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一级知识点汇编
第一章信息技术概述
考点1:
信息与信息技术
1信息处理P2
信息处理是指信息的收集、加工、存储、传递和施用。
目的是获取有用的信息。
2信息技术P2
信息技术是用来扩展人们信息器官功能、协助人们进行信息处理的一类技术。
基本信息技术包括:
(★)
●用来扩展人的感觉器官功能的感测(获取)与识别技术(感觉器官)
●用来扩展人的神经网络功能的通信(神经系统)
●用来扩展人的思维器官功能的计算机处理与存储技术(大脑功能)
●用来扩展人的效应器官功能的控制与显示技术(效应器官)
考点2:
微电子技术
1微电子技术P3
微电子技术是信息技术领域中的关键技术,以集成电路为核心的电子技术,它是在电子电路和系统的超小型化和微型化过程中逐渐形成和发展起来的。
电子电路所使用的基础元件的演变:
真空电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模和超大规模集成电路。
微电子技术和计算机的硬件发展密不可分,计算机采用的电子元器件的演变过程:
第一代计算机是电子管,第二代采用是晶体管,第三代采用是中小规模集成电路,第四代采用是大规模集成电路或超大规模集成电路。
2集成电路的概念P3
集成电路(IntegratedCircuit,简称IC):
20世纪50年代出现,它以半导体单晶片作为材料,采用平面工艺,将大量晶体管、电阻、电容等元器件及互连线构成的电子线路集成在基片上,构成一个微型化的电路或系统。
现代集成电路使用的半导体材料通常是硅(Si),也可以是化合物半导体如砷化镓(GaAs)等。
(★)
3集成电路的分类P4
集成电路根据它所包含的电子元件(如晶体管、电阻、电容等)数目,可以分为:
小规模、中规模、大规模、超大规模和极大规模集成电路。
集成度含义:
单个集成电路所含电子元件的数目。
(★)
根据芯片中包含的元器件数目分为:
(★)
集成电路规模
元器件数目
小规模集成电路(SSI)
<100
中规模集成电路(MSI)
100~3000
大规模集成电路(LSI)
3000~10万
超大规模集成电路(VLSI)
10万~几十亿
极大规模集成电路(ULSI)
>100万
集成电路应用:
中、小规模集成电路一般以简单门电路或单级放大器为集成对象;
大规模集成电路以功能功能部件、子系统为集成对象。
(★)
现在PC机使用的微处理器CPU、主板上使用各种芯片组(南桥、北桥芯片)、图形加速器芯片、各种存储器芯片(ROM、RAM、Cache、BIOS)等都是由超大规模和极大规模集成电路。
(★)
●按晶体管结构、电路和工艺分:
⏹双极型(Bipolar)集成电路
⏹金属氧化物半导体(MOS)集成电路
⏹双极金属氧化物半导体(Bi-MOS)集成电路
●按照功能分:
P4
⏹数字集成电路(如:
逻辑电路、存储器、微处理器、微控制器、数字信号处理器等)
⏹模拟集成电路(又称为线性电路,如:
信号放大器、功率放大器等)
●按照用途分:
(★)
⏹通用集成电路(如:
微处理器和存储器芯片等)
⏹专用集成电路(ASIC)(根据某种应用的特定要求而专门设计、定制的集成电路)
4集成电路的发展P5
集成电路的特点是体积小、重量轻、可靠性高。
集成电路的工作速度主要取决于组成逻辑门电路的晶体管的尺寸,晶体管的越小,其极限工作频率越高,门电路开关速度就越快。
芯片上电路元件的线条越细,相同面积的晶片可容纳的晶体管就越多,功能就越强,速度也越快。
P4CPU(火柴盒大小)集成了成千上万个晶体管,其电路元件线条可以达到45nm
摩尔在1965年在《电子学》杂志上发表预测,单块集成电路的集成度,平均每18-24个月翻一番,这就是有名的Moore定律。
(★)
5IC卡分类和使用方式P7
IC卡是“集成电路卡”简称,它能可靠地存储数据和读取数据。
IC卡按功能,可以分为存储器卡、加密存储器卡以及CPU卡。
IC卡按使用方式,可以分为接触式IC卡和非接触式IC卡。
IC卡按应用:
电子证件(身份证)、电子钱包(公交卡、电话卡)。
(★)
考点3:
通信几个概念P9
1现代通信指的是使用电波和光波传递信息的技术,通常称为电信,一般指双向通信
广播和电视使用电波传递信息,它们是一种单点向多点发送信息的单向通信。
(★)
2通信的基本任务是传递信息,它包括三个要素:
信源、信宿和信道。
(★)
3通信系统也称为电信网,它连接着大量的用户,由终端设备、传输设备、交换设备等组成。
考点4:
通信传输技术P10
1调制与解调:
在发送方,利用调幅、调频或调相技术。
将数字信息加载到正弦波上以利于长距离传输,在接收方,再将信息从正弦波中分离出来,转换成适合计算机的数字信息。
2多路复用技术:
使多路数据传输合用一条传输线。
多路复用技术有两种。
●时分多路复用技术(同步式或异步式):
各终端设备以事先规定的顺序轮流(时间片)使用同一传输线路进行数据(或信号)传输。
(★)
●频分多路复用技术(光纤通信中称为波分多路复用):
它将每个信源发送信号调制在不同频率的载波上,通过多路复用器将它们复合为一个信号,然后在同一传输线路上进行传输。
3交换技术:
当两个终端要进行通信时,建立一个临时的通信链路,通信结束后,再拆除链路。
交换技术:
分为电路交换和分组交换。
●电路交换在通信时,建立一条实际的物理通道。
●分组交换将信息分为若干小块,组成一个个数据包,采用存储转发方式,每一数据包根据链路的忙闲情况,可经不同的路径到达接收端,再将信息组装起来。
(★)
考点5:
数据通信系统的性能指标P16
主要性能指标:
信道带宽、数据传输速率(二进制位)、误码率和端一端延迟等。
(★)
考点6:
通信技术分类
通信技术分类:
有线通信、无线通信和移动通信。
考点7:
传输介质P17
传输介质分为:
有线和无线。
有线介质有双绞线、同轴电缆和光纤等。
无线介质有无线电波、微波、红外线和激光等。
传输介质各自的主要优缺点。
(★)
考点8:
有线通信系统P18
有线通信系统分为:
有线载波通信和光纤通信。
信息载体有电信号、光信号。
有线载波通信主要采用双绞线和同轴电缆;光纤通信需要进行光电转换,光纤主要传输数字信号;光纤通信的发展趋势:
全光网。
全光网在传输和交换过程中不需要进行光电转换。
考点9:
无线通信系统P21
1无线通信系统分为:
微波通信、卫星通信、移动通信等。
2无线电波按频率(或波长)可分成中波、短波、超短波和微波。
超短波和微波的绕射能力较差。
(★)
3微波概念
微波是一种具有极高频率(通常为300MHz-300GHz)的电磁波,波长很短,通常1m至1mm。
微波直接传输距离不超过50千米,远距离微波通信采用中继站接力方式。
(★)
4微波远距离通信三种方式:
P22
●微波接力通信
●卫星通信
●对流层散射通信
5地面微波接力通信特点:
容量大、费用省、抗灾能力强。
(★)
6卫星通信特点:
转发无线电信号,通信距离远,频带很宽,容量很大,价格较贵。
(★)
考点10:
移动通信技术P23
1移动通信概念:
是指处于移动状态的对象之间的通信。
2移动通信系统组成:
移动台、基站、移动电话交换中心等组成。
(★)
3三代移动通信系统:
第一代个人移动通信采用模拟技术,第二代采用数字技术,第三代将提供更新、更好的服务。
考点11:
二进制及其特点P25
1比特的基本逻辑运算有三种:
逻辑加(也称“或”运算,用符号“OR”、“∨”、“+”表示),即只要有一个条件满足的情况下结论就成立;逻辑乖(也称“与”运算,用符号“AND”、“∧”、“-”表示),即两个条件同时满足的情况下结论才能成立;取反(也称“非”运算,用符号“NOT”、“-”表示)。
(★)
2二进制的运算(★)
●逻辑运算:
当多个位的二进制信息进行逻辑运算时,按位独立进行,即每一位不受同一信息的其他位的影响。
●算术运算:
二进制的加法:
0+0=0,0+1=1,1+1=10(两个二进制数相加,按逢二进一向高位进位1)
二进制减法:
1-1=0,1-0=1,10-1=1(两个二进制数相减,向高位借位)。
3计算机使用二进制理由
4计算机中信息的计量单位
比特是计算机中处理、存储、传输信息的最小单位。
它是计算机信息处理的基本单位。
5比特的存储
可使用触发器,也可以使用磁性介质。
存储容量的基本单位是字节,另外有千字节、兆字节、吉字节等。
它们的进位为2的10次方(1024)。
6比特传输
在数据通信中,信息是一位一位传输的,传输速率的基本单位是比特/秒,另外,还有千比特/秒、兆比特/秒、吉比特/秒等。
它们的进位为10的3次方(1000)。
(★)
7进制转换
●二进制转为十进制:
将二进制数的每一位数字乘以对应的权值。
累加即可。
以小数点为界,左起第N位的权值为2的N-1次方,即2N-1。
右起第N位的权值为2的-N次方,即2-N。
●十进制整数转换为二进制整数:
除以2取余法。
●十进制小数转换为二进制小数:
乘以2取整法。
●不同进制间转换和比较大小。
(★)
考点12:
整数信息在计算机内的表示P33(★)
1计算机中的数值信息分为整数和实数两大类。
2整数分为不带符号的整数和带符号的整数。
带符号的整数一般用原码或补码来表示。
原码、反码和补码是最常见的称为数的编码方式。
补码表示。
(★)
不带符号正整数取值范围:
(0~2n-1)。
带符号的整数取值范围:
(-2n-1+1~2n-1-1)
数0的原码和反码是不唯一的(0和-0),但是0的补码表示是唯一的(0)。
考点13:
实数信息在计算机内的表示P35
实数是既有整数部分也有小数部分的数。
任意一个实数在计算机内部都可用“指数”(也称“阶码”),是一个整数和“尾数”(纯小数)来表示。
这种用指数和尾数来表示实数的方法叫做“浮点表示法”。
(★)
在Pentium机中,浮点数长度可以是32位、64位和80位实数,位数越多,可表示数的范围越大,精度也越高。
第二章计算机组成原理
考点1:
计算机的发展P39
计算机主机所使用的元器件作为计算机划代的主要标志,计算机的发展分为四代。
(★)
目前使用的计算机依旧是集成电路计算机,计算机的新开发着眼于智能化,以知识处理为核心,称为:
新一代计算机。
考点2:
微处理器和嵌入式计算机
1将运算器和控制器集成在一块半导体芯片上的大规模集成电路,称为微处理器。
它作为微型计算机的核心部件。
2将处理器、存储器、输人/输出接口电路等集成在一块芯片上的大规模集成电路称为微控制器,也叫单片机。
它常以嵌人方式使用在智能仪表外围设备、数字家电和通信设备等产品中(数码相机、MP3、手机等)。
3以微处理器为中央处理器(CPU)的计算机,称为微型计算机。
微型计算机的发展是以微处理器的发展为标志的。
4典型微型机有以Pentium和PowerPC等为微处理器的多种微型机系列。
考点3:
计算机的组成
PC机组成
机箱
主板
CPU
内存
总线
I/O控制器
……
硬盘
软驱
电源
风扇
……
显示器
鼠标器
打印机
……
考点4:
计算机的分类P45
从计算机内部逻辑结构的角度,计算机可以分为单处理机与多处理机(并行机),16位机、32位机或64位计算机等。
从计算机的性能、用途和价格的角度,计算机可以分为四类:
巨型计算机、大型计算机、小型计算机和个人计算机。
考点5:
CPU的结构与原理P48
1目前我们使用的计算机的工作原理是“存储程序控制”。
(★)
2把要解决的问题编制成程序;程序和相关数据以二进制形式存入存储器;CPU从内存中取出指令和数据,按照指令要求处理数据。
这是“存储程序控制”的思想。
3“存储程序控制”的思想由冯·诺依曼提出。
4CPU的主要任务:
执行指令。
5CPU的一般结构:
(★)
●寄存器:
暂存数据。
●运算器:
完成数据的算术运算和逻辑运算。
运算器核心是算术逻辑运算部件(ALU),可有多个ALU。
●控制器:
CPU的指挥中心,协调和控制计算机的各个部件统一工作。
考点6:
计算机的指令与指令系统P50(★)
①在计算机内部,程序的基本单位是指令。
指令的形式:
二进制。
操作码
操作数地址
指令的格式:
●操作码:
告诉计算机做何种操作(ADD、SUB)。
●操作数地址:
指令要处理的数据或数据的位置。
操作数地址可能是1个,2个甚至更多。
(★)
②指令系统:
一台计算机的所有指令的集合。
(★)
3计算机兼容性(★)
●不同的计算机,它们的指令系统可以不一样。
因此,一台计算机上可以执行的程序,在另一台不同的计算机上可能无法执行。
为了克服这一问题,采用“兼容方式”:
(1)在计算机系列开发中,新处理器保留老处理器的所有指令,同时扩充功能更强的指令。
(2)有些不同厂家开发的计算机保持指令系统的相互兼容。
这样,软件就在兼容的计算机上通用了。
●同一个公司生产的处理器采用“向下兼容方式”。
●不同公司生产的处理器不一定相互兼容。
例如,Pentium处理器与PowerPC处理器的指令系统互相不兼容。
考点7:
主板的主要组成(★)
1CPU插座+CPU。
2存储器插座+内存。
3PCI总线槽+扩充卡+外围设备。
4AGP插槽+图形卡+显示器。
5CMOS存储器+存放计算机硬件的有关参数,例如:
计算机的系统日期时间。
6芯片组+集成了主板上的控制功能。
考点8:
BIOS:
基本输入/输出系统 P57
(1)是计算机软件中的最基础的部分。
(2)存放在主板上的ROM中。
(3)是一组机器语言程序。
(4)是计算机硬件与软件之间的接口。
(5)启动计算机、诊断故障、控制输人/输出操作。
(6)BIOS主要包含四个部分的程序:
(★)
1POST加电自检程序。
2系统自举(装入)程序
3CMOS设置程序
4基本外围设备的驱动程序
考点9:
CMOS P56(★)
CMOS存储器中存放的是用户对计算机设置的一些参数。
由于CMOS是易失存储器,系统板上必须附有“小电池”来支撑断电后的CMOS的工作。
考点10:
存储器的层次结构(★)
主存储器每个单元为一个字节(8个二进制位)。
每个单元都有一个地址。
存储单元内容包括数据和指令。
CPU根据地址访问主存。
内存储器是由半导体集成电路芯片制成。
内
容量
速度
价格/位
寄存器
最小
最快
最高
Cache存储器
主存储器
外
外存储器
后备存储器
最大
最慢
最低
主存储器直接和CPU相连并交换信息,存取速度快,但价相对格高,容量不是很大。
ROM:
ROM是只读存储器,固定的系统程序。
RAM:
RAM是随机存取存储器,一般用来存放用户的程序和数据。
Cache:
高速缓冲存储器是为了解决内存与CPU速度不匹配的问题。
DIMM插槽两面触点是相互独立的,DDR2采用双列直插式内存条。
考点11:
I/O P62
1I/O设备:
输入/输出设备,也称外设。
2I/0操作:
实现1/0设备与主机之间的数据传输。
3I/0控制器:
1/0设备的专用控制器,1/0设备通过1/0控制器与主机连接。
4I/0接口:
主机箱上的各种插座和插头,用于连接1/0设备。
5常用I/O接口(表)。
(★)
考点12:
总线P64
系统总线:
⑴处理器总线:
用于CPU与处理器之间数据传输。
⑵I/O总线:
用于I/O控制器与主机(CPU、存储器)之间数据传输
总线分类:
⑴地址总线(地址信号)(★)
⑵数据总线(数据信号)(★)
⑶控制总线(控制信号)(★)
总线组成:
⑴各部件之间信息传输的一组共享信号线;
⑵总线控制器:
包含在主板的芯片组内。
总线性能:
数据传输速率(总线带宽)
常用的总线标准有:
(1)ISA(工业标准体系结构)总线,也叫AT总线,是16位总线。
(2)ELSA(扩展工业标准结构)总线,和ISA总线兼容,是32位总线。
(3)PCI总线,是一种局部总线,在32位时最高的传输速率为133MB/S,在64位的时最高的传输速率为266MB/S。
(★)
考点.13:
USB接口P66(★)
(1)目前计算机各种外设的常用接口。
(2)总线式高速串行接口。
(3)使用“总线集线器”,一个USB接口最多能连接127个外设。
(4)可以由主机提供+5V电源。
(5)支持即插即用、热插拔。
考点14:
常用输入设备
(1)鼠标器:
鼠标器的分辨率(dpi):
鼠标每移动一英寸距离可分辨的点的数目。
分辨率高,定位精度高。
鼠标接口:
PS/2接口、USB接口、无线接口等。
(2)扫描仪:
将原稿(如照片、图片、书稿等)输人计算机的一种图像输人设备。
图像传感器采用CCD(电荷耦合器),主要性能指标。
P73(★)
(3)数码相机:
成像芯片采用(数码相机的核心):
CCD、CMOS。
存储器:
快擦除存储器(闪烁存储器、FlashROM)。
图像大小用(水平和垂直)分辨率来计算。
(★)
考点15:
常用输出设备(★)
(1)显示器P75
1显示器的种类:
CRT和LCD
2显示器的分辨率:
整屏可显示像素的多少,用水平分辨率X垂直分辨率表示。
如800×600,1024×768等,数值越大,表示可显示出信息越多。
3刷新速率是指所显示的信息每秒钟更新的次数,它影响到显示器显示信息的稳定性。
(2)打印机P78
1针式打印机:
打印质量差,噪音大,但可多层套打(票据),耗材成本便宜,在银行、商业等领域有着优势。
2喷墨打印机:
在彩色打印中有优势。
3激光打印机:
高质量、高速度、价格适中。
考点16 常用外存储器
(1)软盘存储器:
PC机主要使用3.5英寸软盘,可存储1.44MB信息。
写保护、IDE接口(34芯电缆)。
(2)硬盘存储器P83(★)
1磁盘磁道表面有许多同心圆组成,每个圆称为磁道。
2扇区(软、硬磁盘的基本存储单位,每个扇区容量为512字节,用于存放一个数据块)。
3硬盘上一块数据要用三个参数来定位:
柱面号、扇区号和磁头号。
4存储容量主要由记录面数量、每记录面的磁道数、每磁道的扇区数等决定的。
5平均等待时间,这和磁盘的转速有关。
6硬盘接口:
IDE(并行的双向接口)、SATA(串行)。
(3)移动存储P86(★)
流行的“移动存储”设备主要有两种:
1一种是大容量(一般是以GB来计算)的移动硬盘,主要采用火线IEEE1394接口和USB1.1、2.0接口;
2一种是采用Flash内存的小容量(一般以MB来计算)的移动存储器,接口大都采用USB1.1、2.0,又被称为U盘。
(4)光盘P87(★)
光盘存储器:
一种采用聚焦激光束在盘形介质上高密度地记录信息的存储装置。
1产品类型:
固定型光盘:
只读光盘,如CD-ROM,DVD-ROM
追记型光盘:
写人后的信息不可修改和删除,在空白处可追加写入,如CD-R,DVD-R。
可改写型光盘:
可读可写,如CD-RW,DVD-RAM。
2CD盘上记录数据的是一条由里向外连续的螺旋道,存储数据原理:
在盘上压制凹坑,凹坑的边缘用来表示“1”,其它平坦部分表示“0”,使用激光读出信息。
3光驱与主机的接口:
IDE、E-IDE、SCSI。
4光盘速度慢于硬盘。
5CD-ROM光盘的容量约为650M左右,DVD盘可达到4.7G,DVD的道间距只有CD盘的一半,信息坑更加密集,因而大大提高盘片的存储容量。
第三章计算机软件
考点1:
计算机软件及计算机软件技术P94
(1)软件的定义:
以电子格式存储的程序、数据和相关文档。
(2)程序:
指示计算机解决一个特定问题或完成一个指定任务的一组详细的、可逐条执行的语句(或指令)序列。
(3)数据是程序处理的对象。
(4)文档是程序在开发、维护和使用中所需要的全部资料。
(5)程序是软件的主体,单独的数据和文档不认为是软件。
考点2:
软件的分类:
系统软件和应用软件
考点3:
系统软件P95(★)
系统软件:
操作系统、语言处理系统、数据库管理系统、网络通信管理系统、各类服务性程序等。
系统软件核心是操作系统
(1)操作系统的主要功能是有效地管理和使用计算机系统的资源,给应用软件的开发与运行提供支持,为用户使用与管理计算机提供方便。
Windows是图形界面的多任务操作系统。
(2)语言处理系统的主要功能是将不可执行的源程序转换为可执行的机器语言程序。
(3)数据库管理系统的主要功能是对保存在数据库中的数据进行管理。
考点4:
应用软件P96
包括通用应用软件(许多行业部门共同使用)和定制应用软件(按照特定应用专门设计)
考点5:
操作系统P98
1操作系统的主要作用:
管理软硬件资源提高系统效率、提供友善的人机界面支持应用软件。
2操作系统的功能:
处理器管理、存储管理、文件管理、I/O设备管理、帮助、纠错、保护系统安全等。
(★)
考点6:
多任务处理(若干程序同时运行),多任务处理(采用按时间片轮转策略)(★)P100
1任务:
装入内存并启动执行的一个应用程序。
在Windows任务管理器中活动窗口对应的任务称为前台任务,非活动窗口对应的任务称为后台任务。
2多任务处理:
为提高CPU利用率,操作系统支持同时运行若干个程序。
并发多任务方式:
前台任务和后台任务都能分配到CPU的使用权,从宏观上看,多个任务同时执行。
从微观上看,任何时刻只有一个任务在执行,CPU按时间片轮流执行多个任务。
抢占式多任务方式:
操作系统中的调度程度按时间片轮转的策略,只要时间片结束,正在执行的任务就会被强行终止,把CPU使用权交给下一个任务执行。
考点7:
存储管理
1存储管理主要内容:
内存的分配和回收、内存的共享和保护、内存自动扩充等。
2虚拟存储技术:
虚拟存储器比实际内存容量大,在Windows中虚拟存储器由物理内存(主板上的RAM)和硬盘上的虚拟内存组成,页面调度采用“最近最少使用”算法。
(★)
考点8:
文件管理
文件管理:
文件、文件组成、文件目录
1文件是一组相关信息的集合。
计算机中程序、数据、文档都以文件的形式存放在外存储器中。
2文件包含程序(或数据)和说明信息。
文件说明信息和文件的具体内容分开存放。
前者保存在该文件的目录中,后者则全部保存在磁盘的数据区域。
3文件管理的主要职责:
如何在外存储器中为创建(或保存)文件而分配空间为删除文件而回收空间,并对空闲空间进行管理。
4文件管理的基本功能:
创建新文件、保存文件、读出文件和删除文件。
5硬盘格式化后分成四部分:
引导区、FAT、FDT和数据区。
6外存储器物理特性各有差异,目录结构、空间划分与分配方法不完全相,典型的文件管理格 式有:
FAT(磁盘)、NTFS(磁盘,带安全加密功能)、CDFS、(CD-ROM)、UDF(DVD和CD-RW)等。
考点9:
常用操作系统P108
1Windows操作系统(★)
WindowsNT、WindowsMe、Windows2000、WindowsXP、WindowsServer2003。
2UNIX操作系统:
由内核和外层应用子系统两部分组成。
(★)
优点:
结构简练、功能强大、可移植性好、可伸缩性和互操作性强、容纳新技术能力强、网络通信功能强。
3Linux操作系统:
创始人是芬兰青年学者LinluSTorvolDs(★)
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