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1、曹馨月 2011年冬学季 此讲义可做期末复习和二级备考之用第一章 信息技术概述11信息与信息技术什么是信息技术：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12数字技术基础1.2.1 比特（1）什么是比特：比特（bit，binary digit的缩写）中文翻译为“二进位数字”、“二进位” 或简称为 “位”n 比特只有 2 种取值：0，1n 比特是组成数字信息的最小单位n 数值、文字、符号、图像、声音、命令都可以使用比特来表示，其具体的表示方法就称为“编码”或“代码”（ 在计算机中表示二进位的方法：电路的高电平状态或低电平
2、状态(CPU) CPU内部通常使用高电平表示1，低电平表示0。电容的充电状态或放电状态(RAM)两种不同的磁化状态(磁盘) 磁盘表面微小区域中，磁性材料粒子的两种不同的磁化状态分别表示0和1。光盘面上的凹凸状态(光盘）（2）比特的存储寄存器和半导体存储器在电源切断以后所存储的信息会丢失（磁介质磁化），为易失性存储器磁盘和光盘即使在断电后也能保持所存储的信息不变（刻录），为非易失性存储器（3）比特的传输n 8个比特1个字节（byte，用大写B表示）n 计算机内存储器容量的计量单位：n KB（千字节）: 1 KB=210字节=1024 B n MB（兆字节）: 1 MB=220字节=1024 KB
3、n GB （吉字节、千兆字节） : 1 GB=230字节=1024 MBn TB （太字节、兆兆字节） : 1 TB=240字节=1024 GBn 外存储器容量经常使用10的幂次来计算：n 1MB103 KB 1 000 KBn 1GB106 KB 1 000 000 KBn 1TB109 KB 1 000 000 000 KBn 数据传输速率n 实际进行数据传输时单位时间内传送的二进位数目n 数据传输速率的计量单位n b/s（比特/秒）：也称bpsn kb/s（千比特/秒）：1kb/s=103比特/秒=1000 b/sn Mb/s（兆比特/秒）：1Mb/s=106比特/秒=1000 kb/s
4、n Gb/s（吉比特/秒）：1Gb/s=109比特/秒=1000 Mb/sn Tb/s（太比特/秒）：1Tb/s=1012比特/秒=1000 Gb/s1.2.2 比特与二进制（1）不同进位制数的表示和含义一，十进制n 每一位可使用十个不同数字表示（0、1、2、3、4、5、6、7、8、9）n 低位与高位的关系是：逢10进1n 各位的权值是10的整数次幂（基数是10 ）n 标志： 尾部加“D”或缺省例：204.96=21020101410091016102二，二进制n 每一位使用两个不同数字表示（0、1），即每一位使用 1 个“比特”表示n 低位与高位的关系是：逢2进1n 各位的权值是 2 的整数
5、次幂（基数是2 ）n 标志： 尾部加B例：101.01 B =122021120 021122 5.25三，八进制每一位使用八个不同数字表示（0、1、2、3、4、5、6、7）n 低位与高位的关系是：逢8进1n 各位的权值是8的整数次幂（基数是8 ）n 标志：尾部加Q例： 365.2Q = 382+ 681+ 580 + 281 = 245.25四，十六进制n 每一位使用十六个数字和符号表示（0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F ）n 逢16进1, 基数为16n 各位的权值是16的整数次幂（基数是16 ）n 标志：尾部加H例： F5.4H=15161 + 5160 +
6、4161 = 245.25 （2）二进制数的算术运算（3）不同进位制数的相互转换一，十进制数 二进制数 二，二进制数 十进制数n 转换方法： 二进制数的每一位乘以其相应的权值，然后累加即可得到它的十进制数值例： 11101.1011B = 124123122021120 121022123124 = 29.6875 三，八进制数与二进制数的互换八进制数 二进制数 八进制数 二进制数 0 000 4 100 1 001 5 101 2 010 6 110 3 011 7 111n 八进制二进制：把每个八进制数字改写成等值的3位二进制数，且保持高低位的次序不变 例： 2467.32Q 010 10
7、0 110 111 . 011 010 Bn 二进制八进制：整数部分从低位向高位每3位用一个等值的八进制数来替换，不足3位时在高位补0凑满3位；小数部分从高位向低位每3位用一个等值八进制数来替换，不足3位时在低位补0凑满三位 例： 1 101 001 110.110 01 B 001 101 001 110.110 010 B 1516.62 Q 四， 十六进制数与二进制数的互换 十六进制数 二进制数 十六进制数 二进制数 0 0000 8 1000 1 0001 9 1001 2 0010 A 1010 3 0011 B 1011 4 0100 C 1100 5 0101 D 1101 6
8、0110 E 1110 7 0111 F 1111n 转换方法：与八、二进制互换的方法类似例1：35A2.CFH 11 0101 1010 0010.1100 1111B例2：11 0100 1110.1100 11B 34E.CCH1.2.3 信息在计算机中的表示（1）数值信息的表示n 优缺点分析：n 原码表示法n 优点：与日常使用的十进制表示方法一致，简单直观n 缺点：加法与减法运算规则不统一，增加了成本；整数0 有“00000000”和“10000000”两种表示形式，不方便n 补码表示法n 优点：加法与减法运算规则统一， 没有“-0”,可表示的数比原码多一个n 缺点：不直观，人使用不方
9、便n 结论：带符号整数在计算机内不采用“原码”而采用“补码”的形式表示！（2）文字符号的表示n 文字的基本元素是字母和符号，统称为“字符” (character)，它包括：字母、数字、符号等n 字符集：一组特定字符的集合n 不同的字符集包含的字符数目与内容不同，如：n 中文字符集、西文字符集、日文字符集等n 字符的编码：n 字符集中每个字符都使用二进位(code) 表示，称为该字符的编码n 不同的字符其编码各不相同n 字符集中所有字符的编码的一览表，称为该字符集的码表n 西文是表音文字（拼音文字），它由拉丁字母、数字、标点符号以及一些特殊符号所组成n 美国标准信息交换码（American St
10、andard Code for Information Interchange, 简称ASCII码）n 目前计算机中使用得最广泛的西文字符集及其编码是ASCII字符集和ASCII码，它已被国际标准化组织（ISO）定为国际标准，在全世界通用n ASCII字符集包含96个可打印字符和32个控制字符n 采用7个二进位进行编码n 计算机中使用1个字节存储1个ASCII 字符（3）图像等其他信息的表示n 图像：取样后分解为若干像素，像素最终也是由比特表示。 黑白图像：像素只有“黑”与“白”两种，每个像素只需要1个二进位即可表示 灰度图像和彩色图像（第5章介绍）n 声音、动画等：使用比特表示（第5章介绍）
11、n 计算机中存储、处理和传输的所有信息，都必须用比特表示，都是二进位信息。1.2.4 比特的运算n 比特的取值“0”和“l” 可表示两种不同的状态（例如电位的高或低、命题的真或假）n 比特的运算使用逻辑代数，它有3种基本逻辑运算：n 逻辑加（也称“或”运算，用符号“OR”、“”或“”表示）n 逻辑乘（也称“与”运算，用符号“AND”、 “”或“ ”表示，也可省略）n 取反（也称“非”运算，用符号“NOT”或上横杠“”表示）1.2.5 小结1. 比特只有0和1两个符号，具有2个状态的器件和装置就能表示和存储比特，而制造两个稳定状态的电路又很容易2. 比特的运算规则很简单，使用门电路就能高速度地实
12、现二进制数的算术和逻辑运算3. 比特不仅能表示“数”，而且能表示文字、符号、图像、声音，可以毫不费力地相互组合，开发“多媒体”应用4. 信息使用比特表示以后，可以通过多种方法进行“数据压缩”，从而大大降低信息传输和存储的成本。5. 使用比特表示信息后，只要再附加一些额外的比特，就能发现甚至纠正信息传输和存储过程中的错误，大大提高了信息系统的可靠性 13 微电子技术简介（1）微电子技术与集成电路微电子技术的核心是集成电路技术n 集成电路 (Integrated Circuit，简称IC)：以半导体单晶片（不全部都是硅）作为基片,采用平面工艺，将晶体管、电阻、电容等元器件及其连线所构成的电路制作在
13、基片上所构成的一个微型化的电路或系统n 集成电路的优点：n 体积小、重量轻n 功耗小、成本低n 速度快、可靠性高（2）集成电路的制造（3）集成电路的发展趋势 减小蚀刻尺寸，缩小晶体管、电阻、电容和连线的尺寸 增大硅晶圆的面积：使每块晶圆能生产更多的芯片 Moore定律：单块集成电路的集成度平均每1824个月翻一番 (Gordon E.Moore,1965年)（4）IC卡n IC卡(chip card、smart card)，又称为集成电路卡，它是把集成电路芯片密封在塑料卡基片内，使其成为能存储信息、处理和传递数据的载体n 特点：n 存储信息量大n 保密性能强n 可以防止伪造和窃用n 抗干扰能力
14、强n 可靠性高n 应用举例：n 作为电子证件，记录持卡人的信息，用作身份识别（如身份证、考勤卡、医疗卡、住房卡等）n 作为电子钱包（如电话卡、公交卡、加油卡等）分类一：芯片类型n 存储器卡：封装的集成电路为存储器，信息可长期保存，也可通过读卡器改写。结构简单，使用方便。用于安全性要求不高的场合，如电话卡、水电费卡、公交卡、医疗卡等（带加密逻辑的存储器卡增加了加密电路）n CPU卡：封装的集成电路为中央处理器（CPU）和存储器，还配有操作系统(Chip Operating System)，处理能力强，保密性更好，常用作证件和信用卡使用。手机中使用的SIM卡就是一种特殊的CPU卡分类二：使用方式n
15、 接触式IC卡(如电话IC卡)n 表面有方型镀金接口，共8个或6个镀金触点。使用时必须将IC卡插入读卡机，通过金属触点传输数据n 用于信息量大、读写操作比较复杂的场合,但易磨损、怕脏、寿命短n 非接触式IC卡(射频卡、感应卡)n 采用电磁感应方式无线传输数据，解决了无源（卡中无电源）和免接触问题n 操作方便，快捷，采用全密封胶固化，防水、防污，使用寿命长n 用于读写信息较简单的场合，如身份验证第二代身份证使用非接触式CPU卡，可实现“电子防伪”和“数字管理”两大功第2章 计算机组成原理2.1 计算机的组成与分类2.1.1 计算机的发展与作用代 别年 代使用的元器件使用的软件类型主要应用领域第1
16、代20世纪40年代中期50年代末期CPU：电子管内存：磁鼓使用机器语言和汇编语言编写程序科学和工程计算第2代20世纪50年代中、后期60年代中期CPU：晶体管内存：磁芯使用FORTRAN等高级程序设计语言开始广泛应用于数据处理领域第3代20世纪60年代中期70年代初期CPU：SSI，MSI内存：SSI，MSI的半导体存储器操作系统、数据库管理系统等开始使用在科学计算、数据处理、工业控制等领域得到广泛应用第4代20世纪70年代中期以来CPU：LSI、VLSI内存：LSI、VLSI的半导体存储器软件开发工具和平台、分布式计算、网络软件等开始广泛使用深入到各行各业，家庭和个人开始使用计算机2.1.2
17、 计算机的逻辑组成冯.诺依曼（John Von Neumman） 是美籍匈牙利数学家，冯.诺依曼计算机的主要特点是：1）由五大逻辑部件组成（运算器，控制器，存储器，输入设备，输出设备）2）存储程序控制计算机的所有操作均由存储在存储器中的程序进行控制3）程序和数据都使用二进制表示(1) 输入设备n 输入(input)的双重含义：1.把信息送入计算机的过程; 2.向计算机输入的内容n 输入设备(input devices)n 功能：用来向计算机输入信息n 输入设备有多种，例如:n 键 盘 输入文字、符号和命令n 鼠标器输入鼠标器移动的位置信息及按钮命令n 扫描仪输入图片n 麦克风输入声音n 输入设
18、备的共性：不论信息的原始形态如何，输入到计算机中的信息都使用二进位来表示(2) 中央处理器(运算控制器)n 什么是处理器(processor)？n 能高速执行指令，完成二进制数据的算术或逻辑运算和数据传送等操作的部件，特点是：n 由数字电路组成，结构非常复杂n 所有电路都制作在大规模集成电路芯片上(仅几个平方厘米)，称为“微处理器” (microprocessor)n 计算机中通常有多个不同的处理器，各有不同的分工和任务n 用于执行系统软件和应用软件的处理器称为CPU，CPU是计算机必不可少的核心组成部件n 多数个人计算机只有1个CPU，但有一些计算机包含有2个、4个、8个甚至成百上千个CPU
19、(3) 存储器n 功能：n 储存以二进位形式表示的程序和数据n 分类：内存储器/外存储器内存储器(简称内存或主存)外存储器(简称外存或辅存)存取速度很快较慢存储容量较小(因单位成本较高) 很大(因单位成本较低) 性质断电后信息消失断电后信息保持用途存放已经启动运行的程序和需要立即处理的数据长期存放计算机系统中几乎所有的信息与CPU关系CPU所处理的指令及数据直接从内存中取出程序及相关数据必须先送入内存后才能被CPU使用(4) 输出设备n 输出(output)的双重含义：1.把信息送出计算机的过程; 2.从计算机输出的内容输出设备(output devices)功能：从计算机输出信息输出设备有多
20、种，例如:显示器输出文字、符号和图形打印机打印文字、符号和图形扬声器输出声音(多数)输出设备的共性：把计算机中的二进位信息转换成人可感知的形式(文字、符号、图形、声音等)(5) 总线(bus)与I/O接口输入输出设备总线功能：用于连接CPU、内存、外存和各种I/O设备并在它们之间传输信息的一组共享的传输线及其控制电路总线分类：CPU总线（或前端总线） ：用于连接CPU和内存的总线I/O总线：连接内存和I/O设备（包括外存）的总线I/O接口：计算机系统中的I/O设备一般通过I/O接口与各自的控制器相连，然后由控制器与I/O总线相连2.1.3 计算机的分类n 按内部逻辑结构分类n 8位/16位/3
21、2位/64位n 单CPU/多CPUn n 按性能、用途和价格分类n 巨型计算机 (supercomputer)n 大型计算机n 小型计算机 n 个人计算机 (personal computer)n 台式机n 便携机（笔记本电脑）n 超级便携式计算机（上网本）n 嵌入式计算机把运算器、控制器、存储器、输入/输出控制、接口电路全都集成在一块芯片上，这样的超大规模集成电路称为“单片计算机”或“嵌入式计算机” 用途举例：内嵌在其他设备中作为信息处理的核心装置，例如数码相机、MP3播放器、手机、计算机外围设备、汽车、机顶盒等特点：功能固定、专用，软件固化在芯片上，通常不能改变大多应满足实时信息处理的要求
22、以最低成本满足应用要求能适应恶劣工作环境（个人计算机和嵌入式计算机独立使用或作为客户机其余为服务器）微处理器（P ）是使用单片大规模集成电路制成的、具有运算和控制功能的电子部件，用于执行系统软件和应用软件的微处理器被成为CPU.目前几乎所有计算机的CPU使用的都是微处理器。除了用作CPU的通用微处理器之外， 还有许多专用的微处理器产品：绘图处理器、通信处理器等2.2 CPU的结构与原理2.2.1 CPU的结构 n 指令就是命令，它用来规定CPU执行什么操作。指令是构成程序的基本单位，程序是由一连串指令组成的n 指令采用二进位表示，大多数情况下，指令由两个部分组成： 操作码：指出应执行的命令词类
23、似加减乘除操作数地址：执行指令所需要的数据的地址2.2.2 指令与指令系统CPU的兼容性n 不同公司生产不同的CPU产品：n Intel公司：Pentium系列、赛扬系列 、至强等n AMD公司：独龙、闪龙、炫龙等n IBM公司：Power5、Power6等（苹果的Macintosh使用）n SUN公司：Ultra SPARC处理器n HP公司： PA-RISC、Itanium 处理器n 同一公司同一系列的CPU具有向下（前）兼容性n A计算机（使用新型号CPU）的程序不能在B计算机（使用老型号CPU）上运行， B计算机的程序却能在A计算机上运行n 不同公司生产的CPU各有自己的指令系统，它们
24、未必互相兼容n 不兼容：A计算机的程序不能在B计算机上直接运行， B计算机的程序也不能在A计算机上直接运行2.2.3 CPU的性能指标如何衡量CPU的性能？n 计算机的性能主要表现在程序执行速度的快慢，它由许多因素决定，例如CPU、内存、硬盘、显卡等，但通常CPU是主要因素n CPU性能高低的主要指标是CPU的速度，有2种衡量方法：1. 计算每秒钟可执行的指令数目（单位：MIPS、MFLOPS）2. 使用常用软件（办公软件、数字媒体处理软件和3D游戏等）的执行速度来衡量CPU的性能 n CPU的字长（位数）多年来PC使用的CPU大多是32位处理器，近些年使用的Core 2和Core i5/i7
25、已经扩充了64位处理功能n 主频（CPU时钟频率）主频提高，CPU的处理速度通常也会加快n CPU总线（前端总线）的速度CPU总线速度决定了CPU与内存间数据传输速度的快慢n 高速缓存（cache）的容量与结构cache容量越大、级数越多，其效用就越显著 n CPU的指令系统指令的格式和功能会影响程序的执行速度n CPU的逻辑结构1. CPU包含的定点运算器和浮点运算器数目2. 是否流水线结构，流水线的条数和级数3. 有无指令预测和数据预测功能4. 是否具有数字信号处理功能5. 是否多核，有几个内核6. 双核处理器：1个芯片中有两个功能相同的处理器(内核)，在操作系统看来，系统中有2个CPU而
26、不是系统中有两个独立的CPU2.3 PC主机的组成2.3.1 主板、芯片组与BIOS (1) 主板(2) 芯片组的作用1. 芯片组与CPU芯片同步发展，有什么样功能和速度的CPU，就有什么样的芯片组与之配套 2. 芯片组还决定了主板上所能安装的内存最大容量、速度及可使用的内存条的类型3. 由于集成电路集成度越来越高，为降低系统成本，芯片组中集成了越来越多的功能，包括网卡、显卡、声卡等功能 (3) BIOSn 什么是BIOS （Basic Input/Output System） ？中文名为“基本输入/输出系统”，它是存放在主板上只读存储器（ROM）芯片中的一组机器语言程序n 功能：1. 诊断计
27、算机故障2. 启动计算机工作3. 控制基本的输入输出操作(键盘、鼠标、磁盘读写、屏幕显示等)n BIOS 芯片保存BIOS的只读存储器(ROM)芯片BIOS 芯片中包含的程序1. 加电自检程序（POST）2. (Power On Self Test)用于检测计算机硬件故障3. 系统自举装入程序（Boot）4. 启动计算机工作，加载并进入操作系统运行状态5. CMOS设置程序6. 设置系统参数：日期、时间、口令、配置参数等7. 常用外部设备的驱动程序（Driver） 实现对键盘、显示器、软驱和硬盘等常用外部设备输入输出操作的控制（4）关于CMOS 芯片这是一个容量很小的RAM存储器，由电池供电，
28、即使计算机关机后也不会丢失所存储的信息，但并不是不会丢失所有信息比如，也不是非易失性的n 作用：n 存放计算机硬件的参数（称为“配置信息”），包括日期和时间、口令、软盘/硬盘/光盘驱动器的数目、类型及参数、显卡类型、cache使用状况、启动机器时访问外存的顺序等，供BIOS程序使用n 设置和修改CMOS参数的方法：n 在开机启动BIOS工作时，按下Del键(或F2或F8健)，即可进入BIOS中的CMOS设置程序2.3.2 内存储器关于cache存储器1. cache是一种小容量高速缓冲存储器，它由SRAM组成2. cache直接制作在CPU芯片内，速度几乎与CPU一样快3. 程序运行时，CPU
29、使用的一部分数据/指令会预先成批拷贝在cache中，cache的内容是主存储器中部分内容的映象当CPU需要从内存读(写)数据或指令时，先检查cache中有没有，若有，就直接从cache中读取，而不用访问主存储器关于主存是CPU可直接访问的存储器，用于存放供CPU处理的指令和数据特点：a) 以字节为单位进行连续编址，每个存储单元为1个字节（8个二进位）b) 存储容量：主存储器中所包含的存储单元的总数（单位：MB或GB）c) 存取时间：从CPU送出内存单元的地址码开始，到主存读出数据并送到CPU（或者是把CPU数据写入主存）所需要的时间（单位：ns，1 ns = 10-9 s）2.3.3 I/O总
30、线和I/O接口I/O操作的任务1. 输入的任务：a) 将输入设备输入的信息送到内存储器的指定区域2. 输出的任务：a) 将内存储器指定区域的内容送出到输出设备3. I/O操作也包括将外存储器的内容传输到内存，或将内存中的内容传输到外存储器I/O 操作的特点1. I/O操作与CPU的运算可并行进行2. 多个I/O设备可同时进行工作3. 配置的I/O设备数量和品种可经常增减或变换4. 每类I/O设备都有各自的控制器，它们按照CPU的I/O操作命令，独立地控制I/O操作的全过程 关于I/O总线1. I/O总线是各类I/O控制器与CPU、内存之间传输数据的一组公用信号线，这些信号线在物理上与主板扩展槽
31、中插入的扩展卡（I/O控制器）直接连接。2. 目前PC机使用的I/O总线a) PCI总线b) PCI-Express(高速PCI总线)3. I/O总线的带宽a) 总线的数据传输速率(MB/s) = 数据线位数/8总线工作频率（MHz） 每个总线周期的传输次数PCI-E目标是全面取代现行的PCI和AGP，实现总线接口的统一, 采用高速串行传输，以点对点的方式与主机进行通信关于I/O设备接口1. I/O接口：I/O设备与I/O控制器之间的连接器2. 包括：插头/插座的形式、通讯规程和电器特性等3. 分类：a) 从数据传输方式来分：i. 串行（一次只传输1位）ii. 并行（多位一起进行传输）b) 从
32、是否能连接多个设备来分：i. 总线式（可连接多个设备）ii. 独占式（只能连接1个设备）c) 从是否符合标准来分：i. 标准接口 （通用接口）ii. 专用接口 （专用接口）常用的I/O接口及其性能参数 见课本表格！USB: a) 通用串行总线式接口（Universal Serial Bus ）2. 高速、可连接多个设备、串行传输3. 传输速率：a) USB1.0版：1.5 Mb/sb) USB1.1版：12 Mb/s（1.5 MB/s） c) USB2.0版：高达480Mb/s（60MB/s）d) USB3.0版：最新发布的，高达3.2Gbps（400MB/s）4. 使用4线连接器，体积小，符
33、合即插即用规范（Plug & Play，即PnP）5. 使用“USB集线器” 扩展机器的USB接口，最多连接127个设备6. 可通过USB接口由主机向外设提供电源（5V，100500mA）关于IEEE-1394接口1. 简称1394，又称i.Link或FireWire2. 主要用于连接需要高速传输大量数据的音频和视频设备3. 数据传输速率可达50 MB/s100MB/s4. 支持即插即用和热插拔2.4 常用输入设备2.4.1 键盘1. 机械式键盘：早期曾使用2. 电容式键盘：a) 无磨损和接触不良问题，耐久性、灵敏度和稳定性都比较好，击键声音小，手感较好，寿命较长3. 与主机的接口a) PS/
34、2接口b) USB接口c) 无线接口（红外线或无线电波）2.4.2 鼠标光电式鼠标（现用）机电式鼠标（曾用）n 接口类型n RS232 串行口（ D形9针）n PS/2（圆形6针）n USBn 无线鼠标2.4.3 笔输入设备(选学)n 与主机的接口类型n 串行口 n USB2.4.4 扫描仪2.4.5 数码相机数码相机的主要性能指标1. CCD 像素数目2. 存储器容量2.5 常用输出设备2.5.1 显示器与显示卡显示器的性能指标1. 显示屏的尺寸：a) 以对角线长度度量，如，15 吋，17吋， 19吋，21吋2. 显示器的分辨率a) 整屏可显示像素的最大数目，分辨率越高, 图像越清晰b) 表
35、示： 水平像素个数垂直像素个数c) 例：12801024 ,1024768, 800600, 640480d) 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）3. 刷新速率a) 画面每秒钟更新的次数,通常速率越高图像稳定性越好4. 可显示颜色数目5. 辐射和环保2.5.2 打印机1. 类型a) 针式打印机2. 类型：属于击打式打印机3. 优点：耗材成本低，能多层套打，适合于票据打印4. 缺点：打印质量不高，工作噪声很大，速度慢5. 应用：银行、证券、邮电、商业等领域 用于打印存折和票据 等 a) 激光打印机6. 类型：属于非击打式打印机7. 原理：激光技术与复印技术的结
36、合8. 优点：a) 分辨率较高，打印质量好b) 速度高，噪声低c) 价格适中9. 缺点：彩色输出价格还比较高10. 接口：过去是并行口，目前流行使用USB接口11. 应用：办公室和家庭应用a) 喷墨打印机12. 类型：非击打式打印机，大多为彩色打印13. 优点：可以打印近似全彩色图像，经济，效果好，低噪音，使用低电压，环保14. 缺点：墨水成本高，消耗快15. 应用：家庭及办公主要性能指标(激光/喷墨)n 打印精度(分辨率)：n 用每英寸多少点（像素）表示，单位：dpin 一般产品为400 dpi、600 dpi、800 dpi，高的甚至达到1000dpi 以上n 打印速度：通常每分钟310页
37、n 色彩表现能力（彩色数目） n 幅面大小：A3，A4等n 与主机的接口：并行口、SCSI口、USB接口n 其他：如打印成本、噪音、功耗等 2.6 外存储器2.6.1 硬盘存储器n 作用： 长期保存各类信息n 特点： 可读可写 容量很大 成本极低 技术持续很快，容量将更大，成本会更低性能指标：（1）容量：以GB为单位，目前硬盘单碟容量约为40100GB（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n 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n
38、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 （5）与主机的接口：n 前些年使用：并行ATA（IDE）接口（100MB/s、133MB/s）n 当前流行： 串行ATA（SATA）接口（150MB/s300MB/s）存储容量=盘片数*磁头数(记录面)*柱面数(磁道)*扇区数(区)*512字节例：教材79页自测题填空题3n 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n 寻道时间磁头寻找到指定磁道所需时间(大约5ms)n 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： 4200/5400/7200/1
39、0000rpm)n 数据传输时间(大约0.01ms/扇区)使用注意：正在对硬盘读写时不能关掉电源 2 保持使用环境的清洁卫生，注意防尘；控制环境温度，防止高温、潮湿和磁场的影响3 防止硬盘受震动，工作时不要移动机器4 及时对硬盘内容进行整理，包括目录的整理、文件的清理、磁盘碎片整理等5 防止计算机病毒对硬盘的破坏，对硬盘定期进行病毒检测移动硬盘存储容量大（几百GB）兼容性好，采用USB或IEEE1394接口，即插即用，支持热插拔(必须先停止工作)小巧而便于携带速度快，安全可靠2.6.2 U盘、存储卡和固态硬盘U盘：n 采用Flash存储器（闪存）芯片，体积小，重量轻n 容量可以按需要而定（几百
40、MB十几个GB），具有写保护功能n 数据保存安全可靠，使用寿命长n 使用USB接口，即插即用，支持热插拔(必须先停止工作)n 信息存取速度比磁盘快，无噪音存储卡：n 可以模拟光驱和硬盘启动操作系统n 采用Flash存储器（闪存）芯片，形状为扁平的长方形或正方形n 种类较多，如SD卡（Mini SD卡和Micro SD卡）、CF卡、MS卡和MMC卡等n 只有配置了读卡器的PC机才能读写存储卡2.6.3 光盘存储器1. 组成：a) 光盘片：用于存储数据，基片为一种耐热有机玻璃b) 光盘驱动器（简称光驱）：用于带动盘片旋转并读出数据2. 光盘存储数据原理：通过在盘面上压制凹坑记录信息a) 凹坑边缘处
41、表示1b) 凹坑内外平坦部分表示0c) 使用激光进行分辨和识别信息的读出3. 光驱与主机的接口：a) 大多为IDE接口（PATA或SATA）b) 也可为USB接口第3章 计算机软件3.1 概述3.1.3 什么是计算机软件什么是程序？1. 程序是告诉计算机做什么和如何做的一组指令(语句)，这些指令(语句)都是计算机能够理解并能够执行的一些命令2. 程序的特性：3. 用于完成某一确定的信息处理任务4. 使用某种计算机语言描述如何完成该任务5. 预先存储在计算机中，启动运行后才能完成任务程序和软件的关系？1. 软件往往指的是设计比较成熟、功能比较完善、具有某种使用价值、且有一定规模的程序2. 软件既
42、包含程序、也包含与程序相关的数据和文档：a) 程序是软件的主体b) 数据指的是程序运行过程中处理的对象和必须使用的一些参数（如三角函数表、英汉词典等）c) 文档指的是与程序开发、维护及操作有关的一些资料（如设计报告、维护手册和使用指南等）3. “软件” 强调的是产品、工程、产业或学科等宏观方面的含义，“程序”更侧重技术层面的含义4. 软件和程序本质上相同，在不会发生混淆的场合，软件和程序两个名称经常混用，并不严格加以区分3.1.2计算机软件的特性计算机软件的特性：1. 不可见性(是无形的，不能被人们直接观察、欣赏和评价) 2. 适用性(可以适应一类应用问题的需要 ) 3. 依附性(依附于特定的
43、硬件、网络和其他软件 ) 4. 复杂性(规模越来越大，开发人员越来越多，开发成本也越来越高) ，例如：5. 无磨损性(功能和性能一般不会发生变化 ) 6. 易复制性(可以非常容易且毫无失真地进行复制 ) 7. 不断演变性(软件的生命周期 ) 8. 有限责任(有限保证) 9. 脆弱性(黑客攻击、病毒入侵、信息盗用) 计算机软件与知识产权保护：1. 软件是智力活动的成果，受到知识产权(版权)法的保护2. 版权授予软件作者(版权所有者)享有下列权利：拷贝、发布、修改、署名、出售、3. 保护知识产权的目的：确保脑力劳动受到奖励并鼓励发明创造，保护知识产权就是保护脑力劳动人员，使他们发挥创造能力，社会也会从他们的成果中受益 4. 购买一个软件，用户仅仅得到了该软件的使用权，并没有获得它的版权5. 随意进行软件拷贝和分发是一种违法行为3.1.3计算机软件的分类一，按照产权性质分： 自由软件：开放源代码
