1.1.1、信息定义
定义1: 上信息是指“事物运动的状态及状态变化的方式”。
定义2:站在认识主体立场上来看,信息则是“认识主体所感知或所表述的事物运动及其变化方式的形式、内容和效用”。
信息与数据的关系: (掌握)
信息是对人有用的数据,这些信息将可能影响到人们的行为与决策,而数据则是信息的符号化表示
1.1.2、信息技术
信息技术 (掌握)
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信息处理的一类技术。基本的信息技术包括:
> 扩展感觉器官功能的感测(获取)与识别技术。
> 扩展神经系统功能的通信技术。
> 扩展大脑功能的计算(处理)与存储技术。
> 扩展效应器官功能的控制与显示技术。
具体案例:雷达、卫星遥感等感测与识别技术使人们的感知范围、感知精度和灵敏度大为提高:电话、电视、因特网(Internet)等通信技术与光、电、磁等信息存储技术几乎消除了人们交流信息的空间和时间障碍;计算机、机器人等信息处理和控制技术大大增强了人们的信息加工处理和控制能力。
现代信息技术 (常考填空题)
1、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)进行信息的收集、传递、加工、存储、显示与控制
2、现代信息技术的三大领域:微电子技术。通信技术、数字技术(计算帆技术)。
1.1.3、信息化与信息社会
1、蒸汽机的发明引发了从英国开始的第一次工业革命。
2、发电机和电动机的发明引发了第二次工业革命,它使电气化与工业化有机结合,以美国为代表的工业化国家取得了快速的经济发展。
3、从20世纪80年代开始,信息技术引发了第三次工业革命.
1.2.1、比特的概念 (掌握)
1、数字技术的处理对象是比特“,其英文为“bit, 中文意译为一进位数字“或二进位,也可以简称为“位”。比特只有两种状态(取值):它或者是数字0,成者是数字1。
2、比特既没有颜色,也没有大小和重量。比特是组成数字信息的最小单位。比特在不同场合有不同的含义,使用它来表示数值、文“字、符号、图像和声音等。
1.2.2比特的存储
1、比特的存储经常使用种称为触发器的双稳态电路来完成。触发器有两个稳定状态。可分别用来表示0和1,在输入信号的作用下,它可以记录1个比特.使用集成电路制成的触发器工作速度极快,其工作频率可达到GHz的水平(1Hz10H2).
2、磁盘是利用磁介届表面区域的磁化状态来存储二进位信息的。光盘则通过“刻” 在盘片光滑表面上的微小凹坑来记录进位信息。
3、寄存器和丰导体存储器在电切断以后所存储的信息会丢失,它们称为易失性存储器。而磁盘和光盘即使断电以后也能保持所存储的信息不变,属于非易失性存储器,可用来长期存储信息。
经常使用的单位有: (掌握)
千字节(简写为KB),1KB=2^10字节=1024B (8bit=1b)
兆字节(简写为MB),1MB=2^20字节=1024K
吉字节(简写为B), 1GB=2^30字节=1024MB(千兆字节)
太字节(简写为TB),1TB=2^40字节=1024GB(兆兆字节)
1.2.3、比特的传输
信息是可以传输的,在数据通信和计算机网络中传输三进位信息时,由于是位一位串行传输的,传输速率的度量单位是每秒多少比特。
经常使用的传输速率单位如下: (掌握)
比特/秒(b/s),也称“bps”。
千比特/秒(kb/s),1kb/s=10^3比特 /秒=1000 b/s(小写k表示1000)
兆比特/秒(Mb/s),1Mb/s=10^6比特 /秒=1000 kb/s
古比特/秒(Gb/s),1Gb/s=10^9比特 /秒=1000 Mb/s
太比特/秒(Tb/s),1Tb/s=10^12比特 /秒=1000 Gb/s
注意:小写字母k表示1000,大写字母K表示1024
1.2.4、比特的运算
逻辑加:
逻辑加(也称"或"运算,用符号 "OR"、"V" 或 "+"表示)
运算规则如下:
1+0=1,1+1=1,0+0=0. (只要有1结果就为1)
逻辑乘:
逻辑乘(也称"与"运算,用符号 "AND"、"到过来的V" 或 "."表示)
运算规则如下:
1.0=0,1.1=1,0.0=0. (只要有0结果就为0)
取反:
取反(也称"非"运算,用符号 "NOT" 或 "-"表示)运算
运算规则如下:
0取反为1,1取反为0.
微电子技术是 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。
1.3.1、集成电路概述
集成电路(IC)是20世纪50年代出现的,它以半导体单晶片作为材料,经平面工艺加工制造,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主要是硅,也可以是化合物半导体如砷化镓等。 (1)
1、按晶体管数目分类
小规模(SSI):小于100 个电子元件 (small 集成对象一般为 门电路芯片)
中规模(MSI):100~3000 (middle)
大规模(LSI):3000 ~10万 (large)
超大规模(VLSI:10 万~100万 (very large 市场上常用于PC机的CPU集成电路芯片)
极大规模(ULSI):大于100万
2、按结构、工艺分类
双极型、金属-氧化物-半导体(MOS)型和双极-MOS型。
3、按功能分类
数字集成电路和 模拟集成电路。
4、按用途分类
按用途分类:有通用集成电路和 专用集成电路(ASIC)。 main()
例如:微处理器和存储器芯片等都属于通用集成电路,而专用集成电路是按照某种应用的特定要求专门设计、定制的集成电路。 (1)
中、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,大规模集成电路则以功能部件、子系统为集成对象。 现在PC机中使用的微处理器、芯片组、图形加速芯片等都是超大规模和极大规模集成电路。(1)
1.3.2、集成电路的制造
集成电路的制造工序繁多,从原料熔炼开始到最终产品包装需要几百道工序,工艺复杂且技术难度非常高,其中有一系列的关键技术。许多工序必须在恒温、恒湿、超洁净的无尘厂房内完成,生产、控制及测试设备也异常昂贵。
1.3.3、集成电路的发展趋势
1、集成电路的特点:
1. 体积小、重量轻、可靠性高。
2. 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。 main()
3. 晶品体管的尺寸越小,其极限工作频率越高,门电路的开关速度就越快。
4. 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。
5. 摩尔(Moore)定律:单块集成电路的集成度平均每18—24个月翻一番。注意摩尔定律不可能永远成立。 main()
2、集成电路的现状和发展趋势:
当前,世界上集成电路批量生产的主流技术已经达到12~14英寸晶圆、32nm(纳米)或22nm甚至14 nm 的工艺水平,并还在进一步提高。例如Intel公司微处理器2013的最新产品(Core i7),已经采用了22nm和14nm的工艺技术。在未来的十多年时间里,集成电路的技术还将得到进一步的发展。
1m = 10^6 微米
1m = 10^9 纳米/nm
0.09微米 = 90纳米 (1微米=1000纳米)
1.3.4、IC卡
1、基本概念:
IC卡简称”集成电路卡”,把集成电路芯片密封在塑料卡基片内部,使其成为能存储、处理和传输数据的体。
2、IC卡按集成电路芯片分类:
1. 存储器卡一主要用于数据的存储,应用领域广泛,如电话卡、公交卡、医疗卡、饭卡等。
2. CPU 卡一也叫智能卡,具有存储、处理数据的功能,安全性能和智能花程度高。如SIM 卡。
3、IC卡按使用方式分类: (掌握)
1. 接触式IC卡 一 如电话卡,卡上通常含有一个金属触点,用于相应的读写系统进行操作。
2. 非接触式IC卡 一 采用电磁感应方式无线传输数据,方便、快捷。
1.4.1、十进制数与二进制数
十进制数是由10个不同的符号(0,1,2,3,4,5,6,7,8,9)组合表示的,用字符D表示十进制或默认不写。这些符号处于十进制数中不同位置时,其权值各不相同。例如:
2886.32D代表的实际数值是 2×10^3 + 8×10^2 + 8×10^1 + 6×10^0 + 3×10^-1 + 2×10^-2
在十进计数制中,基数是“10”,它表示这种计数制一共使用 10个不同的数字符号,计数规则是“逢十进一”。
使用比特来表示的数称为二进制数。它的基数是“2”,用字符B来表示,只使用两个不同的数字符号,即0和1,采用“逢二进一”的计数规则。例如:
(110.11)。的实际数值是(110.11)2 =1×2^2 + 1×2^1 + 0×2^0 + 1×2^-1 + 1×2^-2 = (6.75)10
也可以这样来表达:
1110.11B=1×2^2 + 1×2^1 + 0×2^0 + 1×2^-1 + 1×2^-2 = 6.75D
1. 二进制 ——→ 十进制 main()
将二进制数的每一位乘上其对应的权值然后累加起来即可。如:
(111.001)B = (1×2^2 + 1×2^1 + 1×2^0 + 0×2^-1 + 0×2^-2 + 1×2^-3) = 7.125
2. 十进制整数 ——→ 二进制整数 main()
十进制整数转换成二进制整数可以采取 “除以2逆序取余法” 从余数下往上取值。 例如:
2 29 余1
2 14 余0
2 7 余1
2 3 余1
2 1 余1
∴ 29D = 11101B
3. 十进制小数 ——→ 二进制小数 main()
采取“乘以2顺序取整法”,即把给定的十进制小数不断乘以2,取乘积的整数部分作为二进制小数的最高位,然后把乘积小数部分再乘以2,取乘积的整数部分,得到二进制小数的第2位,重复上述过程,但是有时得到的是近似值。
0.6875 × 2 = 1.3750 得1 (取整数部分的值)
0.3750 × 2 = 0.7500 得0
0.7500 × 2 = 1.5000 得1
0.5000 × 2 = 1.0000 得1 (得到1.0000可以停止了,但有时取不到1.000这时候就需要用≈符号)
∴ 0.6875 = 0.1011B (余数上往下取值,)
1.4.2、二进制数的运算
与十进制数一样,对二进制数也可以进行加、减、乘、除等四则运算。
重点掌握加和减就可以了。
1.4.3、八进制与十六进制
八进制数使用0、1、2、3、4、5、6、7共8个符号, 逢八进一, 用Q或o来表示, 例如:
八进制转十进制 main(1)
(365.2)8 = 3×8^2 + 6×8^1 + 5×8^0 + 2×8^-1 = (245.25)10
也可以这样表达
365.2Q = 3×8^2 + 6×8^1 + 5×8^0 + 2×8^-1 = 245.25
十六进制数使用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F等16个符号, 其中A、B、C、D、E、F分别代表十进制的10、11、12、13、14、15。用H来表示十六进制, 在十六进制数中, 低位逢十六进一、高位借一当作十六。例如:
十六进制转十进制 (1)
F5.4H = 15×16^1 + 5×16^0 + 4×16^-1 = 245.25
1.4.4、二进制和八进制直接转化 (掌握)
1位八进制数与3位二进制数的对应关系:
八进制数 二进制数
0 000
1 001
2 010
3 011
4 100
5 101
6 110
7 111
如:2467.32Q = 010 100 110 111. 011 010 B (头和尾的0可以去掉)
1.4.5、二进制和十六进制直接转化 (掌握)
1位十六进制数与4位二进制数的对应关系:
十大进制数 二进制数
8 1000
A 1010
C 1100
E 1110
如: 35A2.CF H = 0011 0101 1010 0010. 1100 1111B (头和尾的0可以去掉)
1.4.6、信息在计算机中的表示
1、数值信息的表示:
数值信息指的是数学中的数,它有正负和大小之分。计算机中的数值信息分成整数和实数两大类。整数不使用小数点,或者说小数点始终隐含在个位数的右面,所以整数也叫做”定点数”。 计算机中的整数分为两类:不带符号位的整数(也称为无符号数), 此类整数一定是正整致:谐符号位的整数,此类整数既表示正整数,又可表示负整数。
1. 无符号整数 main()
无符号整数常常用于表示地址、索引等正整数,它们可以是8位16位~32位、64位甚至位数更多。
8个二进位表示的正整数其取值范围是:0~255(2^8-1)
16个二进位表示的正整数其取值范围是:0~65535(2^16-1)
n个二进位表示的正整数其取值范围是:0~2^n-1.
2. 带符号整数 main()
带符号的整数必须使用一个二进位作为其符号位,一般总是最高位(最左的一位),“0”表示”(正数),"1"表示"一”(负数),其余各位则用来表示数值的大小。
如: 00101011 = +43 10101011 = -43
数值为负的整数在计算机内不采用 “原码” 而采用 “补码” 的方法进行表示。负数使用补码表示时,符号位也是“1",但绝对值部分的表示却是对原码的每一位取反后再在末位加 “1” 所得到的结果。案例如下:
-43 => 1010 1011 原码 main()
第一步 取反: 1101 0100 反码
第二步 加 1: 1101 0101 补码
注意正数的原码、反码、补码是一样的。
8个二进位补码表示取值范围是:-128~127(-2^7 ~ 2^7-1)
16个二进位补码表示取值范围是:-32768-32767(-2^15 ~ 2^15-1)
n个二进位补码表示取值范围是:-2^n-1 ~ 2^n-1 - 1
注意相同的位数,补码表示比原码麦示多表示一个数。
3. 浮点数
实数通常是既有整数部分又有小数部分的鼓。整数和纯小数只是实数的特例。浮点数的长度可以是32位,64位甚至更长。一般说来,位数越:可表示的数的范国越大,精度也越高。 相同长度的浮点数和定点数,浮点数可表示的数的范围要比定点数大得多。 (1)
任何一个实数总可以表达成一个乘幂和一个纯小数之积,乘幂中的指数部分用来指出实数中小数点的位置,纯小数部分决定了有效数字(一般要求纯小数部分的首位为非的有效数值)。通常阶码位数越多,可表示的实数的范围越大。尾数越多,可表示的实数的精度越高。
2、文字符导的表示:
西文字符集由拉丁字母、数字、标点符号及一些特殊符号所组成。目前计到机中使用得最广泛的西文字符集及编码是ASCII字符集和 ASCII码,即美钢相准信息交换码。它已被国际标准化组织(ISO)批准为国际标准,在全世界通用。 基本的ASCII字行集共有128个字符,包括96个可打印字符(常用的字母:数标点符号等)和32个控制字符,每个字符使用7个二进位进行编码(叫做标准ASCII码) (1)
虽然标准ASCII 码是7位的编码,但由于 "字节是计算机中最基本的存储和处理单位" :故一般仍使用一个字节来存放一个ASCII码。每个字节中多余出来的位(最高位)在计算机内部通常保持为“0”,而在数据传输时可用作奇属校验位。
常见的ASCII码: main()
0~9:48~57 空格: 32 A~Z: 65~90 a~z: 97~122
3、图像等信息的表示:
图像在计算机中的表示要比字符更复杂一些。为了在计算机中表示一幅图像,首先必须把图像离散成为M列、N行,这个过程称为图像的取样,取样后的图像分解成为 M×N 个取样点,每个取样点称为图像的1个像素,彩色图像的像素通常由红、绿、蓝(R、G、B)三个基色(分量)组成,灰度图像和黑白图像的像素只有一个亮度分量。像素的每个分量均采用无符号整数来表示。
以黑白图像为例,像素只有“黑”与“白“2种,因此每个像素只需要用1个二进制位即可表示。
1、进制的计算
二进制:0~1 B
八进制:0~7 Q、o
十进制:0~9 D
十六进制:0~F H
1. 任意其他进制数转换为 十进制通用方法
(abc.ef)x = c*x^0 + b*x^1 + a*x^2 + e*x^-1 + f*x^-2
x可以为 2、8、16进制。上面这种情况肯定可以精确转化。
2. 十进制转化为 其他任意进制通用方法
efg.ab
整数部分:efg采用x取余数的方法,这个不存在等于的情况。
小数部分:0.ab采用乘以x取整方法,这个存在不精确 需要约等于的情况。
案例:
8 215 余7
8 27 余2
8 3 余3
0.25×8=2.00
∴ 215.25 转八进制为 327.2
3. 二进制、八进制与十六进制的快速转换
二进制:1011110101111.01
对应八进制:1 3 6 5 7 .2 (草稿纸上从右边开始3位一组,001 011 110 101 111 .010)
八进制:7 3 2 4 .3
对应二进制:111 011 010 100 .011
对应十六进制:E D 4 .6 (把二进制换成四位一组1110 1101 0100 .0110)
**2、数的表示范围 **
无符号整数
8个二进位表示的正整数其取值范围是:0~255(2^8-1)
16个二进位表示的正整数其取值范围是:0~65535(2^16-1)
n个二进位表示的正整数其取值范围是:0~2^n-1.
带符号整数
带符号的整数必须使用一个二进位作为其符号位,一般总是最高位(最左的一位),“0”表示”(正数),“1”表示“一”(负数),其余各位则用来表示数值的大小。
如: 00101011 = +43 10101011 = -43
如:-43 => 1010 1011 原码
第一步 取反: 1101 0100 反码
第二步 加 1: 1101 0101 补码
注意正数的原码、反码、补码是一样的。
注意相同的位数,补码表示比原码麦示多表示一个数。
原码 反码 补码
+0 0000..00 0000..00 0000..00
-0 1000..00 1111..11 0000..00 (-0的补码可以看作是特殊情况)
∴ -0的补码可以为 1 0000 0000 (-128)
8个二进位原码表示取值范围是:-127~127(-2^8-1 -1 ~ 2^7-1 -1)
8个二进位补码表示取值范围是:-128~127(-2^8-1 ~ 2^8-1 - 1)
n个二进位原码表示取值范围是:-127~127(-2^n-1 -1 ~ 2^n-1 -1)
n个二进位补码表示取值范围是:-128~127(-2^n-1 ~ 2^n-1 - 1)
2.1.1、计算机的发展 (掌握)
按照计算机所使用的主要元器件,可以分为四代
1. 第一代是电子管
2. 第二代是品体管
3. 第三代是中小规模集成电路
4. 第四代是大规模和超大规模集成电路
2.1.2 、计算机的组成
计算机系统:硬件和软件两部分组成。 main()
1. 计算机硬件是计算机系统中所有实际物理装置的总称。 main()
例如,计算机的处理器芯片、存储器芯片、底板、各类扩充板卡、机箱、键盘、鼠标器、显示器、打印机、硬盘等,它们都是计算机的硬件。
2. 计算机软件是指在计算机中运行的各种程序及其处理的数据和相关的文档。(软件是由程序数据及相关文档组成) main()
程序用来指挥计算机硬件—步步自动地进行规定的操作,数据则为程序处理的对象,文档是软件设计报告、操作使用说明等,它们都是软件不可缺少的组成部分。
2.1.3、计算机的逻辑组成(从功能上来讲)
"计算机硬件主要包括 中央处理器(CPU)、内存储器、外存储器、输入设备和输出设备五大部分,它们通过总线互相连接。CPU、内存储器、总线等构成了计算机的“主机“,输入/输出设备和外存储器等通常称为计算机的” 外围设备”,简称一外设。" main()
1. 中央处理器(CPU)
负责对输入信息进行各种处理(例如计算、排产、分类检索等)的部件称为“处理器”。超大规模集成电路的出现,使得处理器的所有组成部分都可以制作在一块面积仅为几个平方厘米的半导体芯片上,因为体积很小,"这样的处理器称为“微处理器”。(处理器和微处理器概念同等,CPU属于处理器或微处理器的范畴)"
一台计算机中往往有多个处理器,它们各有其不同的任务,有的用于绘图,有的用于通信。其中"承担系统软件和应用软件运行任务的处理器称为中央处理器(CPU)"。为了提高处理速度,计算机可以包含2个、4个、8个甚至几百个、几千个CPU。使用"多个CPU 实现超高速计算的技术称为“并行处理”"近些年来,个人计算机(PC)、平板电脑、智能手机等也普遍采用集成有2个、4个基至更多CPU在同一芯片内的所谓“多核”CPU芯片,使它们的性能得到进一步提高。
2. 内存储器和外存储器
存储器分为两大类: main()
>内存储器(简称内存或主存)
>外存储器(简称外存或辅存)
"内存存取速度快而容量相对较小(成本较高),外存存取速度较慢而容量相对很大"。内存储器与CPU 高速连接,它用来存放已经启动运行的程序和需要立即处理的数据。CPU 工作时,它所执行的指令及处理的数据都是从内存中取出的产生的结果一般也存放在内存中。
"外存储器也称为辅助存储器,它能长期存放计算机系统中几乎所有的信息"。计算机执行程序时,外存中的程序及相关的数据必须先传送到内存,然后才能被CPU存取和使用。
3. 输出设备
“输出”(output)表示把信息送出计算机。计算机的输出可以是文本、语音、音乐、图像、动画等多种形式。显示器、打印机、绘图仪等都是输出文字和图形的设备,音箱是输出语音和音乐的设备。
4. 输入设备
“输入”(input)是把信息送入计算机的过程。键盘、鼠标器、扫描仪、麦克风以及条码、磁卡、IC卡的扫描器或阅读器等。
5. 总线与I/O接口
总线(bus)是用于在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一种部件(含传输线和控制电路)。有些计算机把用于连接CP和内存的总线称为CPU总线(或前端总线),把连接内存和I/O设备(包括外存)的总线称为I/O总线。为了方便地更换与扩充I/O设备,计算机系统中的I/O设备一般都通过I/O接口与各自的控制器连接,然后由控制器与I/O总线相连。
2.1.4、计算机的分类
1. 巨型计算机
"巨型计算机也称超级计算机,它采用大规模井行处理的体系结构,包含有数以千万计的CPU。"它有极强的运算处理能力,运算速度达到每秒千万亿次浮点运算,大多使用在军事、科研、气象预报、石油勘探、飞机设计模拟、生物信息处理等领域。
2. 大型计算机
"大型计算机(mainframe)指运算速度快,存储容量大",通信连网功能完善、可靠性高、安全性好、有丰富的系统软件和应用软件的计算机,通常含有几十个基至更多个CPU。它可以同时运行多个操作系统,因此不像是一台计算机而更像是多台虚拟机,因而可以替代多台普通的服务器,一般用于为企业或政府的数据提供集中的存储、管理和处理,承担主服务器(企业级服务器)的功能,在信息系统中起着核心作用。
3. 服务器
服务器(Server)原木只是一个逻辑上的概念,指的是网络中专门为其他计算机提供资源和服务的那些计算机及相关软件:巨、大、中、小、微各种计算机原理上都可以作为服务器使用。但由于服务器往往需要具有较强的计算能力、高速的网络通信和良好的多任务处理功能,因此计算机生产厂商专门开发了用作服务器的一类计算机产品。与普通的PC相比,服务器需要连续工作在7×24小时的环境中,对可靠性、稳定性和安全性等要求更高。
4. 个人计算机
个人计算机也称个人电脑PC机或微型计算机,它们是20 世纪80年代初由于单片微处理器的出现而开发成功的。"个人计算机的特点是体积小巧,结构精间(主机与外设组合在一起)功能丰富,使用方便",通常由个人自己操作使用,并由此而得名。
个人计算机分成台式机和便携机(笔记本电脑)两大类。需要注意,由于平板电脑和智能手机的软硬件结构、配置和应用有许多新的特点。虽然它们也是个人计算机的一个品种,但人们在很多场合提及时,往往专指那些使用微软公司windows操作系统和Intel(或AMD)公司CPU芯片的台式机和笔记本电脑,而把智能手机、平板电脑等称为“移动终端”。
5. 嵌入式计算机
如果集成电路芯片中不仅包含微处理器,而且把存储器、输入/输出控制与接口电路等也都集成在芯片中,甚至把电子系统的模拟电路、数字/模拟混合电路和无线通信使用的射频电路等也都集成在单个艺片中,这样的超大规模集成电路称为SC(System on Chip),国内称为片上系统或系统级芯片。
现在,片上系统(SoC)己经成为嵌入式计算机的核心,嵌入式计算机是内敬在其他设备中的专用计算机,它们安装在手机,数码相机,MP3插放器、计算机外围设备、电视机机顶盒、汽车和空调等产品中,执行着特定的任务。
2.2.1、CPU的结构
CPU主要由三个部分组成("运算器、控制器、寄存器组成"),分别如下
主要部件 功能
运算器(ALU) "对数据进行各种算术运算和逻辑运算",也称为算术逻辑运算部件。
控制器 CPU的指挥中心,协调机器各个部件工作,"它有一个指令计数器,用来存放CPU正在执行的指令的地址"。
寄存器组 "临时存放参加运算的数据和得到的中间结果",由几十个寄存器组成。
"注意CPU里面还含有高速级存(Cache),一般是几MB。CPU包含若干个寄存器用来临时存放数据。"
2.2.2、CPU的工作原理
日前我们所用的计算机是按照美籍甸牙利数学家 "冯.诺伊曼提出的 存储程序控制原理 进行工作的。"
"科学家们正在研究的生物计算机采用非冯·诸依曼结构"。生物计算机也称仿生计算机,主要原材料是生物工程技术产生的蛋白质分子,并以此作为生物芯片来替代半导体硅片,利用有机化合物存储数据。信息以波的形式传播, 当波沿着蛋白质分子链传播时, 会引起蛋白质分子链中单键、双键结构顺序的变化。运算速度要比当今最新一代计算机快10万倍,它具有很强的抗电磁干扰能力, 并能彻底消除电路间的干扰。能量消耗仅相当于普通计算机的十亿分之一, 且具有巨大的存储能力。生物计算机具有生物体的一些特点, 如能发挥生物本身的调节机能, 自动修复芯片上发生的故蹄, 还能模仿人脑的机制等。
2.2.3、CPU的性能指标
"计算机的性能在很大程度上是由CPU决定的。CPU的性能主要表现在程序执行速度的快慢, 而程序执行的速度与CPU相关的因素有很多。"
1. 字长(位数),字长指的是CPU中通用寄存器/定点运算器的宽度(即二进制整数运算的位数)。 由于存储器地址是整数, 整数运算是定点运算器完成的, 因而定点运算器的宽度也就大体决定了地址码位数的多少。地址码的长度决定了CPU可访问的存储器最大空间, 这是影响CPU性能的一个重要因素。个人计算机使用的CPU大多是32位处理器, 近些年使用的Core2和Core ia 3/i5/7则是64位处理器。
2. 主频(CPU时钟频率), 指CPU中电子线路的工作额率, 它决定着CPU芯片内部数据传输与操作速度的快慢。目前大多数CPU的主频在1GHz~4GHz之间。
3. CPU总线速度。CPU总线(前端总线)的工作频率和数据线宽度决定着CPU与内存之间传输数据的速度快慢, 总线速度越快, CPU的性能将发挥得越充分。
4. 高速缓存(Cache))的容量与结构。程序运行过程中高速缓存有利于减少CPU访问内存的次数。通常,Cache 容量越大、级数越多,其效用就越显著。
5. 指令系统。
6. 逻辑结构
7. 内核个数。为提高CPU芯片的性能, 现在CPU芯片往往包含有2个、4个、6个甚至更多CPU内核,每个内核都是一个独立的CP, 有各自的1级和2级Cache,共享3级cache 和前端总线。在操作系统支持下, 多个CPU内核并行工作, 内核越多, CPU芯片的整体性能越高。
2.2.4、指令和指令系统
"指令用二进制表示, 规定计算机执行什操作。指包括两部分: 操作码和操作数地址。"
操作码:指出计算机应该执行何种操作。
操作数地址(操作数):指出该指令所处理的数据或数据所在的位置。
每一种CPU都有它自己独特的一组指令。"CPU 所能执行的所有的指令的集合称为计算机的指令系统或指令组。机器指令由操作码和操作数组成。"
关于兼容性问题:
"同一公司生产的CPU,一般保持向下兼容",即新处理器中保留老处理器中的所有指令,同时扩充功能更强的新指令。
"不同公司生产的CPU 各有自己的指令系统,它们未必互相兼容"。现在大部分PC 机都使用 Intel 公司的微处理器作为CPU,而许多平板电脑、智能手机使用的则是英国 ARM公司设计的微处理器,它们的指令系统有很大差别,再加上操作系统也不相同,因此PC机上的程序代码不能直接在平板电脑和智能手机上运行,反之也是如此。但有些PC机使用 AMD 公司的微处理器,它们与 Intel 处理器的指令系统基本一致,因此这些PC机相互兼容。
2.3.1、存储器定义与分类
计算机能够把程序和数据(包括原始数据、中间运算结果与最终结果等)存储起来,具有这种功能的部件就是“存储器”。
"计算机包括两大存储体系,分别是内存储器和外存储器。"
2.3.2、内存和外存特点及区别
1、内存储器(简称内存或主存)
"存取速度快、容量相对小,价格相对高,一般使用DRAM(动态随机存储器)芯片组成。直接与CPU 相连接(CPU 可直接访问)"。为了保持数据,DRAM使用电容存储,所以必须隔一段时间刷新(Refresh)一次,如果存储单元没有被刷新,存储的信息就会丢失。(关机就会丢失数据)
常见的内存有:寄存器、Cache(L1、L2)、主存储器(RAM和ROM)。
2、外存储器(简称外存或辅存)
"存取速度慢、容量相对大,价格相对低。不直接与CPU 相连接(CPU 不能直接访问,其中存储的程序及相关的数据必须先送入内存,才能被CPU使用)"。非易失性,用于长期存放各类信息。
常见的有:U盘、硬盘、光盘、后备存储器(带库、光盘库)
3、存储体系
2.3.3、内存储器
内存储器由称为存储器芯片的半导体集成电路组成。半导体存储器芯片按照是否能随机地进行读写,分为"只读存储器(Read Only Memory 简称ROM)和随机存取存储器(Random Access Memory 简称RAM)两大类。"
1. 只读存储器
只读存储器(Read only Memory简称ROM),是一种能够永久或半永久地保存数据的存储器,即使掉电(或关机)后,存放在ROM中的数据也不会丢失,所以叫做非易失性存储器。
日前广泛使用的Flash ROM(快擦除ROM,或闪速存储器),是一种新型的非易失性存储器,在低电压下,存储的信息可读不可写,而在较高电压下,存储的信息可以更改和删除。经常用于PC中的BIOS 程序,还可使用在数码相机和优盘中。
2. 随机存储器
随机存取存储器(Random Access Memory简称RAM),多采用MOS(金属氧化物半导体)型半导体集成电路芯片制成,属于易失性存储器。根据其保存数据的机理又可分为SRAM(静态随机存取存储器)和DRAM(动态随机存取存储器)两类。
> SRAM
原理:"SRAM 芯片用于构造高速Cache(高速缓冲存储器),简称缓存"。它的速度几乎与CPU一样快。Cache 中的数据只是主存很小一部分内容的副本。
特点:
1) 与DRAM 相比,它的电路较复杂,集成度低,功耗较大制造成本高,价格贵。
2) "Cache的一个重要指标就是“命中率”",即CPU需要的指令或数据在Cache中能直接找到的概率。一般来说Cache 容量越大越好, 访问Cache 的命中率就越高。由于成本原因, Cache的容量并不大。
3) Cache 分为一级缓存和二级缓存,应用的早期一级缓存被设计在CPU内部,二级缓存被设计在主板上,随着集成电路制造工艺的改进,现在一级缓存和二级缓存都被设计在CPU内部。二级缓存的容量要大于一级缓存的容量。
一级缓存(L1 Cache))(容量:几KB~几十KB)
二级缓存(L2 Cache))(容量:128KB~4MB)
> DRAM
为了保持数据, DRAM使用电容存储,所以必须隔一段时间刷新(Refresh)一次, 如果存储单元没有被刷新,存储的信息就会丢失。关机就会丢失数据。
存储容量
含义:指存储器所包含的存储单元的总数。
单位:MB(1MB=2^20字节)或GB(1GB=2^30字节)
每个存储单元(一个字节)都有一个地址,CPU按地址对存储器进行访问。
存取时间: 在存储器地址被选定后,存储器读出数据并送到CPU所需要的时间。
2.3.4、外存储器之硬盘存储器
> 长期保存各类信息,可读写,大容量,不便携带
> 组成:磁盘片(存储介质);主轴与主轴电机;移动臂和磁头;控制电路。
1、硬盘存储器的工作原理:
工作原理
硬盘的盘片由铝合金(最新的硬盘盘片采用玻璃材料)制成,盘片上涂有一层很薄的磁性材料, 通过磁层的磁化来记录数据。
一般一块硬盘由1-4张盘片(1张盘片也称为1个单碟)组成, 它们都固定在主轴上, 主轴底部有一个电机, 当硬盘工作时, 电机带动主轴, 主轴带动磁盘高速旋转, 其速度为每分钟几千转、甚至上万转。盘片高速旋转时带动的气流将盘片上的磁头托起, 磁头是一个质量很轻的薄膜组件, 它负责盘片上数据的写入或读出。移动臂用来固定磁头, 使磁头可以沿着盘片的径向高速移动, 以便定位到指定的磁道。
2、硬盘存储器的主要性能指标:
> 存储容量:
常见的容量有:40GB、80CB.120CB、250GB、500GB、ITB.2B、3TB
> 平均存取时间:
硬盘存储器的平均存取时间由硬盘的旋转速度(PC机硬盘大多为每分钟7200转、5400转或4200转)、磁头的寻道时间和数据的传输速率所决定。硬盘旋转速度越高,磁头移动到数据所在磁道越快。对于缩短数据存取时间越有利。目前这两部分时间大约在几毫秒至几十亳秒之间。
> 缓存容量(RAN Cache))
高速缓冲存储器能有效地改善硬盘的数据传输性能, 理论上讲Cache 是越快越好、越大越好。目前硬盘的缓存容量大多已达到8B以上, 目的是为了解决系统前后级读写速度不匹配的问题,以提高硬盘的读写速度。
> 数据传输速率
数据传输速率分为外部传输速率和内部传输速率。"外部传输速牢接口传输速率:指主机从(向)硬盘缓存读出(写入)数据的速度",它与采用的接口类型有关。现在采用的SATA接口一般为150MB/s-300MB/s."内部传输速率指硬盘在盘片上读写数据的速度。通常远小于外部传输速率",一般而言,当单建容量相同时,转速越高内部传输速率也越快。"内部速率是评价硬盘数据传输速率的最佳指标。"
> 平均等待时间
指当磁头移动到数据所在的磁道后, 然后等待所要的数据块继续转动到头下的时间。它是盘片旋转周期的1/2。
> 平均寻道时间
指硬盘在盘面上移动读写头至指定磁道寻找相应目标数据所用的时间,"描述硬盘读取数据的能力,单位为毫秒"。
"> 平均访问时间(平均存取时间)= 平均寻道时间 + 平均等待时间"。
注意:数据的传输速率在题目计算里面一般忽略不计了。1s=1000ms。
"> 硬盘存储容量 = 磁头总数(记录面HDS) × 柱面数(磁道CYL)× 扇区数 × 512B(每个扇区大小)"
注意:容量超过 2TB 是每个扇区是4KB.
扇区是磁盘最小的物理存储单元。相邻的扇区组合在一起称为簇。每个簇可以包括2、4、8、16、32、64个扇区。FAT16簇大小默认为32KB,FAT32簇大小默认为4KB,NTFS簇大小默认为4KB。
为了更好地管理磁盘空间和更高效地从硬盘读取数据,操作系统规定一个族中只能放置一个文件的内容,因此文件所占用的空间,只能是簇的整数倍:而如果文件实际大小小于一簇,它也要占一的空间。所以,一般情况下文件所占空间要略大于文件的实际大小,只有在少数情况下,即文件的实际大小恰好是的整数倍时,文件的实际大小才会与所占空间完全一致。 硬盘中的数据记录在连续的同心圆上。(1)
3、硬盘常见操作
1. 硬盘常见操作
> 硬盘分区:在一个物理硬盘上建立多个逻辑硬盘(C:、D:…)。
> 逻辑硬盘格式化:在逻辑盘上产生四个区域:引导扇区,文件分配表(FAT),根目录区和数据区
> 碎片整理等。
2. 硬盘驱动器与主机的接口电路
IDE 接口:并行接口,老式电脑接口
SATA接口:串行接口,目前电脑接口,传输速度较快(150MB/S至600MB/s)
SCST 接口:服务器和高端电脑接口
3. 扩展内容
数据存储在硬盘的时候都是以族位单位,所以无论文件大小是多少,除非正好是簇大小的倍数:否则文件所占用的最后一个簇或多或少都会产生一些剩余的空间,且这些空间又不能给其他文件使用,即使这个文件只有0字节,也不允许两个文件或两个以上的文件共用一个族,不然会造成数据混乱。每个簇的大小是可以设置的。一个簇目前一般是4KB.
"簇(CLUSTER):磁盘分配给文件的最小单位,1簇=2^n扇区,n=0,1,2......"
"扇区:是磁盘读写的最小单位"
"字节:是内存读写的最小单位"
2.3.5、外存存储器之光盘存储器
1、CD光盘存储器
> CD-ROM 光盘片:只读光盘。不能删除也不能写入,只能读出盘中的信息。存储容量:650MB左右
> CD-R光盘片:只写一次式光盘。只能写一次,写后不能删除和修改,只能读出。
> CD-RW光盘片:可擦写型光盘。
CD-RW 也叫可擦写盘片,在这种盘片上写入的信息可以多次改写,擦写次数可达几百次甚至上千次之多。此类光盘片中增加了可改写的染色层,它使用一种特殊的相变材料来存储信息,当激光束大功率照射盘片进行局部瞬间加温时,盘片上的记录层由高反射率的结品状态转变为低反射率的非结晶状态,从而记录下数字信息,需要时还可将非结晶状态再恢复为结晶状态。由于具有这种热转换性,因此它能反复改变记录层的结晶状态,达到重写的目的。
> CD-ROM信息存储原理:在盘片的信息记录层上沿螺旋形轨道(光道)压制出一系列凹坑,凹坑的两个边沿处均表示数据“1”;其它平坦处表示数据“0”。
> 信息读取原理。CD-ROM 光盘片放入光盘驱动器中,当被激光束照射时,凹坑的两个边沿处产生的反射光弱作为数据“1”看待;平坦处产生的反射光强作为数据“0”看待。
CD光盘驱动器:读取数据速度; 单速;150KB/S;
CD-RW刻录机主要性能指标: 读取数据速度, 复写数据速度, 刻录速度。
CD光盘驱动器的接口类型: SATA接口、SCSI接口、IDE接口、并行口和USB接口等。
CD光盘的大小是700MB左右。
2、DVD光盘存储器
存储容量一般为4.7GB
蓝光光驱/光盘(BD):采用比红色激光波长更短的蓝色激光读写盘片售息,提高信息读写容量,可以读写蓝光光盘(25GB)。
3、固态硬盘
固态硬盘(简称SSD,准确的技术名称应为固态驱动器)它也是基于半导体存储器芯片(主要是 NAND型闪烁存储器)的一种外存储设备,用来在便携式计算机中代替常规的硬盘。由于其接口规范、功能及使用方法与普通硬盘完全相同,外形和尺寸也保持一致,所以人们把这类存储器称为“固态硬盘“。与常规硬盘相比,固态硬盘具有低功耗、无噪音、抗震动、发热少的特点。目前的存储容量大多为32GB、64GB或128GB,读写速度也超过了传统硬盘,而且还有发展潜力。固态硬盘目前最大的问题有两个:一是每百万字节成本还远高于常规硬盘的成本;二是由于Flash 存储器都有一定的写入寿命,寿命到期后数据会读不出来且难以修复,这也是推广使用固态硬盘的另一个障碍。
4、U盘、存储卡等等
2.4.1、PC 主机的组成
PC 机通常由机箱、显示器键盘、鼠标器和打印机等组成。机箱内有主板、硬盘、光驱、电源、风扇等,其中主板上安装了 CPU、内存、总线、I/0控制器等部件,它们属于主机部分(PC 机主机与外国设备往往组装在一起,并不完全分开,特别是笔记本电脑和一体式电脑)。
"大多数平板电脑采用 ARM 处理器"。
2.4.2、主板与芯片组
主板又称母板,它是一块多层印制电路板。在"主板上通常安装有 CPU插座、芯片组、存储器插槽、扩充卡插槽、显卡插槽、BIOS-CMOS 存储器辅助芯片和若干用于连接外围设备的I/O接口"。
主板上有两块待别有用的集成电路:一块是闪烁存储器(Flash remory),其中存放的是基本输入/输出系统(BIOS),它是PC机软件中最基础的部分,没有它机器就无法启动:另一个集成电路芯片是 "CMOS 存储器,其中存放着与计算机系统相关的一些参数(称为“配置信息”),包括当前的日期和时间、开机口令、已安装的光驱和硬盘的个数及类型等,CMOS 芯片是一种易失性存储器,它由主板上的电池供电,即使计算机关机后它也不会去失所存储的信息。"
1、芯片组
芯片组(chipset)是 PC 机各组成部分相互连接和通信的枢纽,存储器控制、I/O 控制功能几乎都集成在芯片组内,它既实现了 PC机总线的功能,又提供了各种I/O接口及相关的控制。没有芯片组,CPU就无法与内存、扩充卡、外设等交换信息。"CPU类型不同,通常需要使用不同的芯片组。" 芯片组一般由2块超大规模集成电路组成:北桥芯片和南桥芯片。北桥芯片是存储控制中心(MemoryController Hub,MCH),用于高速连接CPU、内存条、显卡,并与南桥芯片互连;南桥芯片是I/O控制中心(I/OController Hub,ICH),主要与PCI总线槽、USB接口、硬盘接口、音频编解码器、BIOS和CMOS 存储器等连接,并借助Super I/O芯片提供对键盘、鼠标、串行口和并行口等的控制。"CPU 的时钟信号也由芯片组提供。"
"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"。此外,显卡、硬盘等设备性能的提高,芯片组中的控制接口电路也要相应变化。所以,芯片组是与CPU芯片及外设同步发展的。随着集成电路技术的发展,CPU芯片的组成越来越复杂,功能越来强大。例如这两年广泛使用的Core i3/i5/i7CPU芯片,它们中有些已经将北桥芯片的存储器控制器和图形处理器功能集成在CPU 芯片之中,使用这些芯片的计算机主板上北桥芯片已经消失,只需一块南桥芯片即可。 (北桥南桥芯片都是焊接在PC机主板上的) (1)
2、BIOS
"BIOS 的中文名做基本输入/输出系统,它是存储在主板上闪烁存储器中的一组机器语言程序"。由于存放在闪存中,即使机器关机,它的内容也不会改变。每次机器加电时,CPU总是首先执行BIOS程序,"它具有诊断计算机故障及加载操作系统并启动其运行的功能。BIOS是存放在ROM中的。"
BIOS 主要包含四个部分的程序
1. "POST(Power On Self Test,加电自检)程序(检测计算机故障)"。当接通计算机电源或按下Reset 复位键时,系统首先执行POST程序,并根据CMOS 中的配置信息对系统中各部件进行测试和初始化,"目的是测试系统各部件的工作状态是否正常,从而决定计算机的下一步操作"。测试中如发现不正常现象,POST 程序会在屏幕上报告错误信息。
2. "系统自举(装入)程序(启动计算机)"。自举程序按照CMOS 中预先设定的外存启动顺序,并从中读出引导程序装入到内存,然后将控制权交给引导程序,由引导程序继续安装操作系统。
3. "CMOS 设置程序"。在PC 机进行自举程序前,用户若按下某一热键(如Delete),就可以启动CMOS 设置程序。进行相关信息的查看和修改。
4. "基本外围设备的驱动程序"(实现常用外部设备输入输出操作的控制程序)。以上工作过程中,"键盘、显示器、软驱、硬盘等常用基本外围设备"都需要参与工作。因此,它们的驱动程序必须存预先存放在 BIOS 中,成为 BIOS 的一个组成部公。
3、CMOS 芯片(互补金属氧化物半导体存储器)
"存放用户对计算机硬件所设置的一些参数(称为”配置信息”)包括当前的日期和时间,开机口令,系统中安装的光驱",硬盘驱动器的数目、类型及参数,显示卡的类型,Cache 的使用状况,启动系统时访问外存的顺序等,这些数据非常重要,一旦丢失,系统将不能正常运行,甚至不能启动。
"CMOS 是一种半导体存储器芯片,使用电池供电,是易失性存储器,只要电池供电正常,即使计算机关机后它也不会丢失所存储的信息以及时钟停走"。在启动过程中,若按下Del 键(或其他健),进入CMOS 设置程序,允许用户修改系统硬件的部分配置信息。
一般来说,在下列情况下需要启动CMOS设置程序对系统进行设置。 (1)
1. PC 机组装好之后第一次加电。
2. 系统增加、减少或更换硬件或I/O设备。
3. CMOS 芯片因掉电、病毒侵害、放电等原因造成其内容丢失或被错误修改。
4. 用户希望更改或设置系统的口令。
5. 系统因某种需要而调整某些设置参数。
2.4.3、I/O总线与IO接口
1、I/O操作
输入/输出设备(又称I/O设备或外设)是计算机系统的重要组成部分,没有I/O设备,计算机就无法与外界(包括人,环境其他计算机等)交换信息。I/O操作的任务是将输入设备输入的信息送入内存的指定区域,或者将内存指定区城的内容送出到输出设备。通常,"每个(类)I/O设备都有各自专用的控制器I/O控制器)",它们的任务是接受CPU启动I/O操作的命令后,独立地控制I/O设备的操作,直到I/O操作完成。
I/O控制器是 组电子线路,不同设各的 I/O控制器结构与功能不同,复杂种应相美也很大。有些设备(如键盘,鼠标器,打印机等的I/O控制要比较简单,它们已经集成在板上的芯片内。有些设备(如音频、视频设备等的控制器比较复杂,设各的规格和品种也比较多样,这 I/O控制器就制作成扩充卡(也叫做适配卡或控制卡)插在主板的PCI扩充槽内。随着芯片组电路集成度的提高越来越多 原先使用扩充卡的I/O控制器,如声卡、同卡等,也已经包合在芯片组内。
2、I/O总线
总线(bus),指的是计算机部件之间传输信息的一组公用的信号线及相关控制电路。CPU 芯片与北桥芯片相互连接的总线称为CPU总线(前端总线FSB),IO设备控制器与CPU、存储器之向相互交换信息、传输数据的一组公用信号线称为I/O总线,也叫做主板总线,因为它与主板上扩充插槽中的各扩充板卡(I/O控制器)直接连接。
"地址线根数n与内存容量(最大的寻址空间)之间的关系是:2^nB。(B表示字节)"
"总线上有三类信号:数据信号、地址信号和控制信号",传输这些信号的线路分别是数据线、地址线和控制线,协调与管理总线操作的是总线控制器(在CPU或芯片组内)。总线最重要的性能是它的数据传输率,也称为总线的带宽(bandwidth),即单位时间内总线上可传输的最大数据量。总线带宽的计算公式如下:
"总线带宽(MB/s) =(数据线宽度/8)× 总线工作频率(MHz)× 每个总线周期的传输次数(默认是1)。"
20世纪90 年代初开始,PC机一直采用一种称为PCI的IO总线,它的工作频率是33 MHz,数据线宽度是32位(或64位),传输速率达133 MB/s(或266 MB/s),挂接中等速度的外部设备。
PCI-Express(简称PCI-E或PCIe)是PC机IVO总线的一种新标准,它采用高速串行传输以点对点的方式与主机进行通信。PCI-E包括x1、X4、x8和x16等多种规格,分别包含1、4、8或16个传输通道,每个通道的数据传输速率为250MB/s(2.0版本为500MB/s,3.0版本达到1GB/s),n个通道可使总的传输速率提高n倍,以满足不同设备对数据传输速率的不同需求。例如,PCI-EX1(250 MB/s)已经可以满足主流声卡、网卡和多数外存储器对数据传输带宽的需求,而PCI-EX16能提供4GB/s的带宽,可更好地满足独立显卡对数据传输速率的需求。现在,PCI-Ex16 接口的显卡己经越来越多地取代了曾经流行的 AGP接口的显卡。
除了数据传输速率高的优点之外,由于是串行接口,PCI-E插座的针脚数目也大为减少,这样就降低了PCI-E 设备的体积和生产成本。另外,PCI-E也支持高级电源管理和热插拔。目前PCI-E xI和PCT-E x16已经成为PCI-E的主流规格,大多数北桥芯片都支持PCI-E x16,南桥芯片都支持PCT-E x1。
3、I/O设备接口
计算机中用于连接输入/输出设备的各种插头/插座以及相应的通信规程及电器特性。从数据传输方式来分
> 串行端口(一次只传输1位):COM, USB,1394(火线)等
> 并行端口(8位或者16位、32位一起进行传输):LTP1等
从是否能连接多个设备来看,有总线式(可串接多个设备,被多个设备共享)和独占式(只能连接1个设备)之分;
USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)接口 (掌握)
> 高速、可连接多个设备、串行传输。
> 2.0版本使用4 线连接器,体积小,符合即插即用规范(Plug &Play即PnP)。
> 使用“集线器”扩展机器的USB接口,最多连接127 个设备。
> 可通过USB接口由主机向外设提供电源(+5V,100~500mA)
> 支持热拔插
USB的3个版本:1.1版,2.0版,3.0版
传输速率:
USB 1.1版:12Mb/s
USB 2.0版:480Mb/s(矩形4线)
USB 3.0版:3.2Gb/s(矩形8线)
IEEE-1394(i.Link或Firewire)接口
"串行传输" 主要用于连接需要高速传输大量数据的音频和视频设备。数据传输速度特别快(50MB/s--100MB/s),连接器共有6线,采用级联方式连接外部设备,在一个接口上最多可以连接63个设备,设备间以菊花链方式进行转接。
PCI-E、AGP、STAT、SCSI、PS/2、Firewire、IDE、VGA、DVI、HDVI、RJ-45
1. PCI-E接口:可以接显卡、声卡、网卡等。
2. AGP接口:主要接显卡。
3. STAT接口:串行的,主要接硬盘和光驱。
4. SCSI接口:小型计算机接口,主要接服务器硬盘。
5. PS/2接口:主要接键盘、鼠标。
6. Firewire接口:火线接口(1394接口),主要是数码产品上使用。
7. IDE接口:可以接硬盘和光盘。
8. VGA接口:接投影仪、显示器。是一种视频传输标准,在彩色显示器领域得到了广泛的应用。
9. DVI接口:是数字视频接口。
10. HDVI接口:高清多媒体接口,是一种数字化视频/音频接口技术。
11. RJ-45接口:连接网线的接口。
2.5.1 概念
输入(input)): 把命令、数据、文本、声音、图像和视频等信息送入计算机的过程, 输入设备即用来向计算机输入信息的设备。输入到计算机中的信息都使用二进制中的 “0“和“1” 两个符号来表示。
2.5.2 常见输入设备
1、键盘
"键盘是计算机中最常用也是最主要的输入设备"。当用户按下一个按键时,键盘内的控制电路根据该键的位置就把该字符信号转换为进制码(键扫描码)。通过电缆送给主机, 键盘上有一组印有不同符号标记的按键,按键以矩形排列安装在电路板上, 这些按键包括数字键(0-9)、字母键(A-Z)、符号键、运算键以及若干控制键和功能键。
键盘上的按键大多是电容式的, 电容式键盘的优点是: 击键声音小, 无触点, 不存在磨损和接触不良等问题, 寿命较长, 手感好, 为了避免电极间进入灰尘,按键采用密封组装, 键体不可拆卸。
无线键盘采用无线通信技术, 它与电脑主机之间没有直接的物理连线, 而是通过2.4GH2的无线电波将输入信息传送给主机上安装的专用接收器, 距离可达10m.因面使用比较灵活方便。
平板电脑和智能手机使用的是“软键盘”(虚拟键盘)。当用户需要使用键盘输入信息时,屏幕上会出现类似于ASCII键盘的一个图像, 用户用手指触摸其中的按键即可输入相应的信息。完成输入操作之后,虚拟键盘图像使从屏幕上消失。
> 按键的个数: 104键盘(台式PC机普遍采用), 108键盘。
> 常用的接口: PS/2接口, USB接口, 无线接口(用于无线键盘)
2、鼠标器
一种指示设备(pointing device),能方便地控制屏幕上的鼠标箭头准确地定位在指定的位置处,并通过按钮完成各种操作或发出命令。由左键、右键、滚轮等组成。
分辨率:用dpi表示,指鼠标每移动一英寸距离光标在屏幕上所通过的像素的数目。
现在流行的是光电鼠标。它使用一个微型镜头不断地拍摄鼠标器下方的图像,经过一个特殊的微处理器(数字信号处理器DSP)对图像颜色或纹理的变化进行分析,计算出鼠标器的移动方向和距离。光电鼠标器的工作速度快,准确性和灵敏度高(分辨率可达800dpi)。
与鼠标器作用类似的设备还有操纵杆(joystick)和触摸屏。操纵杆由基座和控制杆组成,它能将控制杆的物理运动转换成数字电子信号向主机输入,控制杆上的按钮则用于发出动作命令。操纵杆在飞行模拟、工业控制、技能培训和电子游戏等应用领域中很受用户欢迎。
> 常用的I/0接口:PS/2 接口,USB 接口,无线接口(用于无线键盘)。
3、触摸屏
触摸屏作为一种新颖的输入设备最近几年得到了广泛应用,它兼有鼠标和键盘的功能,甚至还用来手写汉字输入,深受用户欢迎。除了移动终端设备之外,博物馆、酒店等公共场所的多媒体电脑或查询终端也已广泛使用触摸屏。
触摸屏是在液晶面板上覆盖一层触摸面板,压感式触摸板对压力很敏感,当手指或塑料笔尖施压其上时会有电流产生以确定压力源的位置,并可对其进行跟踪,用以取代机械式的按钮面板:透明的触摸面板附着在液晶屏上,不需要额外的物理空间,近两年开始流行一种所谓的“多点触摸屏“。与传统电阻型(压感式的单点触摸屏不同,多点触摸屏大多基于电容传感器原理,可以同时感知屏幕上的多个触控点。用户除了能进行单击、双击、平移等操作之外,还可以使用双手(或多个手指)对指定的屏幕对象(如一幅图像、一个窗口等)进行缩放、旋转、滚动等控制操作。这种新鲜感十足的操控设计为苹果电脑公司的iPhone、iPod和iPad等产品增色不少,成为吸引消费者的一个亮点,目前已经在平板电脑等许多智能数码产品中推广使用。
4、扫描仪
将图片(照片)或文字输入计算机的一种输入设备。接收从稿件上反射回来的光线。经过光电转换成电信号,获得数字图像。
扫描仪性能指标:
1. 分辨率:用每英寸生成的像素数目(dpi)表示。一般为:600×1200dpi,1200×2400dpi
2. 颜色位数(像素深度):位数越多,反映的色彩就越丰富。一般为:24位、30位、36位
3. 幅面:原稿的最大尺寸。一般为:A4,A3等
4. I/0接口:SCSI接口、USB接口、Firewire 接口
5、数码相机(数字相机)
图像输入设备。不需要胶卷和暗房,能直接将数字形式的照片输入电脑进行处理,或通过打印机打印山来,或与电视机连接进行观看。
数码相机的镜头和快门与传统相机基本相同,不同之处是它不使用光敏卤银胶片成像,而是将影像聚焦在成像芯片(CCD或CMOS)上,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 (大多采用JPEG标准,存储在相机内部的存储器中)。其中成像芯片是数码相机的核心。
采用CCD芯片成像时,CCD芯片中数以亿计的CCD像素排列成宽高比为4:3 或者3:2 的矩形成像区,每个CCD像素可感测影像中的一个点,将其光信号转换为电信号。显然,CCD像素越多,影像分解的点就越多,最终所得到的影像的分辨率(清浙度)就越高,图像的质量也越好。所以,CCD像素的数目是数码相机一个重要的性能指标。现在即使是普通的卡片机像素数目也能达到1000万左右。
有些数码相机还具有WiFi功能,可以与PC、智能手机、打印机等无线传输像片,甚至可以使用手机操控数码相机的拍摄。
2.6.1、概念
输出(output): 把信息送出计算机的过程, 计算机所产生的结果。输出设备即完成信息输出的设备, 即把计算机存储器中用 “0” 和 “1” 表示并存的信息转换成人可直接识别的信息形式的设备。
2.6.2、常见的输出设备
1、显示器
将数字信号转化为光信号, 最终将文字、图形、图像显示出来,计算机显示系统由监视器(Monitor, 显示器), 显示控制器(显卡)组成。
显示控制器在PC机中多半做成扩充卡的形式, 所以也时做显示卡(显卡)、图形卡或者视频卡。有PC机的CPU芯片或北栋芯片中已包含有显卡功能(集成显卡), 这样做一方面成本显著降低, 同时也节省了一个插槽。
显示卡(显卡)
主要由显示控制电路、绘图处理器、显示存储器和接口电路四个部分组成。显示控制电路负责对显示卡的操作进行控制, 包括对液晶(或CRT)显示器进行控制。如光栅扫描、同步、画面新等。主机接口电路负超示卡CPU和内存的数据传输。由于经常需要将内存中的图像数据成批地传送到显示存储器。因此相互间的连接方法和传输速度十分重要。虽然有些显卡还使用ACP接口, 但现在的显卡都已经采用性能更好的PCI-EX16接口了。
独立显卡中具有高速图像处理和图形绘制的绘图处理器(GPU), 还有专门的显示存储器。集成显卡中的GPU包含在CPU芯片或北桥芯片中, 显示存储器则与主存储器合二为一,因而性能有明显差别。有关显示卡的结构、眼理与功能。
显示器的类型:CRT和LCD
与CRT显示器相比,LCD具有工作电压低,辐射危害小,功耗低,不闪烁,适于大规模集成电路驱动,体量轻薄。易于实现大面显示等特点。现在已经广泛应用于计算机、手机、数码相机、数码摄像机、电视机等设备。
LCD显示器主要性能参数如下
> 显示屏的尺寸:与电视机相周,计复机显示器屏部大小也以显示屏的对角线长度来度量:目前常用的显示器有15-17-19-22英寸等,传统显示屏的究度与高度之比一般为4:3现在老数液品品示器的宽高比为16:9或16:10,它与人眼视野区域的形状更为相符
> 显示器的分辨率。分辨率足衡量显示器的一个重要指标,它指的是整屏最多可显示像素的多少一股用水平分辨车义重直分辨来表示,例如1024×768、1280×1024、1600×1200、1920X1080、1920×1200等。
> 刷新速率,刷新速率指所显示的图像每秒钟更新的次数。"刷新频率越高图像的稳定性越好",不会产生闪烁和抖动.PC机显示器的画面刷新速率一般在60Hz以上。
> 响应时间。响应时间反映了LCD像素点对输入信号反应的速度即由暗转亮或由亮转暗的速度,"响应时间愈小愈好",一般为几个ms到十几个ms之间,响应时间小的显示器在观看高速运动画面时不会出现尾影拖拽的现象。
> 色彩、亮度和对比度。液品本身并不能发光,因此背光的亮度决定了它的画面亮度,一般而言,亮度越高,"显示的色彩就越鲜艳,效果也越好"。对比应是最亮区城与最暗区域之间亮度的比值,对比度小时图像容易产生模糊的感觉。
> 背光源类型。计算机使用的LCD显示器采用透射显示,其背光源主要有荧光灯管和白色发光二极管(LED)两种,后者在显示效果、节能、环保等方面均优于前者,显示屏幕也更为轻薄。
>辐射和环保。显示器在工作时产生的辐射对人体有不良影响,也会产生馆息泄漏,影响信息安全,因此,显示器必须达到国家显示器能效标准和通MPRT和TCO认证(电磁辐射标准),以节约能源、保证人体安全和防止信息滑测。
2、打印机
一种主要输出设备,能把程序、数据、字符、图形打印在纸上。
分类:针式打印机、激光打印机、喷墨打印机
1. "针式打印机: 一种击打式打印机, 其工作原理主要体现在打印头上。耗材成本低: 能多层套打;缺点是打印质量低、工作噪声大"。
1) 平推打印机, 因其独特的平推式进纸技术, 在打印存折和票据方面,具有其他种类打印机所不具有的优势,在银行、税务、证券、邮电、商业等领域中还在继续使用。
2) 热敏打印机,它的结构与针式打印机相仿,但打印原理不同。它在打印头上以行、列或矩阵的形式安装有半导体加热元件,使用的热敏打印纸上则覆盖了一层涂有热敏材料的透明膜。打印时打印头有选择地在热敏纸的一些位置上加热,热敏材料经高温加热的地方瞬间即变成黑色(也可以是蓝色或其他颜色),从而在纸上产生文字、符号和图形。热敏打印技术最早使用在传真机上。由于打印速度快、噪音低,打印清晰,使用方便,热敏打印机目前在POS机、ATM柜员机、医疗仪器中得到广泛应用
2. "激光打印机: 激光技术与复印技术相结合的产物, 是一种高质量、高速度、低晚声、价格迈中的输出设备"。(分辨率较高。打印质量好,碳粉、硒鼓是主要耗材)
激光打印机分为黑白和彩色两种, 其中低速黑白激光打印机已经昔及。而宅色激光打印机的份格还比较高。适合专业用户使用。
3. "喷墨打印机: 能输出彩色图像, 经济, 打印效果好, 低噪音,使用低电压,环保,但水成本高。消耗快"。
用于打印数码相机所拍摄照片的照片打印机。主要使用喷墨式打印机, 喷墨打印机不局限于四种颜色的墨水, 现在已有六色甚至九色墨盒的喷墨打印机, 其颜色范围早已超出了传统CMYK的局限,印出来的照片已经可以娘美传统冲洗的相片。
打印机性能指标
1、打印精度。
即打印机的分辨率, 它用dpi(每英寸可打印的点数)来表示, 是衡量图像清晰程度最重要的指标。300dpi是人眼分辨文本与图形边缘是否有锯齿的临界点, 再考虑到其他一些因素, 因此360dpi以上的打印效果才能基本令人满意。针式打印机的分辨率一般只有180dpi, 激光打印机的分辨率最低是300dpi, 有的产品为400dpi、600dpi.800dpi,甚至达到1200dpi。喷墨打印机分辨率一般可达300-360dpi,高的能达到1000dpi以上。
2、打印速度。
针式打印机的打印速度通常使用每秒可打印的字符个数或行数来度量激光打印机和喷墨打印机是一种页式打印机,它们的速度单位是每分钟打印多少页纸(PPM), 家庭用的低速打印机大约为4PPM, 办公使用的高速激光打印机速度可达到10PPM以上。
3、色彩表现能力
这是指打印机可打印的不同颜色的总数。对于喷墨打印机来说, 最初只使用3色墨盒, 色彩效果不佳。后来改用青、黄、洋红、黑4色墨盒, 虽然有很大改善, 但与专业要求相比还是不太理想。于是又加上了淡青和淡洋红两种颜色,以改善浅色区域的效果, 从而使喷墨打印机的输出有着更细致入微的色彩表现能力。
4、其他。包括打印成本、噪音、可打印幅面大小、功耗及节能指标、可打印的拷数目、与主机的接口类型等。
近两年出现了一种“3D打印机”。所谢3D, 它不是在纸上打印平面图形, 而是打印生成三维的实体原型。与传统的破材制造姑游钻孔等)工三相反。这是一种“增材制造“过程”。物品在计算机设计成型后, 按其分剖成一系列的数字切片,这些切片传送到3D打印锐上, 后若会将这些型切片通过特殊胶水逐层堆盈起来。形成一个立体物品。
3D打印不仅能生产甜如生的工艺玩此,还能制造出复杂的金件、假牙、假技3D打印技术的关键是使用的材料。理论上塑村、金、完,沙子等轻桂经过特殊处理都可以用来做打印的“墨水,实际上这方面的研究和开发实际应用还有不小的差距。
3.1、软件相关概名
一个完整的 "计算机系统有两个基本组成部分:硬件系统和软件系统。没有硬件、软件系统的称为裸机"
> "计算机硬件:组成计算机各种物理设备的总称。"
> "计算机软件:人们不仅把 程序也把与程序相关的数据和文档统称为软件。"
其中,程序是软件的主体,单独的数据或文档一般不认为是软件:数据指的是程序运行过程中需要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);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)通常,软件(特别是商品软件和大型软件)必须有完整,规范的文档作为支持。
软件和程序本质上是相同的。作为知识作品,版权是授予软件作者某种独占权利的一种合法的保护形式,版权所有者惟一地享有该软件的拷贝、发布、修改、署名、出售等诸多权利.购买了一个软件之后,用户仅仅得到了该软件的使用权,并没有获得它的版权,因此随意进行软件拷贝和分发都是违法行为。
3.1.2、软件的特征
1. "不可见性"。软件是原理、规则、方法的体现,它不能核人们直接观察和触模
2. "适用性"。一个成功的软件往往不是只满足一种特定应用的需要,而是可以适应一类应用问题的需要。例如微软公司的文字处理软件word,它不仅可以协助用户携写书稿、论文、简历,而且可以用来编写各忘录、网页、邮件等各种类型的文档,不但可以处理英文和中文,而且可以处理其他多国文字的文档。因此,软件在研制和开发过程中南要进行大量的门研和分析,尽最大务力满足用户的需求。
3." 依附性"。软件不像硬件产品那样能独立存在,它要依附于一定的环境(平台)。这种环境是由特定的计算机硬件、网络和其他软件组成的。
4. "复杂性",正是因为软件本身不可见,功能上又要有较好的适用性,再加上在软件设计和开发时还要考虑它对运行环境多样性和易变性的适应能力,因此现今的任何一个商品软件几乎都相当复杂。
5. "无磨损性"。软件在使用过程中不像其他物理产品那样会有损耗或者产生物理老化现象,理论上只要它所赖以运行的硬件和软件环境不变,它的功能和性能就不会发生变化,就可以永远使用。
6." 易复制性"。软件是以二进位表示,以电、磁、光等形式存储和传输的,因而软件可以非常容易且毫无失真地进行复制,这就使软件的盗版行为很难绝迹。软件开发商除了依靠法律保护软件之外,还经常采用各种防拷措施来确保其软件产品的销售量,以收回高额的开发费用并取得利润。
7. "不断演变性"。由于计算机技术发展很快,用户需求义在不断地变革和提高软件投入使用后,其功能、运行环境和操作使用方法等通常都处于不断的发展变化之中。
8. "有限责任"。由于软件的正确性无法采用数学方法予以证明,目前还没有人知道怎样才能写出没有任何错误的程序来,因此软件功能是否百分之百正确,它能香在任何情况下正确运行,软件广商无法给出承诺。通常,软件包装上会印有类似于如下内容的一个声明:
“"本软件不做任何保证。程序运行的风险由用户自已承担。"这个程序可能会有一些错误,你需要自己承担所有服务、维护和纠正软件错误的费用。另外,生产厂商不对软件使用的正确性、精确性,可靠性和通用性做任何承诺。”
9. "脆弱性"。随着因特网的普及,计算机之间相互通信和共享资源在给用户带来方便和利益的同时,也给系统的安全和软件的可靠运行带来了威胁。
3.1.3、软件分类
"软件分为:系统软件和应用软件。"
1. 系统软件
"用来有效地运行计算机系统、给应用软件开发与运行提供支持、为用户管理与使用计算机提供方便的一类软件。"
常见的系统软件有:
"基本输入/输出系统(BIOS)、操作系统(如windows、Dos、Unix)、程序设计语言处理系统(如C语音编译器)、数据库管理系统(如ORACLE、Access、SQL Server、VFP、Visual FOXRPO等)、常用的实用程序(如任务管理器、防火墙、磁盘清理程序、备份程序、杀毒软件等)等都属于系统软件。"
2. 应用软件
泛指那些专门用于为最终用户解决各种具体问题的软件。
"应用软件分为通用应用软件和定制应用软件。"
1)通用应用软件
几乎人人都需要使用,所以把它们称为通用应用软件。例如:WPS、Word、Excel、百度,QQ、Photoshop、Powerpeint。
2)定制应用软件
定制应用软件是按照不同领城用户的特定应用要求而专门设计开发的。如起市的销售管理和市场预测系统,汽车制造厂的集成制造系统。大学教务管理系统医院信息管理系统、酒店客房管理系统等。这类软件专用性强设计和开发成本相对较高。主要是一些机构用户购买,因此价格比通用应用软件贵得多。
3. 商品软件、共享软件和自由软件(按照软件权益的处置方式来进行分类)
1) "商品软件的含义不言自明,用户需要付费才能得到共使用权"。它除了受版权保护之外,通常还受到软件许可证(license)的保护:例如,版权法规定用户将个软件复制到多台机器去使用是非法的,但是若同时还购买了相应的多用户许可证,则就允许同时安装在若千台计算机上使用,或者允许所安装的份软件间时被若干个用户使用。
2)"共享软件是一种 “买前免费试用” 的具有版权的软件",它通常允许用户试用一股时间,也允许用户进行拷贝和散发(但不可修改后故转发)如果过了试用期还想继续使用,就得交一笔注册费,成为注册用户才行。这是种为工的市场营销费用的有效的软件销售策略。
3)自由软件倡导自由软件的非版权原则。该"原则是:用户可共享自由软件,允许随意拷贝、修改其源代码,允许销售和自由传插",但是,对软件源代码的任何修改都必须向所有用户公开,还必须允许此后的用户享有进一步拷贝和修改的自由。自由软件有利于软件共享和技术创新,它的出现成就了 "TCP/IP协议软件、Apache Web服务器软件和Linux操作系统" 等一大批软件精品的产生。
4)除了以上3种软件外,还有免费软件(freemare),它是一种不需付费就可取得的软件,但用户可能并无修改和分发该软件的权利,其源代码也不一定公开。例如:Adobe Reader、Flash Player、360杀毒软件等。"大多数自由软件都是免费软件,但免费软件并不全都是自由软件。"
3.2.1、操作系统的作用
> 管理系统中的各种软硬件资源
> 为用户提供各种友善的服务界面。
> 为应用程序的开发和运行提供一个高效率的平台。
用户界面:也称用户接口或人机界面,是计算机系统实现用户与计算机通信的软、硬件部分的总称。
图形用户界面(GUI):采用窗口、图符、菜单及指点设备技术和多窗口系统等软件,并以直接操纵为主要使用方法,使得用户能够灵活、方便、有效地使用计算机。目前个人电脑和移动设备使用的操作系统主要有windos、ios和Android三种。
操作系统的启动:
安装了操作系统的计算机,操作系统大多驻留在硬盘存储器中。当加电启动计算机工作时,CPU 首先执行主板上 BIOS 中的自检程序,测试计算机中主要部件的工作状态是否正常。若无异常情况,CPU将维续执行 BIOS中的引导装入程序,按照 CMOS 中预先设定的启动顺序,依次搜寻硬盘、光盘或U盘,若需要启动硬盘中安装的操作系统,则将其第一个扇区的内容(主引导记录)读到内存,然后格控制权交给其中的操作系统引导程序,由引导程序继续将硬盘中的操作系统装入内存。操作系统装入成功后,整个计算机就处于操作系统的控制之下,用户就可以正常地使用计算机了。
3.2.2、操作系统的功能
1、多任务处理与处理器管理
1. CPU 是计算机系统的核心硬件资源,运行速度很快,成本也高。为了提高CPU 的利用率,"操作系统一般都支持若干个程序同时运行,这称为多任务处理"。这里所说的任务(task),是指装入内存并启动执行的一个应用程序。以windows操作系统为例,它一旦成功启动以后,就进入了多任务处理状态。这时,除了操作系统本身相关的一些程序正在运行之外,用户还可以启动多个应用程序(如电子邮件程序、E浏览器和d等)同时工作, 它们互不于现地独立运行, 用户借助于 “Windows任务管理器” 可以随时了解系统中有哪些任务正在运行, 分别处于什么状态, CPU的使用率(忙碌程度)是多少, 存储器使用情况如何等有关信息。
2. 当多个任务同时在计算机中运行时, 每个任务在屏幕上都有一个窗口与之对应, 该窗口既用于显示任务的进展状态和处理结果, 也用于按收用户的输入用户输入(击键或按击鼠标)信息时, 接收用户输入的窗口只有一个, 称为活动窗口, 它所对应的任务称为前台任务;其他窗口都是非活动窗口, 它们所对应的任务称为后台任务。 活动窗口通常位于其他窗口的最前面, 它的标题栏与非活动口颜色深浅不同, Windlows 操作系统采用并发多任务方式支持系统中多个任务的执行。 所谓并发多任务, 是指不管是前台任务还是后台任务, 它们都能分配到CPU的使用权, 因而可以同时运行。 需要注意的是, 从宏观上看, 这些任务是在 “同时” 执行, 而微观上任何时刻只有一个任务正在被CPU执行, 即完成这些任务的程序是由CPU轮流执行的。因此, 如果后台运行的是音乐播放, 文件打印、计算、文件下载或上传等任务, 前台是需要人工操作的文字处理或交互式绘图任务,则整个系统的工作效率就很高:面如果同时启动了电子表格、字处理程序和绘图程序, 由于它们都以交互方式工作, 除了一个任务处于前台之外, 其余都处于后台等待状态 ,它们要一遍遍地查询有无输入而又得不到用户的输入, 白白消耗了CPU的时间, 降低了CPU的效率。
3. 为了支持多任务处理, 操作系统中有一个处理器调度程序负责把xCPU时间分配给各个任务, 这样才能使多个任务“同时”执行, 调度程序一般采用按时间片(比如1/20s)轮转的策略, 即每个任务都能轮流得到一个时间片的CPU时间, 在时间片用完之后, 调度程序再把CPU交给下一个任务, 就这样一遍遍地循环下去, 只要时间片结束,不管任务有多重要,也不管它执行到什么地方, 正在执行的任务就会被强行暂时停止执行, 直到下一次得到CPU的使用权后再继续执行。windows 操作系统多个内核的CPU, 理论上可以同时有多个任务分别被不同的内核执行。"分时操作可以实现多任务操作,并行处理需要由多个CPU。 "
4. 与PC机使用的Findows 操作系统不同, 目前i0s平板电脑由于不支持多窗口显示, 后台程序又不允许访问网络, 因此多任务处理功能是有限制的, 特别是4.0以前的版本。例如, 用户可以一面浏览网页一面听音乐, 但不能在浏览网页的同时看电子书或者玩游戏。
2、存储管理
1. 计算机的内存容量不断扩大, 但限于成本和安装空间等原因, 其容量总有限制, 在行规模很大或需要处理大量数据的程序时, 内存往往不够使用,。特别是在多住务处理时, 存储器被多个任务所共享, 矛盾更加突出, 所以, 存储管理是操作系统的一项非常重要的任务。现在, "操作系统一般都采用虚拟存储技术(也称虚拟内存技术,简称虚存)进行存储管理。"
2. 虚拟存储技术的基本思想如下, 程序员在一个假想的容量极大的虚拟存储空间中编程和运行程序, 程序(及其数据)被划分成一个个“页面”, 每页为固定大小。在用户启动一个任务而向内存装入程序及数据时, 操作系统只将当前要执行的一部分程序和数据页面装入内存, 其余页面放在硬盘提供的虚拟内存中, 然后开始执行程序。
3. 在程序的执行过程中, 如果需要执行的指令或访问的数据不在物理内存中(称为缺页), 则由CPU通知操作系统中的存储管理程序, 将所缺的页面从硬盘的虚拟内存调入到实际的物理内存, 然后再继续执行程序。从用户角度来看, 该系统所具有的内存容量比实际的内存容量大得多, 这种技术称为虚拟存结器。
4. 在Windows 操作系统中, 虚拟存储器是由计算机中的物理内存(主板上的RAN)和硬盘上的虚拟内存(“交换文件”)联合组成的," 每个页面的大小是4KB, 页面调度算法采用“最近最少使用”(LRU)算法。"
5. "以Windows 操作系统为例, 交换文件的文件名是pagefile.sys", 它位于系统盘的根目录下, 用户可以利用系统工具中的 “系统信息” 来查看内存的工作情况, 包括总的物理内存大小、可用的物理内存大小、总的虚拟内存大小、可用的超拟内存的大小等。
6. IOS操作系统的虚拟内存可以启用也可以关闭, 启用虚拟内存之后, 如果运行的后台程序太多引起内存紧张的话, 操作系统可以把后台程序中的部分内容放到虚拟内存, 释放一部分空间, 减缓对内存的压力。
3、文件管理
文件是存储在外存储器中的一组相关信息的集合, 计算机中的程序, 数据、文档通常都组织成为文件存放在外存储器中, 并以文件为单位进行在取操作。每个文件都有自己的名字(称为文件名), 用户(或软件)可以通过文件名来存取文件。在Windows 中,文件名可以长达255个(可以是255个汉字)。磁盘文件存储空间的分配单位是“簇”。
文件说明信息中的文件属性, 它用于指出该文件是否为系统文件、隐藏文件、存档文件或只读文件。
> 系统文件:
表示该文件是操作系统本身所包含的文件, 删除时系统会给出警告, 资源管理器若不特别设置为“显示全部文件”(在“文件夹选项”对话框中设置)时不会在文件列表中显示。
> 隐藏文件:
且资源管理器又设置为“不显示隐藏文件”时,它不会在文件列表中列出。
> 存档属性:
通常被当作文件的一种标识,“文件备份程序”通过该属性来决定文件是否需要进行备份,新建的文件或在备份后又被修改过的文件,系统自动地将其属性设置为存档,在执行了各份操作后所有被备份的文件均被清除存档属性。
> 只读文件:
表示该文件只能阅读,不许进行修改,若需修改则操作系统给出提示或警告。
文件夹:
Windows 中文件目录也称为文件夹,它用树状结构进行组织,在这种结构中,每一个磁盘(或磁盘上的分区)有一个根目录(根文件夹,它包含若干文件和文件夹。文件夹中不但可以包含文件,而且还可以包含下一级的文件夹,这样就形成了多级的树状文件夹结构。
使用文件夹的另一个优点是它为文件的共享和保护提供了方便。以WindowsXP、Windows 7操作系统为例,任何一个文件夹均可以设置为 “共享” 或则为 “非共享”,前者表示该文件火中的所有文件可以被网络上的其他用户(或共同使用同一台计算机的其他用户)共享,后者则表示该文件大中的所有文件只能由用户不人使用,其他用户不能访间当文件被设置成为共享时,用户还可以规定共他用广的访问权限,例如文件只能读不能修改,或者既可读也可以修改,还可以规定访间文件时是否需要使用口令等。这些措施都在一定程度上提高了文的安全性。
4、设备管理
设备管理:对计算机系统中除了CPU 和内存以外的所有I/O 设备的管理。进而高之,设备管理的对象除了进行实际1/0操作的设备外,还包括诸如控制器、通道等支持设备。
5、作业管理
作业管理任务:为用户使用系统提供一个良好环境,让用户有效地组织自己的工作流程,使整个系统能高效地运行。
3.2.3、常用操作系统介绍
1、Dos操作系统(单用户单任务系统)
DOS是DiskOprationsystem (磁盘操作系统)的简称。顾名思义,这是一个基于磁盘管理的操作系统。与我们现在使用的操作系统最的区别在于,它是命令行形式的:靠输入命令来进行人机对话,并通过命令的的形式指合传给计算机让计算机实现操作的。
2、windows 操作系统
1. 由微软公司开发,windows 提供了多任务图形界面以及统一的应用程序接口,使得在windows 环境下运行应用程序的操作大为简化。
Window 2003、Windows 2008、Windows 2012(多用户多任务网络操作系统)
Window XP(单用户多任务多为32位)
Window 7、Window 8(单用户多任务有32位,有64位)
2. 微软公司于2012年推出了最新的windows 8操作系统。Windows 8既支持PC机(x86-64架构),也支持平板电脑(x86架构或ARM架构)。windows 8提供比过去更好的屏幕触控支持。
Windows 8对硬件配置的要求并不比windows 7高。它有标准版、专业版和企业版之分,另有一个windows RT 版本是专门为ARM 架构的硬件平台设计的,它预装在采用 ARM处理器的平板电脑中,不能单独购买。Windows RT 并不兼容 x86 软件,但它附带有专为触摸屏设计的 Word、Excel、PowerPoint 和OneNote 等应用软件。
微软还开发了智能手机操作系统Windows Phone,宅支持ARM硬件平台。
3. Windows 操作系统也经常受到用户的批评。"问题主要是两个方面:可靠性和安全性。"Windows 系统出现不稳定的情况比其他操作系统多,系统对用户操作的响应往往变得越来越慢,甚至不响应,程序无法工作,屏幕上经常报告出错信息,必须重新启动系统才能恢复正常。此外,Windows 比其他操作系统更容易受到病毒、糯虫、木马和其他攻击的侵扰。它有许多安全漏洞,容易造成信息泄漏。为此我国有关部门通知,"中央机关采购中 “所有计算机类产品不允许安装windows 8操作系统”。"
3、UNIX操作系统
UNIX 操作系统是美国Bell实验室开发的"一种通用多用户交互式分时操作系统"。UNIX 系统已成为国际上目前使用最广泛,影响最大的主流操作系统之一,著名的TCP/IP 网络协议是在UNIX 上开发成功的。
4、Linux操作系统
该系统的原创者是芬兰的一名青年学者 Linus Torvolds。Linux内核是一个自由软件,它的源代码是公开的。根据普通公共许可证GPL的规定,任何人都可以对Linux内核进行修改,传播甚至出售。
UNIX和Linux除了安装在巨型机、大型机上作为网络操作系统使用之外,在平板电脑、智能手机和嵌入式系统中也广泛使用。
例如,在iPad和iPhone中使用的iOS采用的操作系统内核Dawin就是一种 “类UNIX” 操作系统。许多智能手机和平板电脑使用的Android(安卓)系统,采用的操作系统核心是Linux 2.6。
ios和Android操作系统简介:
iOS 操作系统
iOS(原名iPhone OS)操作系统是苹果公司开发的操作系统,早先用于iPhone手机,后来用于iPod touch播放器、ipad平板电脑和Apple TV播放器。它只支持苹果自己的硬件产品:不支持非非苹果硬件设备。最新版的 i0S 7 需占用大约700~900 MB的存储空间。
i0S 是苹果公司 MAC电脑(包括台式机和笔记本)使用的0SX操作系统经修改而形成的。OS X和iOS的内核都是Darwin。与Linux一样,Darwin 也是一种 “类UNIX” 系统,具有高性能的网络通信功能、支持多处理器和多种类型的文件系统。
Android(安卓)是一个以Linux 内核为基础的开放源代码的操作系统,早先由Android 公司开发,现在由Google 公司和开放手持设备联盟(OHA)开发和维护。Google 的初衷是为智能手机而开发,后来逐渐拓展到平板电脑及其他领域(包括电视机、游戏机、数码相机等)。
Android操作系统是完全免费开源的(部分组件除外),任何广商都可以不经过Google 和OHA的授权免费使用 Android操作系统:但制造商不能在自己的产品上随意使用Google 标志和Google的应用程序.除非经Google认证其产品符合G00gle兼容性定义的要求。Android操作系统的内核是基于Linux内核开发而成的。
3.3.1、程序设计语言分类
"程序设计语言可以划分为机器语言、汇编语言和高级语言三大类。"
1、"机器语言:使用计算机指念系统的程语言"。用机器语言编写的程序,全部都是二进制代码形式,可以被计算机直接执行。
2、汇编语言:用助记符来代替机器指令的操作码和操作数,如用ADD 表示加法,用SUB表示减法等。这样就能使它的每条指令都有明显的符号标识。用汇编语言编写程与编写机器语言程序相比,比较直观和易记忆,但汇编语言仍然是面向机器指令系统的,还保留了机器语言的各项缺点。
3、高级语言:称算法语言,其表示方法接近解决问题的表示方法,而且具有通用性,在一定程度上与机器无关的计算机程序。
注:"计算机指令的集合称为程序。"
3.3.2、高级程序语言四种基本成分 (掌握)
1、数据成分:用以描述程序所 处理的数据对象(名字、数据类型和数据结构)。
2、运算成分: 用以描述程序 所包含的运算, 例如算术表达式和逻辑表达式等。
3、控制成分: 用以表达程序中的 控制构造, 例如条件语句和循环语句等。
4、传输成分: 用以表达程序中 数据的传输, 例如赋值语句、I/O语句等。
3.3.3、程序语言介绍
1、FORTRAN 语言:一种主要用于数值计算的面向过程的程序设计语言, 是科学计算的主流设计语言。
2、BASIC 语言:BASIC 语言是一种简单易学的计算机高级语言, 尤其是Cisual Basic (VB)语言, 具有很强的可视化设计功能。给用户在Nindows 环境下开发软件带来了方便, 是重要的多媒体编程工具语言。
3、Java语言:由SUN Microsystei 公司于1995年5月正式对外公布的"一种面向对象的、用于网络环境的程序设计语言。特点:适用于网络分布环境, 具有一定的平台独立性、安全性和稳定性。"
4、C语言:1972年至1973间由 AT&T 公司 Bell实验室的 D.M.Ritchie 在 BCPL 语言基础上设计而成的, 著名的UNIX操作系统就是用C语言编写的。
特点:语言与运行支撑环境分离、可移植性好、语言规模小因而相对简单、具有指针类型等, C语言本身简洁、高度灵活、程序运行效率高。此外, 在C语言中, 有不少操作直接对应实际机器所执行的动作, 并在许多场合可以代替汇编语言。"C语言是面向过程的。"
C++语言: 以C语言为基础发展起来的通用程序设计语言。"C++内置面向对象的机制, 支持数据抽象。"
3.3.4、语言处理系统
语言处理系统的作用: 把用软件语言 (包括汇编语言和高级语言) 编写的各种程序变换成可在计算机上执行的程序, 或最终的计算结果, 或其他中间形式。翻译程序: 把一种语言的程序翻译成等价的另一种语言的程序。按照不同的翻译处理方法, 可把翻译程序分为以下三类:
1、汇编程序(assxmbler)): "从汇编语言到机器语言的翻译程序。"
2、解释程序(Interpreter): 按源程序中指令(或语句)的执行顺序, 逐条翻译并立即执行相成功能的处理程序。这种翻译方式"并不形成机器语言形式的目标程序。"
优点: 实现算法简单, 易于在解释过程中灵活方便地插入所需要的修改和调试施头选行效低。
3、编译程序(compi ler ):从高级语言到机器语言或汇编语言的翻译程序。
编译程序对源程序进行翻译的方法相当于“笔译”。在编译程序的执行过程中,要对源程序扫描一遍或几遍, "最终形成一个可在具体计算机上执行的目标程序。"
优点: 通过编译程序的处理可以一次性地产生高效运行的目标程序, 并把它保存在磁盘上, 以备多次执行。缺点:实现算法较为复杂。应用: 编译程序适合于翻译那些规模大, 结构复杂, 运行时间长的大型应用程序。
编译 连接
源程序 ——————> 目标程序 ——————> 可执行程序
3.3.5、算法
著名的瑞士计算机科学家尼克劳斯·沃思提出了 数据结构 + 算法程序 = 程序。
算法是在有限步骤内求解某一问题所使用的一组定义明确的规则。通俗点说, 就是解决问题的方法和步骤。一个算法应该具有以下重要的特征:
1、有穷性:一个算法必须保证执行有限步之后结束。
2、确定性:算法的每一步骤必须有确切的定义,即无二义性。
3、输出性:一个算法必须有输出(可以没有输入),以反映对输入数据加工后的结果。没有输出的算法是毫无意义的。
4、可行性(能行性):算法中有待实现的操作都是计算机可执行的,即在计算机的能力范围之内,且在有限的时闻内能够完成。
"算法的设计一般采用由粗到细、由抽象到具体的逐步求精的方法。"
" 算法的表示可以有多种形式,如文字说明、流程图表示、伪代码(一种介于自然语音和程序设计语言之间的文字和符号表达方法)和程序设计语言等。"
"一个问题的解决往往可以有多种不同的算法。"一般而言,算法的选择,除考虑共正确性外,还应考虑以下因素
1) 执行算法所要占用计算机资源的多少,包括时间资源和空间资源两个方面。
2) 算法是否容易理解,是否容易调试和测试等。
3.3.6、数据结构
数据结构:研究程序设计中计算机操作对象以及它们之间关系和运算的一个专门学科。
研究数据结构一般包括三个方面的内容:
1、数据的逻辑结构
"数据的逻辑结构是数据间关系的描述,它只抽象地反映数据元素间的逻辑关系,而不管其在计算机中的存储方式。"
2、数据的存储结构
数据的存储结构实质上是它的逻辑结构在计算机存储器上的实现。
3、数据的运算
对各种数据逻辑结构有相应的各类运算,每种逻辑结构都有一个运算的集合,常用的运算有:检索、插入,删除、更新、排序等。实质上,"数据的运算定义在数据逻辑结构上,而其运算的具体实现要在存储结构上进行"。简单的数据结构可以用单一的基本数据类型(整型、实型、字符型等)来定义。复杂的数据结构则需用简单类型的复合构造(如数组、记录、指针等)来实现。还可以将数据的逻辑结构与运算一并定义为对象来实现。
4.1.1、数字通信
从广义的角度来说,各种信息传递均可称之为通信(cowainication)。但 "现代通信指的是使用电波或光波传递信息的技术",通常称为电信,如电报、电话、传真等。
4.1.2、通信的基本原理
通信的基本任务是传递信息,因而至少由"三个要素组成,即信息的发送者(称为信源)和信息的接收者(称为信宿),携带了信息的电(或光)信号,以及信息的传输通道(称为信道)。"
电(或光)信号有两种形式:模拟信号和数字信号。
1、模拟信号:
通过连续变化的物理量(如信号电平的幅度或电流的强度)来表示信息,例如人们打电话或者播音员播音时声音经话筒(麦克风)转换得到的电信号就是模拟信号。模拟信号在传输过程中容易受噪声信号的干扰,传输质量不够稳定。
2、数字信号
数字信号的电平高低或电流大小只有有限个状态(一般是两个状态)它们在时间上有时也是不连续的。例如电报机、传真机和计算机发出的信号都是数字售号,数字通信的抗干扰能力强,差错可控制,可靠性好,还可以方便地对信号加密,安全性更容易得到保证。
4.1.3、有线与无线通信
按使用的传输介质类型,"通信分有线通信和无线通信两大类。有线通信中使的传输介质是金属导体或光导纤维",金属导体利用电流传输信息,光导纤维通过光来传输信息;"无线通信根本不需要物理连接,而是通过电磁波在自由空间的传播米传输信息。"
1、有线信道
1)双绞线
双绞线由两根相互绝缘的导线纹合成匀称的螺纹状, 作为一条通信线路。双纹线分为有屏蔽双绞线和无屏蔽双绞线两种, 前者支持较远距离的数据传送, 误码率低, 但价格高; 后者使用在局域网中, 又分为3类、4类、5类线, "其中5类线的传输速率可达100Mb/s, 但他们的传输距离一般不超过100米。"双绞线容易受到外部高频电磁波的干扰, 而线路本身也会产生一定的噪声, 误码率高, 通常只在建筑物内部使用。因此, 每隔一定距离就要用一台中继器以放大信号。双绞线通常用作局域网的传输介质。双纹线的连接到计算机上的接口叫 RJ-45(俗称水晶头)。
2)同轴电缆
粗同轴电缆的端口连接器是BNC, 细同轴电缆的端口连接器是AUI。同轴电缆的传输距离可达几公里甚至几十公里。 常用的一种同轴电缆是有线电视电缆, 它将居民家中的电视机连接到广播电视传输网, 用于传输广播电视信号, 最大传输距离可达几公里甚至几十公里。
3)光导纤维(光缆)
"光纤是光导纤维的简称", 它由纤芯、包层和涂覆层组成, 单芯光缆只有1根光纤, 多芯光缆包含有多根光纤, 单模光纤的性能要优于多模光纤。光纤除了具通信容量大和传输距高远(无中继通信距高可达几十、其至上百公里)的优点之外,由于是绝缘体,不会受高压线和雷电电磁感应的影哨,抗核辐射的能力也强。光缆几乎可以做到不漏光,因此保密性强。
2、无线信道
无线电波可以按频率(或波长)分成中波、短波、超短波和微波。由于不同被段电磁波的传播特性各异,因此可以应用于不同的通信系统。例如,"中波主要沿地面传播,绕射能力强,适用于广播和海上通信。短波具有较强的电离层反射能力,适用于环球通信。超短波和微波频带很宽,但绕射能力较差,只能作为视距或超视距中继通信。"
移动通信:
指的是处于移动状态的对象之间的通信,也是微波通信的一种。最有代表性的移动通信是手机 —— 个人"移动通信系统。它由移动台(手机)、基站、移动电话交换中心等组成"。基站是与移动台(手机)联系的一个无线信号收发机,它固定架设在高处,每个基站负责与共周围区城内所有的手机进行通信。基站和移动交换中心之间通过微波或有线信道交换信息,移动交换中心再与固定电话网进行连接。"每个基站的有效区城既相互分割,又彼此有所交叠,整个移动通信网就像是蜂窝,所以也称为“蜂窝式移动通信”。"
移动通信1~4代:
第1代 个人移动通信采用的是 模拟通信技术。(大哥大)
第2代 移动通信开始采用数字通信技术,在提供话音通信和低速数据业务(短消息)方面取得了很大成功。(GSM和CDMA)。
第3代 个人移动通信(3G)。3G的频谱利用率比2G高,因此数据传输能力比2G大幅度提高。其数据传输速率室内可达几个Mb/s, 移动中也可达几百kb/s, 能以较高质量进行多媒体通信, 包括话音通信、数据通信和图像通信等。
我国的3G通信有三种技术标准。中国移动采用的是我国自主研发的TD-SCDMA((时分一同步码分多址接入)技术,中国电信采用的是CDMA2000技术, 中国联通采用的是WCDMA技术。"三种不同标准的网络是互通的, 但终端设备(手机)互不兼容。"
第4代移动通信(4G), 其传输速大约可达100~150Mb/s。中国移动采用 TD-LTE 制式, 其4G手机将兼容 3G(TD-SCDMA)和2G(GSM)模式;中国电信和联通采用 FDD-LTE 制式, 其终缩放备(手机,上网卡等)也来用多模工作方式, 即分别与原先使用的3G和2G模式保存兼容。
4.1.4 调节与解调技术
由于导体存在电阻, 电信号真接传输的距高不能太远。高频振荡的正弦波信号在长距离通信中能够比其他信号传送得更远, 因此可以把这种高频正弦波信号作为携带信息的“载波”。信息传输时, 利用信源信号去调整(改变)载波的某个参数(幅度、频率或相位), 这个过程称为“调制”, 经过调制后的载波携带着被传验的信号在信道中进行长距离传输, 到达目的地时, 接收方再把载波所携带的信号检测出来恢复为原始信号的形式, 这个过程称为“解调”。
载波信号是频率比被传输信号(称为基带信号或调制信号)高得多的正弦波。调制的方法主要有三种: 幅度调制、频率调制和相位调制, 对载波进行调制所使用的设备称为“调制器”, 调制器输出的信号即可在信道上进行长距离传输。 到达目的地之后再由接收方使用“解调器”进行解调, 以恢复出被传输的基带信号, 不同类型的调制信号和不同的调制方法, 需采用不同的调制和解调设备, 由于大多数情况下通信总是双向进行的, 所以调制器与解调器往往做在一起, 这样的设备称为“调制解调器”(MODEM)。
"无论是有线通信还是无线通信, 通信距离稍远就需要采用调制解调技术。"
4.1.5、多路复用技术
"为了提高传输线路的利用率, 降低通信成本, 一般总是让多路信号同时共用一条传输线进行传输, 这就是多路复用技术。"多路复用技术有两类。
“时分多路复用”(TDM) 技术中各终端设备(计算机)以事先规定的顺序轮流使用同一传输线路进行数据(或信号)传输。多路复用器将轮转一周的时间划分为若干时间片, 每对终端分配固定的一片时间用来传输一组数据(或信号), "大家依次轮流使用同一传输线路进行传输, 这称为同步时分多路复用。"
“频分多路复用”(FDM),它将每个信源发送的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成为一个信号, 然后在同一传输线路上进行传输。抵达接收端之后,借助分路器(例如收音机和电视机的调谐装置)把不同频率的载波送到不同的按收设备, 从而实现传输线路的复用。
“波分多路复用”就是在一根光纤中同时传输几种不同波长的光波, 一根光纤的传输容量就能达到 1Tb/s 以上。
4.1.6、交换技术
1、电路交换与分组交换
"电话交换机采用的是“电路交换”技术, "即通话前经过拨号接通双方的线路(建立一固定的条物理通路), 通话后再释放该线路(拆线), 电路交换的特点是: 在通话的全部时间内用户始终占用端到端的传输信道, 例如: 电话网。
计算机网络也是通信网络的一种分组交换也称为包交换, 采用 “分组交换” 技术。例如: 因特网。
还有一种是报文交换, 主要是为了解决电路交换占用通道的缺陷而产生的。
"有三个交换技术分别是:电路交换、分组交换、报文交换。"
2、分组交换机与存储转发
"分组交换机的基本工作模式是“存储转发”"。即每当交换机从端口收到一个包后, 就检查该数据包要送达的目的计算机地址, 然后查表决定应该由哪个端口转发出去, 分组交换机的每个端口都有一个输出缓冲区, 需要发送的包在该端口的缓冲区中排队。端口每发送完一个包, 就从缓冲区中提取下一个包进行发送, 这就是存储转发技术。
为了使每一个数据包均能正确地送达目的计算机, 交换机每收到一个包, 就要根据包中的目的计算机地址去查一张表(称为“转发表”), 该表的功能是指出发送给哪台目的计算机的包应该从哪个端口转发出去, 网络中每台交换机都必须有自己的转发表, 表中包含了通向所有可能目的地的转发信息(称为“路由”信息)。"转发表是交换机中的软件根据计算机与交换机、交换机与交换机之间的连接情况自动计算得到的", 每当网络中的交换机、计算机或者它们之间的数据链路情况发生变化时, 转发表就需要重新计算和更新。"因特网(Internet)采用的是分组交换。"
3、计算机网络采用分组交换和存储转发技术的的好处是:
1、传输线路的利用率高。
2、数据通信可靠。
3、见活性好。
分组交换技术有缺点。例如包在交换机中转发时,因为要在缓冲区中排队,总会产生一定的时延,特别是网络中通信量过大时,这种时延有时可能很显著:数据分组时必携带头部信息,这也产生了一定的额外开销:此外,交换机需要具有较高性能的处理和控制功能,其成本也不容小视。
局域网中采用的是分组交换技术。蜂窝移动通信系统(即手机网)中也采用了分组交换技术。尽管公用分组交换网、局城网等都采用了分组交换技术,但由于它们的用途不同,传输技术不同、拓扑结构不同等诸多因素,不同网络的帧(包)格式和计算机编址方案等各不相同。
4.1.7、计算机网络的组成与分类
1、计算机网络定义
利用通信设备、通信线路和网络软件,把地理上分散且各自具有独立工作能力的计算机(及其他智能设备)以相互共享资源(硬件、软件和数据等)为的连接起来的一个系统。
2、组网的目的 (掌握)
"1、数据通信。"
"2、资源共享(最重要)。"
"3、实现分布式信息处理。"
"4、提高计算机系统的可靠性和可用性。"
3、计算机网络的分类(按网络所覆盖的地域范围) (掌握)
1、局域网(Local Area Network,简称LAN)
网络的地域范围较小(如几公里),通常是一楼房、一个楼群或一个小区。
2、城城网(Metropolitan Area Network,简称MAN)
也称为市城网,其作用范围在5km~50km之间。
3、广域网(wide Area Network,简称WAN)
也称为远程网,网络的作用范围可以从几十公里到几千公里,甚至更大。
4、计算机网络的组成
1、"计算机"
2、"数据通信链路"
3、"网络协议(protocol)"
4、"网络操作系统和网络应用软件。"
目前使用的网络操作系统主要有三类。
>Windows 系统的服务器版, 如Windows NT Server 、Windows Server 2003/2008/2012等, 一般用在中低档服务器中。
>UNIX系统, 如AIX, HP-UX.IRIX, Solaris等, 它们的稳定性和安全性好, 可用于大型网站或大中型企、事业单位网络中。
>Linux 操作系统, 其最大特点是源代码开放, 可以免费得到许多应用软件, 目前也获得了很好的应用。
从系统功能的角度看, "计算机网络主要由资源子网和通信子网两部分组成。"
"资源子网主要包括 连网的计算机、终端、外部设备、网络协议及网络软件等", 它主要任务是收集、存储和处理信息, 为用户提供网络服务和资源共享功能。
"通信子网即把各个站点相互连接起来的数据通信系统", 包括通信链路、网络连接设备(路由器、交换机、集线器、网关等硬件设备)等, 它的主要任务是连接网上的种种计算机, 完成数据的传输、交换和通信处理。
5、数据通信系统性能的衡量指标
"衡量计算机网络中数据链路性能的重要指标之一是“带宽”。"带宽指的是通信链路能够达到的最高数据传输速率。
> "端-端延迟: 数据从源计算机传送到目的计算机所花费的时间。"
> "数据传输的误码率: 出错比特数目占传输比特总数的比率。"
6、计算机网络的工作模式
从共享资源的角度来看,提供资源(如数据文件磁盘空间打印机·处理器等)的计算机是服务器,使用服务器资源的计算机是客户机。每一台连网的计算机,其“身份”或者是客户机,或者是服务器,或者两种身份兼而有之。两种基本的工作模式:对等(Peer-to-Peer简称P2P)模式和客户/服务器(Client/Server,称C/S)模式。
1、对等(P2P)模式
对等模式的特点是网络中的每台计算机既可以作为客户机(也称为网络工作站”)也可以作为服务器,即"每一台计算机既充当服务的请求者,又充当服务的提供者"。以前这种情况以局域网居多,可共享的资源主要是文件和打印机,由资源所在的计算机自己管理,不需要专门的硬件服务器,也不需要网络管理员,使用比较简单,但一般限于小型网络,性能不高,安全性也较差,windows操作系统中的”网上邻居”、“工作组”等就是按对等模式工作的。常用的IP电话、BT下载、QQ即时通信等都是对等工作模式。
2、客户/服务器(C/S)模式
客户/服务器模式的特点是,"网络中每一台计算机都扮演着固定的角色,要么是服务器,要么是客户机。"在C/S模式中扮演服务器角色的大多是一生门设计的性能较高的计算机,它们的并发处理能力强,硬盘容量大,输理速率高,在网络中作为 Web 服务器或数据库服务器等使用。
4.2.1、局域网的物理组成
> 工作站(PC机、平板电脑、智能手机)、网络服务器(含网络接口卡)、网络打印机、网络接口卡(网卡)、传输介质(双纹线、光缆、无线电波等)、网络互连设备(集线器,交换机等)等。
> "网络上的每一台设备,包括网络工作站、服务器以及打印机等,它们都有自己唯一的物理地址,称为介质访问地址(简称MAC地址)。MAC 地址是由48 位二进制数组成。"
> "局域网采用分组交换技术。局域网要求每台计算机都把要传输的数据分成 “帧”(frame)",一次只能传输1帧,而不允许任何计算机连续传输任意多的数据。来自多台计算机的不同的数据帧就以时分多路复用方式共享传输介质, 显著提高了网络的整体效率。
"数据帧的格式: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)、校验信息。"
网卡的任务是负责发送数据和接收数据, CPU将它视同为输入/输出设备。
当源计算机需要发送数据时, 网卡将数据分成若干小块、为每一块数据附加上源/目的计算机的MAC地址和校验信息后组成“帧”, 然后把数据帧依次逐个发送出去。同时, 网卡还不断地检测网络上有没有发给本机的数据帧, 如果有的话, 就把数据帧接收下来, 从帧中提取出数据并检验有无错误, 确定正确无误后再交给CPU进行处理。
局域网有若干类型。"不同类型的局域网其MAC地址的规定和数据帧的格式各不相同, 因此接入不同类型局域网的计算机需要使用不同类型的网卡。"另外, 即使接入同类局域网, 使用有线传输与使用无线传输的网卡也是有区别的。
由于半导体集成电路集成度的提高和计算机网络应用的普及,现在网卡的上述功能均已集成在PC机芯片组或平板电脑/智能手机的SoC芯片中心所谓网卡,多数只是逻辑上的一个名称而已。
4.2.2、常用局域网
> 按照传输介质: 有线网和无线网:
> 按照拓扑结构: 星型网、环形网、总线网、混合网等:
> 按照传输介质所使用的访问控制方法: 以太网(Ethernet))、FDDI网和令牌网等。
"不同类型的局域网采用不同的MAC地址格式和数据帧格式, 使用不同的网卡和协议。"
1、共享式以太网(Ethernet)
共享式以太网是最早使用的一种以太局域网,网络中所有计算机均通过以太网卡连接到一条公用的传输线(称为总线),借助于该总线实现计算机相互间的通信。
特点:
1、"拓扑结构一总线拓扑结构,采用广播方式进行通信":以集线器(简称Hub)为中心。
2、采用带冲突检测的波侦听多路访间(CSMA/CD)方法,保证任何时候只有一个结点发送消息。
3、集线器基本功能:把一个端口接收到的信息向所有端口分发出去,能对接收到的信号进行放大,以扩大网络的传输距离,起着中维器的作用。
4、维护方便、增/删结点容易、轻负载时(结点少,或者信息发送不频繁)效率较高,重负时,网络性能将急剧下降以太网并不适合实时性要求较高的环境。
"共享式以太网和交换式以太网属于一类,所以采用相同的MAC地址格式和数据帧格式。"
"信息帧中同时包含发送节点和接收节点的MAC地址。"
2、交换式以太网
交换式以太网以以太网交换机(简称交换机)为中心构成。交换机是一种高速电子开关,连接在交换机上的所有计算机都可相互通信共享。与共享以太网不同的是,交换机从发送计算机接收了一个数据顿之后,直接按接收计算机的MAC地址发送给指定的计算机,不再向其他无关计算机发送。
"交换式以太局域网是一种星形拓扑结构的网络,采用点到点方式进行通信",它与总线式结构的区别是,连接在交换机上的每一台计算机各自独享一定的带宽(10 Mb/s、100 Mb/s 甚至更高,由该计算机使用的网卡和连接的交换机端口所决定)。
无论是共享式还是交换式以太网,它们的数据顿和MAC地址格式均相同,所以使用的网卡并无区别。
可按层次方式互相连接起来,构成多层次的局域网(某个交换机或集线器坏了,并不是整个网络一定会摊痪)。
3、无线局域网(WLAN)
无线局城网(WAN)是以太网与无线通信技术相结合的产物。它借助无线电波进行数据传输,工作原理与有线以太网基本相同,最大的优点是能方便地移动终端设备的位置或改变网络的组成。
无线局城网使用的无线电波,主要是 2.4GHz 和 5.8 GHz 两个频段,电镀履盖范围较广,采用扩频方式通信,具有抗于扰、抗噪声和抗信号衰减能力,通信比较安全,较好地避免了信息被愉听和窃取,具有很高的可用性。
无线局城网采用的协议主要是802.11(俗称Wi-Fi)
> 802.11b(2.4GHz频段)采用跳频扩频技术,传输速亳可根据环境面调整,最高为11 Mbps,能满足一般的使用要求。
> 802.11a(5.8GHz频段)和802.11g(2.4 GHz频段)传输车均可达到54 Mbps,能满足传输语音、数据、图像等业务的需要。
> 802.11n 协议(双频段:2.4 GHz和5 GHz)可将传输速率提高到150 Mbps甚至更高,共产品已经广泛使用。
> 802.11ac 协议能将传输速率提高到1000 Mbps左右,市场上已有产品供应。
无线局域网需使用无线网卡、无线接入点等设备构建,目前无线局城网还不能完全脱离有线网络,它只是有线网络的补充和延伸。
无线接入点(Wireless Access Point.简称WAP或AP也称为无线热点或热点,主要提供从无线工作站对有线局域网和从有线局域网对无线工作站的访问,实际上它就是一个无线交换机或无线mb,相当于手机通信中的“基站”。
无线AP的室外覆盖距离通常可达 100~300m,室内一般仅为30m左右(如果墙壁又厚又多, 距离还要缩短)。目前许多无线AP都可支持多台(30~100台)电脑接人, 它还提供数据加密、虚拟专网、防火墙等功能 ,使用十分方便, 可以把笔
记本电脑设置成为AP使用。也可以在3G智能手机中开通便携式LAN热点, 或者运行一个软件, 临时把手机作为AP使用(需消耗3G或4G流量)。
无线局域网的另外一种构建方式称为无线自组网(Ad hoc), 它不需要使用无线接入点AP, 而是由一组无线工作站以自组织、多跳移动通信的方式构成, 是一种无线对等局域网。在这种网络中, 所有工作站都可以自由移动, 它们均具有动态搜索、定位和恢复连接的能力。
构建无线局域网的另一种技术是“蓝牙”(Bluetooth)。"传输速率为 1 Mbps,它是一种短距离、低速率、低成本的无线通信技术。"
近几年一种称为NFC(近场通信)的应用正在手机中推广。NFC是采用13.56MHz频带的近距离无线通信技术, 通信距离仅10cm左右, 传输速度在106~848kb/s之间, 但是它可进行双向通信, 即它既可以读数据也能写数据。
4.3.1、计算机网络模型
计算机网络从一开始就采用了分层结构。"最著名的结构有两种模型:开放系统互连(OS1)参考模型和TCP/IP模型。"
>国际标准化组织(IS0)定义的0SI/RM(开放系统互联参考模型) (掌握)
1、物理层(集线器HUB/网卡/网线):比特流传输。
2、数据链路层 (交换机):提供介质访问、链蹈管理等。
3、网络层(路由器):寻址和路由选择。
4、传输层:建立主机靖到端连接。
5、会话层:建立、维护和管理会话。
6、表示层:处理数据格式、数据加密等。
7、应用层:提供应用程序间通信。
1、OSI七层模型:
1、"物理层(Physical layer):物理层是OSI参考模型的最低层", 它利用传输介质为数据链路层提供物理连接。
2、"数据链路层(Data Link Layer):传送的协议数据单元称为数据帧。"数据帧中包含物理地址(又称MAC地址)、控制码、数据及校验码等信息。
3、"网络层(Network Layer):传送的协议数据单元称为数据包或分组"。该层的主要作用是解决如何使数据包通过各结点传送的问题,即通过路径选择算法(路由)将数据包送到目的地。
4、传输层(Transport layer):传输层传送的协议数据单元称为段或报文。
5、会话层(Session Layer)。
6、表示层(Presentation Layer)。
7、应用层(Application Layer): 应用层是OSI参考模型的最高层。该层通过应用程序来完成网络用户的应用需
求,如文件传输、收发电子邮件等。
> 由于OSI参考模型将网络分成7层, 概念清楚但过于复杂, 运行效率低, 没有得到市场的认可。反而是原先并非国际标准的TCP/IP模型现在获得了最广泛的应用。
"OSI参考模型" "TCP/IP模型"
1、物理层
2、数据链路层 网络接口层(以太网,FDDI,X.25,ATM)
3、网络层 网络层 IP(网络互连协议)
4、传输层 传输层 TCP(传输控制协议):面向连接,可靠。
UDP(用户数据报协议):面向无连接,不可靠。
5、会话层
6、表示层 应用层 SMTP(简单邮件传送协议)、HTTP(超文本传输协议)、FTP(文件传输协议)、
7、应用层 Telnet(远程登录协议)、SNMP(简单网络管理协议)、DNS(域名系统)。
2、TCP/IP参考模型:
TCP/IP是一组用于实现网络互连的通信协议, Internet 网络体系结构以TCP/IP为核心, 基于"TCP/IP的参考模型将协议分成四个层次, 它们分别是: 网络接口和硬件层、网络互连层、传输层、和应用层。"
1、网络接口和硬件层:网络接入层与O5I参考模型中的物理层和数据链路层相对应, 地址解析协议(ARP)工作在此层, 即OSI参考模型的数据链路层, IP数据报封装为以太网信息帧或ATM信元。
2、网络互联层:该层有三个主要协议:网际协议(IP)、互联网组管理协议(IGMP)和互联网控制报文协议(ICMP)。由TCP或UDP数据报封装而成的IP数据报。
IP协议是网际互联层最重要的协议, 它提供的是一个不可靠, 无连接的数据报传递服务。
3、传输层:传输层对应于OSI参考模型的传输层, 为应用层实体提供端到端的通信功能, 保证了数据包的顺序传送及数据的完整性。该层定义了两个主要的协议:传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(LDP)。
"TCP协议提供的是一种可靠的、面向连接的数据传轴服务。"
"UDP协议提供的则是不可靠的、无连接的数据传输服务。"
4、应用层:应用层对应于0S1参考模型的高层,为用户提供所需要的各种服务,例如:FTP、Telnet、DNS、SMTP等应用数据。
4.3.2、网络连接设备简介
1、中继器
中继器(Repeater ):也称转发器, 把接收到的信号整形放大后继续进行传送, 起到一个信号“接力”的作用。 当安装一个局域网而物理距离又超过了线路的规定长度时, 就可以用它进行延伸。 "中继器工作在网络的物理层," 只放大信号, 不能隔离不同网段之间不必要的网络数据流量, 但结构简单, 价格便宜, 安装容易。
一般的中维器只能用于连接两个距离较近的以太网,使用光纤中继器再加上光纤传输线路则可以连接两个距离相隔较远的局域网。
2、集线器(HUB)
集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大,以扩大网络的传输距离,起着中继器的作用:同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。"它工作于OSI(开放系统互联参考模型)参考模型第一层,即“物理层”"。集线器与网卡、网线等传输介质一样,属于局域网中的基础设备,采用CSMA/CD介质访问控制机制。"主要用于共享式以太网,共享带宽。"通信方式采用广播方式。2000年左右使用的比较多纪。
3、网桥
"网桥将两个相似的网络连接起来,并对网络数据的流通进行管理。它工作于数据链路层",不但能扩展网络的距离或范围,而且可提高网络的性能、可靠性和安全性。网桥可以是专门硬件设备,也可以由计算机加装的网桥软件来实现,这时计算机上会安装多个网络适配器(网卡)。
4、交换机(分组交换机或包交换机)
"是一种高速电子开关,连接在交换机上的所有计算机都可相互通信"。主要用于交换式以太网,交换式以太网是一种星形拓扑结构的网络。"独享带宽。"
它的工作模式是“存储转发”。路由表是包交换机中存储的用于数据包转发的路径选择信息。路由表(“转发表”)中应该包含能够到达所有可能的目的地计算机的路径上位于该交换机下一站的交换机的位置信息。"“转发表”是交换机中软件自动计算得出的,不是管理员分配的。"
以太网交换器工作在数据链路层, 可以实现点对点式的通信方式。通过以太式交换机可按层次方式互相连接起来, 构成多层次的局域网。"一个交换机损坏只会影响连接上它的设备,而不会影响整个网络。"
5、路由器
"路由器实际上是一个高性能的专用计算机, 它有多个输入端口和多个输出端口, 其功能主要是选择路由和转发IP数据包, 并进行协议转换"。一个路由器通常连接多个网络。连接在哪个网络的端口。就被分配一个属于该网络的IP地址, 所以同一路由器会拥有多个不同的IP地址。
"> 路由器可以用于连接异构网络的基本设备。"是一台用于完成网络互联工作的专用计算机, 可以把局域网与局域网、局域网与广域网或两个广域网互相连接起来, 被连接的这两个网络不必使用同样的技术。
"> 路由器可以连接2个甚至多个物理网络, 因此, 每个路由器应分配2个或多个IP地址。"
"> 路由器每个端口的IP地址必须与相连子网的IP地址具有相同的子网地址。"
"> 路由器工作在网络层。"
现在, 路由器不仅用于互连不同类型的物理网络,而且还用来将一个大型网络分割成多个子网络, 避免产生广插风暴。网络负载, 提高网络传轴效率。路由器能监视用户的流量, 过滤特定的P数据报, 对保路网络安全也有重要作用。路由器还可以通过提供优先权控剂预约网络带宛等措施提供些网络特殊服务。
4.3.3、IP地址
TCP/IP协议规定了主机的概念, 指的是任何按照TCP/IP协议连接到网络的计算设备。主机可以是PC机、智能手机、平板电脑, 也可以是服务签或网络打印机等其它设备。IP地址是连入因特网中的每一台计算机都被分配的一个全球编号唯—的地址。
"IP协议第四版(IPv4)规定, 每个1P地址使用4个字节(32个二进位)表示"。为了方便用户使用, 它采用点分十进制的形式来表达。例如:
1100 1000 11111111 0000 0000 1010 1010
1100 1000.11111111.0000 0000. 1010 1010
200 .255 .0 .170
"IP地址由网络号和主机号组成IP地址分为A类、B类、C类三个基本类, 另外有D类和E类分别作为组播地址和备用地址使用。"
A类 0 网络号(1字节) 主机号(3字节)
B类 10 网络号(2字节) 主机号(2字节)
C类 110 网络号(3字节)主机号(1字节)
D类 组播地址
E类 备用地址
A类地址全球只有126(2^7 - 2)个, 每个网络可以拥有16777214(2^24 - 2)台电脑。"【-2的原因是因为有0000 0000,和1111 1111的情况,这两类地址不能使用】"
B类地址全球只有16382(2^14-2 )个, 每个网络可以拥有65534(2^16 - 2)台电脑。
C类地址全球只有2097150(2^21 - 2)个, 每个网络可以拥有254(2^8 - 2)台电脑。
注意:主机号全部是1的IP地址表示广播地址,主机号全部是0的IP地址表示物理网络本身。
例如:
192.168.1.0 192.168.1.255
11000000.10101000.000000001.00000000 11000000.10101000.000000001.11111111
IP协议第4版(IPv4)只有大约36亿个地址, 估计在近年内将被分配完毕, "IP协议第6版(IPv6)已经把IP地址的长度扩展到128位。"
扩展内容:
私有地址(Private address)属于非注册地址, 专门为组织机构内部使用, 内部专用的IP地址如下表。
IP地址范围 网络标识 网络数
A类 10.0.0.0~10.255.255.255 10 1
B类 172.16.0.0~172.31.255.255 172.16~172.31 16
C类 192.168.0.0~192.168.255.255 192.168.0~192.168.255 256
"子网掩码:用来确定主机号和网络号的。"
如某IP地址的子网掩码为 255.255.255.0 二进制为-> 11111111 11111111 11111111 00000000
1对应的是网络号,0对应的是主机号,且0或1必须连续。所以该IP地址可分配数为 2^8 - 2 = 254。
4.3.4、因特网的发展及结构
1、因特网的发展
起源于美国国防部ARPANET 计划,后来与美国国家科学基金会的科学教育网合并。20世纪90年代起,美国政府机构和公司的计算机也纷纷入网,并迅速护大到全球大多数国家和地区。2013年的用户数目已达28亿。
因特网早先的结构分为三级: 主干网、地区网和校园网, 三级网络覆盖了全美主要的大学和研究所, 随着使用范围扩大, 政府机构和公司商家的加入, 美国政府决定将因特网的主干网转交给私人公司来经营, 并开始对接人因特网的单位收费, 从而出现了许多"因特网服务提供商(指向个人、企业、政府机构等提供因特网接人服务的公司, 简称 ISP)。"
因特网服务提供商1SP通常拥有自己的通信线路, 也拥有从因特网管理机构申请得到的许多IP地址, 用户的计算机若要接人因特网, 必须获得ISP分配的IP地址, 对于单位用户, ISP通常分配一批地址(如一个B类或若于个C类网络号),单位的网络中心再对网络中的每一台主机指定其子网号和主机号, 使每台计算机都有自己固定的IP地址,对于家庭用户, ISP一般不会分配固定的IP地址, 而是采用动态分配的方法, 即上网时由ISP的DHCP服务器临时分配一个IP地址, 下网时立即收回给其他用户使用。
2、主机地址和域名系统
IP地址可以用4个十进制数字表示,更合适的方法是使用具有特定含义的符号来表示因特网中的每一台主机。例如, www.nju.edu.cn 是南京大学的www服务器主机名(对应的IP地址为202.119.32.7), 因特网用户只要使用www.nju.edu.cn就可访问到该服务器。
为了避免主机的名字重复, 因特网将整个网络的名字空间划分为许多不同的域, 每个域又划分为若干子域, 子域又分成许多子域, 所有入网主机的名字即由一系列的 “域” 及其 “子域” 组成, "子域的个数不超过5个, 相互之间用 “.” 分隔, 从左到右级别逐级升高。域名的格式一般为 “计算机名.网络名.机构名.最高域名”。"
顶级域名:
"com: 表示商业机构"
" net: 表示网络服务机构"
"org: 表示非营利性组织"
"gov: 表示政府机构"
"edu: 表示教育机构"
"mil: 表示军事机构"
因特网中主机的符号名就称为它的域名。"域名使用的字符可以是字母、数字和连字符, 但必须以字母或数字开头并结尾。整个域名的总长不得超过255个字符。"
由于因特网起源于美国, 所以"美国通常不使用国家代码作为第1级域名, 其他国家(地区)一般采用国家(地区)代码作为第1级域名。"
主机从一个物理网络移到另一个网络时, 其IP地址必须更换, 但可以保留原来的域名不变。
"把域名翻译成IP地址的软件称为坡名系统DNS"。DNS的功能相当于电话号码本, 已知域名就可以查到它的IP地址, 查找操作是自动完成的。"完整的域名系统可以双向查找(即:ip解析为域名,域名解析为ip)"。运行域名系统的主机叫做域名服务器, 在Windows xp 或 Windows 7操作系统的“开始”菜单处运行nslookup 命令, 可方便地从IP地址查看对应的域名, 或从域名查看对应的IP地址。
3、因特网的接入
1、电话拨号接入
调制解调器把计算机送出的数字信号采用频率调制(或相位调制)的方法调制成为适合在电话用户线上传输的音频模拟信号, 接收方(因特网服务代理高)的解调器再把模拟信号恢复成数字信号, 然后按入局域网或因特网。
电话MODEM 最重要的性能是它的数据传输速率, 以kbps(千比特/秒)为单位, 目前电话MODEM的主流产品速率是56kbps, 在实际使用过程中, "由于电话线路的质量不住, 或网络服务提供商不能提供足够的带宽", 或者所连接的网络发生拥塞等原因, 都会使得传输速率降低。
电话调制解调器的数据传输速率不高, 且与打电话一样按通话时间计费, 现已很少使用。
调制解调器(MODEM )的组成与功能:
"> 调制器:数字信号一模拟信号"
"> 解调器:模拟信号一数字信号"
2、ADSL接入
通过电话线的本地环路(用户线)提供数字服务的技术中, 最有效的一种是不对称数字用户线(ADSL), 它是为接收信息远多于发送信息的用户而优化设计的—种技术, "ADSL为下行数据流提供比上行滚更高的传输速率。"
ADSL 并不需要改变电话的本地环路,它仍然利用普通电话线作为传输介质只需在线路两端加装ADSL设备(专用的ADSL MODEMD即可实现数据的高速传输。
标准ADSL的数据上传速度一般只有64 kbps~256 kbps,最高达1 Mbps,而数据下行速度在理想状态下可以达到8Mbps(通常情况下为lMbps或2Mbps左右)。有效传输距离一股在3~5 km。
ADSL的特点:
"> 一条电话线可同时接听、拨打电话并进行数据传输,两者互不影响。"
"> 虽然使用的还是原来的电话线,但ADSL 传输的数据并不通过电话交换机,所以 ADSL 上网不需要数付额外的电话费。"
"> ADSL 的数据传输速率是根据线路的情况自动调整的,它以“尽力而为”的方式进行数据传输。 "
"ADSL 利用普通电话线作为传输介质,它通过一种自适应的数字调制解训技术,能在电话线上得到三个信息通道。"
> 一个是为电话服务的语音通道。
> 一个是速率为64 kbps~256 kbps的上行数据通道。
> 另一个是违率为1 Mbps~8 Mbps 的高速数据下行通道,它们可以同时工作互不影响。
3、有线电视网接入即电缆调制解调技术(Cable MODEM)
当前,有线电视(Cable TV或CATV)系统已经广泛采用光纤同轴电缆混合网(Hybrid Fiber Coaxial,简称HFC)传输电视节目。HFC 主干部分采用光纤连接到小区,然后在 “最后1公里” 时使用同轴电缆以树技型总线方式接人用户居所。HFC 具有很大的传输容量,很强的抗电子干扰能力,它融数字与模拟传输技术于一身,既能传输较高质量和较多频道的广播电视节目,又能提供高速数据传输和信息增值服务,还可以开展交互式数字视频点播服务。
借助 FC网络接入互联网时,主机端仍采用传统的以太局域网技术,但最重要的组成部分也就是同轴电缆到用户主机这一段使用了另外的一种技术,即电缆调制解调器(Cable MODEM)技术。
利用有线电视网高速传送数字信息的技术。其原理是采用频分多路复用技术将下传和上传的频带提供给多个用户共享。在一个大的都市地区,需要在采用顿分多路复用技术的基础上再采用时分多路复用技术。
同轴电缆(有线电视系统的传输介质)的优点
"> 具有很高的容量,抗电子干扰能力强,使用频分多路复用技术来同时传送多个电视频道。"
"> 由于有线电视系统的设计容量远高于现在使用的电视频道数目,未使用的带宽(即频道)可被用来传输数据。数字信号和模拟信号可以同时传送,互相不会发生冲突。"
"> 集调制/解调功能、加密/解密功能、网卡及集线器等功能于一身,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。"
缺点是:
CABLE MODEM 带宽充足(最高速率可以达到36Mbps),但它属于共式的总线型网络,同一个接入点如果上网的用户增多,每一个用户能分配的带室很有限,使数据传输速率不够稳定。使用Cable MODEM 传输数据时,将同轴电缆的整个频带划分为3部分,分别用于:
> 数字信号上传,使用的频带为5~42M1z,数字信号下传,使用的频带为550~750MHz
> 电视节目(模拟信号)下传,使用的频带为50~550Mz
上传数据和下载数据时的速率是不同的:
> 下行传输速率:36 Mb/s
> 上传信道传输速率:320 kb/s~10 b/s
4、光纤接入网
光纤接入网指的是使用光纤作为主要传输介质的因特网接入系统。在因特网服务提供商(ISP)的交换局一侧,应把电信号转换为光信号,以便在光纤中传输,到达用户端之后,要使用光网络单元把光信号转换成电信号,然后再经过交换机传送到用户的计算机。我国目前采用 “光纤到楼,以太网入户”(FTTX+ETTH的做法它采用1000 Mbps 以上的光纤以太网作为城域网的干线,实现1000M/100 M以太网到大楼和小区,再通过100 M以太网到楼层或小型楼宇,然后以10M以太网入户或着到办公室和桌面,满足了多数情况下用户对接人速度的需求。
5、无线接入
随着无线通信技术的发展,用户不受时间地点约束,随时随地访问因特网己经成为现实。
GPRS 是通用分组无线业务(General Packet Radio Service》的英文简称,它是在现有第2代移动通信系统GSM 上发展出来的一种基于分组交换的数据通信业务,有人称它为2.5G,用户可使用手机上网收发邮件,浏览网站,也可以将手机(或专门的上网卡)与笔记本电脑连接使之接入因特网,实现移动办公。
第3代移动通信技术(3G)使无线接人因特网变得更加方便,性能也更高,属于无线宽带接入。使用3G 无线上网卡将计算机接人因特网,数据传输速率理论上可达几Mbps,比GPRS 快很多。虽然传输速率比 WLAN还有差距,但是其覆盖范围是 WLAN 不能相比的。不过,我国3G 移动通信有三种技术标准(中国移动的TD-SCDMA、中国电信的CDMA2000和中国联通的WCDMA),各自使用专门的上网卡,相互并不兼容,而且目前3G 上网的费用大多按流量收费,费用相对较高。
4.1.1、网络通信服务
1、电子邮箱
每个电子邮箱都有一个惟一的邮件地址。邮件地址由两部分组成:
第1部分为邮箱名,第2部分为邮箱所在邮件服务器的域名,两者用'@'(英文at的缩写)隔开。例如,zhang@netra.nju.edu.cn(邮箱名@邮箱所在的主机域名)是一个邮件地址,它表示邮箱的名字是zhang,邮箱所在邮件服务器的域名是netra.nju.edu.cn。给该地址发送电子邮件时,邮件地址中的第2部分用来确定邮件应该送达的邮件服务器,然后由服务器按地址中的第1部分来选择邮箱,并将邮件放人该邮箱。
电子邮件的组成:
电子邮件一股由三个部分组成:第1部分是邮件的头部(header),包括发送方地址、接收方地址(允许多个)、抄送方地址(允许多个)、主题等。第2部分是邮件的正文(body),即信件的内容。第3部分是邮件的附件,附件中可以包含一个或多个文件,文件类型可以任意。
现在多数邮件系统都支持 MIME 协议,它允许电子邮件能传送格式丰富、形式多样的消息内容,例如中/西文本、图片、声音和超链接等,从而使邮件的表达能力更强,内容更丰富。
电子邮件系统的工作过程:
"电子邮件系统按CS模式工作", 邮件撰写完毕需要发送时, 发信人计算机上运行的电子邮件客户端软件中的邮件发送程字, 先与发信人邮箱所在的邮件服务器建立连接, 按照"SMTP(简单邮件传输协议)协议将邮件传送到服务器中"的发送队列。然后, 发信人邮件服务器与收信人邮件服务器进行通信, 如果收信人邮箱确实存在, 才将邮件传送给收信人邮件服务器持由后者放人收信人的邮箱, 否则退回信件并通知发信人。
"收信人任何时间在任何连接因特网的计算机上都可以检查并接收邮件", 接收邮件时, 收信人计算机上运行的电子邮件客户端软件中邮箱访问程序会按照 "POP3协议(接收信息协议)" 向收信人的邮件服务器提出收信请求, 只要用户输入的身份信息(如用户名和密码)正确, 就可以从自己的邮箱内读出邮件或下载邮件。
2、即时通信
就是实时通信, 它是因特网提供的一种允许人们实时快速地交换消息的通信服务。与电子邮件通信方式不同, 参与即时通信的双方或多方必须同时都在网上(online,,也称为“在线”), 它属于同步通信, 而电子邮件属于异步通信方式(实际上大多数即时通信软件都兼有异步通信的功能)。它允许两人或多人通过因特网实时地传递文字、语音和视频信息, 传输文件, 玩在线游戏(如下棋)等。
最早使用的即时通信软件是ICQ。之后雅虎和微软公司也分别推出了自己的即时通信软件Yahoo!Messenger 和MSNMessenger 。我国腾讯公司的QQ、网易的POPO、新浪的UC(UCSTAR))、盛大的圈圈、淘宝旺旺等均各有特色, 受到用户广泛欢迎。
即时通信系统的结构方面从C/S模式转向对等模式(P2P), 并从专用系统向开放系统演化, 逐步实现不同即时通信系统之间的互通。如Skype 提供的语音即时通信业务, 其话音质量已经达到甚至超过了普通电话(注:Skype是一种免费的超清晰的网络电话软件, 电脑与电脑之间通话免费, 打国内和国际长途电话只需按市话收费)。Skype 使用全新的P2P(对等)技术进行通信, 音质很好, 双方通话采用密码传送方式, 安全可靠。现在Skype 已经被微软公司收购, 从2013年起微软已经使用Skype 替换了英文版Windows Live Messenger 软件。
微信(英语: WeChat)是这两年迅速发展起来的一种在移动终端上使用的即时通信软件, 它是我国腾讯公司于2011年初推出的。智能手机、平板电脑等移动终端可以通过微信软件发送文字和语音短信、图片、视频,支持多人对讲和视频通话, 可导人手机通信录和QQ好友名单等。与传统的短信通信相比, 它更加灵活、智能, 且节省通信资费(仅消耗网络流量)。
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, 简称FTP"。文件传输服务必须遵循一种统一的协议 — 文件传输协议FTP。FTP协议规定, 需要进行文件传输的两台计算机应按照客户/服务器模式工作, 主动要求文件传输的发起方是客户方, 它运行FTP客户程序(称为FTP客户机);被动参与文件传输的另一方为服务方, 运行FTP服务器程序(称为FTP服务器), 两者协同完成文件传输任务。
"使用FTP进行文件传输时, 可以一次传输一个文件(夹), 也可以一次传验多个文件(夹)"。 传输操作允许在两个方向进行, 用户既可以从FTP服务器上获得文件(下载), 也可以将本地文件传输给服务器(上传)。此外, FTP程序还允许用户对FTP服务器中的文件进行各种常用操作, 如文件列表、文件更名、建立文件、删除文件等。当然, 无论是文件的下载、上传和各种操作, 都会受到文件访问权限的控制。
"因特网上有许多FTP服务器为用户提供文件共享服务(称为匿名FTP服务器)。它们用 anonymous 作为用户名", 以用户的电子邮件地址作为口令进行登录, 通常只能查看和下载文件, 不能修改和上传文件。
4、www信息服务
www (World wide Wet )详作石维网、环球网,或称eb网、3W网, 目前已经成为因特网上最广泛使用的一种信息服务和信息处理平台。www由网页、统一资源定位器(URL)、Wb浏览器组成。
1、网页
"单位或者个人通过b服务器发布的他息资源通常称为网页(Web page)。"网页中的起始页称为主页(homepage ), 用户通过访问主页就可直接或者间接地访问其他网页。多数网页是一种采用HTTM超文本标记语言描述的超文本文档(HTML文档), 其文件后缀为.html或.htm。Web服务中的网页是一种超文本文档, 它最重要的特性是能借助超链把网页相互连接起来。
2、统一资游定位器(URL)
URL, 由三部分组成, 表示形式为:
"http://主机域名或IP地址[:端口号]/文件路径/文件名"
其中, http表示客户端和服务器执行IP传输协议, 按用户对网页的请求发送给Web服务器, 然后将Web服务器中的网页传输给用户的浏览器;主机域名指的是Web服务器的域名;端口号通常是默认的, 如Web服务器使用的是80,一般不需要给出:文件路径/文件名指的是网页在eb服务器硬盘中的位置和文件名, 如果不明确指出, 则以index.html或者default .html作为默认的文件名, 即该网站的主页。
具体应用:
http://www.qq.com:80/movie/index.html
https://www.taobao.com:443/jusp/yundongpindao/index.html
http(超文本传输协议,端口号:80)与https (超文本传输安全协议,端口号:443)的区别:
1. HTTP的URL以http://开头, 面HTTPS 的URL以https://开头。
2. HTTP是不安全的, 而HTTPS 是安全的。
3. HTTP标准端口是80, 而HTTPS 的标准端口是443。
4. 在OSI网络模型中, HTTP工作于应用层, 而HTTPS 工作在传输层。
5. HTTP无法加密, 而HTTPS 对传输的数据进行加密。
6. HTTP无需证书, 而HTTPS 需要CA机构wosign 的颁发的SSL证书。
3、Web浏览器
www是典型的客户/服务器工作模式。浏览器有两个基本功能: 将用户的网页请求传送给Web服务器和向用户展现从Web服务器收到的网页, 当用户输入网页的URL之后, 浏览器便使用HTTP协议开始与URL指定的Web服务器进行通信, 请求服务器下传网页。Web服务器接到请求后, 从硬盘中找到或者临时生成相应的网页, 用HTTP协议回传给浏览器, 浏览器程序便对该网页进行解释, 并将其内容显示给用户。
浏览器由若干软件模块组成,它由一组客户程序、一组解释器和一个管理它们的控制程序所组成, 有些网页不是HTML文档(例如可能是DOC文档、PPT文档或PDF文档), 或者HTML文档中包含有某些非HTML成分(如lash动画), 此时浏览器自己无法直接解释和播放, 它将调用本机安装的Word、PowerPoint .Acrobat 等程序进行处理, 或者使用Plug-in程序(称为插入式应用程序, 简称“插件”)来播放网页中的动画、音乐、视频等内容。
浏览器除了查找、浏览和下载网页之外, 还能完成其他一些传统的Internet 服务, 如收发电子邮件、进行文件传输(FTP)、远程登录(Telnet )和电子企去板服务(Usenet News)等, 这只要在1RL中指出相应的服务类型即可, 服务类型指的是浏览器希望服务器提供何种服务。除了ttp(网页浏览服务)之外, 常用的还有如下一些(不同服务的UR格式并不完全相同):
ftp: 执行FTP协议, 使FTP服务器与用户的计算机进行文件传输操作。
mailto: 执行SMTP协议, 向指定的邮箱地过发送电子部件。
news: 执行NNTP协议, 提供网络新闻服务。
telnet://[用户名:口令telnet服务器域名:端口号了。
其中, telnet 服务指的是远程登录。
www也为我们提供了一个海量的信息库, Web信息检索工具有两种, 一种是主题目录, 另一种是搜索引擎。目前广泛使用的搜索引擎有百度(baidu)、搜搜(soso)、搜狗(sogou)、有道(youdao)、北大天网(pku. edu. cn)等。国外的则以Google, Bing(必应), Altavis to, Infoseek, Yahoo! Lycos 等最为有名。
5、Web信息处理系统介绍
1、静态网页与动态网页
Web网页有 “静态网页” 和 “动态网页” 两大类。静态网页通常指那些内容固定不变的网页, 浏览器请求此类页面时, 服务器直接从硬盘中读出该HTML文档, 原封不动地回传给浏览器即可。
动态网页指的是内容不是预先确定而是在网页请求过程中根据用户的请求和当时实际的数据内容实时生成的页面,动态网页大多数在Wb服务器端临时生成。因为被访问的网页包含着动态数据(如外汇行情、股票价格、商品报价、学校的教务数据等), 用户在不同时刻访问同一动态网页时, 得到的内容可能有所不同。
当前, 在Web平台上运行的信息处理系统(如淘宝网、京东商城、网上银行等)都是使用动态网页技术开发实现的。
2、Web信息处理系统的组成
采用客户/服务器/数据库的三层结构(模式)
> 第1层客户层。
> 第2层Web服务器层。
> 第3层数据库服务器层。
6、网络服务的主要组成
1、文件服务
2、打印服务
3、消息服务
4、应用服务
4.5.1、网络安全概述
信息在传输、存储和处理的过程中, 其安全有可能受到多种威胁。例如传输中断(通信线路切断,文件系统瘫痪等),传输过程中信息被窃听包括文件或程序的非法拷贝), 信息被篡改, 甚至伪造信息等。
世界上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(成本)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:
1、真实性签别。对通信双方的身份和所传送信息的真伪能准确地进行签别。
2、访问控制。控制用户对数据资源的访问权限,防止未经授权使用或修改数。
3、数据加密。保护数据秘密,未经解密其内容不会显露。
4、"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。"
5、数据可用。保护数据在任何情况(包括系统故障)下不会丢失。
6、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。
7、审计管理。监督用户活动、记录用户的操作过程等。
4.5.2、数据加密
为了在网络通信即使被窃听的情况下也能保证数据的安全, 必须对传验的数据进行加密。数据加密也是其他安全措施的基础。加密的基本思想是改变符号的排列方式或按照某种规律进行替换, 使得只有合法的接收方才能读懂。任何其他人即使窃取了数据也无法了解其内容。
4.5.3、数字签名
数字签名是通信过程中附加在消息(如邮件、公文、网上交易数据、软件等)上并随着消息一起传送的一串代码。与日常生活中使用手写签名或印章一样, 其目的是让对方相信消息的真实性。
4.5.4、身份鉴别与访问控制
真实性签别指的是证实某人或某物(消息、文件、主机等)的真实身份与其所称的身份是否相符的过程,也称为身份鉴别或身份认证,目的是为了防止欺诈和假冒。身份鉴别一般在用户登录某个计算机系统或者访问某个资源时进行,在传送一些重要数据时也需要进行身份鉴别。数字签名就是身份鉴别的一种。
身份鉴别必须做到准确快速地将对方的真伪分辨出来。常用的方法分成三类:
> 依据某些只有被鉴别对象本人才知道的信息来进行鉴别,例如口令、私有密钥、个人身份证号码等。
> 据某些只有被鉴别对象本人才具有的信物(令牌)来进行鉴别,例如磁卡、IC卡、U盾等。
> 依据某些只有被鉴别对象本人才具有的生理和行为特征来进行鉴别,例如:指纹、手纹、笔迹、说话声音或人脸图像等。
最简单也是使用最普遍的身份鉴别方法是口令(密码)。口令的长度一般为5~8个字符,选择的原则是易记、难猜,抗分析能力强。采用口令进行身份鉴别的安全性并不高,因为它容易泄露、容易被猜中、容易被窃听、容易从计算机中被分析出来。因此在使用口令作为身份鉴别时,应采取一些防范措施,如严格限制非法登录的次数,要求口令中既有字母又有数字,长度至少6~8位以上,在口令验证中插入实时延迟,不要使用与用户特征相关的口令(如生日、电话号码等),要求口令定期改变,等等。
目前在安全性要求较高的领域,流行的一种方法是双因素认证,即把第1和第2种做法结合起来。例如,银行的ATM柜员机就是将 IC卡或磁卡(你所有的)和一个4位或6位的口令(你所知的)结合起来进行身份鉴别。网上银行则采用USB钥匙(U盾)与口令相结合的方法进行身份鉴别。"身份鉴别是访问控制的基础。"
4.5.5、防火墙与入侵检测
网络攻击和非法入侵给机构及个人带来巨大的损失,甚至直接威胁到国家的安全。防火墙和入侵检测是对付这些攻击和入侵的有效措施之一。防火墙是用于将因特网的子网(最小的子网是一台计算机)与因特网的其余部分相隔离以"维护网络信息安全的一种软件或硬件设备"。它位于子网和它所外接的网络之间,子网流入流出的所有信息均要经过防火墙。
防火墙有多种类型。有些是独立产品,有些集成在路由器中,有些以软件模块形式组合在操作系统中(如windows 就带有软件防火墙)它们在内网与外网之间筑起了一道防线,达到保护计算机的目的。
然而防火墙是被动的,也并非坚不可描,它不能防止通向站点的后门程序。也不能防范从网络内部发起的攻击。攻击者可以利用系统的缺陷和漏洞,盗窃口令(密码)获取文件访问权限,或者传播病毒,造成系统瘫痪,危害网络安全。
入侵检测(Intrusion Detection是主动保护系统免受攻击的一种网络安全技术。它对系统的运行状态进行监视,及时发现自外部和内部的各种攻击企图、攻击行为和任何未经授权的访问活动,以保证系统资源的机密性、完整性和可用性。
4.5.6、计算机病毒防范
计算机安全性中的一个特殊问题是计算机病毒,"计算机病毒是一些人蓄意编制的一种具有寄生性和自我复制能力的计算机程序",它能在计算机系统中生存,通过自我复制来传播,在一定件下被激活,从而给计算机系统造成一定损害其至严重破坏。这种有破坏性的程序被人们形象地称为 “计算机病毒”,但是,与生物病毒不同的是,所有计算机病毒都是人为制造出来的,一且扩散开来,制造者自己也很难控制。
例如:熊猫烧香病毒
熊猫烧香是一种经过多次变种的 “蠕虫病毒” 变种,2006年10月16日由25岁的中国湖北武汉新洲区人李俊编写, 拥有感染传播功能, 2007年1月初肆虐网络, 它主要通过下载的档案传染, 受到感染的机器文件因为被误携带间接对其它计算机程序、系统破坏严重。
计算机病毒有如下几个特点:
1、"破坏性。"凡是软件能作用到的计算机资源(包括程序、数据甚至硬件), 均可能受到病毒的破坏。
2、"隐蔽性。"大多数计算机病毒隐蔽在正常的可执行程序或数据文件里, 不容易被发现。
3、"传染性和传播性"。计算机病毒能从一个被感染的文件扩散到许多其他文件。特别是在网络环境下,计算机病毒通过电子邮件、Web文档等能迅速而广泛地进行传播,这是计算机病毒最可怕的一种特性。
4、"潜伏性。"计算机病毒可能会长时间潜伏在合法的程序中, 遇到一定条件(如到达指定时间), 它就激活其破坏机制开始进行破坏活动, 这称为病毒发作。
计算机病毒的危害很大。它可能破坏文件内容, 造成磁盘上的数据丢失;它可能删除系统中一些重要的程序, 使系统无法正常工作, 甚至无法启动;它可能修改或破坏系统中的数据, 给用户造成不可弥补的损失。
更为严重的是一种所谓的 "“木马” 病毒, 它是一种后门程序(即远程监控程序) , 由服务端和客户端两部分程序组成," 服务端程序植入用户电脑后, 一旦启动, 它就偷偷监视用户的操作, 向客户端程序(黑客)发送用户所键入的数据,盗窃用户账号(如游戏账号, 股票账号, 网上银行账号)、密码和关键数据, 甚至能使 “中马” 的电脑被黑客远程操控,安全和隐私完全失去保证。
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, 它能自动检测及消除内存、主板BIOS和磁盘中的病毒。但是, 尽管杀毒软件的版本不断升级。功能不断扩大, 由于病毒程序与正常程序形式上的相似性以及杀毒软件的目标特指性, 使得杀毒软件的开发与更新总是稍稍滞后于新病毒的出现, 因此还会有检测不出或一时无法消除的某些病毒。而且, 由于人们还无法预计今后病毒的发展及变化, 所以很难开发出具有先知先觉功能的可以消除一切病毒的软硬件工具。
为确保计算机系统的安全, 不受计算机病毒的侵害, 关键是做好预防工作。预防计算机病毒的措施有多种, 例如,及时修补操作系统及其捆绑软件的漏洞, 不使用来历不明的程序和数据, 不轻易打开来历不明的电子邮件(特别是附件), 确保系统的安装盘和重要的数据盘处于“写保护”状态,在机器上安装杀毒软件(包括病毒防火墙软件)并及时更新病毒数据库,使启动程序运行、接收邮件、插入U盘和下载 Web 文档时自动检测与拦截病毒等。最重要的一条是经常地、及时地做好系统及关键数据的备份工作。
计算机病毒是人为制造的,也是通过人的操作传染和扩散的。因此,只有加强对计算机系统的管理,采取预防病毒入侵的措施,自觉遵守规章制度,才能保证计算机安全可靠地工作。
5.1.1、西文字符编码
目前计算机中使用最广泛的西文字符集及其编码是ASCII 字符集和ASCII 码,即美国国际信息交换码。
1、"标准ASCII 字符集共收录了96个可打印字符, 32个控制字符, 共128个。"
其编码规则是: "用7位二进制数对每一个字符进行编码, 在计算机内部则用字符的ASCII 码存储和表示该字符。而计算机中一般是用1个字节来存储的, 每个字节中多出来的最高位一般保持为0。"
"常见的ASCII码:"
数字字符 大写字符 小写字符
0 -> 48 A -> 65 a -> 97
9 -> 57 Z -> 90 z -> 122
空格字符的ASCII 是32。
2、扩展ASCII 码: 将标准ASCII 最高位置1, 得到十进制代码128-255, 称为扩展ASCII ,可代表扩展的另128个字符。扩展的ASCII = 标准的ASCII + 扩展字符集。
3、汉字的编码
汉字的特点是数量大、字形复杂、同音字多。国家标准有以下几个:
GB2312: 1981年颁布的第一个国家标准, "所有字符在计算机内部都采用2个字节来表示, 每个字节的最高位规定为1,不支持繁体字。"
GBK: 1995年版本的, 除了收录有"GB2312中的所有汉字和符号外, 还收录了繁体字在内的大量汉字和符号, 与GB2312向下兼容, 即与GB2312相同的字符, 其编码也相同。"
USC/Unicode: 是国际标准。
GB18030: 与GB2312、GBK保持向下兼容, 还扩充了UCS/Unicode 中的其它字符。
Big5: 主要在台湾地区使用, 支持繁体字。
以下是GB2312-80汉字编码 main()
"字汇组成"
第一部分: 字母、数字和各种符号共682个(包括拉丁字母、俄文、日文平假名与片假名、希腊字母、汉语拼音等, 统称为GB2312图形符号), 01-09区。
"第二部分: 一级常用汉字共3755个, 按汉语拼音排列, 10-55区。"
"第三部分: 二级常用汉字(不太常用)共3008个, 按偏旁部首排列, 56-87区。"
编码规则
1)区位码: 每一个汉字或符号在码表中的位置用它所在的区号(行号)及位号(列号)来表示。区号和位号分别用1个字节来表示。"例如: “大”的区号是20,位号是83,区位码是2083(20行83列), 区位码一般用十进制表示。"
2)国标码:国际交换码(国标码)将 “大” 的区位码分别加上32,即得到这个字符的国标码, 国标码一般用十六进制表示。2083区位码换成国标码为 34 73H(52->34,115->73)
3)机内码, 将每个字符的国标码的两个字节的最高位都置“1” 一般用十六进制表示。(相当于分别加上128即得到机内码)。52+128=180, 115+128=243 -> B7 F3H(180->B7,243->F3)
"区位码转机内码相当于加上160 再转16进制,得出结论如果 连续的两个字节大于160那么就有可能是汉字的机内码。"
5.1.2、文本准备(文本输入)
1、汉字键盘输入
> 数字编码: 使用一串数字来表示汉字的编码方法, 例如电报码、区位码等。
> 字音编码: 一种基于汉语拼音的编码方法, 简单易学, 适合于非专业人员。
> 字形编码: 将汉字的字形分解归类面给出的编的方法, 重码少、输入速度较快, 如五笔字形法和表形码等。
> 形音编码: 吸取了字吝编码和字形编码的优点, 使编码规则适当简化、重码减少。
2、联机手写汉字识别(笔输入)。
3、汉语语音识别。
4、印刷体汉学识别(汉字OCR)
印刷体汉字识别: 将传统纸介质上的文字信息自动输入计算机并转换为数字文本形式的一种技术, 也叫做汉字OCR(Optical Character Recognition)。
5、对二维码、条形码、磁卡、IC卡/射额卡(RF1D)等信息载体进行识别后输入。
二维码简介:
二维条码/二维码(2-dimensional bar code)是用某种特定的几何图形按一规律在平面(二维方向上)分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的。在代码制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念, 使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息, 通过图象输入设备或光扫描设备自动识读以实现信息自动处理,它具有条码技术的一些共性,每种码制有其特定的字符集; 每个字符占有一定的宽度,具有一定的校验功能等。同时具有对不同行的信息自动识别功能、及处理图形旋转变化点。
5.1.3、文本类型
文本是计算机表示文字及符号信息的最常用也是最基本的一种数字媒体。"使用计算机制作的数字文本,根据用途分为:简单文本、丰富格式文本和超文本三类。"
1、简单文本(纯文本)
"除了表达正文的字符和几个打印控制字符外,不含其它格式信息和结构信息。"简单文本又称为纯文本或ASCII 文本。如在windows 中,文件的后级名为“.txt”的文件就是文本文件。简单文本为一种线性结构,由若干行构成,每行由若干个字符构成。
2、"丰富格式文本在简单文本中增加格式控制和结构说明信息,"构成丰富格式文本,如word文本。RTF 是一种中间格式,它的目的是使各种丰富格式文本在不同的软件和系统中互换使用。
3、超文本
"超文本采用一种网状结构来组织信息,是非线性的。"节点可以是文字、文本块、图形、图像、声音或视频,通过链接、跳转、导航、回溯等操作实现跳跃式阅读。这种基于多媒体信息结点的超文本,有时也称为“超蝶体”例如:windows 中的“帮助“文件就是一种典型的超文本。Web 中的网页通常也是超文本。
5.1.4、文本处理
1、文本编辑
文本编辑的内容:
> 对字、词、句、段落进行添加、删除、修改等操作。
> 字的处理:设置字体、字号、字的排列方向、向距、颜色、效果等。
> 段落的处理:设置行距、段间距、段缩进、对称方式等。
> 页面布局的处理:设置页边距、每页行列数、分栏、页眉、页脚等。
"注意:文本编辑会修改文档的外观。"
2、文本处理
文本处理的内容:
> 字数统计,字频统计:简/繁体相互转换,汉字/拼音相互转换。
> 词语排序,词语错误检测,文句语法检查。
> 自动分词,词频统计,词性标注,词义识,大陆/台湾术语转换。
> 文本压缩,文本加密,文本著作权保护。
> 关键词提取,文搞自动生成,文本分类。
> 文本检索(关键词检索、全文检索),文本过泌。
"注意:文本处理不会改变文档的内容。"
5.1.5、文本的展现
数字电子文本主"要有两种展现方式:打印输出和在屏幕显示。"
5.2.1、图像的获取
1、图像的数字化
从现实世界中获得数字图像的过程称为图像的获取。常用的图象的获取设备有扫描仪,数码相机。
图像获取的过程实质上是模拟信号的数字化过程,处理步骤按照顺序如下:
">扫描。"将画面划分为MXN个网格,每个网格称为一个取样点。这样,一幅模拟图像就转换为M*N个取样点所组成的一个阵列
">分色。"将每个取样点的颜色分解成红、绿、蓝三个基色(R、G、B),如果不是彩色图像(即灰度图像或黑白图像),则不必进行分色。
">取样。"测量每个取样点的每个分量(基色)的亮度(也称为“灰度”)值。
">量化。"对取样点每个分量的亮度值进行A/D转换,即把模拟量使用数字量(一般是8位至12位的正整数)来表示。
"通过上述方法所获取的数字图像称为取样图像,通常简称为“图像”。"
2、数字图像获取设备
>2D 图像获取设备(如扫描仗、数码相机等)只能对图片或录物的2D投影进行数字化。
>3D扫描仅能获取包括深度信息在内的3D景物的信息。
5.2.2、图像的表示方法与主要参数
1、图像的表示方法
一幅取样图像由M行*N列个取样点组成,每个取样点称为像素。"彩色图像的像素由多个彩色分量组成,黑白图像的像素只有一个亮度值。"
>黑白图像:每个像素亮度取值:0 或1。
>灰度图像:每个像素亮度取值有一个范围,如0~255。
>彩色图像:每个像素分为三个分量,如R,G,B。
2、取样图像的属性
">图像分辫率(包括垂直分辨率和水平分辨率):图像在屏幕上的大小。"日常所说的全高清图像(FHD)其分辨率为1920×1080左右,最新的超高清电视(Ultra HD,所谓4K电视)其图像分辨率为3840×2160,像素数目是FHD的4倍。 >位的数目:彩色分量的数目。"黑白或灰度图像只有一个位平面,彩色图像有3个或更多的位平面。"
">颜色模型:描述彩色图像所使用的颜色描述方法,也叫颜色空间的类型。"
常用颜色模型:RGB(红、绿、蓝、CMYK(青、品红、黄、黑)、HSV(色彩、饱和度、亮度)、YUV(亮度、色度)等。
"RGB(红、绿、蓝):显示器。"
"CMYK(青、品红、黄、黑):彩色打印机。"
"HSV(色彩-H、饱和度-S、亮度-V):图像编辑软件。"
"HSB与 HSV等价。"
"YUV(亮度-Y、色度-U、V):彩色电视。"
>像素深度:像素的所有颜色分量的二进制位数之和,它决定了不同颜色(亮度)的最大数目。
例如单色图像,"若其像素深度是8位,则不同亮度(灰度)等级的总数为2^8=256。"又如R、G、B三基色组成的彩色图像,若3个分量中的像素位数都是8位,则该图像的像素深度为24,图像中不同颜色的数目最多为2^8+8+8=2^24,约1600多万种,这称为真彩色图像。"真彩色图像的深度为24位。GIF图像为8位。"
3、图像数据量的计算公式(以字节为单位)
"数据量 = 图像水平分辨率×图像垂直分辨率×(像素深度/8)"
以使用3G手机拍照为例,假设数据传输速率为3 Mb/s,则理想情况下,传输一幅分辨率为1280×1024的真彩色(1600万种颜色)未经压缩的照片大约需要10 s,如果图像的数据量压缩10倍(数据压缩比为10:1),那么传输时间仅需1s 左右。
4、图像压缩编码
图像数据压缩的可能性:由于数字图像中的数据相关性很强,数据的余度很大,因此对数字图像进行大幅度的数据压缩是完全可能的。而且,人眼的视觉有一定的局限性,即使压缩前后的图像有一定失真,只要限制在人眼允许的误差范围之内,也是允许的。
"1)数据压缩类型"
>无损压缩:压缩以后的数据进行图像还原(也称为解压缩)时,重建的图像与原始图像完全相同。
>有损压缩:使用压缩后的数据进行图像重建时,重建后的图像与原始图像。虽有一定的误差,但不影响人们对图像含义的正确理解。
"2)压缩编码方法优劣的评价"
>压缩倍数的大小。
>重建图像的质量(有损压缩时)。
>压缩算法的复杂程度。
5、常用图像文件格式
名称 压缩编码方法 性质 典型应用 开发组织/公司
BMP RLC 无损 Windows 应用程序 Microsoft
TIF RLC,LZW 无损 desktop,publishing ALdus,icrosoft
GIF LZW 无损 Internet CompuServe
JPEG DCT,Huffman 无损/有 Internet ISO/IEC
JPEG 2000 小波变换,算术编码 无损/有 Internet,数码相机等 ISO/IEC
1)JPEG 压缩标准
JPEG 标准的特点:适用范围广;能处理各种连续色调的彩色或灰度图像;算法复杂度适中;既可用硬件实现,也可用软件实现;"图像的压缩比可控制(压缩比越低,图像质量越好。压缩比越高,图像质量越差)。JPEG是一个静态图像压缩编码的国际标准。"
JPEG 2000:适用于各种不同类型(黑白、灰度、彩色等)和不同特性(自然、医学、遥感、合成)的图像,可用于不同的应用模式(实时传输、检索、存等)。采用了小波分析等先进算法,提供了更好的图像质量,更低的码率,更适合在WWW网上传输等,它兼容JPEG。
JPEG/JPEG 2000压缩标准,前压缩率最高。
2)BMP图像
微软公司在windows 操作系统下使用的一种标准图像文件格式,一个文件存放一幅图像,可以使用行程长度编码(RLC)进行无损压缩,也可不压缩。不压缩的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。
3)TIFF/TIF图像文件格式
用于扫描仪和桌而出版,能支持多种压缩方法和多种不同类型的图像,有许多图像图形应用软件支持这种文件格式。由文件头、文件目录、目录条目三个部分组成。
4)GIF
>由CompuServe 公司1987年开发,基于Lempel-zivWalch(LZW)压缩算法。使用特殊码.可变长度。
>互联网上广泛使用的一种图像文件格式,它的颜色数目较少(不超过256色),文件特别小,适合网络传输。
>由于颜色数目有限,GIF 适用于插图.剪贴画等色彩数目不多的应用场合。
>GIF格式能够支持透明背景,具有在屏幕上渐进显示的功能。
>GIF可以将许多张图像保存在同一个文件中,显示时按预先规定的时间间隔逐一进行显示,从而形成动画的效果,因而在网页制作中大量使用。
5.2.3、矢量图形
"为了区别于通常的取样图像,计算机绘制的图像也称为失量图形",用于绘制天量图形的软件称为矢量绘图软件。
流行的失量绘图软件有Corel公司的CoreIDraw,Adobe公司的Illustrator,Macromedia 公司的FreeHand,微软公司的Microsoft Visio等。微软公司的Office办公套件中,例如Word和PowerPoint 等都具有内嵌的失量绘图功能。
现世界中,有许多景物是很难使用几何模型来描述的,例如树木、花草、烟火、毛发、山脉等。对于这些景物,需要找出它们的生成规律,并使用相应的算法来描述其规律,这种模型称为过程模型或算法模型。
计算机图形的应用
">计算机辅助设计和 辅助制造(CAD/CAM),CAPP:计算机辅助工艺过程设计。"
">利用计算机制作各种地形图、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。"
5.3.1、波形声音的获取与播放
1、数字声音的类型
">波形声音(取样声音):语音(人的说话声音)300~3400Hz,全频带声音(现实世界中的各种画音)20~20kHz。"
">计算机合成声音:合成语音,合成音乐(MIDI)。"
2、声音信号的数学化:
"声音信号的数字化:将模拟声音信号转换成数字编码形式。"
1)声音信号数学化的过程:
>取样:按照一定的取样频率获取声音信号。
全频带声音(如音乐产,风雨,汽车声等),为保证音乐信号采样时不失真,根据香浓定理高保真采样不低于具最高频率两倍,其取样频率应40KHz以上。
>量化:将声音信号量化为一定范围内的数,如8位、12位或 16位二进制数。
>编码:将量化后的声音值按要求编码,进行数据压缩。
2、模拟的声音信号转变成数字形式进行处理的优点:
>以数字形式存储的广音重放性能好,复制时没有失真。
>数字声音的可编辑性强,易于进行效果处理。
>数字声音能进行数据压缩,传输时抗干扰能力强。
>数字声音容易与其他媒体相互结合(集成)等。
3、波形声音的获取设备:
">麦克风:将声波转换为电信号(模拟量)。"
">声卡:进行模拟电信号的数字化。"
声卡的组成
声卡以数字信号处理器(DSP)为核心,DSP 在完成数字声音的编码、解码及声音编辑操作中起着重要的作用。它利用PCI 总线与主机进行数据交换,混音器(mixer)的将不同的声音信号进行混音,并提供音量控制功能。
4、声音的播放:
声音播放:计算机输出声音的过程。
声音建:把声音从数字形式转换成模拟信号形式。声音重建步骤:
>解码。
>数模转换。
>插值处理。
>将模拟声音信号经过处理和放大送到扬声器发出声音。
声音的重建是由声卡完成的。声卡输出的声音需送到音箱去发音。
5、音箱分类:
>普通音箱:接收的是重建的模拟声音信号。
>数字音箱:可直接接收声卡输出的数字声音信号,避免信号在传输中发生畸变和受到干扰,共音响效果更加突出。
5.3.2波形声音的表示与压缩编码
1、波形声音的主要参数
>取样频率。
>量化位数。
>声道数目。
>使用的压缩编码方法。
数码率:指的是每秒钟的数据量,也称比特率、码率。
数字声音未压缩前,其计算公式为:
">波形声音的码率(kb/s) = 取样频率 × 量化位数 × 声道数(kb/s,题目没说就当作1)。"
">压缩编码以后的码率=压缩前的码率/压缩倍数。"
"存储空间/数据量= 码率×时间(kb)。"
2、全频带声音压缩编码标准
1、MPEG-1
MPEG-I 声音压缩编码是国际上第一个高保真声音数据压缩的国际标准,它分为三个层次:
">层1(Layer1):编码简单:用于数字盘式录音磁带。"
">层2(Layer 2):算法复杂度中等,用于手数字音频广播(DAB)和VCD等。"
">层3(Laver3)编码复杂,用于互联网上的高质量声音的传输,例如mp3音乐。"
主要应用:VCD、数码相机,数字摄像机等
2、MPEG-2
MPEG-2 的声音压缩编码采用与MPEG-1声音相同的编详码器,层1,层2 和层3的结构也相同,但"它能支持5.1声道和7.1声道的环绕立体声。"
主要应用:DVD、数学卫星电视转播、数字有线电视、高清晰电视(HDTV)等。
5.3.3、计算机合成声音
1、语音合成
语音合成:使计算机模人的发声自动生成语音的过程。目前主要是按照"文本(书而语言)进行语音合成,这个过程称为文语转换(简称TTS)。"
2、音乐合成
MIDI: 计算机中描述乐谱的一种标准播述语音。
MIDL 音乐与高保真的波形声音相比:
缺点:
">音质方面较差。"
">无法合成出所有各种不同的声音(例如语音)。"
优点:
"数据量很少(比CD-DA 少3 个数量级:比MP3少2个数量级)。"
"易于编辑修改。"
"可以与波形声音同时播放。"
5.4.1、数字视频基础
1、电视的PAL制式(中国采用):远距离传输时用亮度信号Y 和两个色度信号U、V来表示。
优点:
">能与黑白电视接收机保持兼容,Y分量由黑白电视机直接显示而无需做进一步处理。"
">可利用人眼对两个色度信号不太灵敏的视觉特性来节省电视信号的带宽和发射功率,。"
2、视频信号的数字化
">以一顿顿画面为单位进行。"
">由于采用YUV 彩色空间,人眼对颜色信号的敏感度远不如对亮度信号灵敏,所以色度信号的取样顿率可以比亮度信号的取样频率低,以减少数字视频的数据量。"
3、视频获取设备
">数字摄像头:在线获取数字视频的设备。"
">数字摄像机:一种离线的数字视频获取设备。"
5.4.2、数字视频的压缩编码
1、MPEG-1:一种运动图像及其伴音的编码标准。
">码率:1.2Mb/s~1.5Mb/s。"
">图像质量:200多线,相当于一般家用录像机。"
">应用:数码相机和数字摄像机,VCD,MPEG-1-层三:mp3。"
2、MPEG-2:针对数字电视(DTV)的应用要求。
">码率:15Mb/s~60Mb/s甚至更高。"
">特点:通用性,向下兼容 MPEG-1。"
">应用:数字(卫星)电视,高清晰度电视(HIDTV)广播,数字视盘DVD。"
3、MPEG-4
目标:支持各种网络条件下(包括移动通信)的交互式多媒体应用,侧重于对多媒体信息内容的访间。
">MPEG-4 ASP:应用在低分辨率低码率的领域,如监控、IPTV、手机、MP4播放器。"
">MPEG-4 AVC:已在多种领域应用,如HDTV、蓝光光盘、IPTV、XBOX、iPod、iphone等。"
4、点播电视(VOD)
"VOD(Video On Demand):视频点播(也称为点播电视)技术的简称,即用户可以根据自己的需要收看电视节目。"
6.1.1、计算机信息系统
计算机信息系统是特指一类以提供信息服务为主要目的的数据密集型、人机交互式的计算机应用系统。它有下列四个特点:
1、"涉及的数据量很大, 有时甚至是海量的。"例如银行信息系统中包含了数以千万计的集团客户和个人客户的所有存、贷款和交易数据。
2、"绝大部分数据是持久的, 它们不会随着程序运行结束而消失, 需要长期保留在计算机系统中(硬盘)。"
3、这些持久数据为多个应用程序和多个用户所共享, 用户范围小则一个部门、一个单位,大则整个行业、地区甚至全国或全球共享使用。
4、除具有数据采集、存储、处理、传输和管理等基本功能外, "信息系统还可向用户提供信息检索、统计报表、事务处理、分析、控制、预测、决策、报警、提示等多种信息服务。"
在计算机硬件、系统软件和网络等基础设施支撑下运行的计算机信息系统, 通常分为三个层次:
应用表现层 <——> 业务逻辑层 <——> 资源管理层,其中的资源管理层是由数据库和数据库管理系统所组成。
6.1.2、数据模型与概念模型
1、数据模型的基本概念:"数据模型是数据库系统中用于数据表示和操作的一组概念和定义。"
2、数据模型的建立过程:首先把现实世界的对象抽象为某一种不依赖于具体计算机系统的数据结构(概念模型);然后再把概念模型转换为计算机中DBMS所支持的数据模型。
" >目前常用 “实体一联系(简称E-R)” 方法来建立概念模型。"
>概念模型是对应用单位数据的第一次抽象, 也是用户和数据车设计人员之间进行交流与沟通的工具。
3、E-R概念模型有关术语
>实体: 凡是可以被人们识别而又可以互相区别的客观对象统统抽象为实体, 具有共性的一类实体可以组合为一个实体集。
>属性(字段): 实体一般具有若干特征, 用于描述其性质, 这种特征称之为实体的属性, 称每个属性的取值范围为值域。
>主键(关系数据模式中必须要有主键): 能够唯标识实体的属性或属性组(这组属性的任何真子集无此性质)称为实体集的实体键。
>联系: 抽象到概念系统中的实体之间会有各种联系。
一对一联系(1:1),一对多联系(1:n),多对多联系(m:n)。
1)一对一联系(1:1):对于实体集A的每一个实体, 实体集B中至多有一个实体与之联系;反之亦然, 则称实体集A和实体集B具有1:1联系。
2)一对多联系(1:n):对于实体集A的每一个实体, 实体集B中有n个实体与之联系;而对于实体集B中的每一个实体, 实体集A中至多只有一个实体与之联系, 则称实体集A与实体集B存在1:n的联系。
3)多对多联系(m:n):对于实体集A的每一个实体, 实体集B中有n个实体与之联系;而对于实体集B的每一个实体,实体集A中也有m个实体与之联系, 则称实体集A与实体集B存在m:n的联系。
案例如下:(如下的E-R图可以得到3个关系模式)
学生(学号, 姓名, 年龄, 性别)。"在E-R图中用矩形表示实体,椭圆表示属性"
课程(课程号, 课程名, 学时数, 学分)。"矩形表示实体"
选课(学号, 课程号, 成绩)。"菱形表示联系"
6.1.3、数据库与关系模型
1、数据库定义
长期存储在计算机内、有组织、可共享的数据集合。数据库中的数据必须按照一定的方式(逻辑模型)进行组织、描述和存储,"具有较小的冗余度,较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享"。数据库需要经常性的进行数据更新和维护、数据库监护、安全控制等,有时还需要调整、重组甚至重构,这些工作由“数据库管理员”(DBA)专业人员负责。
数据库中的数据如何组织(即数据模型)有三种形式:
"》层次模型:层次模型用树结构表示实体集之间的联系。"
"》网状模型:用网络结构表示实体集之间联系的数据模型。"
"》关系模型:用二维表结构表示实体集以及实体集之间联系的数据模型。"
关系模型:
学号 姓名 性别
001 张三 男 ...
层次模型:
——> 江西...
全国 ———— ——> 安徽...
——> 海南...
其中以二维表格形式来组织数据的方法称为关系模型,"关系中的每一行称为数据的记录(元组),列称为属性(数据项)。"
对应以上的三种数据模型,分别有三种数据库:关系数据库、层次数据库、网状数据库。"目前关系数据库是主流数据库技术。"
采用关系模型的数据库就是关系数据库,它采用二维表结构来表示各类实体及其间的联系,二维表由行和列组成。一个关系数据库由许多张二维表组成。
2、数据库管理系统(DBMS):
它是一种操作和管理数据库的大型系统软件,其任务是统一管理和控制整个数据库的建立、运行和维护,使用户能方便地定义数据和操作数据,并保证数据的安全性、完整性多用户对数据的并发使用及发生故障后的数据库恢复。用户可以通过DBMS 访问数据库中的数据,数据库管理员也通过 DBMS 进行数据库的维护工作。
流行的数据库管理系统有:美国甲骨文公司的ORACLE,IBM的DB2,微软公司的Microsort SQL Server、Access 和 VFP,以及自由软件 MySQL 和 POSTGRES 等。(DBMS属于系统软件)
基于数据库的信息系统的组成持点如下:
"》数据结构化。"
"》数据共享性高,冗余度低。"
"》应用程序与数据相互独立。"
"》统一管理和控制数据。"
数据管理经历了三个阶段:
"》人工管理阶段。"
"》文件系统阶段。"
"》数据库系统阶段。"
它们的根本区别在于数据的共享性怎么样:日前所处的阶段是数据库系统管理的高级阶段,数据共享最好,冗余最低,但是冗余不可避免。
DBMS 一般都配有结构化数据库查询语言(SQL),供用户使用。
3、关系数据库简介
数据库中的每个二维表的结构(例如包含多少属性,每个属性的名称、类型及取值范围等)各不相同,定义形式如下:
R(A1,A2,...Ai...,An)其中R为关系模式名,即二维维表名。Ai(1 ≤ i ≤ n)是属性名也就是表中的数据项名。
》学生表(学号,姓名,系别,性别,出生日期,身高)
》课程表(课程号,课程名,学时,开课时间)
》成绩表(学号,课程号,成绩)
对关系数据模式而言,必须确定该模式的 “主键” 主键的作用是用它来区分二维表中不同的元组(行)。主键可以是某个属性或属性组。学生表中的主键是 “学号” ,课程表中的主键是 “课程号”,成绩表中的主键是“学号+课程号”。
关系数据模型中关系的限制:
"》每个属性对应于一个值域,不同的属性可以有相同的值域,但必须给出不同的属性名。"
"》每个属性都应该是原子数据。数据不可再分(如整数,字符串等)。"
"》关系中不允许出现相同的元组(重复元组)。"
"》元组的顺序可以任意交换,属性的顺序可以任意交换。 "
6.1.4、数据模型、数据模式、关系模式三者的区别与联系
1、三者的区别与联系
"数据模型和数据模式是有区别的。"数据模型使用一组概念和定义描述数据的手段,而数据模式是用某种数据模型对具体情况下相关数揭结构的描述。"具体来说,数据模式是以数据模型为基础",综合考虑了用户的需求,并将这些需求抽象而得到的逻辑结构。
"关系模式反映了二维表的静态结构,是相对稳定的。"而关系是关系模式在某一时刻的状态,它反映了二维表的内容,"由于对关系的操作不断更新着二维表中的数据,因此关系是随时间动态变化的。"因此,要注意对二者加以区别。
"关系数据模式:对关系的描述,一般表示为:关系名(属性1,属性2...),而且属性之间还有一定的逻辑关系。"
2、关系数据模型的完整性
关系模式用R(AI,A2,...An)表示,仅仅说明关系的语法,但是并不是每个合乎语法的元组都能成为R的元组,它还要受到语义的限制。数据的语义不但会限属性的值,数据的语义还会制约属性间的关系,这些约束可以用来保证数据库中数据的正确性,称其为关系数据模型的完整性约束。
三种关系数据模型的完整性规则:
》实体完整性:若属性A为关系R的主键,则A不能为空值(即其值处于未知状态记为Null)或重值。
》引用完整性:R1的外健F要么是引用关系R2中某一元组实际存在的主键值,要么为空值。简单地说,即 “引用完整性” 要求在关系中不允许引用不存在的实体(即元组)。(外键:即本表中的字段在其他表中为主键,则该字段可为其他表的外键。)
》用户定义完整性约束:用户定义完整性它反陕某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求,由应用环境对数据的需求而决定。
6.2.1、传统的集合操作
1、并操作
设有关系R和关系S, 它们有相同的模式结构, "其并操作表示为R ∪(集合并:去重相加)S, 操作结果生成一个新的关系, 其元组由属于R的元组和属于S的元组共同组成。"如:
A
学号 姓名 性别 专业 出生日期
001 张三 男 计算机 1999-9-9
B
学号 姓名 性别 专业 出生日期
003 王二 男 汉语言 1998-7-7
AUB-->C(属于A的元组或属于B的元组)
C
学号 姓名 性别 专业 出生日期
001 张三 男 计算机 1999-9-9
003 王二 男 汉语言 1998-7-7
2、差操作
设关系R和S并相容(要具有相同的模式结构)," 其差操作表示为R -(减符号:有相同数据的减去,去掉R中的结果)S, 操作结果生成一个新关系, 其元组由属于R, 但不属于S的元组组成。"
关系R
学号 姓名 性别 专业 出生日期
001 张三 男 计算机 1999-9-9
002 李四 男 会计 1998-1-1
关系S
学号 姓名 性别 专业 出生日期
001 张三 男 计算机 1999-9-9
003 王二 男 汉语言 1998-7-7
R-S的结果关系T(属于R)
学号 姓名 性别 专业 出生日期
002 李四 男 会计 1998-1-1
3、交操作
设关系R和S并相容(具有相同的模式结构), "其交操作表示为:R ∩(找重) S, 操作结果为: 即结果关系中的元组由既属于R又属于S的元组组成。"
A
学号 姓名 性别 专业 出生日期
001 张三 男 计算机 1999-9-9
002 李四 男 会计 1998-1-1
B
学号 姓名 性别 专业 出生日期
001 张三 男 计算机 1999-9-9
003 王二 男 汉语言 1998-7-7
A ∩ B ——> C(属于A又属于B的元组)
学号 姓名 性别 专业 出生日期
001 张三 男 计算机 1999-9-9
4、广义笛卡尔积
广义笛卡尔积记为R x S。(行相乘,列相加。如R(a1..)、R(a2..)和S(d1..)、S(d2..)依次匹配)
关系R 关系S
A B C D E F
a1 b1 c1 d1 e1 f1
a2 b2 c2 d2 e2 f2
6.2.2、专门的关系操作(选择、投影、连接)
1、选择操作(带有条件的操作,where为选择操作)"【一元代表单个关系进行操作,二元代表两个关系操作】"
选择操作是一种一元操作。它应用于一个关系(当成表来看)并产生另一个新关系。新关系中的元组(行)是原关系中元组的子集。选择操作根据要求从原先关系中选择部分元组。结果关系中的属性(列)与原关系相同(保持不变)。
A
学号 姓名 性别 专业 出生日期
001 张三 男 计算机 1999-9-9
002 李四 男 会计 1998-1-1
003 王二 男 汉语言 1998-7-7
004 赵倩 女 会计 1998-2-2
"SQL语句是:Select 学号,姓名,性别,专业,出生日期 from A where 性别=“男” 或"
"Select A.* from A where 性别=“男” 都一样。"
2、投影操作(选择列的数量的操作,select为投影操作)
作为一元操作的投影操作,它作用于一个关系并产生另一个新关系。新关系中的属性(列)是原关系中属性的子集。在一般情况下,虽然新关系中的元组属性减少了,但其元组(行)的数量与原关系保持不变。
A
学号 姓名 性别 专业 出生日期
001 张三 男 计算机 1999-9-9
002 李四 男 会计 1998-1-1
003 王二 男 汉语言 1998-7-7
004 赵倩 女 会计 1998-2-2
"SQL语句是:Select 学号,姓名,出生日期 from A 。"
"SQL语句:Select 专业 from 学生表。(会去掉重复的行)。"
3、连接操作
连接操作是一个二元操作。它基于共有属性把两个关系组合起来。连接操作比较复杂并有较多的变化。
A B
学号 姓名 性别 专业 出生日期 学号 成绩
001 张三 男 计算机 1999-9-9 001 90
002 李四 男 会计 1998-1-1 002 89
003 王二 男 汉语言 1998-7-7 003 85
004 赵倩 女 会计 1998-2-2
"SQL语句:Select A.学号,A.姓名,A.性别,A.专业,A.出生日期,B.成绩 from A,B where A.学号=B.学号。"
AB连接之后:
学号 姓名 性别 专业 出生日期 成绩
001 张三 男 计算机 1999-9-9 90 ...
补充知识:
补充1: 目前计算机信息系统中数据库访问通常采用客户/服务器(C/S)模式或浏览器服务器(B/S)模式, 或者是将两种技术相结合的混合模式。
补充2:数据库系统的三级模式(体系结构)
用户1 用户2 用户3 (用户和视图相互对应)
局部模式 视图V1 视图V2
全局模式 基本表B1 基本表2 (视图和基本表相互对应)
存储模式 存储文件S1 存储文件S2 (存储文件和基本表相会对应)
1、"外模式: 又称子模式或用户模式, 属于局部模式, 对应于用户级。是面向用户使用的二维表模式, 对应于视图。"
2、"模式: 又称概念模式、全局模式或逻辑模式, 对应于部门整体的二维表模式, 对应的是基本表。"
3、"内模式: 内模式又称存储模式, 对应于物理级," 它是数据库中全体数据的内部表示或底层描述, 是数据库最低一级的逻辑描述, 它描述了数据在存储介质上的存储方式和物理结构, 对应着实际存储在外存储介质上的数据库。"对应的是存储文件。"
在这种体系结构中, 用户使用SQL语言对数据库查询主要是通过视图进行的, 很少对基本表操作。"视图和基本表都是二维表。视图是从一个或几个二维表导出的表。视图并不对应存储在数据库中的文件, 因此视图实际是一个“虚表”。"这样做可以保证数据库的安全性。
》逻辑独立性, 是指"用户的应用程序与数据库的逻辑结构相互独立。"
》物理独立性, 是指"用户的应用程序与存储在数据库中的数据相互独立。"
"SQL是一种非过程语言。"
Windows个人版有: Window XP, Windows 7, Windows 8, Windows 10。
Windows服务器版有: Windows server2003、2008、2012。
下面以Vindows 7为例子讲解
Windows 系统启动后, 所出现的整个屏幕称为“桌面”, 由图标、任务栏和背景组成。这种图形显示的界面称为图形用户界面(GUI)。
7.1.1、图标
桌面上常用的图标有回收站、计算机(我的电脑)、网络(网上邻居)、IE(Internet Explorer))浏览器等常用图标。"采用图标(icon)来形象地表示系统中的文件、程序、设备等对象。"
1、回收站
回收站总结:
》"回收站的本质是硬盘的一块区域(每个逻辑驱动器对应一个回收站)。"
》"U(优)盘没有回收站,内容删除后,无法恢复。"
》"移动硬盘可以设置回收站,内容删除后可以恢复。"
》"彻底删除文件或文件夹的快捷键是Shift+Delete。"
》"回收站的大小可以调整。"
》"可以对回收站里面内容进行的操作有:还原、剪切、删除,但是没有复制。"
2、计算机(我的电脑)
“Windows 资源管理器” 和我的电脑“ 是Windows 系统组织和管理用户文件以及其他资源的有效工具。
例如通过 “"我的电脑” 可以修改Administrator账号名,可以设置系统的虚拟内存大小,可以设置远程桌面连接,可以添加用户账号、设置用户密码,可以设置不同的用户组等。Administrator 账号对计算机有不受限制的最高访问权限。" 如果结束对计算机的使用,则需要从windows 中选择注销,以方便他人以其他用户名和密码登录计算机使用。
3、网络(网上邻居)
"通过网上邻居可以共享部分(不是所有的)软硬件资源。"
4、任务栏
"在windows 系统中, 任务栏(taskbar)就是指位于桌面最下方的长条", 主要由开始菜单、应用程序区、语言选项带和托盘区等组成。
在任务栏上单击右键,弹出的菜单有 工具栏、层叠窗口、堆叠现实窗口、并排现实窗口、显示桌面、启动任务管理器、锁定任务栏、属性。
"“开始”按钮: 利用它可以执行应用程序、完成系统设置等所有功能。"如果在菜单后有一个小箭头表示该菜单还有子菜单。
任务栏总结:
"》在windows 中任务栏都可以设置为自动隐藏。"
"》任务栏可以移动到屏幕上下左右四边, 但是不能移动到中间。"
"》任务栏上会出现所有的窗口, 但是活动窗口只有一个。"
5、背景
在桌面的空白处, 单击右键, 弹出式菜单, 然后选择“个性化”, 打开个性化对话框, 修改桌面背景。
在桌面上单击右键,弹出弹出式菜单,选择“查看”命令,如果选中自动排列命令,则无法将图标拖动的桌面的任意位置。
此外可以按照名称、大小、项目类型、修改日期命令对图标排序。
6、IE浏览器: 浏览网页用的软件, Internet 选项设置如下。
"可以删除用户浏览网更的历史记录,保存的密码及cookie 等信息,以保障个人信息的安全。"
7.2.1、鼠标基本操作及含义
指向:又叫定点或移动,移动鼠标指针并指到某一项目上。要注意鼠标指针的针尖的位置就是指向的位置。
单击:把鼠标指针在屏幕上指向一个项目,然后"快速按下并释放鼠标的左键称为单击,又叫左击",单击可以选择屏幕上的项目。
双击:把鼠标指针指向屏幕上某一个项目,然后"快速地按下并释放鼠标器的左键两次称为双击。"双击操作通常是打开该项目、执行程序或弹出一个对话框供用户选择。
拖动:把鼠标指针指向屏幕上某一个项目,"然后在保持按住鼠标左键的同时移动鼠标到目的地后松开即为拖动。"拖动可移动、复制或改变所选择的对象位置。
右击:把鼠标指针指向屏幕上某一个项目,"然后快速地按下并释放鼠标器的右键则为右击。"右击通常会激活一个快捷菜单。
鼠标的设置:打开控制面板,找到“鼠标”对象,可以设置为左手习惯(勾选切换主要和次要的按钮 )。
7.2.2、键盘组合健及含义
1、Alt + Ese:在各个窗口中按顺序进行切换。
2、Alt + Tab:调出任务对话框,选择一个任务窗口。
3、AIt + F4:关闭当前运行的应用程序。
4、AIt + 空格:打开当前应用程序的控制菜单。
5、Ctrl + Ese:打开开始菜单。
6、ctrl + End/ctrl + Home:选建最居三个文件/选定第一个文件。
7、ctlr + Alt + Del:打开在务管理器。
8、Ctrl+A:全选、Ctrl+C:复制、Ctrl+V:粘贴、Ctrl+X:剪切、Ctrl+s:保存、Ctrl+Z:撤销最近的一步操作。
9、F1:启动帮助文件, F10/Alt: 激活菜单栏。
10、Alt+PrintScreen:将当前活动窗口复制到剪贴板。
11、PrintScreen:将整个屏幕复制到剪贴板。
12、Ctrl + 空格:启动关闭中文输入法(中英文输入法之间的切换)。
13、ctil + shift:各种中文输入法之间切换。
14、Capslock:大小写字母切换。
15、全角/半角切换:Shift+空格。
16、按住shitt键输入字符:非大写状态下输入大写字母。
17、Ctrl+. :中英文标点切换。
18、Ctrl+Shift+k:打开软键盘
常用的控制键
1、Alt: 组合键,与其他键同时按下实现应用程序设计的特定功能。
2、Ctrl: 组合键,与其他键同时按下实现某个特定命令,具体内容由应用程序决定。
3、Delete:删除已经选择的对象或光标后面的一个字符。
4、Break:通常和其他键组合用于终止或者暂停一个程序的执行。
5、F1-F12:功能键,其功能由操作系统及当前运行的应用程序决定。
6、Windows 健:可以打开“开始”菜单,或者与其他组合健使用。
"键盘上的F和J键各有一个小凸起,用来帮助用户在盲打过程中定位手指。两个大拇指放在Space 键上。"
7.2.3、窗口组成及共操作
不同的应用程序打开的窗口基本相同。以下为“计算机”窗口为例来讲解窗口组成。
1、标题栏:在窗口的最上方,它是个蓝色的长条形区域,显示了该窗口的名称。标题栏的右边有3个按钮,它们分别是“最小化” 按钮,“最大化”(成还原)按钮和“关闭”按钮,拖动标题栏可以移动窗口位置。
2、菜单栏:菜单栏包含该窗口的所有菜单项,用户可以通过选择常单中的各菜单项来完成各种访问和操作。
3、工具栏:工具栏为用户提供了一系列常用的标准按钮,使用它们可以快速地执行某些命令。
4、工作区:工作区是窗口的主体部分,是用户进行操作的地方。
5、窗口边框和窗口角:窗口边框是窗口的四周边界,窗口角指窗口的四个角,通过它们也可以改变窗口的大小。
6、滚动条和滚动按钮:当窗口区的内容在一个窗口显示不下时,在窗口区的右侧或下侧会显示滚动条和滚动按钮。
注意:可从滚动条滑块的长度看出当前窗口包含的内容占全部内容的大致比例,滚动条和滚动按钮不可以人工设置出现或取消。
7、状态栏:位于窗口的最下方,用来显示一些操作或操作对象的信息。状态栏可以显示,也可以隐藏。
窗口的操作包括对窗口进行移动、缩放、排列、切换等。右击任务栏,就会出现排列窗口菜单。包括层叠窗口、堆叠显示窗口、并排显示窗口、显示桌面如
对话框组成及操作, 下面以文件夹选项对话框为例。
1、标题栏: 标题栏中的左边是对话框的名称, 右边是“关闭”按钮。用鼠标拖动标题栏可以移动对话框。
注意: 对话框可以格动, 但不可以改变大小。
2、选项卡:有三个,分别为常规、查看、搜索。
3、单选按钮: 单选按钮是一组相互排斥的选项(用小圆框表示), 在一组相关选项中一次只能选择一个选项。
4、复选框: 列出可选择的任选项(用小方框表示), 可以根据需要选择一个或多个选项。复选框被选中后, 在小方框中会出现 “√”。
5、命令按钮: 单击命令按钮可以立即执行一个命令。常见的是矩形带文字的命令按钮, 如 :“确定”、“取消”、“应用”等。
6、列表框、文本框、数值框、滑标等。
7、关闭对话框: 若选择了相关命令, 单击“确定”按钮, 则对话框自动关闭, 所选择的命令生效。若想不执行任何命令, 直接关闭对话框, 可选择“取消”按钮, 或选择 “关闭”按钮或按 “Esc”键。
菜单
1、灰色显示的菜单项:表明在当前情况下,该菜单项无法使用,当满足一定的条件后,灰色显示的菜单项会变为正常的黑色显示, 这时就可以执行该菜单项。
2、菜单项的快捷键和热键: 有些菜单命令的右边有一组合键, 称为该菜单命令的快捷键。使用快捷键可迅速地执行该菜单命令。"“热键”通常在该命令项的后面, 以带括号和下划线的字符形式表示 ,例如 “(U)”。通过热键打开第一级菜单命令时, 需按Alt菜单命令后面的热键;打开第一级菜单后, 执行下面的子命令, 则只需按该菜单命令后面的热键即可。"
3、带省略号(…)的菜单项: 表明选择该菜单项后, 将弹出一个与该菜单项对应的对话框, 用户需要在其中作进一步的选择或设置, 以明确需要执行的操作。
4、带开关选项的菜单项: 若菜单项左边带有一方框标记√, 则表明此菜单项为一开关选项, 并已打开了此特性。如要关闭该特性, 只需用鼠标单击该菜单项, 则标记消失。
5、菜单分组线: 菜单命令之间用线条分开, 形成若干菜单命令组, 这种分组是按照菜单命令的功能组合的。
6、单选菜单: 若菜单项旁边带有一单选标识°, 表示此菜单项为一单选菜单项, 单选标识用于一组功能相互抵触的菜单项, 在这一组菜单中, 只能选择一个作为系统当前的状态。
7、下一级子菜单:这种菜单项右旁有一实心的黑三角形, 选择此菜单项后, 会打开该菜单项的下一级子菜单。
8、向下的双箭头: 菜单中若有许多命令没有显示, 会出现一个双箭头, 当鼠标指针指向它时, 会显示出完整的菜单。
9、快捷菜单
每个可操作对象一般都有一个相应的快捷价不同对象的 “快捷菜单” 不同,在快捷菜单中有一条命令是租体显示的,这个命令是默认的命令,通常表示在对象进行双击操作时执行的命令。
Windows 提供了“Windows 资源管理器”和“我的电脑”。用它们来组织和管理用户文件和文件夹以及其他资源
7.3.1、基本概念
1、文件名:一个完整的文件名为(主文件名,扩展名)。文件名体现文件的内容,扩展名指名文件的性质和类别。不同类型的文件有不同的扩展名。
关于Windows 环境下的文件命名有如下规则:
"在文件或文件夹的名字中,最多可使用255个字符(可以是空格或255个汉字)。可使用多间隔的扩展名(110.txt.dat)。"
文件名中除去开头以外的任何地方都可以有空格,但不可有下列符号:
""文件名不能包含下列任何字符:\ / : * ? < > " |"。"
不能用下列字符作为主文件名:例如:
PRN、CON、LPT1、LPT2、LPT3、LPT4、LPT5、LPT6、LPT7、LPT8、LPT9、
COM1、COM2、COM3、COM4、COM5、COM6、COM7、COM8、COM9。
"因为PRN 是打印机的接口的设备名,而COM是串口的设备名,NUL表示空设备,他们是系统的预留名。"所以不能使用 PRN.TXT CON.TXT 等以系统设备名为文件名的任何文件如PRN.ABC 也是不行的。
CON NUL PRN都是设备名(或称设备保留字)
常见的设备名:
CON 表示控制台(键盘/显示器)。
NUL 表示空设备。
PRN 第一并行通信口/打印机(同LPT1)。
AUX 第一串行通信口(同COM1)。
Windows 不能利用大小写区别文件。
当用户查找文件时,可以使用通配符 “?” 和 “*” 。这两种通配将是有区别的:“?”代表文件名中的任意单个字符。“*” 来则可代表义件名中任意长的一个字符串。
2、文件与文件夹
在Windows中,文件夹是组织文件的一种方式,可以把同一类型的文件保存在一个文件夹中,也可以根据用途将文件保存在一个文件夹中。如“开始”菜单就是一个文件夹;“设备”也可视为一个文件夹,“桌面“也是一个文件夹。文件夹中除了可以包含程序、文档、打印机等设备文件和快捷方式外,还可以包含下一级文件夹。通过资源管理器可以对文件夹进行创建、重命名、移动、复制、删除等操作。
3、文件夹树
由于各级文件夹之间有相互包含的关系,使得所有文件构成一树状结构。称为文件夹树。Windows的文件夹树的根是“桌面”。下一级是“我的电脑”、“网上邻居”和 回收站。
在“文件夹树”窗格中,标记(+ 或 白三角)表示此文件夹处于折叠状态,看不到其包含的子文件夹。标记(-或黑三角)表示此文件夹处于展开状态,可以看到其包含的子文件夹。如果一个文件夹前面没有任何符号,表明此文件夹没有下一级的子文件夹。
4、驱动器
驱动器分为硬盘驱动器和光盘驱动器,每个驱动器都用一个字母来标识。迎常情况下硬盘驱动器用字母C标识,如果硬盘划分了多个逻辑分区,则各分区依次用字母 D、E、F等标识。光盘驱动器总是按硬盘标识符的顺序排在最后。
5、快捷方式
快捷方式是一种特殊类型的文件, 是打开程序的捷径。快捷方式的一般扩展名为 .lnk, 它是一个链接对象的图标,是指向对象的指针, 而不是对象本身。所以删除快捷方式, 对象本身不会被删除。快捷方式以左下角带有一个小黑弧形箭头的图标表示。每个快捷方式都有自己独立的文件名, 可以为一个对象建立多个快捷方式(但是一个快捷方式只能指向一个对象), 快捷方式的图标也可以被更改。
6、文件夹内容的显示方式
在“资源管理器”里,可以用“查看”下拉菜单中的命令来调整文件夹内容窗格的显示方式。
平铺、列表、详细信息等
7、图标的排列方式
操作方法: 执行“查看”菜单中的“排列方式”命令。或在窗口空白处单击鼠标右键, 弹出的快捷菜单中选择“排列方式”命令。
8、刷新操作
“查看”菜单中的“刷新”命令, 用来刷新资源管理器中左、右窗格的内容, 使之显示最新的信息。
9、“文件夹选项” 命令
“工具”菜单下的“文件夹选项”命令可以在其对话框中设置显示所有文件或文件夹, 隐藏已知文件的类型的扩展名等。
7.3.2、管理文件和文件夹
1、新建文件夹: 使用文件下拉菜单、右击空白使用新建创建。
2、选定文件或文件夹
>选定单个对象
鼠标操作:在义件夹内容窗格进行单击操作:文什名或文件来名蓝底反白显示。
键盘操作: 按Tab或Shift++Tab键,直到文件夹内容窗口中出现虚线框或深。亮条为止使用方向键选定对象;也可用Home、End、PgUp、PgDn功能键选定对象。如果按某一字母键, 则选定以该字母开头的所有对象中的第一个对象。
>选定连续多个对象
鼠标操作: 单击第一个对象, 按住Shirt 键, 单击最后一个对象。
鼠标操作: 按住鼠标左键不放, 拖动选定连续对象, 然后松开鼠标左键。
>选定不连续多个对象
按住Ctr1键不放, 单击多个对象。选好后, 放开Ctr1键。
3、复制文件或文件夹
>剪贴板法
选定一>复制(复制到剪贴板)-> 定位 -> 粘贴 (从剪贴板复制到目的地)。
操作过程: “编辑” 菜单中的 “复制” 和 “粘贴” 命令, 或快捷菜单中的“复制” 和 “粘贴” 命令, 或“Ctrl+C"、"CtrI+V ”组合键。
"剪贴板实际上是在内存(DRAM)中开辟的临时存储区, 其是应用程序的数据交换中心, 断电后内容会丢失。"
注意: 剪贴板一般只保留最后一次存入的内容(office 剪贴板中最多可保留24项内容), 新的内容存入剪贴板就刷新原有的内容, 最后一次存入的内容将一直保留到退出Windows 为止。如果是“复制”, 那么可以“粘贴”多次(原内容不变)。如果是 “剪切” 那么只能 “粘贴” 一次。
3、鼠标拖动法(不需要“剪贴板”)
">左键拖动: 按住 “Ctrl” 键将文件(夹)拖动到目标文件夹; 如在不同驱动器间操作 则不用按“Ctr1"键。属于复制。"
">右键拖动: 按住鼠标右键拖动对象到目标文件夹, 松开鼠标右键, 在弹出的快捷菜单:复制到当的位理(C)、移动到当前位(M)、在当前位置创建快捷方式(S)、取消,中选择命令“复制到当前位置”。"
4、移动文件或文件夹
>剪贴板法
选定->剪切(移动到剪贴板) -> 定位 -> 粘贴(从剪贴板复制到目的地)。
操作过程 “编辑” 菜单中的 “剪切”和“粘贴” 命令, 或快捷菜单中的 “剪切”和“粘贴” 命令, 或“CtrI+x”,“CtrI+V” 组合键。
>鼠标拖动法(不需要“剪贴板”)
"左键拖动: 按住 “Shift”键将文件(夹)拖动到目标文件夹;如在同一驱动器间操作则不用按 “Shift” 键。"
"右键拖动: 按住鼠标右键拖动对象到目标文件夹, 松开鼠标右键, 在弹出的快捷菜单中选择命令 “移动到当前位置”。"
5、删除文件或文件夹
>临时删除
选定-> De1键
选定-> “文件” 菜单-> “删除” 命令
选定-> 右击-> “删除” 命令
>彻底删除
选定->Shift+Del
6、恢复删除的对象
回收站是硬盘上的特定存储区,用来暂存被删除的文件(夹),它是保护信息安全的一项措施。“回收站”文件夹用于暂时存放被丢弃(删除)的文件及其它对象。倘若因误操作丢弃了某个文件,它可以使用户重新找回被删除的文件。回收站将删除的文件(夹)排成一个指针队列当回收站满时,最先送到其中的信息将被永久地删除。
注意:回收站中的文件或文件夹不能重命名,也不能复制,但可以剪切。回收站空间大小可以调整,用户可为每个分区设置回收站。硬盘上的文件可以设置为直接删除,而不放入回收站。
7、清空回收站:在回收站窗口中,选择 “文件” 菜单中的 “删除”或“清空回收站” 命令。
"注意:U盘、网络位置和DOS 下删除的文件不移至回收站,而是永久删除恢复临时删除的文件也可使用“编辑”下拉菜单中的“撤销删除"命令。移动硬盘可以设置回收站。"
8、重命名文件或文件夹
方法有:
》在选定的文件或文件夹上单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择 “重命名” 命令。
》执行 “文件” 菜单中的 “重命名” 命令。
》有间隔的双击对象。
》先选中对象,然后按“F2”键。
输入完新的文件或文件夹名后,都需按“Enter”键确认。
注意:在一个文件夹中不可以有两个同名文件夹,在一个文件夹中可以有一个文件与一个文件夹同名,在一个文件夹中可以有多个主文件名相同但扩展名不同的文件;在不同文件夹中可以有两个同名文件或两个同名文件夹。在一个文件夹下,可以包含一个与之同名的文件夹。
9、查看对象属性
》磁盘属性
在 “资源管理器” 窗口选定要查看的磁盘驱动器,在 “文件”菜单中选择 “属性”命令弹出属性对话框。也可以选定相应的磁盘之后,单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中,选择 “属性”命令。
“常规” 选项卡:显示磁盘驱动器的卷标、类型、文件系统、总容量、已用容量及剩余容量等信息。
“工具” 选项卡:显示磁盘管理的三个工具软件,分别是“查错”、“碎片整理”、“备份”。
“硬件” 选项卡:显示磁盘驱动器的设备列表,包括制造商的名称和设备类型。
“共享” 选项卡:可用来设置是否共享,以便其他用户可以通过网络访问该磁盘。“共享”选项卡的设置可以限制访问的用户数和共享权限。
10、驱动器c:明盆
>文件属性
选定文件(夹), 右击弹出快捷菜单, 选择“属性”命令。也可在选定文件(夹)后, 执行 “文件” 菜单中的 “属性” 命令。
在 “属性”对话框的 “常规”选项卡中可以查看文件的大小、类型、打开方式、占用空间、创建时间、访问时间、修改时间、文件属性等信息。
"只读属性: 选中该属性后, 文件不能被修改。"
"隐藏属性: 选中该属性后, 默认情况下用户看不见, (必须与“工具”->“文件夹选项”配合)。"
"存档属性: 表示该文件(夹)已经存档。只有设置“存档”属性后, 才可以使用备份程序对相关文件进行备份。"
"系统属性: 一般应用于系统文件, 此属性不能人为指定, 用户无法修改。"
11、磁盘操作
查看磁盘内容、格式化磁盘。
选择需要格式化的磁盘驱动器图标后,执行“文件”菜单中的“格式化”命令可以对磁盘进行格式化操作。
格式化磁盘包括“快速格式化”和“完全格式化”。
“快速格式化”:只删除磁盘上的文件,但不检查磁盘的坏扇区。
“完全格式化”:会删除磁盘上的全部文件并在检查磁盘后将坏扇区标注出来。
12、卷标:是一个磁盘的唯一的一个标识。由格式化自动生成或人为设定。仅仅是一个
区别于其他磁盘的标识。
扇区是磁盘最小的物理存储单元,但由于操作系统无法对数目众多的扇区进行寻址,所以操作系统就将相邻的扇区组合在一起,形成一个族,然后再对族进行管理。每个可以包括2、4、8、16、32或64个扇区。显然,簇是操作系统所使用的逻辑概念,而非磁盘的物理特性。
每个扇区512B(容量超过 2TB是 4KB)。
为了更好地管理磁盘空间和更高效地从硬盘读取数据,操作系统规定一个族中只能放置一个文件的内容,因此文件所占用的空间,只能是簇的整数信。而如果文件实际大小小于一族,它也要占一簇的空间。所以,一般情况下文件所占空间要略大于文件的实际大小,只有在少数情况下,即文件的实际大小恰好是的整数倍时,文件的实际大小才会与所占空间完全一致。
FAT16的族大小默认为32KB,FAT32的大小默认为4KB,NTFS的大小默认为4KB
13、创建快捷方式
>使用向导创建快捷方式
“文件”->“新建”->“快捷方式”。右击弹出快捷菜单->“新建“->“快捷方式“
>用右键拖动创建快捷方式。右击图标不放,拖动到桌面,弹出快捷菜单,选择命令“在当前位置创建快捷方式”。
在桌面上创建快捷方式:右击图标,弹出快捷菜单,选择“发送到”->“桌面快捷方式”。
14、文件或文件夹搜索
可以在“开始“菜单中找到搜索功能,也可以在资源管理器中打开搜索功能,可以按名称、修改日期、文件类型、文件大小、包含文字搜索,可搜索到在两个指定日期(输入第二个日期时,按住shift键)之间创建或修改的文件或文件夹,对搜到的文件或文件夹可以进行拷贝或删除。
windows 提供了“控制面板”, 其中含有各种系统设置和管理程序。
1、添加和删除应用程序
控制面板->程序和功能。
保证Windows 对更新、删除和安装软件的过程进行控制,用此功能添加或删除程序不会因为误操作而造成对系统的破坏。
2、“字体”设置:设置的是宋体、楷体等字体名称,而不是汉字输入法特性。
3、区域和语言:在里面可以进行输入法的设置。
4、"磁盘碎片整理:整理磁盘卷的碎片以使计算机运行的更快更有效。"
5、"磁盘清理:清除磁盘中不必要的文件,释放更多的磁盘空间。"
6、系统修复:可以将系统恢复到选择的初始状态。
7、"磁盘扫描:用于检查磁盘中是否存在错误,并修复磁盘的错误。(如果不正常关机,下次启动时系统将自动运行 “磁盘扫描”程序。)"
8、备份:可以帮助用户保护数据,避免由于硬件或存储媒体故障引起的数据意外丢失。
1、启动
>从“开始”菜单选择“程序”选项。
>双击Word快捷方式图标。
>双击某个Word文档。
备注: 如果是第一次启动Word, 应用程序会自动新建一个空白的Word文档, 文档名是“文档1”。若保存该空白文档, 保存时默认的文件名是“Doc1.docx”, 老版本Word软件, 保存的默认文件名是“Docl.do”。
2、退出
》单击“文件”下拉菜单中的“退出”命令。若文档未保存, 则弹出是否保存的提示对话框。
》单击标题栏右端的“关闭”按钮。
》双击标题栏左端的控制菜单图标。
》快捷键Alt+F4。
3、关闭Word文档窗口
》单击 “文件” 下拉菜单中的 “关闭” 命令。
》单击文档窗口的 “关闭” 按钮。
注意: “退出”命令与“关闭”命令的区别。
退出: 退出的是软件, 当然如果文档未保存, 会让用户保存好文档后, 整个软件退出。
关闭: 关闭的是只是当前的文档, 而软件并没有退出。
8.2.1、常见的文档视图
在Word中提供了几种视图方式。切换视图模式在主菜单的 “视图” 中切换。
1、页面视图
默认的视图方式,用于版面设计,页面效果即为打印效果,能显示所有版面设置效果。主要包括页眉、页脚、图形对象、分栏设置、页面边距等元素,是最接近打印结果的页面视图。
"注意:只有在页面视图下才会显示页眉和页脚。分栏效果也只有在页面视图中才能显示出来。水平标尺和垂直标尺也可以显示。"
2、阅读版式视图
"以图书的分栏样式显示Word文档, “文件”按钮、功能区等窗口元素被隐藏起来。"在阅读版式视图中, 用户还可以单击“工具”按钮选择各种阅读工具。
3、Web 版式视图
通过Word 即可查看Web页在Web 浏览器中的效果。"以网页的形式显示Word文档,适用于发送电子邮件和创建网页。"不显示页眉页脚,不显示垂直标尺(只显示水平标尺),不显示分栏效果。能显示首字下沉,能显示绘图效果。
"注意:为文档设置“背景颜色”。可以在“页面视图”和“Web版式视图”中显示出来。"
4、大纲视图
适合于编辑文档的大纲,方便审阅和修改文档结构,使用大纲工具栏按钮可以调整标题的级别,方便折叠和展开各种层级的文档。"不显示水平和垂直标尺,不显示分栏效果,不显示绘制图形,不显示首字下沉。"广泛用于Word长文档的快速浏览和设置中。
5、草稿视图
用于文字处理,取消了资面边距、分栏、页眉页脚和图片等元素,仅是示标题和正文,是最节省计算机系统硬件源的视图方式,不能插入页眉、更脚,不能显示分栏,不能显示首字下沉,绘制图形的结果不能显示出来。"能显示分节符和分更符。(注意:分页符和分节符在其它视图及打印结果中都不能见到)。"
6、共他视图方式
全屏显示(Alt+U+V): 将菜单栏、工具栏等隐藏。按“ESC”键,或单击“关闭”按钮可退出全屏显示。
显示比例: 当前文档在屏幕上的显示比例, 默认值为100%, 调整范围10%-500%。单页、双页、页宽。
8.3.1、第一部分
1、新建文档
单击 “常用工具栏” 上的“ 新建空白文档” 按钮,建立一个空白文档。
从 “文件” 菜单中选择 “新建” 命令,单击后出现“新建文档”任务窗格。
在这个任务窗格中可以建立更多类型的文档。
》创建空白文档。
》根据现有的文档新建。
》根据模板(DOT或DOTX)新建。
2、打开文档
》双击文档图标打开文档。
》打开最近使用过的文档。
3、输入文本
》输入文字、插入表格、图片和图形等。
》插入日期和时间(可自动更新)。
》插入页码,可以首页不显示页码。
》插入自动图文集(用于存储重复使用的文字)。
》插入符号。
"》插入脚注和尾注(脚注放在页面的底端,尾注放在文档的末尾)。"
》插入目录。
》插入另一个文档。
》插入图片。
》插入其他对象(例如:插入ExCel 工作表)。
》插入文本框(文本框包括”横排”和”竖排”两种)。
4、文档的保存
1)保存的新文档
用户新创建的一个文档尚未命名,首次保存时,可采用下面的几种方法:
》单击常用工具栏”上的保存”按钮
》单击“文件” 菜单下的 保存或“另存为”命令
》便用快捷键 ctrl+s
执行上述操作后,都会出现“另存为对话框。在"文件名”文本框中输入要保存文件的名称:在”保存位置下拉列表框中选择文档保存的路径。单击对话框中的·保存按钮完成文档的保存操作。
注意:新建空白文档进行保存时,系统默认文件名是空白文档名(文档1.doc,没保存时)。"如果新建文档中有文本,则会截取最开始的文本作为文档名,文档名的长度从文本第一个字符 到第一个点(任意符号)位置结束。"
2)保存已有文档
对于已有文件名正在编辑中的文档,保存文档的方法有:
》单击常用工具栏上的“保存”按钮
》单击文件”菜单中的·保存”命令
》使用快捷键ctrl+S
执行上述操作后,将直接进行保存操作。
注意:区别 “保存”与“另存为”(不同文件名称、不同保存位置、不同文件类型)。
3)同时保存所有打开的文档
对于打开的多个文档进行编辑时,如果要同时保存多个文档,可以按下shift
后井单击“文件”菜单中“全部保存”命令
5、文档的保护
Word提供了两种类型的密码用于文件保护:"“打开权限密码”,要输入正确的密码才能够打开文档。“修改权限密码”,用户可以对文档进行查看,但是要输入正确的密码才能对其进行修改。"另外,如果选中“建议以只读方式打开文档” 选项,这样文档被打开前会山现建议用户以只读方式打开的提示,如果选择“否”不接受建议:文档仍以常规方式打开。
第二部分
6、多窗口编辑技术
1)窗口拆分一在多个文档窗口编辑同一个文档:
Word 文档窗口可以拆分为两个窗口,利用窗口拆分可以将一个大文档不同位置的两个部分显示在两个窗口中,即可以同时看到一个长文档不同页面上的内容,从而可以很方便地编辑文档。操作方法如下:
"》使用“视图”下拉莱单中的“拆分”命令。"
"》拖动垂直滚动条上端的小横条拆分窗口。"
2)多文档窗口排列—在多个应用程序窗口间切换编辑多个不同文档:
使用“视图”下拉菜单中的全部重排“命令,可以将所有已经打开的文档窗口排列在屏幕上,单击共中一个可以使其成为当前活动窗口。
3)多文档窗口切换 -- 在多个应用程序窗口间切换编辑多个不同文档。
》可通过ctrl+F6在各个文档之间切换。
》可通过Alt+Tab或AIt+Esc进行切换。
》可通过任务栏上的文档按钮切换。
4)新建窗口一在多个应用程序窗口编辑同一个文档:
使用“视图“下拉菜单中的新建窗口命令,可以建立一个副本,同时实现在不同窗口编辑同一个文档的功能。
7、基本编辑
选定文本操作
用户如果需要对某段文本进行移动、复制、删除等操作时,必须先选定它们,然后再进行相应的处理。当文本被选中后,所选文本呈反相显示。如果想要取消选择,可以将鼠标移至选定文本外的任何区域单击即可。
1)鼠标选定文本:
"选定区(选定栏、选择条区):文档区域最左边的一个空白栏,当鼠标指针移到选定区内,就变成向右斜的箭头。"
2)文档区(文本区)
鼠标选定文本方式有:
1. 将鼠标指针移到要选定文本的首部,按下鼠标左键并拖到所选文本的未端,然后松开鼠标。所选文本可以是一个字符、一个句子、一行文字、个段落、多行文字甚至是整篇文档。
2. 选定一个词:文档区双击该词。
3. 选定一个句子:在文档区按住ctrl健,然后在句子的任意地方单击。
4. 选定一行文字:在选定区用鼠标在相应行单击。
5. 选定一个段落:在选定区用鼠标在相应段落位置双击,或者在文档区段落的任意三击。
6. 选择整篇文档:
》在选定区用标三击。
》在选定区,ctrl+单击鼠标左健。
》用鼠标从文档的开头拖动到文档的结尾。
》鼠标单击文档的开头,按住shift键后,再单击文档的末尾。
7. 选定列块(垂直的一块文学):按住Alt键后,将光标移至所选文本的起始处,按下鼠标左键并拖拽到所选文本的末端,然后同时松开鼠标和Alt键。
8、删除文本
》Del 键(可以删除光粽右面的内容)。
》Backspace 键(可以删除光标左面的内容)。
9、复制文本
1)剪贴板法
》过程:选定->复制->定位->粘贴。
》Ctrl+C, Ctrl+V。
备注:在Word 中有“选择性粘贴”的功能,如果只复制文本内容而不复制文本格式可以使用该功能。
2)鼠标拖动法(不通过剪贴板)
》左键:按住“Ctrl”键拖动对象到目标位置。
》右键:按住鼠标右键拖动对象到目标位置,松开鼠标,在弹出的快捷菜单中选择复制到此位置”命令。
10、移动文本
1)剪贴板法
>过程:选定->剪切->定位->粘贴。
> Ctrl+X,Ctrl+V。
2)鼠标拖动法(不通过剪贴板)
》左键:直接拖动对象到目标位置
》右键:按住鼠标右键拖动对象到目标位置,松开鼠标,在弹出的快捷菜单中选择移动到此置命令。
第三部分
11.查找与替换
1、查找操作
>Ctr1+F。
>F5。
2)高级查找功能
>搜索范围:向下、向上、全部。
>搜索选项:区分大小写、区分全/半角、使用通配符。
>按格式查找。
>查找特殊字符。
注意:不能够查找和替换“图形对象
12、撤消与恢复
撤消和恢复是 Word 中两个很重要的功能。例如:当用户不小心副除了一大段文字或一个表格等,可以使用“撤消命令或按钮来恢复它:如果用户又改变了主意要删除它,此时可以使用恢复”令或按钮再恢复刚才的删除操作。
1)撤消操作
单击 “常用工具栏”上的撤消按钮,撤消最近一步操作。
每单击一次便可撤消步操作:如果不能撤消前次操作,此命令的名称会改为 “无法撤消”。单击“常用工具栏”上 “撤消” 按钮旁边的箭头,word将显示最近执行的可撤消操作的列表。在列表中撤消某项操作的同时,也将撤消列表中该项操作之上的所有操作。
2)恢复操作
恢复操作是撤消操作的逆过程。单击“常用工具栏”上的“恢复”按钮,可以还原用 “撤消”命令撤消的操作.要想一次恢复多步撤消操作,可以单击“恢复按钮旁的箭头然后单击要恢复的操作。
13、拼写和语法
"在Word中红色的波浪线表示拼写错误,绿色的波浪线表示语法错误。"波浪线并不影响文字录入,也不会打印出来,此功能可以通过设置关闭,或将波浪线隐藏。
14、宏
宏是一系列 Word命令和指令,这些命令和指令组合在一起,形成了一个单独的命令,以实现任务执行的自动化,执行宏就是顺序执行它所包含的全部操作。
录制宏时,可单击工具栏按钮和菜单选项,但是,宏录制器不能录制文档窗口中的鼠标动作,如果要移动插入点、选定文本、滚动文档,则必需使用键盘录制这些操作。
新录制的宏的名子可以使用字母、数字等字符,不允许使用标点符号,此外新宏的名子不能与原有宏的名子重复,否则会覆盖掉原有宏。
15、域
域是Word 中的一种特殊命令,域分为域代码和域结果。"域中的内容会随着文本内容或文档的变化而更新"(例如:页眉页脚中插入的日期域)。
1、更新域操作
当Word文档中的域没有显示出最新信息时,用户可以采取以下措施进行更新,以获得最新的域结果。
》更新单个域:首先单击需要更新的域或域结果,然后按下"F9”键。
》更新一简文档中所有域:首先选定整篇文档,然后按下"F9”键。
2)显示或隐藏域代码
》显示或者隐藏指定的域代码:首先单击需要实现域代码的域或其结果,然后按下“shift + F9”组合键
》显示或者隐藏文档中所有域代码:按下 “Alt+F9” 组合键。
第四部分
16、排版
字体格式
1)字体
在Word中,默认的英文字体为Times New Roman,字号为五号,默认的中文字体为宋体,字号为五号。
备注:对字体格式进行设置之前,需要选定需设置的文本对象。对段落格式设置,只要将光标定位在段落任意位置即可。
光标位于两个不同字体的字符中间,格式工具栏的字体列表框”中会显示前一个字符的字体。
选中字符后,若其中包含中文字符和英文字符,则不能在 “格式工具栏” 的字体列表框中同时对中文和英文字符进行不同的字体设置,但是在“字体”对话框中,能够实现。
2)字号(字符的大小)。
3)字号的变化规律(形状大小):汉字形式字号递减。阿拉伯数字形式字号递增。
4)字形
Word 中提供的字形主要包括常规、加粗、加倾斜和下划线等。
快捷键设置字形:
>Ctl+B:加粗。
>Ctr1+T:倾斜。
>Ctrl+U:下划线。
5)字体修饰
设置文字颜色。在Word中默认情况下的文字颜色为黑色,用户可以根据需要设置文字的颜色。
6)设置文字的效果:可以通过“字体”对话框中“字体”选项卡设置效果。
7)设置字符的缩放、间距和位置:
在“字体”对话框中的“字符间距”选项卡用来设置字符的缩放(“字符缩放”是对选中字符的宽度缩放)、间距及位置。缩放有:缩放比。间距有:标准、加宽、紧缩:位置有:标准、提升、降低。用户可根据需要输入相应的值。
8)给字符加边框和底纹可以通过添加边框来将某些选定文字与文档中的其他部分区分开来,也可以使用添加底纹来突出显示文字。
8.3.2、段落格式
1、段落格式:
段落缩进含义:段落的两端到页面左右边距的距离,默认情况下,段落的左右边界与页面的左右边距重合。
Word 中的段落缩进后,文本相对打印纸边界的距离等于:页边距 + 缩进距离。
2、插入分页符与分节符(分节符:可以使两张页面分别呈现横向、纵向形式)
操作方法:执行“页面布局”--“分隔符”命令。(插入分页符与分节符都可)。
"插入 “分页符”的快捷键:Ctrl + Enter。或 点击菜单“插入”中的分页功能。"
3、分栏设置
在Word中,不选择文本而直接进行分栏操作,则文档中的全部段落将显示分栏效果。
单击“常用工具栏”中的“打印"按钮,默认打印当前文档的所有页。格式刷的使用
格式刷可以复制文本和段落的格式,但不能复制文本的内容。单击一次是复制一次,双击格式刷按钮表示可复制多次。
4、表格技术:表格内的数据可以排序和计算。
9.1.1、工作薄、工作表基
1、工作簿
工作簿是在Excel 环境中用来存储并处理工作表数据的文件。Excel 文件的扩展名是“xls”或“.xsx。
"当Excel成功启动后, 将自动创建一个名为 “工作簿1” 的Exce1工作簿文件。打开一个Exce1文件, 实际上就是打开一个Excel工作簿, 工作簿里面默认含有3张工作表。"默认工作表的个数也可以进行修改, 在“Excel选项” 的“常用”远项卡里面设置。
2、工作表
在Excel中:只要硬盘的存储空间足够大,那么一个工作薄就可包含无数多个工作表:理论没有限制。在Excel中工作表的数目受硬盘大小的限制。当用户"第一次打开Excel时,一个工作等中所含作表的数量欢认为3个,但要注意打开一个新工作缝时默认最多只能包含255个工作表。"
一个Excel工作表由行、列组成, 其中行号位于工作表的左端, 用数字1、2、3、…”等表示。列标位于工作表的上方,用A、B、…AA、AB、…、BA、BB、……等表示。
3、单元格
一张工作表中包含多个单元格。单元格是组成工作表的最小单位,也是工作表中基本的操作单位。一个工作表中行和列相交形成的矩形区域就叫做单元格。每个单元格的地址用它所在位置对应的列标和行号来表示,如A8、C20等。"可以合并单元格,可以引用合并后的单元格,地址为左上角单元格的地址。"单元格的命名是系统自动生成的,而单元格区域则可以由用户自由命名。
1、工作薄
通过选取 “文件” 菜单的 “新建” 命令或者单击 “常用工具栏”中的 “新建” 按钮,可以建立一个新的Excel 工作博文件。
通过选取 “文件” 菜单的 “打开” 命令或者单击“ 常用工具栏” 中的 “打开” 按钮,可以打开 “打开对话框”。利用这个对话框,可以打开已有的Excel工作簿文件。"可以通过在此对话框中选取多个文件名来同时打开多个Excel 文件。"
通过选取 “文件”菜单的 “保存”命令或者单击“常用工具栏”中的“保存按钮”,可以保存当前的Excel工作簿文件。
2、工作表
"新建立的工作簿默认有3个工作表,工作表默认最多有255个,但是一个工作薄里面含有的工作表个数理论上不受限制。"可以选择对某个工作表进行操作,还可以对工作表进行重命名、复制、移动等操作。
1)选定工作表
在编辑工作表前,必须先选定它,使之成为当前工作表。选定工作表的方法是:单击目标工作表标签(底部的Sheet1就是工作表标签),则该工作表成为当前工作表,其名字将白底显示。若目标工作表未显示在工作表标签内,可以通过单击工作表标签滚动按钮,使目标工作表标签出现并单击它。
选定多个工作表的方法:
2)选定多个相邻的工作表
单击这几个工作表中的第一个工作表标签,然后,按住shift 键并单击这几个工作表中的最后一个工作表标签。此时这几个工作表标签均以白底显示,工作薄标题栏出现 “[工作组]”字样。
3)选定多个不相邻的工作表
按住CtiT键井单击每一个要选定的工作表标签。之后被选定的几个工作表标签均以白底显示,工作薄标题栏出现“[工作组]”字样。
4)工作表重新命名
双击法:双击要重命名的工作表标签,使其反白显示,再单击,出现插入点,然后进行修改或输入新的名字。
快捷菜单法:石击工作表标签,在弹出的快捷菜单中选择“重命名”命令。
不管通过上上述的哪一种方法进行重命名,输入完新工作表名后,都需按 “Enter” 键确认。
5)工作表的移动和复制
在同一工作簿中移动(或复制)工作表。
方法一:单击要移动(或复制)的工作表标签,沿着标签行拖动(或按ctrl 键拖动)工作表标签到目标位置。
方法二:单击右键选择“移动或复制”命令,出现对话框。
6、在不同的工作薄之间移动(或复制)工作表
打开源工作簿和目标工作簿,单击源工作簿中要移动的工作表标签,使之成为当前工作表。执行“移动或复制工作表”命令,出现对话框。在对话框的“工作薄”栏中选择目标工作簿,选定插入位置。(若执行“复制”操作,还需选中对
话框中的“建立副本”命令。),单击“确定”按钮。
7、插入工作表
单击某工作表标签(如Sheet3),使之成为当前工作表。单击插入 “工作表” 命令。新插入的Sheet4出现在Sheet3之前,且为当前工作表。
8、删除工作表
单击要删除的工作表标签,使之成为当前工作表。单击“刑除工作表”命令。
注意:工作表被删除后不能恢复。
9、工作表的分割
将一个窗口拆分为多个窗口,以便同时看到该工作表不同区域的内容。
方法一:“视图”--“拆分”。
方法二:通过拖动垂直滚动条(水平滚动条)上方(右侧)的小横条。
10、工作表冻结
要冻结某行,选定下一行。执行 “视图”菜单中的 “冻结窗格” 命令。
要冻结某列,选定右侧一列。执行 “视图”菜单中的 “冻结窗格” 命令。
要冻结第一行和第一列,则需要选中 “B2单元格”(冻结上一行的内容)。(想冻结哪一行就选择哪一行的下一行即可)
9.3.1、第一部分
1、数据类型
"Excel 中数据类型有三种:文本型(字符型)、数值型、逻辑型。"
1)文本型数据
》即字符型数据。主要包括汉字、英文字母、阿拉伯数字及其它符号。
"》在Exce1中,每个单元格最多可以容纳32767个字符。"
"》文本型数据在输入时默认为左对齐方式。"
》当数值被当作字符处理输入时,应在数字符号前加上一个单引号’。
2)数值型数据
》数值型数据由数字0~9、.(小数点)、+、- 、~、%、¥、E、e以及千分号等组成。
"》数值型数据在单元格中默认为右对齐方式。"
"》若某一单元格中键入数值位数超过了11位,Excel能够以科学计数法表示该数值。"
"》在Excel 中输入分数的方法:整数位+空格+分数。"
"》在Excel 中输入数据时,若在某正数数值两边加一个“小括号”,则显示该正数数值的负数形式。"
》日期数据和时间数据也属于数值型数据。日期数据常见的格式如:2046-6-18,01/6/18,01-6-18等。在默认情况下,Excel是1900日期系统。约定1900年1月1日是数字序列号“1”(第1天)。例如,2009年10月1日是数字序列号40087。在输入日期时:如果没有输入年份,只输入月和日,Excel 认为是当前计算机系统的年份。时间数据常见的格式如7:30,15:30,7:30:28,7:30 AM.3:30P等。如果以 AM/PM 格式来表示时间,在时间和AM/PM之间必须有一个空格。
"注意:当输入的日期或时间不符合日常规范的时候,Excel会将其识别为字符型数据。"
3)逻辑型数据
"在Excel 中,逻辑型数据只有两个,一个为TRUE,即为真。另一个为FALSE。即为假。逻辑型数据在单元格中默认对齐方式为居中对齐方式。"
2、单元格的两种状态
在Excel 中进行数据输入和数据编辑时,"单元格通常有两种状态:活动状态和编辑状态。"
活动状态:用鼠标单击某单元格时,单元格处于活动状态,这种状态的单元格四周有一个粗的黑框。此时,如果向单元格输入数据,新输入的内容会替代单元格中的原有内容。
编辑状态:用鼠标双击某单元格时,单元格处于编辑状态。这种状态的单元格四周有一个细的黑框,同时,单元格中有一竖直光标在闪烁。在编辑状下,可以对单元格中的原有数据进行编辑修改。
3、数据输入的确认与取消
当向某单元格输入数据时,公式框左边会出现三个按钮。
在输入结束时:按下"×”按钮表示取消本次输入或修改,其作用等同于按下键盘上的“EsC.几种确认输入方法的总结:
"》按下 “√” 按钮,当前单元格成为活动单元格。"
"》按下 "Enter” 键,下方相邻单元格成为活动单元格。"
"》按下 “Tab” 键,右侧相邻单元格成为活动单元格。"
4、同时在多个单元格内输入相同数据
"选定相邻或不相邻需要输入数据的单元格,输入数据后,按Ctrl+Enter 键。"
5、同时在多个工作表的相同单元格内输入相同数据
同时选定多个工作表,在当前工作表输入数据,然后回车。
"alt+回车:强制换行。"
第二部分
6、填充
所谓填充,就是一种快速输入重复数据或有规律数据的一种方法。巧妙地使用Excel 的填充功能,可以大大简化表格的录入工作,充分保证了数据输入工作的快速进行。
1)使用鼠标进行自动填充
这种方式在数据录入时使用的非常普遍。当用鼠标选取了一个单元格或一个单元格区城后在所选单元格(单元格区域)的边框的右下角会出现一个黑色的小方块这个小方块被称作填充柄。把鼠标指针放在填充柄上之后,鼠标指针会变成一个黑十字型,此时按下鼠标左键向上下左右拖动,就会实现数据的自动填充。
假设把鼠标选取的区域中的数据称作初始值:
>若初始值为纯字符或纯数字,则自动填充相当于将初始值向拖动方向复制。
>若初始值中前面是文字,后面是数字(如:你好1),则自动填充时文字不变,右边的数学连增(向右或向下填充)或通减(向左或向上填充)。
>若初始值为日期、时间,则自动填充时日期数据按“一天”递增或递减,时间数据按“一小时”:递增或递减。
>若初始值为预设的自定义填充序列中的一员,则按自定义序列的内容进行填充。
此外,对于初始值为数值型数据的情形,可以通过按住ctrl键的同时拖动填充柄产生一个公差为1的等差序列,这种方式适用于 “编号” 等数据的输入。
另外,用户还可以通过手动的方法自动填充等差序列,要求在序列开始处的两个相邻的单元格中输入序列的第一个和第二个数值,然后选定这两个单元格,再将鼠标指针指向填充柄:拖动鼠标就可实现等差序列的填充(选中两个单元格)。
2)自定义序列及填充
在建立工作表的过程中,经常会频繁输入某一文字序列,例如“一月“、“月”三月等Exce1提供了一种快速输入常用文字序列的方法,并把这种文字序列称为自定义序列。
Excel提供了一组现成的自定义序列供用户使用,在 “选项” 对话框中自定义序列 “选项卡左侧的自定义序列” 列表中列出了所有的文字型序列。若希望输入其中的某个序列,只需要在单元格中输入序列中的一项,然后通过使用 “填充柄” 实现输入序列中的其他项。
7、单元格的基本操作
单元格的选取
1)选取单个单元格
只须鼠标左键单击要选取的单元格,或者通过移动键盘上的方向键选取单元格。还可以在名称框中输入目标单元格的地址,然后按 Enter键。
2)选取一个矩形区域(多个连续的单元格)
选择矩形区城有如下几种方法(以选择A2:D6为例):
》鼠标指针移到该区域的左上角单元格A2,按住鼠标左键拖动到该区域的右下角单元格D6。
》单击该区域的左上角单元格A2。按住shift 键单击该区域的右下角单元格D6。
》用户可以为单元格区域设置一个名称,以后每次在引用单元格区域时直接通过该名称引用即可。为单元格区域命名的方法:选取要命名的单元格区域,在名称框中输入该区城的名字后按Enter键确认。然后,在选取该区域时,直接在名称框中输入该区域名称(也可直接输入42:D6)按Enter键后将自动选中该区域。
3)选取多个不连续的单元格
先选取一个单元格:按住Ctrl键不放,然后再选取其它要选取的单元格。
4)选取整行或整列
单击相应行的行号或相应列的列标如果要选取多行或多列的话,可以用按住鼠标左键在行号或列标上拖电选取。
5)选取整个工作表
在行号“1的上方和列标A的左侧的交叉处有一个灰色的空白框,单击它可以选取整张工作表。
注意:虽然可以选定多个区域(多个单元格),但同一时刻,只能有1个活动单元格。
6)取消选取
在工作表中任意一个单元格中单击鼠标左键,即可清除原来的选取。
行、列及单元格的插入与删除
8、插入行列
1)插入行/列,操作步骤如下:
① 选取下一行/列所在的任一单元格,例如:要在第3行和第4行之间插入一行,则选取第4行中的任一单元格(当前行的上一行插入)。
②执行插入行/列命令。
注意:也可以选定整行/列,执行“插入”命令。新插入的行将出现在选定的行的上方, 新插入的列将出现在选定的列的左侧, 新插入的行/列的数量与选定的行/列的数量相等。
2)删除行/列
删除行/列, 操作步骤如下:
① 选取要删除行的任一单元格。
② 执行“删除”命令, 弹出“删除”对话框。
③ 在 “删除” 对话框中选择“整行/整列”。
④ 单击“确定”按钮。
注意:也可以选定整行/列, 执行“删除”命令。
3)插入单元格
插入单元格, 操作步骤如下:
① 选取要插入单元格的位置。
② 执行“插入”-“单元格”命令,弹出“插入”对话框。
③ 在“插入”对话框中选择“活动单元格右移”, 则会使选中单元格的内容右移一格, 新单元格出现在选中单元格的左边。若选择“活动单元格下移”, 则会使选中单元格的内容下移一格, 新单元格出现在选中单元格的上边。若选择“整行”, 则会在选中单元格的上方插入一个新行。若选择“整列”, 则会在选中单元格的左侧插入一个新列。
4)删除单元格
删除单元格,操作步骤如下:
① 选取要删除的单元格。
② 执行“删除”命令, 弹出“删除”的对话框。
③ 在“删除”对话框中选择“右侧单元格左移”, 使当前所选单元格所在行右侧的所有单元格中的数据左移;或者选择“下方单元格上移”, 使当前所选单元格所在列下方的所有单元格中的数据上移。若选择“整行”, 则将会删除选定单元格所在的行:若选择“整列”, 则将会删除选定单元格所在的列。
④ 单击“确定“按钮。
实际上,上述的所有插入、删除操作也可以通过在相应的行、列或单元格上单击鼠标右键在弹出的快捷菜单中选择相应的插入、删除命令即可。
9、清除单元格数据
清除单元格数据不是删除单元格本身,而是清除单元格中的数据内容、格式、批注这三者之一,或三者均清除。若只清除单元格中的数据内容,只要单击该单元格,使之成为当前单元格,然后按“Delete”键即可,也可以按如下的方法进行清除:
① 选定要清除数据的单元格区域。
② 单击“开始”菜单,在“清除”命令的如下几个选项中选择一个:
全部--清除单元格中的格式、数据内容和批注。
格式——只清除单元格中的格式。
内容--只清除单元格中的数据内容。
批注--只清除单元格中的批注。
1、行高、列宽的调整
设置每行的高度和每列的宽度是改善工作表外观经常用到的手段。比如"输入太长的文字内容将会延伸到相邻的单元格中, 如果相邻单元格中已有内容, 那么该文字就被截断, 但编辑栏中仍显示全部内容。对于数值信息, 则以一串“#”提示用户该单元格此时无法显示这个数值数据, 用户可以通过调整该列列宽来修正这类显示错误。"
2、设置数字格式
可以通过“单元格格式”中的“数字”选项卡对各种数值数据、货币数据、日期时间数据、会计专用数据以及其它常规数据设置所需的格式。
设置数字格式的其体步骤是:
① 选取数字所在的单元格。
② 执行 “单元格” 命令, 弹出 “单元格格式” 对话框。
③ 单击其中的 “数字” 选项卡, 从左边的 “分类” 列表框中选取相应数据类型, 并在右边设定相应的具体格式,
④ 单击 “确定” 按钮。
3、设置数据的对齐方式
输入单元格中的数据通常具有不同的数据类型,在Excel 中不同类型的数据在单元格中有不同的对齐方式。如果对默认的对齐方式不满意, 用户可以利用 “单元格格式” 对话框的 “对齐” 选项卡设置数据的对齐方式。
4、设置文字格式
在Excel 中同样可以方便地设置各种文字的外观。这可以通过使用“单元格对话框中的“字体”选项卡来实现格式。
5、设置表格数据的边框线,选中单元格,右击出现对话框再选中“设置单元格格式”,就可以设置表格的边框。
6、设置条件格式,在“开始”中选择,可以根据不同的条件设置不同的效果。
1、公式
Excel 中的公式以 “=”(或+、-)开头,后面由常量、单元格地址、函数和运算符等组成的表达式。Ctrl+~:在公式和公式结果之间切换。
公式中常用的运算符
Excel公式中便用的运算符通常包括算术运算符、比较运算符、文本运算待和引用操作符四类。
(1)"算术运算符:+(加)、(减)、*(乘)、/(除)、%(百分号)、(乘方)",例如:公式 “=A1+B2” ,表示将A1单元格中的值和 B2单元格中的值相加的结果存放在当前单元格内。
(2)比较运算符:>(大于)、<(小于)、>(大于等于)、(小于等于)、=(等于)<>(不等于)。"比较运算符用于比较两个值,比较结果是一个逻辑值,不是TRUE(真)就是 FALSE(假)。"
(3)"文本运算符:&(用于将两个文本首尾连接起来,中间没有空格)。"比如 =“我是” & “中国人”。
(4)引用操作符:引用运算符的作用是确定在公式中需要参与运算的数据在工作表中所处的位置,可以使用冒号、逗号和空格三种运算符。
"冒号:区域运算符,对两个单元格区域之间,包括两个单元格区域在内的所有单元格参与运算。"
"逗号:联合运算符,可将多个引用合井为一个引用。如:=sum(A1,C3)。"
"空格:交义运算符,它是将同时属于两个引用的单元格区域进行引用,即引用两个单元格区域相重叠的区域进行操作。如:=sum(A1:A3 B1:B3)。"
① 表示若干行的方法:第一个行标:第二个行标
例如:1:1表示第1行,5:8表示第5行到第8行。
② 表示若干列的方法:第一个列标:第二个列标
例如:C:C表示C列,D:F表示D列到F列。
③ 表示矩形区域:使用矩形区左上角和右下角两个单元格的坐标,中间用“:”隔开,可表示以两个坐标为对角的整个矩形区域的所有单元格。
例如:A2:C3表示A2、B2、C2、A3、B3、C3共6个单元格。
④ 表示几个单元格区域:使用“,”隔开单元格,表示坐标所示的各个单元格。
例如:C4,F3表示C4和F3两个单元格。A1:D1,B2:C3 表示两个单元格区域(A1:D1和B2:C3)
④ 表示两个区域的公共单元格:使用空格隔开两个区域表示这两个区域的公共单元格。
例如:A1:D3 B2:D5表示B2:D3,表示B2、C2、D2、B3、C3、D3共6个单元格。
2、运算符优先级
如果一个公式中出现了多个运算符,则公式的计算会遵循运算符的优先级顾序。Excel中,"运算符的优先顾序由高到低依次是:括号、引用运算符、负号、百分比、乘方、乘除、加减、连接符、比较运算符、逻辑运算符。"
3、公式的输入
在某个单元格中输入公式的方法是:先选定要输入公式的单元格,再输入“=”,之居输入表达式。如果表达式中涉及到了某单元格或单元格区域的地址,可以用鼠标选取相应的单元格或单元格区域以代替单元格或单元格区域地址名的键盘输入。公式输入完毕后,按Enter键确认。
注意:在默认情况下,存放公式的单元格只显示公式的结果,而不显示公式本身。公式本身将显示在编辑栏的公式框中。如果要隐藏选定单元格显示在编辑栏中的公式,则应先通过单元格格式将该单元格设置为“隐藏”,在 “审阅”中再选择保护工作表。
4、地址引用
若在一个公式中用到一个或多个单元格地址,则认为该公式引用了单元格地址妞根据不同的需要在公式中引用单元格地址分为3种引用方式,即相对地址引用、绝对地址引用和混合地址引用。
1)相对地址
"随公式复制的单元格位置变化而变化的单元格地址称为相对地址,"如 “=C4+D4+E4” 中的C4、D4:E4。若单元格F4中的公式为"=C4+D4+E4”,复制到G5,则G5中公式为“=D5+E5+F5”。因为,目标单元格由“F4”变为G5”(行和列各增加一列和一行),即向下移动一行,向右移动一列,所以C4变为D5,D4变为E5,E4变为F5。
注意:移动的时候公式不变,如:剪切。
2)绝对地址
与相对地址正相反,当复制单元格的公式到目标单元格时,其地址不能改变,这样的单元格地址称为绝对地址。其表现形式是在普通地址前加"$”,如$D$4(绝对地址,行列均固定)。若单元格F4中的公式为"=$C$4+$D$4+$E$4”,复制到G5。则G5中公式仍然为"=$C$4+$D$4+$E$4”,公式不会发生任何变化。
注意:“$”符号要在英文状态下才能输入。
3)混合地址
行号或列号前面带有 “$” 称为混合地址。如$A3(列固定为A,即第1列,行为相对地址),B$5(列为相对地址,行固定为第5行)。若单元格F4中的公式为“=$C$4+D$4+$E4”。复制到G5,则G5中公式为“=$C$4+E$4+$E5”,公式中,C4
不变,D4变成E4(列标变化)D成E(行号变化)。即相对引用部分会发生变化,绝对引用部分不会发生变化:
4)两类操作引起的公式中单元格地址的变化
》复制公式
例题:在Excel中在B5单元格中输入公式“=$B$1+$B$3”。复制之后放入C5单元格中,则c5单元格的内容将是B1+B3单元格之和。
》插入行或列,删除行或列
例题:在Excel 工作表中,单元格C4中有公式"=A3+$C$5”,在第3行之前插入一行之后,单元格C5中的公式为“=A4+$C$6”。"(不管是绝对地址还是相对地址,插入的行和列都会改变公式的地址,行或列加1。删除公式指定的行和列则会 #REF单元格引用无效。)"
5、单元格地址的引用形式
"单元格地址的一般引用形式为:[工作薄文件名.xlsx]工作表名!单元格地址。当前工作簿的各工作表单元格地址引用时可以省略“[工作簿文件名.xlsx]”。"
例如,当前工作表为“Sheet2”,表达式中引用该工作薄中“Sheet1”中的单元格A3,可以写成 =Sheet1!A3。
又如,在当前工作表某单元格输入公式,其表达式中要引用另一个名为 “tf” 的工作簿中名为 “sheet3” 的工作表的单元格B4,可以写成 =[tf.xlsx]Sheet3!B4。
当然,如果要引用本工作表中的某个单元格或单元格区域,则只要在公式中写出该单元格或单元格区域的地址即可。
6、关于错误信息
在单元格中输入或编辑公式后,有时候会出现错误信息,下表列出了常见的几种错误信息。
错误信息 原因
###### 数值宽度超出了当前单元格的宽度, 加大宽度即可解决。
# DIV/0! 公式中出现被零除的现象。
# N/A 在函数或公式中没有可用数值。
# NAME? 在公式中使用了Excel 不能识别的文本。
# NULL! 试图为两个并不相交的区域制定交叉点。
# NUM! 公式或函数中某个数值有问题。
# REF! 单元格引用无效。
# VALUE! 使用错误的参数或运算对像类型。
1、函数的形式
Excel 中的函数具有如下的通用形式:函数名(参数1,参数2,...)。
函数中的参数相当于函数的自变量。有的函数没有参数,有的函数可能有多个参数。具体说来,参数可以是常量、单元格地址、区域或者表达式等等。例如,B3表示对 B3单元格的引用,A1:C6则表示对从A1单元格到C6单元格这一片矩形区域的引用。
2、常用函数
(1)SUM(A1,A2
功能:求各参数的和,参数可以是数值或含有数值的单元格的引用。
例如:SUM(1,3,5,7,9)的结果为25。
(2)AVERAGE(A1,A2
功能:求各参数的平均值,参数可以是数值或含有数值的单元格的引用。
例如:AVERAGE(1,3,5,7,9的结果为5。
(3)MAX(A1.A2
功能:求各参数的最大值。
例如:MAX(1,3,5,7,9)的结果为9。
(4)MIN(A1,A2....
功能:求各参数的最小值。
例如:MIN(1,3,5,7,9)的结果为1。
(5) COUNT(A1:A2)
功能:求各参数中数值型数据的个数。
例如:COUNT(1,3,5,7,9,“a”)的结果为5。因为“。”是文木型数据,不是数值型数据。
(6)INT(A)
功能:取不大于数值A1的最大整数。
例如:INT(12.23)的结果为12。INT(-12.23)的结果为-13
(7)ROUND(A1,A2)
功能:根据 A2的值对参数A1进行四舍五入。
>A2>0表示舍入到 A2位小数,即保留42位小数。
>A2-0表示保留整数。
>A2<0表示从整数的个位开始向左对第K位进行舍入,其中是A2的绝对值。
例如:ROUND(136.725,1)的结果为136.7。
ROUND(136.725,2)的结果为136.73。
ROUND(136.725,0)的结果为137。(舍去小数点)
ROUND(136.725,-2的结果为100。(小数点前两位,136 3<5 ->100)
ROUND(136.725,-1)的结果为140。(小数点前1位,136 6>5 -> 140)
ROUND(136.725,-3)的结果为0。
(8)IF(P,T,P)
其中P是能产生逻辑值(TRUE 或FALSE)的表达式,T、F分别都是表达式。功能:若P为真,则返回结果为T表达式的值:否则,返回结果为F表达式的值。
例如:IF(6>5,10,10)的结果为10。
若A1单元格的值为4,则公式“=IF(A1>7,A1/2,A1*2)”的结果为8。
(9)COUNTIF(P,T)
统计满足条件的单元格个数。
1、图表的相关概念
所谓图表技术就是用各种统计图将Excel 工作表中的数据形象地表现出来,使得数据之间的复杂关系展示得更加直观、生动。
Excel 中图表的类型有两种:嵌入式的图表和独立图表。
》嵌入式图表:是指用于创建图表的数据源和图表本身放置在同一张工作表中
》独立图表:是指将图表本身放在一张独立的工作表中,称为图表工作表。
注意:在Exeel 工作表中创建图表,图表会链接到工作表数据,图表和相应的工作表之间会自动维系数据的一致性。一且工作表中的数据发生变化。相应的图表会立即自动更新。
备注:朋除图表中的数据系列时。工作表中的数据不变。
2、图表的创建
要创建图表,首先需要选择用于创建图表的源数据。
注意:产生图表的数据源可以是一个工作表的部分数据或者是全部数据,利用工作表数据建立图表时,引用的数据区域是绝对单元格地址的区域。选中单元格区域后可以按F11功能键插入图表。
具体的操作步骤见配套视频详解。
3、图表的修改
具体的操作步骤见配套视频详解。
1、数据排序
工作表中的数据可以以列方式排序, 也可以以行方式排序。
先选中需要排序的数据,在“数据”中点击排序。可以选中主要关键字、次要关键字...。如果是字符类型的数据,可以按照拼音、笔划来排序(默认按照拼音排序)。
"注意:如果主要关键字为空(),那么升序或降序都在末尾。"
2、数据筛选
在Excel 中, 筛选功能是在数据清单中提炼出满足筛选条件的数据。"在进筛选操作结果中只包含满足筛选条件的数据行, 不满足条件的数据只是暂时被隐藏起来(并未真正删除);一旦筛选条件被撤走, 这些数据又重新出现。"“筛选”在排序的右边。
Excel 提供了以下两种筛选清单的命令:
>自动筛选:按选定内容筛选,它适用于简单条件筛选。
>高级筛选:适用于复杂条件筛选。
(1) 使用自动筛选
"在每一个筛选箭头列对应的下拉列表中,都有一项“自定义“选项。利用它可以完成一些复杂的筛选工作(针对一个字段可以设置两个条件)。"
注意:在“自定义筛选方式”对话框中,有上下两个条件,它们之间有一个“与”和“或”的选择。“与”表示上下两个条件必须同时满足,“或”表示上下两个条件只需满足一个即可。(不同列没有“或”的选择,同一列两个都有)
(2) 使用高级筛选
"选中需要筛选的单元格范围,点击高级筛选。若筛选条件在不同的行,为“或”关系;若筛选条件在相同的行,为”与”关系。"
高级筛选的条件区域,是需要自己定义的。比如:筛选出生物、地理成绩大于60的数据。那么如下:
生物 地理
>60 >60。 使用高级筛选,条件区域就可以选中这个单元格了。条件就是按照这个单元格来进行判断。>60写在同一行表示“与” 的关系,写在不同行表示“或” 的关系。
注意:如果想保留原始的数据列表,就须将符合条件的记录复制到其他位置,应在对话框中“方式“选项中选择将筛选结果复制到其他位置“,并在“复制到”框中输入欲存放结果的位置。
3、数据的分类汇总
进行分类汇总操作的步骤是:
"1. 按分类字段对数据列表进行排序。"
"2. 选择“数据”菜单的“分类汇总”命令, 出现分类汇总对话框。"
"3. 在出现的对话框中确定分类字段、汇总方式(只能选一种)以及对哪几个字段进行汇总。"
备注: 不能同时用两种以上的汇总方式来显示分类汇总的结果。
"Excel中的数据库属于关系型数据库。"
1、页面设置
使用页面设置可以设置工作表的打印方向、缩放比例、纸张大小、页边距、页眉/页脚、打印区域、打印标题等。它通常是打印前 进行的第一步工作。
(1) 打印区域
一般情况下,打印区域默认为打印整个工作表,此时,“打印区域” 框内为空。借助于这一项,可以通过在工作表中圈定局部区域来打印表格的一部分。
(2) 打印标题
该选项用于打印多页表格的情况。当一个表格有多页时,常常需要每一页都打印出行标题或列标题。此时,要用到这项功能。
(3) 打印网网格线
如果选中此项,则Excel 中自带的网格线会被打印出来。否则,不打印网格线,只打印用户自己在工作表中添加的边框线。
2、打印工作薄
通过执行“文件”--“打印”命令,用户可以打印整个工作薄的所有工作表,或打印部分工作表,或者一个工作表中的一部分数据,还可以指定打印页的范围。
PowerPoint 的主要功能是将各种文字、图形、图表、声音等多媒体信息以图片的形式展示出来。在PowerPoint 中,将这种制作出的图片叫做幻灯片,而一紫张幻灯片组成一个演示文稿文件。PowerPoint 提供的多媒体技术使得展示效果声形俱佳、图文并茂,它还可以通过多种途径展示创作的内容。
10.1.1、基本操作
1、启动PowerPoint
>单击“开始”菜单,指向“所有程序” -> “Microsoft office” -> Microsoftoffice PowerPoint,启动PowerPoint。
>单击“开始” → “运行”,在文本框中输入"Powerpoint,用命令方式启动PowerPoint。
>若桌面上有PowerPoint的快捷图标,则双击该图标即可启动PowerPoint。
>打开任意一个PowerPoint 文档即可同时启动PowerPoint。
2、退出PowerPoint
>单击PowerPoint 标题栏右上角的关闭按钮。
>选择“文件”菜单中的“退出”命令。
>双击PowerPoint 标题栏左上角的控制菜单按钮。
>按Alt+F4键。
3、新建和打开演示文稿
>创建空演示文。
>用“模板和主题”创建演示文稿。
>根据现有的演示文稿和相册。
新建演示文稿后,默认第一张幻灯片是“标题幻灯片”版式,以后插入新的幻灯片默认是“标题和内容”版式。保存时,其"默认文件扩展名低版本为.ppt,高版本为.pptx,模板文件名为.pot(低版本)或.potx(高版本),新建的演示文稿其默认的文件名为”演示文稿1”。老版本可以保存为网页文件,新版本(2010开始)无法保存为网页文件了。"
保存为.ppS或.PPSx扩展名文件时,可以使用该演示文脱离PowerPoint环境下运行,但是前提是计算机上要安装有PowerPoint 软件。
如果想在没有安装PowerPoint 软件的计算机上也能运行,则可利用 “文件” 菜单下的“打包"功能来实现,可以将演示文稿打包成文件夹或CD光盘。
4、视图方式
PowerPoint 提供了四种视图显示方式。
(1)普通视图
该视图有三个工作区域:左侧为选项卡,可在幻灯片文本大纲("大纲”选项卡)和幻灯片缩略图(“幻灯片”选项卡)之间切换。右侧为幻灯片窗格,以大视图显示当前幻灯片。底部为备注窗格。"即普通视图包含3个窗格:大纲窗格、幻灯片窗格和备注窗格。"拖动区边框可调整不同区的大小。在普通视图中,既可编辑幻灯片又可编辑备注信息。
(2)幻灯片浏览视图
可以同时以缩略图形式显示多张幻灯片。"利用该视图可以方便地对整张幻灯片进行移动、复制、删除、调整幻灯片的前后位置顺序等操作,能实现一屏显示多张幻灯片,但是不可以对幻灯片的内容进行编辑和修改。"
(3)备注页视图
用来建立、编辑和显示演讲者对每一张幻灯片的备注。
(4)幻灯片放映视图
"单击工具栏上的“从头开始”放映按钮或按快捷键“F5”,会从第一张幻灯片开始依次放映,单击“从当前幻灯片开始”按钮或按“shift+F5”,可以从当前幻灯片开始放映。按ESC 键结束放映。"
在放映视图下不能对幻灯片进行编辑和删除操作在放映幻灯片时,幻灯片缩略图和备注的内容不会放映出来。在大纲窗格中显示演示文稿的文本内容和组织结构,不显示图形、图像、图表等对象。
5、向幻灯片中输入文本
必须在“插入”中点击“文本框”,然后在”文本占位符”中输入文本。所谓 “文本占位符(虚线或线包含的范围)” 是PowerPoint 自动版式自带的一种专门用于输入文字的对象。
6、向幻灯片中插入各种类型的对象
PowerPoint支持许多类型的对象,如文本、表格,图片、视频、声音等(“插入”菜单栏中)。
7、插入新的幻灯片
>开始”菜单“新建幻灯片”命令,相当于组合键:ctrl+M。新插入的幻灯片位于选定幻灯片的后面。
>先选择要插入新幻灯片的位置,然后按回车键。
>先选择要插入新幻灯片的位置,然后单击鼠标右键,然后选择“新建幻灯片"。
"版式的定义: 幻灯片内容在幻灯片上的排列方式 称为幻灯片版式,它由占位符组成。"
Powerpoint 演示文稿文件中可以没有幻灯片, 版式也可以任意设置, 新插入的幻灯片在当前幻灯片的下方。
"第一张幻灯片默认的版式是“标题幻灯片”, 第一张为标题幻灯片外, 插入的任一张新幻灯片的默认版式为标题和内容。"
8、删除幻灯片
选定要删除的幻灯片,单击右键选择“删除幻灯片”,或者按Del键直接剧除。
在幻灯片放映时不能执行删除操作。
1、母版
PowerPoint 有三种母版: "幻灯片母版、讲义母版和备注母版(“视图”菜单中)。母版可以使每张幻灯片共同具有一些统一的特征。"例如: 文字的位置与格式、背景图案、在每张幻灯片上显示的页码、页脚及日期的位置等, 在母版中插入的对象, 只有在对应的母版中才能修改。利用幻灯片母版可以向演示文稿的每一张幻灯片中添加相同的对象。例如: 在母版视图中, 插入文本框并输入公司名称, 此后该名称将自动显示在每张幻灯片中。一个演示文稿可以使用多个幻灯片母版。
2、背景:用户可以为幻灯片设置不同的背景。
3、设计模板(主题):不同的幻灯片可以设置不同的模板主题。
4、配色方案
利用母版、背景、设计模板(主题)、配色方案可以使演示文稿的所有幻灯片具有统一的外观。一个演示文稿可以同时使用多个主题,用户也可以自定义主题。用户也可以修改配色方案。
1、动画
在“动画”菜单下可以设置不同的动画效果。
可以以逐个字、段、文本框为单位设置动画, 也可以将多个文本框组合在一起设置动画。动画可设置为满足一定条件时才出现, 动画可以同时播放, 出现的顺序也可以调整, 如果使用了排练计时, 那么放映时无需单击鼠标控制动画的出现。
2、超链接技术
"超链接到的对象可以是幻灯片、其它文件、网页、电子邮件等, 但是不能超链接到幻灯片里面的某个对象。利用超链接可以实现在不连续幻灯片之间的跳转。"
3、幻灯片的放映
幻灯片放映时,切换到下一张幻灯片的方法有:
>按键盘上的“↓”键。
>按键盘上的“PgDn”键。
>用鼠标单击当前幻灯片。
>按键盘上的“Enter”键。
4、幻灯片间的切换效果
幻灯片间的切换效果是指两张幻灯片之间切换时的特殊播放效果。
换片有两种方式:
>单击鼠标时。
>设置自动换片时间。
可以指定一定得时间间隔自动切换幻灯片。
若要设置幻灯片放映时的换页效果, 可以使用 “切换” 菜单中的相关来命令实现。
5、设置放映方式 (幻灯片放映菜单栏中)
">演讲者放映(全屏幕):表示以全屏幕形式放映幻灯片。"
">观众自行浏览(窗口):表示放映的幻灯片出现在窗口中。"
">在展台浏览(全屏幕):表示以全屏幕形式在展台上演示幻灯片。"
这样既能循环放映,又能防止用户更改演示文稿,用户在幻灯片放映过程中不可以进行干预,除了鼠标指针用于选择屏幕对象之外,不能对幻灯片做其它任何控制。
其中的多监视器放映可以在一台监视器上运行演示文稿而让观众在另一监视器(显示器)上观看。按F5从第一张幻灯片放映,按Shift+F5从当前幻灯片开始放映。要终止幻灯片的放映,只需按ESC键即可。
第二部分
6、排练计时 (幻灯片放映菜单栏中)
“排练计时”功能可以计算演讲者放映幻灯片时的时间,包括播放每一张幻灯片的时间以及播放演示文稿的总时间。通过排练计时可以将时间存储下来。"要使幻灯片在放映时能够自动播放, 可为其设置排练计时。"
7、录制旁白(幻灯片放映菜单栏中):此功能可以将演讲者的解说录制到相应的每一张幻灯片上来。
8、隐藏幻灯片 (幻灯片放映菜单栏中)
如果用户不想让演示文稿中有的幻灯片在播放时显示出来,可以使用此功能。"被设置隐藏功能的幻灯片其编号上有一个斜线,表示该幻灯片不能播放,但是不影响被编辑,隐藏的幻灯片依旧参与幻灯片的编号。用超链接可放映隐藏幻灯片。"
9、演示文稿的页面设置和打印
页面设置在 “设计”菜单栏中。
可以设置幻灯片编号起始值,可以不从1开始。设置页眉页脚。
页眉和页脚是加在演示文稿中的注释性内容, 页眉和页脚的内容可以打印出来,可以设置页眉页脚的格式。
在打印时, 可以选择打印范围、打印内容、打印份数、纸张尺寸、方向(横向、纵向)等。演示文稿可以按讲义方式打印, 一张A4纸最多可打印9张幻灯片。"幻灯片中的图片、母版上设置的日期等都可以打印出来, 幻灯片的放映时间无法打印。"
10、ppt中的快捷键
F7: 拼写检查
F5: 观看放映
F1: 需求帮助
在大纲视图下 Alt+Enter: 可以输入下级标题