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1、第一章计算机基础知识,考试内容 计算机的发展过程、分类、应用范围及特点；信息的基本概念 计算机系统的基本组成及各部件的主要功能，数据存储的概念 数据在计算机中的表示方式 微型计算机的硬件组成,1第一台电子数字计算机的诞生 名字：ENIAC（爱尼阿克） 年代：1946年研制：美国 宾夕法尼亚大学 军事用途 2计算机的分类 (1)处理数据方式：电子数字计算机、电子模拟计算机、数模混合计算机。 (2)使用范围：通用计算机、专用计算机。 (3)规模及处理能力：巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机、工作站等。,第一节计算机的基本概念,计算机发展的四个阶段,计算机的主要特点,自动控制能力存储程序 高速运
2、算能力千万亿次 存储容量很大存储设备 很高的计算精度）几百万分之一 逻辑判断能力软件编制 通用性强可编程性,计算机的主要用途,科学计算（数值计算） 数据处理（信息处理） 自动控制 计算机辅助系统 计算机辅助设计CAD计算机辅助制造CAM 计算机辅助教育CAI计算机辅助技术CAT 计算机辅助工程CAE 计算机集成制造系统CIMS 人工智能(AI)智能机器人、专家系统 计算机网络 多媒体计算机系统,信息的基本概念,信息是由客观事物得到的、使人们能够认知客观事物的各种消息、情报、数字、信号、图形、图像、语音等所包括的内容。 数据是客观事物属性的表示，可以是数值数据和各种非数值数据；信息经过转化而成为
3、计算机能够处理的数据 未经处理的数据只是基本素材，仅当对其进行适当加工处理产生出有助于实现特定目标的信息时对人们才有意义。即信息实际上是指经过处理后的数据。 信息无处不在，具有可传递性、共享性和可处理性等特征,1计算机系统的基本组成 硬件系统：是计算机系统的物理装置，即由电子线路、元器件和机械部件等构成的具体装置。 软件系统：是计算机系统中运行的程序、这些程序所使用的数据以及相应的文档的集合。,第二节计算机系统的组成,（CPU:运算器和控制器）,冯诺依曼结构计算机的基本特点,1946年，美籍匈牙利人冯诺依曼提出了“存储程序”原理，奠定了计算机的基本结构和工作原理的技术基础。冯诺依曼结构的主要特
4、点： 存储程序控制要求计算机完成的功能，必须事先编制好相应的程序，并输入到存储器中，计算机的工作过程即运行程序的过程 程序由指令构成，程序和指令都用二进制数表示 指令由操作码和地址码组成 以CPU中央处理器为中心,冯诺依曼结构计算机 由五大部分组成,运算器：算术运算与逻辑运算 控制器：指挥控制中心 存储器：保存程序、数据、运算的中间及最终结果 内存储器（内存或主存）：容量小、速度快、成本高 外存储器（外存或辅存）：容量大、速度慢、成本低 输入设备：鼠标、键盘、扫描仪、磁盘驱动器和触摸屏等 输出设备：显示器、打印机、绘图仪、磁盘驱动器,主板与CPU概念,主板：主板是固定在主机箱箱体上的一块电路板
5、，主板上装有大量的有源电子元件。主板是计算机各种部件相互连接的纽带和桥梁。 中央处理器(CPU)：是计算机的核心，包括运算器、控制器和寄存器等。计算机的运转是在它的指挥控制下实现的，所有的算术和逻辑运算都是由它完成的，CPU是决定计算机速度、处理能力、产品档次的关键部件,存储器：内存储器（内存）和外存储器（外存）,内存是计算机的主要工作存储器，一般计算机在工作时，所执行的指令及处理的数据均从内存取出。内存的速度快，但容量有限，主要用来存放计算机正在使用的程序和数据。内存容量是反映计算机性能的一个很重要的指标。内存分为： 只读存储器ROM（read only memory） 只能读而不能写入信息
6、，它一般用来存储固定的系统软 件和字库等内容，只能被调用，而不能被重写或修改， 也不会因断电而消失。 随机存取存储器RAM（randomaccess memory） 可以进行任意的读写操作。RAM由半导体器件组成，一 旦断电，信息就会丢失，所以不能永久保存。 外存具有存储容量大、存取速度低、可长期保存的特点，常用于存放备用的程序和数据等。外存中存放的程序或数据必须调入内存后，才能被计算机执行和处理。按照接入方式不同分为： 光驱接入：CD、DVD（数字通用光盘）、蓝光碟（DVD之后的下一代光盘格式之一） USB接入：U盘、移动硬盘,接口,接口：接口作为计算机主机与外设之间的桥梁，实现计算机与外部
7、设备之间交换信息的重要工作。其作用为： 匹配主机与外设之间的数据形式（协调不同存储介质上存储形式不同的数据） 匹配主机与外设之间的工作速度（协调主机与外设间工作速度差异） 在主机与外设之间传递控制信息（协助完成主机与外设间的信息交流） 接口的类型决定数据传输方式，主要有： 并行接口（用于连接高速外设如打印机，传输信息按字节方式进行，多采用Centronics连接标准） 串行接口（用于连接低速外设，传输信息按比特顺序进行，采用EIA RS-232C连接标准）,总线（bus）,是计算机系统各部件之间相互连接、传送信息的公共通道，由一组物理导线组成。在总线中，一次传输信息的位数称为总线的宽度。按传送
8、的信息类型可以分为数据总线、地址总线和控制总线。 微型计算机中，总线按照位置分为 芯片总线（局部总线：微处理器内部的总线）、 系统总线（板总线：连接各种插件板，以扩展系统功能） 外总线（通信总线：连接外部设备）。 在微型计算机中常用的系统总线有：IBM PC总线、 ISA总线、EISA总线及PCI总线。 PCI总线是一种高性能的系统总线，构成了CPU与外部设备之间的高速通路。目前个人计算机中，基本上都是用PCI总线，并保持一定数量的ISA总线插槽。,微处理器、微机和微机系统,微处理器：微型计算机的核心部分是由一片或几片大规模集成电路组成的，具有运算器和控制器功能的中央处理器(CPU)。 微型计
9、算机：以微处理器为核心，配上由大规模集成电路制成的存储器、输入输出接口电路及系统总线所组成的计算机，简称微型计算机。微型计算机的共同特点是体积小，适合放在办公桌上使用，而且每个时刻只能一人使用，因此又称为个人计算机(PC) 微型计算机系统：以微型计算机为中心，配以相应的外围设备、电源和辅助电路，以及指挥微型计算机工作的系统软件，就构成了微型计算机系统。,14,常用的外部设备,外存储器：包括CD、DVD、蓝光碟、U盘、移动硬盘等。 键盘：用户用来键入命令、程序、数据的主要输入设备。常用的标准键盘按键的个数有101键、103键和105键等。按键开关类型：机械式、薄膜式、电容式和导电橡胶式4种 鼠标
10、：是一种快速输入设备，可以取代传统键盘的光标移动键。一般有两个（左右）或三个（左中右）按键。 目前鼠标主要有机械式和光电式两种。无线鼠标与主机之间通过红外线或“蓝牙”等技术进行通信 扫描仪是一种用来输入图片和文字资料的输入设备，有黑白和彩色两种 显示器显示用户键入的命令、程序、数据以及计算机运行结果或系统给出的提示信息等的输出设备。 显示器按显示颜色分为彩色显示器和单色显示器；按显示 原理分为阴极射线显示器（CRT）和LCD液晶显示器。 衡量显示器的性能指标有：分辨率、显示卡的 RAM容量等。显卡的标准包括：CGA、EGA、VGA、 SVGA、TVGA等。 打印机：输出设备，包括：针式打印机、
11、喷墨打印机、激光打印机。打印质量可用打印分辨率来衡量，单位是 “点数/每英寸”（dpi） 绘图仪：是计算机的图形输出设备。分为平台式和滚筒式两种,衡量一台微型计算机性能优劣的技术指标主要有：,运算速度每秒钟所能执行的指令条数，是衡量CPU工作速度的指标。计算机的运算速度与主频、字长有关，还与内存、硬盘等的工作速度有关。 主频 计算机的时钟频率，是指CPU单位时间（秒）内发出的脉冲数，一般用吉赫(GHz)为单位。时钟频率越高，运算速度越快 字长CPU一次可以处理的二进制位数。字长主要影响计算机的计算精度、处理数据的范围和速度。字长有8位、16位、32位和64位等。字长越长，表示一次读写和处理数据
12、的范围越大，处理数据的速度越快，计算精度越高 内存容量衡量计算机记忆能力的指标。容量大，能存入的字节数就多，能直接接纳和存储的程序就长，计算机的解题能力和规模就大。 外部设备的配置及扩展能力计算机系统配接各种外部设备的可能性、灵活性和适应性。一台计算机允许配接的外部设备受系统接口和相关软件的制约。,（1）指令：指令是计算机执行某种操作的命令，由操作码和地址码组成。 （2）程序：为解决某一问题而设计的一系列有序的指令或语句的集合。 （3）程序设计语言 机器语言：即二进制语言。是计算机唯一能直接识别、直接执行的计算机语言。 汇编语言：用汇编语言编写的程序称为汇编语言源程序，需要用汇编程序将源程序汇
13、编（即“翻译”）成机器语言程序，计算机才能执行。 高级语言：高级语言与具体的计算机指令系统无关。高级语言编写的源程序，必须编译成目标程序，再生成可执行程序，才能在计算机上运行。,软件系统,软件,软件是能够指挥计算机工作的程序、程序运行时所需的数据及有关这些程序和数据的开发、使用、维护所需要的所有文档、文字说明和图表资料的集合 计算机软件分为系统软件和应用软件。 系统软件：是计算机系统的基本软件，也是计算机系统必备的软件。 应用软件：为解决计算机各类应用问题而编制的软件系统，它具有很强的实用性。应用软件是在系统软件支持下开发的。,知识要点 1.计算机中的数据存储与计算 计算机中采用二进制是由计算
14、机所使用的逻辑器件所决定。这种逻辑器件是具有两种状态的电路（触发器）。 好处是：运算简单；实现方便；工作可靠且逻辑性强。 2.各进制计数方法-N进制（基数：N） 运算原则：“逢N进一”，“借一当N” 十进制数：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9。 二进制数：0和1。 八进制数：0，1，2，3，4，5，6，7。 十六进制数：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F。,第三节信息编码,进制转换法则：,（1）十进制转换为其它进制数法则： 整数部分除基取余，商为0止，倒排列。（其中的基即基数（几进制的基数就是几），余即余数。） 小数部分乘基取整法。 （2）R进制数转换成十进制
15、数的法则： 把R进制转换成十进制只要把R进制数写成基数R按权展开的多项式（用本位值乘以权值再累加）。 （3）八进制、十六进制转换为二进制： 一位拆三位（一位拆四位），依次用对应二进制数表示。 （4）二进制转换为八进制、十六进制： 三位并一位（四位并一位），依次用对应的八、十六制数表示。,数制转换表（利用附件中的计算器）,数据存储单位,位（b，bit）：二进制的最小单位 字节（B，Byte）：8个二进制位 字（word）：计算机一次所能处理数据的最大位数称为该机器的字长，不同的机器组成字长的字节数可能不同。 存储容量： 1B=8b 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB
16、1TB=1024GB 1PB=1024TB,字符编码,编码是指对输入到计算机中的某种非数值型数据用二进制数来表示的转换规则。不同的机器、不同类型的数据的编码方式是不同的。 字符编码：大多数计算机采用ASCII码作为字符编码。 ASCII码即“美国标准信息交换代码”，采用位二进制编码，可以表示128个字符。为使用方便，在计算机存储单元中一个ASCII码值占一个字节（8位），其最高位置0，ASCII码占后7位。 其中0-9为48-57，A-Z：65-90 ，a-z：97-122。ASCII码值升序排列依次为数字、大写字母、小写字母。 汉字编码：我国国家标准采用连续的两个字节表示汉字编码，且规定每个字节的最高位置1。,