計算機基礎(chǔ)知識

第一章計算機基礎(chǔ)知識

第1節(jié)計算機概述第1節(jié)計算機概述

一、發(fā)展史1、計算機發(fā)展代別劃分：2、1946年2月，在美國賓夕法尼亞大學(xué)誕生了世界上第一臺電子計算機ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndComputer），這臺計算機占地170平方米，重30噸，用了18000多個電子管，每秒能進行5000次加法運算。3、馮·諾依曼理論1944年，美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮·諾依曼提出計算機基本結(jié)構(gòu)和工作方式的設(shè)想，為計算機的誕生和發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)。時至今日，盡管計算機軟硬件技術(shù)飛速發(fā)展，但計算機本身的體系結(jié)構(gòu)并沒有明顯的突破，當(dāng)今的計算機仍屬于馮·諾依曼架構(gòu)。其理論要點如下：計算機硬件設(shè)備由存儲器、運算器、控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備5部分組成。存儲程序思想——把計算過程描述為由許多命令按一定順序組成的程序，然后把程序和數(shù)據(jù)一起輸入計算機，計算機對已存入的程序和數(shù)據(jù)處理后，輸出結(jié)果。第1節(jié)計算機概述二、計算機的分類

根據(jù)計算機的性能指標(biāo)，如機器規(guī)模的大小、運算速度的高低、主存儲容量的大小、指令系統(tǒng)性能的強弱以及機器的價格等，可將計算機分為巨型機、大型機、中型機、小型機、微型機和工作站。

1.巨型機：具有很強的計算和處理數(shù)據(jù)的能力，主要特點表現(xiàn)為高速度和大容量，配有多種外部和外圍設(shè)備及豐富的、高功能的軟件系統(tǒng)。主要用來承擔(dān)重大的科學(xué)研究、國防尖端技術(shù)和國民經(jīng)濟領(lǐng)域的大型計算課題及數(shù)據(jù)處理任務(wù)。如大范圍天氣預(yù)報，整理衛(wèi)星照片，原子核物的探索，研究洲際導(dǎo)彈、宇宙飛船等。“天河一號”為我國首臺千萬億次超級計算機。

2.

大、中型機：大型機使用專用的處理器指令集、操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，大量使用冗余等技術(shù)確保其安全性及穩(wěn)定性，擅長非數(shù)值計算(數(shù)據(jù)處理)，主要用于商業(yè)領(lǐng)域,如銀行和電信。

3.小型機是指采用精簡指令集處理器，性能和價格介于PC服務(wù)器和大型主機之間的一種高性能64位計算機。小型機與普通服務(wù)器相比具有：

①高可靠性（Reliability）：計算機能夠持續(xù)運轉(zhuǎn)，從來不停機。

②高可用性（Availability）：重要資源都有備份；能夠檢測到潛在要發(fā)生的問題，并且能夠轉(zhuǎn)移其上正在運行的任務(wù)到其它資源，以減少停機時間，保持生產(chǎn)的持續(xù)運轉(zhuǎn)；具有實時在線維護和延遲性維護功能。

③高服務(wù)性（Serviceability）：能夠?qū)崟r在線診斷，精確定位出根本問題所在，做到準(zhǔn)確無誤的快速修復(fù)。

4.微型機：通常作為個人計算機，由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，是一種能獨立運行，完成特定功能的設(shè)備。個人計算機不需要共享其他計算機的處理、磁盤和打印機等資源也可以獨立工作。從臺式機、筆記本電腦到上網(wǎng)本和平板電腦以及超級本等都屬于個人計算機的范疇。

5.工作站是一種高端的通用微型計算機。它是為了單用戶使用并提供比個人計算機更強大的性能，尤其是在圖形處理能力，任務(wù)并行方面的能力。通常配有高分辨率的大屏、多屏顯示器及容量很大的內(nèi)存儲器和外部存儲器，并且具有極強的信息和高性能的圖形、圖像處理功能的計算機。另外，連接到服務(wù)器的終端機也可稱為工作站。第1節(jié)計算機概述三、計算機的應(yīng)用計算機的快速性、通用性、準(zhǔn)確性和邏輯性等特點，使它不僅具有高速運算能力，而且還具有邏輯分析和邏輯判斷能力。如今計算機已滲透到人們生活和工作的各個層面中，主要體現(xiàn)在以下幾個方面的運用。1.科學(xué)計算科學(xué)計算(或數(shù)值計算)是指利用計算機來完成科學(xué)研究和工程技術(shù)中提出的數(shù)學(xué)問題的計算。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)工作中，科學(xué)計算問題是大量的和復(fù)雜的。利用計算機的高速計算、大存儲容量和連續(xù)運算的能力，可以實現(xiàn)人工無法解決的各種科學(xué)計算問題。2.信息處理信息處理(數(shù)據(jù)處理)是指對各種數(shù)據(jù)進行收集、存儲、整理、分類、統(tǒng)計、加工、利用、傳播等一系列活動的統(tǒng)稱。80%以上的計算機主要用于數(shù)據(jù)處理，決定了計算機應(yīng)用的主導(dǎo)方向。3.自動控制自動控制(過程控制)是利用計算機及時采集檢測數(shù)據(jù)，按最優(yōu)值迅速地對控制對象進行自動調(diào)節(jié)或自動控制。采用計算機進行自動控制，不僅可以大大提高控制的自動化水平，而且可以提高控制的及時性和準(zhǔn)確性，提高產(chǎn)品質(zhì)量及合格率。目前，計算機過程控制已在機械、冶金、石油、化工、紡織、水電、航天等部門得到廣泛的應(yīng)用。4.計算機輔助技術(shù)計算機輔助技術(shù)是指利用計算機幫助人們進行各種設(shè)計、處理等過程，它包括計算機輔助設(shè)計(CAD)、計算機輔助制造(CAM)、計算機輔助教學(xué)(CAI)和計算機輔助測試(CAT)等。另外，計算機輔助技術(shù)還有輔助生產(chǎn)、輔助繪圖和輔助排版等。5.人工智能人工智能(ArtificialIntelligence，簡稱AI)又可稱為智能模擬，是計算機模擬人類的智能活動，諸如感知、判斷、理解、學(xué)習(xí)、問題求解和圖像識別等。人工智能的研究目標(biāo)是計算機更好地模擬人的思維活動，那時的計算機將可以完成更復(fù)雜的控制任務(wù)。6.網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用隨著社會信息化的發(fā)展，通信業(yè)也發(fā)展迅速，計算機在通信領(lǐng)域的作用越來越大，特別是促進了計算機網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展。目前，全球最大的網(wǎng)絡(luò)(Internet，即國際互聯(lián)網(wǎng))已把全球的大多數(shù)計算機聯(lián)系在一起。計算機在信息高速公路、電子商務(wù)、娛樂和游戲等領(lǐng)域也得到了快速的發(fā)展。第1節(jié)計算機概述【課堂練習(xí)】1、【NOIP2001】計算機軟件保護法是用來保護軟件（）的。A．編寫權(quán)B．復(fù)制權(quán)C．使用權(quán)D．著作權(quán)【答案】D【分析】我國1991年6月4日發(fā)布、2001年1月1日修訂實施的《計算機軟件保護條例》第2條規(guī)定:本條例所稱計算機軟件（以下簡稱軟件），是指計算機程序及其有關(guān)文檔。2、【NOIP2002】微型計算機的問世是由于（）的出現(xiàn)。A．中小規(guī)模集成電路B．晶體管電路C．(超)大規(guī)模集成電路D．電子管電路【答案】C【分析】計算機發(fā)展大致可分為四代：第一代，電子管計算機時代（1946年～1958年）第二代，晶體管計算機時代（1958年～1964年）第三代，集成電路計算機時代（1964年～1971年）第四代，大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計算機（1971年至今），其特點：大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路作為邏輯元件和存儲器，體積更小，可靠性更高，速度為每秒幾千萬至數(shù)億次，也直接導(dǎo)致了微型計算機的問世。3、【NOIP2003】圖靈(AlanTuring)是（）。A．美國人B．英國人C．德國人D．匈牙利人E．法國人【答案】B【分析】艾倫·麥席森·圖靈（AlanMathisonTuring，1912年6月23日-1954年6月7日），英國數(shù)學(xué)家。艾倫·圖靈1913年圖靈進入劍橋大學(xué)國王學(xué)院，畢業(yè)后到美國普林斯頓大學(xué)攻讀博士學(xué)位，二戰(zhàn)爆發(fā)后回到劍橋，后曾協(xié)助軍方破解德國著名密碼系統(tǒng)Enigma，幫助盟軍取得了二戰(zhàn)勝利。圖靈對于人工智能的發(fā)展有著諸多貢獻，例如：圖靈曾寫過一篇名為《機器人會思考嗎？》（CanMachineThink?）的論文，其中提出了一種用于判定機器是否具有智能的試驗方法，即圖靈試驗。此外，圖靈提出的著名圖靈機模型為現(xiàn)代計算機的邏輯工作方式奠定了基礎(chǔ)。第1節(jié)計算機概述4、【NOIP2003】第一個給計算機寫程序的人是（）。A．AlanMathisonTuringB．AdaLovelaceC．JohnvonNeumannD．JohnMcCarthyE．EdsgerWybeDijkstra【答案】B【分析】某種意義上，程序設(shè)計的出現(xiàn)甚至早于電子計算機的出現(xiàn)。英國著名詩人拜倫的女兒AdaLovelace曾設(shè)計了巴貝奇分析機上解伯努利方程的一個程序。她甚至還建立了循環(huán)和子程序的概念。由于她在程序設(shè)計上的開創(chuàng)性工作，AdaLovelace被稱為世界上第一位程序員。5、【NOIP2004普及組】美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮?諾依曼對計算機科學(xué)發(fā)展所做出的貢獻是（）。A.提出理想計算機的數(shù)學(xué)模型，成為計算機科學(xué)的理論基礎(chǔ)。B.是世界上第一個編寫計算機程序的人。C.提出存儲程序工作原理，并設(shè)計出第一臺具有存儲程序功能的計算機EDVAC。D.采用集成電路作為計算機的主要功能部件。E.指出計算機性能將以每兩年翻一番的速度向前發(fā)展?！敬鸢浮緾【分析】A.英國數(shù)學(xué)家Turing（圖靈）（1912-1954），1936年提出了一種理想計算機的數(shù)學(xué)模型（圖靈機），1950年提出了圖靈試驗，發(fā)表了“計算機與智能”的論文。成為計算機科學(xué)理論基礎(chǔ)第一人。B.Ada是一種表現(xiàn)能力很強的通用程序設(shè)計語言，它是美國國防部為克服軟件開發(fā)危機，耗費巨資，歷時近20年研制成功的，為了紀(jì)念奧左斯特·艾達·洛夫萊斯伯爵夫人（AugustaAdaLovlace1815-1852），她是英格蘭詩人拜倫（Byron）勛爵的女兒，曾對現(xiàn)代計算機技術(shù)之父查爾斯·巴貝奇（CharlesBabage）的筆記，手稿進行了整理和修正，她是世界上第一位計算機程序員。C.EDVAC（ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer）。離散變量自動電子計算機。1945年馮·諾依曼以“關(guān)于EDVAC的報告草案”為題，起草了長達101頁的總結(jié)報告。報告廣泛而具體地介紹了制造電子計算機和程序設(shè)計的新思想。EDVAC方案明確奠定了新機器由五個部分組成，包括：運算器、邏輯控制裝置、存儲器、輸入和輸出設(shè)備，并描述了這五部分的職能和相互關(guān)系。E.摩爾定律是由英特爾（Intel）創(chuàng)始人之一戈登·摩爾（GordonMoore）提出來的。其內(nèi)容為：當(dāng)價格不變時，集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔18個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。第1節(jié)計算機概述6、【NOIP2004普及組】彩色顯示器所顯示的五彩斑斕的色彩，是由紅色、藍色和（）色混合而成的。A.紫B.白C.黑D.綠E.橙【答案】D【分析】三基色是指紅，綠，藍三色，人眼對紅、綠、藍最為敏感，大多數(shù)的顏色可以通過紅、綠、藍三色按照不同的比例合成產(chǎn)生。同樣絕大多數(shù)單色光也可以分解成紅綠藍三種色光。7、【NOIP2006】在下面各世界頂級的獎項中，為計算機科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域作出杰出貢獻的科學(xué)家設(shè)立的獎項是（）。A.沃爾夫獎B.諾貝爾獎C.菲爾茲獎D.圖靈獎E.南丁格爾獎【答案】D【分析】沃爾夫獎(人類科學(xué)和藝術(shù)文明)、諾貝爾獎(生理醫(yī)學(xué)、文字、物理、化學(xué)、經(jīng)濟、和平)、菲爾茲獎（數(shù)學(xué)）、圖靈獎（計算機，2000年姚期智是目前獲得圖靈獎的唯一華裔計算機科學(xué)家）、南丁格爾獎（護理）。沃爾夫獎主要是獎勵對推動人類科學(xué)與藝術(shù)文明做出杰出貢獻的人士，每年評選一次，分別獎勵在農(nóng)業(yè)、化學(xué)、數(shù)學(xué)、醫(yī)學(xué)和物理領(lǐng)域,或者藝術(shù)領(lǐng)域中的建筑、音樂、繪畫、雕塑四大項目之一中取得突出成績的人士，其中以沃爾夫數(shù)學(xué)獎影響最大，因為諾貝爾獎中沒有數(shù)學(xué)獎，菲爾茲獎是據(jù)加拿大數(shù)學(xué)家約翰·査爾斯·菲爾茲的要求設(shè)立的，被視為數(shù)學(xué)界的諾貝爾獎；圖靈獎(A.M.TuringAward，又譯“社林獎”），由美國計算機協(xié)會（ACM）于1966年設(shè)立，又叫“A.M.圖靈獎”，專門獎勵那些對計算機事業(yè)作出重要貢獻的個人，其名稱取自計算機科學(xué)的先驅(qū)、英國科學(xué)家艾倫·麥席森·圖靈。他是計算機界最負(fù)盛名，最崇高的一個獎項，有“計算機界的諾貝爾獎”之稱。8、【NOIP2007普及組】IT的含義是（）。A.通信技術(shù)B.信息技術(shù)C.網(wǎng)絡(luò)技術(shù)D.信息學(xué)【答案】B【分析】IT是”InformationTechnology”（信息技術(shù)）的縮寫，指計算機、通訊及相關(guān)技術(shù)。第2節(jié)計算機系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)第2節(jié)計算機系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

計算機系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。硬件系統(tǒng)是計算機的“軀干”，是物質(zhì)基礎(chǔ)。而軟件系統(tǒng)則是建立在這個“軀干”上的“靈魂”。第2節(jié)計算機系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)一、計算機硬件

計算機硬件由五大部分組成：運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備。中央處理器（CPU——CentralProcessingUnit）

由運算器、控制器和一些寄存器組成；

運算器進行各種算術(shù)運算和邏輯運算；

控制器是計算機的指揮系統(tǒng)；

CPU的主要性能指標(biāo)是主頻和字長。存儲器

存儲器的主要功能是用來保存各類程序的數(shù)據(jù)信息。

存儲器可分為主存儲器和輔助存儲器兩類。

①主存儲器（也稱為內(nèi)存儲器），屬于主機的一部分。用于存放系統(tǒng)當(dāng)前正在執(zhí)行的數(shù)據(jù)和程序，屬于臨時存儲器。

②輔助存儲器（也稱外存儲器），它屬于外部設(shè)備。用于存放暫不用的數(shù)據(jù)和程序，屬于永久存儲器。存儲器與CPU的關(guān)系表示:第2節(jié)計算機系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)（1）內(nèi)存儲器內(nèi)存又稱為主存，它和CPU一起構(gòu)成了計算機的主機部分，它存儲的信息可以被CPU直接訪問。內(nèi)存由半導(dǎo)體存儲器組成，存取速度較快，但一般容量較小。內(nèi)存中含有很多的存儲單元，每個單元可以存放1個8位的二進制數(shù)，即1個字節(jié)（Byte，簡稱“B”）。內(nèi)存中的每個字節(jié)各有一個固定的編號，這個編號稱為地址。CPU在存取存儲器中的數(shù)據(jù)時是按地址進行的。所謂存儲器容量即指存儲器中所包含的字節(jié)數(shù)，通常用KB、MB、GB、TB和PB作為存儲器容量單位。它們之間的關(guān)系為：1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB1PB=1024TB內(nèi)存儲器通?？梢苑譃殡S機存儲器RAM、只讀存儲器ROM和高速緩沖存儲器Cache三種。

①RAM是一種讀寫存儲器，其內(nèi)容可以隨時根據(jù)需要讀出，也可以隨時重新寫入新的信息。當(dāng)電源電壓去掉時，RAM中保存的信息都將全部丟失。

randomaccessmemory，RAM

②ROM是一種內(nèi)容只能讀出而不能寫入和修改的存儲器，其存儲的信息是在制作該存儲器時就被寫入的。在計算機運行過程中，ROM中的信息只能被讀出，而不能寫入新的內(nèi)容。計算機斷電后，ROM中的信息不會丟失。它主要用于檢查計算機系統(tǒng)的配置情況并提供最基本的輸入/輸出（I/O）控制程序。Read-OnlyMemory，ROM

③由于計算機的CPU速度的不斷提高，RAM的速度很難滿足高速CPU的要求，所以在讀/寫系統(tǒng)內(nèi)存都要加入等待的時間，這對高速CPU來說是一種極大的浪費。Cache是指在CPU與內(nèi)存之間設(shè)置的一級或兩級高速小容量存儲器，稱之為高速緩沖存儲器，固化在主板上。在計算機工作時，系統(tǒng)先將數(shù)據(jù)由外存讀入RAM中，再由RAM讀入Cache中，然后CPU直接從Cache中取數(shù)據(jù)進行操作。第2節(jié)計算機系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)（2）外存儲器

外存儲器又稱為輔助存儲器，它的容量一般都比較大，而且大部分可以移動，便于在不同計算機之間進行信息交流。在微型計算機中，常用的外存有軟盤、硬盤、閃存和光盤4種。

①軟盤存儲器

軟盤存儲器由軟盤、軟盤驅(qū)動器和軟盤適配器三部分組成。軟盤是活動的存儲介質(zhì)，軟盤驅(qū)動器是讀寫裝置，軟盤適配器是軟盤驅(qū)動器與主機連接的接口。軟盤驅(qū)動器安裝在主機箱內(nèi)，軟盤驅(qū)動器插槽暴露在主機箱的前面板上，可方便地插入或取出軟盤。

②硬盤存儲器

硬盤存儲器是由電機和硬盤組成的，一般置于主機箱內(nèi)。硬盤是涂有磁性材料的磁盤組件，用于存放數(shù)據(jù)。硬盤的機械轉(zhuǎn)軸上串有若干個盤片，每個盤片的上下兩面各有一個讀/寫磁頭，與軟盤磁頭不同，硬盤的磁頭不與磁盤表面接觸，它們“飛”在離盤片面百萬分之一英寸的氣墊上。硬盤是一個非常精密的機械裝置，磁道間只有百萬分之幾英寸的間隙，磁頭傳動裝置必須把磁頭快速而準(zhǔn)確地移到指定的磁道上。

③閃存

閃存又名優(yōu)盤，是在存儲速度與容量上介于軟盤與硬盤之間的一種外部存儲器。

④光盤光盤的存儲介質(zhì)不同于磁盤，它屬于另一類存儲器。由于光盤的容量大、存取速度較快、不易受干擾等特點，其應(yīng)用越來越廣泛。光盤根據(jù)其制造材料和記錄信息方式的不同一般分為三類：只讀光盤、一次寫入型光盤和可擦寫光盤。第2節(jié)計算機系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)3.輸入設(shè)備

輸入設(shè)備是外界向計算機傳送信息的裝置。在微型計算機系統(tǒng)中，最常用的輸入設(shè)備是鍵盤和鼠標(biāo)，此外還有光電筆、數(shù)字化儀、圖像掃描儀、觸摸屏、麥克風(fēng)、視頻輸入設(shè)備、條形碼掃描器等。也可以用磁盤和磁帶進行輸入。4.輸出設(shè)備

輸出設(shè)備的作用是將計算機中的數(shù)據(jù)信息傳送到外部媒介，并轉(zhuǎn)化成某種為人們所認(rèn)識的表示形式。在微型計算機中，最常用的輸出設(shè)備有顯示器和打印機。此外，還有繪圖儀等，也可以通過磁盤和磁帶輸出。二、總線結(jié)構(gòu)

按照總線上傳輸信息的不同，總線可以分為數(shù)據(jù)總線（DB），地址總線（AB）和控制總線（CB）三種。

①數(shù)據(jù)總線：用來傳送數(shù)據(jù)信息，它主要連接了CPU與各個部件，是它們之間交換信息的通路。數(shù)據(jù)總線是雙向的，而具體的傳送方向由CPU控制。

②地址總線：用來傳送地址信息。CPU通過地址總線中傳送的地址信息訪問存儲器。通常地址總線是單向的。同時，地址總線的寬度決定可以訪問的存儲器容量大小，如20條地址總線可以控制1MB的存儲空間。

③控制總線：用來傳送控制信號，以協(xié)調(diào)各部件之間的操作。控制信號包括CPU對內(nèi)存儲器和接口電路的讀寫控制信號、中斷響應(yīng)信號，也包括其他部件傳送給CPU的信號，如中斷申請信號、準(zhǔn)備就緒信號等。第2節(jié)計算機系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)三、主要的性能指標(biāo)計算機的常用的指標(biāo)有：1.字長字長是指一臺計算機所能處理的二進制代碼的位數(shù)。計算機的字長直接影響到它的精度、功能和速度。字長愈長，能表示的數(shù)值范圍就越大，計算出的結(jié)果的有效位數(shù)也就越多；字長愈長，能表示的信息就越多，機器的功能就更強。目前常用的是16位、32位、64位字長。2.運算速度運算速度是指計算機每秒鐘所能執(zhí)行的指令條數(shù)，一般用MIPS（MillionofInstructionsPerSecond，即每秒百萬條指令）為單位。由于不同類型的指令執(zhí)行時間長短不同，因而運算速度的計算方法也不同。3.主頻主頻是指計算機CPU的時鐘頻率，它在很大程度上決定了計算機的運算速度。一般時鐘頻率越高，運算速度就越快。主頻的單位一般是MHz（兆赫）或GHz（吉赫），如微處理器Pentium4/2.0GHz的主頻為2×1000MHz。4.內(nèi)存容量內(nèi)存容量是指內(nèi)存儲器中能夠存儲信息的總字節(jié)數(shù)，一般以GB為單位。內(nèi)存容量反映內(nèi)存儲器存儲數(shù)據(jù)的能力。目前計算機的內(nèi)存容量有2GB、4GB、8GB等。第2節(jié)計算機系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)【課堂練習(xí)】1、【NOIP1999】微機內(nèi)的存儲器的地址是以（）編址的。A．二進制位B．字長C．字節(jié)D．微處理器的型號【答案】C【分析】無其他說明都是按照字節(jié)編制。2、【NOIP2000】某種計算機的內(nèi)存容量是640K，這里的640K容量是指（）個字節(jié)。A．640B．640*1000C．640*1024D．640*1024*1024【答案】C【分析】1KB=1024B，640K=640*1024B。3、【NOIP2000】在外部設(shè)備中，繪圖儀屬于（）。A．輸入設(shè)備B．輸出設(shè)備C．輔(外)存儲器D．主(內(nèi))存儲器【答案】B【分析】能按照人們要求自動繪制圖形的設(shè)備，將計算機的輸出信息以圖形的形式輸出。4、【NOIP2000普及組】RAM中的信息是（）。A．生產(chǎn)廠家預(yù)先寫入的B．計算機工作時隨機寫入的C．防止計算機病毒侵入所使用的D．專門用于計算機開機時自檢用的【答案】B【分析】RAM表示的是讀寫存儲器，可其中的任一存儲單元進行讀或?qū)懖僮?，計算機關(guān)閉電源后其內(nèi)的信息將不再保存。第2節(jié)計算機系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)5、【NOIP2000】計算機主機是由CPU與（）構(gòu)成的。A．控制器B．運算器C．輸入、輸出設(shè)備D．內(nèi)存儲器【答案】D【分析】計算機包括運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五個部分，計算機主機指的是除去輸入、輸出設(shè)備的計算機，CPU包括了運算器和控制器，所以答案應(yīng)該是存儲器，而主機里面可以有外存儲器，也可以沒有。因此，D是唯一的正確答案。6、【NOIP2000提高組】計算機系統(tǒng)總線上傳送的信號有（）。A．地址信號與控制信號B．?dāng)?shù)據(jù)信號、控制信號與地址信號C．控制信號與數(shù)據(jù)信號D．?dāng)?shù)據(jù)信號與地址信號【答案】B【分析】數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線，分別傳送數(shù)據(jù)信號、地址信號、控制信號。數(shù)據(jù)總線用來在兩個邏輯部件之間傳送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)總線通常是雙向的?？刂瓶偩€用來完成控制和監(jiān)視功能，一般是單向的。地址總線不僅傳送地址，還用來選擇將要進行信息傳輸?shù)脑O(shè)備。7、【NOIP2001】在計算機硬件系統(tǒng)中，cache是（）存儲器。A．只讀B．可編程只讀C．可擦除可編程只讀D．高速緩沖【答案】D【分析】計算機硬件系統(tǒng)中，通常采用三級存儲器結(jié)構(gòu)，即使用快速緩沖存儲器、主存儲器和外存儲器（也稱輔助存儲器或輔存）。中央處理器能直接訪問的存儲器稱為內(nèi)存儲器，它包括快速緩沖存儲器和主存儲器。主存儲器和外存儲器相比而言，前者速度快、容量小，后者速度慢、容量大，快存的含義有些基礎(chǔ)教材上沒有介紹，它是高速緩沖存儲器的簡稱，即cache，是為了解決CPU和主存儲器之間速度匹配問題而設(shè)置的，和主存儲器相比，速度更快，容量更小。第2節(jié)計算機系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)8、【NOIP2002提高組】微型計算機中，（）的存取速度最快。

A．高速緩存B．外存儲器C．寄存器D．內(nèi)存儲器【答案】C【分析】各種存儲器的存取速度，其中以高速緩沖存儲器存取速度最快，寄存器是中央處理器內(nèi)部運算器的存儲單位，盡管中央處理器種類繁多，但其中至少有指令寄存器、程序計數(shù)器、地址寄存器、緩沖寄存器、累加寄存器、狀態(tài)條件寄存器等寄存器。因其中是中央處理器內(nèi)部存儲單位，其速度自然比中央處理器外部的高度緩沖存儲器等要快得多。9、【NOIP2003】下列計算機設(shè)備中，既是輸入設(shè)備，又是輸出設(shè)備的是（）。A．鍵盤B．觸摸屏C．掃描儀D．投影儀E．?dāng)?shù)字化儀【答案】B【分析】觸摸屏與PLC是利用通訊方式工作的，通訊屬于全雙工通訊，觸摸屏既可以顯示運行數(shù)據(jù)，又可以發(fā)出指令給PLC控制運行，所以是輸入設(shè)備，也是輸出設(shè)備。10、【NOIP2003提高組】下列哪個不是個人計算機的硬件組成部分（）。A．主板B．虛擬內(nèi)存C．電源D．總線【答案】B【分析】虛擬內(nèi)存是指用外存(如硬盤)來模擬內(nèi)存，是一種存儲器管理的方式，而不是硬件組成。11、【NOIP2004】下面哪個部件對于個人桌面電腦的正常運行不是必需的（）。A.CPUB.圖形卡(顯卡)C.光驅(qū)D.主板E.內(nèi)存【答案】C【分析】五大部件不能少。12、【NOIP2004普及組】下列哪個不是計算機的存儲設(shè)備（）。A.文件管理器B.內(nèi)存C.高速緩存D.硬盤E.U盤【答案】A【分析】文件管理器一般指軟件。第2節(jié)計算機系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)13、【NOIP2004】用靜電吸附墨粉后轉(zhuǎn)移到紙張上，是哪種輸出設(shè)備的工作方式（）。A.針式打印機B.噴墨打印機C.激光打印機D.筆式繪圖儀E.噴墨繪圖儀【答案】C【分析】A.針式打印機是一種特殊的打印機，和噴墨、激光打印機都存在很大的差異。針式打印機是通過打印頭中的24根針擊打復(fù)印紙，從而形成字體。對于一些醫(yī)院窗口、銀行窗口、郵局窗口等行業(yè)用戶來說，針式打印機是他們的必備產(chǎn)品之一，因為只有通過針式打印機才能快速地完成各項單據(jù)的復(fù)寫，為用戶提供高效的服務(wù)，而且還能為這些窗口行業(yè)用戶存底。B.氣泡技術(shù)（bubblejet）是通過加熱噴嘴，使墨水產(chǎn)生氣泡，噴到打印介質(zhì)上的。C.用高壓靜電將感光鼓表面的“墨粉圖像”轉(zhuǎn)印到普通紙上。D.筆式繪圖機（penplotter）是一種裝有畫筆的平板式繪圖機。E．噴墨繪圖儀是用于輸出排料圖和頭版的專用寬幅單色繪圖儀，打印介質(zhì)是墨盒就叫噴墨繪圖儀。14、【NOIP2005】一位藝術(shù)史學(xué)家有20000幅1024*768的32位真彩色圖像，如果將這些圖像以位圖形式保存在CD光盤上(一張CD光盤的容量按600M計算)，大約需要（）張CD光盤。A.1B.10C.100D.1000E.10000【答案】C【分析】(1024*768*32*20000)/(8*1024*1024*600)=100張。15、【NOIP2005】下列設(shè)備不具有計算功能的是（）。A.筆記本電腦B.掌上電腦C.智能手機D.電子計算器E.液晶顯示器【答案】E【分析】輸出設(shè)備,沒有CPU或者計算元器件。第2節(jié)計算機系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)16、【NOIP2005普及組】以下哪個不是計算機的輸出設(shè)備（）。A.音箱B.顯示器C.打印機D.掃描儀E.繪圖儀【答案】D【分析】掃描儀是標(biāo)準(zhǔn)的輸入設(shè)備，它只能把相關(guān)信息“輸入”到電腦里。17、【NOIP2006普及組】以下斷電之后仍能保存數(shù)據(jù)的有（）。A.寄存器

B.ROM

C.RAM

D.高速緩存【答案】B【分析】ROM表示的是只讀存儲器，只能讀出信息，不能寫入信息，計算機關(guān)閉電源后其內(nèi)的信息仍舊保存，一般用它存儲固定的系統(tǒng)軟件和字庫等。18、【NOIP2006提高組】BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)）是一組固化在計算機內(nèi)（）上一個ROM芯片上的程序。A.控制器B.CPUC.主板D.內(nèi)存條E.硬盤【答案】C【分析】BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)）是一組固化在計算機主板ROM芯片上的程序。19、【NOIP2007普及組】一個完整的計算機系統(tǒng)應(yīng)包括（）。A.系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件B.硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)C.主機和外部設(shè)備D.主機、鍵盤、顯示器和輔助存儲器【答案】B【分析】一個完整的計算機系統(tǒng)應(yīng)包括計算機的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。20、【NOIP2007普及組】以下斷電之后仍能保存數(shù)據(jù)的有（）。A.硬盤B.高速緩存C.顯存D.RAM【答案】A【分析】其他會丟失。第3節(jié)中央處理器CPU第3節(jié)中央處理器CPUCPU(中央處理單元)是微機的核心部件，是決定微機性能的關(guān)鍵部件。20世紀(jì)70年代微型機的CPU問世，微型計算機的核心部件微處理器從Intel4004，80286，80386，80486發(fā)展到PentiumII/Ill和Pentium4，數(shù)位從4位、8位、16位、32位發(fā)展到64位，主頻從幾MHZ到今天的數(shù)GHZ以上(1GHZ＝1000MHZ)，CPU芯片里集成的晶體管數(shù)由2萬個躍升到1000萬個以上。CPU的發(fā)展和技術(shù)的進展直接推動了微型計算機的發(fā)展，也是微機各個發(fā)展階段的主要標(biāo)志。從原理上看，CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分控制單元、邏輯單元、存儲單元三部分。從組成器件上看,CPU的內(nèi)部是由成千上萬個晶體管組成，晶體管實質(zhì)上就是一雙位開關(guān)：即“開”和“關(guān)”。CPU的主要性能指標(biāo)包括時主頻、字長、高速緩存容量、指令集合和動態(tài)處理技術(shù)、制造工藝、封裝方式和工作電壓等。主頻是指CPU的工作時鐘頻率，是CPU內(nèi)核電路的實際運行頻率。一般說主頻越高，一個時鐘周期里面完成的指令數(shù)也越多，速度也越快。主頻的單位為兆赫茲（MHz）和吉赫茲（GHz）。我們通常所說的2.8GHz，3.0GHz就是指CPU的主頻。第3節(jié)中央處理器CPU字長(wordsize)指的是微處理器CPU能夠同時處理的二進制位數(shù)的個數(shù)。字長的大小取決于ALU中寄存器的容量和連接著這些寄存器的電路性能。例如，8位字長的微處理器有8位的寄存器，每次能處理8位的數(shù)據(jù)，因此被稱為“8位處理器”。有更大字長的處理器能夠在每個處理器周期內(nèi)處理更大的數(shù)據(jù)，因此字長越長計算機性能越好。目前的個人計算機通常都帶有32位或64位的處理器。高速緩存(cache)也稱為“RAM緩存”或“緩沖存儲器”。它是一種具有很高速度的特殊內(nèi)部存儲器，與安裝在主板上其他位置的內(nèi)存相比，它能夠使微處理器更快的獲得數(shù)據(jù)。字節(jié)和字長的區(qū)別：常用的英文字符用8位二進制就可以表示，所以通常就將8位稱為一個字節(jié)，字節(jié)是一種存儲容量單位。而字長是CPU處理能力的一種標(biāo)準(zhǔn)，字長的長度是不固定的，對于不同的CPU、字長的長度也不一樣。8位的CPU一次只能處理一個字節(jié)，而32位的CPU一次就能處理4個字節(jié)，同理字長為64位的CPU一次可以處理8個字節(jié)。1971年，英特爾公司推出了世界上第一款微處理器4004，字長4位，四位微處理器。1978年，英特爾公司生產(chǎn)的8086是第一個16位的微處理器。1985年，英特爾生產(chǎn)出32位字長處理器80386。目前市場上主流的CPU的字長幾乎都達到了64位。第3節(jié)中央處理器CPU【課堂練習(xí)】1、【NOIP1999】在微機中，通用寄存器的位數(shù)是（）。A．8位B．16位C．計算機字長D．32位【答案】C【分析】通用寄存器的位數(shù)跟CPU型號有關(guān)，它取決于計算機的字長。2、【NOIP1999】不同的計算機，其指令系統(tǒng)也不相同，這主要取決于（）。A．所用的操作系統(tǒng)B．系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)C．所用的CPUD．所用的程序設(shè)計語言【答案】C【分析】計算機指令系統(tǒng)取決于中央處理器中的控制器，所有的控制和運算操作，均由控制器中的微指令系統(tǒng)進行操作。3、【NOIP2001普及組】CPU處理數(shù)據(jù)的基本單位是字,一個字的字長（）。A．為8個二進制位B．為16個二進制位C．為32個二進制位D．與芯片的型號有關(guān)【答案】D【分析】CPU處理數(shù)據(jù)的基本單位是字，一個字的字長通常與微處理器芯片的型號有關(guān)。4、【NOIP2001提高組】中央處理器CPU能訪問的最大存儲器容量取決于（）。A．地址總線B．?dāng)?shù)據(jù)總線C．控制總線D．內(nèi)存容量【答案】A【分析】地址總線主要用來傳輸內(nèi)存地址，地址線的條數(shù)越多，CPU能訪問存儲器的范圍越大。如果地址條數(shù)不夠，尋址能力也就有限，內(nèi)存容量再大也用不上，因此不能選D。第4節(jié)計算機軟件系統(tǒng)第4節(jié)計算機軟件系統(tǒng)軟件是計算機的靈魂。沒有安裝軟件的計算機稱為“裸機”，無法完成任何工作。硬件為軟件提供運行平臺。軟件和硬件相互關(guān)聯(lián)，兩者之間可以相互轉(zhuǎn)化，互為補充。計算機的軟件分成系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。第4節(jié)計算機軟件系統(tǒng)一、系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是指控制和協(xié)調(diào)計算機及外部設(shè)備,支持應(yīng)用軟件開發(fā)和運行的系統(tǒng)，是無需用戶干預(yù)的各種程序的集合，主要功能是調(diào)度，監(jiān)控和維護計算機系統(tǒng)；負(fù)責(zé)管理計算機系統(tǒng)中各種獨立的硬件，使得它們可以協(xié)調(diào)工作。系統(tǒng)軟件使得計算機使用者和其他軟件將計算機當(dāng)作一個整體而不需要顧及到底層每個硬件是如何工作的。常用的操作系統(tǒng)：1、桌面操作系統(tǒng)從軟件上可主要分為兩大類，分別為類Unix操作系統(tǒng)和Windows操作系統(tǒng)：Unix和類Unix操作系統(tǒng)：MacOSX，Linux發(fā)行版（如Debian，Ubuntu，LinuxMint，openSUSE，F(xiàn)edora，Mandrake，RedHat，Centos等）；微軟公司W(wǎng)indows操作系統(tǒng)

：Windows98，Windows2000，WindowsXP，WindowsVista，Windows7，Windows8，Windows8.1，Windows10等2、服務(wù)器操作系統(tǒng)服務(wù)器操作系統(tǒng)主要集中在三大類：Unix系列：SUNSolaris，IBM-AIX，HP-UX，F(xiàn)reeBSD，OSXServer等；Linux系列：RedHatLinux，CentOS，Debian，UbuntuServer等；Windows系列：WindowsNTServer，WindowsServer2003，WindowsServer2008，WindowsServer2008R2，windowsserver2012，windowsservertechnical等。第4節(jié)計算機軟件系統(tǒng)二、應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是用戶為了解決各自的應(yīng)用領(lǐng)域里的具體任務(wù)而編寫的各種應(yīng)用程序和有關(guān)文檔資料的統(tǒng)稱。這類軟件能解決特定問題。應(yīng)用軟件與系統(tǒng)軟件的關(guān)系是：系統(tǒng)軟件為應(yīng)用軟件提供基礎(chǔ)和平臺，沒有系統(tǒng)軟件應(yīng)軟件是無源之本，反過來應(yīng)用軟件又為系統(tǒng)服務(wù)。常用的應(yīng)用軟件有以下幾類：（1）字處理軟件（2）電子制表軟件（3）計算機輔助設(shè)計軟件（4）圖形軟件（5）教育軟件（6）電子游戲軟件用戶應(yīng)用軟件實用系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)硬件第4節(jié)計算機軟件系統(tǒng)三、計算機的指令指令是一組二進制代碼，它規(guī)定了由計算機執(zhí)行的程序的一步操作。一條指令由操作碼和操作數(shù)組成，前者規(guī)定指令要完成的操作，必不可少；后者是這個操作針對的對象，可以沒有。指令系統(tǒng)是一種計算機所能識別并可執(zhí)行的全部指令的集合。例如，80386的指令系統(tǒng)共有123種指令，可分為9類指令操作：數(shù)據(jù)傳遞、算術(shù)運算、邏輯運算、串操作、位操作、程序控制、高級語言指令、保護模式；處理器控制指令。程序是計算機為了執(zhí)行某種操作任務(wù)而將一條條指令按照一定的順序排列起來的指令集。【課堂練習(xí)】1、【NOIP1999】計算機能直接執(zhí)行的指令包括兩部分，它們是()。A．源操作數(shù)與目標(biāo)操作數(shù)B．操作碼與操作數(shù)C．ASCII碼與漢字代碼D．?dāng)?shù)字與字符【答案】B【分析】計算機的指令系統(tǒng)是由操作碼和操作數(shù)組成的。2、【NOIP1999】計算機的軟件系統(tǒng)通常分為()。A．系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件B．高級軟件與一般軟件C．軍用軟件與民用軟件D．管理軟件與控制軟件【答案】A【分析】本題是軟件系統(tǒng)基本知識題。3、【NOIP2001普及組】WORD是一種()。A．操作系統(tǒng)B．文字處理軟件C．多媒體制作軟件D．網(wǎng)絡(luò)瀏覽器【答案】B【分析】Word是Microsoft公司推出的辦公自動化套裝軟件Office中的字處理軟件。第4節(jié)計算機軟件系統(tǒng)4、【NOIP2001普及組】應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件的相互關(guān)系是（）。A．后者以前者為基礎(chǔ)B．前者以后者為基礎(chǔ)C．每一類都以另一類為基礎(chǔ)D．每一類都不以另一類為基礎(chǔ)【答案】B【分析】系統(tǒng)軟件是基礎(chǔ)，沒有它系統(tǒng)無法運行。第5節(jié)計算機語言第5節(jié)計算機語言程序就是一系列的操作步驟，計算機程序就是由人事先規(guī)定的計算機完成某項工作的操作步驟。每一步驟的具體內(nèi)容由計算機能夠理解的指令來描述，這些指令告訴計算機“做什么”和“怎樣做”。編寫計算機程序所使用的語言稱為程序設(shè)計語言。通常分為三類：機器語言、匯編語言和高級語言。1.機器語言計算機最早的語言處理程序是機器語言，它是計算機能直接識別的語言，而且速度快。機器語言是用二進制代碼來編寫計算機程序，因此又稱二進制語言。例如用機器語言來表示“8+4”這個算式，是一串二進制碼“000010000000010000000100”。機器語言書寫困難、記憶復(fù)雜，一般很難掌握。2.匯編語言由于機器語言的缺陷，人們開始用助記符編寫程序，用一些符號代替機器指令所產(chǎn)生的語言稱為匯編語言。但是用匯編語言編寫的源程序不能被計算機直接識別，必須使用某種特殊的軟件將用匯編語言寫的源程序翻譯和連接成能被計算機直接識別的二進制代碼。其示意圖如圖所示。匯編語言雖然采用了助記符來編寫程序，比機器語言簡單，但是匯編語言仍屬于低級語言，它與計算機的體系結(jié)構(gòu)有關(guān)，在編寫程序前要花費相當(dāng)多的時間和精力去熟悉機器的結(jié)構(gòu)。因此工作量大、繁瑣，而且程序可移植性差。第5節(jié)計算機語言3.高級語言計算機并不能直接地接受和執(zhí)行用高級語言編寫的源程序,源程序在輸入計算機時,通過“翻譯程序”翻譯成機器語言形式的目標(biāo)程序,計算機才能識別和執(zhí)行。這種“翻譯”通常有兩種方式,即編譯方式和解釋方式。編譯方式是：編譯方式的翻譯工作由“編譯程序”來完成，它是先將整個源程序都轉(zhuǎn)換成二進制代碼，生成目標(biāo)程序，然后把目標(biāo)程序連接成可執(zhí)行的程序，以完成源程序要處理的運算并取得結(jié)果。

解釋方式是：源程序進入計算機時,解釋程序邊掃描邊解釋，對源程序的語句解釋一條，執(zhí)行一條，不產(chǎn)生目標(biāo)程序。解釋方式的翻譯工作由“解釋程序”編譯性語言有C/C++、Pascal/ObjectPascal（Delphi）等解釋性語言有ASP、PHP、Java、JavaScript、VBScript、Perl、Python、Ruby等使用編譯語言程序?qū)⒄麄€源程序編譯連接可執(zhí)行的文件，這種方式效率高、可靠性高、可以移植性好。不過當(dāng)源程序修改后，必需重新編譯。第6節(jié)數(shù)制轉(zhuǎn)換第6節(jié)數(shù)制轉(zhuǎn)換一、進位計數(shù)制的基本概念將數(shù)字符號按序排列成數(shù)位，并遵照某種由低位到高位的進位方式計數(shù)表示數(shù)值的方法，稱作進位計數(shù)制。1.十進制十進制計數(shù)制由0、1、2、3、4、5、6、7、8、9共10個數(shù)字符號組成。相同數(shù)字符號在不同的數(shù)位上表示不同的數(shù)值，每個數(shù)位計滿十就向高位進一，即“逢十進一”。2.八進制八進制計數(shù)制由0、1、2、3、4、5、6、7共8個數(shù)字符號組成。相同數(shù)字符號在不同的數(shù)位上表示不同的數(shù)值，每個數(shù)位計滿八就向高位進一，即“逢八進一”。3.二進制二進制計數(shù)制由0和1共2個數(shù)字符號組成。相同數(shù)字符號在不同的數(shù)位上表示不同的數(shù)值，每個數(shù)位計滿二就向高位進一，即“逢二進一”。4.其他進制在日常生活和日常工作中還會使用其他進制數(shù)。如：十二進制數(shù)、十六進制數(shù)、百進制數(shù)和千進制數(shù)等。無論哪種進制數(shù)，表示的方法都是類似的。如：十六進制數(shù)由0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E和F共十六個符號組成，“逢十六進一”。不同的是用A、B、C、D、E和F分別表示10、11、12、13、14和15六個數(shù)字符號。第6節(jié)數(shù)制轉(zhuǎn)換5.基數(shù)與權(quán)某進制計數(shù)制允許選用的基本數(shù)字符號的個數(shù)稱為基數(shù)。一般而言，J進制數(shù)的基數(shù)為J，可供選用的基本數(shù)字符號有J個，分別為0到J-1，每個數(shù)位計滿J就向高位進一，即“逢J進一”。某進制計數(shù)制中各位數(shù)字符號所表示的數(shù)值表示該數(shù)字符號值乘以一個與數(shù)字符號有關(guān)的常數(shù)，該常數(shù)稱為“位權(quán)”（簡稱“權(quán)”）。位權(quán)的大小是以基數(shù)為底，數(shù)字符號所處的位置的序號為指數(shù)的整數(shù)次冪。十進制數(shù)允許使用十個基本數(shù)字符號，所以基數(shù)為10，每位數(shù)字符號代表的位數(shù)的大小是以10為底，數(shù)字符號所處位置的序號為指數(shù)的整數(shù)次冪。十進制數(shù)的百位，十位，個位和十分位的權(quán)分別為：102,101,100,10-1。故(555.5)10可表示成(555.5)10=5*102+5*101+5*100+5*10-1。J進制數(shù)相鄰兩位數(shù)相差J倍，若小數(shù)點向左移n位，則整個數(shù)值就縮小Jn。反之，小數(shù)點向右移n位，數(shù)值就放大Jn。

如圖所示，給出了任意進制數(shù)（K2K1K0K-1K-2），當(dāng)J分別為：2，8，10和16時各位權(quán)值對照。第6節(jié)數(shù)制轉(zhuǎn)換二、數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換：計算機內(nèi)部使用的數(shù)字符號只有“0”和“1”兩個。也就是說計算機內(nèi)部使用的是二進制數(shù)所有的數(shù)值數(shù)據(jù)和非數(shù)值數(shù)據(jù)，都是由“0”和“1”這兩個數(shù)字符號加以組合而成的，我們稱之為“二進制代碼”。計算機只用二進制的兩個數(shù)碼“0”和“1”來實現(xiàn)算術(shù)和邏輯運算，而人們?nèi)匀挥檬M制的形式向計算機中輸入原始數(shù)據(jù)，并讓計算機也用十進制形式顯示和打印運算結(jié)果。所以必須有一種自動轉(zhuǎn)換方法，即讓數(shù)據(jù)輸入計算機后，將十進制轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的二進制數(shù)，并在處理完畢后，再自動將二進制結(jié)果轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)。為了表達方便起見，常在數(shù)字后加一縮寫字母后綴作為不同進制數(shù)的標(biāo)識。各種進制數(shù)的后綴字母分別為：B：二進制數(shù)。O：八進制數(shù)。D：十進制數(shù)。H：十六進制數(shù)。對于十進制數(shù)通常不加后綴，也即十進制數(shù)后的字母D可省略。1．二進制與十進制的轉(zhuǎn)換（1）二進制轉(zhuǎn)十進制方法：“按權(quán)展開求和”第6節(jié)數(shù)制轉(zhuǎn)換（2）十進制轉(zhuǎn)二進制·十進制整數(shù)轉(zhuǎn)二進制數(shù)：“除以2取余，逆序輸出”例：(89)10＝(1011001)2·十進制小數(shù)轉(zhuǎn)二進制數(shù)：“乘以2取整，順序輸出”例：(0.625)10=(0.101)2第6節(jié)數(shù)制轉(zhuǎn)換2．八進制與二進制的轉(zhuǎn)換例：將八進制的37.416轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)：例：將二進制的10110.0011轉(zhuǎn)換成八進制：3．十六進制與二進制的轉(zhuǎn)換例：將十六進制數(shù)5DF.9轉(zhuǎn)換成二進制：例：將二進制數(shù)1100001.111轉(zhuǎn)換成十六進制：第6節(jié)數(shù)制轉(zhuǎn)換4．把一個八進制轉(zhuǎn)換成十進制采用方法：把這個八進制的最后一位乘上80，倒數(shù)第二位乘上81，……,一直到最高位乘上8n,然后將各項乘積相加的結(jié)果就它的十進制表達式。例：把八進制36轉(zhuǎn)換為十進制(36)8=3*81+6*80=24+6=(30)105．把一個十六進制轉(zhuǎn)換成十進制采用方法：把這個十六進制的最后一位乘上160，倒數(shù)第二位乘上161，……,一直到最高位乘上16n,然后將各項乘積相加的結(jié)果就它的十進制表達式。例：把十六制1E轉(zhuǎn)換為十進制(1E)16=1*161+14*160=16+14=(30)10【課堂練習(xí)】1、【NOIP1999】十進制算術(shù)表達式:3*512+7*64+4*8+5的運算結(jié)果，用二進制表示為（）。A．10111100101B．11111100101C．11110100101D．11111101101【答案】B【分析】十進制表達式3×512+7×64+4×8+5可以看成：3×83+7×82+4×81+5×80=(3745)8=(011111100101)2=(11111100101)第6節(jié)數(shù)制轉(zhuǎn)換3、【NOIP2000】下列無符號數(shù)中，最小的數(shù)是（）。A．(11011001)2B．(75)10C．(37)8D．(2A)16【答案】C【分析】將其轉(zhuǎn)換成同一進制數(shù)進行比較即可，如全部轉(zhuǎn)換成二進制。4、【NOIP2001普及組】與二進制數(shù)101.01011等值的十六進制數(shù)為（）。

A．A.BB．5.51C．A.51D．5.58【答案】D【分析】二進制轉(zhuǎn)化為十六進制：4位換一位，不足四位補0(整數(shù)部分是從個位向大位數(shù)4位，不足再最前面補0；小數(shù)部分就是按順序來4位一個，不足4位在最后補0)。

101.01011=0101.01011000，則轉(zhuǎn)化為：5.585、【NOIP2002普及組】（0.5)10=（）16A．0.1B．0.75C．0.8D．0.25【答案】C【分析】10進制下的0.5等于16進制下的0.8，因為5/10=8/16（考慮“半斤八兩”)6、【NOIP2002】算式(2047)10一(3FF)16+(2000)8的結(jié)果是（）。A．(2048)10B．(2049)10C．(3746)8D．(1AF7)16【答案】A【分析】為2047-3*16*16-15*16-15+2*8*8*8=2047-16*48-16*15-15+16*64=2047+1=2048第6節(jié)數(shù)制轉(zhuǎn)換7、【NOIP2002提高組】十進制數(shù)11/128可用二進制數(shù)碼序列表示為：（）。

A．1011/1000000B．1011/100000000C．0.001011D．0.0001011【答案】D【分析】用*2取整法8、【NOIP2003】十進制數(shù)2003等值于二進制數(shù)（）。A．11111010011B．10000011C．110000111D．010000011E．1111010011【答案】A【分析】用除2法取余法。9、【NOIP2004提高組】十進制數(shù)100.625等值于二進制數(shù)（）。A.1001100.101B.1100100.101C.1100100.011D.1001100.11E.1001100.01【答案】B【分析】正常是*2取整，0.625=0.5+0.125=1/2+1/8，對應(yīng)二進制0.1和0.00110、【NOIP2005提高組】以下二進制數(shù)的值與十進制數(shù)23.456的值最接近的是（）。A.10111.0101B.11011.1111C.11011.0111D.10111.0111E.10111.1111【答案】D【分析】求最接近,整數(shù)部分容易確定,小數(shù)部分按位權(quán)展開,(0.0111)2=(0.4375)10。11、【NOIP2006提高組】與十進制數(shù)1770.625對應(yīng)的八進制數(shù)是（）。A.3352.5B.3350.5C.3352.1161D.3350.1151【答案】A【分析】1770轉(zhuǎn)換為八進制是除以8的余數(shù)反序，即3352。小數(shù)部分是乘以8的整數(shù)部分正序，即0.625*8=5.000（取5），結(jié)果為3352.5。第7節(jié)信息編碼表示第7節(jié)信息編碼表示一、基本概念⒈編碼:計算機要處理的數(shù)據(jù)除了數(shù)值數(shù)據(jù)以外，還有各類符號、圖形、圖像和聲音等非數(shù)值數(shù)據(jù)。而計算機只能識別兩個數(shù)字。要使計算機能處理這些信息，首先必須將各類信息轉(zhuǎn)換成“0”和“1”表示的代碼，這一過程成為編碼。⒉數(shù)據(jù):能被計算機接受和處理的符號的集合都稱為數(shù)據(jù)。⒊比特:比特（Bit：——二進制數(shù)位）是指1位二進制的數(shù)碼

(即0或1)。比特是計算機中表示信息的數(shù)據(jù)編碼中的最小單位。⒋字節(jié):字節(jié)表示被處理的一組連續(xù)的二進制數(shù)字。通常用8位二進制數(shù)字表示一個字節(jié)，即一個字節(jié)由8個比特組成。字節(jié)是存儲器系統(tǒng)的最小存取單位。二、字符的表示字符是人與計算機交互過程中不可缺少的重要信息。要使計算機能處理、存儲字符信息，首先也必須用二進制“0”和“1”代碼對字符進行編碼。下面以西文字符和漢字字符為例，介紹常用的編碼標(biāo)準(zhǔn)。三、ASCII編碼ASCII編碼是由美國國家標(biāo)準(zhǔn)委員會制定的一種包括數(shù)字、字母、通用符號和控制符號在內(nèi)的字符編碼集，全稱叫美國國家信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）。第7節(jié)信息編碼表示ASCII碼是一種7位二進制編碼，能表示27＝128種國際上最通用的西文字符，是目前計算機中，特別是微型計算機中使用最普遍的字符編碼集。ASCII編碼包括4類最常用的字符。①數(shù)字“0”～“9”。ASCII編碼的值分別為0110000B～0111001B，對應(yīng)十六進制數(shù)為30H～39H。②26個英文字母。大寫字母“A”～“Z”的ASCII編碼值為41H～5AH，小寫字母“a”～“z”的ASCII編碼值為61H～7AH。③通用符號。如“＋”、“－”、“＝”、“*”和“/”等共32個。④控制符號。如空格符和回車符等共34個。ASCII碼是一種7位編碼，它存時必須占全一個字節(jié)，即占用8位：b7b6b5b4b3b2b1b0，其中b7恒為0，其余幾位為ASCII碼值。人們可以通過鍵盤和顯示器輸入和顯示不同的字符，但在計算機中，所有信息都是用二進制代碼表示。n位二進制代碼能表示2n個不同的字符，這些字符的不同組合就可表示不同的信息。為使計算機使用的數(shù)據(jù)能共享和傳遞，必須對字符進行統(tǒng)一的編碼。ASCII碼(美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼)是使用最廣泛的一種編碼。ASCII碼由基本的ASCII碼和擴充的ASCII碼組成。在ASCII碼中，把二進制位最高位為0的數(shù)字都稱為基本的ASCII碼，其范圍是0～127；把二進制位最高位為1的數(shù)字都稱為擴展的ASCII碼，其范圍是128～255。第7節(jié)信息編碼表示四、內(nèi)碼和外碼

內(nèi)碼：對于輸入計算機的文本文件，機器是存儲其相應(yīng)的字符的ASCII碼（用一個ASCII碼存儲一個字符需8個二進制位，即一個字節(jié)），這些可被計算機內(nèi)部進行存儲和運算使用的數(shù)字代碼稱內(nèi)碼。如輸入字符“A”，計算機將其轉(zhuǎn)成內(nèi)碼65后存于內(nèi)存。

外碼：計算機與人進行交換的字形符號稱為外碼，如字符"A"的外碼是"A"。通常一個西文字符占一個字節(jié)（半角），一個中文字符占二個字節(jié)。第7節(jié)信息編碼表示五、漢字信息編碼1．漢字交換碼漢字交換碼是指不同的具有漢字處理功能的計算機系統(tǒng)之間在交換漢字信息時所使用的代碼標(biāo)準(zhǔn)。國家標(biāo)準(zhǔn)GB2312－80公布以來，我國一直延用該標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的國標(biāo)碼作為統(tǒng)一的漢字信息交換碼(GB5007-85圖形字符代碼)。GB2312－80標(biāo)準(zhǔn)包括了6763個漢字，按其使用頻度分為一級漢字3755個和二級漢字3008個。一級漢字按拼音排序，二級漢字按部首排序。該標(biāo)準(zhǔn)還包括標(biāo)點符號、數(shù)種西文字母、圖形、數(shù)碼等符號682個。區(qū)位碼的區(qū)碼和位碼均采用從01到94的十進制，國標(biāo)碼采用十六進制的21H到73H（數(shù)字后加H表示其為十六進制數(shù)）。區(qū)位碼和國標(biāo)碼的換算關(guān)系是：區(qū)碼和位碼分別加上十進制數(shù)32。如“國”字在表中的25行90列，其區(qū)位碼為2590，國標(biāo)碼是397AH。2．字形存儲碼字形存儲碼是指供計算機輸出漢字（顯示或打?。┯玫亩M制信息，也稱字模。通常，采用的是數(shù)字化點陣字模。一般的點陣規(guī)模有16×16，24×24等，每一個點在存儲器中用一個二進制位（bit）存儲。在16×16的點陣中，需8×32bit的存儲空間，每8bit為1字節(jié)，所以，需32字節(jié)的存儲空間。在相同點陣中，不管其筆劃繁簡，每個漢字所占的字節(jié)數(shù)相等。為了節(jié)省存儲空間，普遍采用字形數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。所謂的矢量漢字是指用矢量方法將漢字點陣字模進行壓縮后得到的漢字字形的數(shù)字化信息。第7節(jié)信息編碼表示【課堂練習(xí)】1、【NOIP1999】在24*24點陣的字庫中，漢字“一”與“編”的字模占用字節(jié)數(shù)分別是（）。A．32、32B．32、72C．72、72D．72、32【答案】C【分析】24×24點陣的字模需要24×24個二進制位來存儲，每個字節(jié)有8個二進制位。所以一個漢字字模占用字節(jié)數(shù)為24×24/8=72個字節(jié)。漢字“一”與“編”盡管簡繁不一樣，但所需的空間是一樣的。2、【NOIP1999普及組】在計算機中，ASCII碼是（）位二進制代碼。A．8B．7C．12D．16【答案】A【分析】在計算機中一個字符是用一個字節(jié)(八位二進制位)來表示，低七位是這個字符的ASCII碼，最高位通常恒為“0”，所以ASCII碼是用七位二進制數(shù)來表示一個字符的。3、【NOIP1999】已知小寫字母“m”的十六進制的ASCⅡ碼值是6D，則小寫字母“c”的十六進制數(shù)的ASCII碼值是（）。A．98B．62C．99D．63【答案】D【分析】小寫字母的ASCII碼是按字母順序排列的，c的字母排列位置在m的前10個，ASCII碼也就比m小10，(6D)16-(10)10=(63)16，因此答案是D。第7節(jié)信息編碼表示4、【NOIP1999】組成“教授”（JIAOSHOU）,“副教授”（FUJIAOSHOU）與“講師”(JIANGSHI)這三個詞的漢字，在GB2312-80字符集中都是一級漢字，對這三個詞排序的結(jié)果是（）。A．教授、副教授、講師B．副教授、教授、講師C．講師、副教授、教授D．副教授、講師、教授【答案】D【分析】GB2312-80是我國于1981年頒布的《信息交換用漢字編碼字符集》，字符集中共收錄6763個漢字，其中一級字庫3755個，按拼音排序，二級字庫3008個，按偏旁部首排序，另外還有682個圖文符號。因副教授，講師，教授三個詞的漢字都在一級字庫，所以按拼音排序是副教授、講師、教授。5、【NOIP1999提高組】在計算機,字符編碼通常采用（）。A．原碼B．反碼C．ASCII碼D．補碼【答案】C【分析】在計算機系統(tǒng)中，應(yīng)用最為廣泛的字符編碼是ASCII碼。美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼是由美國國