第一章计算机基础

1、第一节计算机的基本概念一.计算机的发展1.1946年 第一台 电子数字计算机 ENIAC由美国宾夕法尼亚大学研制成功。以电子管为主要元器件 2.计算机的4个发展时代1） 第一代（1946-1957）以电子管为主要元器件2） 第二代（1958-1964）以晶体管为主要元器件3） 第三代（1965-1970）以小规模集成电路SSI和中规模集成电路MSI为主要元器件4） 第四代（1971-至今）以大规模集成电路LSI和超大规模集成电路VLSI为主要元器件3.第四代中的典型代表：微型计算机，他的发展主要体现在运算速度的不断提升，即字长和主频的增长。我们日常接触的个人电脑就属于微型计算机4.计算机的发展

2、趋势：巨型化，微型化，网络化，智能化，多功能，和多媒体。二.计算机的分类1.按处理数据的方式分电子数字计算机：用数字量作为运算对象。一般不加特别说明，计算机指的就是电子数字计算机。电子模拟计算机：用连续变化的模拟量作为运算对象。数模混合计算机2.按适用范围分通用：我们使用的个人电脑就属于通用计算机专用3.按规模和处理能力分巨型机，大中型机，小型机，微型机，工作站三.计算机的主要特点1.自动控制能力：依靠计算机的重要工作原则“存储程序”实现2.高速运算的能力：依靠硬件实现3.很强的记忆能力：依靠大容量存储器实现4.很高的计算精度：依靠硬件和计算技巧实现5.逻辑判断能力：依靠编程实现6.通用性强：

3、依靠计算机可编程性和可扩展性实现四.计算机的主要用途1.科学计算：体现在数值计算方面，也是计算机最早的应用领域。具体工作：以数值计算为主的工作领域2.数据处理(信息处理)：体现在对信息进行收集，传输，分类，查询，统计，分析和存储。具体工作：以信息处理为主的工作，如人事管理系统等各种管理系统3.自动控制：主要应用在工业生产中，如自动化生产线4.计算机辅助系统：如计算机辅助设计CAD，计算机辅助制造CAM，计算机辅助工程CAE，计算机辅助教学CAI，计算机集成制造系统CIMS5.人工智能：利用计算机模仿人的高级思维活动。还处于研究阶段6.计算机网络：主要功能是信息传输和资源共享。7.多媒体计算机系

4、统：主要是提供文字声音图形图像等多种信息表现形式。五.信息的基本概念1.日常生活中的信息，是由客观事物得到的，人们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。2.日常生活中的数据，是客观事物属性的表示，可以是数值数据和非数值数据。3.对计算机而言，数据是指能够为计算机处理的数字化的日常生活中的信息。数据有数值、文字、语音、图形和图像等多种形式。4.对计算机而言，信息是经过处理分析后的数据。由此可见，信息的表现形式就是数据，数据描述的内容就是信息。5.信息具有：可传递性、共享性和可处理性等特征。第二节计算机系统的组成一计算机系统的基本组成 中央处理器 主机内存储器

5、 硬件系统 输入设备 外设 输出设备 外存储器 计算机系统 操作系统 各种语言及其处理程序 系统软件 系统支持和服务程序软件系统 数据库管理系统 用户程序应用软件 应用软件包 中央处理器 运算器（算术运算和逻辑运算） 控制器（计算机的指挥控制中心）主机 高速缓存cache（集成在CPU中）内存储器 只读存储器ROM（集成在主板中） 随机存储器RAM（集成在内存中）二.硬件系统 输入设备 键盘（必备） 鼠标 扫描仪等 外设 显示器 输出设备 打印机 绘图仪 硬盘 外存储器 软盘 光盘 U盘二.硬件系统2、计算机基本结构冯·诺伊曼结构图（以运算器为核心）换成书中的图三 计算机中的数据存储

6、的概念1计算机中的所有数据都是用二进制表示2存储单位位 bit b 一位表示一个二进制数字节 byte B 8位二进制数构成一个字节字 word 由若干个字节组成，不同的计算机字长不同。字长：通常把计算机一次所能处理的数据的最大位数称为该机器的字长。 字长越长计算精度越高3存储容量 用字节来计算B KB MB GB TB相差1024倍 操作系统 代表：Windows系列操作系统Lnix系列操作系统 各种语言及其处理程序 代表：机器语言 汇编语言 系统软件 C语言 JAVA语言等等 系统支持和服务程序 代表：windows组件的服务程序四.软件系统 数据库管理系统 代表：SQL数据库系统 用户程

7、序：用户自己编制的软件应用软件 应用软件包：各种现成的软件。我们用的软件都是四.（2） 软件系统的相关概念等1.指令和指令系统指令 是计算机执行某种操作的命令。指令系统 是一台计算机中各种指令的集合2.程序为解决某一问题而设计的一系列的指令或语句的集合。3.程序设计语言程序设计语言是为了解决人和计算机对话的问题而产生的语言。（1）机器语言 即二进制语言，是直接用二进制代码指令表示的计算机语言。（2）汇编语言 是用一些助记符表示指令功能的计算机语言。机器语言 汇编语言 都是面向机器的，一般称他们为“低级语言”。而不同机器具有不同的指令系统，这就导致了用“低级语言”编写的程序很难移植到其他机器上。

8、而且“低级语言”不便于记忆和理解，为了解决“低级语言”的缺点，人们发明了高级语言（3）高级语言：与具体的计算机指令系统无关，其表达方式更接近人们对求解过程或问题的描述方式。例如：C+语言 JAVA语言等都是高级语言。高级语言具有：可移植性、通用性强、兼容性好、便于读写等特点。4.软件的定义软件是能够指挥计算机工作的程序和程序运行时所需的数据，以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。5.裸机不装备任何软件的计算机称为硬件计算机或裸机6软件和硬件的关系在计算机系统中，硬件是软件赖以运行的物质基础，软件则是发挥计算机功能的关键因素。第三节 信息编码一.4种

9、数制：1.十进制，有10个数码：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ，逢十进一2.二进制，（也是信息在计算机中的存贮形式。）有2个数码：0 1 ，逢二进一3.八进制，有8个数码：0 1 2 3 4 5 6 7 ，逢八进一4.十六进制有16个数码：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F ，逢十六进一5.数制之间的转换1）二进制、八进制、十六进制，转换为十进制，用幂展开求和2）十进制转换为二进制、八进制、十六进制，用除二（八、十六）取余法二字符编码1.常用编码：ASCII码（美国标准信息交换代码）7位二进制数表示，每个ASCII码占一个字节（8位二进制数），最高位置0。

10、2.汉字编码，用连续的两个字节表示，且规定每个字节的最高位为1，以便与ASCII码区分，其余的14位存放汉字编码。第四节微型计算机的硬件组成一CPU，内存，接口和总线的概念1.主板：计算机个部件相互联结的桥梁，主要集成了大量总线和接口。2.中央处理器：就是CPU，包括运算器和控制器3.内存储器：分为ROM和RAM4.接口：主机与外部设备之间的桥梁，实现主机与外部设备之间数据形式和工作速度的匹配，最终实现交换信息的目的5.系统总线：是计算机系统各部件之间相互连接、传送信息的公共通道。按传送的信息类型可分为：数据总线、地址总线、控制总线。按位置可分为分为：芯片总线（局部总线）、系统总线（板总线）和外总线（通信总线）。二微处理器，微型计算机和微型计算机系统微处理器：就是指CUP微型计算机：以微处理器为核心组成的计算机主机。微型计算机系统：以微型计算机为核心，配以外