大学计算机基础教案

授课时间：9月17日

教学目标：1、掌握计算机的发展及应用

2、掌握进位计数制

3、熟练掌握数制转换

4、了解字符编码

5、了解计算机工作原理

6、掌握计算机系统组成

7、熟练掌握硬件系统的性能指标

8、了解多媒体计算机的组成

9、掌握多媒体的概念

10、掌握病毒的概念及预防方法

教学重点：进位计数制及数制转换

硬件系统和软件系统的组成、

多媒体计算机的概念、计算机病毒的概念

教学难点：数制转换及信息编码、工作原理、程序设计语言三个发展阶段、多媒

体的特点、病毒的预防

教学方法：讲授法、启发法、演示法

教学手段：采用多媒体电脑及大屏幕投影仪

1.1概述

一、数字计算机的诞生

计算机或电子计算机，全称应为电子数字计算机。世界上第一台电子数字计算机是

美国的埃克特和毛奇利于1946年2月在宾西法尼亚大学研制成功的。它被称为ENIAC,

即英文ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator的缩写,意思是电子数字

积分计算机。这台计算机占地面积170平方米，重30吨，耗电140千瓦,共用了18000

个电子管，每秒可进行5000次加减法运算。1946年6月，美籍匈牙利科学家冯•诺依

曼(VonNeumann)为了解决ENIAC的问题，率先提出了“存储程序、自动运行”的设

想，并在第一台存储计算机EDVAC中得到了应用，这就是现代计算机的基本框架。

二、计算机的发展

表1.1计算机的发展阶段

代硬件

起止年份代表产品软件应用领域

别逻辑元件主存储器其他

第ENIAC、EDVAC水银延迟线

输入输出主要采用穿孔卡机器语言

1946-1957UNIVAC-1电子管磁鼓科学计匏

片汇编语言

代IBM-704磁芯

第科学计算、数

IBM-7090普遍采高级语言、管理程序、监控

1958-1964晶体管外存开始采用磁带、磁盘据处理、事务

ATLAS用磁芯程序、简单的操作系统

代管理

第IBM-360、实现标准化

磁芯多种功能较强的操作系统、

1965-1970CDC-6000集成电路外存普遍采用磁带、磁盘系列，应用于

半导体会话式语言

代PDP-11、NOVA各个领域

第

IBM-4300超大规模各种专用外设，大容量磁可视化操作系统、数据库、广泛应用于

四1970至今半导体

VAX-IKBM-PC集成电路盘、光盘等普遍使用多媒体、网络软件所有领域

代

三、计算机的特点及应用

1

1.计算机的特点

(1)运算速度快：计算机的运算速度是指在单位时间内执行指令平均条数，目前

计算机的运算速度已达数百亿次/秒，极大地提高了工作效率。

(2)运算精度高：计算机内部数据采用二进制，可精确到15位十进制数字。

(3)存储容量大：计算机具有强大的存储数据的能力。目前常用来存储信息的硬

盘容量已达到了80GB,而人类的大脑存储信息只有十几MB。

(4)具有记忆和逻辑判断能力：计算机不仅能计算，还可以把原始数据、中间结

果、指令等信息存储起来，随时调用，并在相应程序的控制下，能判断“是”与“非二

(5)具有自动执行程序的能力：计算机能够按照存储在其中的程序自动工作，不

需要人直接干预运算、处理和控制。

2.计算机的应用

(1)科学计算：工程设计、气象预报、航空航天、卫星轨道计算、导弹轨迹设计

等。

(2)自动化生产：主要包含CAD、CAM、CIMS三项内容

CAD：计算机辅助设计的简称,即(ComputerAidedDesign)，使设计人员更方便

快捷修改绘制设计方案，任意改变产品的设计参数，选出最佳设计方案。

CAM：计算机辅助制造的简称，即(ComputerAidedManufacturing)，由计算机按

事先编好的“数据加工程序”代替人工自动控制机器操作。

CIMS:计算机集成制造系统的简称，即(ComputerIntegratedManufacturing

System)，它是将产品的设计、制造、管理、销售等功能集于一身的现代化生产系统，

它的生产率极高，生产周期极短。

(3)信息处理

(4)实时控制

(5)计算机辅助教育：它的总称是CBE(ComputerBasedEducation),包含CAR

CAD和CML

CAI：指计算机辅助教学(ComputerAidedInstruction)，它是利用计算机向学习

者提供图文并茂，生动形象的方式进行教学，提高学习兴趣和效果。

CMI：指计算机管理教学(ComputerManagedInstruction),如：教学计划、课

程安排、计算机题库与计算机评分等。

(6)网络技术应用

(7)人工智能：简称A1,或称“智能模拟”，是用计算机模拟人的智能使其具有

“判断”、“推理”、“学习”的功能。如人机搏弈系统、语言翻译系统、专家系统、机器

人等。

(8)计算机模拟：它是用计算机程序代替实物模型做各种模拟实验。这是一种模

拟人在自然环境中听、看以及动作行为的人一机界面技术，简称VR技术和(Virtual

Reality)。它有可能是21世纪最有前途的一种新技术。

(9)远程教育

四、计算机的分类

根据美国电气和电子工程师协会(IEEE)的一个委员会在1989年提出的标准将计

算机分为以下六类。

1.巨型机(Supercomputer)：巨型机也被称为超级计算机，它是所有计算机中价

格最高、功能最强，浮点运算速度达到每秒超百亿次以上。

2.小巨型机(Minisupercomputer)

小巨型机的功能略低于巨型；但价格稍低，可以满足一些大型用户的需求。

2

3.大型主机(Mainframe)

大型主机的特点是大型、通用、内存极大。用于规模较大的科研院所和高等学府以

及大银行、大公司。

4.小型机(Minicomputer)

小型机结构简单，价格较低，操作方便，主要用于小型企业和某个部门。

5.微型机(PersonalComputer,PC)

又称个人计算机，简称PC机。它价格最低，应用最广。主要用于商业、家庭、办

公等领域。

6.工作站(Workstation)

也可以说是一种高档次的微型机。它的功能高于一般的微型机，适用于工程技术、

科学研究和商业应用。

1.2计算机中的数和编码

・、信息在计算机中的表示

计算机中的数为何要用二进制呢？主要有以下几个原因：

二进制数在物理上最易实现。

二进制是最简单的数制，运算规则最简单-。

二、进位计数制

按照进位的原则进行计算称为进位计数制，简称为“数制二无论哪种数制，计数

和运算都有共同的规律。

1.基数

在种数制中，只能用一组固定的数字符号来表示数目的大小，而使用多少个数字

符号来表示数目的大小，就称为该数制的基数。其基数是几就是几进制。如下表:

进制基数数字符号

十进制100123456789

二进制201

八进制801234567

十六进制160123456789AB

CDEF

注：表中A、B、C、D、E、F分别等于十进制数的10、11、12、13、14、15。

2.进制和位权

在数制中的规则即N进制一定是“逢N进一”。

对于多位的十进制数如6725,可以表示成：6X103+7X102+2X10'+5X10°

上式中10：',10z,I。।,I。°称作各位数字的权，由此可见，每位数字只有

乘上它们的权值，才是它的实际值。任何一种进制的数都可以按照权展开。十进制的数

权值为10的嘉，二进制的数权值为2的事。

(101.110)2=1X22+0X21+1X20+1X21+1X22+OX23

三、不同数制之间的数据转换

1.N进制转换成十进制

通过以上可以说明，一个数可以按权展开式表的规则即：对于一个n位整数和m

位小数的N进制数D,按权展开如下：

D=A„N"T+AeN"-2+……+AN°+AN'+……+AJT

其中Ai(-mWiWn)可以是0,1,…,m和n均为正整数。

故：N进制数转换成十进制数的定义式为：

D=A„Nn-1+A„-,Nn-2+...AN+ATN'...+AJT

3

其结果就是基数为10的数。

例：将下列数转换成十进制

(10011101)2=1X27+0X26+0X2O5+1X21+1X23+lX22+0X21+1X20

=(157)

321

(A0F2)W=10X16+0X16+15X16+2X16°=(41202)l0

2.十进制转换成N进制

十进制数转换成N进制数，整数与小数部分转换方法不同。

(1)整数部分转换

采用除以N取余法，即把一个十进制整数不断除以所需要的基数N,记下余数即可。

如，将十进制数转换成二进制，就把十进制数整数不断除以2,记下余数(必定是0或

1),就是对应二进制数的各位数字。注意，第一次得到的余数为二进制的最低位，最后

一次得到的余数为二进制的最高位。

例：(58)w=(111010)2

该方法称为除以2取余法。

(2)小数部分转换

小数部分采用乘N取整法，即把一个十进制小数不断乘以N,取整数。

例：将十进制数转换成相应的二进制数，运算如下：

注意：用乘2取整法，先求出来的是二进制的高位，后求出来的是低位。

如十进制数既有整数又有小数，须分别转换，再将N进制整数和小数组合到一起。

如：将(58.6876)转换成二进制数。

由以上两例可知：(58.6876)io=(111010.1011)2

3.非十进制数之间转换

(1)二进制与八进制之间的转换

以小数点为界，将整数部分从右向左每三位一组，最高一组不足三位，用0补齐三

位；小数部分从左向右，每三位一组，最后一组不足三位时，最右端添0,补足三位。

按照下表二进制和八进制数字的对应关系写出每组二进制数相对应的八进制数及对应

的小数点，就可以得到转换后的八进制数。

例：(11101.0111)转换成八进制数:

反之，将八进制转换成二进制，与上述过程相反，即一位拆三位。

例:(326.25)s转换成二进制。

=(11010110.010101)2

(2)二进制与十六进制数的转换

其方法与八进制转换类似，分成四位一组。

例：将二进制数110111011010101.011111转换成十六进制

例：将十六进制数AB.C转换为二进制数

四、字符编码

计算机中将常用的一些符号和文字等用规定的代码来表示的过程称为编码。这里主

要介绍英文编码和汉字编码。

1.英文编码

根据美国制定的ASCII(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)

即美国信息交换标准代码，成为世界各国统一采用的英文字符编码。

每个ASCH码由7位二进制组成，字母A用1000001表示。ASCII码包括95种可打

印和显示字符、33种控制码共2，=128个字符。通常一个ASCII字符占用一个字节，每

个字符由7位组成，最高位填充“0”。可显示的字符有大小写英文字母各26个、数字

4

10个，其它字符33个。记住几个常用的0的编码是30HA的编码41Ha的编码是61H。

2.汉字编码

为统一汉字编码，1981年我国制定了国家标准信息交换汉字编码，代号GB2312_80,

我们称之为国际码。这是汉字编码必须遵循的统一标准。国际码收录了6763个常用汉

字、一级汉字3755个，二级汉字3008个，一级汉字按拼音排序，二级按偏旁部首排序。

区位码：类似西文的ASCII码表，汉字也有一张国标码表.简单的说把7445个国

标码放置在一个94行94列的阵列中，阵列的每•行称为一个汉字的区，用区号表示；

每一列称为一个汉字的位，用位号表示显然，区号的范围是卜94,位号的范围也是1-94,

这样一个汉字在表中的位置就由区号和位号来确定

区位码和国标码的关系：具体方法是：将一个汉字的十进制区号和位号分别转换

成十六进制数，然后分别加上20H就成为此汉字的国标码

3.机内码

它是计算机内部存储、处理和传输汉字、英文信息代码。为区别汉字与英文的机内

码，通常将汉字编码最高位用“1”表示，用两个字节存储，每个字节的最高位都用1

表示，英文编码最高位用“0”表示。

机内码和国标码的关系：汉字的机内码=汉字的国标码+8080H

例如：已知"中”的国标码是56国H则“中”的机内码为D6D0H

4.输入码:它又称为外码:数字编码，拼音编码，字形编码：如五笔字型、陈桥等，

它的优点是平均触键次数少，重码率低。但背字根慢，不易掌握。

5.汉字的字型码

描述汉字字型的方法主要有：点阵字型和轮廓字型两种。

点阵字型方法简单，就是用一个排列成方阵的点的黑白来描述汉字，具体如下：

汉字是方块字，将方块等分成N行N列的格子，简单称为点阵。凡笔画所到的点为

黑点，用1表示，否则为白点，用0表示，这样，一个汉字就用一串二进制表示。例如

16*16汉字点阵就有256个点，需要256位二进制数来表示一个汉字的字型码。化成字

节用32个字节

1.3计算机系统的组成

一、计算机基木工作原理

1.系统组成

计算机由硬件系统和软件系统组成。硬件是指看得见摸得着的物理设备，如主机、

显示器等；软件是指完成具体工作的程序和数据，是整个计算机的灵魂所在。二者缺•

不可。见下图：

2.工作原理

5

根据冯•诺依曼博士提出的“程序存储”原理，计算机由五部分组成：运算器、控

制器、存储、输入和输出设备。

二、硬件系统

硬件系统是由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五个部份组成。

1.运算器：它是计算机重要部件，主要负责信息的处理。在控制器的控制下完成

加减乘除及各种逻辑运算，并将最后结果送回存储器中。

2.控制器：它是计算机硬件系统的指挥中心。主要工作是不断从内存中取出指令

分析和执行。它与运算器组成在一起称为CPU,是计算机的核心。

3.存储器：存储器又分为内存储器和外存储器。

（1）内存：内存分成只读存储器（ROM）和随机读写存储器（RAM）两种。

（2）外存：外存也称为辅助存储器。

4.输入设备：输入设备的主要任务是把计算机程序和数据输入计算机。常用的输

入设备有键盘、图形输入设备（鼠标、数字化仪器等）。图象输入设备（扫描仪、传真

机等）及声音输入设备。

5.输出设备：输出设备的主要任务是把计算机的处理结果或其它信息输送出来。

日常输出设备如显示器、打印机、绘图仪及声音输出设备等。

三、计算机软件系统

1.系统软件：系统软件是指管理、监控和维护计算机资源的软件。常见的系统软

件有DOS,Windows及各种计算机语言系统。

DOS是20世纪80年代的主流操作系统，它是通过命令完成机器的各种操作，操作

者使用时须记住命令方能进行。

Windows是20世纪90年代初起逐渐淘汰了DOS,成为目前主流的操作系统。它是窗

口图形界面的操作系统，直观、形象、容易掌握，深受操作者的欢迎。

操作系统：它是一种管理程序，是对硬件系统功能的首次扩充，是基础。

程序设计语言及语言处理程序：程序设计语言就是用来编写程序的语言，是人与机

器之间交换信息的工具。程序设计语言分为机器语言，汇编语言和高级语言三大类。

机器语言：机器语言时计算机系统所能识的，不需翻译直接供计算机使用的程序设

计语言

汇编语言：汇编语言又称符号语言，它使用比较直观易记易写的助记符来代替机器

指令。汇编语言编写的程序不能直接被计算机识别，需要用汇编程序将它翻译成机器语

言的目标程序才能被执行。

高级语言：为了克服低级语言的缺点，人们又编制出使用方便的高级语言。高级语

言是一种在各种机器上的适应力较强，接近于人们的使用习惯，易为人们理解的面向问

题计算过程的程序设计语言。

数据库管理系统：它是用来信息管理方面的软件，可以管理数据库文件，在各个应

用程序间实现数据共享。

诊断程序：它主要用于检测系统各部件能否正常工作，对CPU、内存、显示器、硬

盘等性能进行检测。

网络软件：这是对计算机网络进行管理，实现整个网络的资源共享和互通信息。

2.应用软件：应用软件是指计算机用户为实现某一专门的目的而编写的软件。由

于计算机应用范围极广，所以软件是各种各样的。目前常用的应用软件有：

（1）各种信息管理软件；（2）科学计算软件；（3）文字处理软件；

（4）辅助教学与辅助设计软件；（5）实时控制软件等。

四、微机的主要性能指标

6

字长：字长是以二进制为单位，其大小是CPU能同时处理二进制数的位数，它直接

关系到计算机的速度、功能和计算精度。

时钟频率(主频)：时钟频率是指CPU在单位时间(秒)发出的脉冲数。通常时钟

频率以兆赫兹(MHz)为单位，时钟频率越高，其运算速度越快。如PII450芯片的主频

为450MHz,PIII550芯片的主频为550MHz»

内存容量

外存容量

五、指法和键盘的使用

目前多数微机上使用的键盘是标准101/102或104键盘，这里介绍104键盘。

键盘的分区

键盘主要有四个分区：打字键区、功能键区、光标控制键区、数字键区。

指法

键盘指法主要指将打字键区的所有用于输入的键位科学合理地分配给双手的各个

手指从而提高输入的正确率和输入的速度。要熟练地使用计算机，必须要有正确的击键

姿势和键入指法。

1.4多媒体技术简介

1.4.1多媒体概念

多媒体(Multimedia)简单地说是指文本(Text)、图形(Graphics)、图像(Image)、声音(Sound)、

动画(Animation)、视频(Video)等多种媒体的统称。多媒体技术的定义目前有多种解释，我们可根

据多媒体技术的环境特征来给出一个综合的描述，其意义可归纳为：计算机综合处理多种媒体信息，

包括文本、图形、图像、声音、动画以及视频等，在各种媒体信息间按某种方式建立逻辑连接，集

成为具有交互能力的信息演示系统。

多媒体技术涉及到许多学科，如图像处理技术、声音处理技术、视频处理技术以及三维动画技

术等，它是一门跨学科的综合性技术。多媒体技术用计算机把各种不同的电子媒体集成并控制起来，

这些媒体包括计算机屏幕显示、视频光盘CD-ROM、语言和声音的合成以及计算机动画等，且使整个

系统具有交互性，因此多媒体技术又可看成一种界面技术，它使得人机界面更为形象、生动、友好。

多媒体技术以计算机为核心，计算机技术的发展为多媒体技术的应用奠定了坚实的基础。国外

有的专家把个人电脑(PC)、图形用户界面(GUI)和多媒体(Multimedia)称为近年来计算机发展的三大

里程碑。

多媒体技术中主要的概念如下：

1.媒体

媒体(Medium)：媒体在计算机领域中主要有两种含义：•是指用以存储信息的实体，如磁带、

磁盘、光盘、光磁盘、半导体存储器等；二是指用以承载信息的载体，如数字、文字、声音、图形、

图像、动画等。在计算机领域，媒体一般分为感觉媒体、表示媒体、表现媒体、存储媒体和传输媒

体5类。

(1)感觉媒体：感觉媒体是指能直接作用于人的感官让人产生感觉的媒体。这类媒体包括人类

的语言、文字、音乐、自然界的其他声音、静止或活动的图像、图形和动画等。

(2)表示媒体：表示媒体是用于传输感觉媒体的手段。其内容上指的是对感觉媒体的稿纸编码。

包括语言编码、文本编码和图像编码等。

(3)表现媒体：表现媒体是指感觉媒体和计算机中间界面，即感觉媒体传输的电信号和感觉媒

7

体中间的转换所用媒体。表现媒体又分为输入表现媒体和输出表现媒体。输入表现媒体如健盘、鼠

标、光笔、数字化仪、扫描仪、麦克风、摄像机等；输出表现媒体如显示器、打印机、扬声器、投

影仪等。

(4)存储媒体：存储媒体是指用于存储表现媒体的介质。包括内存、硬盘、软盘、磁带和光盘

等。

(5)传输媒体：传输媒体是指将表现媒体从一处传送到另一处的物理载体。包括导线、电缆、

电磁波等。

2.多媒体的几个基本元素

⑴文本：文本是指以ASCII码存储的文件，是最常见的一种媒体形式。

⑵图形：图形是指山计算机绘制的各种几何图形。

⑶图像：图像是指由摄像机或图形扫描仪等输入设备获取的实际场景的静止画面。

(4)动画：动画是指借助计算机生成一系列可供动态实习演播的连续图像。

⑸音频：音频是指数字化的声音，它可以是解说、背景音乐及各种声响。音频可分为音乐音频

和话音音频。

(6)视频：视频是指由摄像机等输入设备获取的活动画面。由摄像机得到的视频图像是一种模拟

视频图像。模拟视频图像输入计算机需经过模数(A/D)转换后，才能进行编辑和存储。

多媒体具有多样化、交互性、集成性和实时性的特征。

1.4.2多媒体的关键技术

多媒体的关键技术主要包括数据压缩与解压缩、媒体同步、多媒体网络、超媒体等。其中以视

频和音频数据的压缩与解压缩技术最为重要。

视频和音频信号的数据量大，同时要求传输速度要高，目前的微机还不能完全满足要求，因此,

对多媒体数据必须进行实时的压缩与解压缩。

数据压缩技术又称为数据编码技术，有关它的研究已有50年的历史。目前对多媒体信息的数据

的编码技术主要有：

1.JPEG标准

JPEG(JointPhotographicExpertsGroup)又称为联合摄像专家组。JPEG是1986年制定的主

要针对静止图像的第一个图像压缩国际标准。该标准制定了有损和无损两种压缩编码方案，JPEG对

单色和彩色图像的压缩比通常分别为10:1和15:1,常用于CD-ROM、彩色图像传真和图文管理。许

多Web浏览器都将JPEG图像作为一种标准文件格式以供欣赏。

2.MPEG标准

MPEG(MovingPictureExpertsGroup)乂称为运动图形专家组，是国际标准化组织和国际电工

委员会组成的一个专家组。现在已成为有关技术标准的代名词。MPEG是压缩全动画视频的一种标准

方法，压缩运动图像。它包括了3部分：MPEG-Video、MPEG-Audio、MPEG-System(也可用数字编号

代替MPEG后面对应的单词)。MPEG平均压缩比为50:1,常用于多媒体CD-ROM硬盘、局域网、有

线电视(Cable-TV)信息压缩。

3.H.216标准(又称为P(64)标准)

这是国际电报电话咨询委员会CCITT为可视电话和电视会议制订的标准，是关于视像和声音双

向传输的标准。

近50年来，已经产生了各种不同用途的压缩算法、压缩手段和实现这些算法的大规模集成电

路和计算机软件。人们还在不断地研究更为有效的算法。

8

1.4.2多媒体的关键技术

多媒体的关键技术主要包括数据压缩与解压缩、媒体同步、多媒体网络、超媒体等。其中以视

频和音频数据的压缩与解压缩技术最为重要。

视频和音频信号的数据量大，同时要求传输速度要高，目前的微机还不能完全满足要求，因此,

对多媒体数据必须进行实时的压缩与解压缩。

数据压缩技术又称为数据编码技术，有关它的研究已有50年的历史。目前对多媒体信息的数据

的编码技术主要有：

1.JPEG标准

JPEG(JointPhotographicExpertsGroup)又称为联合摄像专家组。JPEG是1986年制定的主

要针对静止图像的第一个图像压缩国际标准。该标准制定了有损和无损两种压缩编码方案，JPEG对

单色和彩色图像的压缩比通常分别为10:1和15:1,常用于CD-ROM、彩色图像传真和图文管理。许

多Web浏览器都将JPEG图像作为一种标准文件格式以供欣赏。

2.MPEG标准

MPEG(MovingPictureExpertsGroup)又称为运动图形专家组，是国际标准化组织和国际电工

委员会组成的一个专家组。现在已成为有关技术标准的代名词。MPEG是压缩全动画视频的一种标准

方法，压缩运动图像。它包括了3部分：MPEG-Video、MPEG-Audio、MPEG-System(也可用数字编号

代替MPEG后面对应的单词)。MPEG平均压缩比为50:1,常用于多媒体CD-ROM、硬盘、局域网、有

线电视(Cable-TV)信息压缩。

3.H.216标准(又称为P(64)标准)

这是国际电报电话咨询委员会CCITT为可视电话和电视会议制订的标准，是关于视像和声音双

向传输的标准。

近50年来，已经产生了各种不同用途的压缩算法、压缩手段和实现这些算法的大规模集成电

路和计算机软件。人们还在不断地研究更为有效的算法。

1.4.3多媒体计算机系统组成

多媒体计算机具有能捕获、存储、处理和展示包括文字、图形、声音、动画、和活动影像等多

种类型信息的能力。完整的多媒体计算机系统由多媒体硬件系统和多媒体软件两大部分组成。

1.多媒体计算机硬件系统

多媒体计算机硬件系统主要包括以下几部分：

⑴多媒体主机，支持多媒体指令的CPU；

⑵多媒体输入设备，如录像机、摄像机、CD-ROM,话筒等；

⑶多媒体输出设备，如喇叭耳机、录像带、激光盘等；

(4)多媒体接口卡，如音频卡、视频卡、图形压缩卡、网络通信卡等；

⑸多媒体操纵控制设备，如触摸式显示屏、鼠标、操纵杆、键盘等。

多媒体计算机硬件系统的组成如图L13所示

音频视频输入音•频输出

摄像机/录像机耳机

CD/VCD/DVD机音箱

CD/DVD-ROMMIDI设备

电视信号线

音频输入音频视频输出

话筒-WW：

CD-R/RW

MIDI设备

DVD-R/RW

适配卡电视机

频

视

频

音网络适配卡

图

形-iO

压

缩调制解调器

图1.13多媒体计算机的硬件系统

2.多媒体计算机软件系统

多媒体计算机软件系统主要包括以下几部分：

(1)支持多媒体的操作系统；

(2)多媒体数据库管理系统；

(3)多媒体压缩与解压缩软件；

(4)多媒体通信软件。

3.多媒体个人计算机

能够处理多媒体信息的个人计算机称为多媒体个人计算机，简称MPC(MultimediaPersonal

Computer)„目前市场上的主流PC机都是MPC机，而且配置已经远远地超过了国际MPC标准。

MPC中声卡、CD-ROM驱动器是必须配置的，其他可根据需要选配。下面介绍MPC所涉及的主要

硬件技术。

⑴声音卡的配置

声音卡又称音频卡或声卡，是MPC必选配件，它是计算机进行声音处理的适配器。其作用是从

话筒中捕获声音，经过模/数转换器对声音模拟信号以固定的时间进行采样变成数字化信息，经转换

后的数字信息便可存储到计算机中。在重放声音时，再把这些数字信息送到声音卡数/模转换器中，

以同样的采样频率还原为模拟信号，经放大后作为音频输出。有了声音卡，计算机便具有了听、说、

唱的功能。

声音卡有三个基本功能：一是音乐合成发音功能；二是混音器(Mixer)功能和数字声音效果处理

器(DSP)功能；三是模拟声音信号的输入和输出功能。

⑵视频卡的配置

图像处理已成为多媒体计算机的热门技术。图像的获取一般可通过两种方法：一种是利用专门

的图形、图像处理软件创作所需要的图形；另一种是利用扫描仪或数字照像机把照片、艺术作品或

实景输入计算机。然而，上述方法只能采集静止画面，要想捕获动态画面，就得借助于电视设备了。

视频卡的作用就是为多媒体PC机和电视机、录像机或摄像机提供一个接口，用来捕获动态图像，进

行实时压缩生成数字视频信号，可以存储，进行各种特技处理，像•般数据一样进行传输。

视频卡是多媒体计算机中处理活动图像的适配器。视频卡是一种统称，并不是必须的，高档视

频捕获卡价格昂贵，主要供专'业人员使用。在视频卡中，根据功能和所处理的影像源及目标的不同,

又可分成许多种类，有视频叠加卡、视频捕获卡、电视编码卡、电视选台卡、压缩/解压卡等。

1.5计算机病毒及防治

随着电脑的普及，几乎所有的电脑用户都已知道“计算机病毒”这一名词。有些人谈“毒”色

变，因害怕染上病毒以至于连一些正常的信息交换都不敢做。其实病毒并不可怕，只要了解它的特

点和原理就可以很好地防治它。下面我们就介绍一些有关病毒的基本常识。

1.5.1计算机病毒的历史

自从1946年第一台冯•诺依曼型计算机ENIAC面世以来，计算机己被应用到人类社会的各个领

域。然而，1988年发生在美国的“蠕虫病毒”事件，给计算机技术的发展罩上了一层阴影。蠕虫病

毒是美国CORNELL大学的研究生莫里斯编写的。虽然并无恶意，但在当时，“蠕虫”在Internet上

大肆传染，使得数千台联网的计算机停止运行，并造成巨额损失，成为一时的舆论焦点。在国内，

最初引起人们注意的病毒是20世纪80年代末出现的“黑色星期五”，“米病毒”，“小球病毒”等。

因当时软件种类不多，用户之间的软件交流较为频繁，而且反病毒软件并不普及，因此造成病毒的

广泛流行。后来出现的Word宏病毒及Windows98卜的CIH病毒，使人们对病毒的认识更加深了一

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步。

计算机病毒的发展经历了DOS引导阶段、DOS可执行阶段、伴随和批次型阶段、幽灵和多形阶

段、生成器利变体机阶段、网络和蠕虫阶段、视窗阶段、宏病毒阶段、互联网阶段、Java和邮件炸

弹阶段等。

1.5.2计算机病毒的定义

计算机病毒为什么叫做“病毒”呢?首先，它与生物学上的“病毒”不同，它不是天然存在的，

而是某些人利用计算机软、硬件所固有的脆弱性而编制的具有特殊功能的程序。由于它与生物医学

上的“病毒”同样有传染和破坏的特性，因此这一名词是由生物医学上的“病毒”概念引申而来。

从广义上定义，凡能够引起计算机故障、破坏计算机数据的程序统称为计算机病毒。依据此定义，

诸如逻辑炸弹、蠕虫等均可称为计算机病毒。在国内，专家和研究者对计算机病毒也做过不尽相同

的定义，但一直没有公认的明确定义。直至1994年2月18日，我国正式颁布实施了《中华人民共

和国计算机信息系统安全保护条例》，在《条例》第二十八条中明确指出：“计算机病毒，是指编制

或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者毁坏数据，影响计算机使用，并能自我爱制的一组

计算机指令或者程序代码。”此定义具有法律性和权威性。

1.5.3病毒的产生

病毒是如何产生的呢？其过程可分为：程序设计、传播、潜伏、触发、运行、实行攻击。究其

产生的原因不外乎以下几种：

1.开个玩笑或恶作剧

某些爱好计算机并对计算机技术精通的人士为了炫耀自己的高超技术和智慧，凭借对软硬件的

深入了解，编制这些特殊的程序。这些程序通过载体传播出去后，在一定条件下被触发，如显示动

画，播放一段音乐，或提一些智力问答题目等，其目的无非是自我表现一下。这类病毒一般都是良

性的，不会有破坏操作。

2.产生于个别人的报复心理

每个人都处于社会环境中，但总有一些人对社会不满而心怀不轨。如果这种情况发生在一个编

程高手身上，那么他有可能会编制一些危险的程序。

3.用于版权保护

计算机发展初期，由于在法律上对于软件版权保护还没有像今天这样完善，很多商业软件被非

法复制，有些开发商为了保护自己的利益制作了一些特殊程序，附在产品中。如巴基斯坦病毒，其

制作者是为了追踪那些非法复制他们产品的用户。用于这种目的的病毒目前已不多见。

4.用于特殊目的

某些组织或个人为达到特殊目的，对政府机构、单位的特殊系统进行宣传或破坏，如用于军事

目的。

1.5.4病毒的特性

1.传染性

计算机病毒随着正常程序的执行而繁殖，随着数据或程序代码的传送而传播。因此，它可以迅

速地在程序之间，计算机之间、计算机网络之间传播。

2.隐蔽性

病毒程序一般很短小，在发作之前人们很难发现它的存在。

3.触发性

II

计算机病毒一般都有一个触发条件，具备了触发条件后病毒便发作。

4.潜伏性

病毒可以长期隐臧在文件中，而不表现出任何症状。只有在特定的触发条件下，病毒才开始发

作。

5.破坏性

病毒发作时会对计算机系统的工作状态或系统资源产生不同程度的破坏。

概括地说，计算机病毒是人为设计的具有自我复制能力的特制程序，有很强的传染性，广泛的

寄生性，一定的隐蔽性，特定的触发性，很大的破坏性。此外，病毒还具有未经授权而执行、不可

预见性、变种性、及针对性等特性。

1.5.5病毒的分类

计算机病毒分类方法很多，通常使用以下两种分类方法：

1.按造成危害的程度分类：

（1）无害型：除了感染后减少磁盘的可用空间外，对系统没有其他影响。

⑵无危险型：这类病毒仅仅是减少内存、显示图像、发出声音及同类音响。

⑶危险型：这类病毒在发作时计算机系统中造成严重的错误。

⑷非常危险型：这类病毒删除程序、破坏数据、对硬盘格式化甚至毁坏机器。

2.按病毒的感染方式和病毒算法分类：

⑴引导型病毒：主要是感染软盘、硬盘的引导扇区或主引导扇区，在用户对软盘、硬盘进行读

写动作时进行感染活动。

⑵可执行文件病毒：它主要是感染可执行文件。被感染的可执行文件在执行的同时，病毒被加

载并向其他正常的可执行文件传染。像特洛伊木马、CIH等病毒都属此列。

⑶混合型病毒：以上两种病毒的混合。

（4）宏病毒（MacroVirus）：是利用高级语言——宏语言编制的病毒，与前两种病毒存在很大的

区别。宏病毒充分利用宏命令强大的系统调用功能，实现某些涉及系统底层操作的破坏。如“台湾

一号”、“美丽杀手”、“C盘杀手”都属于宏病毒范围。

⑸Internet语言病毒:随着Internet的发展，某些不良用心之徒利用Java、VB和ActiveX

的特性来撰写病毒。这些病毒会通过带毒网页在世界范围内迅速传播。

3.按连接方式

分为源码型病毒、入侵型病毒、操作系统型病毒、外壳型病毒等。

1.5.6病毒发作症状

从目前发现的病毒来看，计算机病毒的主要症状有：

⑴电脑动作比平常迟钝，程序载入时间比平常长。当系统刚开始启动或一个应用程序被载入时,

有些病毒将执行它们的动作，因此会花更多时间来载入程序。

⑵硬盘的指示灯无缘无故地亮了。当你没有存取磁盘，但磁盘驱动器指示灯却亮了，电脑这时

可能受到病毒传染了。

⑶系统存储容量忽然大量减少。有些病毒会消耗存储容量，曾经执行过的程序，再次执行时,

突然告诉你没有足够的空间可以利用，表示病毒可能存在用户的电脑中了。

（4）磁盘可利用的空间突然减少。这个信息警告用户病毒可能开始复制了。

⑸可执行文件的长度增加了。正常情况下，这些程序应该维持固定的大小，但有些病毒会增加

程序的长度。

（6）坏磁道增加。有些病毒会将某些磁盘区域标注为坏磁道，而将自己隐藏其中，于是往往扫毒

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软件也无法检查病毒的存在。

⑺死机现象增多或系统异常动作。

（8）文档奇怪地消失，文档内容被加一些奇怪的资料，文档名称、扩展名、日期或属性被更改过。

病毒破坏行为的激烈程度取决于病毒作者的主观愿望和它所具有的技术能量。数以万计、不断

发展扩张的病毒，其破坏行为千奇百怪，不可能穷举其破坏行为，难以做全面的描述。根据现有的

病毒资料可以把病毒的破坏目标和攻击部位归纳如下：攻击系统数据区、攻击文件、攻击内存、干

扰系统运行、攻击磁盘、扰乱屏幕显示、干扰键盘、喇叭鸣叫、攻击CMOS、干扰打印机等。

1.5.7病毒的预防和清除

病毒在计算机之间传播的途径主要有两种：一种是通过存储媒体载入计算机，比如硬盘、软盘、

盗版光盘、网络等；另一种是在网络通信过程中，通过不同计算机之间的信息交换，造成病毒传播。

随着Internet的快速发展，Internet已经成了计算机病毒传播的主要渠道。所以为了保证计算机

运行的安全有效，在使用计算机的过程中要特别注意对病毒传染的预防，如发现计算机工作异常，

要及时进行病毒检测和杀毒处理。建议用户采取以下措施：

⑴要重点保护好系统盘，不要写入用户的文件。

⑵尽量不使用外来软盘，必须使用时要进行病毒检测

⑶安装对病毒进行实时检测的软件，发现病毒及时报告，以便用户做出正确的处理。

（4）使用网络下载的软件，应先确认其不带病毒，可用防病毒软件检查。

⑸对重要的软件和数据定时备份，以便在发生病毒感染而遭破坏时，可以恢复系统。

⑹定期对计算机进行检测，及时清除（杀掉）隐蔽的病毒。

一般的用户可利用反病毒软件来清除病毒。反病毒软件具有对特定种类的病毒进行检测的功能。

利用反病毒软件清除病毒时，一般不会因清除病毒而破坏系统中的正常数据。

除了向软件商购买杀病毒软件外，随着Internet网络的普及，许多的查杀病毒软件的发布、版

本的更新均可以通过Internet进行，在Internet上一般可以获得查杀病毒软件的免费试用版或演

示版。

教学后记：

授课时间：9月24日

教学目标：1、了解局域网的构成和工作模式,

2、掌握网络的拓扑结构及分类

3、了解协议的概念

4、了解Internet基本知识

5、掌握IE的使用方法

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教学重点：网络的分类及功能、IP地址，域名及IE的使用

教学难点：协议及局域网工作模式、设置拨号网络

教学方法：讲授法、启发法、演示法

教学手段：采用多媒体电脑及大屏幕投影仪

教学内容：

6.1计算机网络基础知识

一、计算机网络的发展

第一阶段是面向终端的计算机网络：出现在50年代。

第二阶段是资源共享网络的产生。60年代末出现了多台分散在不同地点的计算机

经通信线路互连的网络系统。ARPA网为网络技术的发展做出了突出贡献，主要有：形

成了用资源子网与通信子网组成的两级网络结构，采用了报文分组交换方式和层次结构

的网络协议。

第三阶段是局域网络和0SI/RM的出现。1973年，Robert与David提出了Ethernet

（以太网），它是一种总线型结构的局域网，1980年Intel、DEC及Xerox三个公司联

合公布了Ethernet规范，奠定了总线型网络的基础。

计算机网络从80年代末开始，局域网技术发展日趋成熟，出现光纤及高速网络技

术，多媒体，智能网络，整个网络就像一个对用户透明的大的计算机系统，发展为以

Internet为代表的互联网。

二、计算机网络的定义

计算机网络（ComputerNetwork）是计算机科学技术与现代通信技术相结合的产物。

计算机网络就是计算机之间通过通信设备和传输介质按一定儿何结构相互连接，并通过

网络软件相互逻辑地联系到一起，从而实现资源共享的计算机系统。处于不同地理位置

的计算机网络还可以在更大范围内相互连接而形成互联网络。网络中的计算机通过网络

协议建立通信关系，进行信息交换。

三、网络的功能和特点

计算机网络之所以获得飞速发展，是由于它有以下功能和特点：

1.资源共享

连入计算机网络的用户可以共享网络中的各种硬件及软件资源。

2.实现远程数据传输及集中管理

3.提高计算机的可靠性及可用性

4.进行分布处理

可见，计算机网络扩展了计算机系统的功能，增大了应用范围，提高了可靠性，

提供了用户应用的方便性和灵活性，实现了综合数据传输，为社会提供了更广泛的应用

服务。

四、网络的拓扑结构

网络的拓扑结构是抛开网络物理连接来讨论网络系统的连接形式，网络中各结点相

互连接的方法和形式称为网络拓扑。主要有星型结构、环型结构、总线型结构、分布式

结构、树型结构、网状结构等。如图6.2所示。

五、网络的分类

最能反映网络技术本质特征的分类标准是分布距离，按分布距离分为局域网、广域

网和互联网。

1.局域网：局域网（LAN）分布范围小，一般位于一个建筑物或一个单位内，配置

容易，速率高，各站点对等地监控和使用网络。一般采用简单的总线型或环型拓扑结构。

目前流行的局域网有以太网、令牌环网以及光纤环网。

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2.广域网：广域网(WAN)也称为远程网，发展较早，租用专线，分布区域大，

采用无规则的网状拓扑结构，一般由多个部门甚至多个国家组成。如中国多媒体信息

网(169)、中国农业信息网、IBM公司自建的跨国内部企业网等。

3.互联网：互联网(Internet)又称网际网。并不是一种具体的网络技术，它是

用网络互连设备把各种类型的广域网、局域网连接而形成的网络。互联网技术使计算机

网络由局部扩展到全国，进而将全世界连成一片。企业内部按照互联网模式搭建的内部

网络称为内联网(Intranet),

六、网络的分层结构与通信协议

1980年国际标准化组织(ISO)公布了开放系统互连参考模型OSI/RM。该模型将整

个网络的通信功能划分为七个层次，每层各自完成•定的功能。由低层至高层分别称为

物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、和应用层。这种划分时每一

层都能执行本层所承担的具体任务，且功能相对独立，通过接口与其相邻层连接，实现

两系统间、各结点间信息的传输。

在0SI参考模型所描述的网络层次结构中，若想在两个系统之间进行通信，两个系

统都必须具有相同的层次功能。通信是在系统间的对应的同等层之间进行，同等层间又

必须遵守一系列规则或约定，这规则或约定称为协议。按照通信系统的多层结构，也将

协议分为多层，每层协议完成本层的功能，每一层功能都为其上一层提供服务，也就是

说，较高层的协议需要较低层的服务支持。如图6.3所示的0SI参考模型及协议。图

6.30S1参考模型及协议

七、网络安全与网络管理

1.网络安全

(1)黑客犯罪

黑客是人们对那些力图，并能够非法进入各种计算机网络的人的一种称呼，他们是

使用计算机和计算机网络的高手。黑客犯罪采取的手段主要有硬性闯入、窃取用户密码、

盗用系统特权等。其犯罪内容多为利用计算机网络非法获取信息，以及传统的犯罪。

(2)计算机病毒

计算机病毒通过网络传播主要有两个途径：其一是通过公共匿名FTP文件传送，当

程序文件携带病毒，则可能传播到下载和使用它们的用户的计算机上；其二是通过电子

邮件(主要是其中的附加文件)传播。

2.网络管理

为提高网络安全和加强网络管理所采取的措施主要有如下四个方面(以因特网为

例)：

设置防火墙

数码身份认证

定期制作备份

使用防病毒软件

6.2局域网简介

一、局域网的特征

1.地理范围有限：所辖范围一般只有几公里。

2.传输速率高，传输速率为1Mbps〜20Mbps,光纤高速网可达100Mbps,1000MbpSo

3.支持传输介质种类多，可根据需要进行选用。

4.多采用分布式控制和广播式通信，传输质量好，误码率低，结点增删比较容易。

5.有规则的拓扑结构，多采用总线型和环型结构。

二、局域网的几种工作模式

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1.专用服务器模式

2.客户机/服务器模式

3.对等网

三、局域网硬件设备

局域网的主要硬件设备按其功能及在局域网中的作用可分为：服务器、客户机、网

卡、集线器、网络传输介质和网络互连设备。

1.服务器：服务器(Server)是局域网的核心设备，它运行网络操作系统，负责

网络资源管理和向网络客户机提供服务。按其提供的服务分为三种基本类型：文件服务

器、打印服务器和应用服务器。

2.客户机：客户机(Client)也称为工作站(Station),是网络用户直接处理信

息和事务的计算机。

3.网卡:网卡(NetworkInterfaceCard,NIC)也叫网络适配器,是连接计算机

与网络的硬件设备。网卡插在计算机或服务器扩展槽中，通过网络传输线路(如双绞线、

同轴电缆或光纤)与网络交换数据、共享资源。目前常用的是10M和100M的PCI网卡。

4.集线器：集线器(HUB)是局域网中计算机和服务器的连接设备，是局域网的星型

连接点，每个工作站是用双绞线连接到集线器上，由集线器对工作站进行集中管理。

5.网络传输介质：双绞线、同轴电缆、光纤，网络信息还可以利用无线电系统、

微波无线系统和红外技术传输。以下主要介绍双绞线、同轴电缆和光纤。

6.局域网互连设备

常用局域网互连设备有中继器、网桥、路由器以及网关等。