作者：何邦财
出版社：电子工业出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
计算机应用基础Windows7+Office2010试读：
前言
21世纪人类已经步入信息化社会。信息化社会将打破人们传统的工作方式和学习方式。人们的工作、生活都离不开计算机和网络。熟悉并把握计算机信息处理技术的基本知识和技能已经成为胜任本职工作、适应社会发展的必备条件之一。随着计算机在各个领域的广泛使用，必然要求进入社会就业岗位的劳动者具有不同层次的计算机应用能力。这是信息社会对未来劳动者的要求，也是对培养社会新型劳动者的职业技术教育的必然要求。
因此，如何引导学生把握计算机应用技术，注重培养、练习和提高他们的计算机应用能力，是每一位高职高专教师应该认真思考的一个问题，并且要将这个问题贯穿于整个教学过程中，创造性地开展计算机教学，摸索合适的教学模式和教学方法。其中选择一本合适的教材是教学的首要目标。为了适应当前社会对计算机应用技术教学改革的需要，编者组织了一批具有多年一线教育教学工作经验的老师共同编写了这本《计算机应用基础Windows 7+Offfice 2010》。
本教材主要是根据教育部对高职高专人才培养方案对信息技术的基本要求，并在参考教育部考试中心制定的《全国计算机等级一级MS Office考试大纲（2013年版）》的基础上编写的。
全书共分6章，主要内容包括计算机基础知识、Windows 7操作系统、Word 2010文字处理、Excel 2010电子表格、PowerPoint 2010电子演示文稿、因特网基础与简单应用。着重介绍计算机的基本概念、基本原理和基本应用。每章后面有习题，在教学资料包中有每章的习题答案，并附有一级MS Office考试大纲及重点内容练习题及解题分析。
通过本教程的学习，使读者对计算机的基本概念、计算机原理、多媒体应用技术和网络知识等有一个全面、清楚地了解和认识，并能熟练掌握系统软件和常用 Office办公软件的操作和应用。在拓宽知识面的同时，培养读者的计算机应用能力和解决问题的能力。
在编写过程中，编者参阅了大量的资料，在此向各位参与编写的作者表示感谢，由于编者水平有限，书中难免存在疏漏之处，希望广大读者批评指正。
为了使本书更好地服务于授课教师的教学，我们为本书配了教学讲义，期中、期末考卷答案，拓展资源，教学案例演练，素材库，教学检测，案例库，PPT课件和课后习题、答案。使用本书作为教材授课的教师，如果需要本书的教学软件，可到华信教育资源网www.hxedu.com.cn下载。如有问题，可与我们联系，联系电话：（010）69730296/13331005816。编者2018年4月第一章计算机基础知识
计算机是人类历史上伟大的发明之一。虽然迄今为止仅有近 70年的发展历程，但在人类科学发展的历史上，没有哪门科学像计算机科学这样发展得如此迅速，对人类的生活、生产和工作产生如此巨大的影响。
计算机是一门科学，也是一种自动、高速、精确地对信息进行存储、传送与加工处理的电子工具。掌握以计算机为核心的信息技术的基础知识和应用能力，是信息社会中必备的基本素质。通过本章的学习，应掌握以下内容。（1）计算机的发展、类型及其应用领域。（2）计算机中数据的表示、存储与处理。（3）多媒体技术的概念与应用。（4）计算机病毒的概念、特征、分类与防治。（5）计算机软、硬件系统的组成及主要技术指标。（6）操作系统的基本概念、功能、组成及分类。1.1计算机的发展、类型及应用领域
在人类文明发展的历史长河中，计算工具经历了从简单到复杂、从低级到高级的发展过程。比如，从古至今人们依次使用绳结、算筹、算盘、计算尺、手摇机械计算机、电动机械计算机、电子计算机等作为生活中的计算工具。它们在不同的历史时期都发挥了各自的作用，而且也孕育了电子计算机的设计思想和雏形。本节介绍计算机的发展历程、特点、应用、分类和发展趋势。1.1.1 计算机的发展
1.第一台计算机的诞生
1946年2月14日，世界上第一台计算机“ENIAC”在美国宾夕法尼亚大学诞生。第二次世界大战期间，美国军方要求宾夕法尼亚大学的莫奇来（Mauchly）博士和他的学生爱克特（Eckert）设计真空管取代继电器的“电子化”计算机——ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Calculator，电子数字积分器与计算器），目的是用来计算炮弹弹道，如图1-1所示。图1-1 世界上第一台电子计算机ENIAC
ENIAC长30.48米，宽6米，高2.4米，占地面积约170平方米，30个操作台，重达30英吨，耗电量150千瓦，造价48万美元。它包含了17 468只真空管，7 200只水晶二极管，1 500个中转，70 000个电阻器，10 000个电容器，1 500个继电器，6 000多个开关，每秒执行5 000次加法或400次乘法，是继电器计算机的1 000倍、手工计算的20万倍。
ENIAC虽然每秒只能进行5000次加法运算，却把科学家从奴隶般的计算中解救了出来。ENIAC的问世，标志着计算机时代的到来，具有跨时代的意义。
2.计算机科学奠基人
让研制工作十分幸运的是，当时任弹道研究所顾问、正在参加美国第一颗原子弹研制工作的数学家冯·诺依曼（如图1-2所示），带着原子弹研制（1944年）过程中遇到的大量计算问题，在研制过程中期加入了研制小组。原本的 ENIAC存在两个问题：没有存储器；需用布线接板进行控制，甚至要搭接几天。计算速度也就被这一工作拖沓了。1945年，冯·诺依曼和他的研制小组在共同讨论的基础上，发表了一个全新的“存储程序通用电子计算机方案”——EDVAC （Electronic Discrete Variable Automatic Computer），即“在计算机内储存程序的概念，并使用单一处理部件来完成计算、存储及通信工作。”在此过程中，他对计算机的许多关键性问题的解决做出了重要贡献，从而保证了计算机的顺利问世。图1-2 冯·诺依曼
这位美籍匈牙利数学家归纳了EDVAC的主要特点如下：（1）计算机的程序和程序运行所需要的数据以二进制数形式存放在计算机的存储器中。（2）程序和数据存放在存储器中，即程序存储的概念。计算机执行程序时，无需人工干预，能自动、连续地执行程序，并得到预期的结果。
根据冯·诺依曼的原理和思想，决定了计算机必须有输入、存储、运算、控制和输出五个部分。今天计算机的基本结构仍采用冯·诺依曼的原理和思想，所以人们称符合这种设计的计算机为冯·诺依曼机，他也被誉为“现代电子计算机之父”。
阿兰·麦席森·图灵（Alan Mathison Turing，1912 —1954年，如图1-3所示）。英国著名的数学家和逻辑学家，被誉称为“人工智能之父”，是计算机逻辑的奠基者，提出了“图灵机”和“图灵测试”等重要概念。人们为纪念其在计算机领域的卓越贡献而设立了“图灵奖”。图1-3 阿兰·麦席森·图灵
3.计算机发展的四个阶段
从第一台计算机的诞生到现在，计算机技术经历了大型机、微型机及网络阶段。对于传统的大型机，根据计算机所采用电子元件的不同而划分为电子管、晶体管、集成电路和大规模、超大规模集成电路计算机等四代。（1）第一代（1946—1957年）——电子管计算机。
第一代电子管计算机以世界上第一台电子数字积分计算机 ENIAC 为代表，作为计算机大家族的鼻祖，开辟了人类科学技术领域的先河，使信息处理技术进入了一个崭新的时代。其主要特征如下：
① 采用电子管器件，体积庞大、耗电量高、可靠性差、维护困难。
② 运算速度慢，一般为每秒钟1千次到1万次。
③ 使用机器语言，没有系统软件。
④ 采用磁鼓、小磁芯作为存储器，存储空间有限。
⑤ 输入/输出设备简单，采用穿孔纸带或卡片。
⑥ 主要用于科学计算。（2）第二代（1958—1964年）——晶体管计算机。
第二代计算机采用的主要器件是晶体管，称为晶体管计算机。第二代计算机在软件方面有了较大发展，采用了监控程序，这是操作系统的雏形。第二代计算机有如下特征：
① 采用晶体管器件作为计算机的器件，体积大大缩小，可靠性增强，寿命延长。
② 运算速度加快，达到每秒几万次到几十万次。
③ 提出了操作系统的概念，开始出现了汇编语言，产生了如“FORTRAN”和“COBOL”等高级程序设计语言和批处理系统。
④ 普遍采用磁芯作为内存储器，磁盘、磁带作为外存储器，从而容量大大提高。
⑤ 计算机应用领域扩大，从军事研究、科学计算扩大到数据处理和实时过程控制等领域，并开始进入商业市场。
与第一代计算机相比，晶体管计算机体积小、成本低、功能强、可靠性大大提高。除了科学计算外，还用于数据处理和事务处理。（3）第三代（1965—1969年）——中小规模集成电路计算机。
20世纪60年代中期，随着半导体工艺的发展，已制造出了集成电路元件。集成电路可在面积为几平方毫米的单晶硅片上集成十几个，甚至上百个电子元件。具体特征如下：
① 采用中小规模集成电路元件，体积进一步缩小，寿命更长。
② 内存储器使用半导体存储器，性能优越，运算速度加快，每秒可达几百万次。
③ 外围设备开始出现多样化。
④ 高级语言进一步发展。操作系统的出现，使计算机功能更强，提出了结构化程序的设计思想。
⑤ 计算机应用范围扩大到企业管理和辅助设计等领域。（4）第四代（1971年至今）——大规模集成电路和超大规模集成电路计算机。
随着20世纪70年代初集成电路制造技术的飞速发展，计算机进入了大规模和超大规模集成电路计算机时代。这一时期的计算机的体积、重量、功耗进一步减少，运算速度、存储容量、可靠性有了大幅度的提高。其主要特征如下：
① 采用大规模和超大规模集成电路逻辑元件，体积与第三代相比进一步缩小，可靠性更高，寿命更长。
② 运算速度加快，每秒可达几千万次到几十亿次。
③ 系统软件和应用软件获得了巨大的发展，软件配置丰富，程序设计部分自动化。
④ 计算机网络技术、多媒体技术、分布式处理技术有了很大的发展，微型计算机大量进入家庭，产品更新速度加快。
⑤ 计算机在办公自动化、数据库管理、图像处理、语言识别和专家系统等领域得到应用，电子商务已开始进入到家庭，计算机的发展进入到一个新的历史时期。
我国在1956年，由周恩来总理亲自提议、主持、制定我国《十二年科学技术发展规划》，选定了“计算机、电子学、半导体、自动化”作为“发展规划”的四项内容，并制定了计算机科研、生产、教育发展规划。我国由此开始了计算机研制的起步。
1958年，中科院计算所研制成功我国第一台小型电子管通用计算机103机（八一型），标志着我国第一台电子计算机的诞生。
1965年，中科院计算所研制成功第一台大型晶体管计算机109乙，之后推出109丙机，该机在两弹试验中发挥了重要作用。
1974年，清华大学等单位联合设计、研制成功采用集成电路的DJS-130小型计算机，运算速度达每秒100万次。
1983年，国防科技大学研制成功运算速度每秒上亿次的银河-I巨型机，这是我国高速计算机研制的一个重要里程碑。
1985年，电子工业部计算机管理局研制成功与IBM PC机兼容的长城0520CH微机。
2003年，百万亿次数据处理超级服务器曙光4000L通过国家验收，再一次刷新国产超级服务器的历史纪录，使得国产高性能产业再上新台阶。
2010年，国防科大研制出“天河一号”，其峰值运算速度达到千万亿次/秒级。
2013年5月，国防科大研制成功“天河二号”，其峰值运算速度达到亿亿次/秒级。
综上所述，对四代计算机的发展史划分如表1-1所示。表1-1 电子计算机四个发展阶段1.1.2 计算机的特点、分类和用途
1.计算机的特点
现代计算机一般具有以下几个重要特点。（1）运算速度快。运算速度是计算机的一个重要性能指标。计算机的运算速度通常用每秒执行定点加法的次数或平均每秒执行指令的条数来衡量。计算机的运算速度已由早期的每秒几千次发展到现在的最高可达每秒几千亿次乃至万亿次。（2）计算精度高。在科学研究和工程设计中，对计算的结果精度有很高的要求。一般的计算工具只能达到几位有效数字，而计算机对数据的结果精度可达到十几位、几十位有效数字，根据需要甚至可达到任意的精度。（3）具有“记忆”和逻辑判断功能。计算机的存储器可以存储大量数据，这使计算机具有了“记忆”功能。计算机具有“记忆”功能，是与传统计算工具的一个重要区别。计算机的运算器除了能够完成基本的算术运算外，还具有进行比较、判断等逻辑运算的功能。这种能力是计算机处理逻辑推理问题的前提。（4）工作全自动、通用性强。由于计算机的工作方式是将程序和数据先存放在机内，工作时按程序规定的操作步骤，一步一步地自动完成，一般无须人工干预，因而自动化程度高。
2.计算机的分类
一般情况下，电子计算机采用以下三种分类标准。（1）按处理的对象分类。
1）电子模拟计算机：电子模拟计算机所处理的电信号在时间上是连续的（称为模拟量），采用的是模拟技术。
2）电子数字计算机：电子数字计算机所处理的电信号在时间上是离散的（称为数字量），采用的是数字技术。计算机将信息数字化之后具有易保存、易表示、易计算、方便硬件实现等优点，所以数字计算机已成为信息处理的主流。
3）混合计算机：混合计算机是将数字技术和模拟技术相结合的计算机。（2）按性能规模分类。
1）巨型机：研究巨型机是现代科学技术，尤其是国防尖端技术发展的需要。巨型机的特点是运算速度快、存储容量大。我国自主研发的银河I型亿次机和银河Ⅱ 型十亿次机都是巨型机，主要用于国防建设、空间技术、大范围天气预报、石油勘探等领域。
2）大型机通用机：其特点表现在通用性强、具有很强的综合处理能力、性能覆盖面广等，主要应用在公司、银行、政府部门、社会管理机构和制造厂家等，通常人们称大型机通用机为企业计算机。
3）小型机：小型机规模小，结构简单，设计周期短，便于及时采用先进工艺。这类机器可靠性高，对运行环境要求低，易于操作且便于维护。小型机符合部门性的要求，为中小型企事业单位所常用。具有规模较小、成本低、维护方便等优点。
4）微型机：微型机又称个人计算机（PersonalComputer，PC），它是日常生活中使用最多、最普遍的计算机，具有价格低廉、性能强、体积小、功耗低等特点。如今，微型计算机已进入到了千家万户，成为人们工作、生活的重要工具。
5）工作站：工作站是一种高档微机系统。它具有较高的运算速度，具有大小型机的多任务、多用户功能，且兼具微型机的操作简易性和良好的人机界面。它可以连接多种输入/输出设备，具有易于联网、处理功能强等特点。其应用领域也已从最初的计算机辅助设计扩展到商业、金融、办公等领域，并充当网络服务器的角色。（3）按功能和用途分类。
按功能和用途可分为通用计算机和专用计算机。
1）通用计算机具有功能强、兼容性强、应用面广、操作方便等优点，平常使用的计算机都是通用计算机。
2）专用计算机一般功能单一，操作复杂，用于完成特定的工作任务。
3.计算机的应用
计算机处理速度快，运算精度高，具有强大记忆储存能力、逻辑推理能力和逻辑运算能力，由程序控制自动执行，因此被广泛应用于各种学科领域，并渗透到人类社会的各个方面。目前计算机的应用领域可概括为以下5个方面：（1）科学计算：其也称为数值计算，通常是指用于完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算。在天文学、气象学、空气动力学、核物理学等领域中，都需要依靠计算机进行复杂的运算。（2）数据处理：其又称为信息处理，它是指信息的收集、分类、整理、加工、存储等一系列活动的总称。所谓信息是指可被人类感受的声音、图像、文字、符号、语言等。数据处理还可以在计算机上加工那些非科技工程方面的计算，管理和操纵任何形式的数据资料。其特点是处理的原始数据量大，而运算则比较简单，有大量的逻辑与判断运算。（3）过程控制：其又称为实时控制，是用计算机及时采集数据，按最佳值迅速对控制对象进行自动控制或采用自动调节。利用计算机进行过程控制，不仅极大地提高了控制的自动化水平，而且也提高了控制的及时性和准确性。过程控制的特点是及时收集并检测数据，按最佳值调节控制对象。在电力、机械制造、化工、冶金、交通等领域采用过程控制，可以提高劳动生产效率、产品质量、自动化水平和控制精确度，降低生产成本，减轻劳动强度。在军事上，可使用计算机实时控制导弹根据目标的移动情况修正飞行姿态，以准确击中目标。（4）计算机辅助系统：它包括计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助教学（CAI）、计算机辅助制造（CAM）等系统。计算机辅助设计（CAD）是指利用计算机帮助设计人员进行设计。例如，飞机船舶设计、建筑设计、机械设计、艺术设计等。采用计算机辅助设计后，不但降低了设计人员的工作量，提高了设计的速度，更重要的是提高了设计的质量。计算机辅助教学（CAI）是指将教学内容、教学方法，以及学生的学习情况等信息存储在计算机中，帮助学生轻松地学习所需要的知识。它在现代教育技术中起着相当重要的作用。
计算机辅助制造（CAM）是指利用计算机通过各种数值控制生产设备，完成产品的加工、装配、检测、包装等生产过程的技术。将CAD进一步集成形成了计算机集成制造系统CIMS，从而实现设计生产自动化。利用CAM可提高产品质量，降低成本和降低劳动强度。
除此外，辅助系统还包括计算机辅助测试（CAT）、计算机辅助翻译（CAT）、计算机辅助工程（CAE）和计算机集成制造（CIMS），等等。（5）虚拟现实：其是利用计算机生成的一种模拟环境，通过各种传感设备实现任何环境直接互动的目的。1.1.3 未来计算机的发展趋势
从第一台计算机产生至今的半个多世纪里，计算机的应用不断得到拓展，计算机类型不断分化，这就决定了计算机的发展也在朝不同的方向延伸。当今计算机技术正朝着巨型化、微型化、网络化、智能化和多媒体化等方向发展。
1.巨型化
指计算机具有极高的运算速度、大容量的分布空间、更加强大和完善的功能，主要用于航空航天、军事、气象、人工智能、生物工程等学科领域。
2.微型化
大规模及超大规模集成电路发展的必然。自第一块微处理器芯片问世以来，发展速度与日俱增。计算机芯片的集成度每 18 个月翻一番，而价格则减一半，这就是信息技术发展功能与价格比的摩尔定律。计算机芯片集成度越来越高，所完成的功能越来越强，使计算机微型化的进程和普及率越来越快。
3.网络化
计算机技术和通信技术紧密结合的产物。尤其进入20世纪90年代以来，随着Internet的飞速发展，计算机网络已广泛应用于政府、学校、企业、科研、家庭等领域，越来越多的人接触并了解到计算机网络的概念。计算机网络将不同地理位置上具有独立功能的不同计算机，通过通信设备和传输介质互连起来，在通信软件的支持下，实现网络中计算机之间的共享资源、交换信息、协同工作。计算机网络的发展水平已成为衡量国家现代化程度的重要指标，在社会经济发展中发挥着极其重要的作用。
4.智能化
人工智能（ArtificialInteligence，AI）是计算机学科的一个分支，20 世纪70年代以来被称为世界三大尖端技术之一（空间技术、能源技术、人工智能）。也被认为是21世纪三大尖端技术之一（基因工程、纳米科学、人工智能）。
人工智能是研究用计算机模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考、规划等）的学科，主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机，使计算机能实现更高层次的应用。
5.多媒体化
计算机多媒体化是当今信息技术领域发展最快、最活跃的技术，是新一代电子技术发展和竞争的焦点。多媒体技术融计算机、声音、文本、图像、动画、视频和通信等多种功能于一体，借助日益普及的高速信息网，可实现计算机的全球联网和信息资源共享，因此被广泛应用在咨询服务、图书、教育、通信、军事、金融、医疗等诸多行业，并正潜移默化地改变着我们生活的面貌。
6.未来新型计算机
从目前计算机的研究情况可以看到，未来计算机将有可能在光子计算机、量子计算机、神经型计算机等方面的研究领域上取得重大的突破。（1）光子型计算机：是一种由光信号进行数字运算、逻辑操作、信息存储和处理的新型计算机。光子计算机的基本组成部件是集成光路，要有激光器、透镜和核镜。由于光子比电子速度快，光子计算机的运行速度可高达每秒一万亿次。它的存储量是现代计算机的几万倍，还可以对语言、图形和手势进行识别与合成。（2）量子型计算机：是利用原子所具有的量子特性进行信息处理的一种全新概念的计算机。量子理论认为，非相互作用下，原子在任一时刻都处于两种状态，称为量子超态。原子会旋转，即同时沿上、下两个方向自旋，这正好与电子计算机 0 与 1 完全吻合。如果把一群原子聚在一起，它们不会像电子计算机那样进行线性运算，而是同时进行所有可能的运算。例如，量子计算机处理数据时不是分步进行而是同时完成。只要40个原子一起计算，就相当于今天一台超级计算机的性能。量子型计算机以处于量子状态的原子作为中央处理器和内存，其运算速度可能比 Pentium 4 芯片快 10 亿倍，就像一枚信息火箭，在一瞬间搜寻整个互联网。（3）神经型计算机：特点是可以实现分布式联想记忆，并能在一定程度上模拟人和动物的学习功能。它是一种有知识、会学习、能推理的计算机，具有能理解自然语言、声音、文字和图像的能力，并且具有说话的能力，使人机能够用自然语言直接对话。它可以利用已有的和不断学习到的知识进行思维、联想、推理，并得出结论，能解决复杂问题，具有汇集、记忆、检索有关知识的能力。1.2计算机中数据的表示、存储与处理
计算机科学的研究主要包括信息采集、储存、处理和传输，而这些都与信息的量化和表示密切相关。1.2.1 数据与信息
数据是对客观事物的符号表示。数值、文字、语言、图形、图像等都是不同形式的数据。计算机科学中的信息通常被认为是能够用计算机处理的有意义的内容或消息，它们以数据的形式出现。1.2.2 计算机中的数据
计算机可以代替人工对信息加工处理，它既能够处理数字信息和文字信息，也可以处理图形、图像、声音等信息。一切信息在计算机内部都能够用0和1两个数字组成的数字序列表示，而我们日常使用的是十进制数，因此，十进制的数在计算机内需要进行转换处理。
二进制只有“0”和“1”两个数，相对十进制而言，采用二进制表示不但运算简单、易于物理实现、通用性强，更重要的优点是所占用的空间和所消耗的能量小得多，而且其可靠性大大提高。计算机内部均用二进制数表示各种信息，但计算机与外部交往仍采用人们熟悉和便于阅读的形式，如十进制数据、文字显示和图形描述等。其间的转换，则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
用若干数位（由数码表示）的组合去表示一个数，各个数位之间是什么关系，即逢“几”进位，这就是进位计数制的问题，也就是数制问题。数制，即进位计数制，是人们利用数字符号按进位原则进行数据大小计算的方法。通常是以十进制来进行计算的。另外，还有二进制、八进制和十六进制等。
一、数值型数据
1.数制
按进位原则进行计数称为进位计数制，简称“数制”。在日常生活中除了经常用到的逢十进一的十进制计数外，还有许多非十进制的计数方法，如时间为逢六十进一（60秒为1分钟，60分钟为1小时）的六十进制计数；1年有12个月为逢十二进一计数等。
计算机系统中采用由0和1来表示二进制计数，是因为这两种状态恰好可以由电脉冲的“关”状态表示（低位）“0”，“开”状态表示（高位）“1”，可以使计算机数字电路设计简单、运算简单、工作可靠和逻辑性强。
无论哪种数制都有共同的“逢N进一”计数运算规律和“位权表示法”特点。N是指数制中所需要的数字字符的总个数，称为基数，例如十进制的基数是10（数字字符的个数是十个），二进制的基数是2（数字字符的个数是0、1两个）等。数字的值与它处在的位置是确定的，这个固定的位置上的值称为位权，例如十进制数 53.4，数字 511位于十位上，它代表5×10=50，即5所处的位置具有10权（位权）；003位于个位上代表3×10=3，即3所处的位置具有10权（位权）；4代-1表4×10=0.4。“位权表示法”的特点是用来进行数制间的转换。
2.数制间的转换
各进位制中位权的值是基数的若干次幂。因此，用任何一种数制表示的数都可以写成按位权展开的多项式之和。设一个基数为D的数值K，K=（Kn-1 Kn-2…K1 K0 K-1…K-m），则K的展开为：nn0-1-m-1-2K=Kn×D+Kn-1×D+…+K1×D+K-1×D+…+K-m×D
对于二进制、十进制和十六进制，其基数D分别为2、10、16。
3.不同进制数的特点（1）十进制数：十进制的数字符号个数（数码）有十个：0、1、2、3、…、8、9，其基数等于 10。十进制数是逢十进一。对于一3210个 4位的十进制数 1234，可以展开为：1×10+2×10+3×10+4×10
按上述规律，如有一个n位十进制整数，可以表示为：a1×n-1n0-210+a2×10+…+an×10（2）二进制数：二进制的数码只有两个：0、1，其基数等于2；二进制数是逢二进一、借一当二。从上可知二进制数码少，只有“0”和“1”两种状态，刚好和计算机中的逻辑电路的状态相符。采用二进制数使得电路简单、运算简便、工作可靠、逻辑性强。若用十进制数，要找一种具有十个稳定状态的电子元器件是相当困难的。（3）十六进制数：十六进制的数码有十六个：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。它的运算规则是逢十六进一、借一当十六。
二进制、十进制和十六进制的关系如表1-2所示。表1-2 二进制、十进制和十六进制的关系
二、字符型数据
字符型数据由字母、符号和不用于算术操作的数字组成，又称为非数值型数据。如你的姓名、头发的颜色，身份证号码等都是字符型数据，非数值型数据通常使用字符编码（ASCⅡ码）表示。
1.ASCⅡ码
ASCⅡ码是美国标准信息交换代码的缩写，作为国际通用的信息交换标准代码的最主要码制。ASCⅡ码是一种用7位二进制表示1个字7符的字符编码，由于2=128，所以能表示128种不同字符，如表1-3所765432107示。表中编码符号的排列次序为bbbbbbbb，其中最高位b恒为0，表中未给出。表1-3 ASCⅡ码表注：SP表示空格，Del表示删除
要确定一个数字、符号的ASCII码，在表1-3中先查出它的位置，654然后确定它所在位置的“列”查出字符的高3位（bbb）编码，再3210根据“行”查出它的低4位（bbbb）编码，将高3位和低4位编码连在一起就是被查字符的ASCII码值。应用二进制数和十进制数的转换关系，被查字符的ASCⅡ码值也可转为十进制数。如：
字符A的ASCⅡ码值为（1000001）2=1×26+1×20=（65）10
空格SP的ASCⅡ码值为（0100000）2=1×25=（32）10
2.汉字编码
计算机中将信息用规定的代码来表示的方式称为编码，用二进制数表示的信息称为二进制编码。当人们使用计算机时，从键盘键入的各种字符由计算机自动转换后，以二进制编码形式存放在计算机中。如键盘中的空格键（Space）就对应着一组二进制数，这组二进制数就是空格键的代码。
计算机在处理汉字信息时也要将其转换为二进制代码，这就需要对汉字进行编码。
3.汉字信息交换码
汉字信息交换码简称交换码，也叫国标码。其规定了7445 个字符编码，其中有682 个非汉字图形符和6763个汉字的代码。有一级常用字3755个，二级常用字3008个。两个字节存储一个国标码。国标码的编码范围2121H～7E7EH。区位码和国标码之间的转换方法是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数，然后再分别加上20H，就成为此汉字的国标码：
汉字国标码=区号（十六进制数）+20H位号（十六进制数）+20H
而得到汉字的国标码之后，我们就可以使用以下公式计算汉字的机内码：
汉字机内码=汉字国标码+8080H（1）汉字内码：是在计算机内部对汉字进行存储、处理的汉字代码，它能满足存储、处理和传输的要求。一个汉字输入计算机后就转换为内码。内码需要两个字节存储，每个字节以最高位置“1”作为内码的标识。（2）汉字字型码：也叫字模或汉字输出码。在计算机中，8 个二进制位组成一个字节，它是度量空间的基本单位，可见一个16×16 点阵的字型码需要16×16/8=32 字节存储空间。
汉字字型通常分为通用型和精密型两类。（3）汉字地址码：是指汉字字库中存储汉字字型信息的逻辑地址码。它与汉字内码有着简单的对应关系，以简化内码到地址码的转换。（4）各种汉字代码之间的关系：汉字的输入、处理和输出的过程，实际上是汉字的各种代码之间的转换过程。如图1-5所示表示了这些汉字代码在汉字信息处理系统中的位置及它们之间的关系。图1-5 各种汉字代码之间的关系
三、数制间的转换举例
将数由一种数制转换成另一种数制，称为数制间的转换。计算机在使用数据之前，首先必须把其他的数制转换成计算机所能接受的二进制数，计算机在运行结束后，再把二进制数转换为人们习惯的其他数制数输出。
请看下面数制的概念与转换的演示。
1.二进制数转换为十进制数
二进制数转换为十进制数，只需将每位数按位权展开多项式相加。如将二进制数1011转换成十进制数。3210210（1101）＝1×2＋1×2＋0×2＋1×2＝8＋4＋0＋1＝（13）
2.十进制数转换为二进制数
一个十进制整数要转化为二进制数，只需将该数反复除以2，其转换过程所得余数（从最后一个余数先读起）就是二进制数的表示形10式。例如，将（57）转换为二进制数，如图1-6所示。
一个十进制的小数要转化为二进制数，将该数乘以2，取乘积整数部分为相应的二进制数小数点后的最高位，再将乘积的小数部分乘以2，得次高位，如此反复直至小数部分为 0或小数点后的位数达到精度要求为止。如一个十进制数既有整数又有小数部分，可按上述操作进行转换，然后进行联接。图1-6 十进制数转换为二进制数
程序设计中，有时要用到八进制数和十六进制数，它们和二进制数或十进制数的相互转换可参阅有关书籍。为了区别不同进制数，常在不同进制数字后加一字母表示：
十进制数，在数字后加字母D或不加字母，如928D或928；
二进制数，在数字后加字母B，如101101B；
八进制数，在数字后加字母Q，如66Q；
十六进制数，在数字后加字母H，如A601H。1.2.3 计算机中数据的单位
计算机数据的表示经常用到以下几个概念。在计算机内部，数据都是以二进制数的形式存储和运算的。
1.位
二进制数据中的一个位（bit）简写为b，音译为比特，是计算机存储数据的最小单位。一个二进制位只能表示0或1两种状态中的一种，要表示更多的信息，就要把多个位组合成一个整体，一般以8个二进制位组成一个基本单位。
2.字节
字节是计算机数据处理的最基本单位，并主要以字节为单位解释信息。字节（Byte）简记为B，规定一个字节为8位，即1B=8bit。每个字节由8个二进制位组成。一般情况下，一个 ASCII码占用一个字节，一个汉字国际码占用两个字节。为了便于衡量存储器的大小，统一以字节（Byte，B）为单位。千字节 1KB=1024B兆字节 1MB=1024KB吉字节 1GB=1024MB太字节 1TB=1024GB
3.字（字长）
一个字通常由一个或若干个字节组成。字（word）是计算机进行数据处理时，一次存取、加工和传送的数据长度。由于字长是计算机一次所能处理信息的实际位数，所以它决定了计算机数据处理的速度，是衡量计算机性能的一个重要指标，字长越长，性能越好。
计算机型号不同，其字长也是不同的，常用的字长有8、16、32和64位。一般情况下，IBM PC/XT 的字长为8位，80286微机字长为16位，80386/80486微机字长为32位，Pentium 系列微机字长为64位。
如何表示正负和大小，在计算机中采用什么计数制是学习计算机的一个重要问题。数据是计算机处理的对象，在计算机内部，各种信息都必须通过数字化编码后才能进行存储和处理。由于技术原因，计算机内部一律采用二进制，而人们在编程中经常使用十进制，有时为了方便还采用八进制和十六进制。理解不同计数制及其相互转换是非常重要的。1.3多媒体技术的概念
近年来，多媒体一词伴随着计算机的发展和应用正成为众所周知的时髦名词。生活中，我们会经常用到多媒体技术，例如听音乐、看电影。在本节中我们将学习多媒体技术的基本知识。1.3.1 多媒体的基本概念
多媒体是文字、声音、图像、动画、视频等多种媒体信息综合在一起，并通过计算机进行综合处理和控制，能完成一系列交互式操作的信息技术。
1.媒体
媒体（medium）是信息表示、传递和存储的载体。在计算机行业里有两种含义：其一是指传播信息的载体，如语言、文本、图像、视频、音频等；其二是指存储信息的载体，如 ROM、RAM、磁带、磁盘、光盘等。目前，主要的载体有CD-ROM、VCD、网页等。多媒体是近几年出现的新生事物，正在飞速发展和完善之中。
国际电话电报咨询委员会CCITT（Consultative Committee on International Telephoneand Telegraph，国际电信联盟ITU 的一个分会）把媒体分成以下5类：（1）感觉媒体（Perception Medium）：指直接作用于人的感觉器官，使人产生直接感觉的媒体。如引起听觉反应的声音，引起视觉反应的图像等。（2）表示媒体（representation Medium）：指传输感觉媒体的中介媒体，即用于数据交换的编码。如图像编码（JPEG、MPEG等）、文本编码（ASCII码、GB2312等）和声音编码等。（3）表现媒体（Presentation Medium）：指进行信息输入和输出的媒体。如键盘、鼠标、扫描仪、话筒、摄像机等为输入媒体；显示器、打印机、音响等为输出媒体。（4）存储媒体（StorageMedium）：指用于存储表示媒体的物理介质。如硬盘、软盘、磁盘、光盘、ROM及RAM等。（5）传输媒体（Transmission Medium）：指传输表示媒体的物理介质。如电缆、光缆等。我们通常所说的“媒体”（Media）包括其中的两点含义：一是指信息的物理载体（即存储和传递信息的实体），如书本、挂图、磁盘、光盘、磁带及相关的播放设备等；另一层含义是指信息的表现形式（或者说传播形式），如文字、声音、图像、动画等。多媒体计算机中所说的媒体，是指后者而言，即计算机不仅能处理文字、数值之类的信息，而且还能处理声音、图形、电视图像等各种不同形式的信息。
2.多媒体
多媒体技术是指能同时捕捉、处理、编辑和展示多种媒体信息，实现人-机交互的技术，其核心是利用计算机中的数字化技术和交互式处理能力，综合处理文字、声音、图形、图像等信息。将文字、声音、图像、视频等多种媒体的系统与计算机系统集成而形成的系统称为多媒体系统，由计算机系统对多媒体信息进行输入、存储、加工和输出处理等。1.3.2 多媒体技术的特点（1）集成性：是指将不同的媒体信息合理、协调地结合在一起，形成一个完整的整体。在过去，计算机中的信息往往是孤立存在的。在加工处理时，很少会出现互相之间关联的情况。但是，对于多媒体信息而言，不同媒体之间可能存在着某种紧密的联系。实际上，多媒体技术研究的集成性还包括计算机硬件设备的集成和软件系统的集成。（2）数字化：无论是文本、图形、图像，还是声音、视频，各种媒体都是以数字化的形式在计算机中存储和处理的。因此，在输入声音、视频等各种待处理的媒体时，需要通过模拟/数字转换的方法，将它们转换为计算机能够接受的数字形式。而输出时，则需要再转换成能为人们所接受的各种形式。（3）交互性：是指人可以介入到各种媒体加工、处理的过程中，从而使用户更有效地控制和应用各种媒体信息。（4）多样性：是指媒体种类的多样性，如最简单的文本信息，与空间有关的图形、图像，与时间有关的音频信息，与时间有关的视频信息等。（5）实时性：音频和视频都是与时间有关的媒体。在加工、存储和播放它们时，需要考虑时间特性。例如，在播放音频文件时一定要保证声音的连续性。这就对存取数据的速度、解压缩的速度，以及最后播放的速度提出了很高的要求，这就是媒体的实时性。对于具有时间要求的媒体，如果不能保证播放时的连续性，就没有任何应用价值。（6）超媒体结构：多媒体信息的组织形式是以超文本的结构形式存在的。所谓超文本结构，就是信息的组织方式不是像书本那样一页页按顺序安排的，而是以信息内容本身所具有的互相联系的特性进行组织的。Windows中的帮助信息就是以超文本形式组织的，而因特网上的信息也是以这种方式组织的。如果以超文本形式组织的信息包含图形、图像、声音、视频等多媒体信息，便将这种信息的组织结构称为超媒体结构。1.3.3 多媒体信息的类型
多媒体中的媒体元素是由多媒体应用中可传达信息给用户的媒体组成的。目前主要包含文本、超文本、图形、图像、声音、动画和视频图像等媒体元素，下面对各种媒体元素进行一些简单介绍。
1.文本（Text）
文本是以文字和各种专用符号表达的信息形式，它是现实生活中使用最多的一种信息存储和传递方式。用文本表达信息给人充分的想象空间，它主要用于对知识的描述性表示，如阐述概念、定义、原理和问题，以及显示标题、菜单等内容。
2.超文本
1965 年，TedNelson在计算机上处理文本文件时，想到了一种把文本中遇到的相关文本组织在一起的方法——让计算机能够响应人的思维，以及能够方便地获取所需要的信息。他为这种方法杜撰了一个词，称为超文本（hypertext）。实际上，这个词的真正含义是“链接”的意思，用来描述计算机中文件的组织方法，后来人们把用这种方法组织的文本称为“超文本”。
超文本是一种文本，它和书本上的文本是一样的。但与传统的文本文件相比，它们之间的主要差别是，传统文本是以线性方式组织的，而超文本是以非线性方式组织的。这里的“非线性”是指文本中遇到的一些相关内容通过链接组织在一起，用户可以很方便地浏览这些相关内容。这种文本的组织方式与人们的思维方式和工作方式比较接近。
3.图形和图像
图形是指点、线、面到三维空间的黑白或彩色几何图；图像是由像素点阵组成的画面。图像是多媒体软件中最重要的信息表现形式之一。它是决定一个多媒体软件视觉效果的关键因素。
4.动画
动画是利用人的视觉暂留特性，快速播放一系列连续运动变化的图形图像，也包括画面的缩放、旋转、变换、淡入、淡出等特殊效果。通过动画可以把抽象的内容形象化，使许多难以理解的教学内容变得生动有趣。合理使用动画可以达到事半功倍的效果。
5.声音
声音是人们用来传递信息、交流感情最方便、最熟悉的方式之一。在多媒体课件中，按其表达形式可将声音分为讲解、音乐、效果三类。
6.视频影像
视频影像具有时序性与丰富的信息内涵，常用于交待事物的发展过程。视频非常类似于我们熟知的电影和电视，有声有色，在多媒体中充当重要的角色。1.4计算机病毒与信息安全
20世纪60年代，被称为计算机之父的数学家冯·诺依曼在其遗著《计算机与人脑》中，详细论述了包括程序在内进行繁殖活动的理论。计算机病毒的出现是计算机软件技术发展的必然结果。本节介绍计算机病毒的特征、原理及分类，并对常见病毒进行简单介绍，同时介绍计算机病毒的诊断与预防措施。1.4.1 信息安全知识
信息安全是指信息系统（包括硬件、软件、数据、人、物理环境及其基础设施）受到保护，不受偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露，使系统连续可靠正常地运行，信息服务不中断，最终实现业务的连续性。
计算机信息安全问题涉及国家安全、社会公共安全、公民个人安全等领域，与人们的工作、生产和日常生活存在密切的关系。近年来，随着计算机技术、网络技术的迅速发展与普及，计算机信息犯罪呈越来越严重的趋势。影响信息系统安全的因素很多，主要有：（1）计算机信息系统的使用与管理人员。包括普通用户、数据库管理员、网络管理员、系统管理员，其中各级管理员对系统安全承担重大的责任。（2）信息系统的硬件部分。包括服务器、网络通信设备、终端设备、通信线路和个人使用的计算机等。保证信息安全的机制有：信息加密、访问控制、数字签名、数据完整性、鉴别交换和公证机制等。1.4.2 计算机病毒及其防范
在《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》中明确定义，病毒指“编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者破坏数据，影响计算机使用并且能够自我复制的一组计算机指令或者程序代码。”
1.计算机病毒的特点（1）寄生性。计算机病毒寄生在其他程序之中，当执行这个程序时，病毒就起破坏作用，而在未启动这个程序之前，它是不易被人发觉的。（2）传染性。计算机病毒不但本身具有破坏性，更有害的是具有传染性，一旦病毒被复制或产生变种，其传播速度之快令人难以预防。计算机病毒是一段人为编制的计算机程序代码，这段程序代码一旦进入计算机并得以执行，它就会搜寻其他符合其传染条件的程序或存储介质，确定目标后再将自身代码插入其中，达到自我繁殖的目的。（3）潜伏性。一个编制精巧的计算机病毒程序，进入系统之后一般不会马上发作，可以在几周或者几个月甚至几年内隐藏在合法文件中，对其他系统进行传染，而不被人发现。潜伏性越好，其在系统中存在的时间就会越长，病毒的传染范围就会越大。（4）隐蔽性。计算机病毒具有很强的隐蔽性，有的可以通过病毒软件检查出来，有的根本就查不出来，有的时隐时现、变化无常，这类病毒处理起来通常很困难。（5）破坏性。计算机中毒后，可能会导致正常的程序无法运行，把计算机内的文件删除或受到不同程度的损坏。通常表现为：增、删、改、移，严重的会摧毁整个计算机系统。
2.计算机病毒的传播途径（1）U盘：随着电子科技的发展，如今U盘已经取代软盘，成为最常用的交换媒介。通过使用U盘对许多执行文件进行相互复制、安装，这样病毒就能通过U盘传播文件型病毒；另外，在U盘列目录或引导机器时，引导区病毒会在U盘与硬盘引导区互相感染。因此U盘也成了计算机病毒的主要寄生的“温床”。（2）光盘：光盘因为容量大，存储了大量的可执行文件，大量的病毒就有可能藏身于光盘，对只读式光盘，不能进行写操作，因此光盘上的病毒不能清除。以谋利为目的非法盗版软件的制作过程中，不可能为病毒防护担负专门责任，也绝不会有真正可靠可行的技术保障避免病毒的传入、传染、流行和扩散。当前，盗版光盘的泛滥给病毒的传播带来了极大的便利。（3）硬盘：由于带病毒的硬盘在本地或移到其他地方使用、维修等，将干净的U盘等传染并再扩散。（4）电子布告栏（BBS）：BBS因为上站容易、投资少，因此深受大众用户的喜爱。BBS是由计算机爱好者自发组织的通信站点，用户可以在 BBS 上进行文件交换（包括自由软件、游戏、自编程序）。由于BBS站一般没有严格的安全管理，亦无任何限制，这样就给一些病毒程序编写者提供了传播病毒的场所。各城市BBS站间通过中心站间进行传送，传播面较广。随着BBS在国内的普及，给病毒的传播又增加了新的介质。（5）网络：现代通信技术的巨大进步已使空间距离不再遥远，数据、文件、电子邮件可以方便地在各个网络工作站间通过电缆、光纤或电话线路进行传送，工作站的距离可以短至并排摆放的计算机，也可以长达上万公里，正所谓“相隔天涯，如在咫尺”，但也为计算机病毒的传播提供了新的“高速公路”。计算机病毒可以附着在正常文件中，当你从网络另一端得到一个被感染的程序，并在你的计算机上未加任何防护措施的情况下运行它，病毒就传染开来了。这种病毒的传染方式在计算机网络连接很普及的国家是很常见的。在国内，计算机感染一种“进口”病毒已不再是什么大惊小怪的事了。在信息国际化的同时，病毒也在国际化。大量的国外病毒随着互联网络传入国内。
3.计算机病毒的预防（1）建立良好的安全习惯：对一些来历不明的邮件及附件不要打开，不要上一些不太了解的网站，不要执行从Internet下载后未经杀毒处理的软件等，不随便使用外来U盘或其他介质，对外来U盘或其他介质必须先检查后再使用。（2）关闭或删除系统中不需要的服务：默认情况下，许多操作系统会安装一些辅助服务，如FTP 客户端、Telnet和Web服务器。这些服务对用户没有太大用处，却为攻击者提供了方便。删除它们就能大大减小被攻击的可能性。（3）经常升级安全补丁：据统计，有 80%的网络病毒是通过系统安全漏洞进行传播的，像蠕虫王、冲击波、震荡波等，所以我们应该定期到微软网站去下载最新的安全补丁，以防患未然。（4）迅速隔离受感染的计算机：当你的计算机发现病毒或异常时应立刻断网，以防止计算机受到更多的感染，或者成为传播源，再次感染其他计算机。（5）安装专业的杀毒软件进行全面监控：在病毒日益增多的今天，使用杀毒软件进行防毒是越来越经济的选择。不过用户在安装了反病毒软件之后，应该经常进行升级、将一些主要监控经常打开（如邮件监控）、内存监控、遇到问题要及时上报等，这样才能真正保障计算机的安全。1.5计算机硬件系统
计算机是能按照人的要求接受信息和存储信息，自动进行数据处理和计算，并输出结果的机器系统。计算机由硬件和软件两部分组成。它们共同协作运行应用程序，处理和解决实际问题。其中，硬件是计算机赖以工作的实体，是各种物理部件的有机结合。软件是控制计算机运行的灵魂，是由各种程序和程序所处理的数据组成的。计算机系统通过软件协调各硬件部件，并按照指定要求和顺序进行工作。
计算机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成的。硬件系统是组成计算机系统的各种物理设备的总称，是计算机系统的物质基础，如 CPU、存储器、输入设备、输出设备等。软件系统是为运行、管理和维护计算机而编制的各种程序、数据和文档的总称。没有软件系统的计算机对我们来说是毫无用处的。计算机的功能不仅取决于硬件系统，而且更大程度上是由所安装的软件系统所决定的。如果把计算机系统比作一个人，硬件就是人的整个躯体，软件就是人脑中所有的知识和经验。
硬件是计算机的物质基础，没有硬件就不能成为计算机。尽管各种计算机在性能、用途和规模上有所不同，但其基本结构都遵循冯·诺依曼体系结构。人们称符合这种设计的计算机为冯·诺依曼模型。这就决定了计算机硬件系统是由运算、控制、存储、输入、输出五个部分组成的，这五个部分又可以归纳为两个大类，即主机部分和外设部分，如图1-7所示。图1-7 计算机硬件的1.5.1 运算器
运算器（ArithmeticandLogicUnit，ALU）是计算机处理数据形成信息的加工厂，它的主要功能是对二进制数码进行算术或逻辑运算。所以，也称为算术逻辑部件。所谓算数运算就是常用的加、减、乘、除，以及乘方、开方等数学运算；而逻辑运算则指的是逻辑变量之间的运算，即通过与、或、非等基本操作对二进制数进行逻辑判断。
计算机之所以能够完成各种复杂操作，最根本的原因是由于运算器的运行。参加运算的数全部是在控制器的统一指挥下从内存储器中提取到运算器里，由运算器完成运算任务。运算器处理的对象是数据，处理的数据来自存储器，处理后的结果通常送回存储器或暂时存储在运算器中。数据长度和表示方法对运算器的性能影响极大。计算机的字长大小决定了计算机的运算精度，字长越长，所能处理的数的范围越大；运算精度越高，处理速度越快。
以“1+3=?”的简单算术运算为例，看计算机的运算过程。在控制器的作用下，计算机分别从内存中读取操作数，并将其暂存在寄存器A和寄存器B中。运算时，两个操作数同时传至ALU，在ALU中完成加法操作。执行后的结果根据需要被传送至存储器的指定单元或运算器的某个寄存器中，如图1-8所示。
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