计算机代数期末课程总结小论文
计算机代数课程学习心得
201*5655冯国强
所谓计算机代数,顾名思义,是计算机科学与数学交叉融合的产物。而作为信息与科学专业的我们来讲,有必要了解这些建立在数学理论基础上的代数算法,通过本学期课程的学习,个人认为计算机代数无非是在现代计算机发展势头势猛的年代发展出的用“符号运算”代替以往“数值运算”的学科,以此达到更快速、更精确、更深层次的解决实际问题的目的。
本学期主要以代数基本知识为主线介绍了简单的代数基础知识、大整数的处理以及多项式代数等三大方面内容,通过对此三方面的代数运算的概念进行阐述,并结合其基本性质及常用算法加以探讨学习,最终实现在计算机上的应用。
下面将根据以上三个方面对本学期所学内容作出如下总结:
1、计算机代数,无可厚非,代数作为基础部分我们不能忽略它的作用。首先,我们对《抽象代数》中所介绍的群(G,o)、环(R,o,)、域(K,+,)三部分内容进行了新的认识。由满足分配律的群生成环,由每个非零元都有乘法逆的交换环再生成域,由此可见,计算机代数中我们把交换代数的基本知识作为重点的研究对象,当然与此同时我们也对环和域中的内容进行了扩充并介绍了其算法。
我们分别对理想、环同态、商环、某环的因子分解、域的扩张等方面进行了详细的讨论。从学习中我们了解并掌握了多项式中理想的Hilbert基本定理,理想的升链条件,Hilbert零点定理等重要定理,这为以后的学习埋下了良好的铺垫,而其中的基本条件K[x1,x2,,xn]与其他一般交换环的不同,这里K[x1,x2,,xn]的理想总是有限生成的。商环并不是我们所认为的所谓环的商,而是商集R\\I在加法“+”和乘法“”运算下成为的环(其中I为R的一个理想)。然而除法的概念在符号计算中却起着非常重要的作用,但在环里进行了一般的除法运算是不可行的,因此我们引入了整环中因式分解的概念。对于有隶属于中整式的因式分解我们并不陌生,因此当我们把数域平移至整环中,我们也就很快接受了。与有理数域不同的是,整环Z中,可逆元只有1和-1两个,因此两个相伴的整数可以有相同的符号,也可以有相反的符号,由此可知,两个整数的最大公因子可以相差一个正负号,这就学要我们根据确定的规划选取规范元来求解最大公因子不唯一的问题,进而便可对整环进行因式分解,而同样的规范方法同样适用于最小公倍数的求解,这里不一一赘述。另外,并非每个整环都是一个UFD,而整环也未必有最大公因子,但UFD中,最大公因子比人存在切唯一,因此,对于一个UFD,在其上定义了规范元,则有a∈D的系分解形式a=u(a)P1P2Pn
d1d2dn。在多项式的各种运算中,一个很重要的运算就是带系除法a=qb+r,而带余除法在一般整环中却未必成立,这就要求我们必须了解一类特殊的整环Euclid整环。在Euclid整环中,利用带系除法,计算两个元素的最大公因子(如果存在)便方便得当。而且Euclid整环及其重要性质也是今后我们重点研究的对象。
2、在计算机代数中,数据的运算必须是精确的,不容许有导入误差,因此数据都需要用整数来表示,然而很多情况下,虽然初始数据不是很大,在运算过程中数据膨胀却很快,而数据膨胀现象与计算方法有密切关系,这就需要我们了解大整数的表示、比较及运算,以期在计算中取得最优的效果。
对于大整数的表示通常有三种方法链表法、动态陈列分配法及定长陈列方法。对于这三种表示各有优缺点,可在不同的代数系统选择合理的方法,如基于C语言的代数系统采用动态阵列,基于LISP语言的代数系统采用链表表示等。而大整数的比较则与十进制整数比较是一致的,数位多的总是大于数位少的,相同位数的比较则从高位逐次开始比较。大整数的运算大整数的加减法、乘法、快速乘法、除法以及最大公因子与最小公倍式的计算。对于加减法,无可非议的可以很自然的由简单的算法给出,而快速乘法则是对乘法的优化及改进,以使其计算步骤实现由O(n)到O(n
2log23
)的减少,这也是快速乘法受到重视的原因。
对于大整数的除法,则根据带余除法设计算法求得。对于最大公因子的计算,我们采用了著名的Euclid算法,同时我们对Euclid算法进行了改进(即扩展Euclid算法),更好地完成了Euclid算法中的应用。而对于最小公倍数的计算,我们只需计算一个最大公因子、一个乘法和一个除法就可以了。
在计算机代数的计算中,经常需要处理大整数,这自然要话费很大的计算量,为尽可能避免处理大整数,人们采用了所谓的模方法,即有限域上的计算。我们利用同余的关系把整数环Z中的整数划分为一个同系子集,当a、b模的所得余数相等时,我们就视这两个数等价。另一方面,我们还研究了整数的p-adic表示,对任意给定的整数a,将其表示成
aa0a1pap22ap,akkizp(设
zp是有限域,p是素数),这里p不一
定选择接近计算机的步长表示,如此便可控制元素整数的大小,这在符号计算中起着不可替代的作用。当然孙子剩余定理也是整数的另一种表示方法,与前述两种方法有异曲同工之妙,三者参与的运算实现了大整数向普通整数的过渡。
3、计算机代数中很多问题都是围绕多项式问题展开讨论的,因此我们对多项式的表示、运算性质以及当前计算机代数领域中最流行的研究工具Groebner基方法与方法进行了系统的学习。
我们首先对一元多项式环Euclid整环进行了简单的介绍,针对其除法运算的条件进行了一系列的分析,并对其系数进行了讨论,印象尤其深刻的是在域Q中,每个非零元都是可逆元,因此在计算是不必考虑系数的公因子,而在I中,可逆元只有1和-1,必须考虑系数的公因子。对于一元多项式环中的运算,总结来说,我们将多项式的环中未定元的方次由大到小排列,再利用带余除法来计算。然而,在符号计算中,人们更感兴趣而且实际问题中涉及最多的往往是多元多项式环,因此我们不得不学习多元多项式问题的有关算法。像一元多项式一样,对于多元情形,我们也应该对所有单项式排一个序,因此提出用字典序、全幂序、分次反字典序三种方法排列,最终以实现对多项式的约化。需要注意的是,对于给定的以多项式P与一多项式组G={Q1,,Qm},P模G约化是不唯一的,它依赖与约化的次序,但不管约化的次序如何,最终总会得以多项式,它相对于G={Q,R}是不可约的,这也是约化的一个重要性质。
最后我们了两种重要方法Groebner基方法与吴方法的介绍和应用。通过学习,我们知道理想成员问题是可以计算地判别的,在多项式代数的理论研究中,商环中的计算,多项式方程组的求解,多项式理想的-adic表示等都离不开Groebner基的计算。而吴方法则完全采用零全集的观点来处理问题,因此在许多方面要比Groebner基方法更有效,利用吴方法不但能够证明定理,还可以发现定理与未知的关系。吴方法的定理机械化不仅证明实现了几何定理的代数化,同时吴方法还在数学理论研究、理论推理、机器人制造等诸多领域都得到了广泛应用。
通过本学期学习我对符号计算领域的问题有了初步的了解,也对专业的外延前景产生了更大的兴趣。我明白了人的计算能力与计算工具的极大相关性,我们可以用合适的计算工具实施更快捷、更精确、更可靠计算来解决现实生活中、科研领域中的更多实际问题,在这个计算机发展势头势猛的年代,我们必须以更高的效率、更可靠的结果为自己赢得一张势如破竹的通行证!
扩展阅读:计算机总结学习
总结
第1章微计算机组成
1详解微型计算机的性能指标
字长:CPU进行运算和数据处理的最基本、最有效的信息位长度。
主频:指计算机的时钟频率。它在很大程度上决定了计算机的运算速度。存储器容量:是衡量计算机存储二进制信息量大小的一个重要指标。运算速度:计算机的运算速度是指计算机每秒钟执行的指令数。
存取周期:内存储器完成一次读(取)或写(存)操作所需的时间称为存储器的存取时间或者
访问时间。而连续两次读(或写)所需的最短时间称为存储周期。
外设扩展能力:指计算机系统配各种外部设备的可能性、灵活性和适应性。软件配情况:是指软件配是否齐全、功能是否强大和方便适用等。2目前市场上Inter和AMD平台各档次、价位的装机方案以作业为参考…
3如何设计一套较好的装机方案?
注意所装电脑的性能:在选购兼容机时,需要考虑其配是否能满足您的需要,如果不能则需要修改配单适当提高配。
注意各方面的平衡性:如果要充分发挥电脑的性能,就需要注意电脑中各配件的性能是否平衡。如准备用一台电脑做动画,CPU配的是Pentium43.2G,但是内存只配为DDR128MB,这样的配内存显然成为了性能瓶颈。所选择的各主要部件应匹配:比如最好是内存带宽与FSB匹配,800MHz的FSB是需要DDR400的双通道(即DDR2400)才能满足CPU对内存带宽的需要的,数据传输速度上也正好匹配。
第2章主板
1详述主板的分类
①按主板上使用的CPU分:386主板、486主板、奔腾(Pentium)主板等。②按逻辑控制芯片组分:有Intel、VIA、SIS、nVIDIA和ATI等。
③按主板结构分:AT结构标准尺寸的主板,BabyAT袖珍尺寸的主板,ATX结构改进型
的AT(ATextended)主板,一体化(Allinone)主板,NLX结构主板。
④按主板的结构特点分:基于CPU的主板、基于适配电路的主板、一体化主板等类型。⑤按印制电路板的工艺分:可分为双层结构板、四层结构板、六层结构板等;
⑥按元件安装及焊接工艺分:表面安装焊接工艺板和DIP(双列直插式封装)传统工艺板等。2主板芯片组的作用
主板芯片组有北桥和南桥之分,有的也将两者集成在一起。北桥芯片是CPU与外部设备之间联系的纽带,北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存、AGP、PCI数据在北桥内部传输,提供对CPU的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持,整合型芯片组的北桥芯片还集成了显示核心;南桥芯片负责I/O总线之间的通信,如PCI总线、USB、LAN、ATA、SATA、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器、高级电源管理等。3详解主板参数以作业为参考…4了解主板结构第3章CPU
1详述CPU性能参数
主频、外频和倍频:主频即CPU的时钟频率。主频越高,CPU的速度也越快。外频是主板上系统总线的工作频率,是CPU与主板之间同步运行的速度,由于主频大大高于外频,为了使CPU能够与内存、主板的速度保持一致,CPU要降频使用,提出了倍频的概念,倍频是CPU的运行频率与系统外频之间的倍数。前端总线速度(FSB):是指数据传输速度。由于目前各种主板上FSB与内存总线频率相同,所以也是CPU与内存之间交换数据的工作频率。高速缓存(Cache):是一种比主存更快的存储器,其功能是减少CPU等待低速主存导致的延迟而达到改进系统的性能。
流水线技术和超标量:流水线技术的工作方式如同工业生产上的装配流水线,将一条指令分成多个步骤,再由完成不同功能的电路单元分别执行,以实现在一个CPU时钟周期内完成一条指令。超标量是指在一个时钟周期内CPU可以执行一条以上的命令(将一条指令分成更多个步骤)。
乱序执行和分支预测:乱序执行是指CPU采用了允许将多条指令不按程序规定的顺序分开发送给各相电路单元处理的技术。使CPU内部电路满负荷运转并相应提高了CPU的运行程序的速度;分支预测是CPU动态执行技术中的主要内容,在分支预测程序是否分支后(条件分支)所进行的处理也就是推测执行。目的是为了提高CPU的运算速度。
工作电压:是指CPU正常工作所需的电压,与制造工艺及集成的晶体管数相关。
内协处理器:是指一种不同于主微处理器的处理器,它执行附加的功能或协助主微处理器工作。最常见的协处理器是浮点协处理器,也称为数字或算术协处理器。
制造工艺:指在硅材料上生产CPU时内部各元器材的连接线宽度,一般用微米表示。微米值越小制作工艺越先进,CPU可以达到的频率越高,集成的晶体管就可以更多。
封装方式:是一种将集成电路用绝缘的塑料或陶瓷材料打包的技术。封装也可以说是指安装半导体集成电路芯片用的外壳,它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强导热性能的作用,而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件建立连接。2CPU超频的利弊
超频最大的好处就是提高了电脑的性能,让用户在节约资金的同时享受到了更快的速度和更高的性能。
超频虽然可以提高系统的性能,但也会造成一定的副作用,主要表现在以下几个方面:
超频会缩短CPU以及其他器件的寿命:超频后,由于CPU处于满负荷工作状态,因此会缩短CPU的寿命。同时由于发热量的增加,会增加机箱内的热量,如果散热不好,还会影响其他器件。
过份超频使系统工作的稳定性变差:超频也有一个极限,并不能永无止境地超频,就算有最好的散热系统也是如此。如果超频太大,会因为CPU无法承受而使电脑的稳定性变差,造成无故重启或死机等故障。
超频可能会对硬件系统造成永久的损坏:超频后,电脑发热量增加,同时强行超频,会发生电子迁移现象,虽然可以增加核心电压使电脑能稳定的运行,但只会使CPU的发热量更大。严重时会造成CPU的永久损坏。要注意的是超频引起的损坏是不在保修范围之内的。3要想电脑能成功超频,必须具备哪些条件?
①一颗超频性能良好的CPU。如果CPU的超频性能不好,其他设备再怎么优良也是徒然。②一块既稳定又能支援较高速度CPU的主板(包括有高外频、倍频以及相容的电压)。③一款可稳定超频的内存。如名牌厂商生产的内存大多具有良好的稳定性,可以工作在
较高的频率下。
④一块高速且能应付超频后AGP槽极高传输量的显卡。⑤一款强力的散热风扇。
⑥其他电脑周边设备的影响,如机箱、CD-ROM、显示器等。4CPU的一级缓存与二级缓存的区别与作用?
①一级缓存可分为一级指令缓存和一级数据缓存。一级指令缓存用于暂时存储并向CPU递送各类运算指令;一级数据缓存用于暂时存储并向CPU递送运算所需数据,这就是一级缓存的作用。
②二级缓存就是一级缓存的缓冲器,二级缓存的作用就是存储那些CPU处理时需要用到、
一级缓存又无法存储的数据。
③AMD一级数据缓存设计:AMD采用的一级缓存设计属于传统的“实数据读写缓存”设计。
基于该架构的一级数据缓存主要用于存储CPU最先读取的数据;而更多的读取数据(一级缓存余下的)则分别存储在二级缓存和系统内存当中。
④Intel一级数据缓存设计:自P4时代开始,Intel开始采用全新的“数据代码指令追踪
缓存”设计。基于这种架构的一级数据缓存不再存储实际的数据,而是存储这些数据在二级缓存中的指令代码(即数据在二级缓存中存储的起始地址)。5以INTELCPU为例,叙述外频,前端总线,内存频率的关系
当CPU外频在133时,奔腾4CPU采用了QuadPumped(4倍并发)技术,该技术可以使系统总线在一个时钟周期内传送4次数据,也就是传输效率是原来的4倍,相当于用了4条原来的前端总线来和内存发生联系。前端总线是4倍即533,内存方面,若内存是DDR400,运行频率200MHZ,由于是DDR,所以翻倍为400,比前端总线少了133MHZ,也就是说慢了很多,即瓶颈效应,解决的方法有两个:一个是买双通道主板和CPU,即同时插两条内存组成双通道,这样当前端总线在533时,两条DDR266内存就能满足它,当然考虑到升级也可以用DDR400,第二种就是不支持双通道的情况下,因此插两条内存除了容量加大外,速度还是一条内存的标称值,为了配合533的前端总线,只好买较贵的非标准内存,既DDR533,DDR550等。如果用DDR400或者DDR333,由于是单通道当然就慢多了。
当CPU外频为200时,前端总线800,内存一般都是用两条DDR400组成双通道了,因为支持前端总线800的高端配大都支持双通道技术的。
第4章主存储设备
1内存条的主要技术指标主要有哪些?
内存速度:内存主频和CPU主频一样,它代表着该内存所能达到的最高工作频率。内存时钟周期:代表着内存运行的最大工作频率,通常与内存的运行频率成反比。存取时间:代表读取数据所延迟的时间。
容量:内存容量是指该内存条的存储容量,是内存条的关键性参数。
内存的奇偶校验:为了保证内存存取数据的的准确性,每8位容量配备1位作为奇偶校验位,配合主板的奇偶校验电路对存取数据进行正确验证,这就需要在内存条上额外加装一块芯片。
内存电压:是内存正常工作所需要的电压值。不同类型的内存电压不同,各自均有自己的规格,超出其范围,容易造成内存损坏。CL:CASLatency,列地址控制器延迟时间。指从读命令有效开始,到输出端可以提供数据为止的时间段,一般是2个或3个时钟周期,它决定了内存的性能。额定可用频率(GUF):将生产厂商给定的最高频率下调一些,以最大限度地保证系统稳定地工作。这样得到的值称为额定可用频率GUF。
颗粒封装:其实就是内存芯片所采用的封装技术类型,封装就是将内存芯片包裹起来,以避免芯片与外界接触,进而造成电学性能下降。
综合性能评价:以总延迟时间作为评价内存性能高低的总要数值。总延迟时间=系统时钟周期×CL模式数+存取时间2DDR2与DDR的区别:①延迟问题:在同等核心频率下,DDR2的实际工作频率是DDR的两倍。这得益于DDR2内存拥有两倍于标准DDR内存的4BIT预读取能力。而在同等工作频率的DDR和DDR2内存中,后者的内存延时要高于前者,因为同等工作频率(相同带宽)下,DDR2的核心工作频率比DDR的核心工作频率低一倍,周期高一倍。
②封装和发热量:DDR内存通常采用TSOP芯片封装形式,这种封装形式可以很好的工作在200MHz(DDR400)上,当频率更高时,它过长的管脚就会产生很高的阻抗和寄生电容,这会影响它的稳定性和频率提升的难度。而DDR2内存均采用FBGA封装形式,该封装提供了更好的电气性能与散热性,为DDR2内存的稳定工作与未来频率的发展提供了良好的保障。DDR2内存采用1.8V电压,相对于DDR标准的2.5V,降低了不少,从而提供了明显的更小的功耗与更小的发热量。DDR为184Pin,DDR2多为240Pin(桌面PC)。
③除了以上所说的区别外,DDR2还引入了三项新的技术,它们是OCD、ODT和PostCAS。来提高信号品质,提高DDR2内存的利用效率,解决ACT(行为过程)和CAS信号冲突等问题。
第5章辅助存储设备
1硬盘工作原理
硬盘盘片布满了磁性物质,这些磁性物质可以被磁头改变磁极,利用不同磁性的正反两极来代表电脑里的0与1,起到数据存储的作用。写入数据实际上是通过磁头对硬盘片表面的可磁化单元进行磁化,将二进制的数字信号以环状同心圆轨迹的形式,一圈一圈地记录在涂有磁介质的高速旋转的盘面上。读取数据时,把磁头移动到相应的位读取此处的磁化编码状态,将磁粒子的不同极性转换成不同的电脉冲信号,再利用数据转换器将这些原始信号变成电脑可以使用的数据。
硬盘驱动器加电工作后,利用控制电路中的单片机初始化模块进行初始化工作,此时磁头于盘片中心位,初始化完成后主轴电机启动并以高速旋转,装载磁头的小车机构移动,将浮动磁头于盘片表面的00道,处于等待指令的启动状态。当接口电路接收到微机系统传来的指令信号,通过前放大控制电路,驱动音圈电机发出磁信号,根据感应阻值变化的磁头对盘片数据信息进行正确定位,并将接收后的数据信息解码,通过放大控制电路传输到接口电路,反馈给主机系统完成指令操作。结束硬盘操作或断电状态,在反力矩弹簧的作用下浮动磁头驻留到盘面中心。2硬盘驱动器的分类
①按盘径尺寸分类:分有5.25、3.5、2.5和1.8英寸,后两种常用于笔记本及部分袖珍精密仪器中,目前台式机中使用最为广泛的是3.5英寸的硬盘。
②按接口类型进行分类:
IDE(IntegratedDriveElectronics)接口硬盘:IDE本意是指把控制器与盘体集成在一起的硬盘驱动器。IDE接口的硬盘由早期的ATA、ATA-2、ATA-3发展到今天的UltraATA133,而数据传输速率也由3.3MB/s发展到133MB/s。
SCSI(SmallComputerSystemInterface)接口硬盘:SCSI是小型计算机系统接口。早期多用于服务器、工作站的电脑上,随着计算机技术的发展,现在它被完全移植到普通计算机上。SCSI硬盘受SCSI卡的控制,每块SCSI控制卡最多可以挂接15种不同的设备。SCSI硬盘接口有三种,分别是50针、68针和80针。
SATA(SerialATA)接口硬盘:SATA接口硬盘即串行ATA,是一种完全不同于并行ATA的新型硬盘。串行ATA以连续串行的方式传送数据,一次只传送一位数据。这样能减少ATA接口的针脚数目,使连接电缆数目减少,从而提高效率。SATA的起点高、发展潜力大,SATA1.0定义的数据传输率可达150MB/s,而SATA2.0的数据传输率将达到300MB/s,最终将实现600MB/s的最高数据传输率。3硬盘技术指标
接口类型:硬盘接口分为IDE、SATA、SCSI和光纤通道四种,IDE接口硬盘多用于家用计算机,部分应用于服务器;SCSI接口的硬盘主要应用于服务器,而光纤通道价格昂贵,只在在高端服务器上。SATA硬盘接口类型比较新,在家用市场中有着广泛的前景。
容量:指硬盘能够保存信息的总量。早期以MB为单位,目前以GB和TB为单位。
单碟容量:硬盘是由多个存储碟片组合而成,而单碟容量就是一个存储碟所能存储的最大数据量。更高的单碟容量意味着更高的数据存储密度、更大的总容量、更高的性能和更低的成本。
盘片材料:硬盘盘片是以坚固耐用的材料为盘基,其上附着磁性物质,表面被加工平滑。盘片在硬盘内部高速旋转,因此制作盘片的材料在硬度和耐磨性要求很高,所以一般采用合金材料,多数为铝合金。也有用玻璃为基盘的盘片。
磁头及磁头数:硬盘磁头是硬盘读取数据的关键部件,它是利用特殊材料的电阻值会随磁场变化的原理来读写盘片上的数据,因此磁头的好坏在很大程度上决定着硬盘盘片的存储密度。目前比较常用的是GMR(GiantMagnetoResisive,巨磁阻磁头),比以前传统磁头和MR磁阻磁头更为敏感,相对的磁场变化能引起更大的电阻值变化,从而实现更高的存储密度。磁头数取决于硬盘中的碟片数,盘片正反两面都存储着数据,因此一个盘片对应两个磁头才能正常工作。
转速:是硬盘内电机主轴的旋转速度,也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数。它是决定硬盘内部传输率的关键因素之一,在很大程度上直接影响到硬盘的速度。
硬盘数据传输率(DataTransferRate,简称DTR):包括内部数据传输率和外部数据传输率。内部数据传输率是指磁头至硬盘缓存间的数据传输率,一般取决于硬盘的盘片转速和盘片数据线密度(指同一磁道上的数据间隔度),也称为持续数据传输率;外部数据传输率是指数据从电脑的内存传送至硬盘的高速缓冲区或从硬盘的缓冲区传送至电脑的内存的传输率。
缓存:是硬盘的内部数据传输速度和外部传输速度的缓冲器。缓存的大小与速度直接关系到硬盘的传输速度,影响到硬盘整体性能,一般为2M或8M。
平均寻道时间:是硬盘性能重要参数之一,是指硬盘在接收到系统指令后,磁头从开始移动到移动至数据所在磁道所花费时间的平均值。单位为毫秒。4光驱的主要种类
CD-ROM:最早的CD光驱,只能读取CD-ROM上的数据。
CD-R/RW:可以读取CD-ROM上的数据,并可以在CD-R光盘上刻写数据,可以在CD-R/W光盘上反复刻写数据。
DVD:可以读取CD-ROM及DVD光盘的数据。COMBO:集合了CD-R/W及DVD功能的光驱。
DVD+R/RW:可以读取大部分DVD光盘上的数据,并可以在CD+R/W光盘上反复刻写数据。DVD-R/RW:可以读取、刻写DVD-R/RW光盘上的数据,兼容性不如DVD+R/RW好,不过数据安全性比DVD+R好。
DVD±R/RW:可以同时读取DVD-R/RW和DVD+R/RW的光驱
DVD-ROM:支持读取DVD-ROM的光驱。DVD-ROM可以使用FAT32格式,使用上比DVD±都好,不过现在普及率较低,故兼容性不是很好。
DVD-RAM:DVD随机存储器,DVD±R/RW与DVD+R/RW可檫写1000余次,而DVD-RAM可续写10万多次,还可以像使用硬盘一样,利用拖放进行写入与删除。5CD-ROM的结构
①外部结构:
光盘仓门:用于防止灰尘进入光驱。
耳机插孔:连接耳机或音箱,可输出AudioCD音乐。音量控制按钮:调整输出的CD音乐音量大小。
播放/顺播按键:用于直接使用面板控制播放AudioCD。注意,有些牌子的光驱是没有这个键的。要播放CD时,按此键开始播放第一首,再按此键,直到播放要听的音乐。打开/关闭/停止键:控制光盘进出盒和停止AudioCD播放。读盘指示灯:显示光驱的运行状态。
紧急退盘孔:当光盘由于断电或其它原因不能退出时,可以用小硬棒插入此孔把光盘退出。部分光驱可能无此功能。
电源接口:用于光驱与电源连接的插座。
主从跳线:光驱和硬盘一样也有主盘和副盘工作方式之分,您可根据需要通过此跳线开关设。
数据线插座:目前绝大部分的光驱跟硬盘一样使用IDE数据线。模拟音频输出插座:此插座通过音频线和声卡相连。
数字音频输出插座:可以连接到数字音频系统或数码音乐设备。②内部结构
激光头组件:包括光电管、聚焦透镜等组成部分,配合运行齿轮机构和导轨等机械组成部分,在通电状态下根据系统信号确定、读取光盘数据并通过数据线将数据传输到系统。
主轴电机:光盘运行的驱动力,在光盘读取过程的高速运行中提供快速的数据定位功能。光盘托架:在开启和关闭状态下的光盘承载体。
托架进出机构:控制光盘托架的进出和主轴马达的启动,加电运行时启动机构将使包括主轴马达和激光头组件的伺服机构都处于半加载状态中。6光驱技术指标
接口类型:目前连接光存储产品与系统接口的类型有:ATA/ATAPI接口,USB接口,IEEE1394接口,SCSI接口,并行接口。因并行接口速度较慢,现大多已被淘汰。SCSI接口在CPU资源占用和数据传输的稳定性方面要好于其它接口。
内部缓存(Buffer):主要用于存放读出的数据。可以有效地减少读取盘片的次数,提高数据传输速率。缓存大小是衡量光盘刻录机性能的重要技术指标之一,用以保持要写入数据良好的组织和连续传输。缓冲的容量越大,刻录的成功率就越高。
数据传输速率:即倍速,是光驱最基本的性能指标,是指光驱在1秒内所能读取的最大数据量。CD的1X=150KB/s;DVD的1X=1.38MB/S。
平均寻道时间:是指光驱的激光头从原来的位移到指定的数据扇区,并把该扇区上的第一块数据读入高速缓存所花费的平均时间。其值越小光驱的性能就越好。
CPU占用时间:是指光驱在保持一定的转速和数据传输率时所占用CPU的时间。这是衡量光驱性能的一个重要指标,光驱的CPU占用时间越少,系统整体性能的发挥就越好。可支持的盘片标准:是指该光储产品所能读取或刻录的盘片规格,支持的规格越多越好。
纠错能力:即光驱的容错能力。反映了光驱数据读取过程中的准确性和稳定性。
防刻死技术:是在激光头定位精度和Fireware(韧件)软件上作了改进,当发生数据传输断流时,刻录机会自动记录下断点,并停止刻录动作,当缓存内数据符合要求时,再自动寻找到断点继续刻录,这样就避免了缓存欠载错误的发生。7移动硬盘的故障及维修…见教材5方面
8USB选购时,注意哪些问题?…见教材5方面
第6章显示卡与显示器
1显卡工作原理
(1)首先是由CPU向图形处理器发布指令;
(2)当图形处理器处理完成后,将数据传输至显示缓存;(3)显示缓存进行数据读取后将数据传送至RAMDAC;(4)RAMDAC将数字信号转换为模拟信号输出显示。2显卡的主要技术指标
刷新频率:图像在屏幕上更新的速度。显示分辨率:在显示器上所能描绘的像素数目。色彩位数(色深):指在一定分辨率下可以同屏显示的色彩数量。以bit来表示。像素填充率和三角形生成速度:即每秒钟显示芯片/卡能在显示器上画出的点的数量;三角形生成速度影响显卡处理图形的复杂程度。
显存容量:用于暂存显示芯片要处理的图形数据的容量=分辨率×彩色位数/8。显存频率:该显存在显卡上工作时的频率。
显示芯片位宽:显示芯片位宽是指显示芯片内部数据总线的位宽,也就是显示芯片内部所采用的数据传输位数,目前主流的显示芯片基本都采用了256位的位宽。
显示芯片制作工艺:显示芯片的制造工艺与CPU一样,也是用微米来衡量其加工精度的。当前为0.08、0.055、0.04微米。
BIOS升级:适当的显示卡BIOS和驱动程序以保证显示卡发挥最佳的效果。3了解CRT显示器的工作原理…见教材
4CRT显示器技术指标
扫描方式:分为“逐行扫描”和“隔行扫描”两种。隔行是指每隔一行显示一行到底后再返回显示刚才未显示的行,而逐行是指顺序显示每一行。逐行扫描比隔行扫描拥有更稳定的显示效果。
栅距和点距:点距是指荫罩式显像管的显示器屏幕上相邻两个同色像素单元之间的距离,即两个红色(或绿、蓝)像素单元之间的距离;栅距是指荫栅式显像管平行的光栅之间的距离。
分辨率:是显示器重要性能指标之一,它表示屏幕图像的精密度,是指显示器所能显示的点数的多少。
刷新频率:分为垂直刷新率和水平刷新率。垂直刷新率就是场频,表示屏幕的图像每秒种重绘多少次,即每秒钟屏幕刷新的次数。水平刷新率即行频,指显示器从左到右绘制一条水平线所用的时间。
视频带宽:指电子枪每秒钟在屏幕上扫过的最大总像素数,以MHz为单位,其值为“水平分辩率×垂直分辩率×场频(画面刷新次数)”。带宽的值越大,显示器性能越好。
亮度和高亮:是指画面的明亮程度。包括色彩的饱和度和艳丽度。亮度的单位是cd/m2。辐射和环保标准认证:指限制显示器所发出的电磁幅射量的国际标准。
控制调节方式:指对亮度、对比度、图像大小、位、失真等屏幕参数进行调节方式。有早期的模拟调节和现在的数码调节方式。而目前多采用普通数码调节和OSD两种。
显像管的尺寸:其长度是指显示器屏幕对角线的长度,单位为英寸。CRT的可视尺寸比CRT的开口尺寸要小一些。5了解LCD工作原理…见教材
6LCD显示器技术指标液晶板类型:①TN型(扭曲向列型液晶显示器(TwistedNematicLiquidcrystaldisplay)的简称),单纯的TN型为黑白显示器;②STN型(SuperTwistedNematic,超扭曲向列),STN场效应是将入射光旋转180~270度。由于液晶材料的关系以及光线的干涉现象,因此STN液晶显示器色调都以淡绿色与橘色为主;③DSTN(double-layersuper-twistednematic,双层STN),是由STN发展而来的,因此显示效果相对STN来说,有大幅度提高;④TFT型(thin-filmtransistor,薄膜晶体管),能在液晶面板上变化出有不同深浅的颜色组合。是目前主流液晶显示器的面板。
分辨率:在显示器上所能描绘的像素数目。与CRT显示器不同,一般不能任意调整。刷新率:指显示器单位时间内接收信号并对画面进行更新的次数。
屏幕尺寸:是指液晶显示屏幕对角线的长度,单位为英寸。其标称的尺寸就是实际屏幕显示的尺寸。点距:是指显示器屏幕上相邻两个同色像素单元之间的距离。
亮度与对比度:亮度是指画面的明亮程度。包括色彩的饱和度和艳丽度。亮度的单位是cd/m2。对比度是黑与白两种色彩不同层次的对比量度,也是直接关系色彩是否丰富的技术参数。
响应时间:即像素由亮转暗或是由暗转亮所需的时间。响应时间愈小愈好,不会出现残影、拖尾现象。
色彩数:就是屏幕上最多显示颜色种类的总数。以二进制位表示。
第7章打印机
1了解打印机的种类及其用途…见教材
第8章其它设备
1详述声卡的结构与功能
①处理芯片:简称DSP,是声卡的核心部件,负责模拟信号和数字信号之间的转换,DSP主要控制对声波的取样和回放,处理MIDI指令等,有些DSP还具有混响、合声等功能。有些声卡上还带有功率放大芯片、波表合成器芯片、混音处理芯片、音色库芯片等。
②转换芯片:作用是把模拟信号转换为数字信号,它肩负着采样编码工作,具有多路模拟信号混合输入及输出等多种功能。
③CD-In插座(音频连接器):通过3针或4针的音频线连接光驱上的音频接口,实现CD音频信号的直接播放。
④输入输出接口:在声卡上一般有4个插孔,。SPEAKER用于连接音响设备(无源音箱);LINEIN用于将品质较好的声音信号输入到声音处理芯片中处理后录制成文件,用于录象的伴音;LINEOUT负责将声卡处理好的声音信号输出到有源音箱、耳机或功放。常用于连接音箱;MICIN用于连接话筒,输入外界语音以制成文件或配合语音软件进行语音识别;除此以外还有一个MIDI/游戏摇杆接口,可以连接电子合成乐器实现在电脑上进行MIDI音乐信号的传输和编辑,游戏摇杆和MIDI共用一个接口。
⑤总线接口:声卡插入到主板上的一端称为总线连接端口,它是声卡与计算机互相交换信息的桥梁。2声卡技术指标
①采样频率:是指在模拟声音信号转换为数字声音信号时,每秒钟对模拟声音信号(电压或电流)的采集次数。采样频率越高,声音的音质就越好,但是对转换电路、系统速度和内存的要求也就越高。
②采样位数:就是在模拟声音信号转换为数字声音信号的过程中,对满幅度声音信号规定量化数值的二进制位数。采样位数越大,量化精度越高,声卡的分辨率也就越高。
③数字化音频的数据量:声音信号转换为数字信号的量度,过高的采样频率和采样位数会增加大数据量,从而加重系统负担和影响信号的处理速度。
④信噪比:是有用信号的功率和噪音信号功率的比值,指声卡抑制噪音的能力,单位是分贝(dB)。信噪比的值越高说明声卡的滤波性能越好,声音听起来也就越清澈。
⑤总谐波失真:是指声卡的保真度,也就是声卡输入信号和输出信号的波形吻合程度,完全吻合就是不失真,100%的重现了声音(理想状态)。单位分贝,数值越低就说明声卡的失真度越小,性能越好。
⑥双工:可以在同一条线路上双向传输数据,但在同一时刻只能在一个方向上传输数据,叫做半双工;可以同时收发信息的线路叫全双工,只有全双功的声卡才可以支持Internet电话功能。
3了解直流电源的性能指标…见教材第9章微型计算机组装
1微机组装的步骤…见教材
2以AwardBIOS为例,说明BIOS设中有哪些功能项,各功能项的主要设内容是什么?…见教材
3BIOS设的密码忘了怎么办?
忘记BIOS密码后,如果能顺利开机进入操作系统,则可使用DOS启动盘将电脑启动到DOS操作系统,然后在DOS操作系统下运行debug命令,然后在“-”提示符下输入“o7010”按“Enter”键,再在“-”提示符下输入“o7101”后按“Enter”键,再输入“Q”后按“Enter”键。重新启动电脑后即可进入BIOS重新设。
如果设了开机密码连操作系统都无法进入,就只有打开机箱将CMOS电池放电了。4怎样利用fdisk创建硬盘分区?若想保留原来硬盘上的数据,要进行硬盘的重新规划,怎么办?
启动电脑到DOS操作系统,启动DOS的外部命令fdisk,进入其操作界面后,利用菜单进行操作步骤如下:
查看原来的分区→删除原来的逻辑分区→删除原来的扩展分区→删除原来的主DOS分区→创建新的主DOS分区→创建新的扩展分区→创建新的逻辑分区→激活主DOS分区→对各逻辑分区进行高级格式化。
若想保留原来硬盘上的数据,要进行硬盘的重新规划,使用PowerQuestPartitionMagic分区工具进行重新规划。5BIOS与CMOS的关系
CMOS是互补金属氧化物半导体的缩写,其本意是指制造大规模集成电路芯片用的一种技术或用这种技术制造出来的芯片。在这里通常是指电脑主板上的一块可读写的RAM芯片。它存储了电脑系统的实时时钟信息和硬件配信息等,共计128个字节。系统在加电引导电脑时,要读取CMOS信息,用来初始化电脑各个部件的状态。
BIOS是基本输入/输出系统的缩写,指集成在主板上的一个ROM芯片,其中保存了电脑系统最重要的基本输入/输出程序、系统开机自检程序等。它负责开机时,对系统各项硬件进行初始化设和测试,以保证系统能够正常工作。
由于CMOS与BIOS都跟电脑系统设密切相关,所以才有CMOS设和BIOS设的说法。CMOSRAM既是BIOS设定系统参数的存放场所,又是BIOS设定系统参数的结果。因此,准确的说法应是通过BIOS设程序对CMOS参数进行设。
第10章操作系统及驱动程序安装
1了解微型计算机操作系统安装和驱动程序安装的方法及步骤。…见教材
第11章表的维护
1WindowsXP系统注册表的备份与恢复方法有哪些?
①用WindowsXP的备份工具进行备份和恢复
点击“开始→程序→附件→系统工具”菜单中的备份程序,程序运行后单击“备份”选项卡。然后按照向导进行备份;
点击“开始→程序→附件→系统工具”菜单中的备份程序,程序运行后单击“还原”选项卡。然后按照向导进行恢复(还原)。
②使用copy或xcopy进行备份恢复
备份:启动dos,用copy或xcopy复制%SystemRoot%\\System32\\Config目录下的当前所有的注册表文件,放到另一处。利用/c选项可使xcopy忽略错误。(%SystemRoot%为系统变量,指系统安装目录,FAT为’windows’,NTFS为’winnt’)
恢复:启动dos,把当前注册表保存到安全的位,复制所保存的注册表到当前注册表的位。
③恢复备份还可以使用安装程序来恢复
运行WindowsXP的备份程序。当安装开始后,它将检查坏硬盘以及查找已经安装的WindowsXP系统和他们的Repair目录。一旦检查完成,安装程序将给出一些选项,其中包括按F2键以运行ASR。如果不能运行ASR,WindowsXP的安装程序将给出三种选择:
(1)现在开始安装WindowsXP,按Enter。
(2)利用RecoveryConsole修复WindowsXP,按R键。(3)终止安装WindowsXP而退出Setup,按F3。按R键选择修复选项,然后进入修复模式并继续进行…2注册表修改实例
①关闭自动重新启动功能
②加快关机速度③去掉“更新”选项…见教材
第12章微机系统常用工具软件
1详述优化大师功能
8个主要功能,细节见教材
2使用ghost8.3,利用Image文件,手动操作备份和还原主引导分区(C盘)的操作步骤。备份:启动DOS→运行ghost8.3→选择LOCAL菜单项→选择partition选项→选择toImage选项→选择要备份的分区(Primary)→选择Image文件的存储路径,并为该文件命名→选择文件压缩方式,开始备份还原:启动DOS→运行ghost8.3→选择LOCAL菜单项→选择partition选项→选择fromImage选项→选择Image文件→显示引导分区容量并确认引导分区,开始还原
第13章病毒防治
了解计算机病毒的基本常识;了解计算机病毒防治的基本方法。
第14章常见故障处理
1启动黑屏故障2显示类故障3电脑启动故障4电脑运行不稳定
5添加新硬件出现故障
6电源自动关闭…见参考课件20课7由于内存产生的故障现象及原因…见第4章8详述电脑故障的常用检测方法
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