第一章-计算机基础知识

1、第1章 计算机基础知识1.1概述1.1.1 计算机的产生巴贝奇被认为是世界上第一个发明计算机编程的人，他提出自动计算机的概念，为现代数字计算机发展奠定了基础。冯-诺依曼: 1)采用二进制表示数据和指令。 2）采用存储器存储数据和序列（程序），指令依次执行。Ps：现代的计算机绝大多数都是采用冯诺依曼计算机体系结构。1.1.2 计算机的发展历史1） 第一代计算机：电子管计算机（体积大、耗电量大、寿命短、可靠性差、成本高）采用电子射线管、磁鼓储存信息，容量很小，输入输出设备落后。主要用于军事和科研。2） 第二代计算机：晶体管计算机（体积小、重量轻、成本下降、可靠性和运算速度明显提高）普遍采用磁芯作为

2、主储存器，磁盘和磁鼓做外储存器，提出了操作系统的概念，出现了高级程序设计语言。第一阶段的发展使计算机进入商用时期。Ps：IBM公司国际商用机器公司，当时全球最大计算机制造销售。3） 第三代计算机：中小规模集成电路计算机（体积更小、速度更快、价格更便宜）半导体存储器为主存储器，出现了分时操作系统，计算机开始在科学和商用领域得以推广。4） 第四代计算机：大、超大、极大规模集成电路计算机（体积更小、功能更强、造价更低）高度集成化是这一代计算机的主要特征。微型计算机：以微处理器为中央处理单元的计算机系统（功能强、软件丰富、价格低）1） 微处理器：集成电路计算机将计算机的核心部件CPU集成在一小块芯片上

3、。Ps：四位微机处理器1971年最早问世（二进制）1.2 了解计算机1.2.1外观组成形式冯诺依曼体系结构:（控制器、运算器、存储器（内存储器）、输入设备和输出设备）微系统:（控制器+运算器集成在中央处理器CPU微芯片上，CPU插在主机机箱内的电板上）1.2.2 内部结构及工作原理冯诺曼依的四思想核心内容：计算机都是由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备5大基本部分组成。采用存储器存储数据和指令序列，依次被执行控制计算机。1.2.3 计算机系统组成一个完整的计算机系统是由hardware和software两大部分组成。中央处理单位：控制器、运算器主（内）存储器：只读存储器、随机存储器、高

4、速缓冲存储器输入设备：键盘、鼠标、光笔、扫描器、触摸屏辅助（外）存储器：软件、硬盘、光盘、磁带等应用软件：字处理、电子表格、绘图、课件制作、数据库应用系统等软件1.2.4 计算机中信息的表示计算机采用二进制来处理数据和信息1. 二进制数字系统：二进制运算规则简单，易于在机器中实现2. 信息存储单位：二进制数中的0和1是存储信息的最小单位，称为二进制位（bit，比特）连续8位二进制数组成的一个字节（Byte，简写B），字节是计算机中衡量存储量大小的最近本的单位。1TB=1024GB 1GB=1024MB 1MB=1024KB 1KB=1024B 1G=1024*1024KPS:字节反映了计算机的

5、性能，字节越大，取数的范围越大，精度越高，内存容量越大，运算越快，功能越强。3. 计算机中数值信息的表示4. B为二进制 D为十进制 Q为八进制 H为十六进制 都涉及基数和权。Ps：进制运算：十进制允许使用10个数码：1、2、3、4、5、6、7、8、9，基数为10二进制允许使用2个数码：1和0，基数为2八进制允许使用8个数码：1、2、3、4、5、6、7，基数为8十六制允许使用16个数码：1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F，基数为16Ps：权是数制中每一固定位置对应的单位值二进制数11100100转化为十进制为：1*2的7次方+1*2的6次方+1*2的5次方+0*2的四次

6、方+0*2的三次方+1*2的2次方+0*2+0*1=228二进制数11100100转化为八进制为：Ps：可分为三组，因为八进制就是2的三次方4. 计算机中非数值信息的表示5. 西方信息编码：ASCII码采用七位二进制数编码占用一个字节 ：2的七次方=128 汉字信息编码：国标码(交换码):指不同的具有汉字处理功能的计算机系统间交换中文信息时使用的统一的标准编码。汉字用两个字节表示，每个字节用七位码机内码：每个汉字的机内码用2个字节的二进制表示，每个字节的最高位为1机外码（输入码） 文字信息输出编码（字形码）：一个字不论笔画多少，都可以用一组点阵表示，每个点击二进制的一个位。点阵越大，点数越多，

7、分辨率越高 多媒体信息编码1.3计算机硬件1.3.1主板：一个比较大的印刷电路板，其他部件与之相连接1.3.2中央处理器：运算器+控制器CPU决定微型计算机性能的主要指标有：主频：主频越高，运行速度越快，它是衡量电脑性能的重要指标总线性能：在总线上，通常传达三种信号：数据、地址和控制信号。相应的，总线也分为数据总线、地址总线和控制总线1.3.3存储器存储器一般被分为内存储器和外存储器内存储器内存储器（主存储器）：用于存放当前执行的数据和程序，是CPU直接访问的存储器。内存以字节为单位存储信息的，存放信息总量为内存容量。内存根据基本功能分为（随机存取存储器RAM，只读存取器ROM和高速缓冲存储器

8、Cache）RAM（随机存取存储器）RAM就是常说的内存条，随机存取的存储器RAM内存条在断电之后存放的内容全部丢失ROM（只读存储器）ROM是一种只能读出不能写入的存储器，断电后其中的内容不会丢失（通常用于存放固定不变的，执行特殊任务的程序Cache（高速缓冲存储器）RAM的存取速度比CPU的慢，所以引入了高速缓冲存储器cache，它的速度与CPU相当。外存储器外存储器（辅助存储器）：比内存的容量大，价格便宜，但是存取速度慢（用于存放待运行的或者需要永久保持的程序和数据）可以输入也可以输出设备，是内存的后备和补充。CPU不能直接访问外存储存器，必须将外存储存器的内容调入内存后，才能被CPU读

9、取。同样以字节为单位储存信息的软盘存储器：读写速度慢，容量小，易坏，基本被淘汰硬盘存储器：容量大，速度快，可靠性高，存储成本低。移动硬盘和U盘，USB闪存光盘存储器 只读型光盘 CD-ROM、DVD-ROM 用户只能从中读取只写一次型光盘 CD-R、DVD-R 用户只能写一次，但是可以多次听放，不能修改可擦写型光盘CD-RM、DVD-RM 用户可以重复读写信息1.3.4输入设备键盘鼠标数码照相机扫描仪麦克风触摸屏录音机手写笔识别系统1.3.5输出设备显示器打印机投影仪绘图仪音响VCD机缩微胶片语音输出合成器1.4 计算机软件1.4.1 软件的分类一般将软件划分为系统软件和应用软件 系统软件（负

10、责管理、监控、维护、开发计算机的硬件资源） 系统软件的两大特点：通用性、基础性 操作系统（SO）五大功能：处理器管理存储器管理设备管理文件管理用户接口操作系统：管理和控制系统资源和数据的大型程序A 单用户单任务B单用户多任务C多用户多任务(windows)操作系统的作用：友好界面合理控制管理系统资源SO的类型：UNIXWINDOWSOSLZDOS常用：操作系统 程序设计语言和语言处理程序 数据库管理系统 网络软件和系统服务程序应用软件 快捷方式是一个地址量或者指标，不是原始文件，删除快捷方式对原始文件无影响，任务栏地质与大小可改变，但不是任意的常有：文字处理软件 电子表格软件 辅助设计软件 图

11、形软件1.4,2 计算机语言机器语言：是计算机发展初期使用的语言，是第一代计算机语言汇编语言：汇编语言是面向机器的，不同的机器有不同的汇编语令。汇编语言编写程序的优点是效率高。用于底层软件及实事控制软件的编码。高级语言：面向任务的、面向过程的第四代语言小点：1.常见的应用软件有辅助设计软件2.防毒卡属于硬件防毒3.第四代计算机的开发与微芯片技术的巨大发展是分不开的4.计算机中存放一个ASCII占用一个字节5.微机的性能指标中，用户可用的内存储器容量通常是指RAM容量6.第一代计算机的主要特征是采用电子管作为计算机的功能单位7.第二代计算机采用晶体管制作器基本逻辑部件8.第三代计算机采用半导体存

12、储器9.中央处理器（CPU）由控制器和运算器组成10.一个完整的计算机系统，是由硬件和软件两大部分组成11.每个汉字的机内码用2个字节的二进制数表示12.根据传送的信号不同，总线分为数据总线、地址总线、控制总线13.存储器分为：内存储器、外存储器14.CPU直接访问的存储器是：随机存取存储器、只读存储器15.外存和内存都是以字节为单位存储信息的16.常见的外存：硬盘、光盘、USB闪存17.软件划分：系统软件、应用软件18.第一代计算机采用电子射线管、磁鼓存储信息，使用机器语言和汇编语言编制程序19.第二代计算机提出了操作系统的概念，出现了高级程序设计语言20.国标码（交换码）指不同的具有汉字处理功能的计算机系统间交换中文信息时使用的统一标准码。21.主频是CPU内部时钟晶体振荡频率，主频率越高，CPU运算速度越快22.二进制只有1和0两种数字23.一个二进制位通常为比特，是最小的存储单位