单元 01
计算机系统及其基本原理
一张全景图看懂系统组成（五大部件 + 存储器 + 软件），再记住“程序为什么能自己跑”。
背景
计算机的四代发展：从 ENIAC 到今天
四代的划分依据是逻辑部件的换代：电子管 → 晶体管 → 集成电路 → 超大规模集成电路，体积越来越小、速度越来越快、价格越来越低。
必背：1946 年，美国宾夕法尼亚大学研制出第一台电子计算机 ENIAC（第一代，电子管）。同期冯·诺依曼提出“存储程序”体系结构，把计算机划分为运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部分——沿用至今。
知识点 1.1
系统全景图：硬件五大部件 + 存储器 + 软件两大类
一台能用的计算机 = 硬件 + 软件。只有硬件没有软件的机器叫“裸机”，什么也干不了。下面这张图把组成关系、五大部件的分工、内存与外存、软件分类一次画全，顺着看一遍就够。
从左往右读：先分软硬件；硬件再分主机（CPU + 内存储器）与外设（外存储器、输入、输出）；软件再分系统软件与应用软件。每个框的第二行就是“它管什么”。
三条必背：① 冯·诺依曼五大部分 = 运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备；② CPU = 运算器 + 控制器，主机 = CPU + 内存储器；③ RAM 断电即丢、ROM 断电保留。
三个高频易错：① 硬盘是外存，不是“内存”；② 摄像头、扫描仪、麦克风是输入，显示器、打印机、投影仪是输出（触摸屏兼具输入输出，问“属于输入设备”一般不选它）；③ 手机参数“12 GB + 512 GB”里，12 GB 是运行内存（RAM），512 GB 是机身存储（外存）。
知识点 1.2
软件：系统软件与应用软件
- 系统软件：为其他软件提供运行环境，包括 操作系统（Windows、Linux、macOS、Android、iOS、鸿蒙）、语言处理程序（编译器、解释器）、数据库管理系统（Access、MySQL）。
- 应用软件：为满足某一类具体需求而开发，如 Office、WPS、微信、浏览器、Photoshop、各类信息系统的客户端。
- 操作系统是最基本的系统软件，直接运行在裸机上，是用户与硬件之间的接口，统一管理 CPU、内存、文件和设备等资源。
数据库管理系统（DBMS）是系统软件，负责建立、使用和维护数据库。判断标准：给开发者用的工具 = 系统软件；给用户解决问题的成品 = 应用软件。所以“Access”是系统软件，而用它做的“学生成绩管理系统”是应用软件。
避坑点：Excel 表格 ≠ 数据库。Excel 是电子表格，适合简单计算；Access、MySQL 是数据库，适合大量数据、多表关联、多人访问。
知识点 1.3
基本工作原理：存储程序 + 程序控制
冯·诺依曼的核心思想只有两句：把程序和数据都变成二进制存进存储器；计算机按顺序自动取出指令并执行，不需要人一步步干预。
程序和数据先由输入设备送进内存储器；CPU 从内存储器取指令、取数据，算完把结果存回内存储器，再由输出设备送出。外存储器负责长期保存，需要时再读入内存。
指令 = 操作码 + 操作数。操作码告诉计算机“做什么”（加、减、传送、跳转），操作数告诉它“对谁做”（数据本身或数据所在的地址）。
一条指令走完这四步，控制器接着取下一条——这就是“程序控制自动执行”。
判断“基本工作原理”的题目，抓住两句：程序和数据以二进制形式存放在存储器中（不在 CPU 里）；由控制器按顺序自动取指执行。
单元 02
计算机网络
六步走完整个网络：干什么 → 靠什么协议 → 怎么编地址 → 域名 → 怎么分类 → 用什么传、用什么设备。
知识点 2.1
网络是什么，三大功能各指什么
计算机网络是把地理位置不同、具有独立功能的多台计算机通过通信线路连接起来，在通信协议的支持下实现数据传输、资源共享和分布式处理的系统。
| 功能 | 含义 | 生活例子 |
|---|---|---|
| 数据通信 | 计算机之间传递信息 | QQ 语音聊天、发邮件、视频会议 |
| 资源共享 | 共享硬件、软件和数据资源（最本质的功能） | 办公室共用一台打印机、访问网上图书馆 |
| 分布式处理 | 多台计算机分工协作完成一个大任务 | 天气预报的超算集群、12306 的多台服务器 |
计算机网络的关键要素：通信协议（如 TCP/IP）、网络架构（如星型）、网络硬件（如路由器、交换机）、网络应用（如 HTTP、FTP）；此外，网络安全与网络管理同样重要。
知识点 2.2
核心网络协议：一次记住七种
协议就是通信的“共同语言”。互联网用的是一整套 TCP/IP 协议簇，按层次分工：应用层直接面对用户的事，传输层管可靠性，网络层管寻址和选路。
记法：越往下越“底层”——应用层管做什么事，传输层管送得可不可靠，网络层管送到哪台机器。
| 协议 | 它干什么 | 生活例子 |
|---|---|---|
| TCP/IP | 互联网的基础协议簇：IP 寻址 + TCP 可靠传输 | 所有上网行为 |
| HTTP / HTTPS | 传输网页；HTTPS 加了密，更安全 | 打开网站（地址栏有小锁＝HTTPS） |
| DNS | 把域名翻译成 IP 地址 | 输入 www.baidu.com 就能打开 |
| DHCP | 自动分配 IP 地址、掩码、网关、DNS | 手机连上 Wi-Fi 就自动有 IP |
| FTP | 文件的上传与下载 | 把做好的网页传到服务器 |
| SMTP | 发送电子邮件 | 点“发送”把邮件发出去 |
| POP3 / IMAP | 接收电子邮件（POP3 下载到本地，IMAP 在服务器上同步） | 在手机上收邮件 |
| UDP | 无连接、速度快，不保证送达 | 直播、语音通话 |
FTP 地址格式：ftp://用户名:密码@服务器地址:端口号。FTP 由“FTP 服务器（存文件）+ FTP 客户端（取文件）”两部分组成。
最容易对调的四个：HTTP 看网页、FTP 传文件、SMTP 发邮件、POP3/IMAP 收邮件。另外 DNS 管“翻译名字”，DHCP 管“自动发地址”，两者别混。
知识点 2.3
IP 地址：网络号 + 主机号
IPv4 地址是一个 32 位二进制数，平均分成 4 段、每段 8 位，转成十进制后用点隔开（点分十进制），每段范围 0~255。
IP 地址 = 网络号 + 主机号。子网掩码的作用就是“划一刀”，告诉计算机哪几位是网络号。
A、B、C 类的区别只在“网络号占几位”：A 类 8 位、B 类 16 位、C 类 24 位，剩下的是主机号。D 类用于组播、E 类保留，都不分配给主机。
| 类别 | 首段范围 | 默认子网掩码 | 主机位数 | 每网最多主机 |
|---|---|---|---|---|
| A 类 | 1~126 | 255.0.0.0 | 24 | 2²⁴ − 2 |
| B 类 | 128~191 | 255.255.0.0 | 16 | 2¹⁶ − 2 |
| C 类 | 192~223 | 255.255.255.0 | 8 | 2⁸ − 2 = 254 |
| D 类 | 224~239 | — | 组播地址，不分配给主机 | |
| E 类 | 240~255 | — | 保留地址 | |
为什么减 2：主机号全 0 是网络地址、全 1 是广播地址，都不能分配给主机。以 192.168.1.0/24 为例，可用 192.168.1.1 ~ 192.168.1.254。
子网掩码 + MAC：掩码中为 1 的位是网络号、为 0 的位是主机号，同网段 = 网络号相同；IP 是逻辑地址，真正在两块网卡之间传数据靠全球唯一的 MAC 地址，由 ARP 把 IP 解析成 MAC。
判断 IP 是否合法只看三条：4 段、用点分隔、每段 0~255。192.168.258.1（超 255）、24.87.113.5.18（5 段）、29:233:127:88（冒号是 IPv6）都不合法。
知识点 2.4
域名与 DNS：给人看的名字
IP 地址是给机器用的，域名是给人记的。域名由若干部分用点分隔，越往右级别越高，最右边是顶级域名，域名在全世界唯一。
www.moe.gov.cn 读作：中国（cn）政府部门（gov）教育部（moe）的一台名为 www 的服务器。
| 通用顶级域名 | 含义 | 国家/地区域名 | 含义 |
|---|---|---|---|
| com | 商业机构 | cn | 中国 |
| edu | 教育机构 | us | 美国 |
| gov | 政府部门 | uk | 英国 |
| net | 网络服务机构 | jp | 日本 |
DNS（域名系统）把域名翻译成 IP 地址。浏览器输入网址 → 先问 DNS 服务器要 IP → 再按 IP 去访问。域名是“面具”，真正通信靠的是 IP 地址。
域名解析（域名 → IP）靠 DNS，IP 地址负责定位设备；域名本身不能直接用来通信，就像“名字”不能当“门牌号”。
知识点 2.5
网络分类：按范围、按拓扑
- 按覆盖范围：局域网 LAN（家庭、校园、一栋楼）＜ 城域网 MAN（一个城市）＜ 广域网 WAN（跨城市、跨国）。互联网是最大的广域网。
- 范围越大，速度通常越慢、成本越高；局域网多用双绞线，城域网和广域网主干多用光纤。
- 按拓扑结构（设备连接的几何布局）：星型、总线型、环型、网状，拓扑会直接影响网络的可靠性、性能和可扩展性。
按覆盖范围分类，范围越大、速度通常越慢。判断题目属于哪一类，看“覆盖多大地方”即可。
校园网、家庭网络最常见的是星型（都连到交换机/路由器）；总线型共用一条主干线，主干一旦断开，整段网络都会受影响；环型数据沿环逐站传递。
知识点 2.6
传输介质与硬件设备：接入层 / 网络层 / 终端层
① 传输介质：分有线、无线两类——有线连接位置固定的设备，无线连接移动终端。
| 传输介质 | 传什么 | 特点与适用 |
|---|---|---|
| 双绞线 | 电信号 | 便宜、布线方便，有效距离约 100 m，多用于局域网 |
| 同轴电缆 | 电信号 | 抗干扰比双绞线好，早期有线电视网络常用 |
| 光纤 | 光信号 | 速度快、损耗小、抗干扰强，可传数十公里，用于城域网/广域网主干 |
| 无线（电磁波） | 无线电波 | 灵活、便于移动，但易受干扰、速率相对低 |
② 设备分工，按“数据从家里到互联网”的顺序记：
网卡设备接入网络的接口，有唯一 MAC 地址
→
交换机同一网段内转发数据
→
路由器连接不同网络、选路转发
→
光猫（调制解调器）光信号 ↔ 电信号
→
互联网
对照这张图把设备“归位”：接入层的光猫（调制解调器）负责把光纤信号转换为电信号，是家里通向互联网的第一道关口；网络层的无线路由器负责把数据从一个网络传到另一个网络，交换机提供较多的网络端口，无线 AP 负责让无线设备接入有线网络；终端层是手机、电脑、智能家居这些用网的设备。
| 层 | 常见设备 | 它负责什么 |
|---|---|---|
| 接入层 | 调制解调器（光猫） | 互联网接入设备，把光纤信号转换为电信号，连接运营商网络 |
| 网络层 | 无线路由器 | 把数据从一个网络传到另一个网络，是家庭网络的“总管” |
| 网络层 | 交换机 | 提供较多的网络端口（用于插网线），把多台设备连进同一网络 |
| 网络层 | 无线 AP | 无线接入点，实现无线设备与有线网络的连接 |
| 终端层 | 移动终端、台式机、智能家居等 | 用网的最末端：手机、平板、电脑、安防设备、存储设备等 |
顺着图把“数据怎么走”说一遍：终端发出数据（经网卡）→ 交给无线 AP 或交换机 → 汇到无线路由器判断去向 → 光猫把电信号换成光信号送上光纤 → 进入互联网；下行数据原路返回。考试问“某设备在哪一层”，按“离互联网近 = 接入层、管内部分发 = 网络层、用网 = 终端层”判断。
别忘了最前面那道门——网卡：每台要上网的设备都必须有网卡，分有线网卡和无线网卡；它实现设备与传输介质之间的物理连接，负责数据的发送接收、编码解码；每张网卡都有一个全球唯一的物理地址（MAC 地址）。
最容易混的两台设备：交换机负责同一个网络内部的数据交换；路由器负责不同网络之间的转发（跨网段、接入互联网都要靠它）。无线 AP 只是把无线设备接入有线网络，不做跨网段选路。
还有两类“老设备”：集线器（Hub）把收到的数据广播给所有端口，多台设备同时发就会冲突；中继器只把减弱的信号放大、延长传输距离。两者都不做寻址，现在基本已被交换机取代。
③ 数据怎么走（三种交换技术）：
| 交换方式 | 怎么走 | 特点 | 典型应用 |
|---|---|---|---|
| 电路交换 | 先建立专用通路，通话期间独占 | 时延小、稳定；线路利用率低 | 传统电话 |
| 报文交换 | 整份报文先存到节点，再逐站转发 | 线路利用率高；时延大 | 电报、传真 |
| 分组交换 | 拆成小包，可走不同路径，到终点重组 | 兼顾两者优点，可靠性高 | IP 电话、互联网 |
一句话对应：实时连续（打电话）→ 电路交换；整份转发、可以等（电报）→ 报文交换；计算机网络传数据 → 分组交换。
单元 03
物联网
三层架构 + 两项核心技术 + 一份避坑清单，合格考的选择题基本就从这里出。
知识点 3.1
物联网的定义和特征
物联网（IoT，Internet of Things）是把传感器、设备、物品与互联网连接起来，实现对物理世界的识别、感知、控制和管理的网络，是互联网的延伸与应用。
三大特征：全面感知（传感器采集）· 可靠传输（网络送达）· 智能处理（平台分析并决策）。
| 对比 | 互联网 | 物联网 |
|---|---|---|
| 连接对象 | 人与人、人与信息（网页、App） | 物与物、人与物（传感器、家电、车辆） |
| 数据来源 | 人输入、人产生 | 设备自动采集，持续、海量 |
| 典型应用 | 浏览网页、微信聊天 | 智能家居、共享单车、智能停车 |
物联网仍以互联网为传输基础——“物联网就是互联网”“物联网不需要网络”都是错的；它连的是“物”，互联网连的是“人”。
知识点 3.2
三层体系架构：感知层 → 网络层 → 应用层
判断设备属于哪一层，就看它在链条上负责哪一段：采集归感知层、传输/接入归网络层、给用户提供服务归应用层。
| 层 | 作用 | 主要设备 / 技术 | 典型应用 |
|---|---|---|---|
| 感知层 | 采集物理世界的数据（“感觉器官”） | 传感器、摄像头、RFID 标签、二维码、GPS | 温湿度采集、扫码、定位 |
| 网络层 | 把采集到的数据可靠地送到平台 | Wi-Fi、蓝牙、4G/5G、NB-IoT、光纤；网关、路由器、交换机、基站 | 数据回传、远程监控 |
| 应用层 | 分析处理数据，向用户提供服务 | 服务器、云平台、手机 App、管理后台 | 智能家居、智慧校园、共享单车、智能停车 |
感知层里最常考的是传感器——它把被测量按规律转换成电信号，由敏感元件（感受）+ 转换元件（转成电信号）组成：
| 传感器 | 感知什么 | 典型应用 |
|---|---|---|
| 温度传感器 | 环境或物体温度 | 空调自动调温、智能大棚 |
| 湿度传感器 | 空气或土壤含水量 | 智能浇花、自动灌溉 |
| 光敏传感器 | 光照强弱 | 路灯天黑自动亮 |
| 红外传感器 | 人体红外辐射 | 楼道感应灯、自动门、安防报警 |
| 超声波传感器 | 距离（回声测距） | 倒车雷达、车位检测 |
“这个系统用哪种传感器”的题：抓住被测量是什么，而不是用途场景。测土壤湿度就选湿度传感器，别因为“浇花”去选温度或红外。
知识点 3.3
核心技术：RFID 射频识别 + 定位技术
RFID（射频识别）由电子标签 + 阅读器 + 天线组成，靠电磁波非接触读取标签里的编号。
一张卡不用插、不用对准，靠的就是这两步一来一回。公交卡、门禁卡、二代身份证、图书馆标签都是这个原理；标签里只存编号，详细信息在后台数据库里。
生活例子：公交卡、门禁卡、二代身份证、图书馆借还书、超市防盗、共享单车开锁——刷一下就读出来，不用接触、不用对准。标签里只存编号，详细信息在后台数据库里。
定位技术：物联网要知道“东西在哪”，靠的是这几种——
| 定位方式 | 怎么定位 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 卫星定位（GPS / 北斗） | 接收卫星信号算出经纬度 | 室外、车辆与共享单车，精度米级 |
| 基站定位 | 根据手机与几个基站的距离估算 | 室内外均可，精度几十到几百米 |
| Wi-Fi / 蓝牙定位 | 用附近热点或信标反推位置 | 室内（商场找店、停车场找车），精度米级 |
合格考避坑清单（背下来就能少丢分）
- 三层顺序不能乱：感知层 → 网络层 → 应用层。
- 传感器只管“采集”；执行器负责“动作控制”（如电机、阀门、开关）。
- RFID ≠ 二维码：RFID 靠电磁波非接触读取，二维码靠摄像头扫描图像。
- 红外遥控 ≠ 物联网：传统遥控器是单向点对点控制，不联网、不上传数据。
- 网关：物联网里用来把本地传感设备接入互联网的设备。
单元 04
贵州省学业水平合格考 · 高频典型题
按《贵州省合格考考试说明》必修 2 考点选编：信息系统组成与功能、信息系统的应用、移动终端、传感器、传输介质与信息安全。建议整组限时 10 分钟做完。
学习自评
看看自己掌握到什么程度
做完所有题目后来这里看看，判断要不要回到某个单元重看知识点。
0
已作答
0
答对题数
—
正确率
未开始
掌握情况
学习建议：按单元顺序学：单元 01 的全景图是地基；单元 02 的 IP 地址与协议分工最容易混；单元 03 记住三层顺序和那五条避坑。