圖書信息
計算機信息技術書 名: 計算機信
息技術
作者：王裕明
出版社： 清華大學出版社
ISBN: 9787302235491
內容簡介
這是為非計算機專業的學生學習計算機信息技術而編寫的教材。本著理論和實際相結合的角度，系統、全面地介紹了計算機信息技術的概念和發展；從信息技術的角度，對信息的產生、傳輸、管理和處理等內容進行介紹，使《計算機信息技術》結構合理、內容豐富而實用；各章既具獨立性又有連貫性，從頭到尾貫穿了信息在計算機中的各種表現和處理方法。讓讀者不僅能學會計算機的基本操作，而且還能掌握計算機的基本原理、基本知識和基本方法，為後續課程的學習打下良好的基礎。
《計算機信息技術》可作為高等院校信息管理與信息系統及相關專業的基礎課程教材或參考書，亦可作為信息工作者的參考書。
圖書目錄
第1章 計算機系統簡介
1.1 計算機的發展與分類
1.1.1 計算機的發展
計算工具的演化經歷了由簡單到複雜、從低級到高級的不同階段，例如從“結繩記事”中的繩結到算籌、算盤計算尺、機械計算機等。它們在不同的歷史時期發揮了各自的歷史作用，同時也孕育了電子計算機的雛形和設計思路。
1946年2月14日，由美國軍方定製的世界上第一台電子計算機“電子數字積分計算機”（ENIAC Electronic Numerical And Calculator）在美國賓夕法尼亞大學問世了。
ENIAC是美國奧伯丁武器試驗場為了滿足計算彈道需要而研製成的。這台計算器使用了17840支電子管，大小為80英尺×8英尺，重達28t（噸），功耗為170kW，其運算速度為每秒5000次的加法運算，造價為487000美元。ENIAC的問世具有劃時代的意義，表明電子計算機時代的到來。在以後60多年裡，計算機技術以驚人的速度發展，沒有任何一門技術的性能價格比能在30年內增長6個數量級。
發展的四個階段
硬體方面，邏輯元件採用真空電子管，主存儲器採用汞延遲線、陰極射線示波管靜電存儲器、磁鼓、磁芯；外存儲器採用磁帶。軟體方面採用機器語言、彙編語言。套用領域以軍事和科學計算為主。特點是體積大、功耗高、可靠性差。速度慢（一般為每秒數千次至數萬次）、價格昂貴，但為以後的計算機發展奠定了基礎。
硬體方面，邏輯元件採用電晶體，主存儲器採用磁芯，外存儲器採用磁碟。軟體方面出現了以批處理為主的作業系統、高級語言及其編譯程式。套用領域以科學計算和事務處理為主，並開始進入工業控制領域。特點是體積縮小、能耗降低、可靠性提高、運算速度提高（一般為每秒數10萬次，可高達300萬次）、性能比第1代計算機有很大的提高。
硬體方面，邏輯元件採用中、小規模積體電路（MSI、SSI），主存儲器仍採用磁芯。軟體方面出現了分時作業系統以及結構化、規模化程式設計方法。特點是速度更快（一般為每秒數百萬次至數千萬次），而且可靠性有了顯著提高，價格進一步下降，產品走向了通用化、系列化和標準化。套用領域開始進入文字處理和圖形圖像處理領域。
硬體方面，邏輯元件採用大規模和超大規模積體電路（LSI和VLSI）。軟體方面出現了資料庫管理系統、網路管理系統和面向對象語言等。特點是1971年世界上第一台微處理器在美國矽谷誕生，開創了微型計算機的新時代。套用領域從科學計算、事務管理、過程控制逐步走向家庭。
1.1.2 新型的計算機
1.1.3 計算機的分類
網路計算機
（1）伺服器（Server）
專指某些高性能計算機，能通過網路，對外提供服務。相對於普通電腦來說，穩定性、安全性、性能等方面都要求更高，因此在CPU、晶片組、記憶體、磁碟系統、網路等硬體和普通電腦有所不同。伺服器是網路的節點，存儲、處理網路上80%的數據、信息，在網路中起到舉足輕重的作用。它們是為客戶端計算機提供各種服務的高性能的計算機，其高性能主要表現在高速度的運算能力、長時間的可靠運行、強大的外部數據吞吐能力等方面。伺服器的構成與普通電腦類似，也有處理器、硬碟、記憶體、系統匯流排等，但因為它是針對具體的網路套用特別制定的，因而伺服器與微機在處理能力、穩定性、可靠性、安全性、可擴展性、可管理性等方面存在差異很大。伺服器主要有網路伺服器（DNS、DHCP）、列印伺服器、終端伺服器、磁碟伺服器、郵件伺服器、檔案伺服器等。
（2）工作站（Workstation）
是一種以個人計算機和分散式網路計算為基礎，主要面向專業套用領域，具備強大的數據運算與圖形、圖像處理能力，為滿足工程設計、動畫製作、科學研究、軟體開發、金融管理、信息服務、模擬仿真等專業領域而設計開發的高性能計算機。工作站最突出的特點是具有很強的圖形交換能力，因此在圖形圖像領域特別是計算機輔助設計領域得到了迅速套用。典型產品有美國Sun公司的Sun系列工作站。
無盤工作站是指無軟碟、無硬碟、無光碟機連入區域網路的計算機。在網路系統中，把工作站端使用的作業系統和套用軟體被全部放在伺服器上，系統管理員只要完成伺服器上的管理和維護，軟體的升級和安裝也只需要配置一次後，則整個網路中的所有計算機就都可以使用新軟體。所以無盤工作站具有節省費用、系統的安全性高、易管理性和易維護性等優點，這對網路管理員來說具有很大的吸引力。
無盤工作站的工作原理是由網卡的啟動晶片（Boot ROM）以不同的形式向伺服器發出啟動請求號，伺服器收到後，根據不同的機制，向工作站傳送啟動數據，工作站下載完啟動數據後，系統控制權由Boot ROM轉到記憶體中的某些特定區域，並引導作業系統。
根據不同的啟動機制，比較常用無盤工作站可分為RPL 和PXE。RPL 為Remote Initial Program Load 的縮寫，此技術常用於Windows95 中。PXE 是RPL 的升級品，它是Preboot Execution Environment的縮寫。兩者不同之處在於RPL 是靜態路由，而PXE 是動態路由，其通信協定採用TCP/IP，實現了與Internet 連線高效而可靠，它常用於Windows98、Windows NT、Windows2000、Windows XP 中 。
（3）集線器
集線器（HUB）是一種共享介質的網路設備，它的作用可以簡單的理解為將一些機器連線起來組成一個區域網路，HUB 本身不能識別目的地址。集線器上的所有連線埠爭用一個共享信道的頻寬，因此隨著網路節點數量的增加，數據傳輸量的增大，每節點的可用頻寬將隨之減少。另外，集線器採用廣播的形式傳輸數據，即向所有連線埠傳送數據。如當同一區域網路內的A 主機給B 主機傳輸數據時，數據包在以HUB 為架構的網路上是以廣播方式傳輸的，對網路上所有節點同時傳送同一信息，然後再由每一台終端通過驗證數據包頭的地址信息來確定是否接收。其實接收數據的一般來說只有一個終端節點，而對所有節點都傳送，在這種方式下，很容易造成網路堵塞，而且絕大部分數據流量是無效的，這樣就造成整個網路數據傳輸效率相當低。另一方面由於所傳送的數據包每個節點都能偵聽到，容易給網路帶來一些不安全隱患。
（4）交換機
交換機（Switch）是按照通信兩端傳輸信息的需要，用人工或設備自動完成的方法把要傳輸的信息送到符合要求的相應路由上的技術統稱。廣義的交換機就是一種在通信系統中完成信息交換功能的設備，它是集線器的升級換代產品，外觀上與集線器非常相似，其作用與集線器大體相同。但是兩者在性能上有區別：集線器採用的是共享頻寬的工作方式，而交換機採用的是獨享頻寬方式。即交換機上的所有連線埠均有獨享的信道頻寬，以保證每個連線埠上數據的快速有效傳輸，交換機為用戶提供的是獨占的、點對點的連線，數據包只被傳送到目的連線埠，而不會向所有連線埠傳送，其它節點很難偵聽到所傳送的信息，這樣在機器很多或數據量很大時，不容易造成網路堵塞，也確保了數據傳輸安全，同時大大的提高了傳輸效率，兩者的差別就比較明顯了。
（5）路由器
路由器（Router）是一種負責尋徑的網路設備，它在網際網路中從多條路徑中尋找通訊量最少的一條網路路徑提供給用戶通信。路由器用於連線多個邏輯上分開的網路，為用戶提供最佳的通信路徑，路由器利用路由表為數據傳輸選擇路徑，路由表包含網路地址以及各地址之間距離的清單，路由器利用路由表查找數據包從當前位置到目的地址的正確路徑，路由器使用最少時間算法或最優路徑算法來調整信息傳遞的路徑。路由器是產生於交換機之後，就像交換機產生於集線器之後，所以路由器與交換機也有一定聯繫，並不是完全獨立的兩種設備。路由器主要克服了交換機不能向路由轉發數據包的不足。
交換機、路由器是一台特殊的網路計算機，它的硬體基礎CPU、存儲器和接口，軟體基礎是網路互聯作業系統IOS。
交換機、路由器和PC機一樣，有中央處理單元CPU，而且不同的交換機、路由器，其CPU一般也不相同，CPU是交換機、路由器的處理中心。
記憶體是交換機、路由器存儲信息和數據的地方，CISCO交換機、路由器有以下幾種記憶體組件：
ROM（Read Only Memory）存儲交換機、路由器加電自檢（POST：Power-On Self-Test）、啟動程式（Bootstrap Program）和部分或全部的IOS。交換機、路由器中的ROM是可擦寫的，所以IOS是可以升級的。
RAM（Random Access Memory）與PC機上的隨機存儲器相似，提供臨時信息的存儲，同時保存著當前的路由表和配置信息。
NVRAM（Nonvolatile Random Access Memory）存儲交換機、路由器的啟動配置檔案。NVRAM是可擦寫的，可將交換機、路由器的配置信息拷貝到NVRAM中。
FLASH快閃記憶體，是可擦寫的，也可程式，用於存儲CISCO IOS的其它版本，用於對交換機、路由器的IOS進行升級。
接口用作將交換機、路由器連線到網路，可以分為區域網路接口和廣域網接口兩種。由於交換機、路由器型號的不同，接口數目和類型也不盡一樣。常見的接口主要有以下幾種：
高速同步串口，可連線DDN，幀中繼（Frame Relay），X.25，PSTN（模擬電話線路）。
同步/異步串口，可用軟體將連線埠設定為同步工作方式。
AUI連線埠，即粗纜口。一般需要外接轉換器（AUI-RJ45），連線10/100Base-T乙太網絡。
ISDN連線埠，可以連線ISDN網路（2B+D），可作為區域網路接入Internet 之用。
AUX連線埠，該連線埠為異步連線埠，主要用於遠程配置，也可用於拔號備份，可與MODEM連線。支持硬體流控制（Hardware Flow Control）。
Console連線埠，該連線埠為異步連線埠，主要連線終端或運行終端仿真程式的計算機，在本地配置交換機、路由器。不支持硬體流控制。
工業控制計算機
是一種採用匯流排結構，對生產過程及其機電設備、工藝裝備進行檢測與控制的計算機系統總稱。簡稱工控機。它由計算機和過程輸入輸出（I/O）通過兩大部分組成。計算機是由主機、輸入輸出設備和外部磁碟機、磁帶機等組成。在計算機外部又增加一部分過程輸入/輸出通道，用來完成工業生產過程的檢測數據送入計算機進行處理；另一方面將計算機要行使對生產過程控制的命令、信息轉換成工業控制對象的控制變數的信號，再送往工業控制對象的控制器去。由控制器行使對生產設備運行控制。工控機的主要類別有：IPC（PC匯流排工業電腦）、PLC（可程式控制系統）、DCS（分散型控制系統）、FCS（現場匯流排系統）及CNC（數控系統）五種。
1、IPC
即基於PC匯流排的工業電腦。據2000年IDC統計PC機已占到通用計算機的95%以上，因其價格低、質量高、產量大、軟/硬體資源豐富，已被廣大的技術人員所熟悉和認可，這正是工業電惱熱的基礎。其主要的組成部分為工業機箱、無源底板及可插入其上的各種板卡組成，如CPU卡、I/O卡等。並採取全鋼機殼、機卡壓條過濾網，雙正壓風扇等設計及EMC（Electro Magnetic Compatibility）技術以解決工業現場的電磁干擾、震動、灰塵、高/低溫等問題。
IPC有以下特點：
可靠性：工業PC具有在粉塵、煙霧、高/低溫、潮濕、震動、腐蝕和快速診斷和可維護性，其MTTR（Mean Time to Repair）一般為10萬小時以上。
實時性，工業PC對工業生產過程進行實時線上檢測與控制，對工作狀況的變化給予快速回響，及時進行採集和輸出調節（看門狗功能這是普通PC所不具有的），遇險自復位，保證系統的正常運行。
擴充性，工業PC由於採用底板+CPU卡結構，因而具有很強的輸入輸出功能，最多可擴充20個板卡，能與工業現場的各種外設、板卡如與道控制器、視頻監控系統、車輛檢測儀等相連，以完成各種任務。
兼容性，能同時利用ISA與PCI及PICMG資源，並支持各種作業系統，多種語言彙編，多任務作業系統。
2、可程式序控制器（PLC）
PLC英文全稱ProgrammableLogicController，中文全稱為可程式邏輯控制器，定義是：一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境套用而設計的。它採用一類可程式的存儲器，用於其內部存儲程式，執行邏輯運算，順序控制，定時，計數與算術操作等面向用戶的指令，並通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。可程式控制系統（ProgrammableLogicController）是一種專門為在工業環境下套用而設計的數字運算操作電子系統。它採用一種可程式的存儲器，在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，通過數字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產過程。
可程式控制器是計算機技術與自動化控制技術相結合而開發的一種適用工業環境的新型通用自動控制裝置，是作為傳統繼電器的替換產品而出現的。隨著微電子技術和計算機技術的迅猛發展，可程式控制器更多地具有了計算機的功能，不僅能實現邏輯控制，還具有了數據處理、通信、網路等功能。由於它可通過軟體來改變控制過程，而且具有體積小、組裝維護方便、編程簡單、可靠性高、抗干擾能力強等特點，已廣泛套用於工業控制的各個領域，大大推進了機電一體化的進程。
3、分散型控制系統（DCS）
是一種高性能、高質量、低成本、配置靈活的分散控制系統系列產品，可以構成各種獨立的控制系統、分散控制系統DCS、監控和數據採集系統（SCADA），能滿足各種工業領域對過程控制和信息管理的需求。系統的模組化設計、合理的軟硬體功能配置和易於擴展的能力，能廣泛用於各種大、中、小型電站的分散型控制、發電廠自動化系統的改造以及鋼鐵、石化、造紙、水泥等工業生產過程控制。
4、現場匯流排系統（FCS）
是全數字串列、雙向通信系統。系統內測量和控制設備如探頭、激勵器和控制器可相互連線、監測和控制。在工廠網路的分級中，它既作為過程控制（如PLC，LC等）和套用智慧型儀表（如變頻器、閥門、條碼閱讀器等）的局部網，又具有在網路上分布控制套用的內嵌功能。由於其廣闊的套用前景，眾多國外有實力的廠家競相投入力量，進行產品開發。國際上已知的現場匯流排類型有四十餘種，比較典型的現場匯流排有：FF，Profibus，LONworks，CAN，HART，CC-LINK等。
5、數控系統（CNC）
現代數控系統是採用微處理器或專用微機的數控系統，由事先存放在存儲器里系統程式（軟體）來實現控制邏輯，實現部分或全部數控功能，並通過接口與外圍設備進行聯接，稱為計算機數控，簡稱CNC系統。
數控工具機是以數控系統為代表的新技術對傳統機械製造產業的滲透形成的機電一體化產品；其技術範圍復蓋很多領域：（1）機械製造技術；（2）信息處理、加工、傳輸技術；（3）自動控制技術；（4）伺服驅動技術；（5）感測器技術；（6）軟體技術等。
1.2 計算機的特點與套用
1.2.1 計算機的特點
1.2.2 計算機的套用
1.3 信息技術概述
1.3.1 信息技術的基礎知識
1.3.2 信息技術的內容
1.3.3 資訊時代的計算機文化
1.4 怎樣學習計算機技術
第2章 計算機數據的存取與處理
2.1 計算機的硬體與軟體
2.1.1 計算機硬體系統的組成
2.1.2 微型計算機的主要配置
2.1.3 微型計算機常用的外部設備
2.1.4 微型計算機的性能參數
2.2 計算機軟體
2.2.1 系統軟體
系統軟體是指控制和協調計算機及外部設備,支持套用軟體開發和運行的系統，是無需用戶干預的各種程式的集合，主要功能是調度，監控和維護計算機系統；負責管理計算機系統中各種獨立的硬體，使得它們可以協調工作。系統軟體使得計算機使用者和其他軟體將計算機當作一個整體而不需要顧及到底層每個硬體是如何工作的。
2.2.2 套用軟體
套用軟體（application software）是用戶可以使用的各種程式設計語言，以及用各種程式設計語言編制的應用程式的集合，分為套用軟體包和用戶程式。套用軟體包是利用計算機解決某類問題而設計的程式的集合，供多用戶使用。計算機軟體分為系統軟體和套用軟體兩大類。套用軟體是為滿足用戶不同領域、不同問題的套用需求而提供的那部分軟體。 它可以拓寬計算機系統的套用領域，放大硬體的功能。
套用軟體（application software）是用戶可以使用的各種程式設計語言，以及用各種程式設計語言編制的應用程式的集合，分為套用軟體包和用戶程式。套用軟體包是利用計算機解決某類問題而設計的程式的集合，供多用戶使用。計算機軟體分為系統軟體和套用軟體兩大類。套用軟體是為滿足用戶不同領域、不同問題的套用需求而提供的那部分軟體。 它可以拓寬計算機系統的套用領域，放大硬體的功能。
辦公軟體分類
微軟Office、永中Office、WPS
圖象處理
Adobe/PS/,繪聲繪影、影視屏王
媒體播放器
PowerDVD XP、realplayer、WindowsMediaPlayer、暴風影音(MyMPC)、千千靜聽
媒體編輯器：會聲會影、聲音處理軟體cool2.1、視頻解碼器ffdshow
媒體格式轉換器：Moyea FLV to Video Converter Pro（FLV轉換器）、Total Video Converter（最全的，包括視頻可以轉為.gif格式）、WinAVI Video Converter、WinMPG Video Convert、WinMPG IPod Convert、Real media editor（rmvb編輯）、格式化工廠
圖象瀏覽工具：ACDSee
截圖工具：epsnap、HyperSnap
圖象/動畫編輯工具：Flash、Adobe Photoshop CS2、GIF Movie Gear（動態圖片處理工具）、picasa、光影魔術手
通信工具：QQ、MSN、ipmsg（飛鴿傳書，區域網路傳輸工具）、百度hi，飛信
編程/程式開發軟體：Java：JDK、JCreator Pro (Java IDE工具)、eclipse、JDoc
彙編：VisualASM、Masm for Windows集成實驗環境、RadASM
Microsoft Visual Studio 2005、sql2005
私服網頁開發系統(代碼大全)、網頁開發系統
翻譯軟體：金山詞霸PowerWord、MagicWin（多語種中文系統）、systran
防火牆和防毒軟體：McAFee(賣咖啡)、ZoneAlarm pro、金山毒霸、卡巴斯基、江民、瑞星、諾頓360安全衛士
閱讀器：CajViewer、Adobe Reader、PdfFactory Pro（可安裝虛擬印表機，可以自己製作PDF檔案）
輸入法（有很多版本）：紫光輸入法、智慧型ABC、五筆 QQ拼音、搜狗
網路電視：powerplayer、pplive、ppmate、PPNtv、ppstream、QQLive、uusee
系統最佳化/保護工具：Windows清理助手arswp、Windows最佳化大師、超級兔子、奇虎360安全衛士、數據恢復檔案EasyRecovery Pro、影子系統、硬體檢測工具everest、MaxDOS（DOS系統）、GHOST
下載軟體：Thunder、WebThunder、bitcomet、eMule、flashget
其它：
WINRAR壓縮軟體
DAEMON Tools虛擬光碟機
mathtype在編輯Word文檔時可輸入眾多數學符號
UltraEdit文本編輯器
GoogleEarthWin可以觀看全地球
ChmDecompilerChm電子書批量反編譯器
PeanutHull花生殼客戶端，用來開網站
2.2.3 程式設計語言
2.2.4 軟體著作權保護
2.3 計算機中數據的表示
2.3.1 計算機中進位計數制
2.3.2 機器數
2.3.3 非數值信息的表示
2.4 多媒體技術
2.4.1 多媒體技術的概念
2.4.2 多媒體信息處理
2.4.3 多媒體計算機
2.5 計算機信息安全
2.5.1 計算機病毒
2.5.2 計算機信息安全
2.5.3 網路安全
第3章 用戶界面與作業系統
3.1 Windows的基礎知識
3.1.1 作業系統的主要作用
3.1.2 Windows7的主要版本
3.1.3 Windows7的主要特點
3.2 Windows7的基本操作
3.2.1 桌面及其基本操作
3.2.2 程式及其基本操作
3.2.3 視窗及其基本操作
3.2.4 對話框及其基本操作
3.2.5 計算機管理
3.2.6 附屬檔案程式
3.3 系統資源管理
3.3.1 Windows7檔案系統
3.3.2 檔案與資料夾管理
3.3.3 磁碟管理
3.3.4 用戶管理
3.4 系統環境設定
3.4.1 控制臺
3.4.2 定製桌面
3.4.3 日期、時間、語言與區域設定
……
第4章 網路與數據通信
第5章 文字處理
第6章 電子表格處理
第7章 演示文稿處理
第8章 信息系統基礎
第9章 計算機的科學套用
參考文獻
