第一章 计算机基础知识 PPT电子演示文稿 琼台师专信息技术系

教学目标 1 了解计算机的定义及发展历史。 2 理解计算机的分类及主要的应用。 3 掌握计算机系统组成。 4 学会认识常见的微型计算机硬件。 5 掌握计算机常用的数制及转换。 6 理解计算机常用编码。 7 学会计算机的基本操作。

教学的重点和难点 重点： 1 计算机的定义、分类、主要的应用。 2 掌握计算机系统组成。 3 计算机的基本操作 难点： 1 计算机常用的数制及转换。 2 计算机常用编码

第一章 计算机基础知识 1.1 计算机概述 1.2 计算机系统组成 1.3 微型计算机硬件组成 1.4 数制转换及运算 1.5 计算机数据与编码 1.6 计算机基础操作 思考题

1.1 计算机概述 1.1.1 什么是计算机 1.1.2 计算机的发展 1.1.3 计算机的分类 1.1.4 计算机的主要应用

1.1.1 什么是计算机 硬件 软件 智力工具 1940年以前：执行任务的人 简单的定义： 一种能够按照事先存储的程序，自动、高速地对数据进行处理和存储的电子系统。 完整的计算机系统 硬件 软件

1.1.1 什么是计算机 计算机完整的定义： 计算机是一种能够按照指令对各种数据和信息进行自动加工和处理的电子设备，其特点是擅长快速计算、大型数据库分类和检索等规模较大，且重复性较强的任务，此外还能够在现有指令的引导下有条不紊的完成各种各样的工作。

常见的各种计算机 桌面微型机 笔记本电脑 桌面微型机 PDA

1.1.2 计算机的发展 1．第一台计算机和计算机之父 2．计算机发展的四个阶段 3．微机的发展 4．计算机技术发展的趋势

1．第一台计算机和计算机之父 第一台计算机ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer）即“电子数字积分计算机”，它诞生于1946年2月，由美国宾夕法尼亚大学莫希莱和埃克等人研制并使用，直至1955年10月停止使用，服务了9年多。

1．第一台计算机和计算机之父 (2) 按存储程序原理进行工作。 (3) 机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传送都经过运算器。 冯▪诺依曼提出了现代计算机的基本模型,被誉为计算机之父，其体系结构计算机的基本工作原理是存储程序和程序控制 , 特点： (1)计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5大部分组成。 (2) 按存储程序原理进行工作。 (3) 机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传送都经过运算器。

2．计算机发展的四个阶段 第一代(1946年～1958年) ：电子管计算机 第一代(1946年～1958年) ：电子管计算机 代表机型：ENIAC、IBM650 (小型机)、IBM709(大型机) 第二代(1959年～1964年) ：晶体管计算机 代表机型：IBM7090、IBM7094、CDC（Control Data Corporation控制数据公司）7600等 第三代(1965年～1970年)：集成电路（IC）计算机 代表机型：IBM360系列、富士通F230系列、DEC的PDP－X系列等 第四代(1971年以后)：大规模和超大规模集成电路计算机 代表机型：目前我们使用的计算机 未来新一代计算机：生物计算机、光计算机

3．微机的发展 补充： 第五代 2003年以后：64位 INTEL Pentium 系列 AMD Athlon—64系列

5．我国计算机的发展现状 1958年开始仿制电子管计算机 发展迅速，前途光明 水平较低，有待我们的奋发努力 巨型机：YH-3（130亿次/秒） 微机：同方，方正，联想，长城 水平较低，有待我们的奋发努力 自主芯片刚起步：龙芯1号和2号 软件开发等级低

5．计算机技术发展的趋势 计算机发展突飞猛进、日新月异。计算机技术的发展，主要集中在以下几个方面： 巨型化 微型化 多媒体化 智能化 网络化

1.1.3 计算机的分类 1． 计算机从规模上可分为： 2．根据计算机的用途分类 计算机的规模指它的体积、字长、运算速度、存储容量、外部设备、输入和输出能力等技术指标。 1． 计算机从规模上可分为： 微型计算机（microcomputer） 笔记本计算机(notebook PC 或 luggable computer) 个人数字助理（PDA Personal Digital Assistant） 小型机（minicomputer） 大型机（large medium –scale computer） 巨型机（supercomputer） 2．根据计算机的用途分类 通用计算机 专用计算机

1.1.3 计算机的分类 桌面微型机 液晶桌面微型机 笔记本电脑 PDA

1.1.3 计算机的分类 大型机 巨型机 典型的小型机

1.1.4 计算机的主要应用 科学计算 数据处理 自动控制 计算机辅助设计和辅助教学 人工智能方面的研究和应用 多媒体技术应用 电子商务 电子政务

1.2 计算机系统组成 1.2.1 计算机系统结构 1.2.2 计算机硬件系统 1.2.3 计算机软件系统

1.2.1 计算机系统结构

1.2.1 计算机系统层次结构 软件 硬件 数据结构： 分析数据的 特性，给出 结构信息、 在计算机中 表示、给出 相应操作的 实现 程序：告诉计算机如何解决问题或者完成任务的一系列详细的逐步指令的集合 复杂：机器理解问题歧义 语法学习的难度 算法：解决问题的步骤集合

1.2.2 计算机硬件系统 自第一台计算机ENIAC发明以来，计算机系统的技术已经得到了很大的发展，但计算机硬件系统的基本结构没发生变化，仍然属于冯·诺依曼体系计算机。计算机硬件系统仍然由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。

1.2.2 计算机硬件系统 1．控制器 控制器（Controller）是整个计算机的控制 指挥中心，它的功能是控制计算机各部件自动协 调地工作。控制器负责从存储器中取出指令，然 后进行指令的译码、分析，并产生一系列控制信 号。

1.2.2 计算机硬件系统 2．运算器 运算器（ALU）是对信息进行加工、运算的 部件。主要功能是对二进制数进行算术运算、逻 辑运算和位运算。由加法器（Adder）和补码器 (Complement)等组成。

1.2.2 计算机硬件系统 3．存储器 存储器（Memory）是计算机存放程序和数据的 设备，分为主存储器和外部存储。

1.2.2 计算机硬件系统 3．存储器的单位 常用的基本信息计量单位有： 位（bit）：度量信息的单位。指二进制中一位包含的信息量 字（word）：在计算机和信息处理系统中，当存储、传送或操作时，作为一个单元的一组字符或一组二进制位 字节（byte）：作为一个单元来处理的一串二进制数位。如：四位、六位、八位，最常用的是八位 字长：一个字中的位数或字符数。字长是CPU能够直接处理二进制数据的位数；用于衡量CPU处理数据的能力

1.2.2 计算机硬件系统 3．存储器的单位 位与字节的关系：1字节=8位 字节与字长的关系：字长是字节的整数倍 存储器的容量都是以字节作为基本计数单位的 单位：B（字节）、K（千）、M（兆）、G（千兆） 换算关系：1K=1024B 1M=1024K 1G=1024M

1.2.2 计算机硬件系统 4．输入设备 输入设备（Input Device）用来向计算机输入 人们编写的程序和数据，可分为字符输入设备、 图形输入设备和声音输入设备等。 5．输出设备 输出设备（Output Device）向用户报告计算 机的运算结果或工作状态，它把存储在计算机中 的二进制数据转换成人们需要的各种形式的信号

1.2.3 计算机软件系统 软件系统是计算机所运行各类程序及其相关文档的集合，计算机进行的任何工作都依赖于软件的运行，离开软件系统后，计算机的硬件系统将变得毫无意义。因此，只有配备了软件系统的计算机才能称为完整的计算机系统。 用户 应用软件 系统软件 硬件系统 30

1.2.3 计算机软件系统 计算机软件系统是指在计算机硬件系统上运行的程序、相关的文档资料和数据的集合。计算机软件用于扩充计算机系统的功能、提高计算机系统的效率。

1.2.3 计算机软件系统 系统软件是为整个计算机系统配置、不依赖特定应用领域的通用软件。这些软件对计算机系统资源进行控制和管理，并为用户使用和其他程序的运行提供服务。 系统软件分类：操作系统、程序设计语言翻译系统、数据库管理系统、网络软件等。 应用软件是指为某类应用需要或解决某个特定问题而设计的程序，如图形软件、财务软件、软件包等，这是范围很广的一类软件。 实用工具软件：个头较小、功能单一，却是解决特定问题的有力工具，如下载软件、播放器、阅读器、防毒软件等。

1.2.3 计算机软件系统 操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源、有效地组织多道程序运行以及方便用户使用的程序的集合。 资源管理观点看，操作系统是计算机系统资源的管理者。在资源管理的同时，通过合理的组织和调度，使多道程序在系统中能够有效地运行，并提高系统的处理能力。 从用户观点看，操作系统是处于用户与计算机硬件系统之间，为用户提供使用计算机系统的接口。

1.3 微型计算机硬件组成 1.3.1 主板 1.3.2 中央处理器CPU 1.3.3 内部存储器 1.3.4 外部存储器 1.3.5 总线和接口 1.3.6 输入设备 1.3.7 输出设备

1.3 微型计算机硬件组成 微型计算机，也称PC机（Personal Computer），是大规模集成电路发展的产物，是以中央处理器为核心，配以存储器、I/O接口电路及系统总线所组成的计算机。 特点： 结构简单、通用性强、可靠性高、体积小、重量轻、耗电省、价格便宜

1.3 微型计算机的实物硬件组成 一台最基本的PC是由CPU、主板、内存、硬盘 、光驱、软驱、显卡、声卡、显示器、音箱、机箱 电源、键盘鼠标所构成 。

1.3.1 主板 计算机主板（Main Board）又称为母板（Mother Board），是微型计算机中最大的一块集成电路板 。

1.3.1 主板 微机的各个部件都直接插在主板上或通过电缆连 接在主板上。 主板的中心任务是维系CPU与外部设备之间能协 同工作，不出差错。 提示：主板的结构与性能还能通过总线结构与扩 展槽来体现。

1.3.2 中央处理器CPU CPU（Central Processing Unit）的中文名称是中央 处理器，微型计算机中的CPU又称为微处理器（Micro- Processor），是利用大规模集成电路技术，把整个运算器、 控制器集成在一块芯片上的集成电路。

1.3.2 中央处理器CPU CPU的主要技术参数如下： 主频：CPU 的性能主要由CPU的字长和CPU 主频 决定。 外频：CPU的基准频率，单位为MHz。 一级高级缓存（L1 Cache）： 二级高级缓存（L2 Cache）：

1.3.3 内部存储器 内部存储器是微机的重要部件之一, 是存放程序与数据的装置。 只读存储器ROM 只能读出而不能写入数据信息，断电后ROM中的数据仍然保存。 随机存取存储器RAM 既能读出又能写入数据信息。断电后RAM中的数据信息将丢失。 高速缓存Cache 可以减少CPU的等待时间，提高数据交换的速度。 只读存储器ROM DDR内存条（RAM）

1.3.3 内部存储器 存储器是由一些能表示二进制数0和1的物理器件 组成的，这种器件称为记忆元件或存储介质。

1.3.4 外部存储器 辅助存储器用以存放系统文件、大型文件、数据库等大量程序与数据信息，它们位于主机范畴之外，常称为外部存储器，简称外存。常用的外部存储器有磁带存储器、磁盘存储器、光盘存储器和闪存，其中磁盘存储器分为软盘存储器和硬盘存储器。 优盘 硬盘 光盘存储器 移动存储设备

各类常见外存图片如下：

1.3.5 总线和接口 总线是联结计算机中各部件的一组物理信号线及相关的控制电路，是计算机各部件交换信息的通道，它好比连接计算机系统各个部件的桥梁。

1.3.5 总线和接口 微型计算机作为计算机体系结构中的一种，具有很高的 性能价格比，它采用典型的总线结构。

1.3.5 总线和接口 接口一般是指外部设备的适配电路。由于计算机的外部设备种类繁多，CPU和不同的外部设备进行数据交换时，往往存在速度不匹配、信息格式不匹配等问题。因此，CPU与外部设备之间的数据交换必须通过接口来实现。 PS2接口（鼠标） PS2接口（键盘） S/PDIF的同轴输出 LPT打印口（并口） COM口 USB接口 RJ45接口 声音输入 声音输出 麦克风接口 1394接口

1.3.6 输入设备 输入设备是向计算机输入程序、数据和命令的部件，常见的输入设备有键盘、鼠标、游戏杆、图形输入仪、扫描仪等。

1.3.7 输出设备 输出设备是用来输出计算机运算或处理后所得的结果。常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、投影机等。

1.4 数制转换及运算 1.4.1 进位计数制 1.4.2 不同数制间的转换 1.4.3 二进制数的算术运算

1.4.1 进位计数制 按进位规则进行计数的方法称为进位计数制，简称进位制。计算机内部使用的是二进制数，人们为了使用方便还引入了八进制数和十六进制数。 任意进制数都包含三个基本要素：数码、基数和位权。 数码是指某种进制数中包含的基本符号。 基数是指某种进制数中包含数码的个数。 位权是指某种进制数中每一个固定位置对应的单位值。

1.4.1 进位计数制 十进制使用广泛，它主要用在计算机外部。特点：一是十进制由十个不同的数符组成：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，即基数为“10”；二是十进制遵循每相邻两位“逢十进一”的原则 二进制是用于计算机内部描述各种信息的一种数制。特点：一是二进制由“0”和“1”两个符号构成，即基数为2；二是每相邻两位遵循“逢二进一”的原则 八进制和十六进制是为了弥补二进制数字长过长而出现在计算机中的，它们主要用来描述存储单元的地址。

1.4.1 进位计数制 进位制 二进制 八进制 十进制 十六进制 数码 0,1 0,1,2,…,6,7 0,1,2,…,8,9 0,1,…, 9,A,B,…,E,F 基数 2 8 10 16 位权 2i 8i 10i 16i 进位规则 逢二进一 逢八进一 逢十进一 逢十六进一 标识字母 B Q D H

1.4.2 不同数制间转换 1．R进制数转换成十进制数 2．十进制数转换成R进制数 3．二进制数与八进制数、 十六进制数间的相互转换

1．R进制数转换成十进制数 R进制数转换成十进制数的方法是将R进制数按位权展开式展开，然后求和 。 例如，将二进制数110101.1转换成十进制数： （110101.1）B =1×25+1×24+0×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1 =（53.5）D 例如，将十六进制数2B8转换为十进制数： （2B8）H=2×162+B×161+8×160=（696）D

2．十进制数转换成R进制数 十进制数转换成R进制数时，需要将整数部分和小数部分分别转换，然后把转换结果组合在一起。 整数部分的转换方法：采用除R取余法，即将十进制整数不断除以R取余数，直到商为0。第一次得到的余数是R进制数的最低位，最后一次最到的余数是R进制数的最高位，将所得余数从高位到低位依次排列即可。 小数部分的转换方法：采用乘R取整法，即将十进制整数不断乘以R取整数，直到小数部分为0或满足精度要求为止。第一次得到的整数是R进制数的最高位，最后一次最到的整数是R进制数的最低位，将所得整数从高位到低位依次排列即可。

2．十进制数转换成2进制数举例： 例如，将（57.65）D转换成二进制数（保留5位小数）： 对整数部分57和小数部分0.65分别进行转换 所以最后的转换结果为 (57.65)D≈（a5 a4 a3 a2 a1 a0 .a-1 a-2 a-3 a-4 a-5）B=（111001.10100）B

3．二进制数与八进制数、十六进制数间的相互转换 二进制数转换成八进制数的方法：以小数点为中心向左右两边分组，每3位为一组，两头不足3位补0，然后每组分别转换为1位八进制数。 二进制数转换成十六进制数的方法：以小数点为中心向左右两边分组，每4位为一组，两头不足4位补0，然后每组分别转换为1位十六进制数。 八进制数转换成二进制数的方法：1位八进制数用3位二进制数表示即可。同理十六进制数转换成二进制数时是1位十六进制数用4位二进制数表示的。

3．二进制数与八进制数、十六进制数间的相互转换对照表 十进制 二进制 十六进制 1 2 3 4 5 6 7 10 11 100 101 110 111 8 9 12 13 14 15 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 A B C D E F

1.4.3 二进制数的算术运算 1．二进制数的加法运算 加法运算规则：0+0=0；0+1=1；1+0=1；1+1=10（进位1） 2．二进制数的减法运算 减法运算规则：0-0=0；0-1=1（借位1）；1-0=1；1-1=0 3．二进制数的乘法运算 乘法运算规则：0×0=0；0×1=0；1×0=0；1×1=1 4．二进制数的除法运算 乘法运算规则：0÷0=0；0÷1=0；1÷0=无意义；1÷1=1

1.5 计算机数据与编码 1.5.1 编码概述 1.5.2 数值编码 1.5.3 西文字符编码 1.5.4 汉字编码 1.5.5 多媒体数据表示

1.5.1 编码概述 数据（Data）是指以任何格式表示的信息。一般有文本、数字、图形、图像、音频和视频等多种形式。 所谓编码就是数据的表示。表示数据的过程称为编码过程，而表示数据的方法称为编码方案。 任何数据在用计算机处理（输入、输出、存储、运算等操作）时都需要进行编码，不同类型的数据有不同的编码方案。 由于计算机内部一律采用二进制数，因此对数据进行输入、存储和运算等操作时的编码本质是将数据转换为二进制数，而对数据进行输出操作时的编码本质是将二进制数进行逆向转换。

1.5.1 编码概述 计算机内部为什么采用二进制数的主要原因 硬件上容易实现 自然界中许多物质具有稳定的两种状态，如磁盘的正磁化和负磁化；光盘光道的凹和凸；晶体管的导通和截止；电容的充电和放电等。这两种状态恰好可以用来表示二进制数的两个代码0和1。 可靠性高 由于只有两种状态，因此在状态转换时不容易出错，抗干扰能力强。 运算简单 代数运算规则很简单，逻辑运算易于实现。

1.5.1 编码概述 常见的信息编码 所谓编码，就是用少量、简单的基本符号，选用一定的组合规则，以表示大量复杂多样的信息 计算机内常用的信息编码 BCD码（二-十进制编码） 每位十进制数码用4位二进制编码表示 十进制数用BCD码表示时，不能直接用于运算或位权展开 ASCII码（美国标准信息交换码） 常用西文字符（128个）的二进制编码 如 “A”的ASCII码为：(01000001)2 或 6510、1018、4116 “0”的ASCII码为：(00110000)2 或 4810、608、3016 汉字编码（由GB2312-80规定，即国标码） 国标码 内码（机内码） 外码（输入码）：区位码、拼音码、五笔字型码等 汉字点阵（字型码）

1.5.2数值编码 数值数据在计算机中的二进制表示形式称为机器数，机器数所对应的实际数值称为机器数的真值。一个数值在计算机中可以有多种表示形式，即机器数可以有多种形式，但其对应的真值只有一个。 任何一个数值最多包含三部分：符号（正负）、小数点（.）和数值部分（0-9）。因此对一个数值数据进行编码，实际上就是对上述三部分分别编码。其规则如下： 符号编码：正数的“+”号用“0”表示，负数的“-”号用“1”表示。

1.5.2数值编码 小数点编码：小数点在编码时是隐含约定的，不占一个数位。 数值部分编码：数值部分的编码有多种方案，如原码、反码和补码等。 数值编码的分类：根据编码时小数点位置是否固定可以分为定点数和浮点数；根据编码是否包含符号位可以分为无符号数和带符号数。其中定点数又可以分为定点小数和定点整数，带符号数根据其数值部分的编码不同又可以分为定点原码小数、定点原码整数、定点补码整数、浮点原码数等。

1．无符号数和带符号数 1、无符号数的表示 无符号数的表示方法：计算机字长的所有位都用来表示数值大小，没有符号位。 无符号数可以分为无符号整数和无符号小数。小数点在编码时是隐含约定的，不占数据位，无符号整数的小数点约定在最低位之后，无符号小数的小数点约定在最高位之前。 无符号小数的表示格式与定点小数的表示格式相似，只是没有符号位。 设计算机字长为n，则无符号数表示的范围为0~2n-1。

2．无符号数和带符号数 2、带符号数的表示 2.1原码 数的原码表示方法是：最高位为符号位，0表示正，1表示负；其余位表示数值部分，数值部分用数的绝对值的二进制数给出。一般用[X]原表示X的原码。 在原码表示中，0有两种表示方法 [﹢0]原=00000000 [﹣0]原=10000000 n位字长的原码数所能表示的数值范围为： -2n-1-1~2n-1-1。

2．无符号数和带符号数 2.2反码 正数的反码与其原码相同。负数的反码是将其对应的正数按位取反（符号位也要取反）。一般用[X]反表示X的反码。 在反码表示中，0有两种表示方法 [﹢0]反=00000000 [﹣0]反=11111111 n位字长的反码数所能表示的数值范围为： -2n-1-1~2n-1-1。

2．无符号数和带符号数 2.3补码 正数的补码与其原码相同。负数的补码是将其对应的正数按位取反（符号位也要取反），然后在最低位加1；即为反码加1。一般用[X]补表示X的补码。 在补码表示中，0有唯一的表示方法 [﹢0]补=[﹣0]补=00000000 n位字长的补码数所能表示的数值范围为： -2n-1~2n-1-1。

3．二——十进制数字编码（BCD码） 为了方便二进制和十进制间的转换，人们又设计了一种编码方案：二—十进制编码，又称为BCD码（Binary Code Decimal）。BCD码的编码方法是：通常用四位二进制数编码表示一位十进制数。由于四位二进制数共有16个状态，可任选其中的十个状态分别表示十进制数的十个符号0—9，因此可有多种BCD码。常用的有8421码、5421码、2421码等。 注意：十进制数的BCD码表示与其所对应的二进制数是不相同的。

3．二——十进制数字编码（BCD码） 十进制数 8421BCD码 5421BCD码 2421BCD码 0000 1 0001 2 0010 0000 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 1000 1011 6 0110 1001 1100 7 0111 1010 1101 8 1110 9 1111

1.5.3西文字符编码 西文字符包括大小写字母、数字、标点和控制字符等。所谓西文字符编码就是用不同的二进制数分别表示这些字符，其编码方案很多，常用的编码有ASCII码和EBCDIC码。 ASCII码（American Standard Code for Information Interchange，美国标准信息交换代码）是用7位二进制数进行编码。由于7位二进制数共有27=128种不同状态，故ASCII码一共可表示128个字符。这些字符包括95个可显示字符（其编码从0100000到1111110）和33个控制字符（其编码从0000000到0011111，以及1111111）。

1.5.4汉字编码 汉字是象形文字，字数繁多，光常用的就有近七千个。与西文字符相比，汉字的编码处理过程比较复杂。输入汉字时用到汉字输入码；计算机内部对汉字进行处理（存储、交换、检索等）时用到汉字内码；输出（显示、打印）汉字时用到汉字字形码。

1.5.4汉字编码 1.汉字的国标码 常用的汉字字符集是GB2312-80，其全称为《信息交换用汉字编码字符集·基本集》，1980年发布，1981年5月1日实施，是中国国家标准的简体中文字符集。它所收录的汉字已经覆盖99.75%的使用频率，基本满足了汉字的计算机处理需要。在中国大陆和新加坡被广泛使用。 GB2312将所有字符排放在一个94行、94列的二维表格中，并用01至94分别对行和列依次进行编号，如第一行的行号为01，第94行的行号为94，第94列的列号为94等。其中的行号又称为区号，列号又称为位号，将区号和位号前后排在一块就构成了区位码。例如，“啊”字位于二维表格的第16行第01列，则区位码是1601。区号和位号各加上32就构成了国标码，所以“啊”的国标码为4833。

1.5.4汉字编码 2．汉字机内码 将国标码每个字节的最高位由“0”变成“1”，就得到了汉字机内码。可见，一个机内码也占两个字节，但每个字节的最高位均为“1”，这主要是为了在计算机内部能够区分是汉字编码还是ASCII码。 3．汉字输入码 为了能直接从键盘上输入汉字，就需要为汉字进行相应的编码。 1）数字编码 2）拼音编码 3）字形编码

1.5.4汉字编码 4．汉字字形码 汉字字形码通常有两种表示方式：点阵和矢量表示方式。 用点阵表示字形时，汉字字形码指的就是该汉字字形点阵的代码。根据输出汉字质量要求不同，点阵的多少也不同，如16×16点阵、24×24点阵、32×32点阵等。点阵规模越大，字形越清晰美观，但所占存储空间也越大。汉字字库中存储了每个汉字的点阵代码，当输出时才检索字库得到字形。 矢量表示方式存储的是描述汉字字形的轮廓特征，在输出汉字时才通过计算机计算生成所需大小和形状的汉字点阵。Windows中使用的TrueType技术就是矢量表示方式。 点阵表示方式和矢量表示方式的区别：前者编码和存储简单，无需转换直接输出；但输出效果较差，不同的点阵需要不同的字库。矢量表示方式的特点刚好与矢量表示方式相反。

1.5.5多媒体数据表示 媒体（Media）是指信息表示和传播的载体，在计算机中有两种含义：一是指存储信息的介质，如磁盘、光盘、U盘等；二是指信息的表现形式，如字符、图形、图像、音频、视频等。多媒体（Multimedia）就是多种媒体的集合。 多媒体（Multimedia）是指以多种方式表示的传播信息。 多媒体技术是利用计算机综合处理文字、图像、影片、声音等多种媒体数据，将它们集成为一个系统并具有交互性的技术

1．听觉媒体——声音 声音是一种随时间变化而连续变化的波形信号，属于模拟信号，声音信号又称音频信号。音频信号必须经过“数字化”后，才能被计算机识别和处理。将模拟信号转换成数字信号的过程叫做数字化或者采样。音频数字化就是对模拟的音频信号波形每隔一定时间间隔进行采样，采样的结果是用一个二进制数表示采样处波形的振幅值。数字化后的音频质量主要与采样频率、采样宽度和声道数有关。 常用的声音文件格式： WAVE格式文件、MIDI格式文件 、MPEG格式文件

2．视觉媒体——图形和图像 图形是直线、曲线、圆等几何元素的集合，一般是通过绘图软件绘制而成的。图形文件存放的是描述图形的指令，以矢量图形方式存储。图像是由摄像机、数码相机、扫描仪等设备输入的画面，数字化后以位图形式存储。 图形是由计算机软件产生的，本身就是用0、1表示的，所以不需进行数字化。

2．视觉媒体——图形和图像 图像数字化就是将代表图像的连续模拟信号转变为离散的数字信号，图像数字化的内容包括两个方面：取样和量化。比较简单的图像数字化方法是将图像取样后离散成一定数量的点（采样点），然后对这些采样点进行量化（即用二进制数表示）。 数字化后的图像质量主要由分辨率和颜色深度决定。 分辨率 颜色深度

2．视觉媒体——图形和图像 图形图像文件格式： 图形图像文件格式可以分为两大类：位图文件和矢量图文件。位图以点阵形式描述图形图像，矢量图是以数学方法描述的由几何元素组成的图形图像。对使用者来说，位图与矢量图最显著的不同点是：对图形图像进行缩放处理后，矢量图的分辨率不变。 BMP格式文件 GIF格式文件 JPEG格式文件 TIFF格式文件

3．视觉媒体——视频 视频是图像的动态表现形式，即视频是由一系列静态画面按一定的顺序排列在一起，然后这些画面以一定的速率连续显示在屏幕上，由于人类视觉的暂停效应而产生动态效果。一幅静止的画面又叫做“帧”。 视频数字化 ：视频是由一系列静态图像组成的，因此视频的数字化过程与图像的数字化过程类似。视频的播放效果除了跟图像的采样质量有关外，还与播放时的“帧速”有关。所谓帧速就是每秒钟播放多少帧图像，单位为帧/秒。例如电影的帧速为12帧/秒，PAL电视帧速为25帧/秒，VCD的帧速为40帧/秒，DVD的帧速为60帧/秒

3．视觉媒体——视频 视频格式 视频文件可以分为两大类：一类是影像文件，如VCD、DVD等；另一类是流式视频文件，流式视频文件大量应用于互联网上。 1）影像视频文件格式 AVI格式文件 MOV格式文件 MPEG格式文件 b.流媒体文件格式 ASF格式文件 RealMedia文件格式 QuickTime文件格式

1.6 计算机基础操作 1.6.1开机与关机 1.6.2鼠标操作 1.6.3键盘操作 1.6.4指法操作

1.6.1开机与关机 光驱挡板 电源按钮 复位按钮 侧面板 前置USB接口 音频输入接口 散热孔 音频输出接口

1.6.1开机与关机 启动计算机有两种方式：冷启动是通过接通计算机电源来启动计算机的方式，即通过按机箱面板上的“Power”电源开关来实现。而热启动是在通电状态下，再次启动计算机的方式，热启动的方法有： 按机箱面板上的“Reset”按钮。 冷启动与热启动的区别：热启动不对内存等部件进行自检，启动速度较快；热启动无需对计算机重新上电，可以避免电流对硬件的冲击。因此当计算机处于“死机”状态时，应当采用热启动的方式重新启动计算机。

1.6.2鼠标操作 目前常见的鼠标分为三键鼠标、滚轮鼠标和多键鼠标3种类型。 根据鼠标与计算机连接时所用接口的不同，可以将目前的鼠标分为PS/2鼠标、USB鼠标和无线鼠标3种类型。 按内部结构的不同，鼠标可以分为机械式和光电式两种类型。 88

1.6.2鼠标操作 鼠标的基本操作包括：指向、单击、右击、双击、拖动和滚动。 指向操作：指向操作是指移动鼠标，使鼠标指针指向目标。 单击操作：单击操作是指单击一次鼠标左键。一般用于执行命令、打开下拉菜单等操作。 右击操作：右击操作是指单击一次鼠标右键。一般用于弹出快捷菜单。 双击操作：双击操作是指连续快速点击两次鼠标左键。一般用于打开文件夹、运行可执行文件等操作。 拖动操作：拖动操作是指按住鼠标左键不放，移动鼠标。一般用于移动、复制等操作。 滚动操作：滚动操作是指滚动鼠标水平或垂直滑轮。一般在浏览文档、网页时使用。

1.6.3键盘操作 键盘大致可以分为4个区域：主键码区、功能键区、编辑键区和数字键区，如下图所示。 这是数字键区 这是功 能键区 这是编辑键区 这是数字键区 这是打字键区

1．键盘布局 主键盘区：本区中的键有两种，一种是符号键，包括：英文26个字母、数字、标点符号、特殊符号、空格键；另一种是功能键，包括：表格键<Tab>、大写锁定键<Caps Lock>、上档转换键<Shift>、控制键<Ctrl>、切换键<Alt>、退格键<Back Space>、回车键<Enter>等。 功能键区：从左边开始分别有取消键<Esc>、<F1>～<F12>、屏幕内容打印键<Print Screen>、显示内容卷动键< Scroll Lock>、暂停键<Pause>等。<F1>～<F12>功能键的作用，在不同的操作环境下有不同的意义。

1．键盘布局 编辑键区：包括插入键、删除键、上下翻页键和四个光标移动键等，主要用于文档编辑操作。 数字键区：该区共有17个键，其中11个键具有双重功能（即数字功能和编辑功能），其功能由<Num Lock>键控制。当Num Lock指示灯亮时，实现数字的输入；当Num Lock指示灯灭时，实现编辑功能。<Num Lock>键为反复键，即按一次<Num Lock>键，Num Lock指示灯亮；再按一次<Num Lock>键，Num Lock指示灯灭，如此循环。

1．键盘布局 回车键<Enter>:表示命令确认；结束一段，光标移到下一行。 退格键<Backspace>:删除光标左边的一个字符，即退回一格。 上档转换键 <Shift>:有两个，对双字符键起作用，表示转换到上档符号的输入。 大写锁定键<Caps lock>:锁定大写字母的输入，对26个字母键起作用。 取消键<Esc>：取消当前输入的命令，或者退出正在进行的操作。

1．键盘布局 屏幕打印键<Print screen>: 打印屏幕，或者将屏幕显示的界面复制到剪贴板中；复合键<Alt>+<Print screen>表示将当前应用程序窗口复制到剪贴板中。 暂停/中止键<Pause>：按<Pause>键暂停，按<Ctrl>+<Pause>键强行终止正在运行的程序。 插入键<Insert>：在编辑状态下用于改变插入或改写方式。 删除键<Delete>:删除光标右边的一个字符或选取的对象。 数字锁定键<Num Lock>:对数字键区中的数字键起锁定的作用。 光标移动键（← →↑↓）：光标按箭头方向移动一行/列。

2．键盘操作 1）输入小写字母 方法一：当Caps Lock指示灯灭时，直接输入的是小写字母。 方法二：当Caps Lock指示灯灭亮，按住<Shift>键不放，接着击打相应字母键，则输入小写字母。此法常用于连续输入大写字母时偶尔输入小写字母的场合。 2）输入大写字母 方法一：当Caps Lock指示灯亮时，直接输入的是大写字母。 方法二：当Caps Lock指示灯灭亮，按住<Shift>键不放，接着击打相应字母键，则输入大写字母。此法常用于偶尔输入大写字母的场合。

2．键盘操作 3）输入上档字符 操作方法：按住<Shift>键不放，接着击打相应键，则输入上档字符。若不按住<Shift>键，则输入下档字符。 4）利用数字键盘输入数字 操作方法：按<Num Lock>键，使Num Lock指示灯亮时，则实现数字的输入。常用于连续输入数字的场合。

1.6.4指法操作 1．打字姿势 身体保持端正，两脚平放。桌椅的高度以双手可平放桌上为准，桌、椅间距离以手指能平放在基本键位为准。 两臂自然下垂，两肘贴于腋边。肘关节呈垂直弯曲，手腕平直，身体与打字桌的距离约为20—30厘米。击键的速度主要来自手腕，所以手腕要下垂不可弓起。 录入的文稿放在键盘左边，或用专用夹夹在显示器旁边。打字时眼观文稿，身体不要跟着倾斜，开始时一定不要养成看键盘输入的习惯，视线应专注于文稿和屏幕。

1.6.4指法操作 1．打字姿势

1.6.4指法操作 2．打字的基本指法 准备打字时除拇指外其余的八个手指分别放在基本键上。应注意F键和J键均有突起两个食指定位其上，拇指放在空格键上，可依此实现盲打。 十指分工，包键到指，分工明确。 任一手指击键后都应迅速返回基本键，这样才能熟悉各键位之间的实际距离，实现盲打。 平时手指稍微弯曲拱起，手指稍斜垂直放在键盘上，指尖后的第一关节成弧形，轻放键位中间，手腕要悬起不要压在键盘上。击键的力量来自手腕，尤其是小拇指，仅用它的力量会影响击键的速度。 击键要短促，有弹性。用手指头击键，不要将手指伸直来按键。

1.6.4指法操作 速度应保持均衡，击键要有节奏，力求保持匀速，无论哪个手指击键，该手的其他手指也要一起提起上下活动，而另一只手的各指放在基本键位上 。 空格键用拇指侧击，右手小指击回车键。 3．指法分工 在主键盘区中，“ASDFJKL；”这八个键称为基本键，八个手指分别放在八个键上，如下图所示。击键操作结束后，手指马上回到基本键上。

1.6.4指法操作 每个手指除了负责击打与之对应的基本键以外，还必须负责上下方相应键的击打。具体分工如下图所示。 用右手拇指敲击空格键，右手小指敲击回车键<Enter>。

思考题 1）什么是电子计算机？ 2）简述微机发展的四个阶段。 3）冯.诺依曼计算机体系的特点是什么？ 4）简述计算机系统的组成。 5）计算机硬件系统由哪几部分构成？它们分别具有什么功能？ 6）高级语言和低级语言有什么区别？ 7）RAM和ROM有什么区别？ 8）什么是总线？什么是接口？它们有什么作用？

思考题 9）根据总线传递信息，计算机总线可以分为哪几种？ 10）根据自身实际，列举出微机中使用的常见的输入设备和输出设备。 11）计算机内部为何使用二进制数？ 12）将十进制数46和128.5分别转换为二进制数和十六进制数。 13）汉字编码有哪些？试说明它们的使用场合。

思考题 14）存储16×16点阵一级汉字的字形码至少需要多少KB的存储空间？ 15）什么是采样？声音采样后的音频质量与哪些参数有关？ 16）图形与图像有何区别？ 17）常见的声音、图像和视频文件的格式有哪些？简述它们的特点。 18）信息与数据有何区别？ 19）信息技术包括哪些具体的内容?