(計算機應用基礎統(tǒng)考)第一章計算機基礎知識

1、考試內容考試內容l 計算機的發(fā)展過程、分類、應用范計算機的發(fā)展過程、分類、應用范圍及特點；信息的基本概念圍及特點；信息的基本概念l 計算機系統(tǒng)的基本組成及各部件的計算機系統(tǒng)的基本組成及各部件的主要功能，數(shù)據(jù)存儲的概念主要功能，數(shù)據(jù)存儲的概念l 數(shù)據(jù)在計算機中的表示方式數(shù)據(jù)在計算機中的表示方式l 微型計算機的硬件組成微型計算機的硬件組成1第一臺電子數(shù)字計算機的誕生第一臺電子數(shù)字計算機的誕生名字：名字：eniac（愛尼阿克）（愛尼阿克）年代：年代：1946年研制：年研制：美國美國 賓夕法尼亞大學賓夕法尼亞大學 軍事用途軍事用途2計算機的分類計算機的分類(1)處理數(shù)據(jù)方式：電子數(shù)字計算機、電子模擬計

2、算機、數(shù)?；旌嫌嬎銠C。處理數(shù)據(jù)方式：電子數(shù)字計算機、電子模擬計算機、數(shù)?；旌嫌嬎銠C。(2)使用范圍：通用計算機、專用計算機。使用范圍：通用計算機、專用計算機。(3)規(guī)模及處理能力：巨型機、大型機、中型機、小型機、微型機、工作站規(guī)模及處理能力：巨型機、大型機、中型機、小型機、微型機、工作站等。等。第一節(jié)計算機的基本概念第一節(jié)計算機的基本概念計算機發(fā)展的四個階段計算機發(fā)展的四個階段發(fā)展階段發(fā)展階段電子元器件電子元器件主要標志主要標志第一階段第一階段（1946年年-1957年）年）電子管電子管數(shù)字化技術數(shù)字化技術馮馮諾依曼結構諾依曼結構程序設計程序設計陰極射線管陰極射線管crt第二階段第二階段（19

3、58年年-1964年）年）晶體管晶體管處理文字和圖形處理文字和圖形操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)高級語言高級語言鼠標器鼠標器第三階段第三階段（1965年年-1970年）年）中小規(guī)模集成電路中小規(guī)模集成電路分時操作系統(tǒng)分時操作系統(tǒng)結構化程序設計結構化程序設計第四階段第四階段（1971年至今）年至今）大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路計算機網(wǎng)絡計算機網(wǎng)絡微型計算機微型計算機計算機的主要特點計算機的主要特點自動控制能力存儲程序高速運算能力千萬億次存儲容量很大存儲設備很高的計算精度）幾百萬分之一邏輯判斷能力軟件編制通用性強可編程性計算機的主要用途計算機的主要用途科學計算（數(shù)值計算）數(shù)據(jù)處理（信息處理）

4、自動控制計算機輔助系統(tǒng)計算機輔助設計cad計算機輔助制造cam計算機輔助教育cai計算機輔助技術cat計算機輔助工程cae計算機集成制造系統(tǒng)cims人工智能(ai)智能機器人、專家系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡多媒體計算機系統(tǒng)信息的基本概念信息的基本概念o 信息是由客觀事物得到的、使人們能夠認知客觀事物的各種消息、情報、數(shù)字、信號、圖形、圖像、語音等所包括的內容。o 數(shù)據(jù)是客觀事物屬性的表示，可以是數(shù)值數(shù)據(jù)和各種非數(shù)值數(shù)據(jù)；信息經(jīng)過轉化而成為計算機能夠處理的數(shù)據(jù)o 未經(jīng)處理的數(shù)據(jù)只是基本素材，僅當對其進行適當加工處理產(chǎn)生出有助于實現(xiàn)特定目標的信息時對人們才有意義。即信息實際上是指經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)。o 信息無處

5、不在，具有可傳遞性、共享性和可處理性等特征1 1計算機系統(tǒng)的基本組成計算機系統(tǒng)的基本組成硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)：是計算機系統(tǒng)的物理裝置，即由電子線路、元器：是計算機系統(tǒng)的物理裝置，即由電子線路、元器件和機械部件等構成的具體裝置。件和機械部件等構成的具體裝置。軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)：是計算機系統(tǒng)中運行的程序、這些程序所使用的：是計算機系統(tǒng)中運行的程序、這些程序所使用的數(shù)據(jù)以及相應的文檔的集合。數(shù)據(jù)以及相應的文檔的集合。第二節(jié)計算機系統(tǒng)的組成第二節(jié)計算機系統(tǒng)的組成（cpu:運算器和控制器）運算器和控制器）馮諾依曼結構計算機的基本特點1946年，美籍匈牙利人馮諾依曼提出了“存儲程序”原理，奠定了計算機的基本結構

6、和工作原理的技術基礎。馮諾依曼結構的主要特點：存儲程序控制要求計算機完成的功能，必須事先編制好相應的程序，并輸入到存儲器中，計算機的工作過程即運行程序的過程程序由指令構成，程序和指令都用二進制數(shù)表示指令由操作碼和地址碼組成以cpu中央處理器為中心馮馮諾依曼結構計算機諾依曼結構計算機由五大部分組成由五大部分組成o 運算器：算術運算與邏輯運算o 控制器：指揮控制中心o 存儲器：保存程序、數(shù)據(jù)、運算的中間及最終結果n 內存儲器（內存或主存）：容量小、速度快、成本高n 外存儲器（外存或輔存）：容量大、速度慢、成本低o 輸入設備：鼠標、鍵盤、掃描儀、磁盤驅動器和觸摸屏等o 輸出設備：顯示器、打印機、繪圖

7、儀、磁盤驅動器主板與主板與cpu概念概念主板：主板是固定在主機箱箱體上的一塊電路板，主板上裝有大量的有源電子元件。主板是計算機各種部件相互連接的紐帶和橋梁。中央處理器(cpu)：是計算機的核心，包括運算器、控制器和寄存器等。計算機的運轉是在它的指揮控制下實現(xiàn)的，所有的算術和邏輯運算都是由它完成的，cpu是決定計算機速度、處理能力、產(chǎn)品檔次的關鍵部件存儲器：內存儲器（內存）和外存儲器（外存）o 內存是計算機的主要工作存儲器，一般計算機在工作時，所執(zhí)行的指令及處理的數(shù)據(jù)均從內存取出。內存的速度快，但容量有限，主要用來存放計算機正在使用的程序和數(shù)據(jù)。內存容量是反映計算機性能的一個很重要的指標。內存分

8、為：n只讀存儲器rom（read only memory） 只能讀而不能寫入信息，它一般用來存儲固定的系統(tǒng)軟 件和字庫等內容，只能被調用，而不能被重寫或修改， 也不會因斷電而消失。 n隨機存取存儲器ram（randomaccess memory） 可以進行任意的讀寫操作。ram由半導體器件組成，一 旦斷電，信息就會丟失，所以不能永久保存。o 外存具有存儲容量大、存取速度低、可長期保存的特點，常用于存放備用的程序和數(shù)據(jù)等。外存中存放的程序或數(shù)據(jù)必須調入內存后，才能被計算機執(zhí)行和處理。按照接入方式不同分為：n光驅接入：cd、dvd（數(shù)字通用光盤）、藍光碟（dvd之后的下一代光盤格式之一）nusb接

9、入：u盤、移動硬盤接口接口接口：接口作為計算機主機與外設之間的橋梁，實現(xiàn)計算機與外部設備之間交換信息的重要工作。其作用為：匹配主機與外設之間的數(shù)據(jù)形式（協(xié)調不同存儲介質上存儲形式不同的數(shù)據(jù)）匹配主機與外設之間的工作速度（協(xié)調主機與外設間工作速度差異）在主機與外設之間傳遞控制信息（協(xié)助完成主機與外設間的信息交流）接口的類型決定數(shù)據(jù)傳輸方式，主要有：n 并行接口（用于連接高速外設如打印機，傳輸信息按字節(jié)方式進行，多采用centronics連接標準）n 串行接口（用于連接低速外設，傳輸信息按比特順序進行，采用eia rs-232c連接標準）總線（bus）o是計算機系統(tǒng)各部件之間相互連接、傳送信息的公

10、共通道，由一組物理導線組成。在總線中，一次傳輸信息的位數(shù)稱為總線的寬度。按傳送的信息類型可以分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。o微型計算機中，總線按照位置分為n芯片總線（局部總線：微處理器內部的總線）、n系統(tǒng)總線（板總線：連接各種插件板，以擴展系統(tǒng)功能）n外總線（通信總線：連接外部設備）。o在微型計算機中常用的系統(tǒng)總線有：ibm pc總線、 isa總線、eisa總線及pci總線。opci總線是一種高性能的系統(tǒng)總線，構成了cpu與外部設備之間的高速通路。目前個人計算機中，基本上都是用pci總線，并保持一定數(shù)量的isa總線插槽。微處理器、微機和微機系統(tǒng)o 微處理器微處理

11、器：微型計算機的核心部分是由一片或幾片大規(guī)模集成電路組成的，具有運算器和控制器功能的中央處理器(cpu)。o 微型計算機微型計算機：以微處理器為核心，配上由大規(guī)模集成電路制成的存儲器、輸入輸出接口電路及系統(tǒng)總線所組成的計算機，簡稱微型計算機。微型計算機的共同特點是體積小，適合放在辦公桌上使用，而且每個時刻只能一人使用，因此又稱為個人計算機(pc)o 微型計算機系統(tǒng)微型計算機系統(tǒng)：以微型計算機為中心，配以相應的外圍設備、電源和輔助電路，以及指揮微型計算機工作的系統(tǒng)軟件，就構成了微型計算機系統(tǒng)。14常用的外部設備常用的外部設備外存儲器：包括cd、dvd、藍光碟、u盤、移動硬盤等。鍵盤：用戶用來鍵入

12、命令、程序、數(shù)據(jù)的主要輸入設備輸入設備。常用的標準鍵盤按鍵的個數(shù)有101鍵、103鍵和105鍵等。按鍵開關類型：機械式、薄膜式、電容式和導電橡膠式4種鼠標：是一種快速輸入設備輸入設備，可以取代傳統(tǒng)鍵盤的光標移動鍵。一般有兩個（左右）或三個（左中右）按鍵。 目前鼠標主要有機械式和光電式兩種。無線鼠標與主機之間通過紅外線或“藍牙”等技術進行通信掃描儀是一種用來輸入圖片和文字資料的輸入設備輸入設備，有黑白和彩色兩種顯示器顯示用戶鍵入的命令、程序、數(shù)據(jù)以及計算機運行結果或系統(tǒng)給出的提示信息等的輸出輸出設備設備。 顯示器按顯示顏色分為彩色顯示器和單色顯示器；按顯示 原理分為陰極射線顯示器（crt）和lc

13、d液晶顯示器。 衡量顯示器的性能指標有：分辨率、顯示卡的 ram容量等。顯卡的標準包括：cga、ega、vga、 svga、tvga等。打印機：輸出設備輸出設備，包括：針式打印機、噴墨打印機、激光打印機。打印質量可用打印分辨率來衡量，單位是 “點數(shù)/每英寸”（dpi）繪圖儀：是計算機的圖形輸出設備輸出設備。分為平臺式和滾筒式兩種衡量一臺微型計算機性能優(yōu)劣的技術指標主要有衡量一臺微型計算機性能優(yōu)劣的技術指標主要有：運算速度每秒鐘所能執(zhí)行的指令條數(shù)，是衡量cpu工作速度的指標。計算機的運算速度與主頻、字長有關，還與內存、硬盤等的工作速度有關。主頻 計算機的時鐘頻率，是指cpu單位時間（秒）內發(fā)出的

14、脈沖數(shù)，一般用吉赫(ghz)為單位。時鐘頻率越高，運算速度越快字長cpu一次可以處理的二進制位數(shù)。字長主要影響計算機的計算精度、處理數(shù)據(jù)的范圍和速度。字長有8位、16位、32位和64位等。字長越長，表示一次讀寫和處理數(shù)據(jù)的范圍越大，處理數(shù)據(jù)的速度越快，計算精度越高內存容量衡量計算機記憶能力的指標。容量大，能存入的字節(jié)數(shù)就多，能直接接納和存儲的程序就長，計算機的解題能力和規(guī)模就大。外部設備的配置及擴展能力計算機系統(tǒng)配接各種外部設備的可能性、靈活性和適應性。一臺計算機允許配接的外部設備受系統(tǒng)接口和相關軟件的制約。（1 1）指令：指令：指令是計算機執(zhí)行某種操作的命令，由操作碼指令是計算機執(zhí)行某種操作

15、的命令，由操作碼和地址碼組成。和地址碼組成。（2 2）程序：程序：為解決某一問題而設計的一系列有序的指令或為解決某一問題而設計的一系列有序的指令或語句的集合。語句的集合。（3 3）程序設計語言程序設計語言機器語言機器語言：即二進制語言。是計算機唯一能直接識別、直：即二進制語言。是計算機唯一能直接識別、直接執(zhí)行的計算機語言。接執(zhí)行的計算機語言。匯編語言匯編語言：用匯編語言編寫的程序稱為匯編語言源程序，：用匯編語言編寫的程序稱為匯編語言源程序，需要用匯編程序將源程序匯編（即需要用匯編程序將源程序匯編（即“翻譯翻譯”）成機器語言程）成機器語言程序，計算機才能執(zhí)行。序，計算機才能執(zhí)行。高級語言高級語言

16、：高級語言與具體的計算機指令系統(tǒng)無關。高級：高級語言與具體的計算機指令系統(tǒng)無關。高級語言編寫的源程序，必須編譯成目標程序，再生成可執(zhí)行程語言編寫的源程序，必須編譯成目標程序，再生成可執(zhí)行程序，才能在計算機上運行。序，才能在計算機上運行。軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件o 軟件是能夠指揮計算機工作的程序、程序運行時所需的數(shù)據(jù)及有關這些程序和數(shù)據(jù)的開發(fā)、使用、維護所需要的所有文檔、文字說明和圖表資料的集合o計算機軟件分為系統(tǒng)軟件和應用軟件。計算機軟件分為系統(tǒng)軟件和應用軟件。系統(tǒng)軟件：是計算機系統(tǒng)的基本軟件，也是計算機系系統(tǒng)軟件：是計算機系統(tǒng)的基本軟件，也是計算機系統(tǒng)必備的軟件。統(tǒng)必備的軟件。應用軟件：為解決計

17、算機各類應用問題而編制的軟件應用軟件：為解決計算機各類應用問題而編制的軟件系統(tǒng)，它具有很強的實用性。應用軟件是在系統(tǒng)軟件支系統(tǒng)，它具有很強的實用性。應用軟件是在系統(tǒng)軟件支持下開發(fā)的。持下開發(fā)的。知識要點知識要點1.1.計算機中的數(shù)據(jù)存儲與計算計算機中的數(shù)據(jù)存儲與計算計算機中采用計算機中采用二進制二進制是由計算機所使用的邏輯器件所決是由計算機所使用的邏輯器件所決定。這種邏輯器件是具有兩種狀態(tài)的電路（觸發(fā)器）。定。這種邏輯器件是具有兩種狀態(tài)的電路（觸發(fā)器）。好處是：好處是：運算簡單；實現(xiàn)方便；運算簡單；實現(xiàn)方便；工作可靠且邏輯性強工作可靠且邏輯性強。2.2.各進制計數(shù)方法各進制計數(shù)方法-n-n進制

18、（基數(shù)：進制（基數(shù)：n n）運算原則：運算原則：“逢逢n n進一進一”，“借一當借一當n n”十進制數(shù)：十進制數(shù)：0 0，1 1，2 2，3 3，4 4，5 5，6 6，7 7，8 8，9 9。二進制數(shù)：二進制數(shù)：0 0和和1 1。八進制數(shù)：八進制數(shù)：0 0，1 1，2 2，3 3，4 4，5 5，6 6，7 7。十六進制數(shù)：十六進制數(shù)：0 0，1 1，2 2，3 3，4 4，5 5，6 6，7 7，8 8，9 9，a a，b b，c c，d d，e e，f f。第三節(jié)信息編碼第三節(jié)信息編碼進制轉換法則：（1）十進制轉換為其它進制數(shù)法則：十進制轉換為其它進制數(shù)法則：o整數(shù)部分除基取余，商為0止，倒排列。（其中的基即基數(shù)（幾進制的基數(shù)就是幾），余即余數(shù)。）o小數(shù)部分乘基取整法。（2）r進制數(shù)轉換成十進制數(shù)的法則：進制數(shù)轉換成十進制數(shù)的法則：把r進制轉換