項目一學(xué)習(xí)計算機(jī)基礎(chǔ)知識任務(wù)一了解計算機(jī)的發(fā)展任務(wù)二學(xué)習(xí)計算機(jī)的工作原理任務(wù)三學(xué)習(xí)計算機(jī)中信息的表示和存儲任務(wù)四了解多媒體技術(shù)項目小結(jié)

一、計算機(jī)的發(fā)展

電子計算機(jī)誕生以前，人類曾經(jīng)發(fā)明了多種計算工具：算盤、計算尺、機(jī)械式計算機(jī)。目前公認(rèn)的第一臺電子計算機(jī)是在1946年2月，由美國賓夕法尼亞大學(xué)研制成功的“電子數(shù)字積分計算機(jī)”(ElectronicNumericalIntegratorandCalculator，ENIAC)，如圖1-1所示。

任務(wù)一?了解計算機(jī)的發(fā)展

圖1-1世界上第一臺計算機(jī)ENIAC

1.第一代—電子管計算機(jī)(1946—1957)

第一代計算機(jī)采用電子管作為計算機(jī)的基本部件，運(yùn)算速度為每秒幾千次，內(nèi)存容量為幾KB，其軟件主要采用機(jī)器語言、匯編語言，主要應(yīng)用于軍事和科學(xué)研究領(lǐng)域。這一

時期計算機(jī)的特點是體積大、內(nèi)存容量小、耗電量大、可靠性差、價格昂貴、維修復(fù)雜。

2.第二代—晶體管計算機(jī)(1958—1964)

第二代計算機(jī)用晶體管代替了電子管。由于晶體管的體積比電子管的體積小很多，耗電量也少，而且價格便宜，運(yùn)算速度快，產(chǎn)生的熱量少，因此第二代計算機(jī)縮小了體積，

降低了功耗，提高了速度，可靠性及內(nèi)存容量也有了較大的提高。

3.第三代—集成電路計算機(jī)(1965—1970)

標(biāo)志第三代計算機(jī)發(fā)展技術(shù)的是集成電路。這種硅集成電路在單個芯片上可集成幾十個晶體管，所以第三代計算機(jī)的體積大大減小。隨著存儲器的進(jìn)一步發(fā)展，第三代計算機(jī)體積越來越小，價格越來越低。

4.第四代—大規(guī)模集成電路(1970至今)

第四代計算機(jī)稱為大規(guī)模集成電路計算機(jī)。自20世紀(jì)70年代以來，計算機(jī)的邏輯元件采用大規(guī)模集成電路(LSI)和超大規(guī)模集成電路(VLSI)技術(shù)。大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，

使得在一個芯片上集成幾十萬甚至幾百萬個晶體管成為可能，而超大規(guī)模集成電路的集成度比大規(guī)模集成電路更高。

二、計算機(jī)的特點

計算機(jī)的特點主要有以下幾個方面：

1.運(yùn)算速度快

計算機(jī)的運(yùn)算速度是指單位時間內(nèi)執(zhí)行指令的條數(shù)。

2.存儲能力強(qiáng)

計算機(jī)的存儲裝置可以存儲大量的數(shù)據(jù)資料，這是人腦所無法相比的。

3.邏輯判斷能力強(qiáng)

計算機(jī)不但能進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，還能夠進(jìn)行邏輯判斷。

4.自動化程度高

計算機(jī)是一個自動化程度極高的電子設(shè)備，能夠存儲人們事先編寫好的程序，在程序的控制和指揮下自動完成規(guī)定的操作，不需要人工干預(yù)。

5.可靠性高

由于計算機(jī)采用存儲程序的工作方式，因此計算機(jī)在數(shù)據(jù)加工和計算上，差錯率極低，除非程序設(shè)計有問題或硬件設(shè)備出現(xiàn)故障，一般不會出現(xiàn)差錯。

6.計算精度高

計算機(jī)采用二進(jìn)制表示各種信息，表示二進(jìn)制數(shù)值的位數(shù)越多，精度就越高。根據(jù)這一特性可以用加大計算機(jī)中二進(jìn)制數(shù)位數(shù)的方法和運(yùn)用計算技巧，使數(shù)值計算的精度越來

越高。

三、計算機(jī)的分類和應(yīng)用

1.計算機(jī)的分類

1)按工作原理劃分

計算機(jī)按工作原理可分為模擬計算機(jī)和數(shù)字計算機(jī)兩大類。

模擬計算機(jī)的主要特點是：參與運(yùn)算的數(shù)值由不間斷的連續(xù)量表示，運(yùn)算過程也是連續(xù)的。

數(shù)字計算機(jī)的主要特點是：參與運(yùn)算的數(shù)值由不連續(xù)的數(shù)值表示，運(yùn)算是按位進(jìn)行計算的。

2)按計算能力劃分

(1)巨型機(jī)。

巨型計算機(jī)也稱為超級計算機(jī)。

(2)大型機(jī)。

大型計算機(jī)的特點是：有極強(qiáng)的綜合處理能力，有較快的處理速度，存儲容量僅次于巨型機(jī)。

(3)小型機(jī)。

小型計算機(jī)的規(guī)模較小，結(jié)構(gòu)簡單，用戶不需經(jīng)過長期培訓(xùn)即可操作和維護(hù)，因此小型機(jī)比大型機(jī)的應(yīng)用范圍更廣。

(4)微型機(jī)。

微型計算機(jī)通常簡稱為微機(jī)(或個人電腦)，主要分為臺式機(jī)和筆記本電腦兩類。

3)按用途劃分

計算機(jī)按用途及使用范圍又可分為專用計算機(jī)和通用計算機(jī)。專用計算機(jī)與通用計算機(jī)在效率、速度、配置、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、造價和適應(yīng)性等方面是有區(qū)別的。

2.計算機(jī)的應(yīng)用

計算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，可以概括為以下幾個方面：

1)科學(xué)計算

科學(xué)計算也稱數(shù)值計算，是計算機(jī)發(fā)明最初的主要目的，也一直是電子計算機(jī)的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一。

2)過程控制

過程控制又稱實時控制，是指計算機(jī)及時搜集檢測數(shù)據(jù)，分析計算后選取最佳控制值對事物進(jìn)程進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，如工業(yè)生產(chǎn)的自動控制。

3)計算機(jī)輔助系統(tǒng)

計算機(jī)輔助系統(tǒng)是近幾年發(fā)展起來的一個新的計算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域。

計算機(jī)輔助制造(CAM)是指利用計算機(jī)進(jìn)行計劃、管理和控制加工設(shè)備的操作。

計算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)是指利用計算機(jī)幫助教師進(jìn)行教學(xué)活動。

4)信息處理

信息處理也稱數(shù)據(jù)處理，是指利用計算機(jī)對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理、分類、選擇、存儲、制表、檢索、輸出等的加工過程。把數(shù)據(jù)按照一定的組織方式輸入到計算機(jī)中，通

過計算機(jī)的運(yùn)算、加工，輸出所需要的有用信息。

5)智能模擬

智能模擬亦稱人工智能。人工智能是指將人腦中進(jìn)行演繹推理的思維過程、規(guī)則和所采取的策略、技巧等設(shè)計成計算機(jī)程序，從而在計算機(jī)中存儲一些公理和推理規(guī)則，然后

讓機(jī)器依據(jù)這些推理規(guī)則去自動探索解題的方法。我們還可以讓計算機(jī)具有一定的學(xué)習(xí)和推理功能，能夠自己積累知識，并且獨立地按照人類賦予的推理邏輯來解決問題。

四、計算機(jī)的發(fā)展趨勢

1.微型化

20世紀(jì)70年代，微型計算機(jī)的出現(xiàn)和大規(guī)模生產(chǎn)，使計算機(jī)的應(yīng)用普及到社會各個領(lǐng)域。由于計算機(jī)制造采用超大規(guī)模集成電路，使計算機(jī)更加微型化，運(yùn)算速度進(jìn)一步提

高，內(nèi)存容量大大增加，性能更穩(wěn)定，功能更完備，應(yīng)用更廣泛。

2.巨型化

社會和科學(xué)技術(shù)在不斷發(fā)展，一些尖端科學(xué)技術(shù)以及軍事、氣象、航天等領(lǐng)域需要對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確且快速的計算和處理，這對計算機(jī)的速度和存儲容量的要求也越來越高，因而計算機(jī)必須向超高速、大容量、強(qiáng)功能的巨型化方向發(fā)展。

3.網(wǎng)絡(luò)化

一臺計算機(jī)的硬件和軟件資源是有限的，功能也是有限的，為了能夠?qū)⒉煌乩砦恢玫亩嗯_計算機(jī)的硬件及軟件資源和數(shù)據(jù)資源進(jìn)行共享，就促成了計算機(jī)向網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)

展。

4.智能化

自從計算機(jī)誕生以來，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，計算機(jī)在人類各項活動中的地位越來越重要。

五、信息技術(shù)相關(guān)概念

1.信息

數(shù)據(jù)和信息的區(qū)別。數(shù)據(jù)是記錄下來可以被鑒別的符號，它本身并沒有意義。記錄的手段可以是語言、語音、文字、數(shù)字、圖形、圖像、視頻等各種媒體符號，這些媒體符號統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)與信息可以看作原料與成品的關(guān)系，如圖1-2所示。

圖1-2數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系

從信息系統(tǒng)的角度看，信息具有以下基本屬性：

(1)事實性。

(2)擴(kuò)散性。

(3)傳輸性。

(4)共享性。

(5)增值性。

(6)不完全性。

(7)等級性。

(8)滯后性。

2.信息技術(shù)和信息處理

信息技術(shù)(InformationTechnology，IT)是應(yīng)用于信息加工和處理中的科學(xué)、技術(shù)與工程的訓(xùn)練方法和管理技巧，而這些方法和技巧的應(yīng)用，涉及人與計算機(jī)的相互作用，以及

與之相應(yīng)的社會、經(jīng)濟(jì)和文化等事務(wù)。由此可見，信息技術(shù)一般是指與計算機(jī)、通信相關(guān)的一系列技術(shù)，是能夠?qū)薮髷?shù)據(jù)量的、格式各異且變化的、分布的信息進(jìn)行收集、記憶、

處理、展示、發(fā)布和使用的技術(shù)，是與文本、圖形、圖像、聲音、視頻等多種媒體相關(guān)聯(lián)的技術(shù)。

總體來說，信息技術(shù)就是管理和處理信息時所采用的各種技術(shù)的總稱。它主要是應(yīng)用計算機(jī)科學(xué)和通信技術(shù)來設(shè)計、開發(fā)、安裝和實施信息系統(tǒng)及應(yīng)用軟件，因此也常被稱為信息和通信技術(shù)(InformationandCommunicationsTechnology，ICT)。ICT主要包括傳感技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)。

總之，信息技術(shù)是研究信息的獲取、傳輸和處理的技術(shù)，由計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、微電子技術(shù)結(jié)合而成，有時也叫作“現(xiàn)代信息技術(shù)”。也可以說，信息技術(shù)是利用計算機(jī)進(jìn)行信息處理，利用現(xiàn)代電子通信技術(shù)從事信息采集、存儲、加工、利用以及相關(guān)產(chǎn)品制造、技術(shù)開發(fā)、信息服務(wù)的新學(xué)科。

3.信息安全

信息既是一種資源，也是一種財富。

計算機(jī)作為信息處理的主要工具，存儲著各種信息，這些信息有著不可估量的價值。保證計算機(jī)信息的安全就是要保護(hù)計算機(jī)硬件、軟件、數(shù)據(jù)等不因偶然的或惡意的因素而

遭到破壞和更改。我們可以從技術(shù)角度、法律法規(guī)和道德規(guī)范三個方面來保證計算機(jī)信息的安全。

(1)技術(shù)角度。

所謂從技術(shù)角度來保護(hù)計算機(jī)信息安全，是指通過各種專業(yè)途徑或手段如采用數(shù)據(jù)備份技術(shù)、密碼技術(shù)、數(shù)字簽名技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、防火墻入侵檢測技術(shù)、E-mail安全與

網(wǎng)絡(luò)加密技術(shù)、計算機(jī)病毒防治技術(shù)、防止非法用戶入侵技術(shù)等來保護(hù)計算機(jī)信息不被破壞和修改。

(2)法律法規(guī)。

在信息社會中，由于不同的人出于不同的目的，在各自的活動過程中常常會伴隨著各種各樣問題的出現(xiàn)，如果單純從技術(shù)角度來保證計算機(jī)信息安全，只能解決某一方面的問

題，而不能從長遠(yuǎn)角度上進(jìn)行全面的規(guī)范，只有通過法律、法規(guī)，充分利用法律的規(guī)范性、穩(wěn)定性、普遍性、強(qiáng)制性，才能更有效地保護(hù)信息活動中當(dāng)事人的合法權(quán)益，增強(qiáng)打擊處罰的力度。

(3)道德規(guī)范。

信息社會，人們每天都將面臨大量的信息，如來自報紙、雜志、廣播、電視、多媒體、計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等方面的信息。我們要能迅速、主動地挖掘有用信息，收集、整理并加工信息使之成為自己發(fā)展前進(jìn)的幫手，而不是迷失在信息的海洋中；要能自覺抵制信息污染，培養(yǎng)信息道德，提高信息素質(zhì)；要樹立正確的信息意識，勇敢面對信息世界，對色情網(wǎng)站、污穢電子信息制品說“不”，為創(chuàng)建理想的信息社會環(huán)境貢獻(xiàn)自己的力量。

任務(wù)二?學(xué)習(xí)計算機(jī)的工作原理

一、計算機(jī)工作原理1.“程序存儲”設(shè)計思想按照馮?諾依曼設(shè)計理論，可以先將執(zhí)行的任務(wù)編制成程序，輸入到計算機(jī)進(jìn)行存儲，然后計算機(jī)自動執(zhí)行程序指令，并將結(jié)果輸出。

?諾依曼設(shè)計思想的主要內(nèi)容如下：

(1)計算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)和指令用二進(jìn)制數(shù)表示。

(2)將事先編好的程序和需要處理的數(shù)據(jù)存入存儲器中，在計算機(jī)執(zhí)行程序的過程中，不需要人工干預(yù)，計算機(jī)會自動地從存儲器中按照順序一條一條地取出指令并執(zhí)行。

(3)確立計算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本組成。

2.指令和指令系統(tǒng)

按照馮?諾依曼的“存儲程序”設(shè)計思想，計算機(jī)是根據(jù)程序，按照步驟順序執(zhí)行的。在計算機(jī)中，每一個操作的步驟稱為“指令”，即“命令”。計算機(jī)執(zhí)行的所有指令的集合就構(gòu)成了“指令系統(tǒng)”。

1)指令

指令是能夠被計算機(jī)識別且執(zhí)行的一組二進(jìn)制代碼，它規(guī)定了計算機(jī)執(zhí)行的一個操作步驟。每一條指令都是由操作碼和操作數(shù)兩部分組成的，如圖1-3所示。圖1-3指令組成示意圖

(1)操作碼：指令的操作碼表示該指令應(yīng)進(jìn)行什么類型或性質(zhì)的操作。組成操作碼字段的二進(jìn)制位數(shù)一般取決于計算機(jī)指令系統(tǒng)的規(guī)模。

(2)操作數(shù)：指令的操作數(shù)表示該指令操作對象的內(nèi)容或其所在的地址。

2)指令系統(tǒng)

指令系統(tǒng)是指一臺計算機(jī)能執(zhí)行的所有指令的集合。不同類型的計算機(jī)，其指令系統(tǒng)包括的指令條數(shù)也不盡相同。

(1)數(shù)據(jù)傳送指令：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)在內(nèi)存與CPU之間或CPU內(nèi)部的存儲器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。

(2)算術(shù)運(yùn)算指令：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的算術(shù)運(yùn)算。

(3)邏輯運(yùn)算指令：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的邏輯或關(guān)系運(yùn)算。

(4)程序控制指令：負(fù)責(zé)控制程序中指令的執(zhí)行順序。

(5)輸入輸出指令：負(fù)責(zé)實現(xiàn)主機(jī)與外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。

(6)其他指令：用作其他輔助用途的指令。

3.程序

通俗地講，程序就是要讓計算機(jī)完成某一項任務(wù)而編制的工作步驟，只是這個工作步驟是用計算機(jī)指令來描述的。從計算機(jī)技術(shù)角度來講，程序是指令的有序集合。指令可以

是機(jī)器指令，由機(jī)器指令編制的程序叫作機(jī)器語言程序，用高級語言指令編制的程序叫作高級語言程序。

程序設(shè)計是計算機(jī)系統(tǒng)的用戶依據(jù)解決問題的步驟和方法，用計算機(jī)指令編寫的有序集合。這種程序叫作機(jī)器語言程序。

4.計算機(jī)的工作過程

基于馮?諾依曼體系結(jié)構(gòu)的計算機(jī)的工作過程，實際上就是計算機(jī)執(zhí)行指令的過程。指令的執(zhí)行過程如下：

(1)取指令：CPU按照程序計數(shù)器中的內(nèi)容即指令所在存儲器的地址，從內(nèi)存儲器中取出指令并將指令送到指令寄存器中。

(2)分析指令：對指令寄存器中的指令進(jìn)行分析和譯碼，將指令的操作碼轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電位控制信號，然后分析指令過程，確定操作數(shù)的地址。

(3)執(zhí)行指令：CPU根據(jù)分析指令得到的信息完成本條指令所要求的操作。

(4)指向下一條指令：一條指令執(zhí)行完成，修改程序計數(shù)器中的值，讓其指向下一條要執(zhí)行的指令。

計算機(jī)的指令執(zhí)行過程如圖1-4所示。圖1-4指令執(zhí)行過程

二、計算機(jī)系統(tǒng)組成

一個完整的計算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成，硬件與軟件相輔相成，缺一不可，如圖1-5所示。

圖1-5計算機(jī)系統(tǒng)的組成

1.計算機(jī)硬件系統(tǒng)

硬件系統(tǒng)是指組成一臺計算機(jī)的物理設(shè)備的總稱。根據(jù)馮?諾依曼的設(shè)計思想，計算機(jī)硬件系統(tǒng)包括運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大基本部分，計算機(jī)硬

件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1-6所示。

圖1-6計算機(jī)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1)運(yùn)算器

運(yùn)算器又稱算術(shù)邏輯單元(ArithmeticLogicUnit，ALU)，主要負(fù)責(zé)對二進(jìn)制代碼進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算，是計算機(jī)進(jìn)行各種運(yùn)算的最重要的部分。

2)控制器

控制器是計算機(jī)的控制指揮中心。計算機(jī)是在控制器的控制指揮下進(jìn)行工作，它類似于人的大腦。

控制器是一個復(fù)雜的邏輯電路，由程序計數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器及操作控制電路和時序電路等組成。

(1)程序計數(shù)器：對組成程序的指令進(jìn)行計數(shù)，確?？刂破髂軌蛞来沃饤l從內(nèi)存儲器中讀取指令。

(2)指令寄存器：用來保存正要執(zhí)行的指令。

(3)指令譯碼器：用來分析指令寄存器中的指令，并識別指令的功能。

(4)操作控制電路和時序電路：根據(jù)指令產(chǎn)生各種控制操作命令。

3)存儲器

基于馮?諾依曼體系結(jié)構(gòu)的計算機(jī)硬件系統(tǒng)都包括存儲器。

隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)中使用的存儲器也有許多種類。按照功能劃分，存儲器可以分為兩大類：內(nèi)存儲器(簡稱內(nèi)存，也稱為主存儲器)和外存儲器(簡稱外存，也稱

為輔助存儲器)。

(1)內(nèi)存。

內(nèi)存一般由半導(dǎo)體材料制造，由超大規(guī)模集成電路構(gòu)成。它的功能是用來存儲當(dāng)前計算機(jī)正在運(yùn)行的程序、正在使用的數(shù)據(jù)、運(yùn)算過程中的中間結(jié)果及最終結(jié)果。任何程序都必須存儲到內(nèi)存中才有可能得到執(zhí)行。

(2)外存。

外存一般是由磁性材料或光學(xué)材料制造而成的。外存的作用是用來存儲計算機(jī)暫時不用的或需要長期保存的程序、數(shù)據(jù)、結(jié)果等信息。外存的最大特點是能夠長久地存儲信息

并且在斷電或關(guān)機(jī)后，其存儲的信息仍不會丟失。與內(nèi)存相比，外存的存儲量大、價格低，但是存取速度較慢。

4)輸入設(shè)備

輸入設(shè)備用于將需要計算機(jī)運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)輸入計算機(jī)，并將這些信息轉(zhuǎn)換成計算機(jī)可以識別的二進(jìn)制編碼。常見的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、光筆、麥克風(fēng)等。

5)輸出設(shè)備

輸出設(shè)備用于接收從計算機(jī)內(nèi)存?zhèn)魉偷奶幚斫Y(jié)果，并以人們熟悉的文字、圖形、聲音等形式展現(xiàn)出來。常見的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、音響等。

2.計算機(jī)軟件系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)是指由系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件組成的，為了運(yùn)行、管理和維護(hù)計算機(jī)而編制的各種程序、數(shù)據(jù)和相關(guān)資料的總稱。硬件與軟件是彼此相互獨立的，欲使硬件按要求工作，

離不開軟件的支持，軟件也不能離開硬件而存在，因此，軟件與硬件是相輔相成協(xié)調(diào)運(yùn)行的一個整體。軟件系統(tǒng)可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。

系統(tǒng)軟件是負(fù)責(zé)管理、控制、協(xié)調(diào)計算機(jī)及其外部設(shè)備資源的一種軟件，主要功能是有機(jī)地聯(lián)合計算機(jī)系統(tǒng)的硬件和軟件協(xié)調(diào)工作，提高計算機(jī)的工作效率，方便用戶更好地

使用計算機(jī)。系統(tǒng)軟件一般包括操作系統(tǒng)、編譯類軟件、數(shù)據(jù)庫管理類軟件等。

應(yīng)用軟件是以服務(wù)為主，幫助人們解決在日常生活、工作等方面出現(xiàn)的問題而特別開發(fā)的軟件程序的總稱，是幫助用戶提高工作質(zhì)量和效率的一種實用性軟件。應(yīng)用軟件對硬

件系統(tǒng)和操作系統(tǒng)都有特定的要求，需要在操作系統(tǒng)上安裝，并且要得到硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)支持才能正常運(yùn)行。

任務(wù)實現(xiàn)

在學(xué)習(xí)了計算機(jī)的基本工作原理和系統(tǒng)組成后，對計算機(jī)如何工作，一臺計算機(jī)應(yīng)該包括哪些部分有了了解，現(xiàn)在可以為小明同學(xué)配置適合他的臺式電腦。

上機(jī)操作步驟如下：

(1)在瀏覽器地址欄中輸入：/#/selfload，打開京東裝機(jī)大師頁面，單擊“自助裝機(jī)”菜單，進(jìn)入自助裝機(jī)頁面，如圖1-7所示。

圖1-7京東裝機(jī)大師“自助裝機(jī)”頁面

(2)在圖1-7所示頁面的CPU欄中，單擊【添加】按鈕，為電腦選擇適合的CPU，如圖1-8所示。圖1-8選擇CPU

當(dāng)前較新的Intel酷睿i99900K的CPU如圖1-9所示。圖1-9Intel酷睿i99900K的CPU

(3)繼續(xù)在圖1-7所示頁面中，選擇合適的主板，如圖1-10所示。圖1-10選擇主板

主板(MainBoard)又稱為母板、系統(tǒng)板，是微型計算機(jī)中各種設(shè)備的載體或聯(lián)系通道，主要由芯片組、高速緩存、系統(tǒng)BIOS、總線、各種接口和插槽組成。計算機(jī)的其他硬件大多需要與主板連接，例如CPU、顯卡、內(nèi)存條、硬盤等均需連接到主板上，通過主板上的總線實現(xiàn)相互通信。圖1-11所示為華碩(ASUS)PRIMEB660M-KD4主板。

圖1-11華碩(ASUS)PRIMEB660M-KD4主板

(4)選擇合適的顯卡，如圖1-12所示。(此步驟可以跳過)圖1-12選擇顯卡

圖1-13所示為七彩虹(Colorful)RTX3060顯卡。

(5)選擇合適的內(nèi)存，如圖1-14所示。圖1-14選擇內(nèi)存

聯(lián)想(Lenovo)32GBDDR43200臺式機(jī)內(nèi)存條如圖1-15所示圖1-15聯(lián)想(Lenovo)32GBDDR43200臺式機(jī)內(nèi)存條

(6)選擇合適的硬盤，如圖1-16所示。圖1-16選擇硬盤

硬盤是絕大多數(shù)微型計算機(jī)必備的外部存儲器，操作系統(tǒng)和各種應(yīng)用軟件一般都存放在硬盤上的，沒有硬盤計算機(jī)無法完成日常工作。硬盤一般分為機(jī)械硬盤(HardDiskDrive，HDD)和固態(tài)硬盤(SolidStateDrive，SSD)。機(jī)械硬盤主要由盤片、磁頭、盤片轉(zhuǎn)軸及控制電機(jī)、磁頭控制器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、接口和緩存等部分組成，如圖1-17所示。固

態(tài)硬盤是用固態(tài)電子存儲芯片陣列制成的硬盤，相較于傳統(tǒng)硬盤，固態(tài)硬盤具有快速讀寫、質(zhì)量輕、能耗低及體積小等特點，但其價格相對較貴，硬件一旦損壞數(shù)據(jù)較難恢復(fù)。固態(tài)硬盤如圖1-18所示

圖1-17機(jī)械硬盤

圖1-18固態(tài)硬盤

(7)選擇合適的主機(jī)箱，如圖1-19所示。圖1-19選擇主機(jī)箱

(8)選擇合適的電源，如圖1-20所示。圖1-20選擇合適電源

(9)選擇合適的顯示器，如圖1-21所示。圖1-21選擇顯示器

(10)選擇合適的鍵盤、鼠標(biāo)，如圖1-22所示。圖1-22選擇鍵盤、鼠標(biāo)

鍵盤、鼠標(biāo)是最常見的計算機(jī)輸入設(shè)備，用于將信息錄入到計算機(jī)系統(tǒng)。鍵盤由按鍵、鍵盤微處理器、鍵盤掃描電路、電纜和插頭組成。常見的全尺寸鍵盤一般分為主鍵盤區(qū)、

功能鍵區(qū)、控制鍵區(qū)、數(shù)字鍵區(qū)和狀態(tài)指示區(qū)五個區(qū)，如圖1-23所示。

圖1-23鍵盤分區(qū)

(11)完成并保存裝機(jī)單。

讀者可根據(jù)實際需求更改或添加裝機(jī)單中的硬件，以滿足實際需要。在選配各部分硬件時，要綜合考慮各部件之間的協(xié)調(diào)，才能提高整機(jī)的性能。筆記本電腦的選購方法類似，

只不過大部分的筆記本電腦不允許單獨組裝各硬件，讀者可以對比不同款筆記本電腦的硬件配置，選擇適合自己所需配置的筆記本電腦。

任務(wù)三?學(xué)習(xí)計算機(jī)中信息的表示和存儲

一、數(shù)據(jù)及其單位計算機(jī)中所有的內(nèi)容都可以稱為數(shù)據(jù)，可以是數(shù)值、文字、圖形、圖像、視頻等各種數(shù)據(jù)形式。這些數(shù)據(jù)在計算機(jī)內(nèi)部都采用由二進(jìn)制0和1組成的代碼來表示，由此產(chǎn)生了衡量這些數(shù)據(jù)的量的一些單位。

1.位(bit)

位又稱為比特，是計算機(jī)存儲數(shù)據(jù)和進(jìn)行運(yùn)算的最小單位。位是二進(jìn)制數(shù)中的一個數(shù)位，代碼只有0和1。

2.字節(jié)(Byte)

字節(jié)是計算機(jī)數(shù)據(jù)的最基本單位，是計算機(jī)存儲和運(yùn)算的基本單位。一個字節(jié)(B)由8個比特構(gòu)成，即1Byte=8bit。

通常用到的單位還有KB(千字節(jié))、MB(兆字節(jié))、GB(吉字節(jié))、TB(太字節(jié))和PB(拍字節(jié))，它們與字節(jié)的關(guān)系是：

3.字(Word)

兩個字節(jié)可組成一個“字”數(shù)據(jù)處理單位，雙字由4個字節(jié)組成。計算機(jī)中有些指令是以字或雙字為數(shù)據(jù)的基本處理單位。

二、數(shù)制及其轉(zhuǎn)換

1.數(shù)制

數(shù)制是人們利用符號來計數(shù)的科學(xué)方法。數(shù)制分為非進(jìn)位計數(shù)制和進(jìn)位計數(shù)制。

位權(quán)與基數(shù)的關(guān)系是：各進(jìn)位制中位權(quán)的值是基數(shù)的若干次冪。因此，用任何一種數(shù)制表示的數(shù)都可以寫成按位權(quán)展開的多項式之和。可以用以下表達(dá)式表示一個任意進(jìn)制的數(shù)X：

常用的幾種進(jìn)位計數(shù)制表示如表1-1所示。

2.數(shù)制間的轉(zhuǎn)換

1)非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)

非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)的統(tǒng)一方法是按位權(quán)展開相加，即“乘權(quán)求和法”。具體操作方法：將非十進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開，把各位的權(quán)數(shù)與該位上的數(shù)碼相乘，然后按十進(jìn)制運(yùn)

算規(guī)則相加即可。

2)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成其他進(jìn)制數(shù)

十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)，可以將整數(shù)和小數(shù)部分分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后拼接起來。

整數(shù)部分轉(zhuǎn)換采用“除R取余法”(R表示相應(yīng)的進(jìn)制，如2、8、16)。

小數(shù)部分轉(zhuǎn)換采用“乘R取整法”(R表示相應(yīng)的進(jìn)制，如2、8、16)。

例如，將十進(jìn)制數(shù)(102.625)10分別轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)。

轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)：

整數(shù)部分102小數(shù)部分0.625

因此，(102.625)10=(1100110.101)2

轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)：

整數(shù)部分102小數(shù)部分0.625

轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)：

整數(shù)部分102小數(shù)部分0.625

因此，(102.625)10=(66.A)16

3)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)

因為二進(jìn)制的基數(shù)是2，八進(jìn)制的基數(shù)是8，并且8=23，也就是說，3位二進(jìn)制數(shù)對應(yīng)1位八進(jìn)制數(shù)。所以，二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)的方法是：以小數(shù)點為界分別向左右

分組，每三位為一組，左右兩頭不足3位可以補(bǔ)0湊滿3位，最后把每組二進(jìn)制數(shù)都按照對應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)。

4)八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)

八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)二進(jìn)制數(shù)的方法是將八進(jìn)制數(shù)的每一位按照對應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)換成3位的二進(jìn)制數(shù)即可。

部分十進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)、二進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)的對照如表1-2所示。

三、二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算

1.算術(shù)運(yùn)算

二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算與十進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算一樣，包括加法、減法、乘法和除法。其中加法和減法是基本運(yùn)算，利用加法和減法可以實現(xiàn)二進(jìn)制數(shù)的乘法和除法。

1)加法運(yùn)算

二進(jìn)制數(shù)的加法運(yùn)算法則：

2)減法運(yùn)算

3)乘法運(yùn)算

4)除法運(yùn)算

2.邏輯運(yùn)算

計算機(jī)只能識別二進(jìn)制信息，所以在計算機(jī)內(nèi)用二進(jìn)制數(shù)“1”和“0”來代表邏輯概念上的真與假、對與錯、是與否、有與無等，并稱“1”和“0”為邏輯變量，邏輯變量之

間的運(yùn)算就稱為邏輯運(yùn)算。邏輯運(yùn)算包括邏輯與、邏輯或、邏輯非、邏輯異或4種，并可以從這些基本邏輯運(yùn)算中推導(dǎo)出其他運(yùn)算。

1)邏輯“與”運(yùn)算

邏輯“與”運(yùn)算又稱為邏輯乘法運(yùn)算，通常用符號“×”或“∧”來表示兩個邏輯變量之間的邏輯與關(guān)系。邏輯“與”的運(yùn)算規(guī)則：

2)邏輯“或”運(yùn)算

邏輯“或”運(yùn)算又稱為邏輯加法運(yùn)算，通常用符號“+”或“∨”來表示兩個邏輯變量之間的或關(guān)系。邏輯“或”的運(yùn)算規(guī)則：

3)邏輯“非”運(yùn)算

邏輯“非”運(yùn)算又稱為邏輯否定運(yùn)算，通常是在邏輯變量的上方加一橫線來表示，如A。邏輯“非”的運(yùn)算規(guī)則：

4)邏輯“異或”運(yùn)算

邏輯“異或”運(yùn)算，通常用符號“○+”來表示。邏輯“異或”的運(yùn)算規(guī)則：

四、字符編碼

計算機(jī)是以二進(jìn)制的形式存儲和處理數(shù)據(jù)的，因此只能對“0”和“1”構(gòu)成的二進(jìn)制序列進(jìn)行處理，對于字母、符號、漢字、語音、圖片、圖形等非數(shù)值信息，就必須將其轉(zhuǎn)

換成用“0”和“1”組成的、按特定規(guī)則排列的二進(jìn)制序列，這一轉(zhuǎn)換過程就是編碼。不同種類的信息，有相應(yīng)的不同編碼方式。

1.西文字符的編碼

1)ASCII編碼

美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼(AmericanStandardCodeforInformationInterchange，ASCII)，是標(biāo)準(zhǔn)的單字節(jié)字符編碼方案，用于基于文本的計算機(jī)數(shù)據(jù)(即字符)的表示。ASCII碼分為兩種編碼方式：標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼和擴(kuò)展(或高”)ASCII碼。標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼使用指定的7位二進(jìn)制數(shù)組合進(jìn)行編碼，可以表示128個字符(27=128)，其中包括英文大小寫字母、

數(shù)字0～9、標(biāo)點符號和美式英語中使用的特殊控制字符。標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼對照表如表1-3所示。

2)Unicode編碼

ASCII碼所能表示字符的個數(shù)十分有限(最多256個字符)，不能用它表示出擁有眾多字符的語言(比如漢字中的常用字符就超過6000個)。因此，有關(guān)國際組織制定了Unicode-16字符集，這種編碼方式已經(jīng)作為世界上大多數(shù)編程語言的編碼標(biāo)準(zhǔn)而被采用。Unicode-16使用2個字節(jié)，即16位二進(jìn)制數(shù)表示每個字符，允許定義出65536個不同的字符，因此Unicode-16字符集可以表示幾乎世界上所有的可書寫語言。

2.漢字的編碼

漢字是象形文字，數(shù)量多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此對漢字的編碼相對來說比較困難。另外，在一個漢字處理系統(tǒng)中，輸入、內(nèi)部處理、輸出對漢字編碼的要求不相同，所以對每一個漢字都有四種表示方法，即輸入碼、國標(biāo)碼、內(nèi)碼和字形碼。

1)輸入碼

輸入碼又稱為外碼。

目前常見的輸入碼主要分為以下三類：

(1)數(shù)字編碼，就是用數(shù)字串來代表一個漢字。常用的是國際區(qū)位碼。

(2)字音編碼，以漢字拼音為基礎(chǔ)的編碼，如全拼、雙拼、智能ABC等。它的優(yōu)點是易學(xué)易操作，但由于漢字同音字太多，輸入后一般要進(jìn)行選擇，所以輸入速度較慢。

(3)字形編碼，以漢字的固有形狀為基礎(chǔ)的編碼，按照漢字的筆畫部件，拆分成部首，然后用字母或數(shù)字進(jìn)行編碼，常見的有五筆輸入法、鄭碼輸入法等。使用這一類型編碼輸

入速度較快，但要記住字根和要會拆字。

2)國標(biāo)碼

計算機(jī)與其他系統(tǒng)或設(shè)備進(jìn)行漢字信息交換時所使用的標(biāo)準(zhǔn)編碼稱為漢字國標(biāo)碼，也稱為交換碼。

3)內(nèi)碼

內(nèi)碼是計算機(jī)在其內(nèi)部進(jìn)行漢字的存儲、傳輸和運(yùn)算時所使用的漢字編碼。

4)字形碼

字形碼又稱為漢字的輸出碼，是漢字在顯示器上顯示或在打印機(jī)上打印時所采用的漢字編碼，其作用是在輸出設(shè)備上輸出漢字的形狀。漢字字形碼有兩種：點陣碼和矢量碼。

(1)點陣碼。

點陣碼是用點陣的形式表示漢字字形的編碼。所謂點陣就是把漢字作為二維圖形來處理，將漢字置于由多行、多列組成的網(wǎng)狀方格內(nèi)，用黑白點來表示。有筆畫經(jīng)過的點為黑

點(二進(jìn)制數(shù)“1”表示)，無筆畫經(jīng)過的點為白點(二進(jìn)制數(shù)“0”表示)，這樣任何一個漢字都可以用一串二進(jìn)制代碼來表示，這個二進(jìn)制代碼就稱為點陣碼。中文“英”字的點陣碼如圖1-24所示。

圖1-24“英”字的點陣碼

(2)矢量碼。

所謂矢量碼就是把漢字字形信息數(shù)字化，用某種數(shù)學(xué)模型來表示，通過相應(yīng)的軟件實現(xiàn)漢字字形信息的壓縮存儲和還原顯示及輸出。矢量碼的特點是存儲量小且不易失真。

任務(wù)四?了解多媒體技術(shù)

一、媒體與多媒體技術(shù)1.媒體所謂媒體(Medium)，在通常意義上是指媒介、傳媒等中間物質(zhì)。媒體在計算機(jī)領(lǐng)域有兩種含義：一是指用以存儲信息的實體，如磁帶、磁盤等；另一種是指信息的載體?？陀^世界中存在各種各樣的信息形式，不同的信息形式稱為不同的信息媒體，如數(shù)字、文字、聲音、圖像和圖形。多媒體技術(shù)中的媒體是指后者—信息的載體。

2.多媒體

多媒體(Multimedia)是指多種媒體的融合，一般指組合兩種或兩種以上媒體的一種人機(jī)交互信息交流和傳播媒體。國際電信聯(lián)盟(ITU)對多媒體含義的描述是：使用計算機(jī)交互式綜合技術(shù)和數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)處理多種媒體(聲音、文本、圖形等)，使多種信息建立邏輯連接，集成為一個交互系統(tǒng)。

3.多媒體技術(shù)

多媒體技術(shù)是指對多媒體進(jìn)行處理和應(yīng)用的一整套技術(shù)。在計算機(jī)領(lǐng)域就是指利用計算機(jī)處理圖、文、聲、像等信息的技術(shù)。在計算機(jī)內(nèi)部，多媒體信息都被轉(zhuǎn)換成0和1的數(shù)字信息。多媒體技術(shù)本身帶有很強(qiáng)的邊緣交叉性，它把音像技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)邏輯集成為多維信息處理技術(shù)。目前，多媒體技術(shù)主要包括音頻技術(shù)、視頻技術(shù)、圖像技術(shù)、圖像壓縮技術(shù)和通信技術(shù)。

4.媒體的分類

在計算機(jī)領(lǐng)域，媒體的主要表現(xiàn)形式有三種：聽覺類媒體、視覺類媒體、觸覺類媒體。

1)聽覺類媒體

聽覺類媒體的主要表現(xiàn)形式是聲音。在日常生活中，人們所聽到和接收的聲音是以波的形式進(jìn)行傳輸?shù)?，如圖1-25所示，而在計算機(jī)內(nèi)部只能處理數(shù)字信號。

圖1-25聲波信號(模擬信號)

數(shù)字音頻技術(shù)處理音頻信息主要包括兩個過程：采樣和量化。采樣是將時間上連續(xù)的波形模擬信號按特定的時間間隔(即采樣頻率)進(jìn)行取樣，以得到一系列的離散點，如圖1-26所示。圖1-26采樣

量化就是用數(shù)字表示采樣得到的離散點的信號幅值，如圖1-27所示。量化標(biāo)準(zhǔn)也稱為采樣精度，是指每個聲音樣本需要用多少位二進(jìn)制數(shù)來表示，它反映了度量聲音波形幅度值的精確程度。位數(shù)越多，聲音的質(zhì)量就越高，數(shù)據(jù)量也就越大，故所需的存儲空間也就越大。圖1-27量化

2)視覺類媒體

視覺類媒體的很多，主要有圖像、圖形、視頻、動畫、文本等。事實上，無論是圖形，還是文字，影像視頻都是以圖像的形式出現(xiàn)。

圖像有兩種基本的形式：位圖和矢量圖。

位圖(bitmap)又稱點陣圖像或柵格圖像，是由很多像素點構(gòu)成的。對要處理的一幅圖像，通過對每個像素點進(jìn)行采樣，并且按顏色或灰度進(jìn)行量化，可得到圖像的數(shù)字化效果。

3)觸覺類媒體

觸覺指皮膚或毛發(fā)等與物體接觸時所產(chǎn)生的感覺。觸覺類媒體就是利用觸覺來獲取信息的媒介。

二、多媒體技術(shù)特點

1.集成性

多媒體技術(shù)的集成性，表現(xiàn)在多媒體信息的集成和操作這些媒體信息的軟件及設(shè)備的集成。以計算機(jī)為中心綜合處理多種信息媒體，使文字、圖形、圖像、語音、視頻等信息

集成為一個有機(jī)的整體。

2.多樣性

多媒體技術(shù)的多樣性，主要表現(xiàn)在信息媒體的多樣化。多樣性使得計算機(jī)處理的信息空間范圍擴(kuò)大，不再局限于數(shù)值、文本或特殊的圖形和圖像，可以借助于視覺、聽覺和觸

覺等多感覺形式實現(xiàn)信息的接收、產(chǎn)生和交流。

3.交互性

多媒體技術(shù)的交互性，是指用戶可以與計算機(jī)進(jìn)行交互操作，同時提供多種交互控制功能。這是多媒體應(yīng)用有別于傳統(tǒng)信息交流媒體的主要特點之一。傳統(tǒng)信息交流媒體只能

單向地、被動地傳播信息，而多媒體技術(shù)引入交互性后則可實現(xiàn)人對信息的主動選擇、使用、加工和控制。

4.實時性

多媒體技術(shù)的實時性，是指當(dāng)用戶給出操作命令時，相應(yīng)的多媒體信息都能夠得到及時控制。多媒體系統(tǒng)能夠綜合處理與時間相關(guān)的媒體，如音頻、視頻和動畫，所以，多媒

體系統(tǒng)在處理信息時有嚴(yán)格的時序要求和很高的速度要求，當(dāng)系統(tǒng)擴(kuò)大到網(wǎng)絡(luò)范圍之后，這個特性更加突出。在實際使用過程中，實時性已成為多媒體系統(tǒng)的關(guān)鍵要求。

5.協(xié)同性

多媒體技術(shù)的協(xié)同性，是指多媒體中的每一種媒體都有其自身的特性，各媒體信息之間必須有機(jī)配合，協(xié)調(diào)一致。

三、多媒體計算機(jī)系統(tǒng)

多媒體計算機(jī)系統(tǒng)是指由多媒體終端設(shè)備、多媒體網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、多媒體服務(wù)系統(tǒng)、多媒體軟件以及有關(guān)的媒體數(shù)據(jù)組成的有機(jī)整體。具體來說，一個完整的多媒體計算機(jī)系統(tǒng)包

括多媒體硬件子系統(tǒng)和多媒體軟件子系統(tǒng)。

1.多媒體硬件子系統(tǒng)

一臺多媒體計算機(jī)主要包括主機(jī)、聲卡、視頻卡、各種外部設(shè)備和多媒體通信設(shè)備等。

1)主機(jī)

主機(jī)包括中央處理器和內(nèi)存儲器，這是計算機(jī)的最關(guān)鍵部分。

2)聲卡

聲卡的主要功能是對聲音進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換，將聲音采樣存入計算機(jī)或?qū)?shù)字聲音轉(zhuǎn)為聲波播放。聲卡通常還有MIDI(MusicalInstrumentDigitalInterface)聲樂合成器和CD_x0002_ROM控制器，高檔的還有DSP(數(shù)字信號處理)裝置。

3)視頻卡

視頻卡是將視頻圖像信號轉(zhuǎn)換成計算機(jī)數(shù)字圖像的主要設(shè)備，它的