大學計算機信息技術(shù)導論

前言

　　大學計算機基礎(chǔ)課程是教育部規(guī)定的在校大學生必須開設(shè)的一門公共計算機課程，各高校都非常重視這門課程的建設(shè)，是學生學習其他計算機課程的基礎(chǔ)，為學生學習其專業(yè)課程服務。　　進入21世紀，隨著計算機基礎(chǔ)教育逐漸普及到中、小學課程，給大學課堂的計算機基礎(chǔ)教育提出了更高的要求，針對“非零起點”和“個體差異”，如何組織大學課堂的計算機教學是擺在我們面前的重大課題，教材也應根據(jù)這一實際情況來組織編寫，一方面要照顧到基礎(chǔ)薄弱的學生，另一方面要考慮基礎(chǔ)好的學生的情況，讓這些學生也能學到更多的知識，所以教材編寫要有層次感，各取所需?！　”緯孕畔⒓夹g(shù)為主線，以培養(yǎng)大學生的信息素養(yǎng)為根本宗旨，提高大學生利用信息技術(shù)的意識和能力，即信息的采集、整理、加工、分析、評價、發(fā)布和運用能力，充分考慮到信息意識情感、信息倫理道德修養(yǎng)、信息科學知識和信息技術(shù)操作和應用等“信息素養(yǎng)”的各個層面，為大學生的學習、工作和生活服務。本書共6章，第1章信息技術(shù)概述，綜合闡述了信息技術(shù)的主要內(nèi)容；第2章計算機組成原理，介紹了作為信息技術(shù)核心的計算機的組成和基本工作原理；第3章計算機軟件，介紹了計算機軟件系統(tǒng)的組成，操作系統(tǒng)的功能和常用操作系統(tǒng)的特點，程序設(shè)計語言、算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本知識；第4章計算機網(wǎng)絡，介紹了計算機網(wǎng)絡的功能，局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的組成和特點，國際互聯(lián)網(wǎng)Internet的常用服務功能；第5章數(shù)字媒體技術(shù)與應用，介紹了文字、聲音、圖像、動畫和視頻等多種媒體信息在計算機中的表示及應用；第6章數(shù)據(jù)庫技術(shù)與信息系統(tǒng)，簡單介紹了數(shù)據(jù)庫方面的知識，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的基本操作，典型信息系統(tǒng)?！　”緯砷L期從事大學計算機基礎(chǔ)教學的一線教師參加編寫，凝聚了他們的多年科研與教學改革的成果，以現(xiàn)代教育學、心理學、課程論、學習論、教學論、系統(tǒng)論、控制論和信息論等基本理論為依據(jù)，系統(tǒng)全面地論述了信息技術(shù)各方面的知識。教材從大學生的認知規(guī)律出發(fā)，堅持把信息技術(shù)作為大學生獲取信息、探索問題、合作學習、構(gòu)建知識的認知工具，由淺入深、循序漸進，語言流暢，通俗易懂，圖文并茂，力求知識的新穎性。本書可作為大中專高等院校大學計算機信息技術(shù)課程的教科書，也可作為社會上各種計算機考試的參考書，其他計算機應用人員也將從本書中得到啟發(fā)和裨益。本書還有一本配套的實驗指導書，可作為學生上機操作用書?！　”緯?章由陳玉泉編寫，第2章由李曙英編寫，第3章由劉模群編寫，第4章由陳舜青編寫，第5章由趙曉靜編寫，第6章由丁志云編寫，莊燕濱主審。全書由丁志云和趙曉靜統(tǒng)稿定稿。在本書的編寫過程中得到了華容茂老師和各位同事的關(guān)心和指導。限于水平，不足之處敬請指正。

內(nèi)容概要

本書是為“大學計算機信息技術(shù)”課程編寫的教材。全書以信息技術(shù)為主線，介紹了信息技術(shù)各方面的知識，包括信息技術(shù)方面的基本知識，計算機硬件組成的各個部分及其工作原理，計算機軟件的基本知識及操作系統(tǒng)、程序設(shè)計語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，計算機網(wǎng)絡，文字信息、圖像和圖形、聲音、視頻信息在計算機中的表示和工作原理，數(shù)據(jù)庫及一些典型的信息系統(tǒng)等方面的知識。另外，本書配有一本《大學計算機信息技術(shù)實驗指導》（劉芝怡 丁志云主編），可作為實驗實踐環(huán)節(jié)的指導書。    本書可供大中專院校的師生閱讀，也可供各類計算機培訓班學員作教學參考書，還適用于相關(guān)內(nèi)容的各類計算機等級考試。

書籍目錄

第1章  信息技術(shù)概述　1.1  信息與信息技術(shù)概述　　1.1.1  信息與信息科學　　1.1.2  信息技術(shù)　　1.1.3  信息處理系統(tǒng)　　1.1.4  信息產(chǎn)業(yè)　1.2  微電子技術(shù)簡介　　1.2.1  微電子技術(shù)與集成電路　　1.2.2  集成電路的制造　　1.2.3  集成電路的發(fā)展趨勢　1.3  通信技術(shù)入門　　1.3.1  概述　　1.3.2  通信系統(tǒng)的基本原理　　1.3.3  傳輸介質(zhì)　　1.3.4  有線通信系統(tǒng)　　1.3.5  無線通信系統(tǒng)　　1.3.6  移動通信系統(tǒng)　1.4  數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)　　1.4.1  信息的基本單位——比特　　1.4.2  不同數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換　　1.4.3  數(shù)值數(shù)據(jù)在計算機中的表示　1.5  本章小結(jié)　習題1第2章  計算機組成原理　2.1  計算機系統(tǒng)概述　　2.1.1  計算機的發(fā)展　　2.1.2  計算機的分類　　2.1.3  計算機的應用　2.2  計算機的組成　　2.2.1  計算機的硬件功能　　2.2.2  總線　2.3  存儲器與存儲系統(tǒng)　　2.3.1  存儲器的層次結(jié)構(gòu)　　2.3.2  主存儲器　　2.3.3  高速緩沖存儲器　　2.3.4  輔助存儲器　　2.3.5  虛擬存儲器　2.4  中央處理器　　2.4.1  CPU的組成和功能　　2.4.2  指令和指令系統(tǒng)　　2.4.3  CPU的性能指標　2.5  PC的主機　　2.5.1  主板　　2.5.2  BIOS和CMOS　　2.5.3  芯片組　　2.5.4  I/O系統(tǒng)　2.6  輸入設(shè)備　　2.6.1  鍵盤　　2.6.2  鼠標　　2.6.3  掃描儀　　2.6.4  其他輸入設(shè)備　2.7  輸出設(shè)備　　2.7.1  顯示設(shè)備　　2.7.2  打印機　2.8  本章小結(jié)　習題2第3章   計算機軟件　3.1  計算機軟件概述　　3.1.1  計算機軟件　　3.1.2  計算機軟件的發(fā)展　　3.1.3  軟件危機　　3.1.4  軟件工程　　3.1.5  計算機軟件技術(shù)涉及的內(nèi)容　3.2  操作系統(tǒng)　　3.2.1  基本概念　　3.2.2  處理機管理　　3.2.3  存儲管理　　3.2.4  文件管理　　3.2.5  設(shè)備管理　　3.2.6  幾種常用操作系統(tǒng)簡介　3.3  程序設(shè)計語言及語言處理程序　　3.3.1  程序設(shè)計語言的分類　　3.3.2  程序設(shè)計語言的組成成分　　3.3.3  語言處理系統(tǒng)　　3.3.4  常用程序語言簡介　3.4  算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　　3.4.1  算法　　3.4.2  數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　　3.4.3  二叉樹　　3.5  本章小結(jié)　習題3第4章  計算機網(wǎng)絡  ……第5章  數(shù)字媒體技術(shù)與應用第6章  數(shù)據(jù)庫技術(shù)與信息系統(tǒng)天空教室自測題習題參考答案參考文獻

章節(jié)摘錄

　　磁表面存儲器是將磁性材料沉積在盤片（或帶）的基體上形成記錄介質(zhì)，并以繞有線圈的磁頭與記錄介質(zhì)的相對運動來寫入或讀出信息?，F(xiàn)代計算機系統(tǒng)中所使用的磁表面存儲器又有數(shù)字式磁記錄和模擬式磁記錄兩種。數(shù)字式磁記錄主要有硬盤、軟盤和磁帶。模擬式磁記錄是指錄音和錄像設(shè)備，過去多作為家用電器設(shè)備，隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，在多媒體計算機中，錄音機與錄像機已作為計算機的一種新配置。磁表面存儲器是歷史最久、應用最廣的輔助存儲器，而且存儲信息的位價格（存儲l位二進制信息的價格）低?！　」獯鎯ζ魇且环N采用聚集激光束在盤式介質(zhì)上非接觸地記錄高密度信息、以介質(zhì)材料的光學性質(zhì)的變化來表示所存儲信息的存儲裝置。即利用激光在介質(zhì)上寫入信息，再利用激光讀出信息。光盤的容量比磁盤的容量大，是很有發(fā)展前途的輔助存儲器?！　?.硬盤存儲器　　硬盤存儲器是計算機系統(tǒng)中最主要的外存設(shè)備。硬盤存儲器指的是記錄介質(zhì)為硬質(zhì)圓形盤片的輔助存儲器系統(tǒng)。硬盤的工作原理是利用特定的磁粒子的極性來記錄數(shù)據(jù)。磁頭在讀取數(shù)據(jù)時，將磁粒子的不同極性轉(zhuǎn)換成不同的電脈沖信號，再利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器將這些原始信號變成計算機可以使用的數(shù)據(jù)，寫操作正好與此相反?！　∮脖P以鋁合金等金屬作為盤基，盤面敷有磁性記錄層。磁層可以采用甩涂工藝制成，此時磁粉呈不連續(xù)的顆粒存在；也可以用電鍍、化學鍍和濺射等方法制取連續(xù)膜磁盤。根據(jù)不同的制作技術(shù)，硬盤也有多種結(jié)構(gòu)。以應用最多的溫徹斯特磁盤為例，硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般由固定面板、控制電路板、磁頭、盤片、主軸、電動機、接口及其他附件組成，如圖2.6所示。其中磁頭和盤片組件是構(gòu)成硬盤的核心，它封裝在硬盤的凈化腔體內(nèi)，包括有浮動磁頭組件、磁頭驅(qū)動機構(gòu)、盤片、主軸驅(qū)動裝置及前置讀／寫控制電路幾個部分?！　。?）磁頭組件　　磁頭組件是硬盤中最精密的部位之一，它由讀／寫磁頭、傳動手臂、傳動軸三部分組成。磁頭是硬盤技術(shù)中最重要和關(guān)鍵的一環(huán)，實際上是集成工藝制成的多個磁頭的組合，它采用了非接觸式頭、盤結(jié)構(gòu)，加電后在高速旋轉(zhuǎn)的磁盤表面移動，與盤片之間的間隙只有0.1～0.3um，這樣可以獲得很好的數(shù)據(jù)傳輸速率。現(xiàn)在轉(zhuǎn)速為7200rpm的硬盤飛高一般都低于0.3um，以利于讀取較大的高信噪比信號，提供數(shù)據(jù)傳輸率的可靠性?！　。?）磁頭驅(qū)動機構(gòu)　　硬盤的尋道是靠移動磁頭，而移動磁頭則需要磁頭驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動才能實現(xiàn)。磁頭驅(qū)動機構(gòu)由電磁線圈電動機、磁頭驅(qū)動小車、防震動裝置構(gòu)成。高精度的輕型磁頭驅(qū)動機構(gòu)能夠?qū)Υ蓬^進行正確的驅(qū)動和定位，并能在很短的時間內(nèi)精確定位系統(tǒng)指令指定的磁道。

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