第二章 计算机信息系统

第二章计算机信息系统

第一节计算机信息系统的概念及其发展

一、系统和计算机信息系统

（-）系统的含义及特征

1、系统的含义

系统是由处于一定的环境中相互联系和相互制约的若干要素为达到整体目

的结合而成的。系统按其组成可分为自然系统、人造系统和复合系统三大类。血

液循环系统，天休系统，生态系统等属于自然系统，这些系统是自然形成的。所

谓人造系统，是指人类为了达到某种目的而对一系列的要素作出有规律的安排，

使之成为一个相关联的整体。例如，计算机信息系统、生产系统和运输系统等。

实际上，大多数系统属于自然系统和人造系统相结合的复合系统，而且许多系统

有人参加。例如，信息系统看起来是一个人造系统，但是它的建立、运行和发展

往往不以设计者的意志为转移，而有其内在规律，特别是与开发和使用信息系统

的人的行为有紧密的联系。了解自然系统的运行规律及人与自然系统的关系是建

立和发展信息系统的关键。

2、系统的特征

（1）整体性。一个系统至少要由两个或更多的可以相互区别的要素或子

系统组成，它是这些要素和子系统的集合。作为集合的整体系统的功能要比所有

子系统的功能的总和还大。

（2）目的性。人造系统都具有明确的目的性。所谓目的就是系统运行要

达到的预期目标，它表现为系统所要实现的各项功能。系统目的或功能决定着系

统各要素的组成和结构。

（3）相关性。系统内的各要素既相互作用，又相互联系。这里所说的联

系包括结构联系、功能联系、因果联系等。这些联系决定了整个系统的运行机制,

分析这些联系是构筑一个系统的基础。

（4）环境适应性。系统在环境中运转，环境是一种更高层次的系统。系

统与其环境相互交流、相互影响，进行物质的、能量的或信息的交换。不能适应

环境变化的系统是没有生命力的。

（-）计算机信息系统的含义

计算机信息系统是一个人造系统，它由人、计算机硬件、计算机软件和数据

资源组成，目的是及时、正确地收集、加工、存储和提供信息，实现组织中各项

活动的管理、调节和控制。

组织中各项活动表现为物流、资金流、事务流和信息流的流动。“物流”是

实物的流动过程。物资的运输，产品从原材料采购、加工直至销售都是物流的表

现形式。“资金流”指的是伴随物流而发生的资金的流动过程，例如：原材料进

厂进行的验收、登记、开票、付款等流程；厂长径出决策时进行的调查研究、协

商、讨论等流程。“信息流”伴随以上各种流的流动而流动，它既是其他各种流

的表现和描述，又是用于掌握、指挥和控制其他流运行的软资源。在一个组织的

全部活动中存在着各种各样的信息流，而且不同的信息流用于控制不同的活动。

若几个信息流联系组织在一起，服务于同类的控制和管理的目的，就形成信息流

的网，称之为信息系统。一个组织的信息系统可以是企业的产、供、销、库存、

计划、管理、预测、控制的综合系统，也可以是机关的事务处理、战略规划、管

理决策、信息服务等等的综合系统。

信息系统包括信息处理系统和信息传输系统两个方面。信息处理系统对数

据进行处理，使它获得新的结构与形态或者产生新的数据。信息传输系统不改变

信息本身的内容，作用是把信息从一处传到另一处。由于信息的作用只有在广泛

交流中才能充分发挥出来，因此,通信技术的进步极大地促进了信息系统的发展。

广义的信息系统概念已经延伸到与通信系统相等同。这里的“通信”不仅指通讦I,

而且意味着人际交流和人际沟通，其中包括思想的沟通、价值观的沟通和文化的

沟通。

根据信息处理所用工具的不同，信息系统可分为手工信息系统和计算机信

息系统。手工信息系统是指以手工方式进行数据处理的系统，计算机信息系统是

以计算机为主要数据处理工具的信息系统。

二、计算机信息系统的类型

按照处理的对象，可把组织的计算机信息系统分为作业信息系统和管理信息

系统两大类：

（-）作业信息系统

作业信息系统的任务是处理组织的业务、控制生产过程和支持办公事务，

并更新有关的数据库。作业信息系统通常由以下三部分组成：

1、业务处理系统。'业务处理系统的目标是迅速、及时.、正确地处理大量信

息，提高管理工作的效率和水平。如产量统计、成本计算和库存记录等。

2、过程控制系统。主要指用计算机控制正在进行的生产过程。例如，炼油

厂通过敏感元件对生产数据进行监测，并予以实时调整。

3、办公自动化系统。这是以先进技术和自动化办公设备（如文字处理设备、

电子邮件、轻印刷系统等）支持人的部分办公业务活动。这种系统较少涉及管理

模型和管理方法。

（二）管理信息系统

管理信息系统宜对一个组织（单位、企业或部门）进行全面管理的人和计

算机相结合的系统，它综合运用计算机技术、信息技术、管理技术和决策技术，

与现代化的管理思想、方法和手段结合起来，辅助管理人员进行管理和决策。管

理信息系统不仅是一个技术系统，而且同时又是一个社会系统。

三、计算机信息系统的发展

计算机在管理中应用的发展与计算机技术、通迅技术和管理科学的发展紧

密相关。虽然，信息系统和信息处理在人类文明开始就已存在，但直到电子计算

机问世、信息技术的飞跃以及现代社会对信息需求的增长，才迅速发展起来。第

一台电子计算机创始于1946年，50多年来，信息系统经历了由单机到网络、由

低级到高级、由电子数据处理到管理信息系统、再到决策支持系统，由数据处理

到智能处理的过程。这个发展过程大致经历了以下几个阶段：

（一）甩子数据处理系统（ElectronicDataProcessingSystems,简称

EDPS）

电子数据处理系统的特点是数据处理的计算机化，目的是提高数据处理的

效率。从发展阶段来看，它可分为单项数据处理和综合数据处理两个阶段：

1、单项数据处理阶段（50年代中期到60年代中期）。这一阶段是电子数据

处理的初级阶段。主要是用计算机部分地代替手工劳动，进行一些简单的单项数

据处理工作，如工资计算、统计产量等。

2、综合数据处理阶段（60年代中期到70年代初期）。这一时期的计算机技

术有了很大的发展，出现了大容量直接存取的外存储器。此外一台计算机能够带

动若干终端，可以对多个过程的有关业务数据进行综合处理。这时各类信息报告

系统应运而生。

信息报告系统是管理信息系统的雏形，其特点是按事先规定要求提供各类状

态报告：

(1)生产状态报告：如IBM公司生产计算机时，由状态报告系统监视每一

个元件生产的进度，它大大加快了计划调度的速度，减少了库存；

(2)服务状态报告：如能反映库存数量的库存状态报告；

(3)研究状态报告：如美国的国家技术信息服务系统(NTIS)能提供技术

问题简介、有关研究人员和著作出版等情况。

(二)管理信息系统(ManagementInfornationSystems,简称MIS)

70年代初随着数据库技术、网络技术和科学管理方法的发展，计算机在

管理上的应用日益广泛，管理信息系统逐渐成熟起来。

管理信息系统最大的特点是高度集中，能将组织中的数据和信息集中起来,

进行快速处理，统一使用。有一个中心数据库和计算机网络系统是MIS的重要标

志。MIS的处理方式是在数据库和网络基础上的分布式处理。随着计算机网络和

通迅技术的发展，不仅能把组织内部的各级管理联结起来，而且能够克服地理界

限，把分散在不同地区的计算机网互联，形成跨地区的各种业务信息系统和管理

信息系统。

管理信息系统的另一特点是利用定量化的科学管理方法，通过预测、计划

优化、管理、调节和控制等手段来支持决策。

(三)决策支持系统(DecisionSupportSystems,简称DSS)

70年代国际上展开了MIS为什么失败的讨论。人们认为，早期MIS的失败

并非由于系统不能提供信息。实际上MIS能够提供大量报告，但经理很少去看，

大部分被丢进废纸堆，原因是这些信息并非经理决策所需。当时，美国的Michael

S.ScottMarton在《管理决策系统》一书中首次提出了“决策支持系统”的概

念。决策支持系统不同于传统的管理信息系统。早期的MIS主要为管理者提供预

定的报告，而DSS则是在人和计算机交互的过程中帮助决策者探索可能的方案，

为管理者提供决策所需的信息。

由于支持决策是MIS的一项重要内容，DSS无疑是MIS的重要组成部分；同

时，DSS以MTS管理的信息为基础，是MIS功能上的延伸。从这个意义上，可以

认为DSS是MIS发展的新阶段，而DSS是把数据库处理与经济管理数学模型的优

化计算结合起来，具有管理、辅助决策和预测功能的管理信息系统。

综上所述，EDPS.MIS和DSS各自代表了计算机信息系统发展过程中的某一

阶段，但至今它们仍各自不断地发展着，而且是相互交叉的关系。EDPS是面向

业务的信息系统，MIS是面向管理的信息系统，DSS则是面向决策的信息系统。

DSS在组织中可能是一个独立的系统，也可能作为MIS的一个高层子系统而存在。

管理信息系统是一个不断发展的概念。90年代以来，DSS与人工智能、计

算机网络技术等结合形成了智能决策支持系统(IntelligentDSS,简称IDSS)

和群体决策支持系统(GroupDSS,简称GDSS)。又如，EDPS、MIS和0A技术在

商贸中的应用已发展成为电子商贸系统(ElectronicBusinessProcessing

Systems,简称EBPS)。这种系统以通讯网络上的电子数据交换(Electronic

DataInterchange,简称EDI)标准为基础，实现了集订货、发货、运输、报关、

保险、商检和银行结算为一体的商贸业务，大大方便了商贸业务和进出口贸易。

此外还出现了不少新的概念，诸如经理信息系统、战略信息系统、计算机集成制

造系统和其他基于知识的信息系统等。

第二节计算机信息系统硬件

计算机信息系统硬件是指有形的物理设备，它是计算机信息系统实际物理

装置的总称，可以是电子的、电磁的、机电的或光学的元件/装置或者由它们所

组成的计算机部件。计算机信息系统硬件主要由中央处理器、存储器、输入/输

出设备等组成。

一、中央处理器

迄今为止，我们所使用的计算机都是基于“存储程序控制”的原理进行工

作的，即一个问题的解算方案（程序），连同它所处理的数据，均存储在存储器

中。工作时，“处理器”从存储器中取出程序中的一条条“指令”，按指令的要求,

对数据进行“运算”，直到把程序中的指令执行完毕为止。计算机中能够执行各

种指令、完成对数据进行处理的部件称之为“处理器”。

处理器主要由运算器和控制器两部分组成。运算器用来对数据进行各种算

术运算和逻辑运算，它也称为执行单元。控制器是指挥中心，它能解释指令的含

义、控制运算器及其他部件的工作、记录内部状态等。另外，为了暂存运算的中

间结果，处理器中还包含几十个甚至上百个“寄存器”用来临时存放数据。

大规模集成电路的出现，使得处理器的所有组成部分都能集成在一块半导体

芯片上,这样的处理器称之为“微处理器”（Microprocessor）。例如,intel公

司的Pentium>PentiumMMX、PentiumII、Pentiumlll

等都是目前广泛使用的微处理器。

一台计算机中可能包含多个微处理器，其中承担系统软件和应用软件运行任

务的处理器称之为“中央处理器"（CentralProcessingUnit,CPU）,它

是任何计算机中必备的核心部件。

每一种处理器都有一组专门设计的机器指令，不论哪一个程序在计算机系

统上运行，实际上最终都是在执行这些机器指令。不同的处理器，指令系统一般

是不相同的。

常用的PC机，其CPU仅由一个处理器组成。为了提高计算机的速度，

CPU也可以由2个、4个、8个、甚至儿百个、几千个处理器组成，这种具有

多个处理器同时执行程序的一种计算机系统称为多处理器系统。依靠多个处理器

同时并行地运行程序是实现高速计算的一个重要方向，称为“并行处理二

二、存储器

计算机系统的一个重要特性是具有较强的“记忆”能力，它能够把大量数据

（包括原始数据、中间结果与最终结果）和程序存储起来，具有这种功能的部件

就是“存储器”。

计算机的存储器分为两大类：内存储器（管称内存，乂称主存）和外存储

器（简称外存，又称辅存）两种。内存是存取速度快而容量相对较小的一类存储

器，外存则是存取速度慢而容量相对很大的一类存储器。

（一）内存

内存直接与CPU相连接，是计算机中的工作存储器，即当前正在运行的

程序与数据都必须存放在内存内。计算机工作时，所执行的指令及操作数都是从

内存中取出的，处理的结果则存入内存中。

计算机的内存由半导体器件（超大规模集成电路）构成。整个内存被划分

成许多个存储单元（每个单位具有相同的二进制位长度），区分各单元的方式是

以一个不同的编号来标识每一个单元，这个编号称为“地址”。CPU按地址去

访问存储单元，根据指定的地址，把信息存入某个特定存储单元或者从某个特定

的存储单元取出其中的信息（分别称为写入、读出）。需要注意的是，执行读出

操作后，原存储单元的内容并不改变，只有执行了写入操作，写入的信息才会取

代存储单元中原先的内容。

计算机内的数是以二进制表示的，每一个二进制位中是一个二进制数0或

10通常取8个二进制位作为一个单元，叫做字节（Byte）。字节是内存中

信息的基本编址单元，即一个存储单元存放一个字节。我们通常以KB、MB或

GB作为计数单位。

1KB=1024字节=1024B,1MB=1024KB,1GB=

1024MB。存储器容量是指包含字节的数目。内存容量的大小是衡量计算机

性能的指标之一。微机内存的容量有32MB、64MB、128MB等，为了

加快处理速度，存储器的读写操作往往是4个字号、8个字节甚至16个字节作

为一组（称为一个“字”或“双字”）同时读出和写入的。

内存中有一小部分用于永久存放特殊的专用数据，CPU对它们只取不存,

这一部分称为只读存储器，简称ROM（ReadOnlyMemory）,ROM中的数据

在切断机器电源后仍然保留，不会改变。内存中的其余部分可存可取，称为随机

存储器，简称RAM（RandomAccessMemory）,RAM中的数据在切断电源后

全部丢失。

（二）外存

存储在内存RAM中的信息，当计算机断电后，所有的信息就不复存在了，

为了保存所需要的信息，就必须借助于外存储器。外存储器用来存放大量暂不参

加运算的数据、指令以及中间结果。需要时，外存可成批地与内存交换信息。外

存主要采用磁表面存储器和光盘存储器等设备。磁表面存储器还可分为磁盘和磁

带两大类。磁盘又可分为硬盘和软盘两类。近年来，光盘已使用得越来越普遍，

只读方式的4.75英寸光盘称之为CD—ROM,因其成本低和使用方便，受

到用户的青睐。所有外存的存储介质都必须通过机电装置才能进行信息的存取操

作，这些机电装置称为“驱动器”。例如，软盘驱动器（软盘片插在其中读/写）、

硬盘驱动器、磁带驱动器和光盘驱动器（光盘片放在其中工作）等。

］、软盘

软盘是一种表面涂有磁性材料的塑料片，具有体积小、价格低、使用简单、

携带方便、可靠性高等优点。软盘片置于一张永久性的保护套中，在使用时把软

盘插入软盘驱动器中，驱动机构带动软盘片旋转，读出或写入数据。

软盘片表面上分为若干磁道，每个磁道又分为若干扇区。程序和数据就是

保存在这些扇区上。软盘上存储信息的能力（存储容量）是按字节计算的。一个

英文字母占一个字节，一个汉字占两个字节。一张软盘片上可存储的字节数可用

下式计算：

面数*每面磁道数*每磁道扇区数*每扇区字节数

软盘片上主要包括：

（1）读写槽。读写槽是提供软盘驱动器的读/写磁头读或写软盘上的信

息用的。5.25英寸软盘的读写槽是外露的，用户在使用过程中，要特别小心,

不要沾上灰尘，不要用手触摸，更不允许用刀刻划，否则要损坏磁道，使记录的

信息遭到破坏。

（2）写保护口。当软盘记录了信息后，为了使软盘片上的信息不被破坏

或不被修改，需加以保护。对于5.25英寸的软盘，可用不透光的胶纸（一般

每盒软盘片都有胶纸附在盒内）贴在写保护口上；对于3.5英寸的软盘，只要

将滑块拉开即可。这样信息就不能再写入软盘上。

（3）检索孔。5.25英寸的软盘片与永久性保护套的相对应的位置上

各有一个孔，当软盘旋转到该两孔重合时，一束光线通过该孔，该束光线被转变

为电信号，送到驱动器接口上，系统根据此信号来决定扇面的位置，因而此孔称

为检索孔，也称同步孔。

软盘按尺寸，通常分为5.25英寸和3.5英寸两种规格。5.25英

寸软盘的容量有360KB、720KB..1.2KB,3.5英寸软盘的容量

有720KB、1.44MBO

软盘在使用时应注意：

（1）新盘片必须首先经过格式化以后才能使用；

（2）不要触摸磁盘裸露部分的盘面；

（3）盘片插入驱动器时，应用手轻轻地拿住软盘片上贴标签的部分，按

照贴标签的面朝上，读写槽在前的要求，朝着驱动器门的方向徐徐插入，切勿反

插或倒插。

软盘在保存时应注意：

（1）盘片要置亍保存盒中，置于干燥处；

（2）盘片要水三放置，避免重压，不要折皴或弯曲，防划伤、擦伤；

（3）盘片要远离电话、录音设备等热源、磁源；

（4）对于存有重要信息的软盘片要定期检查，对生有霉斑的盘片要进行

清洗，甚至复制、替换，以保证信息不被丢失。

2、硬盘

硬盘是由硬盘驱动器和磁盘驱动器接口组成，整个盘体为防灰尘而密封的，

稳定耐用。其与主机的连接是通过将硬盘驱动器接口插入主机扩充槽内，并用硬

盘驱动器专用连线与硬盘驱动器接口卡连接而成。

硬盘通常从体积上分为3.25英、」与5.25英寸两种。

硬盘的速度越快，存储容量越大，可靠性越高，那么该硬盘的性能就越好。

这几项性能的好坏可以从下面几个参数来反映：

（1）记录密度。磁盘的记录密度以道密度和位密度来评定，也可以用两

者的乘积即面密度来评定。①道密度。磁盘片用来存储数据的许多同心圆称为磁

道。道密度是指沿盘片经向方向，在单位长度内所允许记录的磁道数目。它用每

英寸的磁道数来表示，记作TPI,也可以用每亳米的磁道数来表示，记作TP

M。②位密度。在盘片记录内区，沿磁道园周方向单位长度内所记录的数据位“0”

或“1”的个数称为位密度。一般位密度指最内圈磁道的位密度，它可用每英寸

位表示，记作BPI；也可用每毫米位表示，记作BPM。

（2）存储容量。指磁盘驱动器所能存储的数据字节总数，单位为千字节、

兆字节或千兆字节，记作KB、\48或68。通常将存储容量分为非格式化容量

和格式化容量两种指标。一般格式化容量是非格式化容量的80%。格式化容量

的计算方法可用下式表示：

格式化容量（MB）=字节数/扇区*扇区数/柱面大柱面数/面大磁头

数/1000000

（3）平均存取时间。存取时间是指磁头从起始位置到达目标磁道位置稳

定下来，并且从目标磁道上找到要读写的数据的扇区所需的全部时间。它包括找

道时间(磁头移动时间)和等待时间(所需存取的数据旋转到磁头下方所需的时

间)。平均找道时间为最大找道时间和最小找道时间之和的三分之一。平均等待

时间一般为盘片旋转一周所需时间的一半。平均存取时间等于平均找道时间与平

均等待时间之和。

(4)数据传输率。数据传输率是指磁盘驱动器与主机之间单位时间内交

换的二进制位数。数据传输率D是位密度与盘片内圈线速度的乘积，可表示为：

D=位密度(位/英寸)*线速度(转/秒*2JiR英寸/转)，其中R是

盘片记录区的内圈磁道半径。数据传输率用兆位/秒或兆字节/秒来表示，记作

MB/S。在FM或MFM制记录方式中，数据的最高记录频率等于数据传储率。

(5)柱面与磁头。一个硬盘类似由两个以上的软盘堆叠而成，而每片磁

盘表面具有300个以上的磁道。一个柱面就是在相同半径上的磁道的集合，其

中每一片磁盘有两面。最外面的柱面编号为零，而具有最大编号的柱面则在磁盘

的最里面。

硬盘驱动器中的磁头与软盘驱动器中的相同，只不过数目大一些而已，每

一个磁盘中的磁盘片需要两个磁头，如果磁头数目不是偶数，则说明有一面没有

使用。

(6)扇区。每道扇区数是衡量硬盘存储密度的一个重要指标，软盘的扇

区数有9、15、18、36等几种，而硬盘的最大扇区数有的可达到63个。

(7)写补偿。此参数是硬盘设置中经常要碰到的，它表明从哪一个柱面

开始增加写补偿电流的柱面数。由于扇区的尺寸大小随着柱面的增加而减少，磁

道的半径也逐渐缩小。然而每一个扇区还必须容纳512个字节的数据。为了提

高在较小的半径的数据写入的效率，早期硬盘生产商采用了在指定的某一磁道

(柱面)开始处，通过增加写电流的强度来解决这个问题。

目前新生产的硬盘逐步淘汰了这种方法，因此有些硬盘不需要写补偿，

可以将此项设置为65535即可。

(8)着陆区。一般指定一个内层柱面作为着陆区，它是指供硬盘磁头在

电源关闭之前停回原来的位置。着陆区不用来存储数据，因此可避免磁头在开、

关电源期间紧急降落时所造成数据的损坏。如果硬盘有1024个柱面(0——

1023),一般着陆区是最后一个柱面加1(1024)。

(9)间隔因子。间隔因子是指在读/写周期中按逻辑顺序读/写扇区之

间的物理号间隔数，即已操作扇区物理号与紧接将读/写扇区物理号之间的差

值。

3、光盘

光盘是集光、机、电于一体的信息存储新技术，它利用光学方式在记录介质

上进行信息的读/写，由于使用激光光源，所以又称激光存储器。

按光盘的读/写能力来区分，可以把光盘存储粉分为三大类。

(1)只读型的CD-ROM(CompactDisk-ReadOnlyMemory)存储

器。这类光盘存储器基本工作原理与激光唱机相似，价格便宜，使用方便，用户

只能读出光盘的内容，不允许把信息写入CD-ROM光盘片。

CD—R0M的进一步发展是DVD—R0M(DigitalVideo

Disk-ReadOnlyMemory),它的存储容量可达4.7GB,甚至更大，数据传

输率更高，并可兼容CD-ROM光盘片，具有很好的应用前景。

(2)可写一次可读多次的光盘存储器(WriteOnceReadMany,WOR

M)o这种光盘存储器允许用户将信息记录在光片上，一旦写入则不能修改和删

除，但可以多次读出使用。这种光盘存储器很有用。例如，可用于保存不允许随

意修改的重要档案、历史性资料和文献等。

（3）可读/写的光盘存储器。它与磁盘存储器有相似的特性，可多次写、

多次读，己记录的信息可以修改。目前，可读/写光盘存储器有多种，但价格还

稍高一些，影响了它的普及使用。

4、磁带

磁带存储器是使用历史相对比较长的一类辅助存储设备。在带状的塑料带

上涂上磁层以记录数字信息，工作原理十分类似于录音磁带。磁带上多条磁道可

以同时记录信息,，从而使磁头更快地一次读出多位二进制内容。与磁盘驱动器相

比，磁带是一种只能顺序地存取的介质。因此，要存取某一块指定信息时，先要

花很长时间去绕过磁带，找到它的位置。由于磁带驱动器的启停时间相对较长，

所以磁带存储器的存取速度和数据传输率要比磁盘低得多。目前，磁带主要用于

在系统中备份数据。例如，把计算机服务器中的内容归档在磁带上。

三、输入设备

输入设备是人机对话的桥梁，输入设备有键盘、鼠标器、光笔、扫描仪、

数字化仪等。

（一）键盘

键盘是计算机输入设备中最普遍又非常重要的部件，微机的键盘是一种分

离式的智能键盘，通过电缆与主机相连接，标准键盘由101个键盘组成，随着

Windows软件的推广，美国微软公司在Windows95推出前推出了

一种新型键盘，即104键增强型键盘，也叫Windows95键盘。从外观

上看，Windows95键盘比标准键盘的101键多出三个键，其中两个是

分别位于空格键两侧的ALT与CTRL键之间的Windows键，另一个是

夹在右边的Windows键和右边的CTRL键之间的App1icati

on（应用）键。这种键可以很方便地使用Windows95软件。

键盘上的所有按键大体上可以分为四类：

（1）数字键。键盘上有两套数字键，一套按英文打字机排列，另一套位

于键盘的右部（称为数字小键盘），在只输入十进制数字时，使用更为方便。

（2）英文字母键。共有26个英文字母键，可以通过shift键或大

小写锁定键（caps1ock）来切换大写字母或小写字母的输入。

（3）各类符号键。其中包括算术运算符号键、关系符号键、标点符号键

以及一些专用符号键。

（4）各种控制键。其中最重要的有：

①回车键，也称Return键或enter键，通常表示结束一个命令

或结束一行数据和文本。

②ESC键，是英文ESCAPE的缩写，通常表示退出，或回退到上一

次操作或上一个屏幕等。

③标有CTRL和ALT的两个键，通常应与其他键同时按下实现程序约

定的各类控制功能，故也称之为组合键。

④光标控制键。控制光标的上、下、左、右移动。

⑤键盘顶部一行中的键称为“功能键”，在不同软件中定义的功能不同。

每按一个功能键将会执行某个特定功能或者切换到某个状态，可节省大量的击键

时间，用于简化操作过程。

键盘的使用率高，而键盘相对比较脆弱，因此键盘的故障率较高，常出现

按键失灵的情况。这除了有的键盘质量不好以外，许多时候是平时保养或操作不

当引起的，只要我们平时稍加注意，很多故障是可以避免的。

（1）键盘长期工作以后，尽管有防尘保护，也会有大量灰尘通过键间的

缝隙掉入犍盘内，容易引起按键接触不良，电路短路等故障。因此在平时要保持

工作环境清洁，在不操作时，应该用防尘罩将键盘盖住，以减少灰尘的进入。当

键盘上的灰尘较多时，可以用软的湿布将灰尘拭净，保持键盘的干净。

（2）日常操作时，按键动作不要太猛。用力太大，不仅没有必要，而且

时间长了，会损坏键盘，造成按键失灵，弹簧失去弹性。

（二）鼠标器

鼠标器是控制显示屏上光标移动位置并向主机输入用户所选中的某个操作

命令或操作对象的一种常用的输入设备。鼠标器以一根电缆与计算机的一个串行

接口相连。

当前流行的鼠标器从原理上来看，大致分为三类：

（1）机械式鼠标器。这种鼠标器移动时依靠底部金属球与四个方向的电

位器相接触，由电位器的变化反映鼠标器在平面二移动的方向与距离，输入计算

机而控制屏幕上光标的移动。

（2）光电式鼠标器。这种鼠标器底部有两个平行放置的光源，通常在特

定的刻有栅格的铝制反射板上移动，光线经反射后由鼠标器接收作为距离与方向

的移动信号，输入计算机而控制屏幕光标的移动。

（3）光机式鼠标器。这种鼠标器介于上述两种原理之间，价格适中。

所有类型的鼠标器都有两个键（左、右键）或三个键（左、中、右键），

一旦屏幕光标（例如小箭头）定位到了所需的位置，通过按动左键（或右键），

通知计算机执行相应的命令或操作。

用户在使用鼠标器时应注意以下几个问题：

（1）串行口有两个，安装时要注意检查连接的是哪一个。接好后，一般

安装时默认的都是COM1口，如连在COM2口上，则应加以说明，如果鼠标

器连接不上，首先要检查连接口的问题。

（2）鼠标有三键与两键之分，两种鼠标工作方式有些不一样。为了两者

能相互兼容，多数的三键鼠标上都有向两键鼠标转换的拨动开关。在应用中，如

果发生不兼容的情况，可以将开关换个位置再试试。

（3）有时鼠标不能使用是软件不兼容造成的，可以更换其他的驱动程序

试试。

（4）当机械式鼠标中的小球沾染灰尘太多时，可能导致小球滚动不灵，

解决的方法是将小球底部的盖子按箭头（OPEN）所指示的方向旋转，取下后,

拿出小球，用棉花沾洒精进行清洗，清洗干净后擦干，并清洁盒内附着的灰尘，

重新装好。

（5）对按键失灵的情况，先用螺丝刀取下鼠标上的螺丝，拨开鼠标器的

外壳，找到按键处，调整相应的弹簧位置及弹性，并清除灰尘，装好后即可。

（三）扫描仪

扫描仪是一种输入图片和文字的外部设备，它能利用光学扫描原理从纸介

质上“读出”照片、文字或图形，然后把信息送入计算机进行分析、加工与史理。

例如，使用一个OCR（光学字符识别软件）把读入的一段文字的映象（图象）,

由软件识别分析后转化为文字的对应编码保存在计算机内使用。

扫描仪有黑白的（允许有不同的灰度级别，最高256级）和彩色的两类。

每英寸的点数（DPI）是扫描仪的精度指标，比如：600DPI粗糙一些，

2400DPI精度就高得多，扫描获得的图象将更为逼真与精确。

除了上面介绍的几种输入设备外，数字化仪主要用于输入线型图；条形码

读入器和磁卡阅读器主要应用于商品管理、图书管理、身份验证等应用中；触摸

屏将要处理的事项或功能菜单显示在屏幕上，由人用手在屏幕的相应位置触摸

后，以屏幕上接收信号的坐标值作为输入，去触发某种运算或数据处理的一种输

入方式。各种输入方式产生和应用于各种不同的需要，各有其特点。

四、输出设备

计算机向使用者传递计算、处理结果的设备称为输出设备。常用的输出设

备有：

（一）显示器

显示器是计算机最重要的输出设备。显示器本身的工作原理类似电视机，

通过电子枪射出的电子束来轰击荧光屏，激发涂在荧光屏上的荧光粉发光，而计

算机主机通过插在主机板中的显示卡控制显示器发射光束，不同类型的显示器需

要使用不同的显示卡。按照工作标准，显示卡可以分成CGA、EGA、VGA、

SVGA等不同的种类，每一种显示器都需要专用的显示卡，显示卡插在主机的

一个扩展槽内，有一组信号线与显示器相连。如果显示器在使用过程中发生故障,

除检杳显示器本身外，还应检杳显示卡和信号线以及显示器与主机的连接，尤其

是信号线插头上的针是否被损坏。

显示器的常用技术指标包括：

（1）点距。点距是指一种给定颜色的一个发光点与离它最近的相邻同色

发光点之间的距离，这种距离不能用软件进行更改。点距分辩率是不同的，在任

何相同的分辩率下，点距越小，图像越清晰。

（2）分辩率。显示器分辩率是指屏幕上有多少个基本象素点。显示系统

的分辩率是指显示卡和显示器两者的分辩率。不同分辩率的显示器应与相对应分

辩率的显示卡配合使用，才能获得所希望的显示效果。象素越多，其分辩率越高。

因此，分辩率通常是以象素来计算的。显示分辩率的提高对显示器和显示卡的硬、

软件的要求也越来越高。而分辩率的提高受显示器显示尺寸和扫描频率的限制，

也受显示卡的存储空间的限制。

（3）扫描频率。扫描频率是指显示器每秒钟扫描的行数，单位为千赫（K

HZ）,它决定着最大逐行扫描清晰度和刷新速度。水平扫描频率、垂直扫描频

率、分辩率这三者是密切相关的，每种分辩率都有•其相对应的最基本的扫描速度。

（4）刷新速度。刷新速度是指每秒钟出现新图像的数量，单位为赫芝（H

Z）,刷新速率越高，图像质量越好，闪烁越不明显，人眼的感觉越舒适。一般

认为，70——72Hz的刷新速率即可保证图像的正常稳定使用了。

（5）功耗。功耗是指显示器在正常工作时，每小时所需耗费的电能，目

前，人们越来越重视显示器功率消耗的问题了。美国环保局发起了“能源之星”

计划，该计划规定，在计算机处于非使用状态时。显示密以及整个计算机系统的

耗电若低于30W功耗，均可获得能源之星标志，这就是人们常说的“绿色产品”。

（6）电磁幅射。电磁幅射是指计算机在使用过程中，通过显示器发射出

来的电磁波的强度。目前，通用的电磁波辐射标准有以下三种：①标准名称为M

PRI的于1987年制定的，该标准相对来说比较宽松；②标准名称为MPR

II的于1990年制定的，该标准增加了对超低频（ELF）、甚低频（VLF）

辐射的限制标准，相末比较严格。③标准名称为TC。的于1992年制定的，

该标准在MPRn的基础上对节能、辐射等方面提出了更高的环保要求，其标准

更严格。

在使用显示器时，为了防止眼睛疲劳，保护眼睛，应该注意以下几点：

（1）显示器必须与眼睛保持50-60厘米的距离，而且在水平视线之

下20度；

（2）一般不要把显示器的亮度，尤其是背景亮度调得太亮；

（3）头顶上强烈灯光，尤其刺眼的荧光灯，最好调暗，甚至关掉；

（4）每工作一段时间应将视线移离显示器的荧光屏，使视线焦点落在远

方某一物休上，让眼睛得到放松；

（5）可用防反射的滤光镜降低显示器荧光屏上的强光。

（二）打印机

目前打印机的种类很多，有针式打印机、激光打印机、喷墨打印机等。

针式打印机有9针和24针打印机，它的工作原理是打印针撞击色带，在

纸上留下墨迹，从而将要打印的文字记录到纸上。这类打印机具有价格便宜、打

印成本低等优点，所以得到广泛应用，目前使用较多的是LQ系列打印机。针式

打印机的缺点是噪声较大、速度慢、打印精度不高等。

喷墨打印机是靠墨水通过精制的喷头喷射到纸面上而形成输出的字符或图

形。喷墨打印机价格低、工作无噪声是它的独特优点，由于使用一次性喷头，所

以打印成本较高。这类打印机的打印精度要比针式打印机高许多。市场上占主导

地位的是HP和CANON两个系列。

激光打印机是一种高精度的输出设备，打印速度快、无噪声，但其价格高,

市场上主要流行HP和CAN0N系列激光打印机。

（三）绘图仪

绘图仪用于在纸上输出线画图形，它是CAD（计算机辅助设计）系统的

主要输出设备。最常用的有平板式绘图仪和滚筒式绘图仪两大类。平板式绘图仪

是将纸张固定在平板上，依靠绘图笔在计算机输出।的信号控制下沿X轴和Y轴方

向移动，从而在纸张上绘出图形。滚筒式绘图仪则是在计算机的指挥下，使贴在

滚筒上的绘图纸沿垂直方向运动，使绘图笔沿水平方向移动，从而在纸与笔的配

合下绘制完成一幅图形。

综上所述，计算机对信息的处理像人一样，它有自己的大脑，这就是中央

处理器和内存，其脑量表现为内存容量；当内存容量不够时有外存与之配合；为

了获取信息，计算机有它的输入设备，如键盘、鼠标器等；为了输出处理结果，

计算机又有它的输出设备，如显示器、打印机等；从而组成了一套完整的设备，

这些设备，统称为计算机系统的硬件。

第三节计算机信息系统软件

―•、软件的含义、分类及作用

软件一般是靠计算机1统中的程序及有关文档。程序是为了解决某一问题

而设计的一系列指令；为了便于了解程序所需的说明性资料称为文档，文档一般

包括技术文档、用户文档、管理文档。

软件的分类有多种。粗浅地分，可以把软件区分为两大类：系统软件和应

用软件。

（1）系统软件泛指那些为整个计算机系统所配置的、不依赖于特定应用

的通用软件，也是可供所有用户使用的软件。在选购计算机系统时，计算机供应

商会提供最基本的一些系统软件。例如，操作系统、某几种语言的处理程序以及

一些常用的实用程序等。

一（2）应用软件指用于解决各种不同具体应用问题的专门软件。由于计算

机的通用性和应用的广泛性，应用软件比系统软件更丰富多样。

按照应用软件的开发方式和适用范围，应用软件可再分成以下几类：

（1）针对具体应用问题而定制的应用软件。这类软件完全是按照用户自

己的特点需求专门进行开发的，应用面较窄，运行效率高，开发代价与成本相对

很高，通常称为定制软件。

（2）在许多行业和部门中可以广泛使用的通用应用软件。例如，文字处

理软件、电子表格软件、教学软件、统计软件、CAD软件等。在计算机普及

的进程中，这些应用软件广为流行，新的版本不断推出，功能、效率和易用性

有了很大改进。

软件是用户和硬件之间的接口界面，软件的主要作用表现在：

（1）对计算机硬件资源进行控制与管理，提高计算机资源的使用效率，

协调计算机各组成部分的工作；

（2）在硬件提供的基本功能的基础上，扩大计算机的功能，提高计算机

实现和运行各类应用任务的能力；

（3）向用户提供尽可能方便、灵活的计算机操作使用界面；

（4）向专业人员提供计算机软件的开发工具和环境，提供对计算机本身

进行调试、维护和诊断等所需要的工具；

（5）为用户完成特定应用的信息处理任务。

在计算机系统中各种软件通常组织成为层次结构，逐层扩展其功能，构成

一个能有效地运行和开发各种软件的环境（平台）。

二、系统软件

系统软件能解决的是计算机系统本身的管理、控制及维护问题。系统软件

主要包括：

（一）操作系统

操作系统的主要功能是对计算机系统的硬件和软件进行全面的管理和协

调，并且方便用户使用计算机。用户只有通过操作系统才能完成对计算机的各种

操作。微机上常用的操作系统有：

1、MS-DOS

MS-D0S是美国Microsoft公司开发的一种适用于IBM

PC系列微机的操作系统，所以又称为IBM-DOS或PC——D0SoDO

S是英文磁盘操作系统DiskOperatingSystem三个开

头字母的缩写，它是由硬盘或软盘提供的一组重要的程序组成的，它为用户和其

他软件之间提供了设备和文件系统两部分的管理。

D0S的发展已有十多年的历史，1993年推出6.。版，1994年

推出6.22版，1995年推出隐含在WINDOWS95中的可称之为7.0

版。DOS操作系统使用的是字符式用户界面，用户必须记住许多操作命令才能

使用计算机，再加上DOS系统其他方面的一些缺点和不足，现在已逐步让位于

WINDOWS操作系统了。

2、WINDOWS

WINDOWS是一个基于图形界面的多任务操作系统。自从1983年

微软公司推出WINDOWS软件以来，WINDOWS己被广大用户普遍接

受。WINDOWS的发展主要经历：WINDOWS1.0-WINDOWS

2-0-*WINDOWS3.0-WIND0WS3.1-*WIND0WSF

0RWORKGROUPS-WINDOWSNT-WINDOWS95-

WINDOWS98,再到WINDOWS2000o特别是1990年5月微

软公司推出的WINDOWS3.0版本，由于它的功能齐全、使用方便、用户

界面新颖美观，受到了应用程序开发者和斌终用户的欢迎。随后微软公司又推出

了WINDOWS3.1和WINDOWS3.2,这标志着WIND0WS软

件的成熟，但这时的WINDOWS还不能作为独立的操作系统，它必须依靠D

OS进行工作，尽管如此，它已经给人们一种全新的感受。WINDOWS充分

利用了颜色丰富、分辩率高的视频显示系统，开发出了漂亮的用户窗口界面。提

供了方便的操作手段，即所谓图形用户界面。它完全基于彩色图标和菜单，并具

有功能强、速度快的多窗口处理能力，用户按照计算机的提示进行操作，而不必

在提示符状态下输入命令进行操作。

与D0S相比，WINDOWS的主要特征与功能包括以下几个方面：

（1）采用了图形用户界面，供用户方便堆使用计算机，减轻用户记忆与

理解操作命令的负担。目前WINDOWS的图形界面已经成为PC机应用程序

用户界面的事实上的标准。

（2）在内存管理上，克服了MS—DOS640KB的限制所引起的困

难，实现了虚存管理。

（3）提供了可同时运行多个程序的多任务处理能力，在各个并行任务之

间可以方便地进行切换并交换信息。

（4）允许在WINDOWS环境下装入和运行原来在MS—D。S环境

下开发的程序。

（5）提供了各种系统管理的工具（如资源管理器等）；提供了各类必要且

有效的实用程序（如写字板等）。

（6）配置了具有多媒体处理能力的若干实用程序，允许图形、文字、声

音同时进行播放（例如，媒体播放器等）。

（7）为了支持应用程序的开发，提供了相当丰富的库函数与一整套开发

工具。

（8）提供与各类流行数据库系统的接口、提供与局域网或远程网的接口。

（9）提供对各类I/0设备的接口与管理，提供相应的驱动程序与设置

程序。

（10）提供联机帮助，用户可以及时地从计算机中获得有关操作说明的

信息。

（二）程序设计语言

程序设计语言是系统软件的重要组成部分。它可分为：机器语言、汇编语

言和高级语言三类。逋过这些“语言”就可使机器懂得人的意图，并按人的意图

工作。

1、机器语言

机器语言是计算机硬件系统所能识别的不需要翻译而直接供机器使用的程

序语言。该语言中的每一条语句（即机器指令）实际上是一条二进制形式的指令

代码，由操作码和地址码组成。一条指令用来控制计算机进行一个操作内容。机

器语言是机器指令的集合。用该语言编写程序就是要写出一条条机器指令组成的

程序，这是一件十分繁琐的工作，程序编写难度大、调试修改复杂，但占存储空

间小、执行速度快。

2、汇编语言

汇编语言是一种由机器语言“符号化”而成的程序设计语言。该语言中，

用助记符代替操作码，用符号地址代替地址码。汇编语言比机器语言易读、易检

查和修改，同时，也保持了机器语言的优点，但该语言程序依赖于具体的机型，

通用性和可移植性差。汇编语言也属于低级语言。

前两种语言3是面向机器的，而高级语言则是面向问题的程序设计语言。

这种语言的指令，一般都采用自然语汇，使程序更容易阅读和理解，而且该语言

的指令是面向问题的，使对问题及其求解方法的表述比汇编语言容易得多，从而

提高了编程的效率。另外，高级语言的通用性和可移植性比汇编语言有了很大的

提高。目前世界上已有几百种高级语言，如BASIC语言、PASCAL语言、

C语言、FORTRAN语言、COLOB语言、JAVA语言等，都属于高级

语言。

（三）语言处理程序

前面讲的汇编语言、高级语言等程序设计语言，均有各自的基本符号和语

言规则，用这种语言编制的程序，机器不能直接识别（它只能识别0和1两种状

态），要由一种起翻译作用的程序将其翻译成机器语言程序，机器才能执行，没

有翻译过的程序称为源程序，被翻译过的程序称为目标程序。语言处理程序分为

汇编程序、编译程序和解释程序，它们的任务就是将源程序翻译成目标程序。其

中，汇编程序就是将汇编源程序“翻译”成机器语言程序；编译程序是将高级语

言源程序“翻译”成目标程序；解释程序逐条“翻译”并执行高级语言程序的语

句。

有了这些语言处理程序，人们就不用把用高级语言写成的源程序翻译为机

器指令程序，也可以完全不顾什么机器指令、不必深入了解计算机的内部结构和

工作原理，使人们能很快地学会使用计算机，用计算机来帮助我们进行各种科学

计算、信息管理等。

（四）数据库管理系统

数据库是指存储在一起的相关数据的集合。数据库中的数据可以供多个用

户共同使用，用户可以根据自己的需要从数据库中查找数据，也可以将自己要用

的数据存入数据库，或者是将数据库中的数据进行加工处理后再存入，供自己和

其他用户查找使用。

数据库中要存放很多的数据，而且要供给多个用户使用，需要有软件进行

管理和协调，这种专门用于数据库的建立、运行、维护和数据库间通讯的软件称

为数据库管理系统。常见的数据库管理系统有FOXBASE、FOXPRO.

SYBASE.ORACLE.INFORMIX等。

三、应用软件

应用软件是为解决具体的实际应用问题，利用计算机程序设计语言而编制

的各种程序。较常见的应用软件有：

（一）文字处理软件

文字处理软件大致可分为三类，最简单的是文本编辑程序，其次是具有较

完备功能的文字处理软件，第三类是达到相当高的专业水准的综合性高级桌面排

版系统。通常，文本编辑程序规模较小，功能相对很少（例如，MS—DOS中

的EDIT,WINDOWS中的NOTEPAD等）。使用特别广泛的是第二

类文字处理软件（例如，WORD,WORDPERFECT等）。至于专业

级的综合高级排版系统（例如，PAGEMAKER和我国推出的方正、华光

等很有特色的中西文排版专业系统），则适用于专业出版单位。

（二）电子表格软件

电子表格软件用来操纵和管理由若干行和若干列表格单元所组成的表格，

表格可以在屏幕上显示或者在打印机上打印出来（称之为表格输出）。在电子表

格中，每一个表格单元有一个唯一的行标识符和列标识符。数值型单元中的值可

以由用户直接从键盘上键入，也可以通过与此单元相联系的某个公式计算出来，

公式中允许涉及其他一些单元的内容。由于单元可以联系于公式，每次从键盘上

键入某个新的值时，与此有关的所有单元值都会重新进行计算。单元也可用来存

放文本，这可以用于注释或表示一个标题。

电子表格要求有快速和灵活的屏幕显示能力，使用户能及时交互地处理表

格中的相应内容。

（三）图形、图像软件

近十几年来，随着微机与工作站处理能力的显著进步，显示与打印技术的

不断改进，扫描仪、绘图仪设备等性能/价格比的大幅度提高，有力地推动了各

类图形软件的发展。从应用软件角度来看，大致可分为两大类：一类是彩色图像

处理软件，例如，WINDOWS带有的PAINTBRUSH画笔软件，A

DOBE公司的PHOTOSHOP软件等；另一类则是绘图软件，例如，A

UT0CAD,HARVARDGRAPHICS等。

彩色图像处理软件主要用于处理以“像点”（像素）为基本单位构成的具有

照片效果的真实感图像（IMAGE）,它可以对图像进行放大、缩小、裁剪、

拼接，各种效果与特技处理，也可以选择各种绘图工具在背景图像上绘制新的图

画或增加文字注释，所产生的结果以像素图像的形式保存在计算机中，或在彩色

打印机上打印出来。这一类软件在广告、艺术、出版、商务等领域中广为使用。

绘图软件区别于图像处理软件的主要特点是，它以多种方便灵活的方法让

用户交互式地绘制各类由点、线、面、体等几何元素所构成的图形。例如，机械

设计图、电路图、建筑结构图、算法流程图等，这些图形用物体的几何参数及视

觉属性来描述，可使用绘图仪输出。

（四）网络通信软件

网络通信软件可分为两大类：一类是用于实现网络底层各种通信规程的通

信软件或规程转换软件,它们属系统软件性质，一•般都包含在网络操作系统之内，

由操作系统提供；另一类则是用于实现各种网络应用的软件，例如，电子邮件（E

—mai1）、网络文，'牛管理程序（FTP）、远程计算（TELNET）、网络

信息浏览器等。

（五）简报软件

这类应用软件主要用于幻灯片、演讲报告等的准备与制作。它可以用来绘

制图形、图像，生成各类统计图表，制作各类幻灯片或计算机化的演示材料等。

这类软件比较有名的有P0WERPOINT和SHOWPART

NER,HARVARDGRAPHICS等。

（六）病毒检测软件

所谓计算机病毒是一种人为的、具有破坏性的程序，这种程序往往非常小,

附在其他程序的后面，因此具有很大的隐蔽性，在你的计算机上运行带有病毒的

程序后，病毒会常驻内存，并“传染”到硬盘或其他磁盘上。有的病毒程序会导

致操作系统瘫痪，有的病毒会破坏磁盘上的数据文件，病毒程序具有自动复制功

能，所以危害性很大。因此要用专门的病毒检测程序加以检测、清除。常用的病

毒检测软件有KILL、CPAV、VRV、KV300等。

第四节计算机网络系统

一、计算机网络的含义

计算机网络是计算机技术和通讯技术相结合的产物，是计算机应用发展的

一个重要方面。它可实现计算机系统的硬件、软件和信息资源的共享，充分体现

信息传输、分配和处理手段的有机联系。凡将地理位置不同，并且有独立功能的

多个计算机系统通过通讯设备和线路而连接起来的，且以功能完善的网络软件实

现网络资源共享的系统，可称为计算机网络。

二、计算机网络的功能

计算机网络至少应具有下列功能：

1、数据通信。它使分散在不同部门、不同单位甚至不同省份、不同国家

的计算机与计算机之间可以进行通信，互相传送数据，方便地进行信息交换。例

如，使用电子邮件进行通信，在网上召开视频会议等。

2、资源共享。这