江西财经职业学院南昌校区 赵庆 1
,计算机等级考试一级,
( 2004版 )
赵庆
2004.9
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第 1章 计算机基础知识
? 1.1计算机概述
? 1.1.1计算机发展史
1、大型计算机时代
阶段 年份 逻辑(电子)元件
第一代 1946-1958 电子管
第二代 1958-1964 晶体管
第三代 1965-1971 集成电路
第四代 1971-至今 (超)大规模集成电路
新一代计算机 现在 ~
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2、微型计算机时代
以微处理器为核心的微机计算机属于第四代计算机,通常人们以
微机处理器为标志来划分微型计算机
年份 芯片名称 位 简单说明
1971 4004/4040 4 2250个晶体管
1972.4-1973.8 8008/8080 8 3500-6000个晶体管,45条指令
1978-1979 8086/8088 16 29000个晶体管,时钟频率 4.77Mhz
1982 80286 16 13.4万个晶体管,时钟频率 20Mhz
1985 80386 32 27.5万个晶体管,时钟频率 33Mhz
1989 80486 32 120万个晶体管,时钟频率 50Mhz
1993-2000
Pentium
Pentium pro
Pentium Ⅱ
Pentium Ⅲ
Pentium 4
32
310万 -4200万个晶体管,
时钟频率 133M-2.4Ghz
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3、计算机技术的发展概况
计算机的性能以平均每 18个月提高一倍的速度发展,
即著名的 Moore 定律。
从发展上看,它将向着巨型化、微型化发展;从应用上
看,它将向着系统化、网络化、智能化方向发展。
21世纪,微型机将会变得更小、更快、更人性化,在
人们的工作、学习和生活中发挥更大的作用;巨型机将成为
各国体现综合国力和军力的战略物资以及发展高科技的强有
力的工具。
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1.1.2 计算机的特点
① 处理速度快
② 计算精度高
③ 存储容量大
④ 可靠性高
⑤ 工作全自动
⑥ 适用范围广,通用性强
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1、科学计算
2、信息处理
3、过程控制
4、计算机辅助设计( CAD)
5、现代教育
①计算机辅助教学 ② 计算机模拟③多媒体教学
④网上教学和电子大学 ⑤家庭管理与娱乐
CAM,计算机辅助制造
CAI,计算机辅助教学
1.1.3 计算机的应用
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1.1.4 计算机的分类
1、按处理数据的形态来分,
数字计算机、模拟计算机、混合计算机
2、按使用范围来分,
通用计算机、专用计算机
3、按性能来分,
超级计算机、大型计算机、小型计算
机、微型计算机、工作站
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? 1.2.1数制的基本概念
1、十进制计数制
组成,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
十进制数 819.18可以按权展开为,
819.18=8× 102+1× 101+9× 100+1× 10-1+8× 10-2
其中,10为基数,2,1,0,-1,-2都称为权
1,2 数制与编码
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人们在日常生活中通常使用的是十进制数,计算机
内部采用的是二进制数,除此之外,计算机在理论上还
采用十六进制数。
进制 数码组成 进位原则 基数
二进制 0,1 逢 2进 1 2
十进制 0,1,2,3,4,5,6,7,8、
9
逢 10进 1 10
十六进制 0,1,2,3,4,5,6,7,8、
9
A,B,C,D,E,F
逢 16进 1
16
?1.2.2二、十和十六进制数
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二进制数的简单运算 (加减乘除),
? 加法:逢 2进 1 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10 (进位)
? 减法:借 1当 2 0-0=0 1-0=1 1-1=0 0-1=1(借位)
? 乘法:加法 +移位 0 * 0=0 0*1=0 1*0=0 1*1=1
? 除法:减法 +移位 0÷ 1=0 1÷ 1=1
例一
1101
+ 101
10010
例二
1011
- 101
110
例三
1110
× 101
1110
1110
1000110
例四
110
10 1100
10
100
10
0
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十进制 二进制 十六进制 十进制 二进制 十六进制
0 0 0 8 1000 8
1 1 1 9 1001 9
2 10 2 10 1010 A
3 11 3 11 1011 B
4 100 4 12 1100 C
5 101 5 13 1101 D
6 110 6 14 1110 E
7 111 7 15 1111 F
二进制、八进制、十六进制数的对应表示
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? 计算机内部采用二进制的原因,
1)简单可行,容易实现。 0和 1对应两种状态,
稳定可靠,而且二进制的两状态正好符合电
脑的制造原理,如电脑中的有磁性和无磁性、
高电位和低电位等
2)运算规则简单。
3)适合逻辑运算。二进制的 0和 1,正好与现
实中真假、对错可以相对应
二进制的缺点:数字冗长,书写繁琐,容易出
错,不便阅读。
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1,2,3不同数制之间的转换
⑴ X进制 → 十进制 【 X指二或十六进制】
转换规则:将 X进制数按权展开后,将其当做十进制数相加
例 1:( 110.101) 2=1× 22+1× 21+0× 20+1× 2-1+0× 2-2+1× 2-3=(6.625)10
例 2,( 2F) 16= 2× 161+15× 160 =( 47) 10
⑵ 十进制整数 → X进制整数 【 X指二或十六进制】
转换规则:,除 X逆取余数法,
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① 十六进制 → 二进制
转换规则:将每位十六进制数转换成四位二进制数,不足补零,小数
点不变
例 ( 6 B 7, F5) 16 = ( 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1, 1 1 1 1 0 1 0 1) 2
因为,6 B 7, F 5
↓ ↓ ↓ ↓ ↓
0110 1011 0111 1111 0101
(3)十六进制与二进制之间的转换
② 二进制 → 十六进制
转换规则:从小数点开始,从左从右依次取 4位,不足补零,
然后将取得的 4位二进制数分别转换成十六进制数,小数
点不变。
例 ( 1 1 0 1 0 0 0 1 1, 1 1 ) 2= ( 1 A 3, C )16
1 1 0 0 0 0 0 1
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1.3计算机中的字符编码
由前面介绍,计算机只能识别二进制形式的数据,我们把
数字、字符、汉字、图形、声音等数据转换成二进制的形
式的这种转换机制称为编码。
1.3.1西文字符的编码
ASCII( American Standard Code Information
Interchange) 码:是美国信息交换标准代码,用 7位二进制
数表示一个字符的编码,它最多可以表示 128个字符,包
括了 10个十进制数( 0~9),26个大写英文字母,26个小
写英文字母,标点符号等 94个符号,以及 34个控制符的编
码 。
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在学习 ASCII码过程中还应注意以下几点,
① ASCII码采用 七位二进制 编码,共可表示 27,即 128个字符
② 在 ASCII码的排列顺序中,数字 ﹤ 大写英文字母 ﹤ 小写英
文字母
③ 大小写字母分别采用不同的编码,在数字、大写英文字母、
小写英文字母的编码中,内部是依次排列的,如,B一定在
A的后面,如,B的 ASCII-A的 ASCII=1
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1.3.2汉字的编码
汉字编码主要有五种,汉字输入码、汉字内码、汉字字
形码、汉字地址码、汉字信息交换码。
1、汉字信息交换码(国标码)
汉字信息系统之间或者与通信系统之间进行信息交换
的汉字代码,简称交换码,也叫国标码。我国 1981年
颁了国家标准 ——, 信息交换用汉字编码字符集 -基本
集,,代号,GB2312-80”
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1)、常用汉字及其分级。共 7445个字符编码,其中
汉字 6763个,682个非汉字图形字符。一级汉字:
3755个,采用拼音字母顺序;二级汉字 3008个,按
偏傍部首排列。
2)、两个字节存储一个国标码。
3)、国标码的范围,2121H~7E7EH
4)、区位码。把 7445个国标码放置在一个 94行 94列
的阵列中,每一行称为一个汉字的“区”,每一列称
为一个汉字的“位”,区号范围和位号范围都是 1~94。
如“中”字,区位码是 5448,即 54区(行) 48位
(列)。
5)、区位码与国标码的关系:将区号和位号转换成
16进制 +2020H=国标码
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2、输入码:通过键盘上不同的键的排列组合对汉字进行的
编码。
3,汉字内部码:是计算机表示汉字的基本表示形式,是计
算机内部 存储、处理、传输 汉字 的编码。
4、汉字字形码:用于 显示或打印 汉字时产生字形,通常用
点阵 等方式表示,
如,16× 16点阵,24× 24点阵等,其中,每个点占用一个位,
对于 16× 16的点阵码,每个汉字占 32个字节。
8× 8点阵字形
● ● ● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ● ● ●
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【小结:】 ⑴ 每个 ASCII码占用一个字节,而每个汉字要占
用两个字节。
⑵ 内码与国标码的转换:将国标码每个字节的最
高位(第 8位)置 1,得到内码,反之,将内码每个字节的最
高位(第 8位)置 0,得到国标码。
公式:内码 =国标码 +8080H
答:因为( 3C46) 16= ( 0011 1100 0100 0110) 2 将(红
色) 0置 1,得到( 1011 1100 1100 0110) 2=( BCC6) 16
例如:“计”字的国标码( 3C46) 16,求“计”字的内码?
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内部处理 汉字输入系统
显示
打印
内存 通信
汉字字库
输入字典
(索引表)
输入码
内码
地址码 字形码
内码 国标码
字形码
字形码
汉字代码转换关系示意图
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1.4指令和程序设计语言
? 1.4.1计算机指令
指令,就是给计算机下达的命令,一条指令完成一
个简单动作。
操数码:指定了操作内容(通俗说是干什么?)
地址码:指定参与操作的数据和操作结果存放的
位置(即:操作的对象)
【术语】 指令 =操作码 +操作数(地址码) (操作码不可缺少 )
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? 如,1 + 2 在汇编语言中表示为 ADD 1 2,其中 ADD
是操作码,数值 1和 2是操作数
? 一条指令完成一个简单动作,一个复杂的问题由许
多简单的操作组合而组成,因此,一台计算机肯定
有多种多样的指令,这些指令的集合称为计算机的
指令系统
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程序
指令 1
指令 2
指令 3
指令 n
……
程序,为了完成某项工作任务,由计算机指令所构成
的有序集合
程序设
计语言
程序员
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1.4.2程序设计语言
? 机器语言(指令系统)
其指令为二进制代码 (0,1),如用 00110011…… 表
示相加。
用机器语言编写的程序计算机可直接识别,执行速
度最快,但可读性、可移植性差
? 汇编语言
用“助记符”代替二进制代码,如用 ADD A,B表示
两数相加。
其程序必须通过翻译程序(汇编程序)翻译成二进
制代码后才能执行。
机器语言和汇编语言都是“面向机器”的低级语言。
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高级语言(面向过程)
用英文单词和代数表达式编写程序,最接近人类的
自然语言(英语)。
如用 C=A+B 表示两数相加。
常见高级语言种类,
BASIC语言,早期一种简单易学的计算机语言
C语言,早期最普及、最广泛的计算机语言
Visual Foxpro:可视化数据库编程语言
Visual Basic,Visual C:目前较普及的可视化编程语言
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用高级语言编写的程序称为,源程序,。
源程序必须经过翻译程序翻译后计算机才能处
理。
高级语言的翻译方式有两种,
解释方式,翻译一句,计算机执行一句。
(相当于“口译”)
编译方式,将源程序整个翻译成目标程序,
再通过“链接程序”生成,可执行程序”,然后
交计算机执行。 (相当于“笔译”)
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调用并执行编译程序
调用并执行连接程序
运行可执行程序
显示
运行
结果
高级语言源程序
目标程序
可执行程序









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计算机系统
硬件系统
软件系统
主机
外部
设备
系统软件
应用软件,OFFICE2000 等
中央处理器( CPU)
内存储器 (内存 )
外部存储器:硬盘、软盘、光盘、磁带
输入设备:键盘、鼠标器、扫描仪
输出设备:显示器、打印机、绘图仪
运算器( ALU)
控制器( CU)
操作系统,Windows2000等
程序语言处理系统
数据库管理系统
服务性程序,检查、诊断、排错
其它设备:调制解调器
1.5计算机系统的组成
RAM
ROM
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? 著名美籍匈牙利数学家冯 ·诺依曼提出三点关于计算机
组成的经典思想,
1、计算机的五个基本部件
运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备
2、采用计算机内部程序和数据全部采用二进制数表示
3、“存储程序控制”计算机的概念
把事先编写好的程序和运行程序所需的数据存放到
计算机的存储器里,计算机运行时,CPU依次从内
存中逐条取出指令并执行指令,最后完成一个复杂动
作,从而实现了计算机的自动工作。
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1,6微型计算机的硬件系统
? 1,6.1微型计算机的基本结构
CPU 总 线(BUS)
RAM ROM
辅助存储器接口 输入设备接口 输出设备接口
辅助存储器 输入设备 输出设备
微机总线结构示意图
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? 1,6.2微型计算机的硬件及其功能
1、中央处理器( Central Processing Unit,CPU)
主要包括运算器(ALU)和控制器(CU)两大部
件,是计算机的核心部件,计算机的所有操作都受C
PU的控制,其指标直接决定了计算机系统性能。
CPU的性能指标主要有
字长和时钟主频两个。字
长表示CPU每次处理数
据的能力;主钟频率决定
了计算机的运算速度。
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? 2、存储器( Memory)
分为两大类:一类是设在主机中的内存,用于存放
当前运行的程序及程序所用的数据,属于临时存储;
另一类是属于计算机的外部设备,叫外部存储器,
存放暂时不用的数据和程序。
外存,如:磁
盘、光盘等 内存(RAM) CPU
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? 为了存取指定位置的数据,通常将每 8位二进
制组成一个存储单元,称为字节(B yte),并
给每个字节编号,称为地址( Address)。
? 存储容量的基本单位是字节,此外还有其它的
容量单位:KB(千字节)、MB(兆字节)、
GB(吉字节),它们之间的关系为,
? 1字节 =8个二进制位( bit)
1KB=1024B
1MB=1024KB
1GB=1024MB
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? 1)主存储器(内存)
RAM,
ROM
SRAM:速度快、价格高
DRAM:存取速度相对慢,价格相对低
1、PROM:可编程的只读存储器,只能写一次
2、EPROM:可擦除、可编程的只读存储器
3、MROM
内存条(DRAM)
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? 2)辅助存储器( Auxiliary Memory)
与内存相比,有以下特点:存储容量大,
价格低、断电情况下可以长期保存消息,又
称为:永久性存储器。
常见辅助存储器(外存)有,
① 磁盘:又为分软盘、硬盘;
② 磁带
③ 光盘,VCD、DVD
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? (1)磁盘的结构及容量计算方法
磁道:每个磁盘表面划分的若干个同心圆
扇区:每个磁道分成若干个弧段,从外向里,依次从 0开始编号
柱面(只针对硬盘):若干张平行的磁盘中相同编号的磁道形成的一
个假想的圆柱;
软盘的容量=磁道数*2 *扇区数* 512B
硬盘的容量=柱面数*磁头数*扇区数* 512B
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(2) 软盘
软盘分两种,5.25“和 3.5”盘两种,5寸盘已经被淘汰,
现在广泛使用的是 3.5英寸软盘,双面高密度容量为 1.44MB。
3.5英寸软盘有一写保护口,当写保护口透光时,为写保护
状态,此时,该盘只能读,不能写
软盘驱动器
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( 3)硬盘
与软盘相比,转速快,存取速度高,多固定在机箱内部,
不便携带。
接电源线(四芯)
跳线:设置
硬盘数用
接数据线,
连到主板
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(4)USB移动硬盘
体积小、重量轻、容量大、在 Windows 2000以上
操作系统下,无须驱动程序,可直接热插拔,携带方
便。一般容量在 10G- 60G之间。
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(5)USB优盘
与USB硬盘相似,比USB硬盘重量轻,容量相对
小,一般是 16M- 128M。
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(6)光盘(VCD)
(7)DVD
容量为650M,分为三种,
1、CD-ROM:只读光盘,以小坑的有无表示“0”、“1”
2、CD-R:一次性写入光盘,也叫磁光盘,盘表面是否被极化表示
3、CD-RW:可以多次进行读写
与 CD光盘大小相同,容量为 4.7GB
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? 3、输入设备( Input Device)
1、键盘( Keyboard):最基本、常用的输入设备
2、鼠标器( Mouse),
3、其它输入设备:扫描仪、条形码阅读器、触摸屏、
手写笔(汉王笔)、麦克风、数码相机等。
① 机械鼠标
② 光学鼠标
③ 光学机械鼠标
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扫描仪:是一种图像或文本输入计算机的输入设备,
它可以直接将图形、图像、照片或文本输入计算机
中,多为USB接口,是常用办公设备之一。
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? 4、输出设备
显示器
打印机
其它输出设备,绘图仪、投影仪等
阴极射线管显示器 (CRT)
纯平 CRT
球面 CRT
液晶显示器 (LED)
针式打印机 (点阵打印机 )
喷墨打印机
激光打印机
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显示器的主要性能,
① 像素( Pixel)与点距 (Pitch):屏幕上独立显示的点称为像素,
两个像素之间 的距离叫点距。
② 分辨率:整个屏幕上的像素的数目(列 × 行,横向点 × 纵向
点),
如,800 × 600,1024 × 768
③ 显示器的尺寸:显示屏的对角线来衡量,如 15”,17”,19”
显示卡,
又称显示接口卡,显示适配器。是连接主机与显示器的
中间设备,目前显示卡大多数与 VGA兼容,SVGA( Super
VGA)与 TVGA是两种较常见的显示卡。
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? 5、总线( Bus)和主板( Main Board)
系统部件之间传送信息的公共通道,各部件由总
线连接并通过它传递数据和控制信号。
总线体现在硬件上就是计算机的,主板”,它也
是配置计算机的主要硬件之一。 CPU、内存条、显示
卡、声卡、网卡、鼠标和键盘等设备都是通过主板上
的插槽或接口联系起来,而软盘驱动器和硬盘驱动器
及光盘驱动器等则通过扁缆与主板相连,总之,主板
是整个计算机各部件的纽带,又称为“母板”。
内部总线
系统总线
数据总线
地址总线
控制总线
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电源线
硬盘数据线
主板
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主板电源线
主板电池
PCI扩展槽
内存插槽
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CPU风扇
机箱电源
光驱
软驱位置
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光驱
软驱
主机开关
复位启动开关
硬盘指示灯
电源指示灯
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交流电插孔
电源风扇
紫色键盘、蓝色鼠标
USB接口
COM1、COM2
打印机接口
麦克风、音箱(耳机)、内连线
接显示器数据(信号)线
宽带网接口 (RJ45)
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1.6.3 计算机的技术指标
? 1、字长(计算机一次能处理的二进制位长度)
? 2、主频( CPU的时钟频率,以前以 MHZ为单位,现在
已经以 GHZ为单位了)
? 3、运算速度(单位,MIPS-----百万次 /秒)
? 4、存储容量(包括内存和外存,主要指内存)
? 5、存取周期(对内存而言)
? 此外,还有计算机的“可靠性”、“可维护性”、“平
均无故障时间”、“性能价格”比也都是计算机的衡量
指标。
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1,7多媒体技术简介
? 媒体( Media),又称介质,是存储、传播、表现信
息的载体,是承载信息的有形物体。
? 多媒体( Multimedia)是指多种媒体的集合,它是以
数字技术为核心的,将文字、图像、声音、视频与
计算机通信融为一体的信息环境的总称。
? 多媒体技术是指能够同时采集、处理、编辑、存储
和展示两个以上不同类型信息媒体的技术。多媒体
技术是将声、文、图、像与计算机集成为一体的技
术,其主要特点如下:( 1)数字化、( 2)集成性、
( 3)交互性、( 4)实时性。
江西财经职业学院南昌校区 赵庆 55
多媒体计算机
?多媒体计算机( MPC) 是在多媒体技术的支
持下,能够实现多媒体信息处理的计算机系
统。
?多媒体计算机的硬件系统构成可由公式
MPC=PC+ CD-ROM +视频卡 +音频卡体现。
江西财经职业学院南昌校区 赵庆 56
多媒体技术的应用,
( 1) 科技数据和文献的多媒体表示, 存储及检索 。
它改变了过去只能利用数字, 文字的单一方法, 还
描述对象的本来面目 。
( 2) 多媒体电子出版物, 为读者提供了, 图文声像,
并茂的表现形式 。
( 3) 支持各种计算机应用的多媒体化, 如电子地图 。
( 4) 娱乐和虚拟现实是多媒体应用的重要领域, 它
帮助人们利用计算机多媒体和相关设备把人们带入
虚拟世界 。
( 5) 多媒体技术加强了计算机网络的表现力, 无疑
将更大程度的丰富计算机网络的表现能力 。
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在《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》
中明确指出:“计算机病毒,是指人为编写的破坏计算
机功能、破坏计算机数据,影响计算机使用,并能自我
复制的计算机小程序。”
1.8计算机病毒及其防治
1,8.1计算机病毒的实质和症状
病毒的主要特点,
1、寄生性
2、破坏性
3、传染性
4、潜伏性
5、隐蔽性
江西财经职业学院南昌校区 赵庆 58
? 计算机感染病毒的常见症状,
1、磁盘文件数目无故增多;
2、系统的内存空间明显变小;
3、文件的日期/时间值被修改成新近的日期或时间
4、感染病毒后的可执行文件的长度通常会明显增加
5、正常情况下可以运行的程序却突然因RAM区不足而不能
装入;
6、程序加载时间或程序招待时间比正常时的变长
7、计算机经常出现死机现象或不能正常启动
8、显示器上经常出现一些莫名其妙信息或异常现象
9、从有写保护的软盘上读取数据时,发生写盘动作
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? 计算机病毒的分类,
1、引导型病毒
2、文件型病毒
3、混合型病毒
4、宏病毒
5,Internet 病毒(网络病毒)
计算机病毒的清除,
1、手工清除(需要具备较深的电脑专业知识);
2、借助反病毒软件清除病毒(对于大多数人常用)
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? 计算机病毒的预防,
1、专机专用;
2、利用写保护(主要针对软盘而言);
3、固定启动方式(避免启动盘带毒);
4、尽量不用盗版和来路不明的软盘或光盘;
5、慎用网上下载的软件(当今,网络是计算
机病毒传播最主要、最快的途径);
6、定期备份重要数据文件,以防不测;
7、采用防病卡或安装病毒防火墙;
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1.8.3 计算机使用安全常识
( 1) 电源要求:微型机一般使用 220V,50HZ的交流
电 。 最好提供不间断供电电源 UPS,并装有可靠的
地线 。
( 2) 环境洁净要求:应保持机房清洁, 否则会造成磁
头, 磁盘读写错误, 严重还会减少机器寿命 。
( 3) 室内温度, 湿度:在室温 15℃ ~ 35℃ 之间能正常
工作;放置微型机的房间的相对湿度在 20%~ 80%之
间 。
( 4) 防止干扰:微型计算机附近避免强磁场干扰 。
( 5) 注意开关机的顺序, 特别提醒不要随意突然断电
关机 。
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