目录

1. 计算机与信息技术概述
   • 1.1.1 信息与信息技术概念 (二级考点)
   • 1.1.2 计算机的发展 (一级考点)
   • 1.1.3 计算机的特点与分类 (二级考点：ENIAC)
   • 1.1.4 计算机的应用领域 (二级考点)
2. 信息高速公路与“金”字工程
   • 1.2.1 信息高速公路
   • 1.2.2 “三金”工程
3. 计算机系统的组成与工作原理
   • 1.3.1 硬件系统 (一级考点)
   • 1.3.2 软件系统
   • 1.3.3 程序设计语言的发展 (三级考点)
   • 1.3.4 计算机工作原理 (二级考点)
4. 计算机中信息的表示
   • 1.4.1 数制及其转换 (一级考点，含公式)
   • 1.4.2 计算机中数值的表示 (二级考点：二进制数的运算，含反码、浮点数举例)
   • 1.4.3 字符的编码表示 (二级考点：ASCII码含举例；三级考点：汉字编码)
   • 1.4.4 信息存储单位 (三级考点)
5. 信息安全与计算机病毒
   • 1.5.1 信息安全基本概念
   • 1.5.2 计算机病毒及其防范 (三级考点：计算机病毒的特点)
   • 1.5.3 防火墙
   • 1.5.4 信息安全技术
6. 多媒体计算机
   • 1.6.1 多媒体技术的概念和特点
   • 1.6.2 多媒体计算机系统的组成
   • 1.6.3 多媒体处理技术 (三级考点：多媒体文件格式)
   • 1.6.4 信息技术新技术 (含大数据、云计算等)

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考点

一级考点	二级考点	三级考点
计算机的发展	信息与信息技术概念	程序设计语言
硬件系统	ENIAC	汉字编码
数制及其转换	计算机的应用领域	信息存储单位
	计算机工作原理	计算机病毒的特点
	二进制数的运算	多媒体文件格式
	ASCII码

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1.1 计算机与信息技术概述

1.1.1 信息与信息技术概念 (二级考点)

1. 信息：
   • 定义：自然界、人类社会及思维活动中普遍存在的事物属性。
   • 与数据的区别：数据是信息的载体，信息是对数据加工后的结果，能影响行为、决策或认知。
2. 信息技术：
   • 定义：获取、存储、传递、处理、开发和利用信息资源的技术，扩展人类信息功能。
   • 主导技术：传感技术、计算机技术、通信技术、网络技术，计算机为核心。

1.1.2 计算机的发展 (一级考点)

1. ENIAC (二级考点)：
   • 时间：1946年2月，宾夕法尼亚大学。
   • 特点：18800个真空电子管，十进制计算，每秒5000次加法，奠定电子计算机基础。
   • 局限：未采用二进制和存储程序原理。
2. EDVAC：
   • 贡献：冯·诺依曼提出二进制编码和存储程序设计思想，奠定现代计算机体系结构。
3. 计算机分代：
   • 第一代：电子管，几千次/秒，机器语言/汇编语言，军事与科学计算。
   • 第二代：晶体管，几十万次/秒，高级语言，数据处理与工业控制。
   • 第三代：中小规模集成电路，几百万次/秒，操作系统/会话式语言，文字与图形处理。
   • 第四代：大规模/超大规模集成电路，上亿次甚至亿亿次，数据库/网络，全领域应用。
4. 发展趋势：巨型化、微型化、网络化、智能化。

1.1.3 计算机的特点与分类

1. 特点：
   • 运算速度快、计算精度高、存储容量大、逻辑判断能力、工作自动化、通用性强。
2. 分类：
   • 处理对象：模拟计算机、数字计算机、混合计算机。
   • 用途：专用计算机、通用计算机。
   • 规模：巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站。

1.1.4 计算机的应用领域 (二级考点)

• 科学计算、数据处理、过程控制、计算机辅助系统、人工智能、网络与通信、多媒体、嵌入式系统。

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1.2 信息高速公路与“金”字工程

1.2.1 信息高速公路

1. 概念：
   • 定义：通过高速计算机通信网络连接全球资源，实现信息共享。
   • 起源：1993年美国提出的国家信息基础设施（NII）计划。
2. 特征：交互性、高速性、广域性、广泛性、综合性、智能性。
3. 影响：推动信息技术发展，改变社会结构与生活方式。

1.2.2 “三金”工程

• 背景：1993年中国响应信息高速公路浪潮启动。
• 内容：
  • 金桥工程：国家公用经济信息网，基础平台。
  • 金卡工程：电子货币与银行信用卡支付系统。
  • 金关工程：对外经济贸易信息网，推动无纸贸易。

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1.3 计算机系统的组成与工作原理

1.3.1 硬件系统 (一级考点)

1. 组成（冯·诺依曼体系）：
   • 运算器：执行数据处理（ALU、寄存器）。
   • 控制器：指挥协调操作。
   • 存储器：
     • 内存储器（RAM、ROM、Cache）。
     • 外存储器（磁盘、光盘、U盘）。
   • 输入设备：键盘、鼠标、扫描仪等。
   • 输出设备：显示器、打印机等。
2. 特点：裸机，由电子、机械、光电元件组成。

1.3.2 软件系统

1. 定义：程序、数据及文档的总和。
2. 分类：
   • 系统软件：操作系统（如Windows/Linux）、语言处理程序、数据库管理系统、工具软件。
   • 应用软件：办公软件、图形处理软件、即时通信软件等。

1.3.3 程序设计语言的发展 (三级考点)

1. 机器语言：0/1二进制，高效但难读。
2. 汇编语言：助记符表示，需汇编翻译。
3. 高级语言：易读易改，需编译/解释（如C、Java）。

1.3.4 计算机工作原理 (二级考点)

1. 指令：操作码+操作数。
2. 存储程序：冯·诺依曼思想，程序与数据存于内存，自动执行。
3. 工作过程：取指令、分析指令、执行指令。

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1.4 计算机中信息的表示

1.4.1 数制及其转换 (一级考点)

1. 进位计数制：
   • 基数：数的符号个数（如十进制基数10）。
   • 位权：数码位置的权值。
2. 常用数制：
   • 二进制（B）、八进制（O）、十进制（D）、十六进制（H）。
3. 转换方法：
   • r进制→十进制：位权展开求和。
     • 公式：对于r进制数 $N = a_n a_{n-1} ... a_1 a_0 . a_{-1} a_{-2} ... a_{-m}$，
       $(N)_{10} = \sum_{i=-m}^{n} a_i \cdot r^i$
       • 例：$(1011.01)_2 = 1 \times 2^3 + 0 \times 2^2 + 1 \times 2^1 + 1 \times 2^0 + 0 \times 2^{-1} + 1 \times 2^{-2} = 11.25_{10}$
   • 十进制→r进制：
     • 整数：除r取余法。
     • 小数：乘r取整法。
     • 公式：
       • 整数部分：$N_{10}$ 除以 $r$，余数倒序排列。
       • 小数部分：$N_{10}$ 乘以 $r$，取整数部分，依次排列。
       • 例：$117.3125_{10}$ → 二进制
         • 整数：$117 \div 2 = 58...1, 58 \div 2 = 29...0, ..., 1 \div 2 = 0...1$ → $1110101_2$
         • 小数：$0.3125 \times 2 = 0.625...0, 0.625 \times 2 = 1.25...1, ...$ → $0.0101_2$
         • 结果：$1110101.0101_2$
   • 二、八、十六进制互转：分组法（3位二进制=1位八进制，4位二进制=1位十六进制）。
     • 例：$(11111101.101)_2$ → 八进制：$375.5_8$；→ 十六进制：$FD.A_{16}$

1.4.2 计算机中数值的表示 (二级考点：二进制数的运算)

1. 整数的表示：
   • 原码：符号位+数值，0有二义性。
   • 反码：正数同原码，负数数值位取反。
     • 举例（8位）：
       • $[+1]_{反} = 00000001$（同原码）
       • $[-1]_{反} = 11111110$（原码 $10000001$，数值位取反）
       • $[+127]_{反} = 01111111$（同原码）
       • $[-127]_{反} = 10000000$（原码 $11111111$，数值位取反）
   • 补码：正数同原码，负数反码+1，范围-128~127。
2. 浮点数：
   • 定义：尾数+阶码，形式 $N = 2^E \times D$。
   • 举例：
     • $5.75_{10}$ → 二进制：$101.11_2$
     • 规格化：$1.0111 \times 2^2$（尾数为1.xxx形式，阶码为2）
     • IEEE 754单精度（32位）：符号位（0正）+阶码（8位，偏127为129，即10000010）+尾数（23位，小数部分0111...）
       • 结果：$0 10000010 0111000...0$（尾数补0至23位）
3. 二进制数的运算 (二级考点)：
   • 加法：逢二进一。
   • 逻辑运算：与、或、非、异或。

1.4.3 字符的编码表示

1. ASCII码 (二级考点)：
   • 定义：7位编码，计算机用8位（最高位为0或校验位），128个字符。
   • 举例主要字符：
     • “A”：$01000001_2$（十进制65，十六进制41H）
     • “a”：$01100001_2$（十进制97，十六进制61H）
     • “0”：$00110000_2$（十进制48，十六进制30H）
     • 空格：$00100000_2$（十进制32，十六进制20H）
   • 特点：小写字母>大写字母>数字>空格。
2. 汉字编码 (三级考点)：
   • 输入码：音码（拼音）、形码（五笔）、数字编码（区位码）。
   • 国标码：GB2312，两字节，6763个汉字。
   • 机内码：国标码+8080H，最高位为1。
   • 字形码：点阵式（如16×16）、矢量式。

1.4.4 信息存储单位 (三级考点)

• 位（bit）：最小单位，0或1。
• 字节（Byte）：8位，基本单位。
• 字（Word）：处理单元，8/16/32/64位。
• 换算：1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB，1TB=1024GB。

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1.5 信息安全与计算机病毒

1.5.1 信息安全基本概念

1. 定义：
   • 计算机安全：保护硬件、软件、数据免受破坏、更改、泄露。
   • 信息安全：逻辑安全，保护保密性、完整性等。
2. 六大目标：可控性、可用性、真实性、保密性、完整性、不可否认性。
3. 威胁：人为攻击、安全缺陷、软件漏洞、结构隐患、信息诈骗。

1.5.2 计算机病毒及其防范

1. 定义：具有破坏性、可自我复制的程序代码。
2. 特点 (三级考点)：传染性、寄生性、隐蔽性、破坏性、潜伏性、可触发性、可执行性、针对性、衍生性、抗反病毒软件性。
3. 传播途径：网络、硬件、移动存储、通信系统。
4. 类型：网络型、文件型、引导型等。
5. 防范：管理（备份、检测）和技术（硬件保护、杀毒软件）。

1.5.3 防火墙

• 定义：在内外网间实施安全策略的系统。
• 分类：网络层、应用层；包过滤型、复合型。
• 优缺点：强化安全但无法防病毒和内部攻击。

1.5.4 信息安全技术

• 密码技术（单钥/双钥）、防火墙、VPN、反病毒、数字证书、身份认证。

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1.6 多媒体计算机

1.6.1 多媒体技术的概念和特点

1. 概念：综合处理文字、图像、声音、动画、视频的技术。
2. 特点：多样性、集成性、交互性、实时性。

1.6.2 多媒体计算机系统的组成

1. 硬件：主机、声卡、显卡、光盘驱动器、交互控制接口。
2. 软件：多媒体操作系统、创作工具、素材编辑软件、应用软件。

1.6.3 多媒体处理技术

1. 音频处理：
   • 数字化：采样、量化、编码。
   • 文件格式 (三级考点)：WAV、MP3、WMA、MIDI。
2. 图像处理：
   • 类型：矢量图形、位图图像。
   • 文件格式：BMP、JPEG、GIF、PNG。
3. 视频处理：
   • 数字化：采样、量化、编码。
   • 文件格式：AVI、MPEG、MOV、FLV。
4. 流媒体：边传边播，顺序流式与实时流式。

1.6.4 信息技术新技术

1. 大数据：
   • 定义：处理海量、多样、高速数据的分析技术。
   • 应用：商业分析、医疗预测。
2. 云计算：
   • 定义：通过网络提供按需计算资源（如存储、计算能力）。
   • 特点：弹性、成本低。
3. 人工智能（AI）：
   • 定义：模拟人类智能的技术（如机器学习、自然语言处理）。
   • 应用：语音识别、自动驾驶。
4. 物联网（IoT）：
   • 定义：物体通过网络互联，实现数据交换。
   • 应用：智能家居、工业监控。
5. 增强现实（AR）/虚拟现实（VR）：
   • 定义：AR叠加虚拟信息于现实，VR构建完全虚拟环境。
   • 应用：游戏、教育。
6. 区块链：
   • 定义：去中心化的分布式账本技术。
   • 应用：加密货币、供应链管理。
7. 5G：
   • 定义：第五代移动通信技术，高带宽、低延迟。
   • 应用：智能城市、远程医疗。