计算机基础教案

2020-03-02 07:23:16 来源：范文大全收藏下载本文

第一章计算机基础知识

青海师范大学计算机学院藏文信息科学系08（B）班

多杰尖参编写 §１.１计算机概述

一、计算机的概念

现代计算机是一种按程序自动进行信息处理的通用工具。

一个计算机系统由硬件系统和软件系统组成。硬件系统由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备组成，软件系统由系统软件和应用软件组成。

二、计算机的发展

纵观计算机发展的历史，可以将其划分为三个阶段，即近代计算机发展阶段、现代计算机发展阶段和计算机与通信相结合(即微机及网络)发展阶段。

1.近代计算机阶段

所谓近代计算机是指具有完整含义的机械式计算机或机电式计算机，以区别于现代电子式计算机。

2.现代计算机阶段(即传统大型机阶段)

现代计算机的基本结构，即冯·诺依曼结构。其特点可概括为如下几点：

(1)使用单一的处理部件来完成计算、存储以及通信的工作；

(2)存储单元是定长的线性组织；

(3)存储空间的单元是直接寻址的；

(4)使用机器语言，指令通过操作码来完成简单的操作；

(5)对计算进行集中的顺序控制。

现代计算机的划代原则主要是依据计算机所采用的电子器件不同来划分的，这就是人们通常所说的电子管、晶体管、集成电路、超大规模集成电路等四代。

(1)第一代计算机

主要是指1946-1958年间的计算机,通常称为电子管计算机时代,其主要特点是：

1)采用电子管作为逻辑开关元件；

2)存储器使用水银延迟线、静电存储管、磁鼓等；

3)外部设备采用纸带、卡片、磁带等；

4)使用机器语言，50年代中期开始使用汇编语言，但还没有操作系统。

具有代表性的机器有ENIAC、ABC、EDVAC、EDSAC、UNIVAC等。

(2)第二代计算机

主要是指1959-1964年间的计算机,通常称之为晶体管计算机时代。主要特点是:

1)使用半导体晶体管作为逻辑开关元件；

2)使用磁芯作为主存储器，辅助存储器采用磁盘和磁带；

3)输入输出方式有了很大改进；

4)开始使用操作系统，有了各种计算机高级语言。

(3)第三代计算机

主要是指1965—1970年间的计算机，通常称这一时期为集成电路计算机时代。其主要特点是：

1)使用中、小规模集成电路作为逻辑开关元件；

2)开始使用半导体存储器。辅助存储器仍以磁盘、磁带为主；

3)外部设备种类和品种增加；

4)开始走向系列化、通用化和标准化；

5)操作系统进一步完善，高级语言数量增多。

(4)第四代计算机

第四代计算机是从1971年开始，至今仍在继续发展。通常称这一时期为大规模、超大规模集成电路计算机时代。其主要特点是：

1)使用大规模、超大规模集成电路作为逻辑开关元件；

2)主存储器采用半导体存储器辅助存储器采用大容量的软、硬磁盘,并开始引入光盘；

3)外部设备有了很大发展,采用光字符阅读器、扫描仪、激光打印机和各种绘图仪；

4)操作系统不断发展和完善，数据库管理系统进一步发展，软件行业已发展成为现代新型的工业部门。

3.微机及网络阶段

(1)微型计算机的划代

1)第一代微型计算机

1981年8月IBM公司推出了个人计算机IBM—PC。以Intel 8088芯片为CPU，内部总线为16位，外部总线为8位。

2)第二代微型计算机

1984年8月IBM公司又推出了IBM—PC／AT，其中AT表示先进型或高级型。使用了Intel 80286为CPU,时钟从8MHz到16MHz,是16位微处理器,内存达lMB,并配有高密软磁盘驱动器和20MB以上硬盘。我们把286 AT及其兼容机称为第二代微型计算机。

3)第三代微型计算机

1986年PC兼容厂家Compaq公司推出了386 AT，开辟了386 微型计算机新时代。

4)第四代微型计算机

l989年Intel 80486芯片问世，不久就出现了以它为CPU的微型计算机。我们把486微型计算机称为第四代微型计算。

5)第五代微型计算机

1993年Intel公司又推出了Pentium芯片。它是人们预料的80586，但出于专利保护的原因，将其命名为Pentium，还给它起了个中文名“奔腾”。各微机厂家纷纷推出以Pentium为CPU芯片的微型计算机，简称奔腾机。是64位或准64位高档微机。

(2)网络新时代

70年代以来，计算机网络一直在持续地发展着，到处响起“网络即计算机”(Network is Computer!)的呼声。利用通信线路、按照约定的协议将分布在不同地点的若干台独立的计算机互联起来，形成能相互通信的一组相关或独立的计算机系统。计算机网络可实现资源共享，大大提高计算机系统的使用效率。

三、计算机的主要特点

1.运算速度快

2.运算精度高

3.通用性强

4.具有记忆功能和逻辑判断功能

5.具有自动控制能力

四、计算机的分类

根据计算机的性能指标，如运算速度、存储容量、功能强弱、规模大小以及软件系统的丰富程度等，将计算机分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机五大类。

五、计算机的应用领域

计算机的应用相当广泛，涉及到科学研究、军事技术、工农业生产、文化教育等各个方面。其应用范围可概括为以下几个方面：

1.科学计算(数值计算)

科学计算是计算机最重要的应用之一。如工程设计、地震预测、气象预报、火箭发射等都需要由计算机承担庞大复杂的计算任务。

2.数据处理(信息管理)

当前计算机应用最为广泛的是数据处理。计算机数据处理包括：数据采集、数据转换、数据分组、数据组织、数据计算、数据存储、数据检索和数据排序等方面。例如人口统计、档案管理、银行业务、情报检索、企业管理„„。

3.过程控制(实时控制)

计算机是生产自动化的基本技术工具，它对生产自动化的影响有两个方面：

一是在自动控制理论上，现代控制理论处理复杂的多变量控制问题，其数学工具是矩阵方程和向量空间，必须使用计算机求解；

二是在自动控制系统的组织上，由数字计算机和模拟计算机组成的控制器，是自动控制系统的大脑。它按照设计者预先规定的目标和计算程序以及反馈装置提供的信息，指挥执行机构动作。

4.计算机辅助工程

(1)计算机辅助设计(CAD)；

(2)计算机辅助制造(CAM)；

(3)计算机辅助教学(CAl)；

(4)计算机辅助测试(CAT)。

§1.2 计算机中常用的数制

一、进位计数制

进位计数制：按进位原则进行计数的方法。

在日常生活中，常用的是十进位计数制，即按照逢十进一的原则进行计数的。

在进位计数制中有计数符号、基数和位权三个要素。

计数符号：是指表示数码所使用的符号；

基数：是指计数符号的个数；

位权：是指在某种进位计数制中，每个数位上的数码所代表的数值的大小，等于在这个数位上的数码乘上一个基数的若干次幂。

例如在十进位计数制中：

小数点左边第一位为个位数，其位权为100，

第二位为十位数，其位权为101，

第三位是百位数，其位权为102

„„；

小数点右边第一位是十分位数，其位权为10-1，

第二位是百分位数，其位权为10-2，

第三位是千分位数，其位权为10-3

„„。

二、几种常用的进位计数制

进位计数制很多，这里介绍与计算机技术有关的几种常用进位计数制。

1.十进制

十进位计数制简称十进制。十进制数具有下列特点：

(1)计数符号：0、

1、

2、

3、

4、

5、

6、

7、

8、9。

(2)基数：10。

(3）位权：„„10-2 ,10-1 ,100 ,101 ,102 ,103 „„。

例如：

(123.456)10＝1×102十2×101十3×l00十4×10-1十5×10-2十6×10-3

归纳任意一个十进制数D的表示形式：

(D)10＝Dn-1×10n-1十Dn-2×10n-2十„十D1×101十D0×100十D-1×10-1十D-2×10-2十

„十D-m+1×10-m+1十D-m×10-m

式中Di (i:n-1,n-2,„„,m-1)为数位上的计数符号，其取值范围为0～9；n为整数位个数，m为小数位个数，10为基数, 10n-1，10 -2,„，101，100，10-1，···l0-m 是十进制数的位权。

2.二进制

二进位计数制简称二进制，是按“逢二进一”原则计数的。二进制数具有下列特点：

(1)计数符号：0、1。

(2)基数：2。

(3）位权：„„2-2 ,2-1 ,20 ,21 ,22 ,23 „„。

例如：

(11011.01)2＝1×24十1×23十0×22十1×21十1×20十1×2-1十0×2-2十1×2-3

＝(27.625)10

任意一个二进制数B，可以表示成如下形式：

(B)2＝Bn-1×2n-1十Bn-2×2n-2十„十B1×21十B0×20十B-1×2-1十„十B-m+1×2-m+1十B-m×2-m

式中Bi为数位上的数码，其取值范围为0～1；n为整数位个数，m为小数位个数。2为基数。2n-1，2n-2，···，21，20，2-1，„，2-m 是二进制数的位权。

计算机中数的存储和运算都使用二进制数。

3.八进制

八进位计数制简称八进制，是按“逢八进一”原则计数的。八进制数具有下列特点：

(1)计数符号：0、

1、

3、

4、

5、

6、7。

(2)基数：8。

(3）位权：„„8-2 ,8-1 ,80 ,81 ,82 ,83 „„。

例如：

(123.24)8＝1×82十2×81十3×80十2×8-1十4×8-2

＝(83.3125)10

任意一个八进制数Q，可以表示成如下形式：

(Q)8＝Qn-1×8n-1十Qn-2×8n-2十„十Q1×81十Q0×80十Q-1×8-1十„十Q-m+1×8-m+1十Q-m×8-m

式中Qi为数位上的数码，其取值范围为0～7；n为整数位个数，m为小数位个数。8为基数， 8n-1，8n-2，···,81，80，8-1，····，8-m是八进制数的位权。

八进制数是计算机中常用的一种计数方法，它弥补二进制数书写位数过长的不足。

4.十六进制

十六进位计数制简称为十六进制。十六进制数具有下列两个特点：

(1) 计数符号：0、

1、

2、

3、

4、

5、

6、

7、

8、

9、A、B、C、D、E、F。

(2)基数：16。

（3）位权：„„16-2 ,16-1 ,160 ,161 ,162 ,163 „„。

例如：

(3AB.48)16＝3×162十A×161十B×160十4×16-1十8×16-2

＝(939.28125)10

任意一个十六进制数H，可表示成如下形式：

(H)16＝Hn-1×16n-1十Hn-2×16n-2十„十H1×161十H0×160十H-1×16-1十„十H-m×16-m

其中Hi为数位上的数码，其取值范围为0～F；n为整数位个数，m为小数位个数。l6为基数16n-1，16n-2，„，161，160，16-1,···,16-m为十六进制数的位权。

十六进制数是计算机中常用的一种计数方法，它可以弥补二进制数书写位数过长的不足。

总结以上四种计数制，可将它们的特点概括为：

(1)每一种计数制都有一个固定的基数J(J为大于1的整数)，它的每一数位可取J个不同的数码；

(2)每一种计数制都有自己的位权，并且遵循“逢J进一”的原则。

对于任一个P进位计数制数S，可表示为：

(S)p＝土(Sn-1Pn-1十Sn-2Pn-2十···十S1P1十S0P0十S-1P-1十，···,十S-mP-m

＝土 SiPi

式中Si表示各数位上的数码，其取值范围为0～ P-1，P为计数制的基数，i为数位的编号(整数位取n-1 ～ 0，小数位取 –1 ～ -m)。

三、不同进位计数制之间的转换

1.非十进制数转换成十进制数

例1 把下列二进制数转换成十进制数。

(110l01)2＝1×25十l×24十0×23十1×22十0×21十1×20

＝32十16十0十4十0十1＝(53)10

(1101.101)2＝1×23十1×22十0×21十1×20十1×2-1十0×2-2十1×2-3

＝8十4十0十1十0.5十0十0.125＝(13.625)10

例2 把下列八进制数转换成十进制数。

(305)8＝3×82十0×81十5×80＝192十5＝(197)10

(456.124)8＝4×82十5×81十6×80十1×8-1十2×8-2十4×8-3

＝256十40十6十0.125十O.03125十0.O078125

＝(302.1640625)10

例3 把下列十六进制数转换成十进制数。

(2A4E)16＝2×163十A×162十4×161十E×160

＝8192十2560十64十14＝(10830)10

•(32CF.48)16＝3×163十2×162十C×161十F×160十4×16-1十8×16-2

＝12288十512十192十15十0.25十0.03125

＝(13007.28125)10

2、十进制数转换成二进制数

把十进制数转换为二进制数的方法是：整数转换用“除2取余法”；

小数转换用“乘2取整法”。

例4 将十进制数(125.6875)10转换为二进制数。

整数部分125转换如下：

余数

2 1 2 5 „„„„„„„„„„„„„1 高位

2 6 2 …………………………………0

2 3 1 …………………………………1

2 1 5 …………………………………1

2 7 ……………………………………1

2 3 ……………………………………1

1 „„„„„„„„„„„„„„1 低位

小数部分0.6875转换如下：

0.6875

× 2

小数首位 1„„„„„1.3750

0.3750

× 2

0……………0.7500

0.7500

× 2

1……………1.5000

0.5000

× 2

小数末位 1„„„„„1.0000

即(125.6875)10＝(1111101.1011)2

上面的例子中小数部分经过有限次乘2取整过程即告结束。但也有许多情况可能是无限的，这就要根据精度的要求在适当的位数上截止。对八进制和十六进制也有同样的情况。

3.八进制转换成二进制

分析：由于一位八进制数相当于三位二进制数，因此，要将八进制数转换成二进制数时，只需以小数点为界，向左或向右每一位八进制数用相应的三位二进制数取代即可。如果不足三位，可用零补足之。反之，二进制数转换成相应的八进制数，只是上述方法的逆过程，即以小数点为界，向左或向右每三位二进制数用相应的一位八进制数取代即可。

例5 将八进制数(714.431)8转换成二进制数。

7 1 4 .4 3 1

111 001 100 .100 011 001

即(714.431)8＝(111001100.100011001)2

例6 将二进制数(11101110.00101011)2转换成八进制数。

011 101 110 .001 010 110

3 5 6 .1 2 6

即(11101110.00101011)8＝(356.126)8

4.十六进制转换成二进制

分析：由于一位十六进制数相当于四位二进制数，因此，要将十六进制数转换成相应的二进制数，只需以小数点为界，向左或向右每一位十六进制数用相应的四位二进制数取代即可。如果不足四位，则用零补足之。同理，若要将一个二进制数转换成相应的十六进制数，只要取上述方法的逆过程即可，即将二进制数以小数点为界分成左右两部分，向左或向右每四位二进制数用相应的一位十六进制数取代即可。

例7 将十六进制数(1AC0.6D)16转换成相应的二进制数。

1 A C 0 .6 D

0001 1010 1100 0000 .0110 1101

即(1AC0.6D)16＝(1101011000000.01101101)2

例8 将二进制数(10111100101.00011001101)2转换成相应的十六进制数。

0101 1110 0101 .0001 1001 1010

5 E 5 .1 9 A

即(10111100101.00011001101)2＝(5E5.19A)16

四、二进制数的算术运算

二进制数的算术运算包括加法、减法、乘法和除法。基本运算是加法和减法运算。

1.二进制数的加法运算

加法运算按下列三条法则进行：

(1)0十0＝0

(2)0十1＝1十0＝1

(3)1十l＝10(逢二进一，向高位进位)

例9 (1010)2十(1011)2的算式如下：

被加数 1010

加数 1011

十) 进位 1010

和数 10101

2.二进制数的减法运算

减法运算按下列三条法则进行，

(1)0-0＝l-1＝0

(2)1-0＝l

(3)0-1＝1(此时要向高位借位，借l当2)

例10 (11100101)2-(10011010)2的算式如下：

被减数 1110010l

减数 10011010

-) 借位 0011010

差数 0l001011

3.二进制数的乘法运算

二进制数的乘法运算有下列三条法则：

(1)0×0＝0

(2)0×l＝1×0＝0

(3)1×1＝1

例11 (1011)2×(1101)2的算式如下：

被乘数 l011

×) 乘数 1101

l011

0000

部分积 10ll

1011

乘积 10001111

在计算机中实现二进制数的乘法运算，通常采用的是移位相加的方法。

4.二进制数的除法运算

二进制数的除法运算按下列三条法则进行：

(1)0÷0＝0

(2)0÷1＝0(1÷0是无意义的)

(3)l÷1＝1

例12 (111011)2÷(1011)2的算式如下：

101 商数

除数 1011)111011 被除数

1011

1111

1011

100 余数

即(111011)2÷(1011)2，其商为(101)2，余数为(100)2。

在计算机中实现二进制数的除法运算，通常采用移位相减的方法。

五、二进制数的逻辑运算

计算机中的信息是以二进制数来的，有1和0两种可能的值。如果把二进制码的“1” 和“0”表示成“有”和“无”、“是”和“非”、“真”和“假”，那么这种变量称为逻辑变量。实现逻辑变量之间的运算称为逻辑运算。逻辑运算是计算机应具有的基本操作。

逻辑运算有三种基本运算：逻辑加法(又称逻辑“或”运算)、逻辑乘法(又称逻辑“与”运算)和逻辑否定(又称逻辑“非”运算)，还有逻辑“异或”运算。

1.逻辑加法(逻辑或运算)

逻辑加法通常用符号“十”或“”来表示。逻辑变量A、B 逻辑加法运算运算规则：

A B A ∨ B

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

逻辑加运算的这种作用，在日常生活中表现为用并联开关控制的一盏灯。显然，任一开关接通或所有并联的开关都接通，电灯亮；只有所有并联的开关都断开时，灯才不亮。

例13 二进制数10011010和00l01011进行逻辑或运算的过程如下：

10011010

∨) 00101011

10111011

即 10011010 ∨ 00101011＝10111011。

2.逻辑乘法(逻辑与运算)

逻辑乘法通常用符号“×”或“”或“ ”表示。逻辑变量A、B逻辑乘法运算规则：

A B A ∧ B

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

逻辑乘法运算的这种作用，在日常生活中表现为用串联开关控制一盏灯。显然，在串联电路中，只有所有开关都接通，电灯才亮；若其中任一开关未合上，则电灯便不亮。

例14 两个二进制数10101101和00101011进行逻辑与运算的过程如下：

10101101

∧) 00l01011

0010100l

即 l010110l∧00101011＝00l0100l。

3、逻辑否定(逻辑非运算)

逻辑否定又称逻辑非运算、其运算符号为在逻辑变量的上方加一横线，例如 A ，表示对A 的否定运算。其运算规则为：

A A

0 0

0 1

4、逻辑异或

异或运算通常用符号“⊕”表示。它的运算规则为：

A B A ⊕ B

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0

由上述运算规则可知，在给定的两个逻辑变量中，只要两逻辑变量的值相同，则异或运算的结果就为0；当两个逻辑变量的值不同时，异或运算的结果为1。

例15 两个二进制数10101101和0010l0ll进行异或运算的过程如下：

10101101

⊕)00101011

10000110

即10101101⊕O0101011＝10000110。

§1.3 计算机中的数据与编码

一、什么是数据

数据是可由人工或自动化手段加以处理的那些事实、概念、场景和指示的表示形式，包括字符、符号、表格、声音和图形等。

数据能被送入计算机加以处理，包括存储、传送、排序、归并、计算、转换、检索、制表和模拟等操作，以得到人们需要的结果。数据经过解释并赋予一定的意义后，便成为信息。

二、数据的单位

计算机中数据的常用单位有位、字节和字。

1.位(bit)

计算机中最小的数据单位是二进制的一个数位，简称为位(英文名称为bit，读音为比特)。

2.字节(Byte)

8位为一个字节(英文用Byte表示，读音为拜特)。

字节是计算机中用来表示存储空间大小的最基本的容量单位。

除了用字节表示存储容量的单位外，还可以用千字节(KB)、兆字节(MB)以及十亿字节(GB)等表示存储容量。它们之间存在下列换算关系：

1B＝8bits

1KB＝210B＝1024B

1MB＝220B＝1024KB

1GB＝230B＝1024MB

3.字(Word)

字是由若干字节组成的(通常取字节的整数倍)。字是计算机进行数据处理的运算单位。

三、字符编码

1.BCD码(二一十进制编码)

人们通常采用把十进制数的每一位分别写成二进制数形式的编码，称为二一十进制编码或BCD(Binary—Coded Decimal)编码。

BCD编码方法很多，通常采用的是842l编码。这种编码方法是用四位二进制数表示一位十进制数，自左至右每一位对应的权是

8、

4、

2、1。四位二进制数有0000～1111十六种状态，这里我们只取了0000～1001十种状态。而l0l0～1111六种状态在这里没有意义。

十进制数与8421码的对照表

十进制数 8421码十进制数 842l码

0 0000 6 0110

1 0001 7 0111

2 0010 8 1000

3 0011 9 1001

4 0100 10 0001 0000

5 0101

例如十进制数864，其二一十进制编码为：

8 6 4

(1000) (0110) (0100)

2.ASCII码

把字母、数字最常用的各种符号共128个用二进制编码表示一种方法。

在计算机系统中使用得最广泛的是美国信息交换用标准(代)码(American Standard Code for Information Interchange，缩写为ASCII，读作阿斯克伊码)。

ASCII码有7位版本和8位版本两种。国际上通用的是7位版本。7位版本的ASCII码有128个元素，其中通用控制字符34个，阿拉伯数字10个，大、小写英文字母52个，各种标点符号和运算符号32个。

在微型计算机中采用7位ASCII码作为机内码，每个字节只使用了7位，最高位恒为0。

3.汉字编码

(1)《信息交换用汉字编码字符集基本集》

《信息交换用汉字编码字符集基本集》是我国于1980年制定的国家标准GB2312—80，代号为国标码。

GB2312—80中规定了信息交换用的6763个汉字和682个非汉字图形符号(包括几种外文字母、数字和符号)的代码。

6763个汉字又按其使用频率、组词能力以及用途大小分成一级常用汉字3755个和二级常用汉字3008个。

一级汉字按拼音字母顺序排列；若遇同音字，则按起笔的笔形顺序排列；若起笔相同，则按第二笔的笔形顺序排列，依次类推。所谓笔形顺序，就是横、竖、撇、点和折的顺序。二级汉字按部首顺序排列。

在此标准中，每个汉字(图形符号)采用双字节表示，每个字节只用低7位。由于低7位中有34种状态是用于控制字符，因此，只有94(128—34＝94)种状态可用于汉字编码。这样，双字节的低7位只能表示94×94＝8836种状态。

标准的汉字编码表有94行、94列。其行号称为区号，列号称为位号。双字节中，用高字节表示区号，低字节表示位号。非汉字图形符号置于第1—11区，一级汉字3755置于第16～55区，二级汉字3008个置于第56～87区。

每个图形字符的汉字交换码，均用两个字节的低7位二进制码表示。汉字国标码通常用十六进制数表示，例如“中”字的区号为54，位号为48，则它的国标码为10101101010000(十六进制为5650)，又如“国”字的区号为25，位号为90，它的国标码为0lll0011111010(十六进制为397A)。

(2)汉字的机内码

汉字的机内码是供计算机系统内部进行存储、加工处理、传输统一使用的代码，又称为汉字内部码或汉字内码。不同的系统使用的汉字机内码有可能不同。目前使用最广泛的一种为两个字节的机内码，俗称变形的国标码。这种格式的机内码是将国标GB2312—80交换码的两个字节的最高位分别置为1而得到的。

(3)汉字的输入码(外码)

汉字输入码是为了将汉字通过键盘输入计算机而设计的代码。输入码的长度也不同，多数为四个字节。综合起来可分为流水码、拼音类输入法、拼形类输入法和音形结合类输入法几大类。

(4)汉字的字形码

汉字字形码是汉字字库中存储的汉字字形的数字化信息，用于汉字的显示和打印。目前汉字字形的产生方式有点阵汉字和矢量汉字等。

汉字字形点阵有16×16点阵、24×24点阵、32×32点阵、64×64点阵、96×96点阵、128×128点阵、256×256点阵等。

一个汉字方块中行数、列数分得越多，描绘的汉字也就越细微，但占用的存储空间也就越多。汉字字形点阵中每个点的信息要用一位二进制码来表示。对于16×16点阵的字形码，需要用32个字节(16×16+8＝32)表示；24×24点阵的字形码需要用72个字节(24×24十8＝72)表示。

汉字外码国际码机内码字形码屏幕显示汉字

四、计算机中数据的表示

1.真值与机器数

（1）真值：实际的数值。

-89， 90

-1011001， 1011010

（2）机器数：计算机中使用数字化了的数。

用“0”表示“正”，

用“l”表示“负”。

例如机器中用8位二进制表示正数90其格式为：

0 1 0 1 1 0 1 0

↑

符号位，表示正

用8位二进制表示负数-89其格式为：

1 1 0 1 1 0 0 1

↑

符号位，表示负

在计算机内部，数字和符号都用二进制代码表示，称为机器数，而它真正表示的数值称为这个机器数的真值。

2.定点数和浮点数

(1)定点数

计算机的字长一定，则所能表示的数的范围也就确定了。例如，使用8位字长的计算机，它可以表示无符号整数的最大值是(255)10＝(11111111)2。运算时，若数值超出机器数所能表示的范围，就会停止运算和处理，这种现象称为溢出。

计算机中运算的数，有整数，也有小数，如何确定小数点的位置呢通常有两种约定：

一是规定小数点的位置固定不变，这时的机器数称为定点数。

二是小数点的位置可以浮动的，这时的机器数称为浮点数。

定点数的小数点位置可以固定在符号位之后，这时，数据字就表示一个纯小数。假定机器字长为16位，符号位占1位，数值部分占15位，机器数：

1 .0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

↑ ↑ ↑

符号位小数点数值部分

其等效的十进制数为-2-15。

定点数的小数点位置固定在数据字的最后，这时，数据字就表示一个纯整数。假设机器字长为16位，符号位占1位，数值部分占15位，于是机器数

0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 .

↑ ↑ ↑

符号位数值部分小数点

其等效的十进制数为+32767。

(2)浮点数

浮点表示法就是小数点在数中的位置是浮动的,由于定点表示法所能表示的数的范围太窄，不能满足计算问题的需要,因此就要采用浮点表示法。在同样字长的情况下，浮点表示法能表示的数的范围扩大了。

计算机中的浮点表示法包括两个部分：

一部分是阶码(表示指数，记作E)；

二部分是尾数(表示有效数字，记作M)。设任意一数N可以表示为：N＝2EM

其中2为基数，E为阶码，M为尾数。浮点数在机器中的表示方法如下：

阶符 E 数符 .M

阶码部分尾数部分

由尾数部分隐含的小数点位置可知，尾数总是小于1的数字，它给出该浮点数的有效数字。尾数部分的符号位确定该浮点数的正负。阶码给出的总是整数，它确定小数点浮动的位数，若阶符为正，则向右移动；若阶符为负，则向左移动。

假设机器字长为32位，阶码8位，尾数24位：

阶符阶码E 数符 .尾数M

↑ ↑ ↑

1位 7位 1位 23位

浮点数表示法对尾数有如下规定：

1／2≤M＜1

即要求尾数中第1位数不为零，这样的浮点数称为规格化数。

当浮点数的尾数为零或者阶码为最小值时，机器通常规定，把该数看作零，称为“机器零”。浮点数表示和运算中，当一个数的阶码大于机器所能表示的最大阶码时，产生“上溢”。上溢时机器一般不再继续运算而转入“溢出”处理。当一个数的阶码小于机器所能表示的最小阶码时，产生“下溢”，下溢时一般当作机器零来处理。

3.原码、反码、补码

机器数中，数值和符号全部数字化。计算机在进行数值运算时，采用把各种符号位和数值位一起编码的方法。常见的有原码、补码和反码表示法。

(1)原码表示法

原码：是机器数的一种表示法。符号位用0表示正号，用l表示负号。X的原码表示可记作[x]原。

例如： [X1]原＝[+1010110]原＝01010110

[X2]原＝[-1001010]原＝11001010

在原码表示法中，对0有两种表示形式：

[+0]原＝00000000

[-0]原＝10000000

(2)反码表示法

反码：正数的反码=原码；负数的反码是对它的原码(符号位除外)各位取反而得到的。X的反码记作[X]反。

例如： X1＝+l010110

X2＝-1001010

那么 [X1]原＝01010110

[X1]反＝[X1]原＝01010110

[X2]原＝11001010

[X2]反＝10110101

(3)补码表示法

补码：正数的补码=原码；负数的补码是对它的原码(除符号位外)各位取反，并在末位加1而得到的。X的补码表示记作[X]补。

例如， X1＝+1010110

X2＝-1001010

那么， [X1]原＝01010110

[X1]补＝01010110

[X2]原＝11001010

[X2]补＝10110101+1＝10110110

补码表示数的范围与二进制位数有关。当采用8位二进制表示时,小数补码的表示范围：

最大为0.1111111，其真值为(0.99)10

最小为1.0000000，其真值为(-1)10

采用8位二进制表示时，整数补码的表示范围：

最大为01111111，其真值为(127)10

最小为10000000，其真值为(-128)10

在补码表示法中，0只有一种表示形式：

[+0]补=00000000

[-0]补＝11111111+1＝00000000(由于受设备字长的限制，最后的进位丢失)

所以有[+0]补＝[-0]补＝00000000。

例16 已知[X]原＝100110l0，求[X]补。分析如下：

由[X]原求[X]补的原则是：若机器数为正数，则[X]原＝[X]补；若机器数为负数，则该机器数的补码可对它的原码(符号位除外)所有位求反，再在末位加l而得到。现给定的机器数为负数，故有[X]补＝[X]反+1，即

[X]原＝10011010

[X]反＝11100101

+ ) 1

[X]补＝11100110

例1.17 已知[X]补＝11100110，求[X]原。分析如下：

机器数为正数，则[X]原＝[X]补；机器数为负数，则有[X]原＝[[X]补]补；

现给定的为负数，故有：

[X]补＝11100110

[[X]补]反＝100ll0Ol

+) 1

[[X]补]补＝10011010＝[X]原 §1.4 微型计算机的指令和语言

一、微型计算机的指令

指令是一组二进制代码，规定由计算机的操作。为解决某一问题而设计的指令序列称为程序。

一种计算机全部指令的集合，称为该种计算机的指令系统。

1.指令的格式

在计算机内部，指令和数据的形式是相同的，二者均以二进制代码的形式存于存储器中。它们的区别在于计算机工作时，把指令送往控制器的指令寄存器和指令译码器中，而把数据送往运算器的寄存器和算术逻辑单元中。

一条指令明确地指出是什么操作，其完整的格式：

操作码操作数1 地址操作数2 地址目的地址下一条指令的地址

显然，这样的指令太长浪费存储空间。因此有下列几种缩短指令长度的方法：

(1) 三地址指令格式：

操作码操作数1 地址操作数2 地址目的地址

指令的功能是：将操作数1和操作数2完成操作码规定的运算后，将结果存入目的地址单元。

(2) 二地址指令格式：

操作码目的操作数地址源操作数地址

指令的功能是：将目的操作数和源操作数完成操作运算后，将结果存入目的操作数地址单元。

(3) 一地址指令格式：

操作码操作数地址

将累加器中的数与操作数完成操作运算后将结果存入累加器中。

（4）无地址指令或无操作数指令格式：

操作码

指令的功能是：如停机、关中断、开中断等。

2.指令的分类

(1)数据处理指令

(2)数据传送指令

(3)程序控制指令

(4)状态管理指令

二、机器语言

能直接被计算机接受并执行的指令称为机器指令。全部机器指令构成计算机的机器语言(Machine Language)。机器语言就是二进制代码语言，它能直接被计算机识别并执行。但是，用机器语言编写程序不便于记忆、阅读和书写。

三、汇编语言

用助记符号表示二进制代码形式的机器语言，称为汇编语言(Aembler Language)。汇编语言的指令与机器指令基本上保持了一一对应的关系。

汇编语言容易记忆、便于阅读和书写，在一定程度上克服了机器语言的缺点。用汇编语言编制的程序称为汇编程序，机器不能直接执行，必须将其翻译成机器语言程序才能在计算机上运行，这种翻译过程为汇编过程。

四、高级语言

高级语言：是同自然语言和数学语言比较接近的计算机程序设计语言。

特点：

1、容易掌握、方便、灵活。

2、通用性强。

3、用高级语言编制的程序不能直接在计算机上运行。

将用高级语言编写的程序翻译成机器语言程序，其翻译过程两种：

编译：是将高级语言编写的源程序整个翻译成目标程序，然后将目标程序交给计算机运行。

解释：是对用高级语言编写的源程序逐句进行分析，边解释、边执行并立即得到运行结果。

五、数据库语言

数据库管理系统DBMS(DataBase Management System)提供的数据语言，包括数据描述语言DDL(Data Description Language，又称数据定义语言)和数据操作语言DML(Data Ma nipulation Language，又称数据处理语言)。

用数据库语言编制的源程序，要经过数据库管理系统翻译成目标程序，才能被计算机执行。

§1.5 微型计算机系统的基本组成

一、微型计算机系统的组成

微型计算机系统 ( 简称微机系统 ) 是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。

二、微型计算机硬件基本结构

微型计算机硬件：

微处理器： CPU

内存储器 : 只读存储器 ROM 和随机存取存储器 RAM 。

输入／输出接口：用来使外部设备和主机相连接。

系统总线：数据总线 DB、地址总线 AB 和控制总线 CB 。

输入／输出设备：键盘、鼠标、显示器、打印机。

外存储器：硬盘、软盘、光盘驱动器。

微处理器与 ROM、RAM、I/O 接口之间用总线连接在一起，才是一台完整的微型计算机主机。

三微型计算机软件系统

四、微型计算机工作过程简述

微型计算机的工作过程，就是程序指令在微处理器的控制下逐条执行的过程。它可分为两个阶段：取指令 ( 简称取指 ) 阶段和执行指令阶段。

(1) 取指令阶段。在微处理器控制下，从内存储器取出指令，送到指令寄存器。经指令译码器译码以产生完成此指令的各种定时控制信号。

(2) 执行指令阶段。指令经译码器译码后，在微处理器的控制下，执行该指令规定的操作。

执行一条指令的时间称为机器周期。机器周期又可分为取指令周期和执行指令周期。取指令周期对任何一条指令都是一样的，而执行指令则不然，由于指令性质不同，因此不同指令的执行周期不尽相同。 § 1.6 微型计算机硬件系统

一、微型计算机主机

微型计算机的主机主要由微处理器和内存储器两大部分组成。

1.微处理器

微处理器是微型计算机的核心部分，又称为中央处理器 ( 简称 CPU) 。微处理器主要由控制器和运算器两部分组成 ( 还有一些支撑电路 ) 。

(1) 微处理器的功能

控制器是微机的指挥、控制中心，主要功能是控制、管理微机系统各个部件协调一致地工作。

(2) 微处理器的组成

1) 算术逻辑单元

算术逻辑单元 (ALU) 是微处理器的运算部件。

2) 寄存器

微处理器有各种寄存器：指令寄存器 IR ；累加寄存器 A （简称累加器 ) ；数据寄存器 DR ；地址寄存器 AR 。还有若干通用寄存器。

3) 指令译码器

指令译码器 ID ，对存放于 IR 中的指令操作码进行译码，以确定本指令要进行何种操作，然后指示定时及控制部件发出各种控制信号。

4) 程序计数器

程序计数器又称指令计数器 PC ，用于存放当前要执行的指令的地址。微处理器根据 PC 中的地址，从内存储器取出将要执行的指令。每执行完一条指令，它就自动计数 ( 十 1) ，指向下一条指令。

5) 定时及控制单元

此单元接收由指令译码器 ID 和标志寄存器 F 送来的信号，以确定当前要执行的指令需进行哪些操作、送出哪些信号。

(3) 微处理器的分类

微处理器按其处理信息的字长可分为： 8 位微处理器、16 位微处理器、32 位微处理器和 64 位微处理器。

2.内存储器

内存储器是微型计算机主机的一个组成部分，用来存放当前正在使用的、程序或数据。对于内存， CPU 可以直接对它进行访问。内存储器分为：

（1) 只读存储器 ROM

只读存储器 (ROM-Read Only Memory) 的特点是：存储的信息只能读 ( 取出 ) ，不能改写 ( 存入 ) ；断电后信息不会丢失，可靠性高。

（2) 随机存取存储器

随机存取存储器 (RAM — --Random Acce Memory) ，简称随机存储器。随机存储器实际上是指可读、可写的存储器，故又称读写存储器，断电后信息会丢失。 RAM 可分为静态 RAM 和动态 RAM 两种。

二、微型计算机接口

1.为什么要用接口电路

微型计算机是以微处理器为核心，通过总线连接内存储器 (ROM ， RAM) 构成主机，通过 I/O 接口电路与外部设备相连接构成硬件系统。

微处理器与外部设备相连接时，不能直接将外部设备挂在系统总线上，这是因为：

(1) 外部设备 ( 简称外设 ) 品种繁多。有输入设备，有输出设备，还有检测设备或控制设备，而且工作原理不相同。

(2) 不同的外部设备产生和使用的信号各不相同。有些外设产生和使用的是数字信号，有些外设产生和使用的是模拟信号。计算机系统总线只能接收和发送数字信号，因此必须经过 A ／ D、D ／ A 接口来完成。

(3) 有些外设的数字信息是串行的，也有一些外设的数字信息是并行的。而微处理器只能接收和发送并行信息。因此，串行设备必须通过接口将串行信息变为并行信息；微处理器送出的并行信息必须通过接口转换为串行信息，才能送给串行设备。

(4) 大部分外部设备的工作速度通常比微处理器的速度要低，而且不同的外设，其工作速度也不同。接口电路可以对输入／输出过程起到缓冲和联络的作用。

由上述原因可知，输入／输出设备必须通过 I ／ O 接口电路才能和系统总线相连接。可见，输入／输出接口电路是微处理器与外部设备之间的信息变换和实现缓冲功能必不可少的部件。

2.微处理器与外部设备之间的连接方法

微处理器与外部设备之间传送数据通过接口部件。接口部件主要包含一组寄存器，一般称这些寄存器为 I ／ O 端口，每个端口有一个端口地址。

数据端口：端口是用于对来自微处理器和内存的数据或送往微处理器和内存的数据起缓冲作用。

状态端口：端口用于存放外部设备或接口部件本身的状态。

命令端口：端口用于存放 CPU 发出的命令，以便控制接口和设备的动作。微机主机与外部设备之间，都是通过接口部件的 I ／ O 端口来沟通的。

微处理器与接口部件的连接通过三组总线：

数据总线 DB ：通过它可在微处理器的累加器与接口部件之间传

送数据及控制信息。

地址总线 AB ：微处理器通过它对外设接口寻址。

控制总线 CB ：微处理器通过它传送控制信号。

接口部件与外部设备之间通过外部数据线传送数据和信息。

3.微处理器与外部设备之间数据传送方式

微处理器与外部设备之间的数据 I/O 传送，是在有关的软件和硬件控制下进行的。 I/O 传送有三种基本控制方式：

(1) 程序查询方式

程序先对接口进行连续的检测，当检测到的状态表示接口中已有数据准备输入或接口准备好接收数据时，则执行 I ／ O 操作。

(2) 中断传送方式

中断方式是外部设备中断 CPU 工作，使 CPU 执行一个为外部设备的数据 I ／ O 服务程序，此程序称为中断处理（服务）子程序。

(3) 直接存储器存取方式 (DMA)

直接存储器存取 (DMA —— Direct Memory Acce) 方式用于内存储器和外部设备之间大批量的数据传送。在 DMA 方式下，外部设备利用专门的接口电路直接和内存储器进行高速数据传送，而并不通过 CPU 。

4.接口的基本功能和类别

为使不同设备能连接成一个系统协调地工作，就必须对设备的连接有一定的约束 ( 或称规定 ) ，这种约束就是“接口协议”。接口协议包括引线排列顺序、电平条件、工作速度、控制信号等。

接口的基本功能是在系统总线和 I ／ O 设备之间传输信息，提供缓冲作用，以满足接口两边的时序要求。具体地说，接口应具有寻址功能、数据转换功能、输入／输出功能、联络功能、中断管理功能、错误检测功能等。

在微机中，有以下一些类别的接口：

(1) 总线接口

微机主机提供的接口，位于主板上，称为扩展槽，供插入各种功能卡。

(2) 串行口

串行口传送信息的方式是一位一位串行传送。微机上所用的标准串行只是 RS -232C 口。鼠标器就接在这种串行口上。

(3) 并行口

并行口传送信息的方式是一个字节 (8 位 ) 同时传送。标准并行口为 Centronics 口。打印机通常接在这种并行口上。

此外，还有连接键盘、监视器的接口。

5.适配器

适配器是对微机系统中驱动某一个外部设备而设计的功能模块电路的统称。适配器一般做成一块电路板，插在主机板的扩展槽内。适配器必须包含两个接口：一个是与主机连接的总线接口；一个是与外部设备连接的外设接口。适配器又称为“卡”，例如显示器适配器，称为显示卡。

6.外部设备驱动程序

接口一般应包含硬件和软件两部分。前面所述的是硬件部分。软件部分包括实现接口功能的控制软件。接口的软件部分通常称为设备驱动程序。

三、外存储器

外存储器又称外存。外存储器不能为微处理器直接访问，必须将外存储器中的信息先调入内存储器才能为微处理器所利用。对外存储器应有足够大的存储容量、能可靠地保存程序和数据、存取方便。

外存储器设备种类很多，微机常用的外存储器是软磁盘存储器、硬磁盘存储器和只读光盘 (CD-ROM) 存储器等。

1.软磁盘存储器

软磁盘 ( 简称软盘 ) 存储器由软磁盘、软磁盘驱动器组成。

(1) 软磁盘

微机中使用的是 3.5 英寸软盘。软盘容量可用下式计算：

格式化容量＝ ( 字节数／扇区 ) × ( 扇区数／磁迈 ) × ( 磁道数／面 ) ×面数

例 18 一双面软盘，每面有 80 个磁道，每磁道有 18 个扇区，则其格式化容量为：

格式化容量＝ 512 × 18 × 80 × 2 ＝ 1474560(B) ＝ 1.44MB

(2) 软盘驱动器

软盘驱动器一般由磁头及读、写电路，盘片驱动机构，磁头定位机构以及软磁盘控制系统组成。

(3) 软盘的使用

1) 软盘首次使用前，要经过格式化处理，划分磁道、扇区；

2) 不要在软盘驱动器指示灯亮时取出软盘；

3) 给软盘进行写保护。

2.硬磁盘存储器

硬磁盘存储器由硬磁盘和硬盘驱动器构成。硬磁盘和硬盘驱动器作为一个整体密封在一个金属腔体中，简称硬盘。与软磁盘相比，硬磁盘具有存储容量大、存取速度快等优点。

一个硬盘一般由多个盘片组成，盘片的每一面都有一个读、写磁头。硬盘使用时要对盘片格式化，划分成若干磁道 ( 称为柱面 ) ，每个磁道再划分为若干扇区。硬盘容量的计算公式为：

硬盘容量＝ 512 ×磁头数×柱面数×每磁道扇区数

常见的硬盘存储容量有： 100MB、200MB、250MB、340MB、500MB、1GB、4GB、6.4GB、10GB、15GB、20GB、30GB、60GB、80GB 等多种。

硬盘的另一个重要性能指标是存取速度。

3.光盘存储器

光盘存储器是一种利用激光技术存储信息的装置。光盘存储器由光盘片和光盘驱动器构成。光盘可分为：只读型光盘 (CD-ROM)、一次写入型光盘 (WORM) 和磁光盘 (MO) 。

(1) 只读型光盘 CD-ROM

CD-ROM 的最大特点是存储容量大。一张 4.72 英寸 ( 120mm ) 的 CD 光盘，其容量可达 600MB 。

(2) 一次写入型光盘 WORM

这种光盘可由用户一次写入、多次读出，进行快速检索，并可代替磁带或磁盘作为计算机的后援装置。

(3) 磁光盘 MO

磁光盘 MO(Magneto Optical disk) 是计算机使用的可抹／重写型光盘。

MO 盘具有可换性、高容量和随机存取等优点。但 MO 盘一次投资高，且速度较慢。

除上述介绍的几种外存储器外，微机上还可以使用磁带存储器。

四、输入设备

1.键盘

键盘 (Keyboard) 是微型机上不可缺少的、最重要最常用的输入设备。

键盘上的键可分为主键盘区和副键盘区两部分。按键的功能可将键盘的键分为三类：

(1) 打字键

(2) 功能键

(3) 控制键

Enter ：回车键 Shift ：换档键。

Caps Lock ：大写锁定键。 Tab ：制表定位键。

Backspace ：退格键。 ↑、↓、←、→：光标移动键。

Num Lock ：数字锁定键。 PrtScr ：打印屏幕键。

键盘通过一个五针插头与主机相连接。

2.鼠标器

鼠标器 (Mouse) 是一种指点式设备。其结构分为机电式和光电式两类。

鼠标器的主要性能指标是分辨率。鼠标器的分辨率是指它每移动 1 英寸所能检测出的点数 (ppi) 。目前鼠标器分辨率已达 200ppi ，甚至高达 400ppi 。

3.图形扫描仪

图形扫描仪 (Scanner) 是一种图形、图像的专用输入设备。利用它可以迅速地将图形、图像、照片、文本从外部环境输入到计算机中。

CCD 扫描仪的主要性能指标有：

(1) 扫描幅面：即对原稿尺寸的要求。台式扫描仪幅面一般可达 8.5 × 14 英寸 (A4) ；

(2) 分辨率：即每英寸扫描的点数 (dpi) 。现在分辨率一般已达 600dpi ，高的可达 2000dpi 。

(3) 灰度层次：即灰度扫描仪可达到的灰度级别，目前可达到的灰度级别有 16、64 及 256 层 ( 位数分别为 4bit、6bit 和 8bit) 。

(4) 扫描速度：扫描速度依赖于每行感光的时间，一般 3 ～ 30ms 范围内。

4 ，数字化仪

数字化仪 (Digitizer) 是一种能将各种图形信息转换成计算机能接收的数字信号的图形输入设备。数字化仪由绘图板、定标器和基座组成。

数字化仪的主要性能指标包括：有效工作幅面 ( 在 280mm × 280mm 一 1070mm × 1520mm 之间 )、精度 ( 在 0.15 一 0.55mm 之间 )、分辨率 ( 在 O.Ol — 0.1mm 之间 ) 等。

5 ，条形码读入器

条形码是一种用线条和线条问的间隔按一定规则表示数据的条形符号。它具有准确、可靠、灵活、实用、制作容易、输入速度快等优点，广泛用于物资管理、商品、银行、医院等部门。

6.光笔

光笔是用来在显示屏幕上作图的输入设备，与相应的硬件和软件配合，可实现在屏幕上作图、改图及图形放大、移动、旋转等操作。

7.触摸屏

触摸屏是一种快速实现人机对话的工具。触摸屏可分为电容式、电阻式和红外式三种。

五、输出设备

1.显示器

(1) 显示器的组成

显示器 (Display) 由监视器 (Monitor) 和适配器 ( 显示卡 ) 两部分组成。

(2) 监视器种类

监视器按其显示器件可分为阴极射线管 (CRT) 监视器和液晶 (LCD) 监视器两大类。目前部分微型计算机都使用 CRT 监视器，而便携式微型机则使用 LCD 监视器。

(3) 监视器分辨率

监视器屏幕上的字符和图形是由一个个像素 (Pixel) 组成的。像素的大小直接影响显示效果。目前在微型机上的监视器，其像素直径多半为 0.21mm 和 O .31mm 。

监视器按其分辨率可分为：

低分辨率为： 300 × 200 左右；

中分辨率为： 600 × 350 左右；

高分辨率为： 640 × 480 或 1024 × 768 或 1280 × l024 等。

监视器的分辨率越高，其清晰度越好，显示效果越好。

(4) 显示卡

显示控制适配器俗称显示卡，它是插在微型机主机箱内扩展槽上的一块电路板，用于将主机输出的信号转换成监视器所能接受的形式。

2.打印机

打印机是从计算机获得硬拷贝的输出设备。

(1) 打印机类型

按照打印方式可分为：串行式打印机 ( 一个字符一个字符地依次打印 )、行式打印机 ( 按行打印 ) 和页式打印机 ( 按页打印 ) 三类。

按照打印机打印的原理分为：击打式打印机和非击打式打印机两大类。击打式打印机：针式打印机 ( 又称点阵打印机 )

非击打式打印机：激光打印机、喷墨打印机和热敏打印机等。

(2) 打印机的主要技术指标

●分辨率：一般用每英寸的点数 (dpi) 来表示。

●打印速度：串行式打印机的打印速度用每秒打印字符数 (CPS) 来表示，约为 30CPS ～ 200CPS 。行式打印机的打印速度用每分钟打印的行数 (LPM) 来表示，一般在 150LPM ～ 600LPM 之间。页式打印机的打印速度用每分钟打印的页数 (PPM) 来表示，一般在 4PPM ～ 8PPM 之间。

●噪声：击打式打印机在打印过程中产生的噪声较大。非击打式打印机不存在噪声污染问题。

3.绘图仪

绘图仪 (Plotter) 是一种输出图形的硬拷贝设备。绘图仪在绘图软件的支持下可绘制出复杂、精确的图形，是各种计算机辅助设计 (CAD) 不可缺少的工具。

绘图仪的性能指标主要有：绘图笔数、图纸尺寸、分辨率、接口形式及绘图语言等。

六、其他外部设备

1.声音卡

2.视频卡

3 ，调制解调器

一、多媒体计算机的概念

1.媒体

媒体 (Medium) ，在计算机领域中，主要有两种含义：

一是指用以存储信息的实体，如：磁带、磁盘、光盘、光磁盘、半导体存储器等；

二是指用以承载信息的载体，如：数字、文字、声音、图形、图像、动画等。

2.多媒体

多媒体 (Multimedia) 与其说是一种产品，不如说是一种技术，利用这种技术实现声音、图形、图像等多种媒体的集成应用。

3.多媒体计算机

多媒体计算机 (MPC) 是 PC 领域综合了多种技术的一种集成形式，它汇集了计算机体系结构，计算机系统软件，视频、音频信号的获取、处理、特技以及显示输出等技术。

4.多媒体技术

多媒体技术是处理文字、图像、动画、声音和影像等的综合技术。

5.多媒体的几个基本元素简介

(1) 文本：文本是指以 ASCII 码存储的文件，是最常见的一种媒体形式。

(2) 图形：图形是指由计算机绘制的各种几何图形。图形是图像矢量化的结果。

(3) 图像：图像是指由摄像机或图形扫描仪等输入设备获取的实际场景的静止画面。

(4) 动画：动画是指借助计算机生成一系列可供动态实时演播的连续图像。

(5) 音频：音频是指数字化的声音，它可以是解说、背景音乐及各种声响。

(6) 视频：视频是指由摄像机等输入设备获取的活动画面。

二、多媒体技术的应用

1.信息管理

2.宣传广告

3.教育与训练

4.演示系统

5.咨询系统

6.多媒体电子出版物

7.多媒体通信

三、有关名词简介

1.超文本

超文本 (Hypertext) 是一种信息管理技术，是把一些块状信息，根据需要按一定逻辑顺序链接成网状结构的信息管理技术。

2.超媒体

超媒体 (Hypermedia) 是一种信息管理技术，它以节点作为基本单位，节点中的信息可以是文字、图形、图像、声音、动画、视频、计算机程序或它们的组合。

3.静态图像压缩标准 (JPBG)

JPEG 标准是由联合图形专家组开发的、主要解决静态图像压缩的工业标准问题。压缩比约为 40:1 。

4.动态图像压缩标准 (MPEG)

MPEG 是一种针对全活动视频的高压缩比动态视频标准。 MPEG 包括 MPEG 视频、MPEG 音频和 MPEG 系统三部分。压缩比可达 100:1 。

5.乐器数字化接口 (MIDI)

乐器数字化接口 MIDI(Musical Instrument Digital Interface) ， MIDI 是数字式音乐的国际标准。

6.媒体控制接口 (MCI)

媒体控制接口 MCI(Media Control Interface) 是所有多媒体设备的标准控制接口，是将各种多媒体设备联系起来的纽带。

7.MPEG 解压卡

MPEG 是一种视频压缩技术，可以获得 30 帧／秒 (NTSC 制，正交平衡调幅制 ) 或 25 帧／秒 (PAL 制，逐行倒相正交平衡调幅制 )VHS 质量的实时全屏幕视频图像。 MPEG 解压卡就是利用硬件芯片对压缩编码实时解压并在屏幕上显示的视频扩充卡 ( 俗称电影卡 ) 。

§ 1.8 微型计算机性能指标

衡量微型计算机性能的好坏，有下列几项主要技术指标。

1、字长：字长是指微机能直接处理的二进制信息的位数。

2、内存容量：内存容量是指微机内存储器的容量，它表示内存储器所能容纳信息的字节数。

3、存取周期：存取周期是指对存储器进行一次完整的存取 ( 即读／写 ) 操作所需的时间。

4、主频：主频指微机 CPU 的时钟频率。主频的单位是 MHz( 兆赫兹 ) 。

5、运算速度：运算速度是指微机每秒钟能执行多少条指令。单位用 MIPS( 百万条指令／秒 ) 。

对微机的性能也起重要作用的因素还有：

1、可靠性：是指微型计算机系统平均无故障工作时间；

2、可维护性：是指微机的维修效率，通常用故障平均排除时间来表示；

3、可用性：是指微机系统的使用效率，系统任意时刻所能正常工作的概率来表示；

4、兼容性：兼容性强的微机，有利于推广应用；

5、性价比：性能包括硬件和软件的综合性能，价格是整个微机系统的价格。

§ 1.9 微型计算机系统配置

由前面介绍可知，微机系统配置包括两个方面：一是硬件方面的配置；二是软件方面的配置。

一、微机系统硬件配置

(1) 主机板：微处理器、内存储器。

(2) 外存储器：硬盘、软盘驱动器、光盘驱动器。

(4) 键盘

(5) 显示器

(6) 光电鼠标器或机电鼠标器。

(7)CD ROM 光盘驱动器

(8)I ／ O 接口板

二、微机系统软件配置

(1) 操作系统配置：目前常用 Windows2000/XP 等。

(2) 语言处理程序配置： Visual FoxPro 数据库管理系统、C、Visual Basic 等高级语言程序。

(3) 工具软件配置：包括诊断程序、调试程序、编辑程序、连接程序等。

(4) 应用软件配置：

字处理软件 WPS2000

办公自动化软件 Office2000

计算机辅助设计软件 AUTOCAD

动画制作 3D MAX

图象广告设计 Photoshop 等。 § 1.10 计算机病毒

一 .什么是计算机病毒

计算机病毒 (Computer Viruses) 是一种人为编制的可以制造计算机故障破坏计算机资源的程序。它隐藏在计算机系统的数据资源或程序中，借助系统运行和共享资源而进行繁殖、传播和生存，扰乱计算机系统的正常运行，篡改或破坏系统和用户的数据资源及程序。

二 .计算机病毒程序的结构

病毒程序一般由两个部分组成：一是传染部分，它负责病毒的传播扩散 ( 传染模块 ) ；二是表现部分，它又可分为计算机屏幕显示表现部分 ( 表现模块 ) 和计算机资源破坏部分 ( 破坏模块 ) 。

表现部分是病毒的主体，传染部分是表现部分的载体。表现和破坏一般是有条件的，条件不满足或时机不成熟是不会表现出来的。这就是病毒的潜伏隐蔽性之一。

三 .计算机病毒的特点

计算机病毒一般有以下几个特点：

(1) 破坏性

(2) 传染性

(3) 隐蔽性

(4) 潜伏性

四 .计算机病毒的分类

计算机病毒的分类方法很多。按感染的目标可分：

●引导型病毒：此类病毒只感染磁盘的 ( 主 ) 引导扇区，使引导扇区内容转移别处，以病毒引导程序取而代之。

●文件型病毒：此类病毒能感染可执行文件，将病毒程序嵌入可执行文件中并取得执行权。

●混合型病毒：此类病毒既可感染 ( 主 ) 引导扇区，也可感染文件。

五 .计算机病毒的工作过程

计算机病毒程序虽种类繁多，流程不一，但一般都有下面几个步骤：

(1) 检查系统是否感染上病毒，若未染上，则将病毒程序装入内存，同时修改系统的敏感资源 ( 一般是中断向量 ) ，使其具有传染病毒的机能；

(2) 检查磁盘 ( 一般是硬盘 ) 上的系统文件是否感染上病毒，若未感染上，则将病毒传染到系统文件上；

(3) 检查 ( 主 ) 引导扇区上是否染有病毒，若未染上，则传染之；

(4) 完成上述工作后，才执行源程序。

六 .计算机病毒预防

预防计算机病毒的主要方法是切断病毒的传播途径。一般应注意以下几点：

(1) 不随便使用外来软件。对外来软盘必须先检查、后使用；

(2) 严禁在微型计算机上玩游戏。游戏软件是病毒的主要载体；

(3) 不用非原始软盘引导机器；

(4) 不要在系统引导盘上存放用户数据和程序；

(5) 保存重要软件的复制件；

(6) 给系统盘和文件加以写保护；

(7) 定期对硬盘作检查，及时发现病毒、消除病毒。

七 .计算机病毒的检测和消除

目前流行的反病毒软件较多。如： SCAN、KIL、KV3000、瑞星 2003、金山毒霸等。在使用时要注意杀毒软件的版本是不是最新的。否则可能对新流行的病毒无能为力。第四章 Internet 网络基础

计算机网络是计算机技术与通信技术相互渗透、密切结合而形成的新技术。随着计算机应用的普及和计算机科学的飞速发展，计算机网络已广泛应用于科研、教育、企业生产与经营管理、信息服务等各个方面。全世界最大的互联网 Internet 正在爆炸性地扩大，已成为覆盖全球的信息基础设施之一。

4.1 计算机网络的概念与分类

一、计算机网络的概念

社会的信息化、数据的分布处理和各种计算机资源共享等种种应用需求，推动了计算机技术和通信技术的紧密结合。通过通信线路为计算机或终端设备提供进行数据交换的通路，就使计算机能在更为广大的区域里对大量复杂信息进行收集、交换、加工、处理和传输，使计算机从个体变成了群体，这就产生了计算机网络。

什么是计算机网络呢 ? 按照资源共享的观点定义为：用通信线路和通信设备，将分布在不同地点的具有独立功能的多个计算机系统连接起来，在网络软件的支持下，实现彼此之间的数据通讯和资源共享的系统。

二、计算机网络的分类

1.按地理范围分类

计算机网络常见的分类依据是网络覆盖的地理范围，按照这种分类方法，可将计算机网络分为局域网、广域网和城域网三类。

局域网 (Local Area Network) 简称 LAN ，它是连接近距离计算机的网络，覆盖范围从几米到数公里。例如办公室或实验室的网、同一建筑物内的网及校园网等。

广域网 (Wide Area Network) 简称 WAN ，其覆盖的地理范围从几十公里到几千公里，覆盖一个国家、地区或横跨几个洲，形成国际性的远程网络。例如我国的公用数字数据网 (China DDN)、电话交换网 (PSDN) 等。

城域网 (Metropolitan Area Network) 简称 MAN ，它是介于广域网和局域网之间的一种高速网络，覆盖范围为几十公里，大约是一个城市的规模。

在网络技术不断更新的今天，一种用网络互连设备将各种类型的广域网、城域网和局域网互连起来，形成了称为互联网的网中网。互联网的出现，使计算机网络从局部到全国进而将全世界连成一片，这就是 Internet 网。

Internet 中文名为因特网、国际互连网，它是世界上发展速度最快、应用最广泛和最大的公共计算机信息网络系统，它提供了数万种服务，被世界各国计算机信息界称为未来信息高速公路的雏形。

2.按拓扑结构分类

拓扑结构就是网络的物理连接形式。如果不考虑实际网络的地理位置，把网络中的计算机看作一个节点，把通信线路看作一根连线，这就抽象出计算机网络的拓扑结构。局域网的拓扑结构主要有星型、总线型和环型三种

1) 星型拓扑结构

这种结构以一台设备作为中央节点，其他外围节点都单独连接在中央节点上。各外围节点之间不能直接通信，必须通过中央节点进行通信。中央节点可以是文件服务器或专门的接线设备，负责接收某个外围节点的信息，再转发给另外一个外围节点。这种结构的优点是结构简单、服务方便、建网容易、故障诊断与隔离比较简便、便于管理。缺点是需要的电缆长、安装费用多；网络运行依赖于中央节点，因而可靠性低；若要增加新的节点，就必须增加中央节点的连接，扩充比较困难。

星型拓扑结构广泛应用于网络中智能集中于中央节点的场合。在目前传统的数据通信中，该拓扑结构仍占支配地位。

2) 总线型拓扑结构

这种结构所有节点都直接连到一条主干电缆上，这条主干电缆就称为总线。该类结构没有关键性节点，任何一个节点都可以通过主干电缆与连接到总线上的所有节点通信。这种结构的优点是电缆长度短，布线容易；结构简单，可靠性高；增加新节点时，只需在总线的任何点接入，易于扩充。总线结构的缺点是故障检测需要在各个节点进行，故障诊断困难，隔离也困难，尤其是总线故障会引起整个网络的瘫痪。

3) 环型拓扑结构

这种结构各节点形成闭合的环，信息在环中作单向流动，可实现环上任意两节点间的通信。环形结构的优点是电缆长度短、成本低。该结构的缺点是某一节点出现故障会引起全网故障，且故障诊断涉及到每一个节点，故障诊断困难；若要扩充环的配置，就需要关掉部分已接入网中的节点，重新配置困难。

4) 混合结构

混合结构是将多种拓扑结构的局域网连在一起而形成的，如图 7-4 所示。混合拓扑结构的网络兼并了不同拓扑结构的优点。

一般来说，拓扑结构会影响传输介质的选择和控制方法的确定，因而会影响网上结点的运行速度和网络软、硬件接口的复杂程度。网络的拓扑结构和介质访问控制方法是影响网络性能的最重要因素，因此应根据实际情况选择最合适的拓扑结构，选用相应的网络适配器和传输介质，确保组建的网络具有较高的性能。

3.按传榆介质分类

传输介质就是指用于网络连接的通信线路。目前常用的传输介质有同轴电缆、双绞线、光纤、卫星、微波等有线或无线传输介质，相应地可将网络分为同轴电缆网、双绞线网、光纤网、卫星网和无线网。

4.按带宽速率分类

带宽速率指的是“ 网络带宽 ”和“ 传输速率 ”两个概念。传输速率是指每秒钟传送的二进制位数，通常使用的计量单位为 b ／ s、kb ／ s、Mb ／ s 。按网络带宽可以分为基带网 ( 窄带网 ) 和宽带网；按传输速率可以分为低速网、中速网和高速网。一般来讲，高速网是宽带网，低速网是窄带网。

5.按通信协议分类

通信协议是指网络中的计算机进行通信所共同遵守的规则或约定。在不同的计算机网络中采用不同的通信协议。在局域网中，以太网采用 CSMA 协议，令牌环网采用令牌环协议，广域网中的报文分组交换网采用 X.25 协议， Internet 网采用 TCP/IP 协议，采用不同协议的网络可以称为“×××协议网”。

三、计算机网络的功能

建立计算机网络的基本目的是实现数据通信和资源共享。计算机网络主要有 4 个功能。

1) 数据通信

这是计算机网络最基本的功能之一。计算机网络提供的通信服务包括传真、电子邮件、电子数据交换 (EDI)、电子公告牌 (BBS)、远程登录和信息浏览等。

2) 资源共享

这是计算机网络最本质的功能。所谓“资源”是指计算机系统的软件、硬件和数据资源。所谓“共享”是指网内用户均能享受网络中各个计算机系统的全部或部分资源。

3) 提高计算机的可靠性和可用性

这是计算机网络的另一个十分重要的功能。网络中的每台计算机都可通过网络相互成为后备机。一旦某台计算机出现故障，它的任务就可由其他计算机代为完成。这样可避免单机情况下，一台计算机故障引起整个系统瘫痪的现象，从而提高了系统的可靠性。而当网络中某台计算机负担过重时，网络又可以将新的任务交给网中较空闲的计算机完成，均衡负荷，从而提高了每台计算机的可用性。

4) 分布式处理

这是近年来计算机应用研究的重点课题之一。通过算法将大型的综合性问题，交给不同的计算机分别同时进行处理。用户可以根据需要，合理选择网络资源，就近快速地进行处理。另外，利用网络技术将多台计算机连成具有高性能的计算机系统来解决大型问题，也比用同样性能的大中型计算机节省费用。

4.2 计算机通信的基本概念

计算机通信技术使网络中的计算机能够共享各种信息资源，而不用考虑网络中计算机的具体地理位置。发展到今天的 Internet( 国际互联网 ) 可使全球范围内的计算机通信得以实现。如果在 Internet 网络上发布信息，它可以按照发送者的需要瞬间传送到地球的任意角落，这种远距离和快速的特点是传统通信手段所不能达到的。

一、计算机通信

计算机通信就是将一台计算机产生的数字信息通过通信信道传送给另一台计算机。按数据传送的方式可以将计算机通信分为两种，即数字通信和模拟通信。数字通信是指直接将计算机的数据输出通过数字信道进行传送；模拟通信是指将计算机的数据输出通过模拟信道 ( 如电话线 ) 进行传送。

二、计算机通信中的几个概念

1、调制和解调

调制是指用模拟线路进行计算机通信时，将计算机输出的数字信号转换成模拟信号的过程；解调是指数据接收端将从模拟线路上接收到的模拟信号还原为数字信号的过程。

2、调制解调器

调制解调器是实现数字信号和模拟信号转换的设备。当计算机发送信息时，由调制解调器将计算机输出的数字信号转换成模拟信号然后发送到模拟线路上进行传送；当计算机接收信息时，调制解调器会将从模拟线路上接收到的模拟信号转换成数字信号，然后传送给计算机进行处理。

4.3 计算机局域网

一、局域网的主要特点

局域网是计算机网络的一种，它既具有一般计算机网络的特征，又具有以下独有的特点：

(1) 以微机为主要建网对象。大部分局域网中没有中央主机系统，只有多种微机和外设，可以说局域网是专为微机而设计的网络系统。

(2) 覆盖较小的地理范围。仅用于机关、工厂、学校等单位内部连网。

(3) 传输速率高 (10 — 100 Mb ／ s) 且误码率低 ( ＜ 10 8 ＝。

数据传输速率是指每秒钟传送的二进制位 (bit ，比特 ) 数，记为 b ／ s ，更大的单位用 kb/s (1 kb/s = 1000 b/s) 或 Mb/s(1 Mb ／ s = 1000 kb/s) 。

(4) 为某一单位独有。一般仅为一个单位或部门控制、管理和使用，其建网周期短、成本低，易于维护和扩展。

(5) 决定局域网特性的主要技术有 3 个：用于传输数据的传输介质，用于连接各种设备的拓扑结构，用于共享资源的介质访问控制方法。

二、局域网参考模型

OSI 参考模型简介

OSI 参考模型定义了一个计算机网络功能的 7 层模型，由上至下分别是应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。各层的基本功能如下：

物理层：利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，以透明地传送比特流。

数据链路层：在通信的实体之间建立数据链路连接，负责在相邻两个节点的链路上进行二进制数据流的传送，并进行差错检测和流量控制，保证无差错地传送。

网络层：解决多节点传送时的路由选择，保证信息能到达目的地。

传输层：向用户提供可靠的端点到端点 ( 源主机到目的主机 ) 的数据传输服务。

会话层：组织和同步两个通信系统的会话服务用户之间的对话，并管理数据的交换。

表示层：解决在两个通信系统中交换信息时，不同数据格式的编码之间的转换。

应用层：负责向用户提供各种网络应用服务，如文件传输、电子邮件、远程访问等。

三、局域网的基本组成

局域网由两部分组成：网络硬件和网络软件。

1.网络硬件

通常组建局域网需要的网络硬件主要是服务器、网络工作站、网络适配器 ( 网卡 )、集线器 (HUB) 及传输介质等。

1) 服务器

服务器 (Server) 是以集中方式管理局域网中的共享资源，为网络工作站提供服务的高性能、高配置计算机。常见的有文件、打印和异步通信三种服务器。

2) 网络工作站

网络工作站 ( 简称工作站 WS ， WorkStation) 是为本地用户访问本地资源和网络资源，提供服务的配置较低的微机。

工作站分带盘 ( 磁盘 ) 工作站和无盘工作站两种类型。

3) 网络适配器 ( 网络接口板 )

网络适配器俗称网卡，是构成网络的基本部件。它是一块插件板，插在计算机主板的扩展槽中，通过网卡上的接口与网络的电缆系统连接，从而将服务器、工作站连接到传输介质上并进行电信号的匹配，实现数据传输。

4) 集线器 (HUB)

集线器是在局域网上广为使用的网络设备，可将来自多个计算机的双绞线集中于一体，并将接收到的数据转发到每一个端口，从而构成一个局域网，还可连接多个网段 ( 不包含任何互连设备的网络 ) ，扩展局域网的物理作用范围。

5) 传输介质

传输介质也称为通信介质或媒体，在网络中充当数据传输的通道。传输介质决定了局域网的数据传输速率、网络段的最大长度、传输的可靠性及网卡的复杂性。

局域网的传输介质主要是双绞线、同轴电缆和光纤。

同轴电缆：局域网产品中使用的同轴电缆是由内导体、绝缘层、外屏蔽层和外部保护层组成。分为粗同轴电缆和细同轴电缆两种类型。

双绞线：局域网产品中所使用的双绞线也分为两类，即屏蔽双绞线 (STP ， ShieldedTwisted Pair) 与非屏蔽双绞线 (UTP ， Unshielded Twisted Pair) 。典型的屏蔽双绞线由外部保护层、屏蔽层与多对双绞线组成。

光纤：光纤是一种直径为 50 — 100 μ m 的柔软、能传导光波的介质。在几公里范围内使用的光纤其数据传输率可达几百甚至上千 Mb/s 。

在同轴电缆、双绞线及光纤 3 种传输介质中，双绞线的价格最低且安装、维护方便 ; 同轴电缆造价界于双绞线和光纤之间，维护方便 ; 光纤的价格高于同轴电缆和双绞线，但光纤具有低损耗、高数据传输速率、低误码率、安全保密性好的特性，因此是一种有前途的传输介质。

2 ．网络软件

1) 局域网操作系统

网络操作系统是网络环境下用户与网络资源之间的接口，用以实现对网络的管理和控制。网络操作系统的水平决定着整个网络的水平，及能否使所有网络用户都能方便、有效地利用计算机网络的功能和资源。

2) 网络数据库管理系统

网络数据库管理系统是一种可以将网上的各种形式的数据组织起来，科学、高效地进行存储、处理、传输和使用的系统软件。

3) 网络应用软件

软件开发者根据网络用户的需要，用开发工具开发出来各种应用软件。 4.4 Internet 的基本概念与应用

Internet 是由遍布全球的各种网络系统、主机系统，通过统一的协议 TCP/IP 联接在一起所组成的世界性计算机网络系统。

Internet 是世界上最大的互联网络，但它本身不是一种具体的物理网络，把它称为网络是网络专家们为了让大家容易理解而给它加上的一种“虚拟”概念。实际上它是把全世界各个地方已有的各种网络互连起来，组成一个跨越国界的庞大的互联网，因此也称为“网络的网络”。

一、Internet 的功能（了解）

Internet 的主要功能可分为 5 个方面：电子邮件、文件传输；远程登录、网上查询和交流。

1.电子邮件 (E-mail)

所谓电子邮件 (E-mail ， Electronic Mail) 就是利用计算机网络交换的电子媒体信件。

2.文件传输 (FTP)

用文件传输功能可以使用户的本地计算机与远程计算机建立连接，通过合法的登录手续进入该远程计算机系统，直接进行文字和非文字、信息的双向传输。文件传输要用到 FTP (File Transfer Protocol) 协议，因此人们通常就把采用这种协议传输文件的应用程序称为 FTP 。

3.远程登录 (Telnet)

利用远程登录，用户可以把本地的计算机登录到主机，变成该主机的远程终端；从而使用该主机系统允许外部用户使用的硬件、软件等任何资源。

4.网上查询

信息查询工具一般可以分为 3 大类型：名称地址录信息检索工具、索引式信息检索工具、交互式信息检索工具。

5.网上交流

Internet 是一个交互式网络，可以用 Internet 提供的交流工具进行发布消息、参加讨论，甚至在线聊天。 Internet 提供的网络交流工具很多，最常用的有： BBS、网络新闻组和电子邮件通信组。

二、中国现有的五大 Internet 网络

1.中国公用计异机互联网络 (CHINANET)

CHINANET 是邮电部门经营管理的中国公用 Internet 网，是中国的 Internet 骨干网，是美国 Internet 网络在中国的延伸，是全球 Internet 的一部分。由于普通用户上 CHINANET 网的拨号号码统一为 163 ，所以它又被称为 163 网。

2.中国教育与科研网络 (CERNET)

CERNET 是由国家教育部负责建设的，覆盖全国教育机构的计算机网络。

3.中国科技网 (CSTNET)

CSTNET 是在中关村地区教育与科研示范网基础上建立起来的。

4.中国金桥信息网 (CHINAGBNET)

CHINAGBNET(China Golden Bridge Net) 又称中国国家公用经济信息通信网，是我国经济和社会信息化的基础设施之一，该网是国家的“三金 ( 金桥、金关、金卡 ) ”工程的金桥工程。

5.中国公众多媒体通信网 (169 网 )

中国公众多媒体通信网，因为上网拨号的号码统一为 169 ，因此又被称为 169 网。

三、Internet 的特性（掌握）

1.Internet 使用 TCP/IP 协议

Internet 是全球性计算机网络，连接到 Internet 中的网络各种各样，计算机从大型机到微型机多种多样。这些计算机运行在不同的操作系统下，使用不同的软件，为保证彼此间正确地交流信息，在通信时必需遵守共同的网络协议。

通信协议是计算机之间交换信息所使用的一种约定和规程。在 Internet 中采用 TCP/IP 协议，即传输控制协议 (TCP ， Transmiion Control Protocol) 和网间协议 (IP ， Internet Protocol) 。 IP 负责将数据从一处传到另一处， TCP 保证传输的正确性。 TCP 和 IP 协同工作，它的作用是在发送和接收计算机系统之间维持连接，提供无差错的通信服务，保证数据传输的正确性。

2.Internet 通过路由器将各个网络互连起来

3.Internet 的 IP 地址和域名（重点掌握）

Internet 中计算机的地址编号就称为 IP 地址。

1)IP 地址的格式

IP 地址占用 4 个字节 (32 位 ) ，用 4 组十进制数字表示，每组数字取值范围为 0 — 255 ，相邻两组数字之间用圆点分隔，例如： 202.99.96.104 。

IP 地址不能任意使用，在需要使用时，必须向管理本地区的网络中心申请。

2)IP 地址的类型 IP 地址由两部分组成：前 1 个数字代表网络标识 , 后 3 个数字代表主机标识。根据网络规模和应用的不同，将 IP 地址分为 A、B、C、D、E 5 类，如表 7 — 1 所示，常用的是 A、B、C 类。

3) 域名

用 4 组数字表示的 IP 地址非常难记，为了使 IP 地址便于用户使用，同时也利于维护和管理， Internet 建立了域名管理系统 DNS(Domain Name System) ，将域名与 IP 地址一一对应。该系统用分层的命名方法对网络上的每台计算机赋予一个直观的唯一标识名，称为域名。其基本结构如下：

主机名 .单位名 .类型名 .国家代码

四、HTTP

http 中是超文本传输协议，与其他协议相比， http 协议简单，通信速度快，而且允许传输任意类型的数据，包括多媒体文件，因而在 WWW 上可方便地实现多媒体浏览。

五、连接 Internet 的方式

进入 Internet 的方式主要有 3 种：主机方式、网络方式和仿真终端方式。

六、WWW 浏览器的使用（了解，会使用）

1.WWW 简介

World Wide Web(Web、WWW 或称全球广域网、多维网 ) 为用户提供了一个可以轻松驾驭的图形化用户界面 -Web 页，以查阅 Internet 上的文档。 WWW 就是以这些 Web 页及它们之间的链接为基础，构成了一个庞大的信息网。

七、电子邮件 E-mail

1.电子邮件服务器

电子邮件 E-mail 是利用计算机网络的通信功能实现信件传输的一种技术，是 Internet 网上最广泛的应用之一。

2.电子邮件地址