2011投影1 省计算机等级考试二级基础培训课件

江苏省 计算机等级考试 二级 基础 辅导

很多题目是问“下列说法错误（或正确）的是什么”，一般是要选一个错误（或正确）的答案。2006年秋～2011年春期间以“在下列有关……的叙述中，错误（或正确）的是_______”形式出现的题目数量如表0.1所示。

表0.1 计算机基础部分历年试卷以“错误（或正确）的”形式出现的题目数量

错误的 正确的 合计 06秋 12 2 14 07春 15 0 15 07秋 10 4 14 08春 9 2 11 08秋 10 3 13 09春 7 3 10 09秋 8 1 9 10春 12 0 12 10秋 9 1 10 11春 9 2 11 《大学计算机信息技术教程》中涉及的理论知识共6章内容，都会考到，其中最重要的是计算机组成原理，其次是网络与因特网，接着是数字媒体、计算机软件、信息技术，而第6章的计算机信息系统与数据库一般考得比较少。2006年秋～2011年春计算机基础各部分选择题数量如表0.2所示。

表0.2 计算机基础部分历年试卷知识点题目数量

信息技术概述 计算机组成原理 计算机软件 计算机网络与因特网 数字媒体及应用 信息系统与数据库 Windows和Office(注) 06秋 3 4 2 4 4 0 3 07春 3 4 2 4 4 0 3 07秋 3 4 2 4 4 1 2 08春 2 4 3 4 4 1 2 08秋 2 4 4 5 3 2 0 09春 2 4 4 5 3 2 0 09秋 3 6 1 4 4 1 1 10春 3 6 1 4 4 1 1 10秋 2 5 3 5 3 1 1 11春 2 5 3 5 3 1 1 注：Office主要包括Word、Excel、PowerPoint、FrontPage

第 1章 信息技术概述

信息技术部分包含了信息技术、数字技术和微电子技术三部分内容。 重点是

数字技术中的数制转换

n位数的表示范围（补码、无符号整数） 二进制的算术运算和逻辑运算 补码（包括根据补码求原值）；

微电子技术中的集成电路的分类和发展、常见的IC卡及其特点、Moore定律等。 1．信息与信息处理 (*)

信息是认识主体所感知或所表述的事物运动的状态及状态变化的方式，是一种基本资源，与物质、能量是客观世界的三大构成要素。 信息处理指的是与下列内容相关的行为和活动： ⑴信息的收集（如信息的感知、测量、获取、输入等）。

⑵信息的加工（如信息的分类、计算、分析、综合、转换、检索、管理等）。 ⑶信息的存储（如书写、摄影、录音、录像等)。 ⑷信息的传递（如邮寄、电报、电话、广播等)。 ⑸信息的施用（如控制、显示等)。 2．信息技术与信息产业 (***)

(1)信息技术（IT）

信息技术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信息处理的一门技术。 信息技术包括：

①扩展感觉器官功能的感测（获取）与识别技术。如雷达、卫星遥感等感测识别技术。

②扩展神经系统功能的通信技术。如电话、电视、因特网等通信技术。 ③扩展大脑功能的计算（处理）与存储技术。如光、电、磁等信息存储技术。 ④扩展效应器官功能的控制与显示技术。如计算机、机器人等信息处理和控制技术。

现代信息技术的主要特征是，以数字技术为基础、以计算机及其软件为核心、采用电子技术（包括激光技术）。计算机、微电子、通信、广播、遥感遥测、自动控制、机器人等均属于现代信息技术。

(2)信息产业 二、真题解析

1.信息技术指的是用来扩展人的信息器官功能、协助人们进行信息处理的一类技术。下列基本信息技术中用于扩展人的效应器官功能的是_______。(2006年春基础第1题)

A.感测与识别技术 B.通信与存储技术 C.计算与处理技术 D.控制与显示技术

2.信息技术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信息处理的一类技术。在下列有关信息技术的叙述中，错误的是________ 。(2008年秋基础第1题)

A.现代信息技术的主要特征之一是以数字技术和电子技术为基础 B.遥感遥测技术、自动控制技术等均属于现代信息技术

C.微电子技术是信息技术领域的关键技术，它以集成电路为核心 D.利用磁带、光盘、电话、传真等进行信息传递均属于现代通信

1.2 数字技术

1．信息的基本单位——比特 (****)

数字技术的处理对象是“比特”，英文为“bit”，中文为“二进位数字”或“二进位”，简称“位”。 比特目前只有两种取值状态0和1两个数字。 比特是组成数字信息的最小单位，用小写“b”表示。它既没有颜色，也没有大小和重量。 存储信息的基本单位是“字节”（byte），用大写“B”表示。一个字节包含8个比特。

计算机中使用存储器来存储二进位信息，存储容量使用 2 的幂次作为单位，这有助于存储器的设计，经常使用的存储单位有： 千字节(KB)，1KB = 210字节 = 1024 B 兆字节(MB)，1MB = 220字节 = 1024 KB

吉字节(GB)，1GB = 230字节 = 1024 MB（千兆字节） 太字节(TB)，1TB = 240字节 = 1024 GB（兆兆字节）

更大存储容量单位依次为PB、EB、ZB、YB，数量级为210，即1024。 存储比特的有触发器（寄存器）、电容器（半导体存储器）、磁盘、光盘等。 寄存器、高速缓存、内存、文件和文件夹的大小都使用210为进位计算其容量

而磁盘、光盘、U盘、存储卡等外存制造商采用103为进位来计算其容量，所以，160GB的硬盘实际容量约为160,041,885,696 字节。 (3)比特的传输

在数据通信和计算机网络中传输二进位信息时，由于是一位一位串行传输的，传输速率采用10的幂次进行计算。经常使用的速率单位有： 比特/秒（b/s），也称“bps”。如：9600 bps（9600b/s） 千比特/秒（kb/s），1kb/s = 103 比特/秒 = 1000 b/s 兆比特/秒（Mb/s)，1Mb/s = 106 比特/秒 = 1000 Kb/s 吉比特/秒（Gb/s)，1Gb/s = 109 比特/秒 = 1000 Mb/s 太比特/秒（Tb/s)，1Tb/s = 1012比特/秒 = 1000 Gb/s 很多书中小写k表示1000，大写K表示1024。 2．比特与二进制数 (*****)

十进制数，使用0～9十个数字符号，运算规则是“逢十进一”。 二进制数，使用0和1两个不同的数字符号，运算规则是“逢二进一”。 八进制数使用0～7八个数字符号，运算规则是“逢八进一”。

十六进制数使用0～9十个数字和A～F六个字母，其中A～F分别代表十进制的10～15。运算规则是“逢十六进一”。用字母H表示十六进制数。

计算机中只使用二进制一种计数制 ②基数和权

每种进位制都有固定的数码——基数，用R表示。按基数进位或借位，运算规则是“逢R进一”。如二进制数的基数为2，八进制数的基数为8。

在任何进位计数制中，数码所处的位置不同，代表的数值大小也不同。对每一个数位赋予的位值，在数学上叫做“权”。位权的值等于基数的若干次幂。 二进制数的运算

比特的算术运算与十进制相同，加法运算有进位，减法运算不够时有借位。运算规则见表1.1。两个多位二进制数的加减法运算，由低位到高位逐位进行。例如，0101+ 0100=1001，1001－0100=0101。

表1.1 比特的加减运算规则

a 1 1 0 0 (3)数制转换

①十进制数转换成R进制数 整数和小数分开转换。

整数部分除以R取余数，直到商为0，逆排。小数部分乘以R取整数，直到小数部分为0或者希望得到的位数为止，顺排。 例如，将十进制数29.625转换成二进制数： 余数 2 29 … … 1 2 14 … … 0

2 7 …… 1 2 3 … … 1 2 1 … 1

0

29.625 = 11101.101 B ②R进制数转换成十进制数

每一位乘以其相应的权值并相加，计算按权展开式的和。 例如，将二进制数11101.1011转换成十进制数：

11101.1011B = 1×24＋1×23＋1×22＋0×21＋1×20＋1×2-1＋0×2-2＋1×2-3＋1×2-4 = 29.6875 十进制小数转换时经常会出现二进制无穷小数，只能取近似值，例如： 0.63D=0.1010……B

③二进制、八进制、十六进制间的相互转换

将二进制数转换成八进制数，以小数点为界，往左往右三位二进制换一位八进制，不足三位，整数部分前面补0，小数部分后面补0。例如： 001 101 001 110.110 100 B = 1516.64 Q

将八进制数转换成二进制数，一位八进制数，变成三位二进制数，例如： 2467.32 Q = 010 100 110 111.011 010 B = 10 100 110 111.011 01 B

二进制与十六进制数之间的转换和二、八进制转换类似，只是需要四位一组。例如： 0011 0100 1110.1100 1010 B = 34E.CA H

35A2.CF H = 0011 0101 1010 0010.1100 1111 B = 11 0101 1010 0010.1100 1111 B

十六进制数与八进制数的相互转换，以二进制数为媒介，即先将其转换成二进制数，再转换成另外的一个进制的数。例如： 1D.4 H = 0001 1101.0100 B = 011 101.010 B = 35.2 Q

任意进制间都可以相互转换，一般以十进制或者二进制为媒介。

b 1 0 1 0 1 1 0 0 a+b 10（有进位） a-b 0 1 1（需借位） 整数 0.625

× 2 1 1.250

0.25

逆排排顺 排 × 2 0 0.50 × 2 1 1. 0

3．信息在计算机中的表示 (***)

计算机可以处理各种信息，如数值、文字、图形、声音、视频、命令、程序等。 (1)数值信息的表示 ①无符号整数

无符号整数也称不带符号的整数，其取值范围如下：

8位无符号整数的取值范围为：0～255（28-1） 16位无符号整数的取值范围为 ：0～65535（216-1) n位为符号整数的取值范围为：0～2n-1 ②带符号整数

带符号整数的最高位即最左边的一位为符号位，用“0”表示正号“+”，“1”表示负号“-”。 ? 原码表示法：最高位为符号位，其余各位表示数的绝对值。

例如，十进制43对应的二进制为101011，若是8位机器数，数值部分补足7位，那么+43和-43的原码分别如下：

(+43)原 = 00101011 (-43)原 = 10101011

带符号整数的原码的取值范围如下：

8位原码的取值范围为：-127～+127（-27+1 ～ +27-1） n位原码的取值范围为：-2n-1+1 ～ +2n-1-1

? 补码表示法：正数的补码与原码相同，负数的补码符号位是“1”，绝对值部分为原码的每一位取反后再在末位加“1”。例如： 将-43的原码10101011的绝对值部分每位取反后末位加“1”得到：(-43)补 = 11010101。 带符号整数的补码的取值范围如下：

8位补码的取值范围为：-128～+127(-27 ～ +27-1) n位补码的取值范围为：-2n-1 ～ +2n-1-1

若一个数在计算机中的补码为11110011，则其原值为多少？ (2)文字符号的表示

ASCII码：标准 ASCII 字符集采用 7 位编码，共有27=128个字符，其中有96个可打印（显示）字符，32个控制字符。每个 ASCII 字符以一个字节存放，最高位为0，数字、字母连续存放。

(3)图像等其他信息的表示

数字图像由 M (列) × N(行) 个取样点组成，像素即取样点。 ①黑白图像

每个像素只有一个分量，只用1个二进位表示，其取值仅 “0”（黑）和 “1”（白）两种。 ②灰度图像

每个像素只有一个分量，表示亮度，一般用8～12个二进位表示，若用n位表示，其取值范围是0～2n-1，可表示2n个不同的亮度。 ③彩色图像

像素通常是由3个彩色分量（红、绿、蓝）组成的矢量，三个分量分别表示三基色的亮度，假设 3 个分量分别用 n、m、k 个二进位表示，则可表示 2n+m+k 种不同的颜色。例如，真彩色的红、绿、蓝3 个分量分别用8位表示，可表示28+8+8 =224，约1600万种不同的颜色。

4．比特的运算 (***)

比特最基本的逻辑运算有三种：逻辑加、逻辑乘、逻辑取反。0101∨0100=0101，1001∧0101=0001。

表1.2 比特的逻辑运算规则

a 1 1 0 0 b 1 0 1 0 -a 0 0 1 1 a∧b 1 0 0 0 a∨b 1 1 1 0 1.下面关于比特的叙述中，错误的是_____________ 。(2007年秋基础第1题)

A.比特是组成数字信息的最小单位

B.比特只有“0”和“1”两个符号

C.比特既可以表示数值和文字，也可以表示图像和声音 D.比特“1”总是大于比特“0”

2.使用存储器存储二进位信息时，存储容量是一项很重要的性能指标。存储容量的单位有多种，下面不是存储容量单位的是 。(2011年春基础第2题)

A.TB B.XB C.GB D.MB

3.数据传输速率是数据通信中重要的性能指标。Gb/s是数据传输速率的计量单位之一，其正确含义是 。(2010年秋基础第2题)

A.每秒兆位 B.每秒千兆位 C.每秒百兆位 D.每秒百万位 4.与十六进制数AB等值的八进制数是___________ 。(2009年秋基础第3题)

A. 253 B.254 C.171 D.172

5.二进制数10111000和11001010进行逻辑“与”运算，结果再与10100110进行逻辑“或”运算，最终结果的16进制形式为 ___________ 。(2008年秋基础第2题)

A.A2 B.DE C.AE D.95

6.二进制数(1010)2与十六进制数(B2)16相加，结果为 。(2007年春基础第3题)

A.(273)8 B.(274)8 C.(314)8 D.(313)8 7.最大的10位无符号二进制整数转换成八进制数是_______。(2009年春基础第2题)

A.1023 B.1777 C.1000 D.1024 8.在下列有关数字技术的一些叙述中，错误的是_________。 (2010年春基础第3题)

A.数字技术是采用有限个状态（例如“0”和“1”）来表示、处理、存储和传输信息的 B.在逻辑代数中，1与1进行逻辑加(∨)和逻辑乘(∧)的结果相同 C.任何一个十进制数，均可以精确地转换成等值的二进制数 D.在PC机中，通常用原码表示正整数、用补码表示负整数

9.在计算机中，若某带符号整数的8位补码表示为1000 0001，则该整数为________。 (2006年春基础第4题)

A.129 B.-1 C.-127 D.127

10.设有补码表示的两个单字节带符号整数a=01001110和b=01001111，则a-b的结果用补码表示为 。(2011年春基础第3题)

A.11111111 B.10011101 C.00111111 D.10111111

11.所谓“变号操作”，是指将一个整数变成绝对值相同但符号相反的另一个整数。假设使用补码表示的8位整数X=10010101，则经过变号操作后，结果为 。

(2006年秋基础第3题，2010年秋基础第3题)

A.01101010 B.00010101 C.11101010 D.01101011

1.3 微电子技术

1．微电子技术与集成电路 (***) (1)微电子技术与集成电路

微电子技术是信息技术领域的关键技术，是发展电子信息产业和各项高技术的基础，是实现电子电路和电子系统超小型化及微型化的技术，它以集成电路为核心。

集成电路以半导体单晶片作为材料，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基片上所构成的一个微型化的电路或系统。

现代集成电路所使用的半导体材料主要是硅，也可以是化合物半导体如砷化镓。 (2)集成电路的分类

集成电路一般根据规模来分类，规模是根据集成度划分的，集成度是指单个集成电路所含电子元件的数目。 小规模集成电路（SSI）：元器件数目＜100 中规模集成电路（MSI）：元器件数目为100～3000 大规模集成电路（LSI）：元器件数目为3000～10万 超大规模集成电路（VLSI）：元器件数目为10万～100万 极大规模集成电路（ULSI）：元器件数目＞100万

现代计算机的CPU均是超大规模、极大规模集成电路。小规模集成电路一般以简单的门电路或单级放大器为集成对象，大规模集成电路以功能部件、子系统为集成对象。

按用途集成电路可分为通用集成电路和专用集成电路。微处理器和存储器芯片等都属于通用集成电路。

按集成电路的功能分数字集成电路和模拟集成电路。

按晶体管结构、电路和工艺的不同分双极型电路、金属氧化物半导体（MOS）电路等。 2．集成电路的发展趋势 (***) (1) 集成电路的特点及工作速度

集成电路体积小、重量轻、功耗小、成本低、速度快、可靠性高。

集成电路的工作速度主要取决于晶体管的尺寸。晶体管的尺寸越小，其极限工作频率越高，门电路的开关速度就越快，相同面积的晶片可容纳的晶体管数目就越多。

提高集成度，关键在缩小门电路面积。 (2) Moore定律

Moore定律指出，单个集成电路的集成度平均每18～24个月翻一番。

当前世界上集成电路大生产的主流技术已经达到12～16英寸晶圆、45或32nm（纳米）的工艺水平，2010年的最新产品已达到32nm的水平。在未来的十年时间里，集成电路的技术还将继续遵循Moore定律得到进一步的发展。预计2014年达到18英寸晶圆、14nm的工艺水平。

3．IC卡 (***) (1) IC卡及其特点

IC卡又称集成电路卡，它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。 IC卡存储信息量大、保密性强、可以防止伪造和窃用、抗干扰能力强、可靠性高。 (2) IC卡的分类

①按卡中所镶嵌的集成电路芯片分

存储器卡：卡片封装的集成电路为存储器。如电话卡、水电费卡、公交卡、医疗卡等。

CPU卡：也叫智能卡，卡上集成了CPU、存储器，还配有操作系统。处理能力强，保密性好，常用于作为证件和信用卡使用的重要场合。如手机中使用的用户识别卡（SIM）。

②IC卡按使用方式分

接触式IC卡：如电话IC卡，多用于存储信息量大、读写操作比较复杂的场合。易磨损、怕油污，寿命不长。

非接触式IC卡：又叫射频卡、感应卡，采用电磁感应方式无线传输数据，操作方便，快捷。记录的信息简单，读写要求不高，常用于身份验证等场合，使用寿命很长。

1.微电子技术是信息技术领域中的关键技术，它以集成电路为核心。下列有关集成电路的叙述中，错误的是 。(2010年秋基础第1题)

A.现代集成电路使用的半导体材料只能是硅(Si)，不能使用其它任何半导体材料 B.集成度是指集成电路包含的电子元件数目，可分为SSI、MSI、VLSI等 C.Moore定律指出，单块集成电路的集成度平均18~24个月翻一番

D.我国第二代身份证中嵌入了集成电路芯片，可以实现电子防伪和数字管理功能 2.在下列有关集成电路及其应用的叙述中，错误的是_______。(2010年春基础第2题)

A.集成电路的制造工序繁多，工艺复杂且技术难度高

B.经过抛光后的硅片称为晶圆，每个晶圆最多可以制成一个合格的集成电路芯片 C.IC卡分为接触式IC卡和非接触式IC卡，后者通常又称为射频卡或感应卡 D.集成电路应用十分广泛，目前我国第2代居民身份证中就有集成电路芯片 3.在下列有关集成电路的叙述中，正确的是___________。(2009年秋基础第2题)

A.现代集成电路所使用的半导体材料都是硅 B.所有的集成电路都是数字集成电路

C.Moore定律认为单块集成电路的集成度平均每年翻一番

D.Intel公司微处理器产品Core 2 Duo，其集成度已高达数千万个电子元件 4.在下列有关微电子技术与集成电路的叙述中，错误的是_____。(2008年春基础第1题)

A.微电子技术是以集成电路为核心的技术

B.集成度是指单个集成电路所含电子元件的数目

C.Moore定律指出，单个集成电路的集成度平均每18～24个月翻一番 D.IC卡仅有存储器和处理器，卡中不可能存储有软件

5.在下列有关集成电路的叙述中，错误的是__________ 。(2007年秋基础第2题)

A.现代集成电路使用的半导体材料主要是硅

B.大规模集成电路一般以功能部件、子系统为集成对象 C.我国第2代居民身份证中包含有IC芯片

D.目前超大规模集成电路中晶体管的基本线条已小到lnm左右 年达到14nm的工艺水平。【答案】D

第 计算机的组成及分类、CPU的结构与原理 PC主机的组成

常用的输入输出设备和外存储器。

2章 计算机组成原理 计算机组成原理主要介绍计算机的硬件及工作原理，是计算机基础知识考得最多的部分，包含： 最重要的部分是：PC主机的组成，其中的主板、芯片组、BIOS、内存储器、接口是每年必考的。 另外，CPU的结构及指令系统、常用输入输出设备及各种外存储器也经常考到。

2.1 计算机的组成与分类

1．计算机的发展与作用(*)

1946年在美国诞生了第一台数字电子计算机，ENIAC计算机。 计算机按使用的元器件进行划分，分为四代：

第一代：电子管计算机 第二代：晶体管计算机

第三代：中小规模集成电路（SSI，MSI）计算机 第四代：大规模(LSI)和超大规模集成电路（VLSI）计算机

新一代计算机着眼于计算机的智能化。目前所使用的计算机都属于第四代计算机。 2．计算机的逻辑组成 (***)

完整的计算机系统是由硬件和软件组成的。

计算机硬件包括运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备，它们由总线相连。其中运算器和控制器合称为中央处理器，用CPU表示。CPU、内存、总线构成了计算机的主机，外存储器、输入输出设备构成了计算机的外围设备，简称外设。

(1) 中央处理器CPU

CPU是计算机必不可少的核心组成部件，用于执行系统软件和应用软件。

微处理器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，是计算机的核心组成部分。用于执行系统软件和应用软件的微处理器称为“中央处理器”（CPU）。除了CPU外，还有许多专用的微处理器产品，如绘图处理器、通信处理器等。

多数PC机只有1个CPU，也有一些计算机包含有2个、4个、8个甚至成百上千个CPU。现在，PC机也采用2个、4个甚至更多个CPU集成在同一芯片内，形成多核CPU。

(2) 存储器

存储器用于存储以二进位形式表示的程序和数据，有内存储器和外存储器。 ①内存储器

简称内存或主存，存取速度快，成本高，存储容量小，断电后信息消失，存放已经运行的程序和需要立即处理的数据，CPU所处理的指令及数据可直接从内存中取出。

②外存储器

简称外存或辅存，存取速度慢，成本低，存储容量大，断电后信息仍保持，长期存放计算机中几乎所有的信息，程序及相关数据必须先送入内存后才能被CPU使用。

(3) 输入设备和输出设备 ①输入设备

输入设备用来向计算机输入信息，如，键盘、鼠标器、扫描仪等。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输出设备

输出设备用来从计算机输出信息，如，显示器、打印机、扬声器等。多数输出设备把计算机中的二进位信息转换成人可感知的形式，如文字、符号、图形、声音等。

(4) 总线与I/O接口

总线（bus）用于在CPU、内存、外存和各种输入输出设备之间传输信息并协调它们工作的部件。总线包括CPU总线（前端总线）、存储器总线、I/O总线（主板总线）。

I/O接口是I/O设备与I/O控制器之间的连接器，I/O设备通过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，这样方便I/O设备的更换和扩充。

3．计算机的分类 (*) (1)按内部逻辑结构分类 16位/32位/64位。 (2)按性能和价格分类

巨型计算机、大型计算机、小型计算机、个人计算机、嵌入式计算机。个人计算机包括笔记本PC、台式PC、超级便携机UMPC（上网本）。 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”，嵌入式计算机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、汽车、机顶盒等。其特点是功能固定、专用，软件固化在芯片上。

由于计算机技术发展很快，不同类型计算机之间的划分标准是变化的。

2.2 CPU的结构与原理

1．CPU的结构 (****) (1)CPU的任务及工作原理

CPU的任务是取指令并完成指令所规定的操作。我们现在所用的计算机都是按照数学家冯·诺依曼提出的“存储程序控制”的原理进行工作的，具体如下：

①程序（指令）和数据均以二进制编码表示，预先存放在存储器中。

②程序运行时，CPU从内存中一条一条取出指令和相应数据，按指令操作码的规定，对数据进行运算处理，直到程序执行完毕为止。 (2)CPU的组成 ①运算器

运算器也叫算术逻辑运算部件（ALU），用来对数据进行算术运算和逻辑运算。CPU由多个ALU部件，有的负责处理整数，有的负责处理实数或者特殊运算。

②控制器

控制器是CPU的指挥中心。指令计数器存放正在执行指令的地址，执行完一条指令后自动加1。指令寄存器用来保存当前正在执行的指令、通过译码器解释指令的含义控制运算器操作、记录CPU内部状态。

③寄存器组

CPU除了运算器和控制器外，一般还包含几十个寄存器，称为寄存器组。寄存器组用来临时存放参加运算的数据和得到的中间结果。 2．指令和指令系统 (****) (1)指令、指令组成、指令系统

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，采用二进位表示。大多数情况下，指令由操作码和操作数两个部分组成。

操作码：指出CPU应执行何种操作，例如，加、减、乘、除、取数、存数等。 操作数地址：指出该指令所操作（处理）的数据或者数据所在位置。

CPU所能执行的全部指令的集合，称为该CPU的指令系统。Pentium系列等处理器在其发展过程中，其指令系统越来越丰富，有数百条不同的指令。

(2)指令在计算机中的执行过程

取指令：CPU的控制器从存储器读取一条指令并放入指令寄存器。

指令译码：指令寄存器中的指令经译码，决定该指令应进行何种操作、操作数在哪里。 执行指令：取操作数进行运算，结果保存到寄存器，需要时保存到内存。 修改指令计数器：决定下一条指令的地址。 (3)CPU的兼容性

同一公司同一系列的CPU具有向下（前）兼容性。

不同公司生产不同的CPU产品各有自己的指令系统，它们可能兼容可能不兼容，如Intel公司和AMD公司产品互相兼容，而与其他公司如IBM公司、SUN公司等是不兼容的。

3．CPU的性能指标(***) (1)衡量CPU性能的方法

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。 CPU性能高低的主要指标是CPU的速度，有2种衡量方法：计算每秒钟可执行的指令数目（单位：MIPS、MFLOPS）及使用常用软件的执行速度。

(2)CPU的性能指标 ①CPU的字长（位数）

CPU整数寄存器和定点运算器的宽度，目前PC机使用的CPU大多数是32位或64位。 ②主频（CPU时钟频率）

CPU中电子线路的工作频率，主频越高，速度越快。 ③CPU总线速度

前端总线的工作频率和数据线宽决定CPU与内存间传输数据的速度。 ④高速缓存（cache）的容量与结构

使用cache的目的是减少CPU访问内存的次数，解决CPU与内存之间速度不匹配的问题。cache容量越大、级数越多，其效用就越明显。 ⑤CPU的指令系统

指令的类型和数目、指令的功能都会影响程序的执行速度。 ⑥CPU的逻辑结构

CPU包含的运算器数目、是否有数字信号处理能力、有无指令预测和数据预测功能、流水线结构和级数等都对指令执行的速度有影响。 1.在下列有关PC机CPU的叙述中，错误的是___________ 。(2009年秋基础第4题)

A.CPU中包含几十个甚至上百个寄存器，用来临时存放数据、指令和控制信息 B.所有PC机的CPU都具有相同的指令系统，因而PC机可使用相同的软件 C.一台计算机至少包含1个CPU，也可以包含2个、4个、8个甚至更多个CPU D.Intel公司是国际上研制和生产CPU的主要公司，我国也能生产CPU 2.下列有关CPU的叙述中错误的是 。(2007年春基础第5题) A. CPU的主要组成部分有运算器、控制器和寄存器组

B. CPU的主要功能是执行指令，不同类型CPU的指令系统通常有所不同 C. 为了加快运算速度，CPU中可包含多个算术逻辑部件（ALU） D. 目前PC所用的CPU芯片均为Intel公司的产品

3.CPU的运算速度与许多因素有关，下面哪些是提高CPU速度的有效措施_______。

(2008年春基础第3题)

①增加CPU中寄存器的数目 ②提高CPU的主频 ③增加CPU中高速缓存(cache)的容量 ④优化BIOS的设计 A.①、③和④ B.①、②和③ C.①和④ D.②、③和④ 4. 在下列4个Intel微处理器产品中，采用双核结构的是__________。

(2010年春基础第5题)

2.3 PC主机的组成

1．主板、芯片组与BIOS (*****)

(1)台式PC机的物理组成

台式PC机由机箱、显示器、键盘、鼠标等组成。机箱内有主板、硬盘、光驱、电源、风扇等。主板上安装了CPU、内存、总线、I/O控制器等部件。

(2)主板

又称母板，用来安装所有的电子器件、电路与连接件。主板上有CPU插座、芯片组、内存插座、显卡插槽、扩充卡插槽、BIOS、CMOS芯片、I/O插口等。

为了便于不同PC机主板的互换，主板的物理尺寸已经标准化。现在使用的主要是ATX和BTX规格的主板。 (3)芯片组

芯片组是PC机各组成部分相互连接和通信的枢纽，一般由2块VLSI芯片组成： 北桥芯片（存储控制中心）：连接CPU、存储器、显卡、南桥芯片。

南桥芯片（I/O控制中心）：为了对多种I/O设备进行控制，提供了各种I/O接口。

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。主板上所有的存储器控制、I/O控制功能几乎都集成在芯片组内。芯片组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类型。

由于集成电路的集成度越来越高，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。 (4) BIOS

BIOS的中文名为“基本输入/输出系统”，它是存放在主板上闪烁存储器中的一组机器语言程序，关机后内容也不会改变。BIOS 芯片中包含4个部分的程序：

①加电自检程序（POST）。用于检测计算机硬件故障。

②系统主引导记录的装入程序。启动计算机，加载并进入操作系统运行状态。 ③CMOS设置程序。用来设置系统参数，包括日期、时间、口令、配置参数等。

④基本外围设备的驱动程序。实现对键盘、显示器、外存驱动器等常用外部设备输入输出操作的控制。 (5) CMOS

CMOS是一种易失性存储器，断电后由电池供电。CMOS芯片用来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。

BIOS和CMOS存储器安装在主板上，普通用户一般不能自己更换。 2．内存储器 (*****) (1)计算机中存储器的层次结构

为了获得好的性能/价格比，计算机中各种存储器组成一个层状的塔式结构，取长补短，协调工作。在各级存储器中，速度越快，成本较高，容量越小。速度从高到低依次为：寄存器、高速缓存cache、主存（RAM和ROM）、外存（硬盘、U盘、光盘、软盘）、后备存储器（磁带库、光盘库）。

(2)内存类型

①随机存取存储器（RAM）

既可以读又可以写，是易失性存储器，关机或断电时，其中的信息都将随之丢失。 动态随机存取存储器DRAM：集成度高、功耗小、成本低、速度慢，用作主存储器。

静态随机存取存储器SRAM：集成度高、功耗大、价格贵、速度快，用作高速缓冲存储器Cache。 ②只读存储器（ROM）

永久性存储器，关机或断电时，其中的信息不会丢失。。 不可在线改写内容的ROM：用做BIOS存储器。

快擦除存储器（Flash ROM）：也叫闪存，低电压下可读不可写，高电压下可读可写。 (3)存储容量和存取时间

存储容量：指存储器所包含的存储单元的总数。单位一般为MB、GB等。每个存储单元都有一个地址，CPU按地址对存储器进行访问。 存取时间：指在存储器地址被选定后，存储器读出数据并送到CPU或者把CPU数据写入存储器所需要的时间。寄存器、高速缓存cache、主存的存取时间数量级在ns，外存为ms，后备存储器为s。 (4)工作过程

①CPU运行时，需要的操作数大部分来自寄存器。

②如需要从（向）存储器中取（存）数据时，先访问cache，如在，取自cache。 ③如操作数不在cache，则访问RAM，如在RAM中，则取自RAM。

④如操作数不在RAM，则访问硬盘，操作数从硬盘中读到RAM，并存入cache。 (5)PC机主存储器的物理结构

PC机的主存储器由若干内存条组成。内存条是由若干片DRAM芯片焊装在一小条印制电路板上制成，内存条必须插在主板上的内存条插槽中才能使用。

目前流行的内存条是DDR、DDR2和DDR3，均采用双列直插式，其触点分布在内存条的两面，但它们的物理结构有所不同，例如引脚数目不同。

PC机主板中一般都配备有2个或4个DIMM插槽。通常台式机中的内存条与笔记本电脑中的内存条不同，不能互换。 (6)内存和外存的比较

内存存取速度快，容量小，价格高，CPU可直接访问，但断电后信息丢失。用于存放CPU正在运行的程序、正被处理的数据及产生的结果数据。

外存存取速度慢，容量大，价格低，CPU不可直接访问，可长期存放各类信息。 (7)cache（高速缓存）

小容量高速缓冲存储器，由SRAM组成，在CPU芯片内，速度几乎与CPU一样快。

程序运行时，CPU使用的部分数据/指令预先成批拷贝在cache中。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，直接从cache中读取，不用访问主存。

3．I/O总线与I/O接口 (*****) (1)I/O操作

I/O操作是将输入设备的信息送入主存的指定区域、或者将主存指定区域的内容送到输出设备。为了提高系统的效率，I/O操作往往并行进行，多个I/O设备可同时工作，不同的I/O设备与计算机主机的连接各不相同。

每个I/O设备都有各自专用的I/O控制器，I/O控制器是一组电子线路，其任务是接受CPU启动I/O操作的命令后独立地控制I/O设备的操作。有的I/O控制器集成在主板的芯片内，有的制作成扩充卡。

(2)I/O总线

总线的英文名字为“bus”，它是指计算机各部件之间传输信息的一组公用信号线及相关的控制电路，这些信号线在物理上与主板扩展槽中插入的扩展卡（I/O控制器）直接连接。

总线包括CPU总线（前端总线）、存储器总线、I/O总线（主板总线）。

I/O总线上有三种信号：数据信号、地址信号、控制信号。负责传输这些信号的线路分别称为数据总线、地址总线、控制总线。 总线最重要的性能是数据传输速率，其单位通常为MB/s或GB/s。

目前PC机使用的I/O总线为PCI总线和PCI-Express总线（高速PCI总线，简称PCI-E）。 (3)I/O设备接口及分类

I/O接口是指I/O设备与I/O控制器之间的连接器，包括插头/插座的形式、通讯规程和电器特性等。I/O接口的类型很多，其分类方式如下： ①按数据传输方式来分：串行口和并行口。串行口一次只传输1位，如USB、SATA。并行口8位、16位或者32位一起进行传输，如IDE、显示器输出接口。

②按是否能连接多个设备来分：总线式（可连接多个设备）和独占式（只能连接1个设备）。 ③按是否符合标准来分：标准接口（如USB接口）和专用接口（如VIDEO视频口）。 ④按数据传输速率来分：高速接口和低速接口。 (4)常用I/O接口 ①USB接口

USB接口是目前最流行的高速接口，它是一种可以连接多个设备的总线式串行接口、标准接口。通过USB集线器，理论上可以连接127个设备。

USB接口用于连接键盘、鼠标、打印机、数码相机、U盘和移动硬盘等很多外部设备。现在最流行的USB2.0的最高数据传输速率为480Mbps（60MB/s），最新的USB 3.0可达3.2Gbps（400MB/s）。USB2.0接口使用4线连接器，具有热插拔和即插即用功能。带有USB接口的I/O设备可以有自己的电源，也可以通过USB接口由主机提供电源（+5V，100～500mA）。

②IEEE-1394接口

也叫FirWire接口或者火线口。用来连接需要高速传输大量数据的音视频设备，数据传输速率特别快，IEEE-1394a接口数据传输速率最大为50 MB/s，IEEE-1394b接口数据传输速率最大为100 MB/s。连接器共有6线，采用级联方式连接外部设备，最多可连63个设备。

③其它接口

传统串行口：串行双向接口，数据传输速率为50～19200bps，连接鼠标和调制解调器。 传统并行口：并行双向接口，数据传输速率为1.5 MB/s，连接打印机和扫描仪。 PS/2接口：是一种低速的串行双向数据传输接口，通常用来连接键盘和鼠标。

IDE接口：并行双向接口，数据传输速率为66、100、133 MB/s，用于软盘、硬盘、光驱等外存与主机的连接，在主机箱内。 SATA接口：串行双向接口，数据传输速率为150和300 MB/s，连接快速的硬盘和光驱。

红外线接口（IrDA）：串行双向接口，传输速率最大达4Mbps，可连键鼠、打印机等。 AGP或PCI-E接口：显示卡与主机的接口，并行单向接口，传输速率为200～500 MB/s。 (5)I/O设备、I/O总线、I/O接口的关系

①I/O设备通常都是物理上相互独立的设备，一般通过I/O接口与I/O控制器连接。 ②I/O控制器通过扩展卡或者南桥芯片与I/O总线连接。 ③I/O总线经过北桥芯片与内存、CPU连接。

1.下列有关PC机主板的叙述中，错误的是 。(2010年秋基础第4题)

A.主板的物理尺寸没有标准，各厂家均可自行定义

B.主板上包含芯片组，它是PC机各组成部分相互连接和通信的枢纽 C.主板上包含BIOS和CMOS芯片

D.主板上包含CPU插座、内存条插槽及其他类型的插槽

2.下列有关PC机主板上BIOS和CMOS的叙述中，错误的是 。(2011年春基础第4题)

A.BIOS芯片是一块闪烁存储器，其存储的信息关机后不会丢失 B.BIOS中包含加电自检程序、系统自举程序等 C.CMOS芯片属于易失性存储器，它使用电池供电

D.CMOS中存放着与硬件相关的一些配置信息，以及CMOS设置程序

3.下列有关PC机中央处理器（CPU）和内存（内存条）的叙述中，错误的是 。(2011年春基础第5题)

A.目前PC机所使用的Pentium和Core 2微处理器的指令系统有数百条不同的指令 B.所有双核CPU或四核CPU，是指CPU由两个或四个芯片组成

C.DDR内存条、DDR2内存条在物理结构上有所不同，例如它们的引脚数目不同 D.通常台式机中的内存条与笔记本电脑中的内存条不同，不能互换

4.下列有关PC机中央处理器（CPU）和内存（内存条）的叙述中，正确的是 。(2010年秋基础第5题)

A.PC机所采用的CPU都是Intel公司生产的Pentium系列芯片，其它厂商生产的CPU都与之不兼容 B.目前已有双核的微处理器（例如Core２Duo），但还没有四核的微处理器 C.通常来说，DRAM的速度比SRAM的存取速度慢 D.一般来说，一个内存条上仅有一个DRAM或SRAM芯片

5.下列有关PC机的CPU、内存和主板的叙述中，正确的是_________ 。(2007年秋基础第6题)

A.大多数PC机只有一块CPU芯片，即使是“双核”CPU也是一块芯片 B.所有Pentium系列微机的内存条相同，仅有速度和容量大小之分 C.主板上芯片组的作用是提供存储器控制功能，I/O控制与芯片组无关 D.主板上CMOS芯片用于存储CMOS设置程序和一些软硬件设置信息 6.在下列有关PC机主机的叙述中，错误的是________ 。 (2010年春基础第4题)

A.BIOS和CMOS存储器安装在主板上，普通用户一般不能自己更换 B.由于PC机主板的物理尺寸等没有标准化，所以不同PC机的主板均不能互换 C.芯片组是PC机各组成部分相互连接和通信的枢纽，一般由2块VLSI芯片组成 D.芯片组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类型 7.在下列有关当前PC机主板和内存的叙述中，正确的是_____。(2009年春基础第4题)

A.主板上的BIOS芯片是一种只读存储器，其内容不可在线改写 B.绝大多数主板上仅有一个内存插座，因此PC机只能安装一根内存条 C.内存条上的存储器芯片属于SRAM（静态随机存取存储器） D.目前内存的存取时间大多在几个到十几个ns（纳秒）之间

8.在下列有关PC机主板上部件的叙述中，错误的是______ 。(2009年秋基础第5题)

A.BIOS保存在主板上的一个闪存中，其内容在关机后通常不会改变

B.CMOS中保存有用户设置的开机口令，关机后主板上的电池继续给CMOS供电

C.启动CMOS设置程序可以重新设置CMOS中的数据，该程序是BIOS的组成部分 D.网卡通常集成在主板上，由主板上独立的IC实现其功能，与芯片组无关

9.从PC机存储器的层次结构来看，下列存储器中存取速度最快的是________。(2009年秋基础第6题)

A.Cache存储器 B.RAM和ROM C.寄存器 D.硬盘和优盘 10.下面是关于PC机主存储器的一些叙述，其中正确的是_____。(2007年秋基础第4题)

A.主存储器是一种动态随机存取存储器（RAM） B.主存储器的基本编址单位是字（即32个二进位) C.目前市场上销售的PC机，其内存容量可达数十GB D.所有PC机的内存条都是通用的，可以互换

11.在下列四种PC机主存储器类型中，目前常用的是 _______。 (2010年春基础第6题)

A.EDO DRAM B.SDRAM C.RDRAM D.DDR SDRAM

12.下列有关PC机I/O总线与I/O接口的叙述中，正确的是 。(2011年春基础第6题)

A.PC机中串行总线的数据传输速率总是低于并行总线的数据传输速率 B.SATA接口主要用于连接光驱，不能连接硬盘

C.通过USB集线器，一个USB接口理论上可以连接127个设备 D.IEEE1394接口的连接器与USB连接器完全相同，均有6根连接线

13.下列有关PC机I/O总线与I/O接口的叙述中，错误的是 。(2010年秋基础第6题)

A.目前PC机中协调与管理总线操作的总线控制器包含在主板上的芯片组中 B.总线最重要的性能是数据传输速率，其单位通常为MB/s或GB/s C.SATA接口的数据传输速率通常低于USB2.0的数据传输速率 D.USB连接器有4个引脚，其中一个引脚连接+5V电源

14.目前PC一般都有USB和FirWire接口，用于连接各种外部设备。下列关于这两种接口的叙述中错误的是(2007年春基础第7题)

A.USB是一种串行接口，可以连接键盘、鼠标器、优盘、数码相机等多种设备

B. FireWire是一种并行接口，通常用于连接需要高速传输大量数据的设备如音视频设备 C.USB 2.0的数据传输速率是USB 1.0的数十倍 D.一个USB接口上可以连接不同的设备 15.现行PC机中，IDE（或SATA）接口标准主要用于_______。(2007年秋基础第5题)

A.打印机与主机的连接 B.显示器与主机的连接 C.声卡与主机的连接 D.硬盘与主机的连接

16.在下列PC机I/O接口中，数据传输速率最快的是_______ 。(2009年春基础第6题)

A.USB 2.0 B.IEEE-1394 C.IrDA (红外) D.SATA

17.在下列有关PC机常用I/O接口的叙述中，错误的是 ____。(2010年春基础第7题)

A.目前显卡与显示器的接口大多采用VGA接口

B.可用于连接鼠标器的USB接口和PS/2接口的数据传输方式均是串行传输方式 C.USB接口连接器有4个引脚，其中1个引脚可获得由主机提供的+1.5V电源 D.IEEE-1394b接口也是PC机常用的一种高速接口

18.在下列有关I/O操作、I/O总线和I/O接口的叙述中，错误的是_______ 。(2009年秋基础第8题)

A.I/O操作的任务是在I/O设备与内存的指定区域之间传送信息 B.I/O总线传送的只能是数据信号，它不能传送控制信号和地址信号

C.不同类型的I/O接口，其插头/插座以及相应的通信规程和电气特性通常各不相同 D.并行总线的数据传输速率不一定比串行总线高

2.4 常用输入输出设备

输入输出设备是计算机系统必不可少的重要组成部分。

输入设备用于向计算机输入命令和数据，常用的输入设备有键盘、鼠标、笔输入设备、扫描仪、数码相机、摄像机、麦克风等。 输出设备用来从计算机输出信息，常用的输出设备有显示器、打印机、扬声器、绘图仪、数据投影设备等。 1．键盘 (**)

键盘是最主要的输入设备。早期曾使用机械式键盘，现在主要是电容式键盘，其优点是无磨损和接触不良问题，击键声音小，手感好，寿命长。目前台式PC机普遍采用的键盘可直接产生一百零几个按键编码，笔记本电脑的键盘有八十几个按键。

键盘与主机的接口：PS/2接口、USB接口、无线接口（红外线或无线电波）。 2．鼠标 (**)

鼠标目前已成为计算机必备的输入设备之一，它可控制屏幕上鼠标箭头的移动。曾经流行机电式鼠标，当前主要使用光电式鼠标，有左键、滚轮和右键三个按钮。

鼠标的一个重要的性能指标是鼠标分辨率：像素/英寸（dpi）。 鼠标与主机的接口：PS/2、USB接口、无线鼠标接口。 与鼠标类似的设备有操纵杆和触摸屏。 3．笔输入设备 (*)

笔输入设备兼有鼠标、键盘、写字笔的功能，在个人数字助理（PDA）、手持式计算机（HPC）和手机等设备中用于替代键盘和鼠标进行输入。

4．扫描仪 (**)

(1)扫描仪的作用及工作原理

扫描仪是将图片（照片）或文字输入计算机的一种设备。其工作原理为接收稿件上反射回来的光线，由CCD（电荷耦合器件）实现光电转换，从而获得数字图像。通过扫描仪扫描得到的图像数据一般保存为TIF格式，也可以保存为JPEG等其他格式。

(2)扫描仪的类型

①平板式扫描仪。主要扫描反射式稿件，适用范围较广。其扫描速度、精度、质量比较好。 ②滚筒式和胶片专用扫描仪。高分辨率的专业扫描仪，技术性能很高，多用于专业印刷排版领域。 ③手持式扫描仪。扫描头较窄，只适用于扫描较小的图件。 (3)扫描仪的性能指标

分辨率（dpi）：反映了扫描仪扫描图像的清晰程度，用每英寸生成的像素数目（dpi）来表示。例如：600×1200 dpi，1200×2400 dpi。 色彩位数（色彩深度）：反映了扫描仪对图像色彩的辨析能力，位数越多，扫描仪所能反映的色彩就越丰富，扫描的图像效果也越真实。例如：24位、30位、36位、48位等。

扫描幅面：指容许原稿的最大尺寸。例如：A4幅面、 A3幅面、···、A0幅面。 与主机的接口：USB接口、IEEE-1394接口等。 5．数码相机 (**)

数码相机是获取现实世界中景物的数字图像设备，镜头与快门与传统相机基本相同，只是它不使用光敏卤化银胶片成像，而是将影像聚焦在成像芯片CCD或CMOS上（目前大多数用CCD器件），并由成像芯片转换成电信号，再经模数转换（A/D转换）变成数字图像，经过必要的图像处理和数据压缩后存储在相机内部的存储器中。数码相机的性能指标如下：

(1)CCD 像素数目

CCD 像素数目决定数字图像能够达到的最高分辨率。CCD 像素数目越多，可拍摄的图像的最大分辨率越高，成像效果越好。例如分辨率为1600×1200 时，共有192000个像素 (200万像素)，分辨率为3652×2738的相机的像素是1000万。

(2)存储器容量

在图像分辨率和质量要求相同的情况下，存储器容量越大，可存储的数字相片就越多。

目前常用的存储卡有MMC卡、Memory Stick (记忆棒)、SD卡等多种。接口有与计算机相连的USB接口和与电视机相连的模拟视频信号接口。

6．显示器与显示卡 (***) (1)显示器的作用和组成

显示器是计算机必不可少的图文输出设备，它能将数字信号转化为光信号，使文字和图像在屏幕上显示出来。显示器由显示器（监视器）和显示控制器（显卡）两部分组成。

(2)显示器类型

显示器主要有两种类型：阴极射线管显示器（简称CRT）和液晶显示器（简称LCD）。

与CRT显示器相比，LCD显示器的工作电压低、没有辐射危害、功耗小、不闪烁、适合于大规模集成电路驱动、体积轻薄、易于实现大画面显示等特点，广泛使用。

(3)显示器的性能指标

①显示屏尺寸。以对角线长度度量，如15 英寸、17英寸、19英寸、21英寸等。屏幕横向与纵向的比例，普通屏为4:3，宽屏为16:10或16:9。

②显示器的分辨率。整屏可显示像素的最大数目，分辨率越高图像越清晰。用水平像素个数×垂直像素个数表示，水平分辨率与垂直分辨率之比一般为4:3。例如1280×1024、1024×768、800×600等等。在显卡控制下，有多种不同的显示分辨率（显示模式）。

③画面刷新速率。画面每秒钟更新的次数，通常速率越高图像稳定性越好。目前PC显示器的画面刷新速率一般在60Hz以上。

④可显示颜色数目。一个像素可以显示出的颜色数目，由表示一个像素颜色编码的二进制位数决定。如4位二进制数可表示16种颜色。彩色显示器上的每个像素由RGB三种基色组成，如果R、G、B分别用8位表示，则它就有224≈1680万种不同颜色。

⑤辐射和环保。“能源之星”节能标准，MPRII和TCO认证（电磁辐射标准）。 (4)显示控制器

显示控制器简称显卡，有集成显卡和独立显卡两种形式，集成显卡指集成在主板上的显卡。显示控制器的组成如下： 显示存储器(VRAM)：用于存储屏幕上每个像素的颜色信息等。

绘图处理器：专用的高速绘图处理器，又称图形加速卡，负责在显存中生成需要显示的图像。 显示控制电路：负责对显示卡的操作进行控制。

接口电路及与主机的连接：接口电路负责显示控制器与主机的数据传输。目前台式PC还使用AGP接口连接显示卡，越来越多的显卡采用性能更好的PCI-E接口。

7．打印机 (***) (1)打印机的作用及类型

打印机可以将程序、数据、字符、图形打印输出在纸上。打印机的类型如下： ①针式打印机

打印质量粗糙，针易折断，打印成本低，能实现多层套打，可打印票据和存折。 ②激光打印机

高质量、高速度、低噪音、价格适中，黑白比较普及，彩色的价格贵。 ③喷墨打印机

能输出彩色图像，经济、低噪音、效果好，低电压下不产生臭氧保护环境。对纸的要求高，墨水的成本高，消耗量大。 (2)打印机的性能指标

打印精度：用每英寸可打印的点数表示，如180dpi、800dpi。精度越高，图像越清晰。 打印速度：激光和喷墨用每分钟打印页数（页/分：PPM）表示，针打用字符/秒表示。 色彩数目：打印机可打印的色彩数目。

其他：打印成本、噪声、可打印幅面大小、功耗和节能、与主机的接口等。 1.下列有关PC机常用I/O设备的叙述中，错误的是 。(2010年秋基础第7题)

A.目前台式机键盘通常有一百零几个按键，笔记本电脑的键盘有八十几个按键 B.目前流行的鼠标是光电鼠标，其与主机的接口有PS/2与USB两种 C.宽屏LCD显示器的宽高比为16:9或16:10

D.打印速度是打印机的重要性能指标，速度单位通常为dpi

2.下列有关PC机常用I/O设备（性能）的叙述中，错误的是 。(2011年春基础第8题)

A.通过扫描仪扫描得到的图像数据可以保存为多种不同的文件格式，例如JPEG、TIF等 B.目前数码相机的成像芯片均为CCD类型，存储卡均为SD卡

C.刷新速率是显示器的主要性能参数之一，目前PC显示器的刷新速率一般在60Hz以上 D.从彩色图像输出来看，目前喷墨打印机比激光打印机有性价比优势

3.下列有关PC机外部设备的叙述中，错误的是_________。(2008年春基础第5题) A.扫描仪的工作过程主要基于光电转换原理，分辨率是其重要性能指标之一 B.制作3～5英寸的照片（图片），数码相机的CCD像素必须在600万以上 C.集成显卡（指集成在主板上的显卡）的显示控制器主要集成在芯片组中 D.存折和票据的打印，目前主要是采用针式打印机 4.显示器的作用是将数字信息转换为光信息，最终将文字和图形/图像显示出来。下列有关PC显示器的叙述中错误的是_______。(2006年春基础第9题)

A.目前出厂的台式PC大多数使用AGP接口连接显示卡 B.彩色显示器上的每个像素由RGB三种基色组成

计算机组网的目的：是为了进行数据通信、资源共享、实现分布式的信息处理以及提高计算机系统的可靠性和可用性。 计算机网络的类型：按覆盖的地域范围分局域网（LAN）、广域网（WAN）和城域网（MAN）。 计算机网络的组成：由计算机、数据通信链路、网络协议、网络操作系统和网络应用软件等组成。 计算机网络的工作模式：客户/服务器模式（简称C/S）和对等模式（简称P2P）。 2．数据传输速率与带宽 (***)

信道带宽：信道允许的最大数据传输速率，也称为信道容量。

数据传输速率：指实际进行数据传输时单位时间内传送的二进位数目。单位为位/秒（bps）、千位/秒（kbps）、或Mbps、Gbps等。 误码率：指数据传输中出错数据占被传输数据总数的比例。 端－端延迟：指数据从信源传送到信宿所花费的时间。

以上四个是数字通信系统的常用性能指标，与采用的传输介质、传输技术、通信控制设备等密切相关。 1.下面关于通信技术的叙述中，错误的是 __________。 (2010年春基础第1题)

A.任何一个通信系统都有信源、信道和信宿这三个基本组成部分 B.为了实现远距离传输信息，在模拟通信和数字通信中均采用载波技术 C.为了降低传输信息的成本，在通信中广泛采用多路复用技术

D.数字通信系统的一个主要性能参数是信道带宽，它指实际进行数据传输时单位时间内传输的二进位数目

2.人们往往会用“我用的是10M宽带上网”来说明白己计算机连网的性能，这里的“10M”指的是数据通信中的__________指标。(2009年春基础第13题)

A.最高数据传输速率 B.平均数据传输速率 C.每分钟数据流量 D.每分钟IP数据包的数目

4.3 局域网的基本原理

1．局域网的特点和组成 (***)

(1)局域网的特点

①为一个单位所拥有，地理范围有限。

②使用专门铺设的传输介质进行联网和数据通信。

③数据传输速率高（10Mbps ~ 1Gbps），延迟时间短，误码率低。 (2)局域网的组成

局域网由网络工作站、网络服务器、传输介质、网络接口卡、传输介质、网络互连设备（集线器、交换机等）组成。 节点：网络上的每台设备（如工作站、服务器、打印机等）都称为网络中的一个“节点”。

MAC地址：局域网中的每一个节点都有一个惟一的物理地址，为介质访问地址，即MAC地址，这个地址是全球惟一的，共48位，以便相互区别实现节点之间的通信。

数据帧：局域网中把要传输的数据分成小块，称为数据帧，简称帧。局域网按数据帧为单位传输数据。不同类型的局域网，其数据帧格式是不同的，但一般都包含以下信息：发送节点MAC地址、接收节点MAC地址、有效载荷(传输的数据)、校验信息。

(3)网络接口卡

简称网卡，也叫网络适配器。网络上的每个节点都装有网卡，每块网卡都有全球惟一的MAC地址，网卡的任务是发送和接收数据，CPU将其视作输入输出设备。接入不同类型的网络需要使用不同的网卡。随着芯片组集成度的提高，网卡的功能已经集成在芯片组中。

2．常用局域网 (*****) (1)局域网分类

按所使用的传输介质分：有线网和无线网。 按拓扑结构分：环形、星型和总线型。

按传输介质所使用的访问控制方法分：以太网、FDDI网（光纤分布式数字接口网）、令牌网等。现在广泛使用的是以太网，其他局域网已经很少使用。

(2)以太网 ①共享式以太网

共享式以太网的网络中的所有计算机通过网卡和网线连接到集线器（Hub），它具有将信号放大后再广播发送的功能。通信方式为广播方式，Hub向所有节点发送数据帧，由节点选择接收，1次只允许1对节点进行数据帧的传输。

②交换式以太网

交换式以太网的连接设备是交换机，即交换式集线器，是一种高速电子开关。连接在交换机上的所有计算机可相互通信，具有信号放大和自动寻址的功能。通信方式为点到点通信，交换机按MAC地址将数据帧直接发送给指定的节点，允许多对节点同时进行数据帧的传输。

交换式以太网连接在交换机上的每个节点各自独享一定的带宽，10Mb/s或100Mb/s由该计算机使用的网卡和连接的交换机端口决定。 共享式以太网与交换式以太网的数据帧和MAC地址格式均相同，使用的网卡也相同。不同之处见表4.1

表4.1 共享式以太网和交换式以太网

拓扑结构 连接设备 通信方式 节点带宽 ③使用交换机组成的万兆位以太网

以太网交换机按性能高低以树状方式将许多小型以太网相互连接起来，构成多层次的以太局域网。 (3)无线局域网

①无线局域网及其特点

无线局域网（WLAN）是以太网与无线通信技术相结合的产物。能提供有线局域网的所有功能，还能方便地移动节点位置或改变网络的组成，抗干扰、抗噪声和抗信号衰弱能力强，通信较安全。但不能完全脱离有线网络，是有线网络的补充，传输速度不快，容易受干扰。

②无线局域网通信协议

802.11标准（Wi-Fi）：最早的802.11b的传输速率能根据环境变化，最大可达11 Mbps，802.11a和802.11g传输速率均可达到54Mbps，802.11n提高到108Mbps甚至更高。

③无线局域网的组成

无线网卡（PCI无线网卡、USB无线网卡等）、无线HUB、无线路由等。

若笔记本电脑在醒目位置贴有Intel公司的“Centrino”（迅驰）标记，表示该电脑使用了Intel公司的低功耗移动CPU和相应的芯片组以及集成的无线网卡，可实现无线局域网连接。

④无线接入点（简称WAP或AP）

主要提供从无线节点对有线局域网和从有线局域网对无线节点的访问，实际上它就是一个无线交换机或无线Hub，相当于手机通信中的基站。目前大多数无线AP都可支持多台（30～100台）电脑接入，并提供数据加密、虚拟专网、防火墙等功能，使用十分方便。

⑤蓝牙

短距离、低成本、低速率的无线通信技术。最高数据传输速率可达1Mbps（有效传输速率为721kbps），传输距离为10cm～10m，适合于办公室或家庭环境的无线网络。

1.在下列关于以太网（局域网）的叙述中，错误的是_______。(2009年秋基础第12题)

A.在共享式以太网中，任何时间只允许一对计算机进行通信

B.在交换式以太网中，每台计算机均独享相同的带宽，其带宽仅由交换机决定 C.无论是共享式以太网还是交换式以太网，网络中的所有计算机都要安装以太网网卡 D.无论是共享式以太网还是交换式以太网，它们的数据帧和MAC地址格式均相同 2.局域网中需要传输的数据必须预先组织成若干数据帧，每一数据帧的格式如下图所示：

源计算机 MAC地址 目的计算机 MAC地址 控制 信息 有效载荷 ？ （传输的数据） 上图中最末部分“？”表示的是_______。(2010年秋基础第13题)

A.协议信息 B校验信息 C.冗余信息 D.结束标志

3.网卡（包括集成在主板上的网卡）是计算机联网的必要设备之一。下列有关网卡的叙述中错误的是 __________ 。(2006年秋基础第11题) A.局域网中的每台计算机中都必须有网卡 B.一台计算机中只能有一块网卡

C.以太网和FDDI网的网卡不同，不能交换使用 D.网卡借助于网线或无线电波与网络连接

4.以太网是使用最广泛的一种局域网。以下关于以太网的叙述中，正确的是________ 。(2006年秋基础第13题)

①总线式以太网任何时候网上只有一个节点发送信息 ②网上某一节点发送信息时，每一帧信息都必须包含发送节点的IP地址和接收节点的IP地址

共享式以太网 总线式 集线器 广播方式 所有节点共享一定的带宽 交换式以太网 星形 交换机 点到点通信 每个节点各自独享一定的带宽 ③以太网的数据传输速率通常为l0～l00Mbps ④可以使用集线器或交换机组建以太网，每个节点通过网卡和网线（或无线电波）与之连接 A.①和② B.②和③ C.①、③和④ D.①、②和④

5.下列有关常见局域网、网络设备以及相关技术的叙述中错误的是_______。(2006年春基础第15题)

A.以太网是最常用的一种局域网，它采用总线结构

B.每个以太网网卡的介质访问地址（MAC地址）是全球惟一的 C.无线局域网一般采用无线电波或红外线进行数据通信

D.“蓝牙”是一种远距离无线通信的技术标准，适用于山区住户组建局域网 6.计算机局域网按拓扑结构进行分类，可分为环型、星型和_________型等。(2009年春基础第14题)

A.电路交换 B.以太 C.总线 D.对等

7.常用局域网有以太网、FDDI网等类型。下面的相关叙述中，错误的是_______。(2008年秋基础第11题)

A.总线式以太网采用带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）方法进行通信 B.以太网交换机比集线器具有更高的性能，它能提高整个网络的带宽 C.FDDI网通常采用光纤双环结构，具有高可靠性和数据传输的保密性

D.FDDI网的MAC地址和帧格式与以太网相同，因此这两种局域网可以直接互连 8.在下列关于无线局域网的叙述中，错误的是__________。(2010年春基础第12题)

A.在无线局域网中，无线接入点实际上是一种无线交换机，在室内覆盖距离可达几十米 B.目前无线局域网可采用的协议有Wi-Fi和蓝牙等，后者的数据传输速率比前者更高 C.若某电脑贴有Intel公司的“Centrino”(迅驰)标记，则该电脑应有集成的无线网卡 D.无线网卡有多种类型，例如PCI无线网卡、USB无线网卡等

4.4 因特网的组成

1．网络协议及网络分层结构(**)

计算机网络在数据传输时，通信双方必须遵守预先确定的一些规则和约定，这些规则和约定称为网络协议，简称协议。 计算机网络的协议采用分层的方法进行设计和开发。最著名的结构有以下两种： 开放系统互连（OSI）参考模型：分成7层，概念清楚但过于复杂，没有得到市场认可。 TCP/IP模型：分成4层，获得了最广泛的应用。 2．TCP/IP网络协议 (***)

网络互连要解决计算机统一编址、数据包格式转换等问题，TCP/IP协议可实现网络互连。

TCP/IP是一个协议系列，包含了100多个协议。其中TCP协议（传输控制协议）和IP协议（网络互连协议）是两个最基本最重要的协议，因此常用TCP/IP来代表整个协议系列。

TCP/IP协议将计算机网络中的通信问题划分为4个层次模型，每一个层次都包含若干协议。 ⑴网络接口与硬件层

规定了怎样与各种不同的物理网络进行接口并负责把IP包转换成该网络的格式。如以太网、FDDI网、x.25网、帧中继网、ATM网等。 ⑵网络互连层（IP）

规定整个互连网中的计算机的统一使用的编址方案和数据包格式（IP 数据报）。 ⑶传输层（TCP或UDP）

规定怎样进行端与端的数据传输，有TCP和UDP两个协议。多数采用TCP协议，UDP也是传输控制协议，与TCP的区别是只是尽力进行快速数据传输，不保证传输的可靠性。

⑷应用层

规定了运行在不同主机上的应用程序之间如何进行通信。 SMTP协议是电子邮件使用的简单邮件传送协议 HTTP协议是Web浏览器使用的超文本传输协议。 3．IP协议与路由器 (*****) (1)IP地址 ①IP地址的构成

为了实现计算机之间的通信，必须为连到网络上的每一台计算机分配一个惟一的地址，即IP地址。IP v4地址使用4个字节32个二进位表示，分成3个部分：

类型号：指明该IP地址的类型，分为A、B、C、D、E五类IP地址。 网络号：指明计算机所属网络的编号。 主机号：指明计算机在该网络中的编号。

②IP地址的表示

IP地址=类型号+网络号+主机号

为了便于记忆，通常采用4个十进制数来表示一个IP地址，每个十进制数对应IP地址中的8位，中间有小数点隔开，如：130.24.35.68。每个十进制数最大为255。

③IP地址的类型

A类地址：超大型网络，拥有大量主机（≤16777214），全球只有126个。类型号占1位、网络号占7位、主机号占24位。IP地址的二进制表示的最高位为“0”，首字节为1～126。

B类地址：规模适中的网络（≤65534台主机）。类型号占2位、网络号占14位、主机号占16位。IP地址的二进制表示的最高2位为“10”，首字节为128～191。

C类地址：小型网络（≤254台主机）。类型号占3位、网络号占21位、主机号占8位。IP地址的二进制表示的最高3位为“110”，首字节为192～223。

D类地址为组播地址，E类备用。 ④特殊的IP地址

环回地址：首字节为127的IP地址，用来测试网络协议是否正常工作。 网络地址：IP地址的主机号部分的每一位均为0，用来表示一个物理网络。 直接广播地址：IP地址的主机号部分的每一位均为1，指整个网络中的所有主机。 ⑤子网及子网掩码

为了解决地址空间浪费的问题，把标准IP地址中的主机号进一步划分成“子网号”和“主机号”两部分。例如，对于C类地址中的8位主机号，划出2位作为子网号，那么2个子网的每一个均可容纳62（28-2-2）台主机。划出3位作为子网号，那么6个子网中每个可容纳的主机减少为30（28-3-2）台。全0和全1通常不能作为子网号。

为了从IP地址中分离出网络号和子网号，需要使用子网掩码。子网掩码是一个32位的代码，其中与IP地址中网络号、子网号对应位置处的二进位是“1”，与主机号对应位置处的二进位是“0”。

例如，若某主机IP地址为202.119.36.12（C类地址），它的子网掩码为255.255.255.0，两者逻辑乘结果为202.119.36.0，网络号为202.119.36（前24位），主机号为12（IP地址的最后一个字节）。

⑥第6版IP协议

IPv4地址长度只有32位，只有大约36亿个地址 新的IPv6协议已经把IP地址长度扩展到128位 (2)IP数据报

不同的物理网络，使用的数据包（或信息帧）格式互不兼容，为了克服这种异构性，IP协议定义了一种统一的数据包格式，称为IP数据报。IP数据报的格式见教材。

IP数据报由头部和数据区两部分组成 (3)路由器

路由器是一种连接异构网络的分组交换机 连网的路由器有多个IP地址。 4．主机地址与域名系统 (***)

因特网（互联网）是将遍布世界各地的计算机网络互连而成的一个超级计算机网络。 由于IP地址不便于人们记忆和使用，主机地址采用符号名表示，称为域名。 域名的命名规则：使用字母、数字、连字符，但必须以字母或数字开头并结尾。

域与子域：所有入网主机的域名由一系列的“域”或“子域”组成，子域个数不超过5个，子域与子域间用逗号隔开。整个域名的总长不得超过255个字符。

域名与IP地址的关系：域名与 IP 地址不一定一一对应，一台主机只有一个IP地址，但可以有多个域名。主机从一个物理网络移到另一个物理网络时，IP地址必须更换，原来的域名可以保留。

将主机域名翻译为主机IP地址的过程称为域名解析。把域名翻译成IP地址的软件称为域名系统（DNS）。运行域名系统的主机叫域名服务器，域名服务器中存放所辖网络中所有主机的域名与IP地址的对照表。

5．因特网的接入 (***)

(1)电话拨号接入

家庭用户可利用本地电话网通过调制解调器（MODEM）拨号接入广域网。调制解调器有： 外置式：使用串行接口或USB接口。 内置式：主板集成或使用PCI总线接口。 PCMCIA插卡式：用于笔记本电脑。

电话拨号接入因特网其传输速率低、每次都要拨号、上网时不能通电话。 (2)不对称数字用户线技术（ADSL）

数字用户线技术通过本地电话环路提供数字服务的新技术。这种类型有多种变化，名称只在前几个字上不同，被统称为xDSL。其中不对称数字用户线技术（ADSL）最为典型。

ADSL技术采用频分多路复用技术将信息通道划分为3个部分： ①语音通道：为电话服务。

②上行数据通道：数据上传速度为64kbps～1Mbps。 ③下行数据通道：数据下行速度为1Mbps～8Mbps。

不对称的含义就是下行通道比上行通道多，下行数据流比上行数据流传输速率更高。 ADSL接入需要ADSL调制解调器和以太网卡。ADSL技术的特点如下： ①接打电话与上网互不影响。 ②ADSL上网不需要额外付费。

③数据传输速率会根据线路的情况自动调整，它以“尽力而为”的方式进行数据传输。 (3)有线电视网接入

有线电视已广泛采用光纤同轴电缆混合网（简称HFC）进行信息传输。HFC主干线部分采用光纤连到小区，在“最后1公里”时使用同轴电缆以树枝型总线方式接入用户居所。

有线电视网接入因特网需要电缆调制解调器Cable MODEM作为连接设备。

HFC网络接入因特网时大部分采用传统的高速局域网技术，但最重要的组成部分也就是同轴电缆到用户电脑这一段使用的是电缆调制解调器（Cable MODEM）技术。Cable MODEM的基本原理与ADSL相似。频带划分为3个部分：数据信号上传频带、数据信号下传频带、电视信号频带。数据信号与电视信号的传输互不影响。

Cable MODEM技术无须拨号上网、不占用电话线、可永久连接，理论上没有距离限制、它覆盖的地域很广。带宽充足（最高可达36Mbps），但它属于共享式的总线型网络，同一个接入点上网用户增多，每个用户能分配的带宽很有限，使数据传输速率不够稳定。

(4)光纤接入网

使用光纤作为主要传输介质的因特网接入系统。我国目前采用“光纤到楼、以太网入户”的做法。 (5)无线接入

无线局域网接入（11～100Mbps）、GPRS移动电话网接入（56～114kbps）、3G移动电话网接入（几百kbps～几Mbps）。

1.因特网上有许多不同结构的局域网和广域网互相连接在一起，它们能相互通信并协调工作的基础是因为都采用了___________。(2010年春基础第14题)

A.ATM协议 B.TCP/lP协议 C.X.25协议 D.NetBIOS协议

2.在因特网中目前主要采用IPv4协议，IP地址长度为32位，只有大约36亿个地址。新的第6版IP协议（IPv6）已经将IP地址的长度扩展到 位，几乎可以不受限制地提供地址。(2011年春基础第14题)

A.48 B.64 C.128 D.256 3.因特网的IP地址由三个部分构成，从左到右分别代表_____。(2009年春基础第11题)

A.网络号、主机号和类型号 B.类型号、网络号和主机号 C.网络号、类型号和主机号 D.主机号、网络号和类型号 4.接入因特网的每台计算机的IP地址_________ 。(2008年春基础第10题) A.由与该计算机直接连接的交换机及其端口决定 B.由该计算机中网卡的生产厂家设定

C.由网络管理员或因特网服务提供商(ISP)分配 D.由用户自定

5.IP地址分为A、B、C、D、E五类。下列4个IP地址中，属于C类地址的是 _______ 。(2010年春基础第13题)

A. 1.110.24.2 B. 202.119.23.12 C. 130.24.35.68 D. 26.10.35.48

6.连接在因特网上的每一台主机都有一个IP地址。下面不能作为IP地址的是_____ 。(2009年秋基础第13题)

A.211.256.49.68 B.21.18.33.48 C.120.34.0.18 D.37.251.68.0

7.互联网中的IP地址可以分为A~E五类，且具有规定的格式。如果IP地址的主机号部分的每一位均为0，该地址一般作为________ 。(2006年秋基础第12题)

A.网络中主服务器的IP地址 B.备用的主机地址 C.网络地址，用来表示一个物理网络 D.直接广播地址

8.在因特网中某台主机的IP地址为20.25.30.8，子网掩码为255.255.255.0，那么该主机的主机号为 。(2010年秋基础第12题) A.20 B.25 C.30 D.8

9.为了将异构的计算机网络互相连接起来，必须使用的网络设备是________。(2009年秋基础第14题)

A.调制解调器 B.以太网集线器 C.以太网交换机 D.路由器

10.路由器用于连接多个异构的计算机网络。下列是一些有关网络中路由器与IP地址的叙述，其中正确的是 _________ 。(2008年秋基础第12题)

A.路由器不能有IP地址 B.路由器可不分配IP地址

C.路由器只需要分配一个IP地址 D.路由器应分配两个或两个以上的IP地址

11.以下关于局域网和广域网的叙述中，正确的是_______ 。(2008年春基础第11题)

A.广域网只是比局域网覆盖的地域广，它们所采用的技术是完全相同的

B.局域网中的每个节点都有一个惟一的物理地址，称为介质访问地址（MAC地址） C.现阶段家庭用户的PC机只能通过电话线接入网络

D.单位或个人组建的网络都是局域网，国家或国际组织建设的网络才是广域网

12.目前网络用户接入因特网有多种方式，例如ADSL、HFC等。通过HFC接入因特网时采用的网络是 。(2010年秋基础第14题)

A.有线电话网 B.有线电视网 C.无线局域网 D.移动电话网

13.采用ADSL方式接入因特网时，ADSL Modem将电话线传输信道分为三个信息通道：语音通道、上行数据通道、下行数据通道。下列有关这三个信息通道的叙述中，错误的是 。(2011年春基础第12题)

A.语音通道的频带最宽、采用的频率最高，以保证电话通话的质量 B.通常上行数据通道的数据传输速率低于下行数据通道的数据传输速率 C.ADSL的数据传输速率是根据线路情况自动调整的

D.这三个信息通道可以同时工作，即可以同时传输信息（数据）

14.下列有关因特网接入的叙述中，错误的是_________。(2010年春基础第15题)

A.采用电话拨号接入时，数据传输速率只能达几十kbps

B.采用ADSL接入时，网络的下行数据传输速率通常高于上行数据传输速率 C.采用ADSL接入时，只需要ADSL调制解调器，不需要使用网卡 D.采用有线电视接入时，多个终端用户将共享连接段线路的带宽

15.下列关于利用有线电视网和电缆调制解调技术（Cable MODEM）接入互联网的优点的叙述中，错误的是 ____________ 。(2008年秋基础第13题)

A.每个用户独享带宽且速率稳定 B.无需拨号 C.不占用电话线 D.可永久连接 16.无线局域网是以太网与无线通信技术相结合的产物，其采用的网络协议主要是IEEE制定的 。(2011年春基础第13题)

A.IEEE 802.3 B.IEEE 802.11 C.IEEE 1394 D.IEEE 1394b

4.5 因特网提供的服务

1．电子邮件 (***)

电子邮件不在用户的计算机中，而是在开户的电子邮件服务器中。每个电子邮箱都有一个惟一的地址。组成如下：

邮箱名@邮箱服务器域名。

电子邮件由头部、信件的内容即正文、附件组成。头部包括发送方的地址、接收方的地址、抄送方的地址、主题等。 电子邮件的工作模式是客户/服务器模式。所使用的协议有以下三种： SMTP协议：简单邮件传送协议，用于邮件的发送。 POP3协议：邮局协议第3个版本，用于邮件的接收。

MIME协议：多功能网际邮件扩充协议，用于传输多种媒体。

网络中必须有邮件服务器用来运行邮件服务器软件，用户发出的邮件会暂时存放在邮件服务器中，用户上网时可以向邮件服务器发出接收邮件的请求。

电子邮件服务器一方面执行SMTP协议，检查有无邮件需要接收和发送，另一方面执行POP3协议，判断是否有用户需要取信。所以不管收信还是发信，都必须经过邮件服务器。

2．即时通信 (***)

实时通信，属于同步通信，高效低成本，如腾讯的QQ、网易的POPO、新浪的UC等。即时通信服务发展非常迅猛。 3．文件传输服务FTP (***)

把网络上一台计算机中的文件移动或拷贝到另外一台计算机上，称为文件传输。采用的协议为文件传输协议FTP，一次可以传输多个文件。工作模式是客户/服务器模式。

4．WWW 信息服务 (***)

又称万维网、环球网、Web网、3W网，是目前Internet上使用最广泛的一种服务。 (1)WWW的组成、工作模式及采用的协议

WWW由Web服务器和Web浏览器组成，Web浏览器由客户程序、解释器、控制程序组成，其功能是将用户的信息请求传送给Web 服务器，并展现得到的信息。

WWW的工作模式为客户/服务器模式。Web浏览器和Web服务器都遵循超文本传输协议HTTP协议，该协议定义了浏览器和服务器的网页请求格式及应答格式。

(2)网页和统一资源定位器URL

单位或个人通过Web服务器公开发布的信息资源通常称为网页（Web）。

统一资源定位器URL用来标识Web网中每个信息资源的位置，由三部分组成，表现形式为：

http://主机域名[:端口号]/文件路径/文件名 端口号一般缺省。

(3)Web信息检索和Web信息处理系统

Web检索工具有两种：主题目录和搜索引擎。许多门户网站提供了主题目录供用户寻找使用信息，如新浪、网易、搜狐、百度等。搜索引擎是帮助人们在WWW中查找信息的一种应用软件。目前广泛使用的有百度、北大天网、Google等等。

静态网页指内容固定不变的网页，简单、响应速度快。动态网页的内容在请求过程中根据当时的数据内容实时生成。Web信息处理系统建立在因特网和Web技术基础上，访问静态网页采用两层的客户/服务器结构，访问动态生成的网页要采用三层的客户/服务器模式。

5．远程登录Telnet (**)

用户把自己的计算机暂时作为一台终端，通过因特网连接到远程的大型机或巨型机上，使用其软硬件资源。采用的协议为Telnet。工作模式是客户/服务器模式。

1.下列网络协议中，直接与电子邮件传输相关的网络协议是 。(2010年秋基础第15题)

A.FTP B.SMTP C.TELNET D.NNTP

2.关于电子邮件服务，下列叙述中错误的是________ 。(2008年春基础第13题) A.网络中必须有邮件服务器用来运行邮件服务器软件 B.用户发出的邮件会暂时存放在邮件服务器中

C.用户上网时可以向邮件服务器发出接收邮件的请求

D.发邮件者和收邮件者如果同时在线，则可不通过邮件服务器而直接通信

3.随着Internet的飞速发展，其提供的服务越来越多。下列有关Internet服务及相关协议的叙述中错误的是_______。(2006年春基础第13题)

A.电子邮件是Internet最早的服务之一，主要使用SMTP/POP3协议

B.WWW是目前Internet上使用最广泛的一种服务，常使用的协议是HTTP C.文件传输协议（FTP）主要用于在Internet上浏览网页时控制网页文件的传输 D.远程登录也是Internet提供的服务之一，它采用的协议称为Telnet

4.TCP/IP协议的应用层包括了各种高层协议，其中用于实现网络主机域名到IP地址映射的是 。(2007年春基础第13题)

A.DNS B.SMTP C.FTP D.Telnet 5.因特网由大量的计算机和信息资源组成。它为网络用户提供了非常丰富的网络服务。下列与WWW服务相关的叙述中，错误的是 。(2011年春基础第15题)

A.WWW采用客户机/服务器工作模式 B.网页到网页的链接信息由URL指出 C.浏览器是客户端应用程序 D.所有的网页均是HTML文档

6.Web浏览器和Web服务器都遵循 _______ 协议，该协议定义了浏览器和服务器的网页请求格式及应答格式。(2008年秋基础第14题) A.TCP B.HTTP C.UDP D. FTP

7.某用户在WWW浏览器地址栏内键入一个URL“http://www.zdxy.cn/index.htm”，其中的“/index.htm”代表_____________ 。(2007年秋基础第12题)

A.协议类型 B.主机域名 C.路径及文件名 D.用户名

8.下列有关IP地址、域名和URL的叙述中错误的是 。(2007年春基础第12题)

A.目前互联网中IP地址大多数使用4个字节（32个二进位）表示

B.使用C类IP地址的网络规模最大，一个C类物理网络可以拥有上千万台主机 C.一台主机通常只能有一个IP地址，但可以有多个域名

D.URL用来标识WWW网中的每一个信息资源，不同的信息资源对应不同的URL

4.6 网络信息安全

1．网络信息安全概述 (**)

网络信息在传输、存储、处理过程中存在很多不安全因素，如传输中断、信息被窃取、篡改、伪造等。网络安全是一件很复杂的事。 2．网络信息安全措施 (***)

由于没有绝对安全的网络，所以考虑安全问题时必须在安全性和实用性之间采取一个折衷的方案，在系统设计与实施时着重考虑如下的一种、几种或全部安全措施：

⑴真实性鉴别

对通信双方的身份和所传送信息的真伪能准确地进行鉴别。

数字签名是通信过程中附加在消息上并随消息一起传送的一串代码，与普通手写签名一样，其目的是让对方相信消息的真实性。 身份鉴别也叫身份认证，单机状态下的身份认证一般采取如下方法：使用口令、一次性密码，或者指纹、声音，或者身份证、IC卡、U盾等来辨别身份。网络环境下的身份鉴别更加复杂。数字签名就是身份鉴别的一种。身份鉴别是访问控制的基础。

⑵访问控制

控制不同用户对信息等资源的访问权限，防止未经授权使用资源。 ⑶数据加密

数据加密后即使信息被窃，也能保证数据安全。加密的基本思想是改变数据排列方式，只有合法的接收方才能读懂，其他人即使截取了信息也无法解开。

⑷数据完整性

保护数据不被非法修改，使数据在传送前后保持完全相同。 ⑸数据可用性

保护数据在任何情况下不会丢失。 ⑹防止否认

接收方要发送方承认信息是他发出的，而不是他人冒名发送的，发送方也要求接收方不否认已经收到信息。 ⑺审计管理

监督用户活动、记录用户操作等。 3．防火墙 (*)

因特网防火墙用来控制一个单位的内网与因特网之间的通信，保护一个单位内网，使之不受来自外网的非法访问。防火墙位于子网和它所连接的网络之间，子网流入流出的信息都要经过防火墙。硬防火墙有独立产品，也有集成在路由器中，软防火墙以软件模块形式组合在操作系统中。

4．计算机病毒 (*)

计算机病毒是有人蓄意编制的一种具有自我复制能力的、寄生性的、破坏性的计算机程序。所有计算机病毒都是人为制造出来的，一旦扩散开来，制造者自己也无法控制。它不单是技术问题，而是一个严重的社会问题。

计算机病毒具有破坏性、隐蔽性、传染性和传播性、潜伏性等特点。一般只对软件进行危害，但有时也可能会引起主板BIOS及其它硬件的损坏。检测与消除计算机病毒最常用的方法是使用专门的杀毒软件，杀毒软件总是滞后于新病毒的出现。预防计算机病毒侵害的措施是安装杀毒软件，并经常查杀病毒及做好系统和关键数据的备份工作。 1.网络信息安全主要涉及数据的完整性、可用性、机密性等问题。保证数据的完整性就是_________ 。(2009年春基础第15题)

A.保证传送的数据信息不被第三方监视和窃取 B.保证发送方的真实身份 C.保证传送的数据信息不被篡改

D.保证发送方不能抵赖曾经发送过某数据信息

2.下列有关网络信息安全的叙述中，正确的是_______ 。(2008年秋基础第15题)

A.只要加密技术的强度足够高，就能保证数据不被非法窃取

B.访问控制的任务是对每个文件或信息资源规定各个（类）用户对它的操作权限 C.硬件加密的效果一定比软件加密好

D.根据人的生理特征进行身份鉴别的方式在单机环境下无效 第 其重点是：汉字编码 图像的属性（大小、颜色空间类型、像素深度） 图像数据量的计算 常用图像格式 波形声音数字化过程 波形声音数据量的计算 声卡的功能 压缩编码标准 计算机合成音乐。

5章 数字媒体及应用 数字媒体部分包括文本与文本处理、图像与图形、数字声音及应用、数字视频及应用。 特别是汉字编码、颜色空间类型、常用图像格式、图像及声音的数据量的计算经常考到。

5.1 文本与文本处理

信息包括数值信息、西文、中文、声音、图像、视频等，z这些信息在计算机中都是用二进制表示。

文字信息在计算机中称为文本，由一系列字符组成。西文字符一般采用ASCII码表示，标准ASCII码即美国标准信息交换码，7 位共表示128个字符。

1．汉字的编码 (*****)

⑴国家标准 GB2312-80汉字编码

GB2312字符集共7445个汉字及字符，由三个部分构成：682个非汉字字符、一级汉字3755个按汉语拼音排列、二级汉字3008个按偏旁部首排列。其中汉字6763 个，每个汉字及字符都有一个确定位置，该位置的区号和位号就是它的“区位码”。

GB2312字符集的特点如下：

①每一个GB2312汉字使用简体字，用双字节存储和表示，每个字节的最高位均为“1”。 ②GB2312汉字字数太少，无法满足一些特殊应用的需要，没有繁体字。 ③编码效率不高，与ASCII码不兼容。 ⑵ GBK汉字内码扩充规范

GBK的全名为《汉字内码扩充规范》，它扩充了繁体字和生僻字。GBK包括GB2312汉字在内共21003个汉字和883个图形符号。 双字节存储和表示，第1个字节的最高位必为“1”。编码与GB2312-80保持向下兼容。 ⑶GB18030汉字编码标准

GB18030是在原来的GB2312-80和GBK编码标准的基础上扩展的，能完全映射UCS/Unicode中的字符集的汉字编码国家标准。 ①单字节编码表示ASCII字符，最高位为“0”。

②双字节编码表示汉字，与GBK以及GB2312保持向下兼容。 ③四字节编码用于表示 UCS/Unicode中的其他字符。

GB18030实际上是Unicode字符集的另一种编码方案，与GB2312、GBK保持向下兼容，与国际标准UCS/Unicode接轨。 ⑷UCS/Unicode编码标准

通用编码字符集，用可变长编码对全世界现代书面文字所使用的所有字符、符号进行编码。

包含10万多个字符，其中的汉字与GB18030的相同，常用编码方案有单字节可变长编码（UTF-8）和双字节可变长编码（UTF-16）。 ⑸其他编码

台湾地区的标准汉字字符集 CNS 11643、BIG 5，日本工业标准汉字字符集 JIS X 0208-90，韩国国家标准汉字字符集 KSC 5601-87等。尤其是BIG 5汉字编码标准，简称大五码，在台湾香港地区使用，采用汉字繁体字，与GB2312、GBK不兼容

2．文本处理 (**)

文本处理包括文本准备、文本编辑、文本处理、文本存储与传输、文本展现。 ⑴文本准备

文本输入计算机的方法有人工输入和自动识别输入。人工输入有键盘输入、手写笔输入和语音输入。

汉字的输入编码是汉字输入时采用的编码，如拼音、五笔字型等，与汉字的内码是两回事。使用不同的汉字输入编码向计算机输入同一个汉字，其在计算机中的内码是一样的。

⑵文本的分类

文本按是否具有排版格式分为简单文本和丰富格式文本，按文本内容的组织方式分为线性文本和超文本。 ①简单文本

又叫纯文本或ASCII码文本。由一串用于表达正文内容的字符编码所组成，几乎不包含任何其他的格式信息和结构信息。Windows中简单文本的文件后缀名是 .txt。

②丰富格式文本

有字体字号等属性变化、设置了段落和页面排版格式的文本。 ③超文本

采用一种网状结构来组织信息，组成超文本的结点可以是文字、文本块、图形图像、声音或视频。 ⑶文本编辑、排版与处理

排版解决文本的外观，处理是使用计算机对文本中的文字信息进行有关的分析和处理，如字数统计、文摘生成等。常用的文本处理软件有Office套件、飞腾排版软件等。

⑷文本的展现

文本的展现方式为打印输出和屏幕浏览。文本的展现过程是对文本的格式描述进行解释，生成字符和图、表的映像，传送到显示器或打印机输出。

承担文本输出任务的软件为文本阅读器/浏览器，主要有两种形式，一种是嵌入在文本处理软件中，如Word。一种是独立的软件，如Acrobat Reader、IE等。

1.在下列有关字符集及其编码的叙述中，错误的是_______ 。(2009年秋基础第16题)

A.基本的ASCII字符集共有128个字符，每个字符使用7个二进位进行编码 B.GB2312字符集中收录了6千多个汉字，每个字符在机内通常使用双字节编码 C.GBK字符集中的字符也采用双字节编码，且该字符集收录了部分繁体汉字 D.GB18030字符集中所有的字符均采用4字节编码，因此该字符集的代码空间很大 2.在下列有关字符集及其编码的叙述中，错误的是________。 (2010年春基础第16题)

A.在我国台湾地区使用的汉字编码标准主要是GBK，该标准中收录了大量的繁体汉字 B.GB18030标准中收录的汉字数目超过2万，Windows XP操作系统支持该标准 C.Unicode字符集中既收录了大量简体汉字，也收录了大量繁体汉字

D.GB2312是我国颁布的第一个汉字编码标准，该字符集还收录了俄文、希腊字母等

3.目前Windows操作系统支持多种不同语种的字符集，即使同一语种（例如汉语）也可有多种字符集。下列字符集中，不包括繁体汉字的是 。(2011年春基础第16题)

A.GBK B.Big5 C.GB2312 D.GB18030 4.下列有关计算机中文本与文本处理的叙述中，错误的是 。(2010年秋基础第16题)

A.西文字符主要是采用ASCII字符集，基本ASCII字符集共有256个字符 B.我国最早采用的汉字字符集是GB2312，包含6000多个汉字和若干个非汉字字符 C.无论采用何种方式输入汉字，在计算机中保存时均采用统一的汉字内码 D.简单文本和丰富格式文本中字符信息的表示相同，区别在于格式信息的表示 5.下面是关于我国汉字编码标准的叙述，其中正确的是______。(2007年秋基础第14题)

A.Unicode是我国最新发布的也是收字最多的汉字编码国家标准 B.不同字型（如宋体、楷体等）的同一个汉字在计算机中的内码不同 C.在GB18030汉字编码标准中，共有2万多个汉字 D.GB18030与GB2312、GBK汉字编码标准不能兼容

6.若内存中相邻2个字节的内容为十六进制7451，则它们不可能是 ______。(2008年秋基础第16题)

A.2个西文字母的ASCII码 B.1个汉字的机内码 C.1个16位整数 D.一条指令的组成部分

7.某计算机系统中，西文使用标准ASCII码、汉字采用GB2312编码。设有一段纯文本，其机内码为CB F5 D0 B4 50 43 CA C7 D6 B8，则在这段文本中含有_________。(2009年春基础第16题)

A.2个汉字和1个西文字符 B.4个汉字和2个西文字符 C.8个汉字和2个西文字符 D.4个汉字和1个西文字符

8.在汉字文本展现过程中，汉字字形的生成是关键。下列有关汉字字形和字库的叙述中错误的是_________。(2006年秋基础第15题)

A.字库是同一字体的所有字符（基于某字符集）的形状描述信息的集合 B.Windows系统中的TrueType字库所采用的字形描述方法是轮廓描述 C.对于同一字体来说，无论其字形是粗体、斜体还是常规，均调用同一字库 D.只要两台PC机采用同样的操作系统，则其字库完全相同

5.2 数字图像与图形

数字图像按其生成方法可以分为两大类：图像和图形。

(1)通过数字化设备获取的图像，简称图像。 (2)计算机合成的图像，简称图形。

两者在外观上很难区分，但两者有许多不同的属性，一般需要用不同的软件进行处理。 1．数字图像的获取(**)

从现实世界中获得数字图像的过程称为图像的“获取”。图像的数字化过程如下： (1)扫描：将画面划分为 M×N个网格，每个网格称为一个取样点。 (2)分色：将彩色图像取样点的颜色分解成R、G、B三个基色。 (3)取样：测量每个取样点的每个分量（基色）的亮度值。

(4)量化：对取样点每个分量的亮度值进行A/D转换，使用数字整型量表示。 常用的图像获取设备有扫描仪、数码相机、摄像头、摄像机等。 2．图像的表示与压缩编码 (****) (1)数字图像的表示方法

数字取样图像由 M (列) × N(行) 个取样点组成，像素即取样点。灰度图像只有一个亮度分量，彩色图像有3个彩色分量组成。 (2)取样图像的主要参数 ①图像大小（图像分辩率）

用来表示组成该图像的行列数目，亦即图像所包含的像素数目，使用水平分辨率×垂直分辨率表示。在显示比例相同时，显示在屏幕上的图像尺寸与图像分辨率成正比。

若图像大小为400*300，则在800*600分辨率的屏幕上以100%比例显示时占屏幕的1/4。 ②颜色空间的类型

指彩色图像所使用的颜色描述方法，也叫颜色模型。 常用的颜色模型有RGB（红、绿、蓝） CMYK（青、品红、黄、黑） HSB（色彩、饱和度、亮度） YUV（亮度、色度）。

显示器使用的RGB模型，彩色打印机使用的CMYK模型，图像编辑软件使用的是HSB模型，彩色电视信号传输时使用的是YUV。理论上讲，不同颜色模型可以相互转换。

③像素深度

即像素的所有颜色分量的二进位数目之和，它决定了不同颜色的最大数目。若像素深度为8，则表示的最大颜色数是28=256。由RGB三基色组成的彩色图像，若三个分量中的像素位数分别为4、4、4，则该图像的像素深度为12，不同颜色的数目为212=4096。

(3)数字图像的数据量 图像数据量的计算公式：

图像数据量 = 图像水平分辨率×图像垂直分辨率×像素深度/8 如分辨率为1280×1024的24位的彩色图像的数据量为：

1280×1024×24/8=3.75 MB （1024B=1K，1024K=1M）

(4)数字图像的数据压缩

数据压缩可节省存储数字图像所需的存储器容量，提高图像传输速度、减少通信费用。因为数字图像中有大量的数据冗余，人眼视觉有局限性、允许图像有一些失真，所以数据压缩是可能的。

①数据压缩的两种类型 无损压缩还原图像没有任何误差； 有损压缩还原图像有一定的误差。 ②压缩编码方法的评价

压缩倍数的高低、重建图像的质量（有损压缩时）、压缩算法的复杂程度。 ③静止图像数据压缩编码的国际标准

JPEG 标准：图像文件扩展名是“.jpg”，算法复杂度适中，既可用硬件实现，也可用软件实现，大多是有损压缩，压缩比可设置，压缩比越低，图像质量越好，在计算机和数码相机中已得到广泛应用。

JPEG2000标准：采用小波分析算法，适用面更广，图像文件扩展名是“.jp2”。 (5)常用图像文件格式

不同的图像文件格式采用了不同的数据压缩技术和数据组织方法，具有不同的特性，通常对应于不同的应用。下面是最常用的几种图像文件格式：

①BMP图像文件

是微软公司在Windows系统下使用的一种标准图像文件格式。支持单色、16色、256色、真彩色图像，一个文件存放一幅图像，可以进行无损压缩，也可不压缩，非压缩的BMP文件是一种通用的图像文件格式，几乎所有Windows应用软件都能支持。

②TIFF图像文件

用于扫描仪和桌面出版，无损压缩。 ③GIF图像文件

颜色数目不超过256色，适合用作插图、剪贴画等色彩数要求不高的场合，文件特别小，适合网络传输。具有累进显示功能，能够支持透明背景 (JPEG不支持)，可以将多个图片连在一起，形成动画效果。

④JPEG图像文件

适用于静态图像，大多为有损压缩，适用于因特网，数码相机等。图像文件的扩展名是“.jpg”。 4．计算机图形 (**)

计算机图形是计算机合成的图像，也称为矢量图形。通过计算机和软件对景物的结构、形状与外貌进行描述，称为“建模”，然后根据该描述和选定的观察位置及光线状况，生成该景物的图形，称为“绘制”或“图像合成”。

图形绘制过程中，每一个像素的颜色及其亮度都要经过大量的计算才能得到，因此绘制过程的计算量很大，特别是三维图形和动画。目前PC机所配置的图形卡（显卡）上安装了功能很强的专用绘图处理器，它能承担绘制过程中的大部分计算任务。

计算机合成图像的应用有计算机辅助设计和辅助制造（CAD/CAM），利用计算机生成各种地形图、交通图、天气图、海洋图、石油开采图等，作战指挥和军事训练，计算机动画和计算机艺术，电子出版、数据处理、工业监控、辅助教学、软件工程等领域。常用的绘图软件有AutoCAD、CorelDraw等，Office套件中也内嵌矢量绘图功能。

1.下列与数字图像/图形相关的叙述中，错误的是 。(2011年春基础第17题)

A.彩色图像在数字化过程中需进行分色处理，然后对不同的基色进行取样和量化 B.如果某RGB图像的像素深度为12，则可表示的颜色数目为236

C.数码相机常用JPEG格式保存图像文件，该格式的图像大多采用有损压缩编码 D.图形是计算机合成的图像，也称为矢量图形

2.彩色图像所使用的颜色描述方法称为颜色模型（即颜色空间）。下列四种颜色模型中，彩色喷墨打印机使用的是 。(2008年春基础第17题，2010年秋基础第17题)

A.RGB B.HSB C.YUV D.CMYK

3.若一幅图像的大小为1024×768，颜色深度为16位，则该图像在不进行数据压缩时，其数据量大约为________。(2010年春基础第17题) A.768KB B.1.5MB C.3MB D.12.3MB

4.不同的图像文件格式往往具有不同的特性。有一种格式具有图像颜色数目不多、数据量不大、能实现累进显示、支持透明背景和动画效果、适合在网页上使用等特性，这种图像文件格式是________。(2008年秋基础第18题)

A.TIF B.GIF C.BMP D.JPEG

5.下列有关数字图像的压缩编码和图像文件格式的叙述中错误的是________。(2007年春基础第16题)

A.图像压缩的出发点是图像中的数据相关性很强，且人眼的视觉有一定的局限性 B.压缩编码方法的优劣主要是看压缩倍数、重建图像的质量和压缩算法的复杂度等 C.JPEG图像的压缩倍数是可以控制的，且大多为无损压缩

D.GIF格式的图像能够支持透明背景，且具有在屏幕上渐进显示的功能

5.3 数字声音及应用

1．数字声音的特点和类型 (**)

声音由振动产生，通过空气传播。声音是一种波，它由许多不同频率的谐波组成。谐波的频率范围称为声音的“带宽”。 数字声音是连续媒体，传输与播放有实时性要求，数据量大，对存储和传输的要求很高。数字声音有两种类型： (1)取样（波形）声音

话音或语音：人的说话声音，带宽仅为 300～3400Hz。 全频带声音：现实世界的声音，带宽可达到 20Hz～20kHz。 (2)计算机合成声音

合成声音主要有合成语音和合成音乐。 2．波形声音的获取与播放 (***) ⑴声音信号的数字化

取样：取样的目的是把时间上连续的信号转换成时间上离散的信号。 量化：量化是把每个样本从模拟量转换成为数字量（8位或16位整数表示）。 编码：将所有样本的二进制代码组织在一起，并进行数据压缩。 ⑵波形声音的获取设备

联机获取设备有麦克风和声音卡，麦克风将声波转换为电信号，声音卡的功能是取样、量化和编码。脱机获取设备主要为数码录音笔。 ⑶声卡的功能

声卡是获取数字声音的重要设备。其功能为波形声音的获取、编码，波形声音的重建、播放，MIDI消息的输入，MIDI声音的合成、播放。 声卡以数字信号处理器（DSP）为核心，DSP在完成数字声音编码、解码及编辑操作中起着重要的作用。目前，PC机的声卡一般与主板芯片组集成在一起，不再做成独立的插卡。

⑷声音的重建与播放 ①声音的重建

解码：把压缩编码的数字声音恢复为压缩编码前的状态。 数模转换：把声音样本从数字量转换为模拟量。

插值：把时间上离散的一组样本转换成在时间上连续的模拟声音信号。 ②声音的播放

将模拟声音信号经处理和放大后送到音箱（扬声器）。普通音箱接收的是重建的模拟声音信号，数字音箱直接接收数字声音信号，失真更小。 3．波形声音的表示与应用 (***)

数字波形声音是使用二进位表示的一种串行比特流，其数据按时间顺序进行组织，文件扩展名为“.wav”。 ⑴波形声音的主要参数 数字声音数据量的计算：

波形声音的码率 = 取样频率×量化位数×声道数 ①码率：又叫比特率，是每秒钟的数据量。

②取样频率：语音的取样频率低，一般为8kHz；全频带声音（如音乐）的取样频率高，一般为44.1kHz ③量化位数：将声音信号量化为一定范围内的数，通常为8位、12位或16位。 ④声道数目：单声道为1，双声道为2。 ⑵波形声音的文件类型及其应用

数字波形声音的数据量很大，例如：数字语音1小时的数据量大约是30MB，CD立体声高保真数字音乐1小时的数据量约635MB。 为了降低存储成本和提高在网络上的传输效率，对波形声音文件进行压缩。以下是常用数字波形声音的文件类型、编码方法及主要应用。 WAV：未压缩，声音达到CD品质，支持多种采样频率和量化位数。 FLAC：无损压缩，压缩比为2:1，高品质数字音乐。

APE：无损压缩，压缩比为2:1，高品质数字音乐。

M4A：无损压缩，压缩比为2:1，Quick Time、Real Player 等。

MP3：有损压缩，压缩比为8:1～12:1，MPEG-1层3，因特网、MP3音乐。 WMA：有损压缩，压缩比高于MP3，使用数字版权保护，因特网、音乐。

AC3、AAC：有损压缩，压缩比可调，支持5.1、7.1声道，DVD、数字电视、家庭影院等。 ⑶流媒体

可以实现边下载边收听（看）的效果。要求数字音视频压缩后数据量小，合理组织音视频数据并使用相应的传输协议。 4．计算机合成声音 (**)

计算机合成声音就是计算机模仿人说话或演奏音乐等。有合成语音和合成音乐。 (1)计算机合成语音

计算机模仿人把一段文字朗读出来，即把文字转换为语音，简称为文语转换（TTS）。 (2)计算机合成音乐

计算机自动演奏乐曲。计算机生成音乐需要三要素： ①乐器

PC机的声卡带有音源，也称音乐合成器，它能象电子琴一样模仿不同的乐器发出音乐。 ②乐谱

在计算机中用音乐描述语言MIDI表示，规定了乐谱的数字表示方法，一首乐曲对应一个MIDI文件，扩展名为.MID或.MIDI。MIDI 的数据量极小、易于制作和编辑修改，可以与波形声音同时播放，只能合成音乐、不能合成歌曲和语言，音质与硬件设备相关。

③“演奏员”

计算机中的媒体播放器软件。

播放MIDI音乐时，媒体播放器先从磁盘上读入.MID文件，解释其内容，然后向声卡上的音乐合成器发出指令，由音乐合成器合成各种音色的音符，通过扬声器播放出音乐来。

1.声卡是获取数字声音的重要设备，在下列有关声卡的叙述中，错误的是_______。(2007年秋基础第16题)

A.声卡既负责声音的数字化（输入），也负责声音的重建（输出） B.声卡既处理波形声音，也负责MIDI音乐的合成

C.声卡中的数字信号处理器（DSP）在完成数字声音编码、解码及编辑操作中起着重要的作用 D.因为声卡非常复杂，所以它们都被做成独立的PCI插卡形式

2.对带宽为300～3400Hz的语音，若采样频率为8kHz、量化位数为8位且为单声道，则未压缩时的码率约为_________。(2008年春基础第16题)

A.64kb/s B.64kB/s C.128kb/s D.128kB/s

3.下列有关数字波形声音、声卡及其压缩编码的叙述中错误的是________。(2006年秋基础第17题)

A.声音信号的数字化过程包括取样、量化和编码等步骤

B.数字信号处理器（DSP）是声卡的核心部件，它在完成声音的编码、解码和编辑操作中起着重要作用 C.波形声音的主要参数包括取样频率、量化位数、声道数目等

D.MP3音乐是一种采用MPEG-3标准进行压缩编码的高质量数字音乐

4.文件的扩展名用于标记文件的类型，用户应该尽可能多地知晓各类文件的扩展名。下列文件中，属于数字声音的文件是 。(2010年秋基础第18题)

A.ABC.RM B.ABC.WMA C.ABC.MKV D.ABC.SWF

5.在下列4种类型的数字化声音文件中，不可能包含人的说话声音的是 ________ 。 (2010年春基础第18题)

A. WAV B.MP3 C.MID D.WMA 6.下列有关MIDI音乐的叙述中错误的是________。(2007年春基础第17题)

A.MIDI是一种音乐描述语言，它规定了乐谱的数字表示方法 B.MIDI音乐的文件扩展名为“.MID”或“.MIDI”

C.MIDI音乐可以使用Windows 中的媒体播放器等软件进行播放 D.播放MIDI音乐时，声音是通过音箱合成出来的

5.4 数字视频及应用

1．基本概念 (**)

视频（video）是指随时间变化其内容的一组图像（24、25、30 帧/秒），又叫运动图像或活动图像。常见的视频信号有电视，电影，计算机动画等。

视频信号的特点是内容随时间而变化，伴随有与画面动作同步的声音（伴音）。 2．数字视频基础 (**)

电视画面采用隔行扫描方式，我国采用PAL制式。PAL制式的彩色电视信号在远距离传输时，使用亮度信号Y和两个色度信号U、V来表示。YUV与RGB可相互转换。

数字视频复制和传输时质量较好、易于进行编辑修改、有利于传输、节省频率资源。

视频信号的数字化过程与图像、声音的数字化过程相仿，但更复杂一些。数字视频的在线获取设备为视频卡、数字摄像头，离线获取设备为数字摄像机。数字摄像头和数字摄像机的接口大多采用USB或IEEE-1394接口。

3．数字视频的压缩编码 (**)

数字视频的数据量大得惊人，1分钟的数字电视图像未压缩时其数据量可超过1GB，对存储、传输和处理都有很大的困难。

视频信息的每个画面内部有很多信息冗余，相邻画面的内容有高度的连贯性，人眼的视觉灵敏度有限，允许画面有一定失真。数字视频的数据量可压缩几十倍甚至几百倍。

视频的压缩编码可以是MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等标准中的任何一种。常见的视频格式有.AVI、.ASF、.MOV、.RM、.RMVB，目前因特网上的视频许多都是.RMVB格式。 5．合成视频——计算机动画 (**)

使用计算机生成一系列内容连续的画面供实时演播的一种技术，它是一种计算机合成的数字视频，而不是用摄像机拍摄的“自然视频”。 计算机动画制作包括：在计算机中建立景物的模型、描述它们的运动、生成一系列逼真的图像。 计算机动画的主要应用：娱乐、广告、电视、教育、科研。

GIF动画：是目前网页上最常用的动画表现形式之一。制作工具有ImageReady、Fireworks、Gif Animator等。

Flash动画：目前网络动画的主流，矢量图形，画面大小可任意调节，用户可控制播放过程；既可生成自动可执行文件(*.exe)，还可生成用 Flash 播放器播放的文件 (*.swf)； 既可做成单独的动画，也可以嵌入网页文件；采用流媒体技术，可以边下载边进行播放，具有交互性。

6．数字视频的应用(**) ⑴VCD 与 DVD

CD指的是小型唱盘，容量650 MB，存放 60 分钟的立体声高保真音乐。

VCD：VideoCD简称VCD，按MPEG-1标准将60分钟的音频/视频节目记录在一张CD光盘上，图像质量为VHS (352×240)，即家用录放像机的水平，可播放立体声。

DVD（数字多用途光盘）：DVD-Video简称DVD影碟，按MPEG-2标准将音视频节目记录在DVD光盘上，图像质量为广播级 (720×576)，可播放5.1声道的环绕立体声，单面单层DVD光盘容量为4.7GB，可记录120分钟以上的影视节目。

⑵可视电话与视频会议

可视电话：通话双方能互相看见的一种电话系统。电话机具有摄像、显示、声音等功能，内置高质量CCD镜头及MODEM。 视频会议（电视会议）：多人同时参与的一种音/视频通信系统。 ⑶数字电视

电视节目的制作（摄录、编辑）、处理、传输、接收播放全过程的数字化，特别是将电视信号进行数字化之后以数字形式进行传输和接收。 ⑷VOD（点播电视）

指用户可以自己选择观看需要的电视节目，改变了电视台播什么用户只能看什么的电视收看模式。

1.文件的扩展名用于标记文件的类型，用户应该尽可能多地知晓各类文件的扩展名。下列文件中，属于数字视频的文件是 。(2011年春基础第18题)

A.ABC.RMVB B.ABC.DLL C.ABC.PDF D.ABC.MIDI 2.在下列有关数字视频的叙述中，错误的是 ________。(2010年春基础第19题)

A.PC机所使用的视频卡能将输入的模拟视频信号进行数字化 B.目前使用摄像头获取视频信息时，不需要使用专门的视频卡

C.数字视频在数据压缩时只能使用MPEG标准，DVD就是采用MPEG-4标准压缩的 D.计算机动画是一种合成视频，这种技术是发展动漫产业的基础

3.使用Macromedia公司的Flash软件制作的动画是一种矢量图形，在保存为动画文件时其文件扩展名通常为___________ 。(2009年秋基础第19题)

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/3773.html