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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》专用教材【考纲分析＋考点精讲＋真题演练＋强化习题】试读：
第1章 计算机基础知识
考纲分析
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。
考点精讲
1.1 概 述
考点1 电子计算机简介
（1）ENIAC①1946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不久后又研制了新的机型——电子离散变量自动计算机（EDVAC）。（4）IAS
①冯·诺依曼研制了他自己的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年代 部件第一阶段第 二阶段 第三阶段第 四阶段部件 （1946—（1959～（1964～（1972至今）1959）1964）1972）主机电子器电子管晶体管中小规模集大规模、超大规模件成电路集成电路内存内存汞延迟线磁芯存储器半导体存储半导体存储器器外存储器穿孔卡片、磁带磁带、磁盘磁盘、磁带、光盘纸带等大容量存储器处理速度几千条几万至几十几十万至几上千万至万亿条（每秒指令万条百万条数）
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”。【真题演练】
1．下列关于世界上第一台电子计算机ENIAC的叙述中，错误的是（ ）。[2014年3月真题]
A．它是1946年在美国诞生的
B．它主要采用电子管和继电器
C．它是首次采用存储程序控制使计算机自动工作
D．它主要用于弹道计算【答案】C【解析】存储程序是把计算过程描述为由许多命令按一定顺序组成的程序，然后把程序和数据一起输入计算机，计算机对已存入的程序和数据处理后，输出结果。EDVAC没有采用存储程序方式
2．计算机所采用的主机电子器件的发展顺序是（ ）。[2014年9月真题]
A．晶体管、电子管、中小规模集成电路、大规模和超大规模集成电路
B．电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模和超大规模集成电路
C．晶体管、电子管、集成电路、芯片
D．电子管、晶体管、集成电路、芯片【答案】B【解析】传统分代方法中各代的电子器件为：①第一代是电子管，这一时期的计算机为了特定的任务，各自使用不同的语言；②第二代是晶体管，体积小、速度快、功耗低、性能更稳定，并出现了高级语言；③第三代是中、小规模集成电路，更多的元件集成到单一的半导体芯片上，还使用了操作系统；④第四代是大规模、超大规模集成电路，计算机继续缩小体积，PC得到推广。
考点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”，而且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。【真题演练】
1.CAM的含义是（ ）。[2014年9月真题]
A．计算机辅助设计
B．计算机辅助教学
C．计算机辅助制造
D．计算机辅助测试【答案】C【解析】CAM（computer aided manufacturing）是计算机辅助制造的简称。计算机辅助教学简称CAI（computer aided instruction），计算机辅助设计简称CAD（computer aided design），计算机辅助测试简称CAT（computer aided test）。
2．计算机技术中，下列的英文缩写和中文名字的对照中，正确的是（ ）。[2013年9月真题]
A．CAD——计算机辅助制造
B．CAM——计算机辅助教育
C．CIMS——计算机集成制造系统
D．CAI——计算机辅助设计【答案】C【解析】计算机集成制造系统是CIMS（computer integrated manufacturing system），计算机辅助设计是CAD（computer aided design），计算机辅助教育是CAI（computer aided instruction），计算机辅助制造CAM（computer aided manufacturing）。
3．专门为某种用途而设计的计算机，称为（ ）计算机。[2014年9月真题]
A．专用
B．通用
C．特殊
D．模拟【答案】A【解析】计算机按用途可分为：①专用计算机，专门为某种用途而设计的特殊计算机；②通用计算机，适用于一般科学运算、学术研究、工程设计和数据处理等。
考点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。
考点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。
考点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。
1.2 信息的表示与存储
考点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。
考点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
考点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。
考点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，16H1制D，E，F6
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 1 2 3 4 5 6 0000 0001 0010 0011 01000 0 01 02 03 040 1 2 3 4 5 7 8 9 10 110 101 0110 0111 1000 1001 05 06 07 10 116 7 8 9 A 12 13 14 151010 1011 1100 1101 1110 12 13 14 15 16 B 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）100 1121 102221004 23 10008241000016 2510000032261000000642710000000128281000000002562910000000005122101000000000010242（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nn-2-3
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：nnnn-2-3-3-4
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八进对应二进制数十六对应二进制数十六对应二进制数制数进制进制数数0 1 20 00 001 0100 1 20 000 0001 0010 8 9 A1 000 1001 1010 3 4 5 011 100 101 3 4 5 0011 0100 0101 B C D1 011 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【真题演练】
1．十进制数59转换成无符号二进制整数是（ ）。[2015年3月真题]
A．0111101
B．0111011
C．0111101
D．0111111【答案】B【解析】十进制转二进制可以采用除2逆向取余的方法，也可以采54310用按2的幂展开的方法，如59=32+16+8+2+1=2+2+2+2+2，所以二进制为111011。二进制转换为十进制只需按权展开相加即可。
2．已知a=00101010B和b=40D，下列关系式成立的是（ ）。[2014年3月真题]
A．a>b
B．a=b
C．a D．不能比较【答案】A【解析】不同进制的数无法直接比较，需要转换成相同进制。。“B”表示二进制，“D”表示十进制，将a转换为十进制后，531a=00101010B=2+2+2=42D>40D=b。 考点5 字符的编码
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
续表
第一，表1-2中对大小写英文字母、阿拉伯数字、标点符号及控制符等特殊符号规定了编码，表中每个字符都对应一个数值，称为该字符的ASCII码值。其排列次序为bbbbbbb，b为最高位，b为654321060最低位。
第二，从ASCII码表中看出，有34个非图形字符（控制字符），94个可打印字符（图形字符）。在这些字符中，从小到大的排列有0～9、A～Z、a～z，且小写字母比大写字母的码值大32。
有些特殊的字符编码是容易记忆的，例如：“a”字符的编码为1100001，对应的十进制数是97，则“b”的编码值是98。“A”字符的编码为1000001，对应的十进制数是65，则“B”的编码值是66。“0”数字字符的编码值为0110000，对应的十进制数是48，则“1”的编码值是49。
第三，计算机的内部用一个字节（8个二进制位）存放一个7位ASCII码，最高位为0。
②汉字的编码
a．GB码或国标码
第一，它把最常用的6763个汉字分成两级：一级汉字有3755个，按汉语拼音字母的次序排列；二级汉字有3008个，按偏旁部首排列。
第二，一个国标码用两个字节来表示一个汉字，每个字节的最高位为0。
b．区位码
第一，GB 2312-80中的6763个汉字分为94行、94列，代码表分94个区（行）和94个位（列）。由区号（行号）和位号（列号）构成了区位码。区位码由4位十进制数字组成，前两位为区号，后两位为位号。
第二，区位码最多可以表示94×94=8836个汉字。
第三，在区位码中，01～09区为特殊字符，10～55区为一级汉字，56～87区为二级汉字。
c．区位码与国标码间的转换
将一个汉字的十进制区号和十进制位号分别转换成十六进制；然后再分别加上20H（十进制就是32），就成为汉字的国标码。
例如：汉字“中”字的区位码与国标码及转换如下：
区位码 5448（3630）D H
国标码 8680（3630+2020）=5650D HHH
二进制表示为：（00110110 00110000）+（00100000 B00100000）B
=（01010110 01010000）B
③汉字的处理过程
从汉字编码的角度看，计算机对汉字信息的处理过程实际上是各种汉字编码间的转换过程。
a．汉字编码的内容
主要包括：汉字输入码、汉字内码、汉字地址码、汉字字形码等。其编码及流程如图1-4所示。
图1-4 汉字信息处理系统的模型
从图中可以看到：不论哪一种汉字输入方法，计算机都将每个汉字的汉字输入码转换为相应的国标码，然后再转换为机内码，进行计算机内存储和处理。
b．汉字输入码（外码）
第一，汉字输入码是指为将汉字输入计算机而编制的代码。
第二，一个好的输入编码应是：编码短，重码少，好学好记，便于学习和掌握。
第三，目前常用的输入法类别有：音码、形码、语音输入、手写输入或扫描输入等。不同的输入法有不同的输入码。
第四，区位码作为输入法，其最大优点是一字一码的无重码输入，最大的缺点是代码难以记忆。
c．汉字内码
第一，汉字内码是为在计算机内部对汉字进行存储、处理的汉字编码。
第二，汉字内码的形式多种多样。目前，对应于国标码，一个汉字的内码用2个字节存储，并把每个字节的最高二进制位置“1”作为汉字内码的标识。如果用十六进制来表述，就是把汉字国标码的每个字节上加一个（80）（即二进制数10000000）。H
第三，汉字的国标码与其内码存在下列关系：
汉字的内码=汉字的国标码+（8080）H
例如，在前面已知“中”字的国标码为（5650），则根据上述H关系式得：“中”字的内码=“中”字的国标码为（5650）+（8080）H=（D6D0）HH
二进制表示为：（01010110 01010000）+（10000000 B10000000）B
=（11010110 11010000）B
第四，西文字符的内码是7位ASCII码，一个字节的最高位为0。每个西文字符的ASCII码值均小于128。汉字用两个字节来存储，区位码再分别加上20H，就成为汉字的国标码。
第五，为了区分是汉字还是ASCII码，将国标码每个字节的最高位由0变为1，变换后的国标码称为汉字内码。
④汉字字形码（汉字字模）
汉字字形码用于汉字在显示屏或打印机输出。汉字字形有两种表示方式：
a．点阵表示方式
第一，点阵表示方式的汉字字形码指的是这个汉字字形点阵的代码。
第二，根据输出汉字的要求不同，点阵的类型有：简易型汉字（16×16点阵，如图1-5所示）；普通型汉字（24×24点阵）；提高型汉字（32×32点阵、48×48点阵）等等。
图1-5 汉字字形点阵机器编码
第三，一般对应不同的字体有不同的字库，字库中存储了每个汉字的点阵代码。字模点阵只能用来构成“字库”。输出汉字时，先根据汉字内码从字库中提取汉字的字形数据，然后根据字形数据显示和打印出汉字。
第四，点阵规模愈大，字形愈清晰美观，所占存储空间也愈大。但其表示方式的缺点是字形放大后产生的效果差。
b．矢量表示方式
第一，矢量表示方式存储的是描述汉字字形的轮廓特征。当要输出汉字时，通过计算机的计算，由汉字字形描述生成所需大小和形状的汉字点阵。
第二，矢量化字形描述与最终文字显示的大小、分辨率无关。
第三，Windows中使用的TrueType技术就是汉字的矢量表示方式，它解决了汉字点阵字形放大后出现锯齿现象的问题。
⑤汉字地址码
a．汉字地址码是指汉字库（这里主要指整字形的点阵式字模库）中存储汉字字形信息的逻辑地址码。需要向输出设备输出汉字时，必须通过地址码对汉字库进行访问。
b．汉字库中，字形信息都是按一定顺序连续存放在存储介质中，汉字地址码也大多连续有序，与汉字内码间有着简单的对应关系。
⑥其他汉字内码
a．GBK码（扩充汉字内码规范）
第一，它是我国制定的，对多达2万多的简、繁汉字进行了编码，是GB 2312-80码的扩充。
第二，它以2字节表示一个汉字，第一个字节为（81）～（FE）H，第二个字节为（40）～（FE）。第二个字节的最左边不一定是HHH1。
第三，使用：简体版中文Windows 95/98/2000/XP。
b．UCS码（通用多八位编码字符集）
第一，它是国际标准化组织（ISO）为各种语言字符制定的编码标准。
第二，ISO/IEC10646字符集中的每个字符用4个字节（组号、平面号、行号和字位号）唯一地表示，第一个平面（00组中的00平面）称为基本多文种平面（BMP），包含字母文字、音节文字以及中、日、韩（CJK）的表意文字等。
c．Unicode编码
第一，它是另一个国际编码标准，是能用双字节编码统一地表示几乎世界上所有书写语言的字符编码标准。
第二，它可容纳65536个字符编码，主要用来解决多语言的计算问题
第三，应用：网络、Windows系统和很多大型软件。
d．BIG5码
第一，它是目前中国台湾、香港地区普遍使用的一种繁体汉字的编码标准。
第二，使用：中文繁体版Windows 95/98/2000/XP。【真题演练】
1．在标准ASCII码表中，已知英文字母A的十进制码值是65，英文字母a的十进制码值是（ ）。[2015年3月真题]
A．95
B．96
C．97
D．91【答案】C【解析】在ASCII码中，小写字母比大写字母码值大32（十进制），所以a的ASCII码为：65+32=97。
2．下列4个4位十进制数中，属于正确的汉字区位码的是（ ）。[2014年3月真题]
A．5601
B．9596
C．9678
D．8799【答案】A【解析】区位码是一个四位的十进制数，不利于人们识背，每个区位码都对应着一个唯一的汉字或符号，为94×94阵列。在GB2312字库中，每个区位码都对应着唯一的符号或汉字，其中区位码0101-0994是符号，1001-8794是汉字。
3．存储1024个24×24点阵的汉字字形码需要的字节数是（ ）。[2014年9月真题]
A．720B
B．72KB
C．7000B
D．7200B【答案】B【解析】在汉字点阵中，每一个点都用一位二进制来表示，24×24的网格分为24行24列，每一行需要24个二进制位，占3Byte，24行共占24×3=72Byte。1024个汉字需要1024×72=72KB。
1.3 多媒体技术简介
考点1 多媒体的特征
（1）概述①媒体是指文字、声音、图像、动画和视频等内容。
②多媒体技术是指能够同时对两种或两种以上的媒体进行采集、操作、编辑、存储等综合处理的技术。
③按照一些国际组织如国际电话电报咨询委员会（CCITT，现ITU）制定的媒体分类标准，可以将媒体分为感觉媒体、表示媒体、表现媒体、存储媒体和传输媒体五类。（2）特征
①交互性
a．交互性是指多媒体系统向用户提供交互式使用、加工和控制信息的手段。在多媒体系统中用户可以主动地编辑、处理各种信息，具有人—机交互功能。
b．交互性是多媒体技术的关键特征，它可以增加对信息的注意力和理解力，延长信息的保留时间。
②集成性
多媒体技术中集成了许多单一的技术，能够同时表示和处理多种信息，但对用户而言，它们是集成一体的。这种集成包括信息的统一获取、存储、组织和合成等方面。
③多样性
a．多媒体信息、媒体输入、传播、再现和展示手段都是多样化的。
b．多媒体技术使人们的思维不再局限于顺序、单调和狭小的范围，扩大了计算机所能处理的信息空间。
④实时性
a．实时性是指在多媒体系统中声音及活动的视频图像是强实时的。
b．多媒体系统能够处理离散媒体，而且能够综合地处理带有时间关系的媒体。
c．实时性已经成为多媒体系统的关键技术。
考点2 媒体的数字化
（1）声音①声音的数字化
a．声音的主要物理特征包括频率和振幅。
b．数字化是指将连续的模拟信号变成离散的数字信号，它的基本技术是脉冲编码调制（PCM）。
c．数字化的过程
第一，采样
采样即是以固定的时间间隔对模拟波形的幅度值进行抽取，把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。该时间间隔称为采样周期，其倒数称为采样频率。获取幅度值的时间间隔越短，记录的信息就越精确，因而需要确定一个合适的时间间隔。
第二，量化
获取到的样本幅度值用数字量来表示——这个过程称为量化。量化就是将一定范围内的模拟量变成某一最小数量单位的整数倍。表示采样点幅值的二进制位数称为量化位数，一般为8位、16位。量化位数越大，采集到的样本精度就越高，声音的质量就越高，需要的存储空间也就越大。
第三，编码
编码是将量化的结果用二进制数的形式表示。有时也将量化和编码过程统称为量化。
d．音频数据量的计算公式
音频数据量（B）=采样时间（s）×采样频率（Hz）×量化位数（b）×声道数／8。
②声音文件格式
a．WAV
第一，WAV是微软采用的波形声音文件存储格式，它是以“.wav”作为文件的扩展名，是最早的数字音频格式。
第二，它主要针对外部音源（麦克风、录音机）录制，然后经声卡转换成数字化信息，播放时时还原成模拟信号由扬声器输出。
第三，WAV文件直接记录了真实声音的二进制采样数据，通常文件较大，多用于存储简短的声音片段。它是对声音信号进行采样、量化后生成的声音文件。
第四，WAV格式的数据量很庞大，需要进行数据压缩或是采用音乐合成的方式。
b．MPEG
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]