作者：圣才电子书
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2019年9月全国计算机等级考试《一级计算机基础及Photoshop应用》复习全书【核心讲义＋历年真题详解】试读：
第一部分 备考指南
第1章 考试概述
一、考试简介
全国计算机等级考试（National Computer Rank Examination，简称NCRE），是经原国家教育委员会（现教育部）批准，由教育部考试中心主办，面向社会，用于考查应试人员计算机应用知识与技能的全国性计算机水平考试体系。
计算机技术的应用在我国各个领域发展迅速，为了适应知识经济和信息社会发展的需要，操作和应用计算机已成为人们必须掌握的一种基本技能。许多单位、部门已把掌握一定的计算机知识和应用技能作为人员聘用、职务晋升、职称评定、上岗资格的重要依据之一。鉴于社会的客观需求，经原国家教委批准，原国家教委考试中心于1994年面向社会推出了NCRE，其目的在于以考促学，向社会推广和普及计算机知识，也为用人部门录用和考核工作人员提供一个统一、客观、公正的标准。
二、考试科目级别科目名称科目代码考试时间考核课程代码计算机基础及WPS Office1411490分钟应用一级计算机基础及MS Office应1511590分钟用计算机基础及Photoshop应1690分钟116用24201、224C语言程序设计120分钟VB语言程序设计26120分钟201、226VFP数据库程序设计27120分钟201、227Java语言程序设计28120分钟201、228二级Access数据库程序设计29120分钟201、229C++语言程序设计61120分钟201、261MySQL数据库程序设计63120分钟201、26364201、264Web程序设计120分钟MS Office高级应用65120分钟201、265网络技术35120分钟33536336数据库技术120分钟三级软件测试技术37120分钟337信息安全技术38120分钟338嵌入式系统开发技术39120分钟339网络工程师4190分钟401、403数据库工程师4290分钟404、405四级软件测试工程师4390分钟401、40544401、403信息安全工程师90分钟嵌入式系统开发工程师4590分钟401、402
说明:
同次考试考生可报考多个级别或科目，但不允许重复报考同一个科目，具体要求请想所在省级承办机构进行咨询。
报考多个科目时需咨询考点，避免考场安排时冲突。如：考生同时报考了二级C、三级网络技术、四级网络工程师三个科目，结果通过了三级网络技术、四级网络工程师考试，但没有通过二级C考试，将不颁发任何证书，三级网络技术、四级网络工程师两个科目成绩，自考试结束之日起可保留半年（按月计算）。下一次考试考生报考二级C并通过，将一次获得三个级别的证书；若没有通过二级C，将不能获得任何证书。同时，三级网络技术、四级网络工程师两个科目成绩自动失效。
三、报考条件
1．考生不受年龄、职业、学历等背景的限制，任何人均可根据自己学习和使用计算机的实际情况，选考不同等级的考试。考生一次只能报考一个科目的考试。考生一次考试只能在一个考点报名。考生可以不参加考前培训，直接报名参加考试。
2．每次考试报名的具体时间由各省（自治区、直辖市）级承办机构规定。考生按照有关规定到就近考点报名。上次考试的笔试和上机考试仅其中一项成绩合格的，下次考试报名时应出具上次考试成绩单，成绩合格项可以免考，只参加未通过项的考试。
3．特殊人员报考条件：
现役军人可使用军官证报考NCRE考试，在其军官证号码前后各加入识别码，此办法也适用于没有身份证的未成年人，识别码的编码有统一格式，前6位后4位。国务院和中央军事委员会联合下发的510号令，已经公布《现役军人和人民武装**居民身份证申领发放办法》，该办法自2008年1月1日起实施，现役军人可以通过团以上单位集中向地方公安机关申请居民身份证。
无身份证的学生可携带户口本参加报名，身份证丢失者凭公安机关开具的身份证明，外籍人员凭护照参加报名。
四、报考方式
分为考点现场报名与网上报名。
考生在考点现场报名时，需出示身份证以及缴纳相关的考试费。考生一定要亲自到场，不能由任何单位、个人代劳。考生按要求进行信息采集，并逐一核实报名表上的个人信息：姓名、身份证号、照片、报考科目、报考类别（是否补考）等，发现信息不一致要立刻更改。报名完成后请妥善保管“考生报名登记表”防止阻碍准考证的领取。
考生采取网上报名方式，需先在所在省份的网上报名系统注册并填报相关基本信息、上传正面免冠电子近照，然后网上缴费或至指定地点缴费并确认身份信息，完成报名。
一般情况下，每次考试每个考生只能在一个考点完成报名。
考生报名时缴纳的考试费的具体金额由各省级承办机构根据考试需要和当地物价水平确定，并报当地物价部门核准。考点不得擅自加收费用。
注：报名时依据的身份证明包括：居民身份证、军人的证件、护照、户口本等。
五、报考时间考试安排第一场第二场第三场报名时间12月开始5月开始11月10日以后
注：各地的报名时间由考生报考所在地的当地考试机构决定。
六、考试时间
NCRE以往每年开考两次，从2014年开始每年开考次数由两次增为三次。
2016年NCRE安排三次考试，考试时间分别为3月21日～24日、9月19日～22日、12月12日～13日，其中3月和9月考试开考全部级别全部科目，12月只开考一级和二级，由各省级承办机构根据实际情况确定是否开考12月的考试。
七、各级别考试介绍一级科一级WPS Office一级MS Office一级Photoshop目考试NCRE一级上机考试环境为Windows 7简体中文版环境考试WPS Office 2012办公软Photoshop CS5 （典MS Office 2010软件型方式安装）件1．单项选择题，201．单项选择题，20题，20分 2．Windows题，20分 2．题操作系统的使用，10分W indows操作系统的1．单项选择题，55型3．WPS文字的操作，使用，10分 3．Word及题，55分（含计算机25分 4．WPS表格的操操作，25分 4．Excel分基础知识部分20作，20分 5．WPS演示操作，20分 5．值分） 2．Photoshop软件的操作，15分 6．PowerPoint操作，15比操作题，45分浏览器（IE）的简单使分 6．浏览器（IE）例用和电子邮件收发，10的简单使用和电子邮分件收发，10分1．考核内容包括计算机基础知识和操作技能两部分。 2．各科目对基础知识的要求相同，以考查应知应会为主，题型为选择题，分考数占全卷的20%（20分）。 3．办公软件类考试，操作技能部分包核括汉字录入、Windows系统使用、文字排版、电子表格、演示文稿、内IE的简单应用及电子邮件收发。 3．Photoshop考试，要求了解数容字图像的基本知识，熟悉Photoshop的界面与基本操作方法，掌握并熟练运用绘图工具进行图像的绘制、编辑、修饰，会使用图层蒙版、样式以及文字工具。形完全采取上机考试形式，各科上机考试时间均为90分钟，满分100式分。获证总分不低于60分。条件参加NCRE“计算机基础及Photoshop应用”科目考生，可以在NCRE报名时自愿申请免试取得“Adobe Photoshop产品工程师认备证”证书，即：通过NCRE“计算机基础及Photoshop应用”科目注考试实现一次考试，可以同时取得全国计算机等级证书与“Adobe Photoshop产品工程师认证”证书，即“一考双证”。二级数据库程序 语言程序设计类办公软件高级应用设计类办公AcJavVF科C+软件 MySQLC语言VBWebce目aP高级+ss应用考试NCRE 二级上机考试环境为 Windows 7 简体中文版环境Net- VBVFNetBeBea6.P6.ans中ns 0 0 MS国教Vis中简简MySQL（考 Ac育考ual国MS 体体Communit试ce 试Visual C++ 6.0 C教Office y 5.5.中中软ss版，++ 育2010文文16）20件IE6.0 6.0考专专10及以试业业上版版版20071．单项选择题，201．单项选择题，分（含公共基础知题40题，40分（含公1．单项选择题，40题，40识部分10分） 2．型共基础知识部分10分（含公共基础知识部分文字处理题及分） 2．程序填空10分） 2．基本操作题，（Word），30分 3．分题，3小空，18分 18分 3．简单应用题，24电子表格题值3．程序改错题，2分 4．综合应用/操作题，（Excel），30分 4．比个错误，24分 4．18分演示文稿题例程序设计题，18分（PowerPoint），20分二级定位为程序员，考核内容包括公共基础知识和程序设计。所考有科目对基础知识作统一要求，使用统一的公共基础知识考试大核纲和教程。二级公共基础知识在各科考试选择题中体现。程序设内计部分，主要考查考生对程序设计语言使用和编程调试等基本能容力，在选择题和操作题中加以体现。形完全采取上机考试形式。各科上机考试时间均为120分钟，满分式100分。获证总分不低于60分条件三级科软件测试技信息安全技嵌入式系统网络技术数据库技术目术术开发技术考试环1．NCRE三级上机考试环境为 Windows 7 简体中文版 2．数据库境技术考核C语言程序设计，使用 Visual C++ 6.0与软件题型及分1．单选题，40题，40分 2．综合题，40分 3．应用题，20分值比例1．网络技术。网络规划与设计、局域网组网技术、计算机网络信息服务系统的建立及计算机网络安全与管理。 2．数据库技术。数据库应用系统分析及规划、数据库设计及实现、数据库存储技术、考并发控制技术、数据库管理与维护、数据库技术的发展及新技核术。 3．软件测试技术。软件测试的基本概念、软件测试技术、内软件测试过程和管理方法。 4．信息安全技术。信息安全保障概容论、信息安全基础技术与原理、系统安全、网络安全、应用安全、信息安全管理、信息安全标准与法规。 5．嵌入式系统开发技术。嵌入式系统的概念与基础知识、嵌入式处理器、嵌入式系统硬件组成、嵌入式系统软件、嵌入式系统的开发等相关知识和技能。形完全采取上机考试形式。各科上机考试时间均为120分钟，满分式100分。1．总分不低于60分，并已经（或同时）获得二级相关证书。 2．获三级数据库技术证书要求已经（或同时）获得二级数据库程序设计证类证书；网络技术、软件测试技术、信息安全技术、嵌入式系统开条发技术等四个证书要求已经（或同时）获得二级语言程序设计类证件书。 3．考生早期获得的证书（如Pascal、FoxBase等），不严格区分语言程序设计和数据库程序设计，可以直接报考并获得证书。参加NCRE“计算机基础及Photoshop应用”科目考生，可以在NCRE报名时自愿申请免试取得“Adobe Photoshop产品工程师认备证”证书，即：通过NCRE“计算机基础及Photoshop应用”科目注考试实现一次考试，可以同时取得全国计算机等级证书与“Adobe Photoshop产品工程师认证”证书，即“一考双证”。四级科数据库工程软件测试工信息安全工嵌入式系统网络工程师目师程师程师开发工程师考试NCRE四级上机考试环境为Windows 7简体中文版。环境题型及分1．单选题，60题，60分 2．多选题，20题，40分值比例1．网络工程师。考核计算机网络、操作系统原理两门课程。测试内容包括网络系统规划与设计的基础知识及中小型网络的系统组建、设备配置调试、网络系统现场维护与管理的基本技能。 2．数据库工程师。考核数据库原理、软件工程两门课程。测试内容包括数据库系统的基本理论以及数据库设计、维护、管理与应用开发的考基本能力。 3．软件测试工程师。考核操作系统原理、软件工程两核门课程。测试内容包括软件测试的基本理论、软件测试的规范及标内准，以及制定测试计划、设计测试用例、选择测试工具、执行测试容并分析评估结果等软件测试的基本技能。 4．信息安全工程师。考核计算机网络、操作系统原理两门课程。测试内容包括网络攻击与保护的基本理论与技术，以及操作系统、路由设备的安全防范技能。 5．嵌入式系统开发工程师。考核操作系统原理、计算机组成与接口两门课程。测试内容包括嵌入式系统基本理论、逻辑电路基础以及嵌入式系统中的信息表示与运算、评价方法等基本技能。1．无纸化考试，考试总时间为90分钟，单课程考试没有时间要求。 2．四级考试科目由五门专业基础课程中指定的两门课程组成，形总分100分，两门课程各占50分。 3．专业基础课程为计算机专业式核心课程，包括：操作系统原理、计算机组成与接口、计算机网络、数据库原理、软件工程。获两门课程分别达到30分及以上，并已经（或同时）获得三级相关证证书。 2013年3月及以前获得的三级各科目证书，不区分科目，可条以作为四级任一科目的获证条件。件参加NCRE“计算机基础及Photoshop应用”科目考生，可以在NCRE报名时自愿申请免试取得“Adobe Photoshop产品工程师认备证”证书，即：通过NCRE“计算机基础及Photoshop应用”科目注考试实现一次考试，可以同时取得全国计算机等级证书与“Adobe Photoshop产品工程师认证”证书，即“一考双证”。
·2015年NCRE继续实施2013年版考试大纲，教材参见全国计算机等级考试教材目录（2015年版）。
八、考试要求
1．掌握微型计算机的基础知识（包括计算机病毒的防治常识）。
2．了解数字图像的基础知识。
3．了解Photoshop CS5软件的工作环境和界面操作。
4．掌握选区创建、编辑与基本应用的方法。
5．掌握绘图工具的基本使用方法和图像色调的调整方法。
6．掌握图层及蒙版的基本知识，熟练使用图层样式。
7．掌握文字效果的基本制作方法。
九、考试内容（一）计算机基础知识
1．计算机的概念、类型及其应用领域；计算机系统的配置及主要技术指标。
2．计算机中数据的表示：二进制的概念，整数的二进制表示，西文字符的ASCII码表示，汉字及其编码（国标码），数据的存储单位（位、字节、字）。
3．计算机病毒的概念和病毒的防治。
4．计算机硬件系统的组成和功能：CPU、存储器（ROM、RAM）以及常用的输入输出设备的功能。
5．计算机软件系统的组成和功能：系统软件和应用软件，程序设计语言（机器语言、汇编语言、高级语言）的概念。（二）数字图像的基础知识
1．色彩的概念及基本配色原理。
2．像素、分辨率；矢量图形、位图图像等概念。
3．颜色模式、位深度的概念及基本应用。
4．常用图像文件格式的特点。（三）Photoshop软件的工作界面与基本操作
1.Photoshop工作界面（工具箱、菜单、面板、文档窗口等）的功能。
2．文件菜单的基本使用。（四）选区的创建、编辑与基本应用
1．选区工具及其选项设置。
2．选择菜单的使用。
3．选区的基本应用，包括拷贝、粘贴、填充、描边、变换和定义图案等。（五）图像的绘制、编辑与修饰
1．绘图工具（包括画笔工具、橡皮擦工具、渐变工具、油漆桶工具等）的使用。
2．图章工具（仿制图章工具和图案图章工具）和修复工具（污点修复工具、修复画笔工具、修补工具和红眼工具）的使用。
3．修饰工具（包括涂抹工具、模糊工具、锐化工具、海绵工具、减淡工具、加深工具）的使用。
4．图像菜单的基本使用，包括模式、图像大小、亮度/对比度、色阶、曲线、色相/饱和度、色彩平衡、替换颜色、裁剪、裁切。（六）图层及蒙版的基本操作与应用
1．图层菜单和图层面板的基本使用。
2．图层蒙版的基本使用。
3．图层样式的使用。（七）文字效果
1．横排文字工具和直排文字工具的使用。
2．字符面板和段落面板的使用。
3．文本图层的样式使用。
十、成绩及证书
1.NCRE实行百分制计分，但以等第通知考生成绩。等第共分优秀、及格、不及格三等。90～100分为优秀、60～89分为及格、0～59分为不及格。一般在考后30个工作日内由教育部考试中心将成绩处理结果下发给各省级承办机构。考后50个工作日，考生可登录教育部考试中心综合查询网（chaxun.neea.edu.cn）进行成绩查询。部分省市如江苏、黑龙江等也可通过省市考试院或者人事考试中心进行查询。
2.NCRE成绩在及格以上者，由教育部考试中心颁发合格证书。考后45个工作日教育部考试中心将证书发给各省级承办机构，然后由各省级承办机构逐级转发给考生。考生证书若丢失，可登录教育部考试中心综合查询网补办合格证明书。补办合格证明书收费21元，其中制证、邮寄费用20元，银行收取手续费1元。
3.NCRE合格证书式样按国际通行证书式样设计，用中、英两种文字书写，证书编号全国统一，证书上印有持有人身份证号码。该证书全国通用，是持有人计算机应用能力的证明，也可供用人部门录用和考核工作人员时参考。
一级证书表明持有人具有计算机的基础知识和初步应用能力，掌握Office办公自动化软件的使用及因特网应用，或掌握基本图形图像工具软件（Photoshop）的基本技能，可以从事政府机关、企事业单位文秘和办公信息化工作。
二级证书表明持有人具有计算机基础知识和基本应用能力，能够使用计算机高级语言编写程序，可以从事计算机程序的编制、初级计算机教学培训以及企业中与信息化有关的业务和营销服务工作。
三级证书表明持有人初步掌握与信息技术有关岗位的基本技能，能够参与软硬件系统的开发、运维、管理和服务工作。
四级证书表明持有人掌握从事信息技术工作的专业技能，并有系统的计算机理论知识和综合应用能力。
第2章 复习技巧
一、备考指导
1．勇往直前
进入下午考试，也许有疲劳或不好的感觉，自信心就会下降；当看到题干很长，操作较复杂的题时，就有想回避或焦虑、急燥的情绪。这是典型的“两军未战，兵先屈”的败兴思绪。要知道两对手相遇勇者胜，勇者相遇智者胜。抛开所有不必要的想法，相信自己的实力，做到心无旁鹜，勇往直前。
2．审清题干
题干包含了整个题目的条件和要求，若题干比较复杂，就要注意将题干“分段”来阅读，前后注意衔接，必要时在草稿纸上记载下关键点。有时候题干很长，看似很复杂，让很多人望而却步。其实，这种题更好解，因题干长了则提示信息也就多了。主要是考你有没有勇气和耐心。
3．解读试题
首先，要翻阅一下全部试卷，注意试题的时间及分数的分配情况，做到心中有数。
其次，要确实弄清楚每道题的题意，搞清楚题目所给予问题，明确题目要求。因为考试要求可能与自己习惯的答题要求有所不同，所以一定要按题意和要求去回答。
最后，要特别注意题目中比较隐蔽的条件。一般而言，条件隐蔽的问题难度较大，考生必须看清有关的线索，找出隐蔽条件，问题才能迎刃而解。
4．相信自己
当题做得非常顺利时，心里不要太得意，因为越是看似容易的题目越是错的多，当然也不要逆向思维，觉得这题这么简单是不是做错了，要相信自己，说到底还是要审清题目的意思；
二、题型分析
1．选择题
选择题为单选题，是客观性试题，试题覆盖面广，一般情况下考生不可能做到对每个题目都有把握答对。这时，就需要考生学会放弃，即不确定的题目不要在上面花费太多的时间，应该在此题上做上标记，立即转移注意力，作答其他题目。最后有空余的时间再回过头来仔细考虑此题。但要注意，对于那些实在不清楚的题目，就不要浪费时间了，放弃继续思考，不要因小失大。
绝大多数选择题的设问是正确观点，称为正面试题；如果设问是错误观点，称为反面试题。考生在作答选择题时可以使用一些答题方法，以提高答题准确率。（1）正选法（顺选法）：如果对题肢中的4个选项，一看就能肯定其中的1个是正确的，就可以直接得出答案。注意，必须要有百分之百的把握才行。（2）逆选法（排谬法）：逆选法是将错误答案排除的方法。对题肢中的4个选项，一看就知道其中的1个（或2个、3个）是错误的，可以使用逆选法，即排除错误选项。（3）比较法（蒙猜法）：这种办法是没有办法的办法，在有一定知识基础上的蒙猜也是一种方法。
2．操作题
上机考试重点考察考生的基本操作能力，要求考生具有综合运用基础知识进行实际操作的能力。上机操作题综合性强、难度较大。上机考试的评分是以机评为主，人工复查为辅的。机评当然不存在公正性的问题，但却存在呆板的问题，有时还可能因为出题者考虑不周出现错评的情况。考生做题时不充分考虑到这些情况，就有可能吃亏。
掌握好上机考试的应试技巧，可以使考生的实际水平在考试时得到充分发挥，从而取得较为理想的成绩。历次考试均有考生因为忽略了这一点，加之较为紧张的考场气氛影响了水平的发挥，致使考试成绩大大低于实际水平。因此每个考生在考试前，都应有充分的准备。总结以下几点供考生在复习和考试时借鉴：（1）对于上机考试的复习，切不可“死记硬背”
根据以往考试经验，有部分考生能够通过笔试，而上机考试却不能通过，主要原因是这部分考生已经习惯于传统考试的“死记硬背”，而对于真正的知识应用，却显得束手无策。为了克服这个弊病，考生一定要在熟记基本知识点的基础上，加强上机训练，从历年试题中寻找解题技巧，理清解题思路，将各类典型试题反复练习。（2）在考前，一定要重视等级考试模拟软件的使用
在考试之前，应使用等级考试模拟软件进行实际的上机操作练习，尤其要做一些具有针对性的上机模拟题，以便熟悉考试题型，体验真实的上机环境，减轻考试时的紧张程度。（3）学会并习惯使用帮助系统
大部分软件都有较全面的帮助系统，熟练掌握帮助系统，可以使考生减少记忆量，解决解题中的疑难问题。（4）熟悉考试场地及环境
尤其是要熟悉考场的硬件情况和所使用的相关软件的情况。考点在正式考试前，会给考生提供一次模拟上机的机会。模拟考试时，考生重点不应放在把题做出来，而是放在熟悉考试环境，相应软件的使用方法，考试系统的使用等方面。（5）做上机题时要不急不燥，认真审题
先分析，后操作。明白了问题是什么以后，先把问题在脑海里过一遍，考虑好如何操作后，再依思路从容做答。而不要手忙脚乱、毛毛躁躁、急于作答。对于十分了解或熟悉的问题，切忌粗心大意、得意忘形、而应认真分析，必须将题目给出的全部内容逐字看清楚后针对具体问题进行操作。
常言道“熟能生巧”、“打铁还得本身硬”，再好的方法与技巧若没有基础，是发挥不了作用的；如若有了一定的功底，再差的招式也会产生很大的威力，就像金庸小说中杨过的那柄钝剑。但是如果只看不练，不会有提高。建议大家多做模拟试题和历年试题，锻炼解题的能力与节奏。
第二部分 核心讲义
第1章 计算机基础知识
一、概述
1．电子计算机简介（1）ENIAC
①1946年，莫克利和埃克特成功研制了电子数字积分计算机（ENIAC）。ENIAC如图1-1所示。
图1-1 第一台电子数字计算机ENIAC
②用ENIAC计算题目时，首先要根据题目的计算步骤预先编好一条条指令，再按指令连接好外部线路，然后启动它自动运行并输出结果。
③ENIAC的明显弱点：当要计算另一个题目时，必须重复进行上述工作。
④ENIAC的缺点：一是没有存储器；二是用布线接板进行控制，很大程度上抵消了ENIAC的计算速度（2）COLOSSUS
COLOSSUS是由著名的英国数学家图灵帮助设计的，于1943年投入使用的一台帮助英国政府破译截获密电的电子计算机。（3）EDVAC
莫克利和埃克特于ENIAC不久后研制新的机型——电子离散变量自动计算机（EDVAC）。（4）IAS
①ENIAC项目组的冯·诺依曼来到了普林斯顿高级研究院，研制了他自己的EDVAC，即IAS（是当时最快的计算机）。
②IAS计算机对EDVAC进行了重大的改进，成为现代计算机的基本雏形。
③如今计算机的基本结构仍采用冯·诺依曼提出的原理和思想，所以人们称符合这种设计的计算机为冯·诺依曼机，冯·诺依曼也被誉为“现代电子计算机之父”。（5）计算机发展的四个阶段
根据计算机所采用的物理器件，将计算机的发展分为四个阶段，如表1-1所示。
表1-1 计算机发展的四个阶段第一阶段 第二阶段 第三阶段 第四阶段部件 年代 部件（1946—（1959～（1964～（1972至今）1959）1964）1972）主机电子器中小规模集大规模、超大规模电子管晶体管件成电路集成电路内存半导体存储内存汞延迟线磁芯存储器半导体存储器器穿孔卡片、磁盘、磁带、光盘外存储器磁带磁带、磁盘纸带等大容量存储器处理速度几万至几十几十万至几（每秒指令几千条上千万至万亿条万条百万条数）
①电子管计算机
a．特点：体积庞大、运算速度低（一般每秒几千次到几万次）、成本高、可靠性较差、内存容量小，主要用于军事和科学研究工作。
b．代表：UNIVAC-I（通用自动计算机）。
②晶体管计算机
a．特点：体积小、成本低、功能强、可靠性高，主要用于科学计算、数据处理和事务处理。
b．计算机软件：出现了监控程序并发展成为后来的操作系统。
c．代表：IBM-7000系列机。
③中小规模集成电路计算机
a．定义：集成电路，是用特殊的工艺将完整的电子线路制作在一个半导体硅片上形成的电路。
b．特点：体积、重量、功耗都进一步减小，运算速度、逻辑运算功能和可靠性都进一步提高。
c．软件方面：操作系统进一步完善，高级语言种类增多，提出了结构化、模块化的程序设计思想，出现了结构化的程序设计语言Pascal，出现了并行处理、多处理机、虚拟存储系统以及面向用户的应用软件。
d．代表：IBM-360系列通用计算机。
④大规模、超大规模集成电路计算机
a．特点：计算机重量和耗电量进一步减少，计算机性能价格比上升。
b．操作系统：向虚拟操作系统发展，各种应用软件产品丰富多彩。
c．代表：IBM 4300系列、3080系列、3090系列和9000系列。（6）我国计算机研制
①四项内容“计算机、电子学、半导体、自动化”。
②阶段
a．1958年研制出第一台电子计算机；
b．1964年研制出第二代晶体管计算机；
c．1971年研制出第三代集成电路计算机；
d．1977年研制出第一台微机DJS050；
e．1983年研制成功“深腾1800”计算机，运算速度超过1万次／秒；
f．2003年12月，我国自主研发出10万亿次曙光4000A高性能计算机；
g．2010年，国防科大研制出“天河一号”。
2．计算机的特点、应用和分类（1）计算机的特点
①高速、精确的运算能力
排名第一的是IBM公司的“红杉”，其运算速度达到每秒16324万亿次浮点运算。我国的“天河一号”实测运算速度可以达到每秒2570万亿次，排名世界第五。
②准确的逻辑判断能力
它能够“思考”，在信息查询等方面，能够根据要求进行匹配检索。
③强大的存储能力
计算机能大量并且“长久”存储数字、文字、图像、视频、声音等各种信息。
④自动功能
计算机可以将预先编好的一组指令（称为程序）先“记”下来，然后自动地逐条取出这些指令并执行，工作过程完全自动化，可反复进行。
⑤网络与通信功能
在网上的所有计算机用户可共享网上资料、交流信息、互相学习，这将世界变成了地球村。（2）重要意义
计算机改变了人类交流的方式和信息获取的途径。（3）计算机的应用
①科学计算
科学计算主要是使用计算机进行数学方法的实现和应用。它高度推进了许多科学研究的进展。
②数据／信息处理（非数值计算）
a．随着计算机科学技术的发展，计算机的“数据”不仅包括“数”，而包括更多的数据形式。如文字、图像、声音等。
b．利用计算机进行数据／信息处理不仅使人们从繁重的事务性工作中解脱出来，去做更多创造性的工作，而且使得人们能够通过已获取的信息去生产更多更有价值的信息。
③过程控制
a．定义：过程控制是指利用计算机对生产过程、制造过程或运行过程进行检测与控制，即通过实时监控目标对象的状态，及时调整被控对象，使被控对象能够正确地完成生产、制造或运行。
b．优点：第一，能够替代人在危险、有害的环境中作业；第二，能在保证同样质量的前提下连续作业，不受疲劳、情感等因素的影响；第三，能够完成人所不能完成的有高精度、高速度、时间性、空间性等要求的操作。
④计算机辅助（计算机辅助工程）
计算机辅助主要有：计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助教育（CAI）、计算机辅助技术（CAT）、计算机仿真模拟（Simulation）等。
⑤网络通信
通过计算机网络，把多个独立的计算机系统联系在一起，把不同地域、不同国家、不同行业、不同组织的人们联系在一起，缩短了人们之间的距离，改变了人们的生活和工作方式。
⑥人工智能（AI）
人工智能是用计算机模拟人类的某些智力活动。它的主要研究内容包括自然语言理解、专家系统、机器人以及定理自动证明等。目前，人工智能已应用于机器人、医疗诊断、故障诊断、计算机辅助教育、案件侦破、经营管理等诸多方面。
⑦多媒体应用
a．多媒体技术是指人和计算机交互地进行上述多种媒介信息的捕捉、传输、转换、编辑、存储、管理，并由计算机综合处理为表格、文字、图形、动画、音频、视频等视听信息有机结合的表现形式。
b．多媒体是包括文本、图形、图像、音频、视频、动画等多种信息类型的综合。
⑧嵌入式系统
嵌入式系统是指把处理器芯片嵌入其中，完成特定的处理任务的系统。例如数码相机、数码摄像机以及高档电动玩具等。（4）计算机的分类
①按计算机处理数据的类型分类
a．模拟计算机
主要特点：参与运算的数值由不间断的连续量表示，其运算过程是连续的。受元器件质量影响，其计算精度较低，应用范围较窄。
b．数字计算机
主要特点：参与运算的数值用离散的数字量表示，其运算过程按数字位进行计算。由于其具有逻辑判断等功能，又被称为“电脑”。
c．数字和模拟计算机
②按计算机的用途分类
a．通用计算机
通用计算机能解决多种类型的问题，通用性强，如Pc。
b．专用计算机
专用计算机则配备有解决特定问题的软件和硬件，能够高速、可靠地解决特定问题，如在导弹和火箭上使用的计算机大部分都是专用计算机。
③按计算机的性能、规模和处理能力分类
a．巨型机（高性能计算机）
第一，定义：巨型机是指速度最快、处理能力最强的计算机。
第二，代表：IBM公司的“红杉”超级计算机，它是世界上运算速度最快高性能计算机。
b．大型通用机（“企业级”计算机）
第一，特点：通用性强，具有较高的运算速度、极强的综合处理能力和极大的性能覆盖，运算速度为每秒100万次至几千万次。
第二，应用：科研、商业和管理部门。
第三，大型机系统可以是单处理机、多处理机或多个子系统的复合体。
c．微型机
第一，特点：小、巧、轻、使用方便、价格便宜等，其应用已经遍及社会各个领域。
第二，典型产品：笔记本型电脑。
第三，分类：根据微型机是否由最终用户使用，可分为独立式微机和嵌入式微机。嵌入式微机一般是单片机或单板机。
第四，微型计算机的结构：单片机、单板机、多芯片机和多板机。
d．工作站
第一，概述：工作站是一种高档的微型计算机。
第二，作用：主要用于图像处理和计算机辅助设计等领域，具有很强的图形交互与处理能力。
e．服务器（网络的灵魂）
服务器的类型有大型机、小型机、工作站或高档微机。它提供信息浏览、电子邮件、文件传送、数据库等多种业务服务，其特点有：
第一，只有在客户机的请求下才为其提供服务；
第二，服务器对客户透明；
第三，服务器严格地说是一种软件的概念。
3．计算科学研究与应用（1）人工智能
①主要内容：研究如何让计算机来完成过去只有人才能做的智能的工作。
②核心目标：赋予计算机人脑一样的智能。
③进展：模式识别，辅助翻译；手写输入技术；语音输入。（2）网格计算
①定义：网格计算是指利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的超级计算”，其中每一台参与计算的计算机就是一个“结点”，而整个计算是由成千上万个“结点”组成的一张“网格”的计算方式。
②研究：如何把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成许多小的部分，然后把它们分配给许多计算机进行处理，最后把这些计算结果综合起来得到最终结果，从而圆满完成一个大型计算任务。
③优势：一是数据处理能力超强，二是能充分利用网上的闲置处理能力。
④三要素
a．任务管理：用户通过它向网格提交任务，为任务制定所需的资源，删除任务，检测任务的运行；
b．任务调度：对用户提交的任务根据任务的类型、所需的资源、可用资源等情况安排运行日程和策略；
c．资源管理：负责检测网络中资源的状况。
⑤特点
a．能够提供资源共享，实现应用程序的互连互通；
b．协同工作。很多网格结点可以共同处理一个项目；
c．基于国际的开放技术标准；
d．网格可以提供动态的服务，能够适应变化。（3）中间件技术
①概述：它是介于应用软件和操作系统之间，在客户机和服务器之间增加一组服务的系统软件，如图1-2所示。
图1-2 中间件技术
②代表：连接数据库所使用的ODBC（开放数据库互连）；基于Web数据库的中间件技术，如图1-3所示。
图1-3 一种基于Web数据库的中间件
③类别：交易中间件、消息中间件、专有系统中间件、面向对象中间件、数据存取中间件、远程调用中间件等。（4）云计算（Cloud Computing）
①美国国家技术与标准局给出的定义：云计算是对基于网络的、可配置的共享计算资源池能够方便地、按需访问的一种模式。这些共享计算资源池包括网络、服务器、存储、应用和服务等资源，这些资源以最小化的管理和交互可以快速提供和释放。
②构成：硬件、软件和服务。
③特点：超大规模、虚拟化、高可靠性、通用性、高可扩展性、按需服务。它可以进行任意点的恢复、自动升级，具有无限空间、无限速度。
4．未来计算机的发展趋势（1）电子计算机的发展方向
从类型上看，电子计算机技术正在向以下方向发展：
①巨型化
a．定义：巨型化是指计算机的计算速度更快、存储容量更大、功能更完善、可靠性更高，其运算速度可达每秒万万亿次，存储容量超过几百T字节。
b．应用：航空航天、军事工业、气象、电子、人工智能等几十个科学领域，特别是在尖端科学技术和军事国防系统的研究开发中，体现计算机科学技术的发展水平。
②微型化
特点：价格低廉、使用方便、软件丰富。
③网络化
网络化指利用现代通信技术和计算机技术，把分布在不同地点的计算机互联起来，按照网络协议互相通信，以共享软件、硬件和数据资源。
④智能化
a．定义：智能化指计算机模拟人的感觉和思维过程的能力。
b．功能：解决问题和逻辑推理的功能以及知识处理和知识库管理的功能等。（2）未来新一代的计算机
下一代计算机有可能的技术至少有四种：纳米技术、光技术、生物技术和量子技术。
①模糊计算机
a．定义：模糊计算机是指用模糊的、不确切的判断进行工程处理的计算机。
b．功能：它是建立在模糊数学基础上的计算机，除具有一般计算机的功能外，还具有学习、思考、判断和对话的能力
c．应用：生活、地震灾情判断、疾病医疗诊断、发酵工程控制、海空导航巡视等多个方面。
②生物计算机
生物计算机是以生物电子元件构建的计算机。生物电子元件是利用蛋白质具有的开关特性，用蛋白质分子制成集成电路，形成蛋白质芯片、红血素芯片等。利用DNA化学反应，通过和酶的相互作用可以使某基因代码通过生物化学的反应转变为另一种基因代码，转变前的基因代码可以作为输入数据，反应后的基因代码可以作为运算结果。
③光子计算机
a．概述：光子计算机是一种用光信号进行数字运算、信息存储和处理的新型计算机，运用集成光路技术，把光开关、光存储器等集成在一块芯片上，再用光导纤维连接成计算机。
b．影响发展的因素：它的发展主要取决于光逻辑元件和光存储元件，即集成光路的突破。
c．光储存研究的成果：只读光盘（CD-ROM）、可视光盘（VCD）和数字通用光盘（DVD）.
d．关键技术的进展：光存储技术、光互联技术、光集成器件等方面的研究取得突破性的进展。
④超导计算机
超导计算机具有超导逻辑电路和超导存储器，其能耗小，运算速度是传统计算机无法比拟的。
⑤量子计算机
a．目的：解决计算机中的能耗问题。
b．与传统计算机的区别：传统计算机遵循着经典物理规律；量子计算机遵循着独一无二的量子动力学规律，是一种信息处理的新模式，它用“量子位”来代替传统电子计算机的二进制位。量子位既可以用于表示二进制位的“0”和“1”，也可以用这两个状态的组合来表示信息。
c．研究量子计算机的目的：使计算的概念焕然一新
5．信息技术（1）信息技术的定义
①从狭义上讲，信息技术是指信息的采集、加工、存储、传输和利用过程中的每一种技术。
②联合国教科文组织的定义是：应用在信息加工和处理中的科学、技术与工程的训练方法和管理技巧；上述方面的技巧和应用；计算机及其与人、机的相互作用；与之相应的社会、经济和文化等诸种事物。在这里，信息技术一般是指一系列与计算机相关的技术研究。
③信息技术不仅包括现代信息技术，还包括在现代文明之前的原始时代和古代社会中与那个时代相对应的信息技术。（2）现代信息技术的内容
①信息基础技术
a．信息基础技术是信息技术的基础，包括新材料、新能源、新器件的开发和制造技术。
b．近几十年来，发展影响最大的是微电子技术和光电子技术。
第一，微电子技术是随着集成电路，尤其是超大规模集成电路而发展起来的一门新的技术。它包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术，是微电子学中各项工艺技术的总和。
第二，光电子技术是由光子技术和电子技术结合而成的新技术，涉及光显示、光存储、激光等领域，是未来信息产业的核心技术。
②信息系统技术
a．定义：信息系统技术是指有关信息的获取、传输、处理、控制的没备和系统的技术。
b．它的核心和支撑技术：感测技术、通信技术、计算机与智能技术和控制技术。
第一，感测技术就是获取信息的技术。它主要是对信息进行提取、识别或检测并能通过一定的计算方式显示计量结果。
第二，现代通信技术。它一般是指电信技术，国际上称为远程通信技术。
第三，计算机与智能技术。它以人工智能理论和方法为核心，研究如何用计算机去模拟、延伸和扩展人的智能；如何设计和建造具有高智能水平的计算机应用系统；如何设计和制造更聪明的计算机。
第四，控制技术。它是指对组织行为进行控制的技术。常用的控制技术有信息控制技术和网络控制技术两种。
③信息应用技术
信息应用技术是针对种种实用目的而发展起来的具体的技术群类。（3）现代信息技术的发展趋势
①数字化
大量信息可以被压缩，并以光速进行传输，数字传输的品质又比模拟传输的品质要好得多。许多种信息形态能够被结合、被创造，无论在世界的任何地方，都可以立即存储和取用信息。
②多媒体化
多媒体技术将文字、声音、图形、图像、视频等信息媒体与计算机集成在一起，使计算机的应用由单纯的文字处理进入文、图、声、影集成处理。
③高速度、网络化、宽频带
实现宽频的多媒体网络是未来信息技术的发展趋势之一。
④智能化
在超媒体的世界里，“软件代理”可以替人们在网络上漫游。它本身作为信息的寻找器，能够收集任何可能想要在网络上获取的信息。
二、信息的表示与存储
1．数据与信息（1）概述
①数据
数据是对客观事物的符号表示，它有数值、文字、语言、图形、图像等不同形式。
②信息
a．信息既是对各种事物变化和特征的反映，又是事物之间相互作用、相互联系的表征。它是一种知识，是接收者原来不了解的知识。
b．信息通常以数据的形式出现，如数值、文字、语言、图形、图像等。
c．信息不仅维系着社会的生存和发展，而且在不断地推动着社会和经济的发展。（2）关系
①联系：数据是信息的载体。
②区别：信息有意义，而数据没有。数据处理之后产生的结果为信息，信息具有针对性、时效性。
2．计算机中的数据（1）计算机的内部
计算机内部均用二进制来表示各种信息。
①ENIAC是一台十进制的计算机；冯·诺依曼在研制IAS时，提出了二进制的表示方法，从此改变了整个计算机的发展历史。
②二进制只有“0”和“1”两个数码。它的特点是：运算简单、易于物理实现、通用性强，所占用的空间和所消耗的能量小得多，机器可靠性高。（2）计算机与外部的交往
它采用十进制数据、文字显示以及图形描述等。（3）计算机内外部转换
转换由计算机系统的硬件和软件来实现。转换过程如图1-4所示。
图1-4 各类数据在计算机中的转换过程
3．计算机中数据的单位（1）概述
计算机中数据的最小单位是位。存储容量的基本单位是字节。8个二进制位称为1个字节，此外还有KB、MB、GB、TB等。（2）分类
①位（bit）
a．位是度量数据的最小单位。
b．在数字电路和计算机技术中采用二进制表示数据，代码只有0和1。采用多个数码（0和1的组合）来表示一个数，其中的每一个数码称为1位。
②字节（Byte）
a．字节是信息组织和存储的基本单位，也是计算机体系结构的基本单位。
b．一个字节由8位二进制数字组成（1 Byte=8 bit）。
c．为了便于衡量存储器的大小，统一以字节（Byte，B）为单位。10
千字节1 KB=1024 B=2B20
兆字节1 MB=1024 KB=2B30
吉字节1 GB=1024 MB=2B40
太字节1 TB=1024 GB=2B
③字长
a．人们将计算机一次能够并行处理的二进制位称为该机器的字长，称为计算机的一个“字”。
b．计算机的字长通常是字节的整倍数，如8位、16位、32位，发展到今天微型机的64位，大型机已达128位。
c．字长是计算机的一个重要指标，直接反映一台计算机的计算能力和计算精度。字长越长，计算机的数据处理速度越快。
4．进位计数制及其转换（1）进位计数制
①概念
多位数码中每一位的构成方法以及从低位到高位的进位规则称为进位计数制（简称数制）。
②R进制数
如果采用R个基本符号（例如0，1，2，…，R-1）表示数值，则称R数制，R称该数制的基数（Radix），而数制中固定的基本符号称为“数码”。处于不同位置的数码代表的值不同，与它所在位置的“权”值有关。任意一个R进制数D均可展开为
其中R为计数的基数；k为第i位的系数，可以为0，1，2，…。iiR-1中的任何一个；R称为第i位的权。
③常见数制的表示如表1-2所示：
表1-2 计算机中常用的几种进位计数制的表示基形式表进位制基本符号权数示1二进制20，1B2180，1，2，3，4，5，6，7O八进制81十进制100，1，2，3，4，5，6，7，8，9D10十六进10，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，16H16制D，E，F
表1-2中，十六进制的数字符号除了十进制中的10个数字符号以外，还使用了6个英文字母：A，B，C，D，E，F，它们分别等于十进制的10，11，12，13，14，15。
在数字电路和计算机中，可用括号加数制基数下标的方式表示不同数制的数，如（25）、（1101.101）、（37F.5B），或者表示10216为（25）、（1101.101）、（37F.5B）。DBH
④不同数制对照
十进制数0~15与等值二进制、八进制、十六进制数的对照表如表1-3所示。
表1-3 不同进制数的对照表十进制二进制八进制十六进制0000 0001 0010 0011 01000 0 01 02 03 04 1 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 0101 0110 0111 1000 1001 05 06 07 10 11 7 8 9 10 11 6 7 8 9 A 1010 1011 1100 1101 11101 2 13 14 15 16 12 13 14 15B C D E F111117
可以看出，采用不同的数制表示同一个数时，基数越大，则使用的位数越少。比如十进制数1，需要4位二进制数来表示，只需要2位八进制数来表示，只需要1位十六进制数来表示。
⑤进位规则
N进制一定遵循“逢N进一”的进位规则，如十进制就是“逢十进一”，二进制就是“逢二进一"。（2）R进制转换为十进制
①在十进制系统中，9658的多项式形式：3216（9658）=9×10+6×10+5×10+8×10D3210
上式中的10、10、10、10是各位数码的权。个位、十位、百位和千位上的数字只有乘上它们的权值，才能真正表示它的实际数值。
②将R进制数按权展开求和：
例如：210（234）=（2×16+3×16+4×16）HD
=（512+48+4）D
=（564）D210（234）=（2×8+3×8+4×8）0D
=（128+24+4）D
=（156）D43210（10110）=（1×2+0×2+1×2+1×2+0×2）BD
=（16+4+2）D
=（22）D
③部分二进制的权值如表1-4所示。
表1-4 部分二进制的权值 权（值）2（值）10 01121 1022 2100423 100082 410000162510000032261000000642710000000128281000000002562910000000005122101000000000010242（3）十进制转换为R进制
①概述：将此数分成整数与小数两部分分别进行转换，然后再拼接起来。
②转换方法
a．整数部分
第一，十进制数的表示
一个十进制数D可以写成如下形式：
第二，求得商和余数n-2n-3
若将（D）除以2，则得到商为k×2+k×2+…+k，余10n-1n-21数为k——二进制数的最低位（Least Significant Bit，LSB，最低有0效位）。
第三，形式转换
将商写成如下形式：n-2n-3n-3n-4
k×2+k×2+…+k=2×（k×2+k×2+…+k）+kn-1n-21n-1n-221（1.2）
若将式（1.2）再除以2，则得到余数为k—二进制数的次低1位……
第四，总结分析
根据上面的分析可知，将整数部分除以2，得到的余数为二进制数的最低位；每次将得到的商除以2，得到二进制数的其余各位。当商为0时，得到余数k—二进制数的最高有效位（Most Significant n-1Bit，MSB）。
因此，将一个十进制整数转换成R进制数可以采用“除R取余”法，即将十进制整数连续地除以R取余数，直到商为0，余数从右到左排列，首次取得的余数排在最右边。
b．小数部分
小数部分转换成R进制数采用“乘R取整”法，即将十进制小数不断乘以R取整数，直到小数部分为0或达到要求的精度为止（当小数部分永远不会达到0时）；所得的整数从小数点之后自左往右排列，取有效精度，首次取得的整数排在最左边。【例1.1】将十进制数225.8125转换成二进制数。
转换结果为：（225.8125）=（11100001.1101）。DB【例1.2】将十进制数225.15转换成八进制数，要求结果精确到小数点后5位。
转换结果为：（225.15）≈（341.11463）。DO（4）八进制转换为十六进制
①概述
二进制数非常适合计算机内部数据的表示和运算，但书写起来位数比较长。而八进制和十六进制数比等值的二进制数的长度短得多，它们之间的转换也非常方便。因此在书写程序和数据用到二进制数的地方，往往采用八进制数或十六进制数的形式。
②二进制、八进制和十六进制的关系1314
二进制、八进制和十六进制之间存在特殊关系：8=2、16=2，即1位八进制数相当于3位二进制数，1位十六进制数相当于4位二进制数。
八进制数与二进制数、十六进制数之间的关系如表1-5所示。
表1-5 八进制数与二进制数、十六进制数之间的关系十六十六八进对应二进制数进制对应二进制数进制对应二进制数制数数数0 1 20 00 001 010 0 1 20 000 0001 00108 9 A1 000 1001 1010 3 4 5 011 100 101 3 4 50 011 0100 0101 B C D 1011 1100 1101 6 7110 1116 70110 0111E F1110 1111
③转换方法
a．二进制数转换为八进制数
以小数点为中心向左右两边分组，每3位为一组，两头不足3位补0即可。如：
将二进制数（10101011.110101）转换成八进制数：B（整数高位补0）
b．二进制数转换成十六进制数
只需要每4位为一组进行分组分别进行转换即可。如：
将二进制数（10101011.110101）转换成十六进制数：B（小数低位补0）
c．将八（十六）进制数转换成二进制数
只要将1位转换为3（4）位即可。如：
注意：整数前的高位0和小数后的低位0可以不写。如：
可以写为
5．字符的编码（1）概述
①字符包括西文字符（字母、数字、各种符号）和中文字符，即所有不可做算术运算的数据。
②字符必须按特定的规则进行二进制编码才能进入计算机。字符形式的多少涉及编码的位数。
③字符编码的方法
a．确定需要编码的字符总数；
b．将每一个字符按顺序确定序号，序号的大小无意义，仅作为识别与使用这些字符的依据。（2）分类
①西文字符的编码
a．字符编码是指用以表示字符的二进制编码。
b．计算机中最常用的字符编码是ASCII。ASCII码有7位码和8位码两种版本，国际通用的是7位ASCII码，用7位二进制数表示一个字7符的编码，共有2=128个不同的编码值，相应可以表示128个不同字符的编码。
c．7位ASCII码表如表1-2所示。
表1-2 7位ASCII码表
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