计算机一级知识点

1、文档编码 : CF9W6W7R1Q5 HV4F8R8E7A7 ZO3I7Z6N7H6第一章信息技术概述 第一节信息技术基本概念 1,信息信息是指事物运动的状态及状态变化方式,变化方式的形式,内容和效应；1,信息技术是熟识主体所感知或所表述的事物运动及其信息技术：用来扩展人的信息器官功能,帮忙人们进行信息处理的一类技术；20 世纪80 岁月开头,信息技术引发了第三次工业革命；（1）四种基本信息技术 感测与识别技术感觉器官功能延长猎取信息 通信与储备技术扩展神经系统功能传递信息 运算机与智能技术扩展大脑功能加工再生信息 把握与现实技术扩展效应器官功能施用信息（2）信息技术的基本特点 信息技术三大领

2、域：微电子技术,通信技术和数字技术（运算机技术）当代电子信息技术基础：微电子与光纤技术和数字技术 现代信息技术主要特点：以数字技术为基础,以运算机为核心,接受电子技术（包括激 光技术）进行信息的收集,传递,加工,储备,显示与把握；其次节微电子技术 1,基本概念微电子技术：以集成电路为核心的电子技术,过程中逐步形成和进展起来的；是在电子电路和系统的超小型化和微型化微电机技术是信息技术领域中的关键技术,是进展电子信息产业和各项高技术的基础；2,微电子技术元器件演化电子管产生第一代电子运算机（19461955）晶体管产生其次代运算机（19561963）集成电路 20 世纪50 岁月显现,以半导体单晶

3、片为材料；中,小规模集成电路产生第三代运算机（19641971）第 1 页,共 39 页大规模,超大规模集成电路产生第四代电子运算机（1972至今）3,集成电路分类（1）按晶体管数目分类小规模集成电路（SSI）小于100 个电子元件中规模集成电路（MSI） 1003000 个电子元件大规模集成电路（LSI ） 300010 万个电子元件超大规模集成电路（VLSI ） 10 万100 万个电子元件极大规模集成电路（ULSI）大于100 万（2）按功能分类 数字集成电路和模拟集成电路（3）按用途分类 通用集成电路和专用集成电路4,摩尔定律 集成电路特点：体积小,重量轻,牢靠性高摩尔定律：单块集成电

4、路的集成度平均每1824 个月翻一番（Intel 公司创始人,1965 ）5,IC 卡 集成电路卡的简称（1）按功能（集成电路芯片）分类储备器卡主要用于数据储备,如电话卡,公交卡,饭卡等CPU 卡也叫智能卡,具有储备,处理数据的功能,安全性能和智能化程度高（2）按使用方式分类接触式 IC 卡非接触式 IC 卡 第三节通信技术1,基本概念（1）基本定义第 2 页,共 39 页现代通信专指使用电波或光波传递信息的技术,通常称为电信；（2）通信三要素通信三要素包括信源（信息发送者）媒介）2,基本通信技术介绍（1）多路复用技术,信宿（信息的接受者）,信道（信息的载体与传播多路复用技术是把多个低信道组合

5、成一个高速信道的技术；频分多路复用（FDM）模拟通信主要手段时分多路复用（TDM）数字通信主要手段波分多路复用（WDM）（2）交换技术 交换：在任意两个需要进行通信的运算机之间建立一个暂时的通信链路,通信终止之后 再拆除链路,称为交换技术；电路交换（线路交换）物理链接 为发送端和接收端之间建立一条暂时的实际物理通道；如电话交换机优点：交换方式简洁,适合远距离成批数据运输,建立一次链接可传输大量数据缺点：线路利用率低,通信成本高 分组交换（包交换）虚链接 原理是将报文划分为如干个大小相等的分组进行储备转发；如互联网优点：传输线路利用率高,数据通信牢靠,灵敏性好缺点：延时长,不宜用于实时通信或相互

6、通信；数据分组时必需携带头部信息,产生额外开销；交换机需要具有较高性能的处理和把握功能,成本较大；3,数字通信系统（1）有线通信 应用范畴：用来传输电话,电报,传真和数据,也可传播广播,可视电话和电视节目传播介质：双绞线,同轴电缆,光纤双绞线利用电流传输信息同轴电缆利用电流传输信息第 3 页,共 39 页光纤通过光波传输信息（2）无线通信系统 无线通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方 式；但无线传输存在着易受干扰,安全性不高等缺点；名称频率范畴波长范畴特点用途长波30-300kHz 4 3 10 -10 m 地面绕射才能强,受电离层变化导航,远距离通信小,传播

7、比较稳固；中波300-3000kHz 3 210 -10 m 地面绕射才能强,沿地面传播调幅广播,无线通信短波3-30MHz 2 10 -10m 较强的电离层反射才能,绕射才能环球通信,短波广播较差超短波30-300MHz 10-1m 绕射才能较差,无电离层反射才能视距或超视距中继通信微波300MHz-300GHz 1m-1mm 在空间直线传播,可以从物体上得移动通信,中继通信,卫星和空间通信,空间遥测,雷达导航,电视,微波炉,蓝到反射,不能延地球表面传播牙技术微波通信: 使用微波通信,波长短,沿直线传播,传播距离只有几十千米到一百多千米,绕射才能 弱,在传播中遇到不匀称介质时,将产生折射和反

8、射现象；微波通信的主要方式是视距通信,接受地面微波站中继站接力方式,每隔 50 千米 就需要设置中继站；另一种方法是借助卫星作为微波的空间中继站进行通信；移动通信 由移动终端（移动台）,基站,移动电话交换中心组成 蜂窝移动通信系统 第四节数字技术 数字技术是接受有限个状态来表示,处理,储备和传输信息的技术；（1）比特 英文为bit （二进制位）,简称“位” 表示信息的最小单位；1bit 简写为1b 第 4 页,共 39 页（2）字节 表示信息储备的基本单位,用大写“ B”表示 1B=8b 千字节 1KB=1024B 兆字节 1MB=1024KB 吉字节 1GB=1024MB 太字节 1TB=1

9、024GB 1,数制之间的转换（1）十进制数和二进制数之间的转换 十进制数转换为二进制数十进制数的整数部分转换成二进制数接受十进制数的小数部分转换成二进制数接受二进制数转换成十进制数将二进制数的各位数码乘以与其对应的位权值,十进制数例题：将二进制数 1011.1101 转换成十进制数除以2 逆序取余法；乘以2 次序取余法；然后累加求和即得到二进制数对应的第 5 页,共 39 页其次章运算机硬件 运算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成；第一节运算机进展概述 1,运算机进展历史第一台运算机-1946 年2 月15 日,世界第一台电子运算机ENIAC 在美国宾夕法尼亚高校研制胜利（1）第一代电子

10、管运算机（2）其次代晶体管运算机（20 世纪40 岁月中期至50 岁月末期）20 世纪50 岁月中期至60 岁月中期）（3）第三代中规模（MSI）,小规模（SSI）,集成电路运算机（20 世纪60 岁月中期至70 岁月初期）第 6 页,共 39 页（4）第四代大规模（LSI ）,超大规模（VLSI ）集成电路20 世纪70 岁月中期以来 2,运算机分类 1,巨型机 2,大型机 3,服务器 4,个人运算机 5,嵌入式运算机（单片机）3,运算机组成（1）规律组成 运算机系统由硬件系统和软件系统组成硬件系统由五大部分构成：运算器,把握器,储备器,输入设备和输出设备；通过总线相互 连接；中心处理器（C

11、PU）,内部储备器,总线构成运算机主机；外储备器,输入设备,输出设备构成运算机的外围设备其次节运算机主机运算机硬件系统包括主机和外部设备1,主板,芯片与 BIOS （1）主板预备全部硬件的兼容性主板上安装有 CPU 插座,芯片组,储备器插槽,扩充卡插槽,显卡插槽,CMOS储备器,帮忙芯片及各种外部设备的 I/O 接口等原件BIOS 芯片,CPU 和内存条分别通过主板上 的（2）芯片组CPU 插座和储备器插槽与主板链 接芯片组由两块超大规模集成电路芯片组成：北桥芯片,南桥芯片北桥芯片预备主板主板总体技术性能的高低,也成为主桥；北桥芯片是主板的储备把握中心南桥芯片第 7 页,共 39 页南桥芯片不

12、与 CPU 直接连接,主要与PCI 总线槽,USB 接口,以太网接口,硬盘接音频接口,BIOS 和CMOS储备器等连接；主要负责外 口,I/O 设备的数据处理与传播；部是主板上的I/O 把握中心（3）BIOS 和CMOS 集成电路芯片,储备BIOS 的闪耀储备器芯片,CMOS储备器芯片；BIOS BIOS（Basic Input/Output System, 基本输入/ 输出系统）是一组固化到运算机内主板上一块闪耀储备器上的程序,存放BIOS 的闪存芯片称为BIOS 芯 片；BIOS 通常包含以 下4 个部分的程序基本外围设备的驱动程序CMOS设置程序加电自检程序系统盘主引导记录的装入程序CM

13、OS CMOS储备器是主板上的一块可读/ 写的RAM（随机存取储备器）芯片,用来储存当前系统的硬件配置和用户对某些参数的设置；CMOS 中存放的重要系统信息包 系统日期和时间,口令,硬盘,光盘驱动器的数目,类型及其他设置参数,显示卡的类型,主板芯片参数,及 括 PCI 插件参数,电源治理参数,启动系统时加载外储备器次序；2,总线与I/O 接口（1）总线总线用于运算机各部件之间传输信息的一组公共数据传输线路及相关把握电路；总按传输信息种类分为：数据总线,地址总线和把握总线；按层次结构分类为:CPU 线,储备总线和I/O 总线；总线最主要的技术指标是总线的数据传输速率,也称为总线带宽总线带宽（Mb

14、/s）= 数据线宽度/8 工作频率（2）I/O 接口 输入/ 输出接口 USB 接口通用串行总 线MHz）每个总线周期的传输次数最多可以连接127 个外部设备可以独立给所连接的I/O 设备供应+5V 直流电源IEEE1394 接口第 8 页,共 39 页第三节中心处理器 1,CPU 结构和基本原 理（1）运算机的基本工作原理 现代运算机的基本工作原理是由美籍匈牙利科学家 冯诺依曼 于1946 年提出来；确定 了运算机硬件体系结构的 5 个基本部件：运算器,储备器,把握器,输入设备,输出设备（2）CPU 的组成及工作原 理中心处理器（CPU）也称微处理器,是整个运算机系统核心；存器组；把握器CP

15、U 包括把握器,运算器和 寄把握器是CPU 的核心,主要由指令计数器和指令寄存器组 成运算器运算器又称算术规律部件；它是对数据进行各种算术运算 或非）的加工处理部件；寄存器组寄存器组实际是CPU 的内部储备 器（3）CPU 性能指 标主频 CPU 中电子线路的工作频率（GHz）字长 CPU 的二进制整数运算位数 CPU 总线速度高速缓冲储备器（Cache）简称缓存指令系统内核个数2,指令和指令系统（1）指令（加减乘除）和规律运算（与在运算机中,程序是为了实现某一特定目标而向运算机发出的一组有序的基本操作命令 的集合,这些操作命令称为指令；一条指令通常由操作码和操作数地址两个部分组成；（2）指令

16、系统第 9 页,共 39 页CPU 所能执行的全部指令的集合称为 该CPU 指令系 统/ 输出类,把握转一般包含算术运算类,规律运算类,数据传送类,移位操作类,输入移类,位操作类七大类指令；第四节储备器运算机中用来储备程序,数据的需要储存的信息部件就是储备器；分为内部储备器（内存）和外部储备器（外存）1,内部储备器（1）简称内存,依据是否能随机进行读/ 写,分为随机存取储备器（RAM 和 只读储备器（ROM）DRAM两种 Cache）随机存取储备器（RAM）是一种可读可写的储备器；又分为SRAM 和静态随机存取储备器（SRAM）用于CPU 内部高速缓冲储备器（优点：工作稳固,速度快,不需要刷新

17、,不断电数据不会丢失缺点：电路复杂,集成度低,功耗大,价格昂贵,容量不大 动态随机存取储备器（DRAM）主存主体部分优点：电路简洁,集程度高,功耗小,价格低缺点：数据易丢失,定时刷新,速度慢 注：无论DRAM仍是SRAM,当关机或断电时,其储备信息都会丢失 只读储备器（ROM）其中信息被写入后就固定不变,只能被读出不能改写,断电后也不 会丢失；称作非易失性储备器依据ROM 的内容是否能在线改写,只读储备器可分为以下两 类不行在线改写内容的 ROM Flash ROM 简称闪存（2）主储备器简称主存,用来储备运算机当前运行时所需的程序和数据,可由CPU 直接快速拜 访,主要是由如干个动态随机存取

18、储备器DRAM组成性能指标是储备器的存取时间,又称储备器拜望时间（3）高速缓冲储备器（Cache）2,外部储备器第 10 页,共 39 页常见的外部储备器由硬盘储备器,光盘储备器和移动储备器等；（1）硬盘储备器 硬盘储备器也称为硬盘,储备容量大,数据存取便利；组成结构与工作原理 硬盘储备器由磁盘盘片,主轴与主轴电动机,移动臂,磁头,把握电路和信号线路组成 硬盘上的数据由三个参数定位,磁头号,柱面号,扇区号 磁盘容量=磁盘记录面数（磁头数）每面磁道数（柱面数）每道扇区数每个扇区的容 量主要性能指标容量平均存取时间 由硬盘转速,磁头寻道时间和数据传输速率预备 磁头寻道时间是指磁头从开头到移动至数据

19、所在的磁道所花费的时间缓存容量（2）光盘储备器 低成本,大容量,牢靠性高,不易损坏,便于长期储存 光盘结构 光盘储备器由光盘片和光盘驱动器两个部分组成光盘片的类型 分为CD 光盘,DVD 光盘和蓝光光 盘CD 光盘接受波长780-790nm 的红外激光器读取数据,储备容量为600-700MB CD-ROM只读光盘 CD-R一次可写光盘 CD-RW可擦写光盘DVD 光盘数字多用途光盘 大容量,快速读取,高辨论率的视频及高音质的保真 接受635-650nm 红外激光器读取数据 只读光盘 DVD-ROM 第 11 页,共 39 页一次性可写光盘 DVD-R 可复写光盘 DVD-RAM,DVD+R,W

20、 DVD-RW 蓝光光盘 接受405nm 的蓝色激光读取和写入数 据（3）移动储备器 闪存盘,存错卡,移动硬盘,固态硬盘 第五节常用输入设备1,键盘 键盘可分为机械式键盘,电容式键盘键盘与主机的接口通常有PS/2 接口,USB 接口和无线接 口2,鼠标 分为机械式鼠标,光电式鼠标3,触摸屏 主要有电阻式,电容感应式,红外线式和表面声波式4,扫描仪光电一体化输入设备（1）分类手持式扫描仪平板式扫描仪滚筒式扫描仪胶片专用扫描仪（2）扫描仪工作原理 扫描仪主要由光电转换部件,机械传动部件和转换电路三部分组成（3）扫面议性能指标辨论率颜色深度扫描幅面接口第 12 页,共 39 页5,数码相机性能指标：

21、CCD 像素数目,储备器容 量第六节常用输出设备1,显示器通常由显示器和显示把握器构成（1）分类CRT 显示器尺寸大,不便办公,辐射大,能耗 高LCD 显示器低能耗,无辐射,无闪耀,体积小,厚度薄,重量 轻（2）显示器性能指标显示屏尺寸宽高比辨论率刷新速度 60240Hz 之间响应时间颜色,亮度和对比度背光源类型（3）显示把握器又称为显卡主要由绘图处理器,显示储备器,显示把握电路和接口电路四个部分组成第 13 页,共 39 页第三章运算机软件第一节运算机软件概述1,软件概述（1）运算机软件：能指示运算机完成特定任务的,以电子格式储备的程序,数据,和相关 文档；由程序,数据和相关文档组成；（2）

22、软件特点不行见性无“磨损”性易复制性复杂性依附性仍有适用性,不断演化性,有限责任和脆弱性的特点；2,软件分类应用角度分为系统软件和应用软件；依据软件权好处置分为商品软件,共享软件,和自由软件（1）系统软件泛指那些为了有效地使用运算机系统,使用运算机供应便利的软件；（2）应用软件给应用软件开发与运行供应支持或者能为用户治理与针对多种应用需求显现的用于解决各种不同详细应用问题的特地软件通用应用软件定制应用软件 DOS 软操作系统Windows 件Unix ,Linux 系统软件分语言处理系统编译程序类说明程序汇编程序第 14 页,共 39 页监控检测程序系统服务程序 链接编辑程序调试程序DBASE

23、,FoxBase,VFP 数据库治理系统Orace,Sybass,IMBA DB2,SQL Server 文字处理软件表格处理软件应用软件帮忙设计软件实时把握软件其次节操作系统1,操作系统作用治理和支配系统中的各种资源,包括软件资源和硬件资源为用户供应良好友善的人机页面为应用程序的运行和开发供应高效平台2,处理器治理3,储备治理接受虚拟储备技术对储备器治理虚拟储备技术储备治理核心概念虚拟储备器是由实际的物理储备器和硬盘空间充当内存使用,张；虚拟内存系统中的全部地址都是虚拟地址；4,文件治理以缓解实际物理内存的紧文件是一组相关信息的集合,可以是文本,数据,图片,程序等文件名最长可以使用255 个

24、字符,可以使用空格,但不答应使用以下九个字符： / | ：” *？第 15 页,共 39 页5,设备治理 对各种各样的输入输出设备治理6,操作系统分类（1）按界面分类命令行界面操作系统图形用户界面系统（2）按用户数分类单用户操作系统多用户操作系统（3）按任务数分类单任务操作系统多任务操作系统（4）按系统功能分类批处理系统多道和成批处理分时操作系统实时操作系统网络操作系统 7,常用操作系统 DOS 操作系统单用户单任务 Windows 操作系统单用户多任务 Unix 操作系统多用户多任务系统 Linux 操作系统多用户多任务 第三节程序语言运算机程序语言,通常简称为编程语言,是一组用来定义运算机

25、程序的语法规章；1,程序设计语言分类（1）机器语言机器语言就是运算机的指令系统,由二进制 率极低；0,1 代码指令构成；难编写,难爱惜,编程效第 16 页,共 39 页（2）汇编语言 汇编语言用助记符来代替机器指令的操作码和操作数,仍不够直观；目标程序占用内存较少,运行效率高；（3）高级语言 高级语言相对于汇编语言比较接近自然语言和数学公式的编程；又称算法语言,具有通用性；易学,易用,易爱惜；2,程序设计语言成分数据成分运算成分把握成分次序结构,挑选结构和重复结构 3,常见设计语言简介（1）VB 语言 visual basic 的简称（2）C 语言,C+语言和C#语言（3）Java 语言被广泛

26、应用网络环境编程语言；（4）FORTRAN语言公式翻译器,广泛应用科学和运算领域（5）PASCAL 语言运算机通用的高级程序设计语 言 4,语言处理系统（1）汇编语言 是把汇编语言书写的程序翻译成与之等价的机器语言的翻译程序（2）说明程序 是高级语言翻译程序的一种（3）编译程序 从高级语言到机器语言或汇编语言的翻译程序 第四节算法 软件的主体的程序,程序的核心是算法；瑞士运算机科学家克劳斯沃思提出：数据结构 +算法=程序（1）概念第 17 页,共 39 页算法就是解决问题的方法和步骤能行性有穷性确定性输出（2）算法的描述自然语言流程图伪代码（3）数据结构规律结构储备结构数据的运算第 18 页,

27、共 39 页第四章数字媒体及其应用 第一节文本 文本是文字,字母,数字和各种功能符号的集合现等运算机处理文本的过程包括文本预备,文本编辑,文本处理,文本储备于传输,文本展1,字符编码组成文本的基本元素是字符,常用字符的集合叫做字符集（1）西文字符的编码西文字符集：由拉丁字母,数字,标点符号及特别符号组成常用西文字符集是 ASCII 字符集,编码为 ASCII 码（美国标准信息交换码）共有 128 个字符集,包括 96 个可打印字符（包括字母,标点符号,数字,空格等）和 32 个把握字符规律：数字 大写字母小写字母数字 ASCII 码依据0,1,2,3,9 的次序递增大写字母依据 AZ 的次序递

28、增,其中“ A”的 ASCII 码值为65 小写字母依据 az 的次序递增,其中“ a”的 ASCII 的码值为97 （2）汉字的编码GB2312 汉字编码 1981.5.1 发布并实施（汉字均为简体字）共收入汉字6763 个和非汉字图形 682 个；由三部分组成,第一部分是字母,数字和各种符号,共682 个；其次部分是一级常用汉字,共 二级常用汉字,共 3008 个,按偏旁部首排列；3755 个,按汉语拼音排列；第三部分是GB2312 编码字符集收录在一 个94x94 的二维平面内,行号称为区号,列号称为位号,一个字符对应一个区位码；GBK 汉字编码 1995 年发布（汉字内码扩展规范）兼容

29、GB2312,共收录汉字21003 个,符号883 个,并供应1894 个造字码位；UCS/Unicode 编码Unicode 编码是国际标准化组织制定的可以容纳世界上全部文字和符号的字符编码方案；约10 万个字符GB18030 汉字编码 2022 年发布第 19 页,共 39 页接受单字节,双字节,和四字节 3 种方式对字符编码；2,文本预备 人工输入（键盘输入,联机手写输入,语音输入）自动识别输入（印刷体识别,脱机手写体识别）（1）键盘输入最基础的运算机输入方式数字输入字形输入效率最高字音输入音形输入（2）联机手写输入（3）语音输入（4）自动识别输入印刷体识别脱机手写体识别3,文本的分类依

30、据文本是否具有排版格式分为简洁文本和丰富格式文本,线性文本和超文本（1）简洁文本几乎不包含任何其他的格式信息和结构信息,文本扩展名“ （2）丰富格式文本扩展名“ doc”“RTF” （3）超文本依据文本内容组织方式分为txt ”；体积小,通用性好；超文本是用超链接的方法将各种不同空间的文字信息组织在一起的网状文本；普遍以电子文档方式存在；超文本格式有许多,目前最常用的是超文本标记语言（HTML）和丰富格式文本（RTF）；矩形表示一个文本块；第 20 页,共 39 页五角星表示文本块中的涟源（超链接起点,可以是文字,图片等）箭头指向链宿（超链接目标）4,文本编辑和处理（1）文本编辑 主要是解决文

31、本的外观问题,使文本中意正确,清楚,美观,便于使用等要求；（2）文本处理 使用运算机对文本中的内容进行识别,转换,分析,懂得等有关处理；其次节数字图像1,数字图像数据的猎取（1）图像数字化扫描：将画面划分为 M N 个网格,每个网格称为一个取样点；分色：将彩色取样点的颜色分解成三个基色（RGB）；取样：测量每个取样点的每个重量的亮度值；量化：对亮度值进行 A/D 转换,把模拟量用数字量表示；（2）数字图像的猎取设备 常用设备有：扫描仪,数码相机 2,数字图像的表示（1）图像表示 一幅图像由M 行 N 列个取样点组成,每个取样点称为像素；黑白图像：每个像素亮度取值0 或1 RGB；0255 灰度

32、图像：每个像素亮度取值有一个范畴,如彩色图像：每个像素分为三个重量,如（2）图像的主要参数 图像大小也称图像辨论率,用水平辨论率垂直辨论率表示；颜色空间类型是指彩色图像所使用的颜色描述方法,也称颜色模型；常用的有：RGB（红绿蓝）,HSB （颜色,饱和度,亮度）,YUV（亮度,色度）,CMYK（青,品红,黄,黑）第 21 页,共 39 页像素深度指像素的全部颜色重量的二进制位数之和,它预备了不同颜色（亮度）的最大数目位平面数目彩色重量的数目（3）图像数据量和压缩编码 一幅数字图像的数据量运算公式为：图像数据量（B）=水平辨论率垂直辨论率像素深度 /8 无损压缩解码后图像与原始图像完全一样,压缩

33、后的数据可以复原 常用于文本,数据压缩有损压缩答应压缩过程中缺失确定的信息,影响较小 3,常用图像文件格式 MBP TIFF GIF颜色数目较少,文件小,可显现动画成效 JPEG 和 JP2 PSD 4,矢量图形（1）矢量图形简介 矢量图形（简称图形）是使用运算机生成的景物图形；矢量图形的获得主要分为两个步骤,建模和绘制建模进行景物描述的过程绘制运算机依据景物的模型生成其图像的过程（2）图形与图像的区分数据来源不同处理方法不同理论基础不同用途不同 第三节数字声音第 22 页,共 39 页1,波形声音的数字化（1）数字声音类型波形声音（取样声音）：语音（人说话的声音）3003400Hz；全频带声

34、音（现实生活中的各种声音）20Hz20kHz （2）数字化过程取样依据确定的取样频率猎取声音信号；量化将声音信号量化为确定范畴内的数,如8 位,12 位或16 位二进制数；编码将量化后的声音值按要求编码,进行数据压缩；（3）波形声音猎取设备麦克风将声波转化为电信号声卡进行模拟电信号的数字化（4）声音的重建与播放 运算机输出的声音过程称为声音的播放,通常分两步；第一把声音从数字形式转换成模 拟信号形式,这个过程叫做声音的重建,然后再将模拟信号处理和放大送到扬声器发出声音；声音的重建是声音信号数字化的逆过程,分为三个步骤：解码,数模转换和插值处理；2,波形声音的表示与压缩编码（1）波形声音的参数表

35、示数字化的波形声音是一种使用二进制表示的串行比特流；其数据按时间次序组成,文件扩展名为“ *.WAV” 波形声音的主要参数：取样频率,量化精度,声道数和使用压缩方法；这些预备了波形声音的码率,数字声音未压缩前,其运算公式为（单位b/s 或bit/s ）波形声音码率=取样频率量化精度声道数 压缩编码以后的数码率就为压缩前的码率除以压缩倍数（2）全频带声音的压缩编码编码名称压缩后的码率（每个声道）声道数主要应用目MPEG-1 audio 192kbit/s 2数字盒式录音磁层1 带MPEG-1 audio 128kbit/s 2DAB,VCD 第 23 页,共 39 页层2 MPEG-1 audi

36、o 64kbit/s ；2MP3 音 乐,层3 MPEG-2 audio 同MPEG-1 的层1,层 2,Internet 同MPEG-1 层3 Dolby AC-3 64kbit/s ；DVD,DTV,家庭影院3,运算机合成声音运算机声音合成有两类：一类是运算机合成的语音；另一类是运算机合成音乐；第四节数字视频1,视频基础学问视频由一张张连续的随时间变化的图片组成,每幅图片图片就是一帧,一般视频为 25 帧/ 秒或30 帧/ 秒2,数字视频的猎取（1）视频信号的数字化通过数字化设备（如数码相机,数字光盘等）获得通过把摄像机,录像机等模拟视频设备输出的模拟信号,运算机；（2）常用的视频数字化设

37、备视频采集卡用视频卡转换成数字视频存入数码摄像机和数码相机感光元件：CCD（电荷耦合）元件；CMO（S 互补金属氧化物导体）器件数字摄像头3,数字视频的压缩编码压缩标准压缩后的码率主要应用MPEG-1 5MB/S100MB/S VCD,数码相机,数码摄像机等MPEG-2 DVD,数字电视,HDTV MPEG-4 ASP 最低为64kb/s 监控,IPTV,手机,MP4 播放 器第 24 页,共 39 页等MPEG-4 AVC 低于MPEG-4 的码 率HDTV,蓝光光盘,IPTV,iPhone 等4,数字视频的应用（1）VCD 和 DVD （2）数字电视P 64kb/s （P 是130 的可

38、变可视电话,视频会议等参数）（3）可视电话与视频会议（4）点播电视（VOD）第 25 页,共 39 页第五章运算机网络第一节运算机网络概述1,运算机网络概述（1）运算机网络 运算机网络是现代运算机技术和通信技术亲热结合的产物；把地理位置分散,具有独立 功能的多台运算机,利用通信设备和网络软件,以共享资源（硬件,软件和数据资源）和信 息传递为目的的而连接起来的系统称作 运算机网络（2）运算机网络的构成运算机数据通信链路网络协议网络操作系统和网络应用软件（3）组网的目的与功能数据通信资源共享实现分布式信息处理提高运算机系统的牢靠性和可用性 2,运算机网络分类与模式（1）运算机网络类型按网络的拓扑结

39、构,分为总线型,星型,环形,树形和网状按使用的传输介质,分为有线网和无线网按通信方式,分为点对点式通信网和广播式通信网依据网络的使用性质,分为公用网和专用网按网络的使用性质,分为企业网,校内网,政府网等 通常从网络的作用范畴即网络的地域范畴进行分类可以分为：局域网广域网城域网第 26 页,共 39 页（2）运算机工作模式对等模式（P2P）客户机/ 服务器模式（C/S）3,运算机网络的拓扑结构（1）总线型拓扑结构接受单根传输线作为传输介质,网络上全部节点都连接到一条物理线路上；共享传输介质,接受广播方式通信结构简洁,成本低廉但对总线依靠性大（2）星形拓扑结构网络上的全部结点与中心结点相连接,各结

40、点之间无直接连线,结点之间通信通过中心结点进行转发；克服总线型拓扑结构缺点,简洁检测和隔离故障,便于爱惜；（3）树形拓扑结构 全部结点首尾相连,形成闭合环路4,运算机网络的性能指标（1）带宽（理论值）运算机网络的带宽指单位时间内最高数据传输速率,通常用比特每秒表示,单位是 b/s （2）数据传输速率（实际值）指单位时间内信道上所能传输的数据量,单位比特每秒（3）误码率 误码率=吴码数/ 总码数 100误码率是衡量确定时间内数据传输精确性指标（4）端- 端推迟 指数据从网络的一端传送到另一端所需要的时间 其次节运算机局域网 1,局域网的概念第 27 页,共 39 页局域网是指将有限地理位置范畴（

41、特点：1km 或几km）内的运算机互连在一起所形成的网 络通常为一个单位或部门所拥有,且地理范畴和站点数目有限；属于专用网络,使用特地的传输介质组建,一般自主设计治理；传输牢靠,具有较高的数据传输率（2,局域网的组成（1）网络工作站（2）网络服务器（3）网络接口卡（发送帧,接受帧）物理接口数据传输把握（4）传输介质 无线电波,微波和红外线3,常见局域网 交换机连接同构网络路由器连接异构网络 HUB放大信号（1）共享式以太网10Mb/s10Gb/s ）,较低的时延和较小的误码率拓扑结构为总线型,网络中的运算机连接在一条总线上,即共享一个传输介质,并以广播方式进行通信；共享式以太网接受以集线器（到

42、集线器；（2）交换式以太网HUB）为中心,网络中的每台运算机通过网卡和网线连接拓扑结构为星形拓扑结构,接受以太网交换机为中心,全部运算机通过网线连接在交换机上而构成的星形拓扑网络；交换机各个端口之间的通信是同时的,并行的,点对点的；使用交换机取代集线器广播式通信转变为点对点通信第 28 页,共 39 页共享式带宽转变为独占带宽支持多对运算机相互之间同时进行通信（3）千（万）兆位以太网 建立在以太网标准基础之上,是由千（万）兆交换机,千（万）兆网卡,综合布线系统 等构成（4）无线局域网 无线局域网（WLAN）是运算机网络技术和无线通信技术相结合的产物；IEEE 802.11 标准（Wi-Fi ）

43、是无线局域网的主要标准 无线局域网需使用无线网卡和无线接入点等设备构建；无线接入点（WAP或AP）实际 就是一个无线集线器或无线交换机,是移动运算机用户进入有线网络的接入点,上 是无线局域 网的核心；无线 AP 室外掩盖范畴 100300m,室内掩盖范畴紧为 30m 左 为 右；无线局域网络网络结构主要有以下两种类型；无中心网络,不使用无线接入点AP,也称为无线对等局域网或无线自组网；运算机利用无线网卡,成为无线工作站,可相互连接,资源共享；有中心网络,使用无线接入点 作站之间转换；1,分组交换技术AP 用于实现无线工作站之间以及无线工作站和有线 工第三节网络互联技术分组交换网络：低速的网,中

44、速的帧中继网,高速的ATM 网（1）分组交换原理分组交换称为包交换；所谓交换指按某种动态的方式支配传输线路资源；在分组交换网中进行数据通信时,运算机将需要发送的数据划分成如干个确定长度的块,然后在每个数据块前面附加上头部信息,包括源地址,目的地址,编号,校验信息等,组成如干“包”格式如下：源运算机目的运算机地编号有效载荷（实际传校验信息地址址输的数据）分组交换数据包的格式（2）储备转发机制在广域网中,数据以分组的方式传送,分组交换机接受储备转发方式进行数据包的转发；分组交换机是分组交换技术中的关键设备,从概念上讲就是一个具有处理器,储备器和用于第 29 页,共 39 页收发数据包的I/O 设备

45、；分组交换机的工作模式储备转发分组交换优缺点传输线路利用率高数据通信牢靠性高灵敏性好时延2,网络互连与TCP/IP 运算机之间的的相互通信需要遵守一组共同的规章和商定,协议；（1）TCP/IP 这些规章和商定就称为网络TCP/IP 接受4 层结构,分别为应用层,传输层,网络互联层及网络接口和硬件层；是目前最为广泛的网络协议标准；应用层（SMTP,HTTP,FTP 等）网络互连协议层TCP/IP 实际上是由100 多个协议组成的传输层（TCP和 UDP）协议簇；其中TCP 和IP 是最基本,最重要的两个协议,简称为TCP/IP 网络互联层网络接口和硬件层TCP/IP 主要特点：适用于异构网络互连

46、确保牢靠的端- 端数据传输不依靠于任何特定的操作系统适应不同的传输需求（2）IP 地址在基于TCP/IP 构建的互连网络中全部的运算机都称为主机；IP 地址给互连网中的每台主机都规定了一个唯独的网络地址；具有唯独性,保证了网络中的任意一台主机都能找到它所要通信的目标主机；IPv4 中规定每个IP 地址长32 位,4 个字节,即有32 2 -1 个地址,另IP 地址接受两级结构,由两部分组成；一部分表示主机所属的网络号（网络地址）一部分代表主机号（主机地址）,IP 地址一共5 种类型,为A,B,C,D,E 类地址A 类IP 地址 0126 第 30 页,共 39 页一个A 类IP 地址由1 个字

47、节的网络地址和 须是“ 0”,地址范畴为3 字节的主机地址组成,网络地址最高位必 7；A 类网络只有126（2 -2 ）个；每个网络最多能容纳16777214（2 24-2 ）台主机,支配给具有大量主机而网络个数较少的大型网络；B 类IP 地址 128191 一个B 类IP 地址由2 字节的网络地址和2 字节的主机地址组成,网络地址的最高位必须是“ 10”,地址范畴为；B 类网络有16348（214）个,每个网16 络能容纳65534（2 -2 ）台主机；C 类IP 地址 192223 一个C 类IP 地址由3 字节的网络地址和1 字节的主机地址组成,网络地址的最高位必须是“ 110”,范畴为

48、；C 类网络可达21 2097252（2 ）个,每个8 网络能容纳254（2 -2 ）台主机；D 类地址作为组播地址供争辩使 用,（3）IPv6 IPv4 接受32 位地址长度,只有大约E 类地址保留给将来使用；43 亿个地址；IPv6 接受128 位地址长度,几乎不限制地供应地址,是一种没有上限的网络资源；第四节Internet 的组成与原理 1,Internet 概述 主机域名：Internet 中主机的符号名就称为它的域名；域名使用的字符可以是字母,数字和连字符,但必需以字母或数字开头并结尾；整个域名的总长不得超过 255 个字符；一台主机只能有一个 IP 地址,但可以有多个域名；域名系

49、统：把域名翻译成 IP 地址的软件；域名服务器：运行域名系统的主机；2,Internet 的接入（1）电话拨号接入 个人用户最常用的一种入网方式之一,比较适用于个人和业务量小的单位使用；调制解调器（modem）的组成与功能 调制器：数字信号模拟信号 解调器：模拟信号数字信号电话拨号上网实施简洁,上网便利,但传输速率慢且上网的时候不能打电话,不适合企业与公司使用；第 31 页,共 39 页（2）ADSL 接 入ADSL 称为非对称数字用户 指用户线的上行速率与下行速率不同；能够在电话线上供应 线,8Mb/s 的高速下行速率和 1Mb/s 的数据上传速率抱负状态下,ADSL 特点： ADSL 的传

50、输速率是依据线路的情形自动调整的,以尽力而为的方式进行数据传输；使用用户原有的电话线路,安装便利；数据传输不通过电话交换机；可以同时上网和打电话,两者不影响；（3）有限电视网接入（4）光纤接入网成；光纤入网主要由光线路终端（OLT）,光网络单元（ONU）,光支配网络（ODN）等部分组光纤到大楼（FTTB）光纤到路边（FTTC）光纤到小区（FTTZ）（5）无线接入使用无线连接技术接入Internet ,使用无线电波作为数据传送的媒介； GPRS 56114kb/s 3G几百 kb/s 几Mb/s 4G 100150Mb/s 第五节Internet 供应的服务1,WWW信息服务（万维网）WWW是环

51、球信息网 world wide web ）的缩写,中文叫做万维网；建立在客户机器模式之上的,以超文本标记语言（HTML）与超文本传输协议（HTTP）为基础；/ 服务（1）网页网页是一种超文本文档,使用 HTML 描述的,网页扩展名 .htm 或.html ,也称为HTML 文件；为每个网页都具有一个唯独一个的名称标识,叫作 URL,称为网页地址或网址；URL 由 部分组成；三http ：/ 主机域名（或IP 地址） 端口号/ 文件路径/ 文件名http ：表示客户端和服务器执行 传输给用户的浏览器；http 传输协议,将远程web 服务器上的文件（网页）主机域名：（Web 服务器域名,端口号是

52、默认的80）,不需要给出文件路径和文件名：文件路径为该服务器上的子目录,用来存放的文件夹；文件名是人们浏览网站所打开的第一个网页（通常为主页）的名字,默认为 或default.html ；（2）WWW的工作原理接受客户机/ 服务器工作模式,工作流程详细如下用户使用浏览器或其他程序建立客户机连接,并发送浏览恳求； web 服务器接收到恳求后,返回信息到客户机；通信完成,数据传输完毕后,断开与 web 服务器的连接；（3）Web 浏览器WWW 由web 浏览器（客户机）和web 服务器及向用户供应友好的使用界面；将用户的信息查询恳求传送给web 服务 器；2,电子邮件（1）电子邮件的格式与组成电子

53、邮件格式是“邮箱名 邮件服务器域名” 电子邮件由三部分组成,HTTP 构成；Web 浏览器主要有两个功 能：邮件头部：包括发送方地址,接收方地址（可有多个）,抄送方地址（可有多个）和主题等；邮件正文：信件的内容；邮件附件：可以包括一个或多个任意类型文件；（2）电子邮件的工作原理两种邮件协议： POP（邮局协议）：是TCP/IP 协议簇中的一员,规定个人运算机如何连接到邮件服务器和下载邮件的协议；（收） STMP（简洁邮件传输协议）机器；（发）3,文件传输协议（FTP）：负责底层邮件系统如何将邮件从一台机器传至另外一台第 33 页,共 39 页FTP 作用是将网络上的一台主机中的文件复制到另外一

54、台运算机 的距离,操作系统等问题；中,FTP 是在基于TCP/IP 的网络和Internet 不用考虑两者之间 上最早使用的协议；FTP 是以客户机/ 服务器模式工作,使用 的权限后,方可下载或上传文件；FTP 时第一必需登录,在远程主机上获得相应第六节运算机网络安全1,概述（1）安全威逼传输中断：对数据 可用性进行攻击信息窃听：对数据 保密性进行攻击信息篡改：对数据的 完整性进行攻击信息伪造：对数据的 真实性进行攻击（2）防范措施真实性鉴别数据加密技术拜望把握数据完整性数据可用性防止否认其他措施 网络安全系统设计原就：安全需求与风险；代价（成本）平稳原就；综合性和等级性原 就；有效性和有用性原就；整体性和木桶原就；可评判性原就等2,数据加密发送方将要发送的消息称为明文,是未经任何处理的原始信息；明文依据某种规章被转换成看似无意义的随机消息,称为密文,这个转换过程称为加密；对明文进行加密时所接受的一组规章称作 加密算法（密码）；密文到达接收段后,接受者要将密