大学精品课件：信息基础11.ppt

1、计算机教研室,基础知识点,1、信息技术基础（集成电路、通信） (1,3) 2、硬件（CPU、存储器、总线、磁盘、接口、cache、 CMOS、BIOS） (7,5) 3、软件、操作系统（Office-Excel /Word / ForntPage/ PowerPoint 、画图）、软件工程（概念、周期） (4,4) 4、网络（局/广域网构件，IP、域名、协议、网页、邮件、安全） (4,4) 5、进制、汉字编码、多媒体（声音采集-波形/MDI区别、图象大小、压缩标准） (3,4) 6、信息系统与数据库 （信息系统类型、信息系统开发步骤） (1,4),计算机教研室,Part1：信息基础（一）信息技

2、术,信息技术（Information Technology，简称IT）指的是用来扩展人们信息器官功能、协助人们更有效地进行信息处理的一门技术。 信息技术包括： 扩展感觉器官功能的感测(获取)与识别技术 扩展神经系统功能的通信技术 扩展大脑功能的计算(处理) 与存储技术 扩展效应器官功能的控制与显示技术 信息与数据的关系：信息是对数据加工提炼的结果，是对人类有用的知识，而数据是信息的符号化表示，是信息的载体。,计算机教研室,信息技术的发展历史,语言的形成和使用 文字的创造 印刷技术的发明 望远镜、显微镜 电报和电话通信 广播、电视 雷达、卫星（遥感感测） 计算机、机器人 因特网（Internet

3、） ,计算机教研室,信息基础技术,微电子技术：信息存储处理介质（cpu、存储器），以集成电路为核心。 集成电路 二十世纪五十年代使用半导体材料硅 依据集成度分为各种规模，PC机都用超大和极大规模 单块集成电路的集成度平均每18-24个月翻一番，这叫做Moore定律 IC卡（集成电路卡）：存储器卡、 CPU卡 光电子技术：信息传输、信息存储（光纤、光盘）,计算机教研室,信息系统技术,信息系统技术指的是与下列内容相关的行为和活动： 信息的收集(如信息的感知、测量、获取、输入等) 信息的加工(如信息的分类、计算、分析、转换等) 信息的存储(如书写、摄影、录音、录像等) 信息的传递(如邮寄、电报、电话

4、等 ) 信息的施用(如控制、显示等),计算机教研室,信息应用技术,信息应用技术是为了各种实用目的,如信息管理、信息控制、信息决策而发展起来的具体技术。主要应用范围包括各行各业，举例如下：,雷达： 以感测与识别为主要目的 电视/广播： 以单向、点到多点的信息传递为主要目的 电话：以双向、点到点的信息交互为主要目的 银行：以处理金融信息为目的 图书馆：以信息收藏和检索为主要目的 因特网：跨越全球的多功能信息处理系统,计算机教研室,计算机“代”的划分,世界上第一台数字计算机：1946年美国ENIAC,集成电路规模：SSI、 MSI、 LSI、 VLSI、 ULSI,计算机教研室,通信就是信息的(远距

5、离)传递与交流 现代通信使用电波或光波传递信息的技术，也称为电信（telecommunication），如电报、电话、传真、电子邮件、BBS、QQ等 对通信系统的要求： 远距离调制解调技术(MODEM)、载波 低成本多路复用技术(Multiplexer)+交换技术(Switch) 高速度光纤通信技术 可靠信号不失真、无差错、保证通信畅通（数字通信） 方便移动通信技术（无线、数字通信） 安全加密、身份认证（数字通信）,Part1：信息基础（二）通信技术,计算机教研室,通信系统的模型,通信的三要素：信源、信宿、信道 电信号(或光信号) 有两种形式： 模拟信号形式: 通过连续变化的物理量（如信号的幅

6、度）来表示信息，例如人们打电话或者播音员播音时声音经话筒(麦克风)转换得到的电信号； 数字信号形式: 使用有限个状态(一般是2个状态)来表示（编码）信息，例如电报机、传真机和计算机发出的信号都是数字信号,计算机教研室,常用通信方式 有线载波通信频分多路（FDM）/时分多路（TDM）复用技术 光纤通信波分多路（WDM）复用技术 无线通信模拟信号或数字信号使用电磁波调制后进行传输 微波通信（直线传播、应用：长途电话、蜂窝移动电话、全数字高清晰度电视（HDTV）等） 卫星通信（微波通信） 移动通信（蜂窝移动通信：移动台、基站、移动电话交换中心）（1G:使用模拟调制、频分多址（FDMA），仅限语音的传

7、送;2G：GSM、CDMA，3G： WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA ）,Part1：信息基础通信技术,计算机教研室,数字通信系统的主要性能指标,数据传输速率(简称数据速率, data rate) 指实际进行数据传输时单位时间内传送的二进制位数目 计量单位： “位/秒”(bps) 、“千位/秒”(kbps) 、“兆位/秒”(Mbps) 或“千兆位/秒”(Gbps)等 信道带宽(也称为信道容量, bandwidth) 一个信道允许的最大数据传输速率 信道带宽与采用的传输介质、传输距离、多路复用方法、调制解调方法等密切相关 误码率(error rate) 指数据传输中规定时间内出错数

8、据占被传输数据总数的比例 端端延迟(end-end delay) 指数据从信源传送到信宿所花费的时间。,计算机教研室,计算机系统的组成：硬件系统和软件系统 计算机硬件组成： 中央处理器(CPU)、 主外存储器、输入/输出设备、系统总线、I/O端口 计算机的工作原理 冯.诺依曼（五大模块） 存储程序控制原理 将问题的解算步骤编制成为程序，程序连同它所处理的数据都用二进位表示并预先存放在存储器中 程序运行时，CPU从内存中一条一条地取出指令和相应的数据，按指令操作码的规定，对数据进行运算处理，直到程序执行完毕为止,Part2：硬件系统组成,计算机教研室,BIOS、COMS,主板上有两块特别有用的集

9、成电路芯片: BIOS (ROM):基本输入输出系统，具有启动计算机、诊断计算机故障及控制低级输入输出的功能，是连接软件程序和硬件设备之间的接口。 BIOS包含程序： - POST（Power On Self Test，加电自检）程序； - 系统自举（装入）程序； - CMOS设置程序； - 基本外围设备的驱动程序 。 CMOS（RAM）：存放用户对计算机硬件所设置的一些参数，包括当前的日期和时间，系统的口令，系统中安装的软盘、硬盘驱动器的数目、类型及参数等。 CMOS是易失性存储器，必须用电池供电，才能使计算机关机后数据不丢失。,计算机教研室,计算机加电过程,接通电源，自动执行BIOS程序，

10、上电自检，初始化，然后通过引导程序，装入操作系统，并将系统控制权交给操作系统。 加电（复位）时，首先执行POST，按CMOS中的内容来识别硬件的配置, 测试各部件的工作状态 (发现错误则报错) （按Del (或F2或F8健)进COMS ） 执行BIOS中自举程序，按照CMOS中预先设定的启动顺序，搜寻外存储器（软、硬盘或光盘），读出引导程序并装入内存，控制权交给引导程序； 由引导程序继续安装操作系统，整个计算机处于操作系统的控制。,计算机教研室,CPU的结构： 控制器、运算器、寄存器、高速缓冲存储器CACHE 影响CPU速度的主要因素： 主频、cache、寄存器、运算器位数（字长） 指令组成（

11、采用二进位表示）： 操作码和操作数 指令系统： 与CPU的硬件相关，不同CPU的指令系统是不相同的. 指令系统风格可分为： CISC（复杂指令系统计算机） 如80486，Pentium.等 RISC（精简指令系统计算机） 如Sun Space,HP PA, Power PC等,Part2：硬件系统 CPU,计算机教研室,Part2：硬件系统存储器,存储器分类： 主存 Primary memory（内存） 存取速度快而容量较小，直接与CPU交换数据，是计算机的工作存储器，断电后信息丢失。 辅存 Second memory（外存） 存取速度慢而容量大，永久性地存放着计算机中所有信息，其中的信息需要

12、先送入内存，CPU才可使用。 内存的分类 随机存储器（RAM）可读可写，掉电后数据丢失 只读存储器（ROM）只能读取数据，不能写入，数据可永久保存,计算机教研室,（用作BIOS存储器、U盘）,内存储器的分类及应用,内存由半导体存储器芯片组成，芯片有多种类型：,半导体存储器,只 读 存储器(ROM),随机存取存储器(RAM),静态随机存取存储器SRAM,动态随机存取存储器DRAM,不可在线改写内容的ROM,快擦除存储器（Flash ROM）,（用作Cache存储器）,（用作主存储器）,（用作单片机）,计算机教研室,Cache是使用SRAM组成的一种高速缓冲存储器，简称缓存，它的速度几乎和CPU一

13、样快。 Cache中的数据是主存中很小一部分的影射（副本），最近最有可能访问的数据和指令； 一般一级缓存集成在CPU中，二级以前集成在主板上，现在也在CPU中 内存条的类型： 单列直插式内存条模块 SIMM 双列直插式内存条模块DIMM Rambus内存条模块RIMM,计算机教研室,外存储器特点： 磁性材料制成，便宜；容量大，读写速度慢；数据永久保存 硬盘 硬盘是在一个轴上装上1至5个同样大小的圆盘片的装置，盘片由铝合金、陶瓷或玻璃制成，其表面涂上磁介质。,外存储器,计算机教研室,读写硬盘信息的操作过程：,主机首先给出要读写的扇区地址： 磁头号（扇区所在记录面），例如，0号磁头 柱面号（扇区所

14、在的磁道），例如，5号柱面 扇区号，例如，1000号扇区 硬盘的操作流程如下： 所有磁头同步寻道（由柱面号控制） 选择磁头（由磁头号控制） 被选中的磁头等待扇区到达磁头下方（由扇区号控制） 读写该扇区中的数据,计算机教研室,硬盘存储器的性能指标,（1）容量： （=磁头数*柱面数*扇区数*扇区容量）以GB为单位，目前硬盘单碟容量约为40G2TB （2）平均存取时间：在几ms几十ms之间，由硬盘的旋转速度、磁头寻道时间和数据传输速率所决定 （3）缓存容量：原则上越大越好，通常为2MB8MB （4）数据传输速率 外部传输速率指主机从（向）硬盘缓存读出（写入）数据的速度，与采用的接口类型有关(100M

15、B/s-300MB/s) 内部传输速率指硬盘在盘片上读写数据的速度，转速越高内部传输速率越快(小于100MB/s) （5）与主机的接口： 前些年使用：并行ATA（IDE）接口 当前流行： 串行ATA（SATA）接口,计算机教研室,信息的平均存取时间,磁盘上的信息以扇区为单位进行读写，平均存取时间为： T = 寻道时间+旋转等待时间+数据传输时间 寻道时间磁头寻找到指定磁道所需时间(大约5ms) 旋转等待时间指定扇区旋转到磁头下方所需要的时间(大约46ms) (转速： 4200/5400/7200/10000rpm) 数据传输时间(大约0.01ms/扇区),计算机教研室,光盘存储器,CD 分类：

16、CD-ROM 、CD-R、CD-RW 容量：约650MB VCD(Video CD )：记录约74分钟视频，采用MPEG-1编码 数据传输速度：以每秒150KB为单位，目前驱动器的速率多为40倍速（6MB/S）、48倍速（7.2MB/S） DVD： 容量：(单面单层)大约4.7GB，采用红色激光，容量增大，采用MPEG-2数据压缩技术 BD（蓝光）（23.3G、25G、27G）,计算机教研室,Part2：硬件系统 I/O总线与I/O接口,总线的定义： 用于在CPU、内存、外存和各种输入输出设备之间传输信息的一个共享的信息传输通路及其控制部件。 总线带宽(MB/s) =数据通路宽度/8*总线工作

17、频率 总线的分类：CPU总线(连接CPU和内存)、I/O总线（连接内存和I/O设备） I/O总线上有三类信号：控制信号、地址信号、数据信号 目前PC机使用的I/O总线：PCI总线（32位（64位），工作频率33.3 MHz ）、PCI-Express(高速PCI总线),计算机教研室,常用的I/O接口及其性能参数,计算机教研室,USB接口： 通用串行总线式接口（Universal Serial Bus ） 高速、可连接多个设备、串行传输、5V电源 传输速率： USB的1.0/1.1版：1.5 Mb/s和12 Mb/s USB2.0版：480Mb/s（60MB/s） USB3.0版：高达4.8GB

18、/s 使用4线连接器，体积小，符合即插即用规范，即PnP） 使用“USB集线器” 扩展机器的USB接口，最多连接127个设备 可通过USB接口由主机向外设提供电源 IEEE-1394接口：简称1394，主要用于连接需要高速传输大量数据的音频和视频设备。它的传输速率可达400MB/s。,计算机教研室,Part2：硬件系统常用输入设备,键盘： 字符和命令，大多电容式、接口有AT、PS/2、USB 鼠标器：位置和命令，指标是分辨率dpi（现在300-400）分为：机械式、光电式、光机式，接口有：RS-232（串口9针）、PS/2（6针）、 USB 笔输入：位置、命令和字符；工作原理：电磁感应 扫描仪

19、：图象；工作原理：光电转换；主要部件：CCD（电荷耦合器件）；接口有：SCSI、USB、1394 数码相机：图象；主要部件：CCD或CMOS；存储卡（SM、SD、CF）：快擦除存储器,计算机教研室,Part2：硬件系统常用输出设备,显示器 监视器 分类： CRT阴极射线管显示器 LCD液晶显示器 显示控制器（又称显示卡） 接口电路、控制逻辑、显示存储器VRAM 分类： PCI（局部总线接口）显示卡 AGP（图形加速端口）显示卡等。直接把主存与VRAM相连，数据线宽度32或64位，传输速率达533MB/S，1GB/S PCI-E 显示卡,计算机教研室,显示器的性能指标,显示屏尺寸： 以对角线长度

20、度量，如，15 吋，17吋， 19吋，21吋 屏幕横向与纵向的比例 普通屏：43 宽屏： 1610 , 或 169 显示分辨率 整屏可显示像素的最大数目，分辨率越高, 图像越清晰 表示： 水平像素个数垂直像素个数 例：12801024 ,1024768, 800600, 640480 在显卡的控制下，屏幕分辨率是可变的，有多种不同的显示分辨率（显示模式） 画面刷新速率 画面每秒钟更新的次数,通常速率越高图像稳定性越好,计算机教研室,像素点的信息表示,黑白: 若每个像素点用8位二进制位表示，则共有28 = 256种不同的灰度表示 彩色:每点由三种基色合成(RGB) 若每个像素点用RGB 8:8:

21、8模式表示，即每个光点用24位二进制(3B)表示，则共有224 = 16M种颜色数 举例：一副大小为640480 的彩色图片用RGB 8:8:8模式显示,问该文件大小? 若用RGB 5:5:5模式? 答：3B 640 480 2B 640 480 显卡存储器VRAM的作用存储显示屏上所有像素点的颜色信息 显示器的分辨率,颜色数,VRAM的大小,这三者的关系 VRAM （B）= （LOG2 颜色数） /8分辨率 设分辨率固定,RAM越大,则颜色数越多，若RAM固定,分辨率高,颜色数越低 举例：设某显示卡的RAM容量为1MB,显示器分辨率为640480,问其共可表示多少种不同的颜色? 1MB(64

22、0*480)= 3B ，共计 28*3=16M 种颜色,计算机教研室,打印机,击打式 针式打印机 分为9针、16针、24针，特点：噪声大、质量差、便宜，有平推式进纸技术，用于票据打印，接口：并口 非击打式 激光打印机： 高质量、高速度、低噪音，有黑白和彩色之分，接口：并口、USB、SCSI 喷墨打印机： 彩色图形，经济、低噪音、质量好,计算机教研室,Part3：软件系统计算机软件,概念：软件既包含程序、也包含与程序相关的数据和文档。 分类： 从用途分： 系统软件：与具体应用领域无关，如：操作系统，语言处理系统、DBMS 支撑软件：用于支持软件开发与维护的软件 应用软件：特定应用领域专用的，用于

23、解决处理某具体问题的软件。 从软件知识产权分： 商品软件（付费、软件许可证） 共享软件(shareware) 具有版权，可免费试用一段时间，允许拷贝和散发（但不可修改），过了试用期若还想继续使用，就得交一笔注册费，成为注册用户。 自由软件 (freeware)（开放源代码软件） 用户可共享，并允许随意拷贝、修改其源代码，允许销售和自由传播。但是，对软件源代码的任何修改都必须向所有用户公开，还必须允许此后的用户享有进一步拷贝和修改的自由。,计算机教研室,特殊的软件计算机病毒,定义：蓄意编制的一种具有寄生性的计算机程序，它能在计算机系统中生存，通过自我复制来传播，在一定条件下被激活，从而给计算机系

24、统造成一定损害甚至严重破坏。 特点：破坏性、 隐蔽性、传染性和传播性、潜伏性 危害：破坏文件内容、删除重要程序、修改或破坏数据、占用内存、破坏主板及其他硬件 防范：经常性、及时地做好系统及关键数据的备份工作,计算机教研室,Part3：软件系统软件工程,概念的提出 ：用工程化的方式开发软件，解决软件危机 软件生命周期(定义期,开发期,维护期) 结构化生命周期法： 系统规划与分析需求分析 系统设计 概要设计 （总体设计或结构设计）：解决模块问题 详细设计：解决模块中的具体算法问题 系统实施与运行维护 编码与调试 软件测试 （模块测试、集成测试和验收测试） 软件维护（纠正性维护、适应性维护、完善性维

25、护）,计算机教研室,Part3：软件系统系统软件之操作系统,操作系统有两个重要作用 管理系统中的各种硬件和软件资源 为用户提供各种服务界面 操作系统的功能 任务管理 ： （多任务处理（前台、后台）：进程管理、分时 、并行处理） 存储管理： （虚拟存储器） 文件管理 设备管理：指I/O设备 作业管理 操作系统的类型： 批处理系统 分时系统：采用时间片轮转方式 实时系统：用于实时控制系统和实时信息处理系统 个人计算机操作系统：单用户多任务 高性能计算机操作系统：加强安全性、记帐审记和通信 网络操作系统：包含服务器和客户机，提供网络协议 分布式操作系统： 嵌入式操作系统,计算机教研室,常用操作系统,

26、Windows： 单用户、多任务、图形用户界面 UNIX: 1970年美国Bell贝尔实验室开发的多用户、交互式、分时操作系统，采用树型目录结构 Linux 芬兰的学者Linus Torvolds遵从 可移植操作系统接口POSIX标准开发，内置许多网络协议，原代码公开 OS/2 IBM于1988年推出,计算机教研室,Part3：软件系统系统软件之程序设计语言和语言处理程序,程序设计语言分类： 机器语言：使用计算机指令系统程序语言，是二进制代码形式 汇编语言：使用助记符代替机器语言，称为汇编语言。 高级语言：接近人类自然语言 语言处理程序 汇编程序：将用汇编语言编写的源程序转换成机器语言 解释程

27、序（口译）：将用高级语言编写的源程序转换成机器语言；特点：从头开始，边解释边执行，不生成目标代码 编译程序（笔译）：将用高级语言编写的源程序转换成机器语言；特点：先扫描生成目标代码，可保存后在执行,计算机教研室,计算机语言成分： 数据：整型、实型、布尔、数组等 控制：三种结构：顺序、选择（分支）、重复（循环） 算法： 定义：问题求解规则的一种过程描述 性质：确定性、有穷性、可行性、输入与输出 衡量标准：时间复杂度、空间复杂度 数据结构 研究操作对象以及它们之间的关系和运算的一个学科 包含内容： 数据的逻辑结构：数据间的关系：如：顺序关系、线性表结构、树型结构 数据的存储结构：数据的逻辑结构在计

28、算机存储器上的实现；如链接表是以指针方式表示的线性表结构 数据的运算：检索、插入、删除、更新、排序等，数据的元素定义在逻辑结构上，但实现要在存储结构上进行。,计算机教研室,Part4：网络网络的组成,计算机网络的概念： 是利用通信手段，把地理上分散的、能够以相互共享资源（硬件、软件和数据等）的方式有机地连接起来的、而各自又具备独立功能的计算机系统的集合 计算机网络的组成 通信子网：传输介质和通信设备 资源子网：网络中共享的硬件、软件和信息资源 通信协议和相关网络软件：通信双方事先约定好的,必须遵守的规则 计算机网络的分类 按跨度分类：局域网、广域网、城域网 按拓扑结构分类：环型网、总线型网、星

29、型网、树型网,计算机教研室,Part4：网络数据通信基础,数据传输系统由下述几部分组成： 信道 调制解调器（MODEM） 多路复用器 交换机 多路复用技术 时分多路数字信息传输采用最多 频分多路有线电视采用 波分多路光纤通信 交换技术 电路交换电话交换机，速度快，利用率底，成本高 分组交换利用率高，有延迟，不宜于实时通信或交互通信 异步转移模式ATM适合声音、视频,计算机教研室,Part4：网络传输介质,有线信道 双绞线：10Mb/s-100Mb/s，价格便宜，但易受高频电磁波干扰，误码率较高，一般用于局域网 同轴电缆：传输距离几公里到几十公里，抗干扰 光缆：传输速度快，误码率低、距离长、不受

30、干扰 无线信道 无线电波：天线的大小决定距离 卫星：无线电波中继系统 微波：频率高，向一个方向传输，易受障碍物影响 红外线：便宜、距离短、直接对着 激光：距离远，易受障碍物影响,计算机教研室,Part4：网络计算机局域网,特点： 地理有限、使用专用线路、速率快（10M-1Gbps）、延迟低，可靠性好 组成： 工作站、服务器、网卡、传输介质、互连设备 常用局域网 总线式以太网广播方式通信，10M-100Mbps，以数据帧（frame）为传输单位，一次传输一帧，采用带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）方法 光纤分布式数字接口网（FDDI）环型结构、 100M、构造主干网、需要通过网桥和路

31、由器互连 交换式以太网星型结构，使用交换式集线器(以太网交换器)构建 无线局域网采用红外或无线电波，协议 802.11标准(Wi-Fi)、蓝牙：1Mbps、10cm-1m 不同的局域网，采用不同的数据传输技术,计算机教研室,常用工作模式 对等模式（peer-to-peer）每一台计算机都能既充当服务的请求者，又充当服务的提供者 客户/服务器模式(client-server)每一台计算机都扮演着固定的角色，要么是服务器，要么是客户机 局域网的扩展 使用中继器进行互连连接同类型的局域网,工作在网络的物理层，起放大信号的作用。 使用网桥进行互连连接同类型网段，比中继器多一个“帧过滤”功能，即网桥会检

32、查每一个信息帧的发送地址和目的地址。,计算机教研室,什么是计算机广域网？,广域网（WAN）是跨越很大地域范围（从几十公里到几千公里）并包含大量计算机的一种计算机网络 特点： 远距离：需要使用远程数字通信线路进行通信 大规模：网络中包含大量的网络（子网）和计算机，数量几乎不受限制 异构性：进行互连的局域网有多种不同类型 从功能来说，广域网与局域网并无本质区别，只是由于数据传输速率相差很大，一些在局域网上能够实现的功能在广域网上可能很难完成,Part4：网络广域网,计算机教研室,Part4：网络广域网,构建广域网的3个基础： 高速数字通信干线 分组交换与路由技术 本地网/用户接入技术 广域网的结构

33、 广域网由许多交换机组成，每一台计算机都连接到交换机上。 交换机与交换机之间是远程数据通信干线 以包（pack）为单位在网络中传输 分组（包）交换机负责把包从一个场地传送到另一场地 基本工作模式是存储转发（store and forward) 每一台交换机都必须有一张路由表，表中必须包含所有可能目的地的下一站交换机位置,计算机教研室,什么是分组交换(Packet Switching)?,分组交换的要点： 被传输的数据必须划分为若干“分组”(packet, 简称“包”)进行传输 每个分组中必须包含收发双方的地址 每个分组由分组交换机进行处理、存储和转发才能送达目的地 每个分组的格式如下：,分组交

34、换示意：,计算机教研室,路由问题,包交换机每收到一个数据包，必须选择一条路径来转发这个包 ，路径选择就称为路由（routing）。 交换机使用路由表解决路由问题 路由表要穷尽网中所有的计算机，要为每一目的地计算机指出：交换机出口、下一站目标 路由表可以而且必须简化 每一交换机都使用各自的路由表 怎样支持多台计算机同时进行通信？ 数据以包（packet，分组）为单位在网络中传输，交换机负责把包从一个站点传送到另一个站点 存储转发 异构网络连接必须使用路由器,计算机教研室,Part4：网络因特网及其应用,TCP/IP协议 划分为个层次:物理层、网络接口层、网络互连层（IP）、传输层（TCP/UDP

35、）、应用层（HTML） IP地址 每一台计算机分配一个唯一的地址 使用字节（32个二进位）表示，每字节间用“.”分隔（每字节最大值为） IP地址=类型号+网络号+主机号 类IP地址： A类：IP地址的特征是最高位为“0” ；其IP地址首字节的取值范围为：，如：123.10.35.48 B类：最高2位为“10” ；其IP地址首字节的取值范围为：，如：131.24.35.68 C类： 最高3位为“110” ；C类网络IP地址首字节的取值范围为：，如：210.117.23.12 D类：IP地址的特征是最高4位为“1110”，组播地址 E类：IP地址的特征是最高5位为“11110”，备用,计算机教研室

36、,IP数据报（IP datagram） 不同的物理网络，使用的数据包（或信息帧）格式互不兼容，为了克服这种异构性，IP协议定义了一种统一的数据包格式，称为IP数据报 IP数据报由两部分组成：头部确定在网络中进行数据传输的路由、数据区长度可根据应用而改变，数据量在KB 路由器异构网络互连的关键设备 路由器是专用计算机，它可以把两个网络连接起来，而且被连接的这两个网络不必使用同样的技术。 路由器的作用： 路由功能（按IP地址投递IP数据报） 协议转换（协议适配） 路由器是多个端口的、高速率的数据交换设备 路由器是一台高性能的专用计算机 连网的路由器有多个IP地址,计算机教研室,因特网（Intern

37、et）,Internet起源于美国国防部ARPANET计划 主机地址和域名系统 所有入网主机的名字即域名,由一系列的“域”及其“子域”组成，子域的个数通常不超过个，并且子域之间用“.”分隔，从左到右级别逐级升高，一般为计算机名、网络名、机构名、最高域名,长度小于255,以字母、数字开头并结尾。 每一个网络均要设置一个域名服务器(DNS)，通过域名服务器来实现入网主机名字和IP地址的转换。 一个主机只能有一个IP地址,但可以有多个域名,计算机教研室,因特网提供的服务,电子邮件 每个电子邮件都有唯一的邮件地址，它由两部分组成 邮箱名 邮箱所在的主机域名 邮件一般由三部分组成：邮件头部、邮件正文、邮

38、件的附件 电子邮件不在用户的本地计算机上，而在邮件服务器上,计算机教研室,远程文件传送 采用FTP协议 远程登录（remote login） 用户把自己的机器作为一台终端，通过因特网挂接到远程的大型或巨型机上后，就可作为它的用户使用它的硬件和软件资源 使用的协议称为Telnet World Wide Web,Internet上提供的一种服务 由Web服务器提供，用户安装Web浏览器可获得其上的各种信息 采用超文本结构，连接各网页 网页采用HTML超文本标记语言，包括头部和正文两大部分 统一资源定位器URL： http:超文本传输协议， Web服务器和Web浏览器之间的传输协议,计算机教研室,P

39、art4：网络因特网接入技术,电话拨号接入调制解调器MODEM：56Kbps,慢 ISDN综合业务数字网多用户同时接入， 56Kbps, ADSL不对称数字用户线技术 是一种接收信息远多于发送信息的技术。 仍然利用普通铜质电话线作为传输介质 数据上传速度一般只有640Kbps1Mbps，而下行速度最大可以达到10Mbps 电缆调制解调技术（Cable MODEM）有线电视 HFC：是光纤和同轴电缆相结合的混合网络 光纤接入网 光纤到路边FTTC 光纤到小区FTTZ 光纤到大楼FTTB 光纤到家庭FTTH 我国目前采用：光纤到大楼+以态入户（ FTTB +ETTH）,计算机教研室,Part5数值

40、数据的表示和计算,比特的三种基本逻辑运算： “与”、 “或”、 “非” 二进制、八进制、十六进制与十进制之间的转换 N进制十进制：按权展开式求和 十进制N进制：整数- 除N取余法（逆序） 小数 乘N取整法（可能不精确） 二进制的计量单位（bit , Byte , KB ,MB ,GB ,TB , bps） 1B=8b,1KB=1024B=210B 整数的原码、反码、补码的表示和范围 正数三种表示法都一样 负数的补码表示范围大 实数的表示：浮点表示法（指数和尾数）,计算机教研室,Part5文本数据的表示,西文编码ASCII 中文编码 文本的类型 简单文本（.txt） 丰富格式文件（.rtf ,

41、.doc, .pdf , .html ） 超文本（网状结构，应用是帮助和网页） 常用文本处理软件 面向通信的outlook express 面向办公的word wps 面向出版的飞腾 、pagemaker 、pdf writer 面向网络信息发布和电子出版的frontpage acrobat 文本的输出 字符的描述：点阵、轮廓,计算机教研室,西文字符的编码ASCII码,美国标准信息交换码(American Standard Code for Information Interchange, 简称ASCII码)： ASCII字符集包含96个可打印字符和32个控制字符 采用7个二进位进行编码 计算

42、机中使用1个字节存储1个ASCII 字符 在转换为机内码时最高位转换为“0” 数字、字母连续存放 注意几个特殊字母的ASCII码，如 A(1000001)2 a(1100001) 2 0(0110000)2 65 97 48,计算机教研室,中文编码,国家标准GB2312（双字节） 汉字扩充规范 GBK （繁体、生僻字）（双字节） 国家标准GB18030（与国际标准UCS接轨）（不等字节）,计算机教研室,汉字编码： 区位码：9494的表中，行号(093)为区号,列号(093)为位号。 该字符所在的区号（行号）及位号（列号）的二进制代码（7位区号在左，7位位号在右，共14位） 国标码：区号和位号加

43、上32 国标码=（区码+32，位码+32） 机内码：在计算机内部，汉字以两个字节来表示一个汉字，为和ASCII码区别，每个字节的最高位为1。该码称为汉字的机内码，又称内码。,计算机教研室,练 习,1、已知“江苏“两字的区位码为2913 和4353，其机内码是_ A、 6145、7585 B、 3D2D、4B55 C、 BDAD、CBD5 D、 4535、535D,答案：C,计算机教研室,解答: 思路：区位码国标码机内码 步骤： 1)“江”2913 29为区号 13为位号 2)国标码：区号位号分别+32 区号：29+32=61= (0011 1101) 2 位号：13+32=45=(0010 1

44、101) 2 3)将字节的首位设为“1”机内码： 1011 1101 1010 1101 B D A D 则：BDAD为“江”的机内码,计算机教研室,2、在中文Windows环境下，设有一串汉字的内码为CB F5 D0 B4 50 43 CA C7 D6 B8,这段文本中，含有_ A 、 2个汉字和 1个西文字符 B 、 4个汉字和 2个西文字符 C 、8个汉字和 2个西文字符 D 、4个汉字和 1个西文字符,答案：B,计算机教研室,Part5图形与图象的表示,图象从现实世界直接获得 图象的获得 取样分色量化 图象的表示 图象大小（分辨率） 颜色数例：256=28 存储大小分辨率*每点用几个b

45、it表示/8 （B） 图象的传输时间图象大小/传输率 图象的编码 无损 .bmp (通用), tif（扫描仪） , gif（Internet） 有损jpeg jpeg 2000 图象处理软件photoshop acdsee 颜色空间的类型指彩色图像所使用的颜色描述方法，如： RGB(红、绿、蓝)模型，显示器使用 CMYK(青、品红、黄、黑)模型，彩色打印机使用 HSB(色彩、饱和度、亮度)模型，用户界面中使用 YUV(亮度、色度)模型，彩色电视信号传输时使用,计算机教研室,Part5图形与图象的表示,图形用计算机矢量合成 应用CAD、CAM 、计算机动画 常用软件autocad coredra

46、w freehand visio mapinfo arcinfo,计算机教研室,Part5数字声音表示,声音的数字化波形文件（.wav） 取样量化编码 声音的播放 解码数码转换插值 波形文件的大小波码率*时间（注意单位） 波码率 = 采样频率*量化位数*声道数（bps） 声音的压缩编码 Mpeg-1、（MP3采用Mpeg-1 层3）mpeg-2 流媒体Internet上的在线播放 (. wma .ra) 计算机合成声音 合成语音 合成音乐（MIDI）MIDI音乐 表示乐器的声音，可利用计算机合成、编辑，不可表示人的声音 数据量很小,计算机教研室,练习: 一个1024*200像素的彩色图象,每像

47、素的中R、G、B分量的颜色可以包含256灰度级,请问该图象不采用压缩的情况下，需要占多少的存储空间？ 答： Log2256 * 3 * 1024*200 /8 练习：一个声音文件中的声音取样频率为44.1kHz,量化位数8位,声道数为2,声音播放时间为10分钟,如果不采用压缩技术,请估计该文件大约有多大? 答：44.1*8*2*10*60/8 请注意单位的转换：分钟秒，bit Byte,计算题：,计算机教研室,Part5数字视频的表示,视频(video)： 随时间变化其内容的一组图象(24,25, 30帧/秒)，又叫运动图象 常见视频信号： 电视，电影，动画等. 视频信息数字化： 亮度（Y）和

48、色差（U、V）三分量 分别采样 和 量化； 分辨率 FPD 帧速 PAL制式：中国和欧洲使用的电视系统制式，帧频率25 NTSC制式：美国和日本使用的电视系统制式，帧频率30 视频信息的处理是多媒体技术的核心 压缩编码的标准 JPEG：压缩静止图像。 MPEG：Moving Pictures Expert Group。 MPEG-1 (H.261) CD/ VCD MPEG-2 DVD、数字电视 MPEG-4 (H.324) 视频通信,计算机教研室,Part6信息系统与数据库,从信息处理的深度来区分信息系统, 基本可分为3大类: 业务处理系统 由于在企事业单位中,不同层次的业务处理系统服务对象不同，因而可以进一步将其划分. 管理业务系统 辅助技术系统 ：辅助技术人员在特定应用领域（如工程设计、音乐制作、广告设计等）内完成相应的任务. 诸如:.CAD,CAM,CAPP等 办公信息系统（OA） 信息检索系统： 将原始信息进一步处理并存储专门供检索用的DB中。用户检索匹配获得信息. 例如: 中国科技文献库、专利数据库、学位论文数据库