江苏省计算机等级考试二级基础培训课件文档格式.docx
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信息系统与数据库
Windows和Office（注）
注：
Office主要包括Word、Excel、PowerPoint、FrontPage
第1章信息技术概述
信息技术部分包含了信息技术、数字技术和微电子技术三部分内容。
重点是
数字技术中的数制转换
n位数的表示范围（补码、无符号整数）
二进制的算术运算和逻辑运算
补码（包括根据补码求原值）；
微电子技术中的集成电路的分类和发展、常见的IC卡及其特点、Moore定律等。
1．信息与信息处理（*）
信息是认识主体所感知或所表述的事物运动的状态及状态变化的方式，是一种基本资源，与物质、能量是客观世界的三大构成要素。
信息处理指的是与下列内容相关的行为和活动：
⑴信息的收集（如信息的感知、测量、获取、输入等）。
⑵信息的加工（如信息的分类、计算、分析、综合、转换、检索、管理等）。
⑶信息的存储（如书写、摄影、录音、录像等）。
⑷信息的传递（如邮寄、电报、电话、广播等）。
⑸信息的施用（如控制、显示等）。
2．信息技术与信息产业（***）
（1）信息技术（IT）
信息技术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门技术。
信息技术包括：
①扩展感觉器官功能的感测（获取）与识别技术。
如雷达、卫星遥感等感测识别技术。
②扩展神经系统功能的通信技术。
如电话、电视、因特网等通信技术。
③扩展大脑功能的计算（处理）与存储技术。
如光、电、磁等信息存储技术。
④扩展效应器官功能的控制与显示技术。
如计算机、机器人等信息处理和控制技术。
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）。
计算机、微电子、通信、广播、遥感遥测、自动控制、机器人等均属于现代信息技术。
（2）信息产业
二、真题解析
1.信息技术指的是用来扩展人的信息器官功能、协助人们进行信息处理的一类技术。
下列基本信息技术中用于扩展人的效应器官功能的是_______。
（2006年春基础第1题）
A.感测与识别技术
B.通信与存储技术
C.计算与处理技术
D.控制与显示技术
2.信息技术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。
在下列有关信息技术的叙述中，错误的是________。
（2008年秋基础第1题）
A.现代信息技术的主要特征之一是以数字技术和电子技术为基础
B.遥感遥测技术、自动控制技术等均属于现代信息技术
C.微电子技术是信息技术领域的关键技术，它以集成电路为核心
D.利用磁带、光盘、电话、传真等进行信息传递均属于现代通信
1.2数字技术
1．信息的基本单位——比特（****）
数字技术的处理对象是“比特”，英文为“bit”，中文为“二进位数字”或“二进位”，简称“位”。
比特目前只有两种取值状态0和1两个数字。
比特是组成数字信息的最小单位，用小写“b”表示。
它既没有颜色，也没有大小和重量。
存储信息的基本单位是“字节”（byte），用大写“B”表示。
一个字节包含8个比特。
计算机中使用存储器来存储二进位信息，存储容量使用2的幂次作为单位，这有助于存储器的设计，经常使用的存储单位有：
千字节（KB），1KB=210字节=1024B
兆字节（MB），1MB=220字节=1024KB
吉字节（GB），1GB=230字节=1024MB（千兆字节）
太字节（TB），1TB=240字节=1024GB（兆兆字节）
更大存储容量单位依次为PB、EB、ZB、YB，数量级为210，即1024。
存储比特的有触发器（寄存器）、电容器（半导体存储器）、磁盘、光盘等。
寄存器、高速缓存、内存、文件和文件夹的大小都使用210为进位计算其容量
而磁盘、光盘、U盘、存储卡等外存制造商采用103为进位来计算其容量，所以，160GB的硬盘实际容量约为160,041,885,696字节。
（3）比特的传输
在数据通信和计算机网络中传输二进位信息时，由于是一位一位串行传输的，传输速率采用10的幂次进行计算。
经常使用的速率单位有：
比特/秒（b/s），也称“bps”。
如：
9600bps（9600b/s）
千比特/秒（kb/s），1kb/s=103比特/秒=1000b/s
兆比特/秒（Mb/s），1Mb/s=106比特/秒=1000Kb/s
吉比特/秒（Gb/s），1Gb/s=109比特/秒=1000Mb/s
太比特/秒（Tb/s），1Tb/s=1012比特/秒=1000Gb/s
很多书中小写k表示1000，大写K表示1024。
2．比特与二进制数（*****）
十进制数，使用0～9十个数字符号，运算规则是“逢十进一”。
二进制数，使用0和1两个不同的数字符号，运算规则是“逢二进一”。
八进制数使用0～7八个数字符号，运算规则是“逢八进一”。
十六进制数使用0～9十个数字和A～F六个字母，其中A～F分别代表十进制的10～15。
运算规则是“逢十六进一”。
用字母H表示十六进制数。
计算机中只使用二进制一种计数制
②基数和权
每种进位制都有固定的数码——基数，用R表示。
按基数进位或借位，运算规则是“逢R进一”。
如二进制数的基数为2，八进制数的基数为8。
在任何进位计数制中，数码所处的位置不同，代表的数值大小也不同。
对每一个数位赋予的位值，在数学上叫做“权”。
位权的值等于基数的若干次幂。
二进制数的运算
比特的算术运算与十进制相同，加法运算有进位，减法运算不够时有借位。
运算规则见表1.1。
两个多位二进制数的加减法运算，由低位到高位逐位进行。
例如，0101+0100=1001，1001－0100=0101。
表1.1比特的加减运算规则
a
b
a+b
a-b
10（有进位）
1（需借位）
（3）数制转换
①十进制数转换成R进制数
整数和小数分开转换。
整数部分除以R取余数，直到商为0，逆排。
小数部分乘以R取整数，直到小数部分为0或者希望得到的位数为止，顺排。
例如，将十进制数29.625转换成二进制数：
整数0.625
×
2
11.250
0.25
×
2
00.50
11.0
余数
顺排
逆排排
229……1
214……0
27……1
23……1
21…1
0
29.625=11101.101B
②R进制数转换成十进制数
每一位乘以其相应的权值并相加，计算按权展开式的和。
例如，将二进制数11101.1011转换成十进制数：
11101.1011B=1×
24＋1×
23＋1×
22＋0×
21＋1×
20＋1×
2-1＋0×
2-2＋1×
2-3＋1×
2-4=29.6875
十进制小数转换时经常会出现二进制无穷小数，只能取近似值，例如：
0.63D=0.1010……B
③二进制、八进制、十六进制间的相互转换
将二进制数转换成八进制数，以小数点为界，往左往右三位二进制换一位八进制，不足三位，整数部分前面补0，小数部分后面补0。
例如：
001101001110.110100B=1516.64Q
将八进制数转换成二进制数，一位八进制数，变成三位二进制数，例如：
2467.32Q=010100110111.011010B=10100110111.01101B
二进制与十六进制数之间的转换和二、八进制转换类似，只是需要四位一组。
001101001110.11001010B=34E.CAH
35A2.CFH=0011010110100010.11001111B=11010110100010.11001111B
十六进制数与八进制数的相互转换，以二进制数为媒介，即先将其转换成二进制数，再转换成另外的一个进制的数。
1D.4H=00011101.0100B=011101.010B=35.2Q
任意进制间都可以相互转换，一般以十进制或者二进制为媒介。
3．信息在计算机中的表示（***）
计算机可以处理各种信息，如数值、文字、图形、声音、视频、命令、程序等。
（1）数值信息的表示
①无符号整数
无符号整数也称不带符号的整数，其取值范围如下：
8位无符号整数的取值范围为：
0～255（28-1）
16位无符号整数的取值范围为：
0～65535（216-1）
n位为符号整数的取值范围为：
0～2n-1
②带符号整数
带符号整数的最高位即最左边的一位为符号位，用“0”表示正号“+”，“1”表示负号“-”。
原码表示法：
最高位为符号位，其余各位表示数的绝对值。
例如，十进制43对应的二进制为101011，若是8位机器数，数值部分补足7位，那么+43和-43的原码分别如下：
（+43）原=00101011
（-43）原=10101011
带符号整数的原码的取值范围如下：
8位原码的取值范围为：
-127～+127（-27+1～+27-1）
n位原码的取值范围为：
-2n-1+1～+2n-1-1
补码表示法：
正数的补码与原码相同，负数的补码符号位是“1”，绝对值部分为原码的每一位取反后再在末位加“1”。
将-43的原码10101011的绝对值部分每位取反后末位加“1”得到：
（-43）补=11010101。
带符号整数的补码的取值范围如下：
8位补码的取值范围为：
-128～+127（-27～+27-1）
n位补码的取值范围为：
-2n-1～+2n-1-1
若一个数在计算机中的补码为11110011，则其原值为多少？
（2）文字符号的表示
ASCII码：
标准ASCII字符集采用7位编码，共有27=128个字符，其中有96个可打印（显示）字符，32个控制字符。
每个ASCII字符以一个字节存放，最高位为0，数字、字母连续存放。
（3）图像等其他信息的表示
数字图像由M（列）×
N（行）个取样点组成，像素即取样点。
①黑白图像
每个像素只有一个分量，只用1个二进位表示，其取值仅“0”（黑）和“1”（白）两种。
②灰度图像
每个像素只有一个分量，表示亮度，一般用8～12个二进位表示，若用n位表示，其取值范围是0～2n-1，可表示2n个不同的亮度。
③彩色图像
像素通常是由3个彩色分量（红、绿、蓝）组成的矢量，三个分量分别表示三基色的亮度，假设3个分量分别用n、m、k个二进位表示，则可表示2n+m+k种不同的颜色。
例如，真彩色的红、绿、蓝3个分量分别用8位表示，可表示28+8+8=224，约1600万种不同的颜色。
4．比特的运算（***）
比特最基本的逻辑运算有三种：
逻辑加、逻辑乘、逻辑取反。
0101∨0100=0101，1001∧0101=0001。
表1.2比特的逻辑运算规则
-a
a∧b
a∨b
1.下面关于比特的叙述中，错误的是_____________。
（2007年秋基础第1题）
A.比特是组成数字信息的最小单位
B.比特只有“0”和“1”两个符号
C.比特既可以表示数值和文字，也可以表示图像和声音
D.比特“1”总是大于比特“0”
2.使用存储器存储二进位信息时，存储容量是一项很重要的性能指标。
存储容量的单位有多种，下面不是存储容量单位的是。
（2011年春基础第2题）
A.TBB.XBC.GBD.MB
3.数据传输速率是数据通信中重要的性能指标。
Gb/s是数据传输速率的计量单位之一，其正确含义是。
（2010年秋基础第2题）
A.每秒兆位B.每秒千兆位C.每秒百兆位D.每秒百万位
4.与十六进制数AB等值的八进制数是___________。
（2009年秋基础第3题）
A.253B.254C.171D.172
5.二进制数10111000和11001010进行逻辑“与”运算，结果再与10100110进行逻辑“或”运算，最终结果的16进制形式为___________。
（2008年秋基础第2题）
A.A2B.DEC.AED.95
6.二进制数（1010）2与十六进制数（B2）16相加，结果为。
（2007年春基础第3题）
A.（273）8B.（274）8C.（314）8D.（313）8
7.最大的10位无符号二进制整数转换成八进制数是_______。
（2009年春基础第2题）
A.1023B.1777C.1000D.1024
8.在下列有关数字技术的一些叙述中，错误的是_________。
（2010年春基础第3题）
A.数字技术是采用有限个状态（例如“0”和“1”）来表示、处理、存储和传输信息的
B.在逻辑代数中，1与1进行逻辑加（∨）和逻辑乘（∧）的结果相同
C.任何一个十进制数，均可以精确地转换成等值的二进制数
D.在PC机中，通常用原码表示正整数、用补码表示负整数
9.在计算机中，若某带符号整数的8位补码表示为10000001，则该整数为________。
（2006年春基础第4题）
A.129B.-1
C.-127
D.127
10.设有补码表示的两个单字节带符号整数a=01001110和b=01001111，则a-b的结果用补码表示为。
（2011年春基础第3题）
A.11111111B.10011101C.00111111D.10111111
11.所谓“变号操作”，是指将一个整数变成绝对值相同但符号相反的另一个整数。
假设使用补码表示的8位整数X=10010101，则经过变号操作后，结果为
。
（2006年秋基础第3题，2010年秋基础第3题）
A.01101010B.00010101C.11101010D.01101011
1.3微电子技术
1．微电子技术与集成电路（***）
（1）微电子技术与集成电路
微电子技术是信息技术领域的关键技术，是发展电子信息产业和各项高技术的基础，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。
集成电路以半导体单晶片作为材料，采用平面工艺，将晶体管、电阻、电容等元器件及其连线所构成的电路制作在基片上所构成的一个微型化的电路或系统。
现代集成电路所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。
（2）集成电路的分类
集成电路一般根据规模来分类，规模是根据集成度划分的，集成度是指单个集成电路所含电子元件的数目。
小规模集成电路（SSI）：
元器件数目＜100
中规模集成电路（MSI）：
元器件数目为100～3000
大规模集成电路（LSI）：
元器件数目为3000～10万
超大规模集成电路（VLSI）：
元器件数目为10万～100万
极大规模集成电路（ULSI）：
元器件数目＞100万
现代计算机的CPU均是超大规模、极大规模集成电路。
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，大规模集成电路以功能部件、子系统为集成对象。
按用途集成电路可分为通用集成电路和专用集成电路。
微处理器和存储器芯片等都属于通用集成电路。
按集成电路的功能分数字集成电路和模拟集成电路。
按晶体管结构、电路和工艺的不同分双极型电路、金属氧化物半导体（MOS）电路等。
2．集成电路的发展趋势（***）
（1）集成电路的特点及工作速度
集成电路体积小、重量轻、功耗小、成本低、速度快、可靠性高。
集成电路的工作速度主要取决于晶体管的尺寸。
晶体管的尺寸越小，其极限工作频率越高，门电路的开关速度就越快，相同面积的晶片可容纳的晶体管数目就越多。
提高集成度，关键在缩小门电路面积。
（2）Moore定律
Moore定律指出，单个集成电路的集成度平均每18～24个月翻一番。
当前世界上集成电路大生产的主流技术已经达到12～16英寸晶圆、45或32nm（纳米）的工艺水平，2010年的最新产品已达到32nm的水平。
在未来的十年时间里，集成电路的技术还将继续遵循Moore定律得到进一步的发展。
预计2014年达到18英寸晶圆、14nm的工艺水平。
3．IC卡（***）
（1）IC卡及其特点
IC卡又称集成电路卡，它把集成电路芯片密封在塑料卡基片内，使其成为能存储信息、处理和传递数据的载体。
IC卡存储信息量大、保密性强、可以防止伪造和窃用、抗干扰能力强、可靠性高。
（2）IC卡的分类
①按卡中所镶嵌的集成电路芯片分
存储器卡：
卡片封装的集成电路为存储器。
如电话卡、水电费卡、公交卡、医疗卡等。
CPU卡：
也叫智能卡，卡上集成了CPU、存储器，还配有操作系统。
处理能力强，保密性好，常用于作为证件和信用卡使用的重要场合。
如手机中使用的用户识别卡（SIM）。
②IC卡按使用方式分
接触式IC卡：
如电话IC卡，多用于存储信息量大、读写操作比较复杂的场合。
易磨损、怕油污，寿命不长。
非接触式IC卡：
又叫射频卡、感应卡，采用电磁感应方式无线传输数据，操作方便，快捷。
记录的信息简单，读写要求不高，常用于身份验证等场合，使用寿命很长。
1.微电子技术是信息技术领域中的关键技术，它以集成电路为核心。
下列有关集成电路的叙述中，错误的是。
（2010年秋基础第1题）
A.现代集成电路使用的半导体材料只能是硅（Si），不能使用其它任何半导体材料
B.集成度是指集成电路包含的电子元件数目，可分为SSI、MSI、VLSI等
C.Moore定律指出，单块集成电路的集成度平均18~24个月翻一番
D.我国第二代身份证中嵌入了集成电路芯片，可以实现电子防伪和数字管理功能
2.在下列有关集成电路及其应用的叙述中，错误的是_______。
（2010年春基础第2题）
A.集成电路的制造工序繁多，工艺复杂且技术难度高
B.经过抛光后的硅片称为晶圆，每个晶圆最多可以制成一个合格的集成电路芯片
C.IC卡分为接触式IC卡和非接触式IC卡，后者通常又称为射频卡或感应卡
D.集成电路应用十分广泛，目前我国第2代居民身份证中就有集成电路芯片
3.在下列有关集成电路的叙述中，正确的是___________。
（2009年秋基础第2题）
A.现代集成电路所使用的半导体材料都是硅
B.所有的集成电路都是数字集成电路
C.Moore定律认为单块集成电路的集成度平均每年翻一番
D.Intel公司微处理器产品Core2Duo，其集成度已高达数千万个电子元件
4.在下列有关微电子技术与集成电路的叙述中，错误的是_____。
（2008年春基础第1题）
A.微电子技术是以集成电路为核心的技术
B.集成度是指单个集成电路所含电子元件的数目
C.Moore定律指出，单个集成电路的集成度平均每18～24个月翻一番
D.IC卡仅有存储器和处理器，卡中不可能存储有软件
5.在下列有关集成电路的叙述中，错误的是__________。
（2007年秋基础第2题）
A.现代集成电路使用的半导体材料主要是硅
B.大规模集成电路一般以功能部件、子系统为集成对象
C.我国第2代居民身份证中包含有IC芯片
D.目前超大规模集成电路中晶体管的基本线条已小到lnm左右
年达到14nm的工艺水平。
【答案】D
第2章计算机组成原理
计算机组成原理主要介绍计算机的硬件及工作原理，是计算机基础知识考得最多的部分，包含：
计算机的组成及分类、CPU的结构与原理
PC主机的组成
常用的输入输出设备和外存储器。
最重要的部分是：
PC主机的组成，其中的主板、芯片组、BIOS、内存储器、接口是每年必考的。
另外，CPU的结构及指令系统、常用输入输出设备及各种外存储器也经常考到。
2.1计算机的组成与分类
1．计算机的发展与作用（*）
1946年在美国诞生了第一台数字电子计算机，ENIAC计算机。
计算机按使用的元器件进行划分，分为四代：
第一代：
电子管计算机
第二代：
晶体管计算机
第三代：
中小规模集成电路（SSI，MSI）计算机
第四代：
大规模（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）计算机
新一代计算机着眼于计算机的智能化。
目前所使用的计算机都属于第四代计算机。
2．计算机的逻辑组成（***）
完整的计算机系统是由硬件和软件组成的。
计算机硬件包括运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备，它们由总线相连。
其中运算器和控制器合称为中央处理器，用CPU表示。
CPU、内存、总线构成了计算机的主机，外存储器、输入输出设备构成了计算机的外围设备，简称外设。
（1）中央处理器CPU
CPU是计算机必不可少的核心组成部件，用于执行系统软件和应用软件。
微处理器是使用单片大规模集成电路制成的、具有运算和控制功能的电子部件，是计算机的核心组成部分。
用于执行系统软件和应用软件的微处理器称为“中央处理器”（CPU）。
除了CPU外，还有许多专用的微处理器产品，如绘图处理器、通信处理器等。
多数PC机只有1个CPU，也有一些计算机包含有2个、4个、8个甚至成百上千个
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