二级VFP信息技术基础部分知识点教材.docx
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二级VFP信息技术基础部分知识点教材
第一部分信息技术基础
信息技术部分知识点说明:
1.此部分知识点是从最近几年二级考题中整理而来,并非是对信息技术课程全部知识点的总结;二级考试信息技术部分知识涉及范围极广泛,南大版《信息技术基础教程》是复习最好选择;
2.这里只是罗列知识点,并没有多少讲解,如果看不懂,请翻书或者询问辅导教师。
第1章信息技术概述
1.集成电路(IC)
出现在20世纪50年代,集成电路是微电子技术的核心,微电子技术又是各类信息技术的关键技术。
集成电路的主要材料是硅,另有少量的砷化镓。
电子元件越小,电流通过越快,芯片速度越快,同时可以集成元件越多、功能越强大,因此芯片集成度不断增加。
摩尔定律:
英特尔公司创始人之一Moore预计单块芯片集成度(集成的元件数)每18-24个月翻一番。
按用途分类:
专用集成电路,如各种信号放大器等;通用集成电路,如微处理器、存储芯片等;
按功能分类:
数字集成电路、模拟集成电路;
按电子原件数量分类:
<100个为小规模,<3000为中规模,<10万为大规模,<100万为超大规模,>100万为极大规模。
一般不严格局分超大规模集成电路和极大规模集成电路。
计算机内部,并非每个芯片均为超大、极大规模集成电路,一般CPU、图形卡、芯片组、内心芯片才是。
2.IC卡
按芯片类型分为存储器卡和处理器卡。
存储器卡仅能存储数据如水卡、公交卡,处理器卡中自带软件,可以储存并处理数据,如手机SIM卡。
按接触方式分为接触式卡(有金属触点外漏,需插卡才能读取)和射频卡(无需插卡,接近就可读写)。
3.通信概念
现代通信是指使用电信号或者光信号来传输信息的技术,简称电信。
书信、磁带、唱片等均不是。
通信可以是单向的,比如传统的广播、电视等,也可以是双向的。
通信三要素:
信源(信息来源)、信宿(信息归宿)、信道(信息传输通道,注意这里不是“信号”)。
4.通信技术
通信分为模拟通信、数字通信。
模拟信道上可以传输模拟信号也可以传输数字信号,反之亦然。
长距离传输可以利用高频电磁波传输距离远的特性,将需要传输的信号加载在高频载波信号上传输,这称为调制。
到了信宿方,再将信号从载波上剥离出来,这称为解调。
通常将两种设备做在一起,称为调制解调器,简称为Modem。
三种基本的调制技术:
调幅、调频、调幅。
多路复用为提高信道利用率,降低成本。
将多股信号集中在一条信道上传输,称为多路复用。
频分多路复用(FDM)将多股不同频率的信号使用一条信道传输,比如家里的有线电视线。
时分多路复用(TDM)将信道时间分成小的时间片轮流给每个终端服务,比如网吧那一根出口线。
波分多路复用(WDM)光纤通信时将多股不同波长的激光信号在一根光纤中传输。
5.有线通信
介质:
架空明线(电话)、同轴电缆(有线电视)、双绞线(局域网、室内电话)、光纤(通信干线)等。
用途:
电话、传真、数据、有线广播、电视等。
光纤通信优点:
可传输信息多、抗干扰、抗辐射、保密性好、重量轻,但光纤连接较为困难。
光纤通信发展方向是全光网,就是不用经过电光、光电转换,提高效率。
6.无线通信
按照信号波长分类:
中波、短波、超短波、微波。
中波:
沿地表传播,可以绕过阻碍物,用于广播、海上通信等。
短波:
用于电离层反射通信,比如全球通信。
超短波、微波:
基本沿着直线传播,用作短距离通信。
微波通信方式:
✧地面微波接力通信每隔50公里设立一个通信塔,容量大、节省费用、抗灾能力强。
✧卫星通信容量大、干扰小,但延迟较长,造价高。
✧移动通信手机是典型的移动通信应用。
由移动台(手持)、基站、移动电话交换中心组成。
第一代移动通信大哥大,模拟技术,信号使用率低。
第二代移动通信数字技术,可以实现语音、文字、低速网络连接等服务。
第三代移动通信侧重提高联网、多媒体等功能,上网速度可达几Mb/s,可以向4G无缝过度。
有三种不同的3G网络,CDMA2000(中国电信采用)、WCDMA(中国联通采用)、TD-SCDMA(国产技术、中国移动采用)。
7.进制转换
常用进制为:
二进制、八进制、十进制、十六进制。
1.十进制——>二进制:
整数部分:
用被除数反复除以2,除第一次外,每次除以2均取前一次商的整数部分作被除数并依次记下每次的余数。
另外,所得到的商的最后一位余数是所求二进制数的最高位,简称为“除2取余法”。
小数部分:
采用连续乘以基数2,并依次取出的整数部分,直至结果的小数部分为0为止,如果始终不为0,则表示此小数不能精确转为二进制,可以只保留几位,该法简称为“乘2取整法”。
二进制数转——>十进制数:
二进制数第0位的权值是2的0次方,第1位的权值是2的1次方……,将这些数值相加即可。
(01100100)2=0*20+0*21+1*22+0*23+0*24+1*25+1*26+0*27=(100)10
2.二进制——>八进制
整数部分:
从小数点开始,往前每3位一组,不足三位前面用0填补,然后按十进制方法进行转化
小数部分:
从小数点开始,往后每3位一组,不足三位后面用0填补,然后按十进制方法进行转化
(11001.10111)2=(011001.101110)2=(31.56)8
反过来,将八进制转换成二进制时,每位八进制数转成三位的二进制即可。
3.二进制与十六进制互转
整数部分:
从小数点开始,往前每4位一组,不足三位前面用0填补,然后按十进制方法进行转化
小数部分:
从小数点开始,往后每4位一组,不足三位后面用0填补,然后按十进制方法进行转化
(11001.10111)2=(00011001.10111000)2=(19.B8)16
反过来,将十六进制转换成二进制时,每位十六进制数转成四位的二进制即可。
8.原码、反码与补码(以8位二进制为例,左侧第1位表示符号位)
正数的原码、反码、补码形式相同。
以下讲解为负数:
原码:
符号位为1,其余位数与正数相同,如-35原码为10100011;
反码:
将原码除了第1位符号位不变以外,其余每位取反得到反码,如-35反码为11011100;
补码:
将反码末尾加上1即得到负数的补码,计算机中负数均用补码表示,如-35补码为11011101。
9.计量单位
存储容量:
TB、GB、MB、KB、B,一般表示内存时,两级差为1024倍,其它情况两级差为1000倍
信道带宽:
Gb/s、Mb/s、Kb/s、b/s,一般两级差为1000倍
第2章计算机组成原理
1.计算机硬件组成
包括:
CPU、内存、外存、输入设备、输出设备等,各种设备通过接口与主板上的芯片组连接。
其中,CPU、内存、总线构成“主机”,其它设备均称为“外设”。
2.CPU结构
利用微电子技术将处理器集成在一块小芯片上,称为中央处理器,简称为CPU。
CPU中含有寄存器、运算器(ALU)、控制器。
寄存器很少,但速度极快,用于暂存当前运行的数据及结果;运算器(ALU)用于进行各种计算、数据处理;控制器用于指挥运算器工作。
此外,CPU中还包含有Cache,Cache中包含有当前正在执行的程序数据,它是内存中数据的一小部分的拷贝。
单核CPU只有一个内核,多核处理器在一块芯片上制作出多个内核,可同时进行计算。
主要CPU厂家为美国Intel、AMD等公司。
3.指令系统
CPU所能执行的机器指令的集合,通常包含有数百条各种指令。
不同种类CPU指令系统不同,同一系列CPU保持“向下兼容”,即新CPU指令系统是对老指令系统进行扩充,新机器总能执行老机器上的程序,反之不一定。
4.半导体存储器分为随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两大类
RAM无论何种RAM(只要最后三个字母是RAM),关机后所有信息将会丢失,具体分为:
✧SRAM静态随机存储器,不要刷新,速度快,成本高,用于CPU内部缓存Cache;
✧DRAM动态随机存储器,需要不停地刷新所以速度略慢,成本低,用于主存(内存),硬盘等外设中作为缓存(Cache)使用;为提高速度而产生的改进型号有SDRAM、DDRSDRM、DDR2SDRM等,目前PC机中使用的是DDR3;
ROM:
常用的是FlashROM,简称闪存,低电压下只读,高电压下可写,关机后不丢失信息,广泛应用于相机、手机存储卡、U盘、主板BIOS芯片等。
5.总线
总线是各种设备间的连接线,称为I/O总线,总线主要集中在主板上,是各类设备交换信息的通道。
总线上有三类信号:
数据信号、地址信号、控制信号,对应线路称为数据线、地址线、控制线。
总线带宽计算公式:
总线工作频率(单位MHz,也就是每秒传输次数)*数据线宽度/8,单位为MB。
6.常用接口
PS/2一种已逐步淘汰的键盘、鼠标接口,串行方式,速度较慢。
USB“通用串行总线”简称,支持热拔插(不用关机即可拔掉或者插入设备)和即插即用(PnP,指系统自带USB驱动,无需额外安装),既可以连接高速设备也可以连接低速设备,使用广泛。
通过USB集线器每个接口可以连接127个外设,采用4根线,其中一根可以为外设提供+5V电压,USB2.0速度可达60MB/S。
最新的USB3.0速度最高可达600MB/S。
IEEE-1394、FireWire、火线:
串行接口,仅用于连接高速设备,如音频、视频设备。
每个接口可以外接63个设备,速度可达50-400MB/S。
IDE:
早期硬盘、光驱接口,40/80根线并行传输,已经逐步淘汰。
SATA:
新型硬盘、光驱接口,串行方式,速度可达150-300MB/S。
AGP:
早期显示卡与主板之间接口,并行方式,最高可达2.1GB/S。
PCI-E:
最新的显卡与主板之间接口,串行方式,X16(16倍速),最高速度达到5GB/S。
VGA:
显示卡与显示器之间的接口,并行方式,速度可达100MB/S。
IrDA:
红外线接口,主要用于无线键盘、鼠标等,需要对准,速率较慢。
7.主板又称母板、大底板,主板上安装有各种设备的插座(接口),各种设备均需要通过接口与主板连接才可以使用,主板上的控制芯片称为芯片组。
此外,主板上有两片特殊芯片BIOS芯片、CMOS芯片。
芯片组主板上的两片(也有集成在一片里的情况)特殊用途的超大规模集成电路,通俗分为“北桥”和“南桥”,是主机数据传输中枢,控制着整个主机的I/O操作。
✧北桥靠近CPU和内存,负责与CPU和内存、显示卡这样的快速设备进行数据交换;
✧南桥负责与外设,诸如网卡、声卡、硬盘、光驱、U盘等进行交换数据;
芯片组决定了主板所能使用的CPU、内存的类型、数量、容量等,基本上决定了主机的“档次”。
主板上一般有2~4根内存插槽,多个USB接口,2个硬盘接口,以及多个PCI接口可以连接声卡、网卡等。
主板的规格有ATX等规格,规格标准化,以便用户在不同厂商主板之间换用。
BIOS基本输入/输出系统,是集成在主板上一片FlashRom(闪存)中的程序,关机后不会丢失。
在通常状况下,FlashRom中内容是只读的,但是在特殊情况下可以改写。
开机时首先执行BIOS中程序,其中包含了四个主要程序:
加电自检(POST)程序、系统装入程序、CMOS设置程序、基本外设驱动。
CMOS半导体芯片一种,主板上有一片CMOS芯片用于存储计算机硬件配置参数,可以通过BIOS中的“CMOS设置程序”来查看和设置其中的参数,如开机口令等。
CMOS是易失性的,关机后由电池供电。
8.输入设备
键盘PS/2接口,现多为USB,每按一键向主机发送该键ASCII码,通常104键,笔记本80多键盘。
键盘与主机之间连接可以是有线,也可以通过IrDA红外接口。
鼠标PS/2接口,现多为USB,现多为光电鼠标,分辨率高,可以是有线鼠标也可以是无线的(几米)。
此外,还有操作杆、触摸屏可以代替键盘、鼠标作用。
扫描仪分为手持式、平板式、胶片专用、滚筒式。
主要性能参数为分辨率,单位为dpi,即每英寸原稿产生的点数,比如2400*1200。
手持式分辨率最低,胶片扫描仪分辨率最高,滚筒式速度最快,平板式用最多。
数码相机通过CCD或者CMOS成像芯片将光信号转为电信号并保存,CMOS成像芯片用于低端相机。
像素数是相机最重要指标,指的是拍摄的最大照片的像素数,比如1200万相机最大分辨率约为4000*3000。
此外,输入设备还有摄像头(在线获取)、摄像机(离线获取)、麦克风(在线获取)等设备。
9.输出设备
显示器分为CRT阴极射线管显示器和LCD液晶显示器。
主要指标为尺寸,比如19寸、21寸,指的是对角线的长度,水平方向与垂直方向的比为常规显示器的4:
3和宽屏的16:
9、16:
10等。
分辨率,一般用水平像素数*垂直像素数表示,比如1024*768等。
刷新频率CRT要求85Hz以上,LCD要求60Hz以上。
CRT电压高、辐射大,耗能高,逐渐淘汰,LCD更环保、几乎无辐射,更节能。
打印机
针式打印机用钢针击打色带在纸上留下细点从而形成文字,有9针、16、24针之分。
噪音大、速度慢、效果差,但是耗材便宜、其可以打印多层票据功能无可取代,因此银行、店铺开具机打发票时仍然在用。
激光打印机原理类似复印机,用激光照射硒鼓,硒鼓带电吸引墨粉,墨粉转印到纸上再经加热熔化成字。
效果最好、速度最快,办公室使用首选;但是耗材(墨粉和硒鼓)价格较高,彩打成本更高。
喷墨打印机耗材为墨水且较贵,采用4色或者6色墨水;彩色打印效果好,几乎垄断彩打行业。
打印速度针式打印机速度用CPS表示,即每分钟多少个字符数,一般为100~200CPS;其它打印机用PPM表示,即每分钟打印页数,一般为几页~十几页每分钟。
打印精度用dpi表示,即每英寸可打印的点数,针式机一般为180dpi,激光机300~1200dpi,喷墨机近些年来进步迅速,一般也在720~2880dpi,最高可达9600*2400dpi。
此外,热敏打印机用于小店收银、超市储物柜等场合,速度较快,对局部进行加热形成碳化黑点成字。
10.硬盘由1~5片硬质磁盘玻璃或者铝合金片、密封起来围绕主轴旋转,速度可达每分钟7200~15000转。
磁盘每一面均可以有磁头。
磁盘依靠提高盘片存储密度来提高容量。
有3.5,2.5英寸等规格。
由于内部需要旋转,因此内部速率远小于外部速率。
容量一般为几百GB~1TB(磁盘术语中,1TB=1000GB),配有几-几十MB由DRAM芯片组成的缓存(Cache)。
以主轴为圆心有多条平行的磁道。
早期接口为并行口IDE,现在多为串行口SATA。
定位数据需要用柱面号、扇区号、磁头号。
平均寻道时间磁头从当前位置到所需访问磁道所需要的时间,即磁头移动时间,一般为几个毫秒;
平均等待时间磁头等待所访问数据旋转到磁头下方所需要时间,一般为几个毫秒;
平均访问时间包含寻道时间、等待时间,两者是同时进行的,一般为几个毫秒。
11.光盘
CD/VCDCD最早出现用于存储高质量立体声音乐。
后来用于存储压缩视频称为VCD。
有一根由里向外螺旋光道。
主要有650MB(常规120mm直径)和230MB(小光盘80mm直径)两种。
DVD光道比CD更密、坑道更小,且可以双面存储,每面可以存储2层。
单面单层容量为4.7GB(小光盘1.36GB),双面双层可达17GB。
可以存储各种数据。
BD,蓝光DVD,采用波长更短的蓝色激光,单面单层容量可达25GB。
12.存储器速度比较
>表示快于:
寄存器(纳秒)>缓存Cache(纳秒)>主存(纳秒)>硬盘(毫秒)>光盘>磁带库
13.PC机性能主要指标
CPU字长一般为32位,多年前已经出现64位CPU,但尚未完全取代。
CPU主频以GHz为衡量单位,比如2.0GHz。
直接决定速度快慢,但是由于程序执行受到其它因素影响,3.0GHz的CPU速度只会比2.0GHz快一些,但是达不到后者的1.5倍。
存储器包括内存容量、硬盘容量、光驱的种类及速度等。
第3章计算机软件
1.软件概念及分类
软件由程序、数据及相关文档(如说明书)组成。
计算机系统由于软件、硬件组成。
●按照版权方式分类:
商品软件付费才可使用,受版权法、软件许可证保护,用户购买其使用权而不能传播。
软件许可证扩大了用户权限,许可证规定用户使用软件的最大人数、使用方式等。
有的软件还需要定期购买升级服务。
共享软件是具有版权的商品软件“卖前免费试用”,超期需要付费才可续用。
自由软件可任意修改、传播,但是需要将修改后的代码对外公布,代表有Linux、TCP/IP协议等。
●按软件用途分类
系统软件用于保障系统正常运行。
包括操作系统(Windows、Unix、Linux)、BIOS、数据库管理系统(VFP、Access、Oracle、SQLServer等)、编程工具及语言等(C、C++、VB、VFP、Java、编译程序等)、系统工具(比如系统优化、磁盘整理等)。
应用软件
(1)通用软件,适用于各行业的软件,比如Office、WPS、Outlook(收发Email)、播放器、聊天工具等;
(2)定制软件,适用于特殊行业,如航班订票,财务审计,教务管理、CAD等,一般较贵。
2.操作系统
作用:
管理系统中各种软、硬件资源,提供友善的人机界面,为开发程序提供一个高效率平台。
功能:
处理器管理、存储器管理、设备管理、文件管理和作业管理。
常用操作系统分类:
Windows微软提供,使用者广泛,并发多任务实现同时运行多个程序,虚拟内存文件为PageFile.sys。
Unix系列,多数服务器厂商均有提供,各有特色,系统稳定,漏洞少,少受黑客与病毒攻击。
Linux系列,Linux为人名,现在指他发明的类似Unix操作系统的操作系统,多个厂商、个人均提供不同版本该软件,可以自由使用、修改、传播、但需要公布修改后的代码。
3.多任务处理
操作系统采用“并发多任务”实现多任务同时运行。
具体方法是将CPU时间分成等长的时间片,每个任务轮流使用时间片,时间片用完立即结束,如果没有执行完毕,等待下一轮分配时间片,从微观上看同一时间只有一个程序占用CPU。
无论是后台(运行但不在操作)还是前台(正在操作的程序)都能获得CPU时间。
多核处理器同一时间每个内核都可以有一个程序在运行。
4.虚拟存储器
Windows管理存储器的技术,当主存不足时,借用硬盘一部分空间(该空间由虚拟文件PageFile.sys文件提供),从而形成一个比主存大得多得多的空间。
5.程序设计语言
1)基本成分:
数据成分、运算成分、控制成分、传输成分。
控制成分有顺序、选择(VFP中If、DoCase)、重复(VFP中的For、DoWhile、Scan)三种基本结构。
2)分类
机器语言即CPU的指令集,用二进制代码进行编程,效率低,可读性差,一般不直接使用;
汇编语言将机器语言用英文助记符代替,可读性强一些,但仍然效率低,一般也不直接使用;
高级语言用类英语的语句书写代码,易读、易写,但需要编译成机器语言才可执行,如C、VFP。
3)程序的执行机器语言可直接执行,其它语言均需要转换成机器语言以后才可以执行:
汇编:
将汇编语言编写的代码翻译成机器语言的过程称为汇编,过程中使用的软件称为汇编程序。
解释:
高级语言采用的一种方式,解释一行,执行一行,效率较低,如VFP,VFP中称为“伪编译”。
编译:
高级语言多数采用的一种方式,整体编译成目标程序,执行的是目标程序。
6.算法
算法是对问题解题步骤、过程的一种描述,同一个问题可以用不同方法求解因此算法可以有多个,每个算法编出的程序也可以有多个。
算法不是具体程序,可以用流程图、伪代码、文字描述等方式表示。
算法性质:
确定性、有穷性、能行性、可以没有输入或者多个输入但必须有至少1个输出(包括参量状态变化)。
算法评价:
算法执行所需占用计算机资源,即为(处理器)时间复杂度和(存储)空间复杂度。
7.数据结构
数据结构研究:
数据的逻辑结构、存储结构以及在这些结构上的运算,出题通常说不包含后者两者。
线性表与树形结构是基本的、典型的逻辑结构,还可以在此基础上形成二叉树、森林、多重表、图等。
第4章计算机网络与因特网
1.计算机网络是计算机技术与通信技术结合产物,将地理上分散及其联网,以便共享软件、硬件资源。
按规模/覆盖范围
广域网WLAN几十公里~几千公里,因特网是最大的广域网,此外还有教育网、金融网、政府网等。
城域网用于在一个城市内部连接各个节点,比如家庭宽带就是连的城域网,最大范围几十公里。
局域网一间房间、一栋楼、一个单位内部等,范围从几十米到几公里,专用线路,速率较高。
(一种利用广域网技术将大企业各个分布连接起来,具备局域网一样的高速度,叫做企业网或Intranet)
按照拓扑结构分类常用结构有:
星型结构、环形结构、总线型结构,此外还有树形结构等。
按控制方式分类集中式网络、分布式网络。
2.局域网特点:
范围有限;专用网线、速率高;通信延迟短、可靠性高。
局域网协议有多种,不必非要采用TCP/IP协议,TCP/IP是广域网必须采用的协议。
按照拓扑结构分为(常用):
星型结构、环形结构、总线型结构等。
按照介质控制方式分为(常用):
以太网、FDDI、无线局域网。
以太网(Ethernet),分为共享式以太网和交换式以太网,二者的网卡、数据帧格式、MAC地址格式均相同。
共享式以太网通常以集线器作为连接,所有终端共享带宽,每人分得网速的1/n,同一时间只能有一对计算机通信。
交换式以太网以交换机为核心,所有终端均单独享用固定带宽。
带宽由交换机、网线、网卡共同决定。
FDDI,光纤局域网,速度高,采用双环结构可靠性高,保密性好,常用作局域网主干,用于楼宇间的连接。
FDDI与以太网帧格式、MAC格式不同,不能直接连接,需要路由器才能相连。
无线局域网是有线局域网的延伸,无法脱离有线局域网单独存在,有Wi-Fi和蓝牙两种。
IEEE802.11b(Wi-Fi)速度11Mb/s、802.11g速度54Mb/s、最高108Mb/s,室外距离100~300米,室内30米;需要附近有无线接入点发送信号,还要有无线网卡。
无线网卡有多种接口,比如PCI、USB等。
带有迅驰(InterCentrino)标志的计算机集成了无线网卡。
蓝牙无线局域网(802.15)速度1Mb/s,范围在10米之内。
3.常用网络协议
TCP传输控制协议,保证数据正确传输,出现错包、丢包时通知对方重发,是众多协议的基础协议;
IP一种打包协议,负责将数据按照统一格式进行打包,IP协议是实现异构网络通信的基础协议。
UDP一种只负责尽快传送数据,但不保证数据准确性的协议,用于语音、视频等场合。
FTP文件传输协议,用于上传/下载文件。
HTTP超文本传输协议,浏览网页时使用,用于传输网页文件(超文本)、发送用户请求等。
Telnet远程登录协议,用于在网上登录并操作远方计算机。
SMTP简单邮件传输协议,用于发送Email,POP3协议,用于从服务器端接收Email。
MIME多媒体因特网邮件扩展协议,用于对SMTP协议进行扩充,使其可以传送汉字、图片、视频等。
4.路由器用于连接异构网络,同类网络互连不需要路由器。
路由器接入每个网络都要在改网络中分配一个IP地址,因此路由器必须要有2个以上的IP地址。
网桥用于连接两个同类型的局域网,用于将网络隔断成几个小网络。
5.广域
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