教学课件-计算机基础

第一章计算机基础知识1.1计算机发展简史1.2微型计算机硬件系统1.3计算机软件系统1.4计算机分类和发展方向1.5计算机病毒及其防治1.1.1计算机发展简史现代计算机的理论模型——图灵机图灵机有两个动作：写上或擦除某个符号；移动到另一个位置；在每个阶段，下一步的动作，依赖于当前所关注的的位置当前思维的状态

把人使用纸笔进行数学运算的过程进行抽象，用一个虚拟机器模拟这个过程，这个自动计算的虚拟机器就是图灵机。图灵机的第一个硬件实现是阿塔纳索夫-贝瑞计算机，该计算机也是第一台电子计算机。第一台多用途通用计算机——ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorAndComputer)

1943年，由埃克特、莫克利、戈尔斯坦、博克斯组成的小组在美国军方支持下，开始研制通用电子计算机ENIAC。1946年，在宾夕法尼亚大学研制成功，在不断的维护更新下，共运行了9年。ENIAC的计算能力相当于人力的20万倍，比当时最快的计算工具快1000倍。ENIAC是使用电能与电子元件，能够进行逻辑运算的计算工具，这是它与其它计算工具的本质区别。ENIAC包含1.88万个电子管，30个操作台，重达30吨，耗电量150千瓦时，占地面积约170平方米(大约半个篮球场)，造价48万美元，每秒能够执行5000次加法或400次乘法。冯·诺依曼结构——EDVAC（ElectronicDiscretevariableAutomaticComputer离散变量自动电子计算机）1944年，在ENIAC还没有完成之前，另一台计算机EDVAC的设计工作就已经开始，冯·诺依曼加入了这台计算机的研制小组。

1945年，冯·诺依曼起草了“关于EDVAC的报告草案”，这份报告是计算机发展史上一个划时代的文献，报告明确了如下核心内容：计算机由五个部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备；计算机采用二进制，程序和数据均用二进制表示；计算机程序顺序执行。

根据这个思想制造的计算机被称为冯·诺依曼结构计算机，这个结构一直沿用至今，因此，冯·诺依曼被尊称为“计算机之父”。这个设计思想后来被概括为“存储程序控制”，它是计算机发展史上的里程碑，是计算机时代的真正开始。

EDVAC是世界上第一台冯·诺依曼结构计算机，也是第一台现代意义的通用计算机。

计算机发展的四个阶段计算机发展及其迅速，按照计算机主要元器件的不同，一般将计算机划分为四个阶段微型计算机的发展

第四代计算机是计算机超速发展的阶段，计算机性能基本以每18个月翻一倍的速度上升。在这个阶段，面向个人的微型计算机成为计算机发展的主流，目前，计算机已经成为微型计算机的简称了。

最早的个人计算机已经配备键盘、显示器、小型打印机、软盘、盒式磁盘等设备，且可以使用各种高级语言。

早期个人计算机主要产品包括苹果公司的AppleⅡ、RadioShack公司的TRS－80等。IBM公司于1981年推出了处理器为Intel8088的IBM-PC(PersonalComputer)，IBM-PC设计先进、软件丰富、功能齐全、价格便宜，引起极大震动。1984年，IBM又推出了基于Intel80286、性能更强的IBMPC/AT。

当时，除了IBMPC外，还有大量的价格更便宜，性能略差的兼容机。兼容机使微型计算机更快的普及到全世界，推动微型计算机进入高速发展阶段国外著名的计算机相关企业IBM公司：创立于1911年，是计算机发展史上最著名的公司，对计算机的发展起着重要的推动作用。IBM在软硬件领域都有着卓绝的成就。目前，IBM已经退出个人计算机的市场，专注于大型机，超级计算机，服务器和信息服务市场。英特尔公司：全球最大的CPU制造商，创立于1968年。1971年，英特尔推出了全球第一个微处理器，为个人计算机的发展和普及做出了卓越的贡献。最为著名的产品为微处理器和配套芯片组。微软公司：创立于1975年，以研发电脑软件服务业务为主，最为著名和畅销的产品为MicrosoftWindows系列操作系统和MicrosoftOffice系列软件。苹果公司：创立于1976年，苹果公司在高科技企业中以创新而闻名世界，无论是早期个人计算机AppleII，还是现在的iPhone智能手机、iPad平板电脑，无不体现出苹果的创新能力。ARM公司：是专门从事RISC芯片设计开发的公司，本身不直接从事芯片生产，靠转让设计许可由合作公司自行生产芯片。目前，采样ARM设计的移动芯片已经垄断了智能手机市场，并向着个人电脑市场进军。1.1.2我国计算机的发展

我国从1957年开始研制通用电子计算机，除了集成电路制造领域尚有欠缺外，其它技术已基本达到世界先进水平，尤其是超级计算机的架构技术已经达到国际领先水平。我国著名计算机相关企业改革开放后，我国计算机发展速度极快，涌现出一批富有创造能力的科技企业，最具代表的是联想集团和华为技术有限公司。联想集团，创建于1984年，是一家在信息产业内多元化发展的大型企业集团。主要生产台式电脑、服务器、笔记本电脑、打印机、掌上电脑、主板、手机、一体机电脑等商品。从1996年开始，联想电脑销量一直位居中国国内市场首位。2004年，联想集团收购IBMPC事业部。2013年，联想电脑销售量升居世界第一，成为全球最大的PC生产厂商。2014年10月，联想集团收购摩托罗拉移动，进军移动通讯领域。作为全球个人电脑市场的领导企业，联想从事开发、制造并销售可靠的、安全易用的技术产品及优质专业的服务，帮助全球客户和合作伙伴取得成功。华为技术有限公司，创建于1987年，是一家生产销售通信设备的通信科技公司，产品主要涉及通信网络中的交换网络、传输网络、无线及有线固定接入网络和数据通信网络及无线终端产品，为世界各地通信运营商及专业网络拥有者提供硬件设备、软件、服务和解决方案。华为的产品和解决方案已经应用于全球170多个国家，服务全球1/3的人口，同时，华为在智能手机芯片领域已经达到当前业界领先水平，所生产的“海思麒麟920”芯片实现了高端智能手机芯片国产化。1.2计算机硬件结构——冯•诺依曼结构保存数据和程序进行算术和逻辑运算控制运算器和存储器将数据送入存储器接受存储器中的数据运算器存储器控制器输入设备输出设备

冯•诺依曼结构计算机，由存储、运算、控制、输入和输出五个部分组成。微机硬件结构

微型计算机也称为微机、电脑、个人计算机、PC机，准确的称谓应该是微型计算机系统，是在微型计算机硬件系统上增加外部设备和软件构成的实体。微机实体一般由五部分构成：CPU、内存、主板、硬盘、输入输出设备。硬盘等CPU（运算器、控制器）

输入输出设备内存主板实现运算和控制功能实现输入输出功能实现存储功能实现存储功能数据传输通道微机性能参数

微机应用环境复杂，性能需求各异，其性能一般用运算能力和存储能力衡量：主频：CPU指标之一，是指微机CPU的时钟频率，通常主频越高，CPU的运算速度就越快。内核数量：CPU指标之一，所谓内核，可以看作一个单独的CPU，多内核是指在一个CPU芯片中封装两个或以上的内核，通常内核越多，CPU性能越高。字长：CPU指标之一，是指在CPU同一时间中处理二进制数的位数，字长越长，微机的运算速度就越快。内存容量：内存指标之一，是指微机内存的容量，内存容量越大，所能存储的数据就越多，程序运行的速度就越快，系统运行也越流畅。外存容量：外存指标之一，一般指微机所安装的硬盘容量。Windows体验指数

“Windows体验指数”是Windows7中的系统工具，可用于衡量计算机的性能。游戏和图形密集型程序：运行游戏或图形密集型程序。内存、桌面图形、三维游戏图形以及CPU需要的子分数为3.0或更高。媒体中心体验：如果计算机用于高级多媒体体验，例如制作高清视频，则CPU、硬盘和桌面图形需要的子分数为3.0或更高。

各项分数用于衡量内存、CPU、硬盘、桌面图形、三维游戏图形的性能。办公工作：处理办公室常规工作，例如文字处理、电子表格、电子邮件等。CPU和内存需要2.0或更高。1.2.2主板

主板是微机最基本也是最重要的部件。

主板多为矩形电路板，上面焊接了各种组件，主要是芯片组和接口：芯片组：用于提供各种功能；接口：用于连接其它设备。

扩展槽显卡接口I/O接口CPU接口内存接口总线芯片组(北桥)硬盘接口总线芯片组(南桥)其它芯片芯片组——总线功能芯片组最主要的功能是提供总线功能，用于不同设备间的通信。按照信号类型，总线可以划分为：数据总线：传输数据信号地址总线：传输地址信号控制总线：传输控制信号现代计算机一般采用局部总线技术（多总线技术）技术，以解决各种设备交换数据速度不统一的问题。南桥芯片：用于连接低速设备（键盘、鼠标等）北桥芯片：用于连接高速设备（内存、显卡等）

北桥芯片同时负责与南桥芯片通信。北桥芯片和南桥芯片实际是总线控制芯片，完整的总线还包括信号传输线路。

芯片组——其它功能主板的各种功能均由相应的芯片实现

，无论那种主板，以下功能必须实现：基本输入输出功能（BIOS）；接口控制功能（I/O芯片）；主板还能够提供很多附加功能，常见的功能包括：网卡（有线和无线）声卡显卡蓝牙

芯片组是主板的核心组成部分，决定了主板的性能和功能，是整个计算机系统的基础，其稳定性对整个系统的稳定性起决定性的作用。主板接口和主板规格

主板生产厂商众多，为了保证兼容性和通用性，主板上各元器件的布局、尺寸大小、形状、电源规格等都需要遵循通用标准，称为主板结构，微机中常见结构有ATX、BTX、EATX等。

主板只能提供有限数量和有限类型的接口，部分老旧和不常用的接口可以使用转接口进行转接。

CPU、显卡和内存接口存在多种型号，这限制主板的可使用范围。一般情况下，CPU、显卡和内存接口无法转接。1.2.3CPU

CPU（CentralProcessingUnit，中央处理器）是计算机最核心的部件，主要功能是执行指令。微机的CPU是一种微处理器。微处理器大致可以分为三类：通用微处理器：高性能，用于运行通用软件，适用于微机；嵌入式微处理器：运行特定程序的处理器，适用于数码产品；微控制器：指令简单，性能较低，适用于自控设备。

通用微处理器主体部分包括三个部分：寄存器：存储指令和待处理的数据或中间数据运算器：使用寄存器中的数据进行算术或逻辑运算控制器：解析指令并按照指令指挥运算器和寄存器工作

CPU指令计算机工作的过程就是CPU按顺序执行指令的过程。指令：是指挥计算机工作的命令，单独的指令是非常简单的操作，例如加减乘除等。程序：由一系列排好顺序的指令组成。执行程序：依次执行程序中的指令的过程。指令一般由两部分组成：操作码和操作数，执行指令的过程就是按照操作码处理操作数的过程。程序的执行过程大致是：取指令→分析指令→执行指令→转下一条指令循环这个过程，直至程序结束。指令系统CPU能执行的所有指令的全体，叫做CPU的指令系统。

目前，指令系统有两个不同的发展方向：复杂指令系统(ComplexInstructionSetComputer，CISC)

复杂指令系统提供尽量多的指令以简化软件开发，指令结构复杂，CPU硬件结构复杂、功能强、功耗大。精简指令系统(ReducedInstructionSetComputer，RISC)精简指令系统使用只包含常用指令的简化指令系统，指令结构简单，同时，CPU硬件结构简单、功耗低。但软件开发时间较长，程序源代码也较长。

CPU的指令系统由其电路设计决定，很显然，支持的指令越多，电路就越复杂。两种指令系统的优劣对比

不同类型的CPU，指令系统各不相同，软件不通用。同一企业生产的CPU，一般都会保持向后兼容，保证旧程序能够在新CPU上继续运行。精简指令系统复杂指令系统单条指令执行速度效率高效率低指令数量少多复杂功能执行效率需要执行较多指令执行较少指令性能较弱较强通用性较差较好使用范围专用设备、智能手机、智能家电等功能单一的设备通用计算机CPU性能参数

计算机的性能很大程度上取决于CPU的性能，CPU的性能参数很多，主要包括：外频：是CPU与主板的同步频率，外频越高，则系统整体的吞吐量就越大。倍频系数：CPU主频与外频之间的相对比例关系。主频：CPU的主频=外频×倍频系数。总线频率：表示CPU和总线的数据传输速度。1000MHz的64位总线频率每秒钟CPU可接受的数据传输量是1000MHz×64bit÷8bit/Byte=8000MB/s；缓存（Cache）：CPU内部的高速存储器。制作工艺：CPU中电路与电路之间的距离，一般用nm（纳米）表示，目前CPU的制造工艺已经达到16nm。CPU的性能参数还包括指令集、多线程支持等。CPU是微机的核心部件，是计算机系统整体性能的关键部件，其技术要求可以概括为高性能小体积多功能低耗能1.2.4内存

内存也被称为内存储器、主存，是与CPU直接通信的部件，作用是存放需要CPU运算数据和程序，数据和程序来自外存储器或输入设备。

内存有两种类型：动态随机存储器（RandomAccessMemory，RAM）只读存储器（ReadOnlyMemory，ROM

）

在微机中，除了主内存之外，还包括如下几种内存：CMOS：类型为RAM，用于保存计算机基本信息。缓存（cache）：类型为RAM，CPU和主存之间的高速内存。BIOS：类型为ROM，主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制。

内存金字塔结构微机内存设备中，速度越快的存储设备，造价就越高。为了在性能和造价之间取得平衡，微机内存体系设计为金字塔结构。寄存器参与CPU运算缓存（cache）中存储内存中可能会用到的内容内存用于存储等待运行的程序。

内存的速度和容量对系统性能影响极大。内存速度过慢，则CPU会处于“等待”状态；内存过小，则需要反复读写硬盘，造成CPU更长时间的等待。

内存指标：内存主频：内存主频是内存能够稳定工作的最高频率，是CPU和内存进行数据交换的的理论速度，实际的频率受主板和CPU制约。存储容量：是内存最重要的指标，内存容量受主板规格和操作系统限制。主板规格限定了内存插槽数量和最大内存容量；内存由操作系统管理和使用，32位操作系统只能管理4G的内存空间，实际系统中超出的部分无法被使用；64位操作系统能够管理224T（264G）的内存空间。内存条目前还在使用内存条主要有以下几种类型：SDRAM、DDR、DDR2、DDR3、DDR4。(DDR的含义DualDataRate，完整的名称是DDRSDRAM)DDR3和DDR4是目前的主流产品。不同类型的内存条接口规范不同，无法混用；笔记本与台式机使用不同规格的内存条，无法混用。台式机内存条笔记本内存条微机中，内存一般指内存条提供RAM存储空间。1.2.5外存储器

外存储器中的内容断电后信息不丢失，一般容量很大。

外存储器与只读存储器不同，后者固定在主板上，内容不可改变且容量很小。

微机中常见的外存储器有：硬盘U盘光盘硬盘

硬盘主要有三种类型：机械硬盘、固态硬盘和混合硬盘。

机械硬盘由盘片组成，在盘片上以一定间距画出同心圆状磁道，并由外向内编号（最外道编号为0），每条磁道上划分出扇区，扇区是硬盘分配存储空间的最小单位。

机械硬盘工作过程中受震动或突然断电会导致磁头与盘面摩擦，从而使存储内容受损。机械硬盘的读写速度较慢，但容量很大。固态硬盘

固态硬盘的接口、功能、外形、尺寸和使用方法与机械硬盘相同。

固态硬盘读写速度快、防震抗摔、噪音低，但寿命相对较短。

固态硬盘用电子芯片制成的硬盘，一般使用Flash芯片或DRAM芯片作为存储材料。混合硬盘

混合硬盘是把机械硬盘和固态硬盘集成到一起的一种硬盘，其中的固态硬盘容量很小，一般仅为32G或64G，在休眠系统恢复时，能比较明显的提高系统响应速度，其它时间则影响不大。硬盘性能指标容量：是指硬盘的总容量，以GB或TB为单位。

目前的硬盘厂商一般使用1GB=1000MB的方式标称硬盘，而非操作系统定义的1GB=1024MB方式，所以会出现硬盘上的标称值大于系统显示值的情况。读写速率：又称传输速率，是指硬盘读写数据的速度。分为外部传输率和内部传输率。

机械硬盘和固体硬盘外部传输率均与接口类型有关，内部传输率则差异很大。机械硬盘从接受读写命令开始到定位读写位置为止，需要花费时间等待磁头机械运动到指定位置（寻道时间+旋转等候时间），然后才能开始传输，硬盘转速对内部传输率影响极大；固态硬盘无机械装置，立刻就可以开始传输，组成固体硬盘的存储芯片和控制电路决定了硬盘的内部传输率。

硬盘常见接口：微机常用接口：IDE和SATA接口服务器和高档工作站常用接口：SCSI和SAS接口移动设备常用接口：USB或IEEE1394

硬盘有不同的外部尺寸，适用于不同类型的计算机：3.5英寸硬盘常用于各种台式机2.5英寸硬盘常用于笔记本和移动硬盘1.8英寸微型硬盘一般用于超薄笔记本电脑和移动硬盘。

磁盘阵列技术（RAID）

用多个磁盘组合成一个容量巨大的磁盘组，将数据切割成多个区段，存放在各个磁盘上。多个磁盘同时提供数据将产生加成效果，从而提升整个磁盘系统读写速度；同时，相同的数据区段在不同的磁盘上拥有备份，提升了数据的安全性。U盘U盘全称USB闪存盘（USBFlashDisk），是一种使用USB接口的微型高容量移动存储产品。U盘具有小巧便携、容量大、价格低、可靠性高的优点。U盘的读写次数有限制，正常使用状况下可以读写十万次左右，但到了寿命后期写入会变慢。标准传输速度USB1.112Mb/sUSB2.0480Mb/sUSB3.05.0Gb/s

USB接口是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯，支持设备的即插即用和热插拔功能。

USB有多个版本标准，支持不同的传输速度，目前使用的标准包括：光盘类型 容量

常见类型

说明CD 650MB左右 CD-ROM只读型

CD-R可写一次型

CD-RW反复读写型 DVD 4.7GB～17GB DVD-ROM只读型

双面双层技术

DVD-R可写一次型

DVD-RW反复读写型 BD 25GB～400GB BD-ROM只读型

多层技术，最多16层 BD-R可写一次型

BD-RW反复读写型

光盘是利用激光进行读、写的外存储器，具有价格低、容量大、易保存等优点。根据光盘结构，可分为CD、DVD、BD光盘等类型。以下为各种光盘（120mm）的容量：

读写光盘需要使用光盘驱动器（光驱），光驱同样区分为CD、DVD、BD等类型，并有普通光驱和刻录机的区别。1.2.6输入输出设备

输入输出设备，简称I/O设备，属于计算机的外部设备，主要用于计算机与人之间交换信息。输入设备是向计算机输入数据的设备，主要用于把人类可读的信息（文字，声音，图像等）转换为计算机可以处理、存储和传输的二进制形式；输出设备是从计算机输出信息的设备，主要用于把计算机内的二进制数据转换为人类可读的文字，声音，图像等。输入设备

常见输入设备有键盘、鼠标、数字麦克风、数字摄像头、扫描仪、手写板、条形码阅读器等。键盘

键盘是最常用的输入设备，用于输入字符和命令，是计算机必不可少的部件之一。

台式机一般使用标准键盘，也称全尺寸键盘，常见的有101键、104键和108键键盘，笔记本键盘一般以80键盘为主。

键盘常见的接口有USB、PS/2和RS232串口，目前以USB接口为主。

作为最常使用的设备，一般要求键盘具有良好的使用感觉（触感、噪音控制等），常见的键盘技术包括：人体工程学技术，无线技术、多媒体支持技术、防水、背光等技术，这些技术一般可以混合使用，例如无线多媒体键盘。键盘人体工程学技术：是从21世纪初开始流行的一种键盘技术，能够使用户以自然的姿势敲击键盘，不必有意识的夹紧双臂，可以防止并有效减轻腕部肌肉的劳损。

无线技术：是指键盘与电脑间通过红外线或无线电波交互数据的技术，目前最常用的是蓝牙（Bluetooth）技术，无线能够免除电缆相互缠绕的麻烦。多媒体支持技术：是指增加了多媒体功能键和上网键的键盘，在操作系统支持下，可快速执行播放/暂停、音量调节、浏览互联网、电子邮件等操作。鼠标

鼠标的标准名称是鼠标器，用于控制光标位置，鼠标中有侦测部件，用来侦测用户移动光标的倾向，多数鼠标是侦测自身的移动方向和距离。

鼠标与主板的接口主要有USB、PS/2和RS232串口，目前以USB接口为主，其它两种接口已逐渐被淘汰。

鼠标的按键数量并无规定，普通鼠标以3键（左键、右键、滚轮或中键）和2键为主。部分鼠标有多个按键，称为多键鼠标，用于满足办公、游戏等的特定需求，增加了office、web键、自定义功能键等。鼠标技术无线鼠标：是指鼠标与电脑间通过红外线或无线电波交互数据的鼠标，随着人们对舒适性要求的提高，无线鼠标日益普及。光电鼠标：使用光电技术的鼠标。人体工程学鼠标：采用人体工学设计方案的鼠标。轨迹球鼠标：使用轨迹球定位光标。适用于图形设计，有定位精确，不易晃动的优点，但光标移动缓慢。3D鼠标：适用于3D应用程序（3DMAX等）的鼠标，可在六个方向上移动。空中鼠标：将陀螺仪与鼠标结合起来，摆脱了鼠标对桌面的依赖，可在空中移动的鼠标，适用于演讲、授课等场合。触摸板：适用于笔记本电脑，通过侦测用户手指滑动来定位光标的设备。光标操纵杆：又称指点杆，一个能够感受压力的小触杆。在ThinkPad系列笔记本电脑中广泛使用，因其外形酷似一个红色帽子而得名“小红帽”；戴尔、惠普部分笔记本电脑上也使用该设备。其它输入设备数字麦克风：是将声音信号转换为数字信号的设备。数字摄像头：是将图像视频信号转换为数字信号的设备。扫描仪：是用光电技术，以扫描方式将图形或图像信息转换为数字信号的设备。主要应用在办公领域，常见有三种类型：滚筒式、平板式和笔式（又称扫描笔或微型扫描仪）。手写板：用于将手写的文字、符号、图形等输入计算机，一般具备一定的光标定位能力。条形码阅读器：用于读取条形码所包含的信息的一种设备，广泛应用于商品流通、图书管理、邮政管理、银行系统等许多领域。输出设备——显示器

显示器也称监视器，是计算机最重要、最常见的输出设备。显示器发展至今，从单色到彩色、从模糊到清晰、从小到大，历经了多次变化。按照显示原理，显示器主要有四类：阴极射线管显示器（CRT）：色彩还原逼真，反应速度快，但体积大、质量大、功耗大。液晶显示器（LCD）：体积小、重量轻、功耗小。LED显示器：通过控制半导体发光二极管产生图像的显示器，一般用于低精度仪表显示或户外大屏幕。等离子显示器：利用离子气体与荧光体发生反应产生彩色影像。等离子显示器最小尺寸42寸，较少作为微机显示器。液晶显示器主要性能指标像素：显示器上的图像是由屏幕上独立的“亮点”构成的，这种独立的亮点称为像素。点距：两个像素之间的距离称为点距，常用每英寸像素数（PixelsPerInch）衡量清晰度。尺寸：显示屏的对角线长度值，以英寸为单位。分辨率：显示屏像素的数量，通常用水平像素数×垂直像素数表示。按照水平和垂直像素数的比值，显示器又分为方屏（4：3）和宽屏（16：9或16：10）两类。响应速度：像素点对信号反应的速度，以毫秒为单位。亮度和对比度：亮度指画面的明亮程度，对比度指画面黑与白的比值。显卡

显卡又被称为显示接口卡、显示适配器或显示加速卡，是计算机基本配件之一，作用是将计算机内的数字信号转换为图像信号。

目前的显卡都具有独立的处理器，用于处理图像，称之为GPU（GraphicProcessingUnit）。

显卡有三种类型：核芯显卡：集成在CPU中的显卡集成显卡：集成在主板上的显卡独立显卡：将GPU、显存及其相关电路做在独立的板卡上，性能较强但功耗大显示器接口VGA：模拟信号接口，也是目前最通用的接口。DVI：全称为DigitalVisualInterface，分为DVI-D和DVI-I。DVI-D接口只能接收数字信号，不兼容模拟信号；DVI-I接口，可同时兼容模拟和数字信号。HDMI：全称为“HighDefinitionMultimedia”，是一个数字信号接口，能传输图像和音频信号。DP：全称为“DisplayPort”，与HDMI接口很类似，但传输速度更快。DVI-D接口DVI-I接口HDMI接口DP接口VGA接口打印机打印机是计算机的输出设备，用于将计算机内的文字或图形打印到纸上。衡量打印机性能的指标有三项：打印分辨率打印速度噪声。

常见的打印机有四种：针式打印机喷墨式打印机激光打印机三维立体打印机三维打印机其它设备

计算机硬件还包括电源、声卡、网卡、触摸屏等。电源：将220V交流转换为电脑中使用的5V，12V，3.3V直流电，供其它设备使用。声卡：将数字声音信号转换成模拟声音信号送到音响设备上发出声音。网卡：连接到Internet的重要设备。触摸屏：输入和输出一体，操作简单、方便、自然。目前触摸屏在个人微机上使用较少，主要用于手机、平板等便携设备。1.3计算机软件系统

计算机软件（Software，也称软件）是指计算机程序及其有关文档。计算机程序是指为了得到某种结果而可以由计算机等具有信息处理能力的装置执行的代码化指令序列，或者可以被自动转换成代码化指令序列的符号化指令序列，或者符号化语句序列。文档是指用来描述程序的内容、组成、设计、功能规格、开发情况、测试结果及使用方法的文字资料和图表等，如程序设计说明书、流程图、用户手册等。1.3.1软件分类

计算机软件是一种知识产品，与硬件相比，软件没有物理形态，只能通过实际运行才能了解其功能、特性和质量。软件很容易被复制，不存在老化磨损等情况。

软件产品一般都有缺陷，需要维护更新。软件对运行环境有一定的要求，软件更换运行环境的能力称为可移植性。

计算机软件分为应用软件和系统软件两大类。应用软件是用于解决实际需求；系统软件用于管理硬件和应用软件，并为应用软件提供支持环境。系统软件

系统软件的基本作用是协助用户使用计算机。用户只需要按照约定的方式与软件进行交互，就能操作计算机。系统软件需要具有如下功能：管理计算机系统中的软件和硬件；调度、监控和维护计算机系统；为软件开发、运行提供支持环境；提供操作界面和必要的辅助功能。

系统软件包括操作系统、语言处理系统、数据库管理系统和辅助处理程序。1）操作系统

操作系统的作用是管理计算机硬件与软件资源，一般直接运行在“裸机”上，是最基本的系统软件，其它软件在操作系统的支持下才能运行。

操作系统的基本功能包括：操作系统为用户提供友善的人机界面操作系统通过硬件驱动程序操纵计算机系统中的硬件。操作系统为其它软件提供服务。用户通过操作系统补丁维护和升级操作系统。2）语言处理系统

计算机语言分为：机器语言汇编语言高级语言

语言处理系统的作用是将汇编语言和高级语言转换为机器语言，转换的方法包括编译、汇编和解释。编译：高级语言转换为汇编语言或机器语言汇编：汇编语言转换为机器语言称解释：将高级语言逐条编译运行称

机器语言和汇编语言又被称为低级语言，低级语言的运行效率较高，但编写繁琐且只能在指定CPU上运行。3）数据库管理系统

数据库是一个数据容器，用于容纳“格式化”的数据。格式化是指数据需要按照一定的方式组织起来——数据模型。常见的数据库模型有：层次结构模型网状结构模型关系结构模型

数据库管理系统(DatabaseManagementSystem，DBMS)是一种操纵和管理数据库的软件。数据库管理系统按照地理位置可以分成单机数据库系统和网络数据库系统，前者用于管理本机的数据库，后者能够管理分散在网络上的数据库。常见数据库管理系统包括：ACCESS、ORACLE等。4）辅助处理程序辅助处理程序没有固定的用途，常见的如Windows中工具程序、第三方工具软件（如360卫士）、中间件。辅助处理程序与应用软件之间没有清晰的界线，一般按照是否服务于系统大致加以区分。

“中间件”主要应用于分布式应用程序中，其作用是管理本地计算机资源、申请网络资源和协调网络通讯，使运行在一台或多台机器上的多个软件通过网络进行互连和交互。

随着计算机网络的发展，分布式应用程序进入高速发展状态，中间件发展极快，在世界范围内呈现出迅猛发展的势头，已经形成一个巨大的产业。应用软件

应用软件指用于解决特定问题或者有特定用途的软件。种类繁多，按照应用对象的不同，可以分为通用软件和专用软件。通用软件：是为解决某一类问题而开发的，这类问题具有普遍性。如图像处理软件Photoshop、办公软件Office等。专用软件：针对特殊用户设计的软件，如制造业使用的控制系统软件。

软件是一种知识产品，受法律保护，使用软件需要获得授权许可，按照授权状况，软件有如下几种情况：商品软件：此类授权付费获得，通常不允许用户随意的复制、研究、修改或散布该软件。违反此类授权通常会有法律责任。传统的商业软件公司会采用此类授权，例如微软的Windows7和Office2010。应用软件自由软件：此类授权免费获得，但会有其它的限制，赋予用户复制、研究、修改和散布该软件的权利，并提供源码给用户自由使用，例如Linux。共享软件：此类授权的有条件免费，免费版一般有功能或使用时间的限制。不设限制的完整软件为商品软件，用户可以从各种渠道免费得到免费版本，也可以自由传播免费版。免费软件：此类授权免费，作者一般不提供源码，也无法修改。部分软件对于免费范围有限制，例如WPSOFFICE，只对个人用户免费。公共软件：原作者已放弃权利，或著作权过期，或作者未知。

几乎所有软件都有缺陷存在，称为bug，安装版权软件时，应当仔细阅读软件厂商的最终用户许可协议（EULA），了解软件相关约定，确定是否能接受其中的条款。1.3.2操作系统

操作系统简化了计算机系统的操作步骤，是对硬件功能的第一次扩充，其基本概念包括：用户应用程序进程和线程服务优先级。操作系统的作用人机交互界面为软件运行和开发提供一个高效环境管理和分配资源有效的安全机制。操作系统居于计算机系统核心的位置，主要功能是：操作系统的组成

操作系统是硬件和应用软件之间的桥梁，通常由四个组成部分：内核：操作系统的核心，负责管理和调度系统资源。驱动程序：是计算机和硬件设备通信的特殊程序，操作系统通过这个程序，控制硬件设备，假如某设备的驱动程序未能正确安装，该设备便不能正常工作。接口库：系统资源被包装成特殊的程序或服务，供其它程序调用。外围：除以上三类以外的部分，通常用于提供特定服务。如系统时间更新等需要周期性执行或等待的事件。

以上四个组成部分适用于大多数操作系统，尤其是现代操作系统，但并不是所有的操作系统都严格包括这四大部分，早期的操作系统有很多例外，并不严格。操作系统的发展

最早期的计算机并没有操作系统，那时的计算机的性能不足，无法运行操作系统。随着计算机性能的提升，20世纪50年代开始出现操作系统。人工操作阶段（20世纪40年代开始）批处理操作系统阶段（20世纪50年代开始）分时操作系统和实时操作系统（20世纪70年代开始）现代操作系统（20世纪80年代开始）

现代操作系统的特征是网络化，分为网络操作系统和分布式操作系统两种：网络操作系统是在普通操作系统基础上增加网络功能；分布式操作系统是以网络为核心，将网络上的多台计算机虚拟成一台计算机。操作系统的分类

操作系统分类标准很多，常用如下：按照操作系统的应用领域：分为桌面操作系统、服务器操作系统、嵌入式操作系统；按照所支持用户数：分为单用户操作系统、多用户操作系统；按照源码开放程度：分为开源操作系统和闭源操作系统；按照硬件结构：分为网络操作系统、多媒体操作系统、和分布式操作系统等；按照响应限制：分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统；按照计算机寻址宽度：分为8位、16位、32位、64位、128位的操作系统；按照操作系统复杂程度：分为智能卡操作系统、实时操作系统、传感器节点操作系统、嵌入式操作系统、个人计算机操作系统、多处理器操作系统、网络操作系统和大型机操作系统。

目前最常见的分类方式是：单用户操作系统、批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统。这个分类方式来自于操作系统的历史发展顺序，比较清晰的反映了操作系统的使用场合与特征。典型操作系统UNIX：UNIX是一个强大的多用户、多任务分时操作系统，具有易移植，易伸缩的特征，可以在目前几乎所有的计算机上运行，无论是微机还是超级计算机。Linux：Linux是1991年推出的一个多用户、多任务的操作系统。Linux是一个源码公开的操作系统，主要用作个人计算机或服务器操作系统。Android（安卓）：是以Linux为基础的源码公开操作系统，主要使用于移动设备。MacOS和IOS：MacOS和IOS是由苹果公司开发的操作系统，前者用于苹果电脑之上，后者用于苹果智能手机。Windows系列：Windows系列操作系统是由微软公司开发的操作系统，是目前世界上使用最广泛的操作系统。有很多版本，适用于服务器、智能手机和个人电脑等，目前最新版本为Windows10。1.3.3应用软件

应用软件数量繁多，常见的有以下四类：办公室软件：

指用于满足文字处理、表格制作、幻灯片制作、简单数据库的应用等需求的软件，代表软件有Office，WPS等。互联网软件

在计算机网络环境中，用于支持数据通信和各种网络活动的软件，代表软件有QQ、网页浏览器等。多媒体软件

用于将文、图、声、像等信息组合表现的软件，代表软件有Windows媒体播放器、各种计算机游戏等。分析软件

用于数字统计、计算、分析等，代表软件有社会科学统计软件包（SPSS）、MATLAB、Excel等。1.3.4计算机应用

计算机发展至今，其应用领域已渗透到了各行各业，正在改变着传统的工作、学习和生活方式。目前，计算机主要的应用领域如下：科学计算信息处理计算机辅助技术（CAD、CAM、CIMS、CAI）过程控制人工智能网络通信1.4计算机分类

1.4.2发展方向

从人们对计算机的需求和计算机技术本身的特点看，计算机技术的发展趋势表现为：巨型化：速度更快、容量更大、功能更完善、可靠性更高。微型化：计算机在功能变强的同时，体积更小，更便携，同时

价格更低廉。智能化：是指用计算机模拟人类的智力活动，从而具备理解自

然语言、声音、文字和图像的能力。网络化：是指通过网络连接不同计算机，实现计算机间资源共

享、信息交换、协同工作。未来的计算机目前的计算机还存在着两个不足，一是计算能力不足，二是“智力”不足。新一代计算机是使用新型元器件的计算机，目前可能性最大的有四种：量子计算机光子计算机生物计算机纳米计算机

智能方面，以模糊数学为基础，具有学习、思考、判断和对话能力的计算机。模糊计算机1.5计算机病毒及其防治

计算机病毒（ComputerVirus）指“编制者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者破坏数据，影响计算机使用并且能够自我复制的一组计算机指令或者程序代码”。

计算机病毒是计算机技术发展到一定阶段的必然产物,目前已知原因主要有如下几种：一些计算机爱好者出于好奇、兴趣、表现欲或其他心理因素，特意编制的一些具有病毒特征的计算机程序。如台湾陈盈豪编写CIH病毒。一些商业软件公司为了防止自己的软件被非法复制和使用，编写一些病毒程序附在正版软件上，如遇非法使用，则自动激活，如C-Brain。产生于编程人员在无聊时游戏，如最早的“磁芯大战”。为了研究或实验特别设计的程序，由于某种原因失去控制而扩散出来。由于政治、经济和军事等特殊目的而编制一些程序。病毒的特征寄生性：计算机病毒寄生在其它程序中，当宿主程序运行时，

病毒被激活运行。传染性：病毒把病毒代码寄生到其它程序中。隐蔽性：即使计算机病毒已经被激活，只要还没有到破坏阶段，

计算机系统看上去依然正常。潜伏性：病毒代码一般都很小，或者以隐藏文件方式存在，目

的是不让用户发现，从而继续传染和传播。破坏性：“破坏”泛指给用户带来的损失。

计算机病毒无法光明正大的传播和运行，一般需要将自身隐藏起来或伪装成其它程序。当病毒被激活后，开始持续影响计算机，直到最后的破坏阶段。在整个过程中，计算机病毒表现出如下特征：计算机病毒的分类

按照病毒的传染方式，可以分为如下五类：引导区型病毒文件型病毒宏病毒混合型病毒：指具有引导型病毒和文件型病毒寄生方式的计算机病毒。网络病毒：网络病毒是通过网络传播的病毒，常见的有蠕虫、木马、黑客程序。

除了以上五类病毒外，流氓软件同样臭名昭著（流氓软件不属于我国法律规定的计算机病毒范畴，但其行为比较类似）。流氓软件：有一定使用价值但同时具备一些电脑病毒和黑客程序特征的软件，表现为：强制安装、难以卸载、浏览器劫持、广告弹出等其他侵犯用户知情权、选择权的恶意行为。计算机病毒的危害计算机病毒主要的危害性有:破坏计算机存储数据，或者窃取用户隐私信息；利用被病毒控制的用户计算机进行非法行为；计算机病毒自我复制、传播会占用磁盘扇区。同时会抢占内存空间，影响计算机运行速度，影响正常的系统运行和软件使用、造成系统运行不稳定或瘫痪。干扰正常使用计算机，使用户无法正常输入或者使系统功能无法正常使用，包括：干扰屏幕正常显示、干扰键盘、干扰打印机等，破坏计算机硬件BIOS内容，导致硬件无法正常使用，甚至能使计算机无法开机。计算机病毒的征兆计算机系统运行速度明显减慢；经常无缘故地死机或重新启动；丢失文件或文件损坏；文件名称，扩展名，日期，属性被更改过文件无法正确读取、复制或打开；打开某网页后弹出大量对话框或网页；浏览器自动链接到一些陌生的网站；频繁出现不寻常的错误信息；出现异常对话框，要求用户输入密码；显示器屏幕出现花屏、奇怪的信息或图像；鼠标或键盘不受控制等；磁盘可利用的空间突然减少。计算机病毒的预防及时关注国家计算机病毒应急处理中心（）的公告。

有效管理计算机的账户和密码，尤其是Guest账户的情况；如果可以，禁用远程功能；不要随便浏览陌生的网站；对公用软件和共享软件要谨慎使用；从网上下载任何文件后，必须先扫描后使用；对重要的文件要做备份，以免遭到病毒侵害时不能立即恢复，造成不必要的损失。安装有效的防火墙和杀毒软件，并及时升级,以保证您的计算机受到持续地保护，同时定期查毒；及时更新系统补丁，针对系统漏洞的病毒是最难以预防的，尤其是在网络环境中；使用U盘时要先杀毒，以防U盘携带病毒传染计算机。不轻易打开陌生的电子邮件附件，更加不要随便回复陌生人的邮件。收到电子邮件时要先进行病毒扫描，不要随便打开不明电子邮件里携带的附件。历史上的超级病毒名称损失说明CIH约5亿美元1998年6月爆发于中国，是台湾大学生陈盈豪的所编写的。CIH的危险之处在于能够使硬盘和主板失效（攻击硬件的病毒）。梅利莎(Melissa)约5亿美元1999年3月26日，这个Word宏脚本病毒感染了全球15%~20%的商用计算机。爱虫(ILOVEYOU)超过100亿美元2000年5月3日，“爱虫”病毒首次在香港被发现。爱虫会在受到感染的机器上搜索用户的账号和密码，并发送给病毒作者。红色代码(CodeRed)约26亿美元2001年7月13日，“红色代码”是一种蠕虫病毒，通过网络进行传播。感染了近40万台服务器，多达百万台计算机受到感染。冲击波(Blaster)数百亿美元2003年8月11日被检测出来并迅速传播，两天之内就达到了攻击顶峰。它向计算机用户展示一个对话框，提示系统将关闭。霸王虫(Sobig.F)50～100亿美元2003年8月19日开始迅速传播，在最初的24小时之内，自身复制了超过百万次MyDoom约百亿美元2004年1月26日几个小时之间，MyDoom通过电子邮件在互联网上以史无前例的速度迅速传播，。震荡波(Sasser)5～10亿美元“震荡波”是德国一名高中生编写的，他在18岁生日那天释放了这个病毒。它使系统反复重启，无法正常使用。结束第二章多媒体技术基础2.1计算机中数的表示与存储2.2文本数字化2.3声音2.4图像数字化2.5数据压缩2.6多媒体应用和常用软件介绍2.1计算机中数的表示与存储二进制和比特几乎所有的数字式计算机都设计为二进制计算机。二进制使用“0”和“1”两个符号表示数字；书面和口头表示二进制数可以使用数学符号（负号、小数点等），但计算机中的数只使用“0”和“1”；一个二进制位包含的信息称为一个比特（bit），比特是状态值（0或1），两个值之间是没有大小概念，仅说明处于那种状态中。比特是数字设备处理、存储和传输信息的最小单位（用字母“b”表示）。

不同的设备使用不同的元器件表示比特，当设备与设备交换数据时，由接口负责翻译设备间的比特表示方式。信息、数据和数字化信息

计算机中的信息是指能够用计算机处理的内容或消息，必须以二进制方式表示。数字化

日常生活中，信息最常见的表现形式（载体）是文字、声音、图像等，这些表示形式必须转换为数字形式，才能够被计算机处理，这个转换过程就称为数字化。数字化就是用数字描述信息。通常将数字化后的信息称为数据。日常生活中，信息和数据经常被混为一谈，但在计算机科学中，信息一般是供人使用的，数据是供计算机使用的。数据由计算机处理后，翻译成为人能够使用的信息。数字化用数字描述信息的过程一般包含三个步骤：首先建立适当的数字模型；其次将非数字信息（文本，声音，图像等）按模型以数字方式量化或表示；最后将数字模型和数字描述引入计算机，统一进行处理。数字化一般使用专门的电子设备进行，如数码相机等。数字化产生的数据需要进行适当处理，包括：运算、存储、传输、编码、压缩、解码、还原等。数字化和数据处理技术合称为数字技术。数字技术和微电子技术是当代信息技术的两项核心基础技术。2.1.2二进制和转换——常用数制的表示设有R进制数序列，R被称为基数，所有允许的符号称为R进制的数码。

计算机中，常用进制数包括2、8、16和10，为了避免混淆，数字必须明确标识所使用的进制(十进制可以不做标识)。数制符号大小写均可，但对八进制，谨防与数字0混淆。常用数制的值对于R进制数序列称为的位权，或者第i位的位权称为R进制数序列的位权展开式。实际计算时，需要使用等值的十进制数替换。

位权展开式计算结果就是该数转换为十进制数的结果。若R大于10，则需要给出附加数码对应的十进制数，常用的进制数码对照表如下表所示。R进制转换十进制示例二进制数第i位的位权为2i，位权展开式如下例：八进制数第i位的位权为8i，位权展开式如下例：十六进制数第i位的位权为16i，位权展开式如下例：R进制数转换为十进制数R进制数转换为十进制数时，整数部分必定可以转换为有限位的十进制整数，但小数部分可能会出现有限小数被转换为无限小数的情况，例如三进制小数转换为十进制数小数时必定是无限小数。…D十进制转二进制

十进制转二进制时，整数和小数分开转换。整数部分采取“除2取余直到0”法进行转换；小数部分采取“乘2取整直到0”；越先取得的数越靠近小数点。二进制和八进制互相转换

二进制与八进制的互相转换非常简单，因为二进制与八进制存在特殊关系（23=8）所以二进制的三位相当于八进制的一位，类似于将十进制转换为千进制。从小数点开始，向左右将二进制数字每三个一组进行划分，若有不足，则补0。每组二进制数转换为八进制对应数码即可。按原顺序组合八进制数码，小数点保持原位。八进制数转二进制数只需要将八进制的每位转换成为二进制数的三位，按原顺序组合二进制位（去前后除多余的0）。二、八进制互转例2-2将二进制数1010111.01011转换为八进制数。

对二进制数分组补0（斜体部分），只能在小数点前最左端或小数点后最右端补0。001101021117..01021106例2-3将八进制数123.567转换为二进制数。

一个八进制数对应3个二进制数，转换后消去多余的0（斜体部分）。100120103011..510161107111二进制和十六进制互相转换

二进制的四位等价于十六进制的一位，类似于将十进制转换为万进制。从小数点开始，向左右将二进制数字每四个一组进行划分，不足补0。每组二进制数转换为十六进制对应数码。按原顺序组合十六进制数码，小数点保持原位。十六进制数转二进制数只需要将十六进制的每位转换成为二进制数的四位，按原顺序组合二进制位（去前后除多余的0）。二、十六进制互转010151111F..01004例2-4将二进制数1011111.01转换为十六进制数。对二进制数分组补0（斜体部分）。1000191001A1010..A10109100140100例2-5将十六进制数19A.A94转换为二进制数。转换后消去多余的0（斜体部分）2.1.3计算机中整数的表示在二进制计算机中，数被转换为二进制形式，二进制的每个位使用实际的电子元器件比特表示。表示数的比特称为该数的存储空间。在存储数时，存储空间的大小会被固定——8、16、32、64等。数字二进制形式比特（电子元器件表示）由于比特只能描述0和1，负数和小数无法直接进入计算机。对此，还需要约定负数和小数的描述方式。无符号整数

无符号整数可以直接转换为二进制，一般使用8、16、32、64或更多个存储位。若数字较小，则置0多余的位（红色字体部分）；反之，则超出的部分被丢弃。例2-6：计算机中表示10二进制转换： 10D=1010B计算机8位存储：10D=0000

1010B计算机16位存储：10D=0000000000001010B例2-7：计算机中表示256二进制转换： 256D=100000000B计算机8位存储：256D=00000000B（从高位开始舍弃）计算机16位存储：256D=0000000100001010B（位数足够，不舍弃）这种超出表示范围的情况称之为溢出，溢出一般舍弃高位。位数范围80～28-1160～216-1320～232-1640～264-1有符号整数

计算机中一般使用符号位（分配空间的最高位）表示有符号整数，”0”表示为正数，”1”表示负数。

正数只需要转换为二进制即可，表示法是唯一的。负数有三种表示法，分别称为原码、反码和补码。“原码”仅仅依靠符号位区分正负数，例如：01100100B=+100D11100100B=-100D（原码）“反码”将正数按位取反表示负数，例如：01100100B=+100D10011011B=-100D（反码，符号不参与取反过程）“补码”将正数按位取反加1表示负数，例如：01100100B=+100D10011011B=-100D（反码）10011100B=-100D（补码）

目前的通用计算机都使用补码方式表示负数，原因有二：补码比其它两种码制多表示一个数字，例如，8个二进制位表示的有符号数，原码和反码均为-27+1～

27-1，但补码表示范围为-27～

27-1。补码可以统一计算机中的加减运算（只有加法运算），简化CPU电路设计。例如：的补码运算过程：1-1→1+（-1）→00000001B+11111111B00000001B+11111111B=00000000B=0浮点数计算机中，整数和纯小数又被称为定点数，定点的意思是小数点位置固定不变。浮点数是指带有小数部分的数，计算机表示为一个整数乘幂和一个纯小数之积，乘幂和纯小数都是定点数。例如：其中0.101101B称为尾数，是一个纯小数；11B称为阶码，是一个整数。尾数和阶码均为有符号整数。使用尾数和阶码表示浮点数的方法被称为“浮点表示法”，由美国电气与电子工程协会（IEEE）制定，目前，绝大多数的CPU均支持这个标准。2.1.5数据的单位

”位”(bit，b)是计算机中的最小单位，一位就是一个比特存储单位

字节（Byte，B）是存储信息的基本单位。一个字节，由8个位构成。计算机中的存储度量单位还有KB、MB、GB、TB等，这些单位都以

210递增。1B＝8b1KB=210B=1024B1MB=210KB=220B=1024×1024B1GB=210MB=230B=1024×1024×1024B1TB=210GB=240B=1024×1024×1024×1024B存储单位

在移动存储和数码设备领域，存储容量位虽然沿用KB、MB、GB、TB这些符号，但其递增方式是

103而非210

。各单位之间的关系如下：1B＝8b1KB=1000B1MB=1000KB=1000×1000B1GB=1000MB=1000×1000×1000B1TB=1000GB=1000×1000×1000×1000B所以，如果你购买一个16G的U盘，在计算机中只有大约14.9G的容量。处理单位和传输单位处理单位CPU一次运算能够同时处理的二进制位数称为计算机的字长。字长一般是字节长度的整数倍，8、16、32等。早期的微机字长一般是8位、16位或32位，目前的微机字长一般都是64位，一些大型机或巨型机甚至已经达到128位。传输单位在数字通信技术中，传输速率是以每秒多少比特衡量的，最小单位为b/s，一般写成bps，例如100bps，表示每秒传输100个比特。其他常用的传输单位包括Kbps、Mbps、Gbps等。1Kbps=1000bps1Mbps=1000Kbps=1000×1000bps1Gbps=1000Mbps=1000×1000×1000bps2.2文本数字化英文编码

所有非数值的内容进入计算机都必须数字化，文本的数字化模型被称为字符编码（字符集）。

字符编码的方法非常简单，将所有需要编码的字符排序，序号的大小并无实际意义，仅仅作为识别这些字符的依据。ASCII编码是目前英语的国际标准。ASCII编码使用7个二进制位对128个字符编码。编码字符分为3类：英文字母、标点符号等94个可打印字符（编码33～126）。回车、删除等33个控制字符（编码0～31和127）。空格字符（编码32），包括空格在内，共计34个非图形字符。说明：编码值大小是无意义的；码表中的0～9均为字符，不是数字。编码字符编码字符编码字符编码字符编码字符编码字符0NUL22SYN44,66B88X110n1SOH23TB45-67C89Y111o2STX24CAN46.68D90Z112p3ETX25EM47/69E91[113q4EOT26SUB48070F92\114r5ENQ27ESC49171G93]115s6ACK28FS50272H94^116t7BEL29GS51373I95—117u8BS30RS52474J96、118v9HT31US53575K97a119w10LF32(space)54676L98b120x11VT33！55777M99c121y12FF34”56878N100d122z13CR35#57979O101e123{14SO36$58:80P102f124|15SI37%59;81Q103g125}16DLE38&60<

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84T106j

19DC341)63?85U107k

20DC442*64@86V108l

21NAK43+65A87W109m

文本处理和存储计算机处理文本，实际是处理文本的编码，将文本编码转换为二进制，用0补足8位，就是文本在计算机中的内容。例如，字符“0”的编码为48，二进制形式为110000，补足8位后就是“0”在计算机内部的00110000。文本文件中存储的也是文本的编码。例如，有一个文本文件，其内容为“1a3b5”，则文件在计算机内实际存储内容为：2.2.2汉字编码1980年,中国国家标准总局发布《信息交换用汉字编码字符集-基本集》，标准号为GB2312-1980，简称国标码。GB2312包含:一级汉字3755个二级汉字3008个682个全角的非汉字字符GB2312的编码方式是：首先构造一个94行94列的表格，每一行称为一个“区”，每一列称为一个“位”然后将所有字符填写到表格中所有的字符都可以用区号、位号表示，称为字符的区位码。GB2310符号分布表区类型区类型01区中文标点、数学符号以及一些特殊字符08区中文拼音字母表02区各种各样的数学序号09区制表符号03区全角西文字符10－15区无字符04区日文平假名16－55区一级汉字（以拼音字母排序）05区日文片假名56－87区二级汉字（以部首笔画排序）06区希腊字母表88－94区无字符07区俄文字母表

区位码、国标码和机内码十六进制处理过程：区号进制转换：16D=10H位号进制转换：01D=01H区号处理：10H+20H=30H位号处理：01H+20H=21H国标码：3021H区位码转换国标码区位码是一个4位十进制数字（前两位为区号，后两位为行号），区号和位号换为十六进制后加上20H，就获得国标码，或者先加32后转换为十六进制。十进制处理过程：区号处理：16+32=48位号处理：1+32=33区号进制转换：48D=30H位号进制转换：33D=21H国标码：3021H汉字“啊”位于第16行第1列，区位码为1601，转换过程如下：国标码转换机内码国标码加8080H转换为机内码。汉字“啊”在计算机内表示为B0A1H（3021H+8080H=B0A1H）。说明：国标码与ASCII码有冲突，所以需要转换为机内码机内码的用途机内码是汉字在计算机的实际编码。例如，有一个文本文件，其内容为“是机内码啊”，则计算机中实际的内容如图所示。

汉字信息以机内码方式进入计算机，每个汉字需要2个字节的存储空间，这两个字节的最高位必定是1，而存储ASCII码的字节最高位必定是0，从而避免了两者之间的冲突。GB2312中包含英文字符（区位码第3区）的编码，英文字符若以ASCII编码，需要一个字节，若以GB2312编码，则需要2个字节，前者被称为半角英文符号，而后者被称为全角英文符号。除了英文字母外，那些两种语言都支持的标点符号存在半角全角的区别。汉字输入

汉字输入方法主要有：键盘输入：目前使用最广泛的汉字输入法，操作系统一般提供了多种中文输入法软件，当需要输入中文时，必须使用一种输入法，常见的汉字输入法有区位码输入法、拼音输入法、五笔字型输入法等。语音输入：由计算机识别用户的讲话声音，进行汉字输入的方法。语音输入需要数字麦克风支持。手写输入：将字直接写在触摸屏或类似设备上，由软件进行识别的方法。印刷体汉字识别输入（OCR）：指用电子设备（如扫描仪或数码相机等）检查纸上的字符，然后用软件识别的方法。任何输入方式都只是汉字输入的手段，计算机内部只有机内