5.3.3数字音频的编辑与播放（1） 录制音频；（2）编辑音频；（3）声音的效果处理；（4）格式转换;（5）播放音频5.3.4计算机合成音频1. 文语转换（TTS）：模仿人把文字朗读出来。2. 计算机合成音乐：计算机自动演奏乐曲。（mid)只能合成音乐无法合成歌曲，数量少，易于编辑，成本低5.4数字视频及应用视频：随时间变换的图像排列5.4.1数字视频基础1. 数字视频的主要参数：帧大小和帧的颜色深度。帧大小指的是每帧图像的分辨率即图像宽度图像高度；颜色深度即像素深度指的是图像中每个像素的二进位数目。第 1 章信息技术概述2、 信息处理信息处理指与信息的收集、加工、存储、传递和施用有关的行为和活动，如信息的测量、计算等。3、 比特比特是数字技术的处理对象，只有两种状态（取值）：数字“0”或数字“1”，是计算机和其他数字系统处理、存储和传输信息的最小单位，一般用小写字母“b”表示。4、 集成电路（IC）集成电路即 IC，是以半导体单晶片作为材料，经平面工艺加工制造，将大量晶体管、电阻、电容等元器件及互连线构成的电子线路集成在基片上，构成一个微型化的电路或系统。5、 Moore 定律Intel 公司的创始人之一摩尔曾发表论文预测，单块集成电路的集成度平均每 1824 个月翻一番。6、 信息技术包含哪些内容?现代信息技术的主要特征是什么？（P4）信息技术是指用来扩展人们信息器官功能、协助人们更有效地进行信息处理的一类技术。包括：扩展感觉器官功能的感测与识别技术；扩展神经系统功能的通信技术；扩展大脑功能的计算与存储技术；扩展效应器官功能的控制欲显示技术。现代信息技术的主要特征是：以数字技术为基础、以计算机及其软件为核心、采用电子技术进行信息的收集、传递、加工、存储、显示与控制。第 2 章计算机组成原理1、 CPUCPU 即中央处理器，是计算机中承担系统软件和应用软件运行任务的处理器，是一台计算机的核心组成部件。CPU 原理上主要由 3 个部分组成：寄存器组、运算器和控制器。2、 总线总线是用于在 CPU、主存、辅存和各种 I/O 设备之间传输信息，并协调它们工作的一种部件（含传输线和控制电路）。3、 指令指令是构成程序的基本单位，采用二进位表示，用来规定计算机执行什么操作。指令一般由两部分组成：操作码和操作数地址。4、 指令系统CPU 所能执行的全部指令称为该 CPU 的指令系统，不同公司生产的 CPU 各有自己的指令系统，一般并不相同。5、 字长字长指 CPU 中整数寄存器和定点运算器的宽度（即二进制整数运算的位数），是影响 CPU 性能的重要因素。目前所用的 CPU 一般是 32 位或 64 位。6、 主频主频指CPU 中电子线路的工作频率，决定着CPU 芯片内部数据传输与操作速度的快慢。一般而言，主频越高，执行一条指令需要的时间就越少，CPU 的处理速度就越快。7、 PC 机主板主板又称母版，是一块多层印制电路板，在主板上通常安装有 CPU 插座、芯片组、存储器插槽、扩充卡插槽、显卡插槽、BIOS、CMOS 存储器、辅助芯片和若干用于连接外围设备的 I/O 接口。8、BIOSBIOS 即基本输入/输出系统，是存放在主板上闪烁存储器中的一组机器语言程序，主要包含：加电自检程序、引导装入程序、CMOS 设置程序和基本外围设备的驱动程序。9、主存储器主存储器与 CPU 高速连接，用来存放已经启动运行的程序和需要立即处理的数据。CPU工作时，它所执行的指令及处理的数据都是从主存中取出的，产生的结果一般也存放在主存中。10、 辅助存储器辅助存储器能长期存放计算机系统中几乎所有的信息，即使断电信息也不会丢失。辅存容量大但存取速度相对较慢，计算机执行程序时，辅存中的程序及相关数据必须预先传送到主存，然后才能被 CPU 运行和处理。11、 Flash Memory（闪存）一种新型的非易失性存储器，速度快，容量大。其工作原理是：在低电压下，存储的信息可读但不可写，类似于 ROM；在较高电压下，所存储的信息可以更改和删除，类似于 RAM。12、 I/O 接口计算机中用于连接 I/O 设备的各种插头/插座以及相应的通信规程及电气规范，称为 I/O接口，如 USB、SATA、VGA 接口。13、 总线带宽总线带宽即单位时间内总线上可传输的最大数据量，是总线最重要的性能指标。16、 计算机在逻辑上是由哪些部分组成的？各部分的主要功能是什么？（P46）计算机在逻辑上包括中央处理器（CPU）、主存储器、辅助存储器、输入设备和输出设备等，它们通过总线互相连接。输入设备用来向计算机输入信息；输出设备用来把信息送出计算机中央处理器负责对输入信息进行各种处理；主存储器用来存放已经启动的程序和需要立即处理的数据；辅助存储器用来长期存放计算机系统中几乎所有的信息；总线用于在 CPU、主存、辅存和各种输入输出设备之间传输信息并协调它们的工作。17、 CPU 的作用是什么？原理上由哪三部分组成？与内存是什么关系？（P50）作用：执行程序，自动从内存中逐条地取出指令和相应的数据，按指令操作码的规定，对数据进行运算处理，直到程序执行完毕为止。组成：寄存器组、运算器和控制器。 CPU 直接从内存取指令和数据。18、 台式 PC 的机箱内安装了哪些部件？主板上安装了哪些部件和器件？（P61）台式 PC 的机箱内安装有主板、CPU、CPU 风扇、内存条、扩充卡、硬盘、光盘驱动器、电源等。主板上安装有 CPU 插座、芯片组、存储器插座、扩充卡插槽、显卡插座、BIOS、CMOS存储器、辅助芯片和若干用于连接外围设备的 I/O 接口。第 3 章计算机软件1、 计算机软件软件指设计比较成熟、功能比较完善、具有某种使用价值的程序。软件包括程序以及与程序相关的数据和文档。2、 系统软件系统软件指那些为了安全有效地使用计算机系统、给应用软件开发与运行提供支持、或者能为用户管理与使用计算机提供方便的一类软件。如基本输入/输出系统（BIOS）、操作系统、程序设计语言处理系统、数据库管理系统、常用的实用程序等。3、 共享软件共享软件是一种“买前免费试用”的具有版权的软件，它通常允许用户试用一段时间，也允许用户进行拷贝和散发（但不可修改后散发）。如果过了试用期还想继续使用，就得交一笔注册费，成为注册用户才行。4、 多任务处理为了提高 CPU 的利用率，操作系统一般都支持多个任务在计算机中同时运行，这称为多任务处理。5、 虚拟存储器虚拟存储器由计算机中的物理内存和硬盘上的虚拟内存联合组成，使得用户可以用到一个比实际物理内存容量大得多的内存容量。6、 算法算法指的是用于完成某个信息处理任务的有序而明确的、可以由计算机执行的一组操作（或指令），它能在有限时间内执行结束并产生结果。7、 程序程序是告诉计算机做什么和如何做的一组指令（语句），这些指令（语句）都是计算机所能够理解并可以执行的一些命令。8、 程序设计语言程序设计语言是一种既可使人能准确地描述解题的算法，又可以让计算机也很容易理解和执行的语言。程序员使用这种语言来编制程序，精确地表达需要计算机完成什么任务，计算机就按照程序的规定去完成任务。9、 操作系统是什么？由哪些部分组成？有哪些常用的操作系统？操作系统是计算机中最重要的一种系统软件，是许多程序模块的集合，它们能以尽量有效、合理和安全的方式组织和管理计算机的软硬件资源，科学地安排计算机的工作流程，控制和支持应用程序的运行，并向用户提供用户界面，使用户能容易、方便、有效、安全地使用计算机，确保整个计算机系统高效有序地运行。组成：由操作系统内核和其他许多附加的配套软件所组成。常用操作系统：Windows 系列、UNIX 和 Linux10、 试述操作系统的一般启动过程