一、计算机概述
计算机基础知识
1.3.3 控制器
控制器是全机的指挥中心,它控制各部件动作,使 整个机器连续地、有条不紊地运行。控制器工作的 实质就是解释程序。 控制器每次从存储器读取一条指令,经过分析译码, 产生一串操作命令,发向各个部件,进行相应的操 作。接着从存储器取出下一条指令,再执行这条指 令,依次类推。通常把取指令的一段时间叫做取指 周期,而把执行指令的一段时间叫做执行周期。因 此,控制器反复交替地处在取指周期与执行周期之 中,直至程序执行完毕。
CPU
2、控制器 3、存储器: 内存:RAM 外存:硬盘、软盘、光驱 4、输入设备:键盘、鼠标等 5、输出设备:显示器、打印机
显示器
主机
键盘 鼠标 音箱
1.3.1 运算器
运算器是完成二进制编码的算术或逻辑运算的部件。运算 器由累加器(用符号A表示)、通用寄存器(用符号B表 示)和算术逻辑单元(用符号ALU表示)组成 ,其结构 如图1-6所示,其核心是算术逻辑单元。
输出设备是变换计算机输出信息形式的部件。 它将计算机运算结果的二进制信息转换成人 类或其它设备能接收和识别的形式,如字符、 文字、图形、图像、声音等。目前广为使用 的输出设备有激光打印机、绘图仪、显示器 等。
1.3.6 总线
计算机的各个部件通过一组被称为总线(BUS) 的公用信号线联系起来。这些总线按照传送 信息的不同分为地址总线(AB)、数据总线 (DB)和控制总线(CB),其中地址总线用于传 送地址信息,数据总线用于传输数据或程序, 控制总线用于传输控制信号。
1.2.5 常用的信息编码 2、汉字的编码 汉字是象形文字,因此不能直接将汉字对 应到ASCII 编码的字符集中,需要分别对 输入、存储和输出进行编码。
1.3 计算机的硬件系统 逻辑上可以分为五大类:运算器、控制器、 存储器、输入设备和输出设备。
计算机
第一章计算机基础知识第一节计算机概述一、计算机的发展从1946年第一台电子计算机问世以来,根据表示计算机信息逻辑元件的不同,将计算机的发展分成4代。
1946年2月,世界上第一台计算机于美国宾州大学诞生,取名电子数字积分计算机,简称ENIAC。
这台机器使用了近18000个电子管、10000只电容和7000个电阻,总重30吨,功率150千瓦,占地170平方米,是花了近3年才完成的一项庞大工程。
它的原设计目的是为美国陆军弹道实验室计算弹道特性表。
虽然当时达到的速度仅有每秒5000次加、减运算,但它把计算一条发射弹道的时间从台式计算器所需的7~10小时缩短到30秒以下,使弹道实验室的近200名工程师从此摆脱了繁重的计算劳动。
ENIAC虽然只使用了九年多就停止使用,并且在我们今天看来它有诸多不够理想的方面,但是它的问世,表明了电子计算机时代的到来,它的出现具有划时代的意义。
(一)第一代计算机(1946~1956年)它的主要特征如下:①采用电子管作为逻辑开关元件,体积大、耗电量大、成本高,每秒运算速度仅为几千次。
②程序设计使用机器语言或汇编语言,还没有操作系统。
③ 存储容量小,初期用水银延迟线或静电存储器,容量仅有数千字节(KB),后期采用磁鼓与磁心,容量有较大提高。
第一代计算机体积庞大,造价很高,仅限于军事和科学研究工作。
(二)第二代计算机(1955~1964年)①采用半导体晶体管作为逻辑开关元件,体积减小、重量减轻、能耗降低、速度加快,每秒运算速度达几十万次。
②程序采用汇编、高级语言设计,出现FORTRAN、COBOL、ALGOL等语言。
③存储容量增加,使用磁心作为主存储器,辅助存储器采用磁盘和磁带。
第二代计算机体积小、成本低、功能强、可靠性大大提高。
除了科学计算外,还用于数据处理和事务处理。
(三)第三代计算机(1964~1970年)① 采用中、小规模集成电路作为逻辑开关元件,从而使体积、重量进一步减小;运算速度和可靠性有了进一步提高,每秒运算速度达几十万次到几百万次。
计算机概述
01
计算机的概念及特点
02
计算机的发展
03
计算机的分类
04
计算机的应用
1
计算机的概念及特点
什么是计算机?
计算机是指由电子器件组成的,具有逻辑判断和记忆 能力,能在给定程序控制下,快速、高搞效笑、自动完成信息 加工处理、科学计算、自动控制等功能的现代数字化电子 设备。
计算机的特点
1、运算速度快 2、计算精度高(二进制运算) 3、具有记忆和存储功能 4、具有逻辑判断能力(取决于编制的软件) 5、自动化程度高,通用性强
2 计算机的发展
世界上的第一台计算机
1946年,在美国的宾 夕法尼亚大学诞生了第一 台电子计算机ENIAC(埃 尼阿克)。
普雷斯特•艾克特、约 翰•毛奇莱耗时三年研制成 功。
意义:标志着人类
社会计算机运算器、存储器、控制器、 输入设备和输出设备五部 分。 2、计算机的基本工作原 理——存储程序技术(存 储程序、自动执行程序)。
计算机的第一定律——摩尔定律
早期计算机大约每隔8-10年速度提高10倍,成本、体积 缩小10倍;近年来,大约每隔3年,计算机性能提高近4倍, 成本下降50%。
计算机的发展趋势
巨型化:高速运算、大存储量、功能强大的巨型计算机。 微型化:体积小、重量轻、价格低、功能强的微型计算机。 网络化:网络技术是计算机和通用技术相结合的产物。是计算 机技术重要的一个分支。 智能化:使用计算机模拟人的感觉和思维。 多媒体化:使用计算机更有效的处理文字、图形、图像音频等 多媒体信息。 人性化:操作越来越符合人们的使用习惯,人机交互的界面越 来越友好。
(5)人工智能:如机器人等; (6)多媒体应用:如多媒体课件、影视广告、3D游戏等; (7)网络应用:如网上银行、云计算等。
第一章计算机基础知识
(2)应用软件 在计算机软硬件基础上为某一专门应用目的而设计开发的软件称为应 用软件.应用软件大致可以分为三大类:通用应用软件,用于专门行业的应 用软件和定制软件. 1.2.4 微型计算机系统的硬件组成 1.CPU(Central Processing Unit) CPU即中央处理单元,又称微处 CPU即中央处理单元,又称微处 理器.是一块集成了运 算器和控制器的半导体芯片,是整个计算机系统的 "大脑". 大脑" 2.系统主板(Main board)系统主板又称为母板是微型计算机中最大的一块集 .系统主板(Main board)系统主板又称为母板是微型计算机中最大的一块集 成电路板.
1.2 计算机系统的基本组成及工作原理
1.2.1 计算机系统的组成 一个完整的计算机系统有硬件系统和软件系统两部分组成.
运算器 CPU 控制器 主 机 内存(主存) 硬件系统 计 算 机 系 统 输入设备:键盘,鼠标,扫描仪 输出设备:显示器,打印机,绘图仪
系统软件:操作体统,语言处理程序
软件系统
CMOS ISA 插槽 主板电池 控制芯片 PCI 插槽 串 行/并 口 插 槽 Socket7 插槽 键盘插座 CACHE 内存插槽
3.内存储器 (1)随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM) )随机存取存储器(Random Memory,简称RAM)
(2)只读存储器(Read Only Memory,简称ROM) )只读存储器(Read Memory,简称ROM) 只读存储器简称ROM.CPU从它们中读取信息,而不能写入信息. 只读存储器简称ROM.CPU从它们中读取信息,而不能写入信息. (3)高速缓冲存储器(Cache) )高速缓冲存储器(Cache)
计算机 总复习 基础知识
•
符号位 图 1-6 小数点在符号位之后 符号位 图 1-7
•
小数点在数据之后
(2)浮点数 该类数的小数点位置是浮动的。浮点数由两部分 组成,一部分用以表示数据的有效位,称为尾数; 一部分用于表示该数的小数点位置,称为阶码。 一般阶码用整数表示,尾数大多用小数表示。 一个二进制数N用浮点数表示可以写成: N = M × 2e M表示尾数,e表示指数,2表示基数。在浮点数 表示中基数不出现,是隐含的。
三、信息编码与数据表示
1、信息与数据,存储单位 (1)概念 数据是信息的载体,是信息的表现形式。 信息是数据所表达的含义。
(2)存储单位 位(bit)、字节(byte)、字(word) 字节(B)是存储数据最基本的单位。
1KB=1024B=210B ; 1GB=1024MB =230B ; 1MB=1024KB=220B 1TB=1024GB=240B
十进制数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 8421码 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 余3码 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100
如: (0010 1000 0101 1001.0111 0010)8421 可以方便的认出2859.72 是它代表的十进制数。
计算机文化基础复习课
(基础知识部分)
2007年12月
一、计算机概述:
1、概念、分类、特点 (1)概念:数字电子计算机是一种能自动地高速 地对各种数字化信息进行运算处理的电子设备。 (2)分类: 按用途:通用机和专用机 按规模:巨型机、大/中型机、小型机、 微型机、 工作站、服务器 按处理对象:数字计算机、模拟计算机、数字模 拟混合计算机 (3)特点: 速度快、精度高、记忆能力强、逻辑判断能力、 可靠性高、通用性强
第1章 计算机基础知识
1.1.3 计算机的分类
1、按规模和综合性能指标分类 1) 巨型机:运算速度快,可达到数百亿次/秒。处理能力最强:航天、
气象等尖端领域。我国的“银河”、“神威”和“曙光” 等
2)大型机:运算速度在100万~几千万次/秒,大型、通用、速度较快、
1.2.1 计算机的基本结构
1.冯·诺依曼型计算机的基本结构 1945年美籍匈牙利科学家冯·诺依曼(Von Neumann)提
出了一个“存储程序”的计算机方案。这个方案包含3个 要点:
⑴采用二进制数的形式表示数据和指令。
⑵将指令和数据存放在存储器中。
⑶计算机硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备和输 出设备5大部分组成。
随机存储器 (RAM)
计
内存储器 (内存)
算 机
外存储器(外存)
只读存储器 (ROM) 软盘
硬盘
系
光盘
统
键盘
外设
结
输入
图
显示器、投影机
输出设备(Output)
打印机
微机计算机系统
操作系统
绘图仪
语言处理程序
数据库管理系统
网络通信管理程序
系统软件 应用软件 软件系统
应用软件包 用户程序
几种类型的CPU(奔腾4、赛扬D、AMD)
Pentium 4 506+ 2.66G 接口类型:LGA 775
CPU主频:2.66 针脚数(Pin):775
CPU外频: 制作工艺:0.09微米 二级缓存容量:1M CPU类型:台式机
64位技术:支持
Celeron D 346 3.06G 接口类型:LGA 775
计算机基础知识
第一章计算机与信息技术§1.1计算机概述一、计算机的发展历程1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生第一台计算机ENIAC1.第一代:1946年—50年代中,电子管时代,有机器语言和汇编语言。
2.第二代:50年代中—60年代中,晶体管时代,使用操作系统,出现Fortran、COBOL、ALGOL 高级语言。
3.第三代:60年代中—70年代初:中小规模集成电路时代,用半导体存储器代替了磁芯存储器,使用了磁盘。
4.第四代:70年代初至今:大规模集成电路时代,开始引入光盘、优盘。
二、计算机的特点1.运算速度快2.计算机精确度高3.具有存储和逻辑判断能力4.有自动控制能力5.采用二进制表示数据三、计算机的分类1.按工作原理分类:电子数字计算机、电子模拟计算机2.按用途分类:通用计算机和专用计算机。
3.按规模分类:巨型机、小巨型机、大型主机、小型机、工作站、PC机四、计算机的应用1.科学计算2.数据处理和信息管理3.自动控制4.计算机辅助功能CAD:计算机辅助设计CIMS:计算机集成制造系统CAI:计算机辅助教学5.人工智能五、计算机的发展趋势巨型化、微型化、网络化、智能化和多媒体化。
§1.2信息与信息技术一、什么是信息信息就是收信者事先不知道的报道,数据是信息的具体表示形式,是信息的载体。
二、什么是信息技术信息技术是用于获取信息、传递信息、处理并再生信息的一类技术。
第一次信息革命是文字的使用,第二次信息革命是印刷术的发明,第三次革命是电话、广播、电视的使用,第四次革命是电子计算机与通信相结合的现代信息技术。
三、计算机中信息的表示1.二进制只有0、1逢二进一2.八进制3.十六进制B—二进制D—十进制O—八进制H—十六进制4.不同进制数据之间的转换5.西文字符的编码计算机系统中有两种重要的西文字符编码:ASCII和EBCDIC码(IBM大型机用)普通采用的是ASCII(美国信息交换标准代码),用一个字节表示一个字符,一个字节为8个二进制位,最高位为0,共有128个字符EBCDIC采用8位二进制表示256个字符6.汉字编码(1)国标码GB2312-80国标码收录了6763个汉字和682个字符,其中一级汉字3755个,按拼音顺序排列,二级汉字3008个,按部首顺序排列,所有汉字和字符组成一个94行(区号)和94列(位)的矩阵,第一个字对应的行号和列号合起来叫区位码。
计算机基础及使用
目前使用最广泛的操作系统包括DOS,Windows和UNIX。 其中DOS属于(shǔyú)单用户单任务磁盘操作系统,曾是世界上最流
行的操作系统;Windows属于多用户多任务操作系统,它的窗口 式工作方式为用户提供了良好的工作界面,从而使用户更加简单、 方便地使用计算机。
第十六页,共一百一十页。
(6)信息高速公路。21世纪是一个信息时代,为了便于大
量信息快速交流,各国都在建设高速传递信息的通信骨干网络,并 且组成互联网,国际互联网(Internet)就是其中之一。任何人都 可以利用计算机辅助教学和通过计算机网络在家里听著名(zhùmíng) 教授讲课,也可以查阅世界各国部分图书馆的电子音像资料,以 及和其他人进行各种学术交流、传递信件和网上聊天等。
第二页,共一百一十页。
一、计算机的发展史 1946年2月,第一台电子计算机ENIAC(Electronic
Numerical Integrator And Computer)即“电子数字计算机”在 美国加州研制成功。这台计算机的诞生标志着电子计算机时代 (shídài)的到来,它的出现具有划时代(shídài)的意义。
处理器、存储器和输入/输出设备组成。
第二十一页,共一百一十页。
1.中央处理器 中央处理器简称为CPU,它是整个计算机的核心部分,由
运算器和控制(kòngzhì)器两个部件组成。运算器负责对数据进行算 术和逻辑运算;控制(kòngzhì)器负责对程序所规定的指令进行分析, 控制(kòngzhì)并协调输入、输出操作或对内存的访问。
第二十九页,共一百一十页。
2.应用软件 应用软件是除了系统软件以外的其他所有软件,它是用户利用计算 机及其提供的系统软件为解决各种实际问题而编制的计算机程序。由于 计算机已广泛应用于多个领域,因此,应用软件的种类也是各种各样(ɡè
计算机导论知识点
计算机导论知识点计算机导论知识点概述1. 计算机基础概念- 计算机定义:计算机是一种能够按照程序指令自动进行信息处理的电子设备。
- 计算机分类:根据性能和用途,计算机可分为个人计算机(PC)、服务器、工作站、超级计算机等。
- 计算机组成:硬件系统(包括中央处理器CPU、内存、硬盘、显卡等)和软件系统(操作系统、应用程序等)。
2. 计算机硬件- 中央处理器(CPU):计算机的核心部件,负责执行程序指令。
- 内存(RAM):用于临时存储数据和程序的硬件,断电后数据丢失。
- 存储设备:硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SSD)、光盘等,用于长期保存数据。
- 输入设备:键盘、鼠标、触摸屏等,用于向计算机输入数据。
- 输出设备:显示器、打印机、扬声器等,用于从计算机获取信息。
- 网络设备:网卡、路由器、交换机等,用于实现计算机之间的数据传输。
3. 计算机软件- 操作系统:管理计算机硬件资源和软件应用的基础软件,如Windows、Linux、macOS。
- 应用软件:为特定任务设计的软件,如文字处理软件、电子表格软件、图像处理软件等。
- 编程语言:用于编写程序的语言,如C、Java、Python等。
- 数据库管理系统:用于存储、检索和管理数据的软件,如MySQL、Oracle、SQL Server。
4. 计算机网络- 网络基础:网络的基本概念、拓扑结构、网络协议等。
- 互联网:全球最大的计算机网络,基于TCP/IP协议。
- 网络安全:保护网络数据不受未授权访问、破坏或泄露的技术和措施。
- 云计算:通过互联网提供计算资源和服务的技术,如Amazon Web Services、Microsoft Azure。
5. 数据结构与算法- 数据结构:组织和存储数据的方式,如数组、链表、栈、队列、树、图等。
- 算法:解决特定问题的一系列步骤,包括排序算法、搜索算法、图算法等。
- 算法分析:评估算法性能的方法,如时间复杂度和空间复杂度。
10.25计算机应用基础1
3. 字 (Word)
计算机一次可以同时处理的二进制数称为一个“字”。字的长度 称为字长。一个字由若干个字节组成,用于表示数据或信息的长度。 常用的字长有8位、16位、32位、64位等。字长越长的计算机的运算速 度越快,精度也越高。字长通常成为一个计算机性能的标志。
1.3.2数值数据的表示
整数
实数
• 二进制与八、十六进制之间的相互转
–(1)二进制转换成八进制数
例3:
将(100011010.1101)2转化为八进制数。 解:转换过程如下
100 011 010.110 1 00
4 3 2 . 6 4
∴ 转换结果为(100011010.1101)2=(432.64)8
–(2)八进制转换成二进制数
将十进制数(125.125)10转换成二进制数:
2 125 2 62 2 31 2 15 2 7 2 3 2 1 0 1 0 1 1 1 1 1 低
小 数 部 分 转 换
整 数 部 分 转 换
高
0.125 × 2 0.25 × 2 0.5 × 2 1.0
0 0 1
高
低
∴ 转换结果为(125.125)10=(1111101.001)2
微型化 巨型化
多媒体化
网络化 智能化
总有一天,人类会造出一些举止跟人一样的没有灵魂的机械来。 ——笛卡尔(1637)
1.1.2 计算机的特点
通过网络共享资源
超强的记忆能力 高速的处理能力
存储大量数据
处理的对象: 可以处理一切用数字加以表示的信息
特点
很高的计算精度
处理的内容: 可以进行各种运算 (算术和逻辑)
1.1.1 计算机的发展史
古代算盘
计算机
十六进制 0,1,… 0,1,…,9, A,B,C,D,E,F 16 逢十六进一 借一当十六 i 16 Hexadecimal
-m
注:①i 为整数
n-1 n-2 1 0 -1 -m ②(N)R=an-1R +an-2R +…+a1R +a0R +a-1R +…+a-mR
其中: 表示基数, 其中:R 表示基数,a 表示某进制的数码
1.1 计算机概述(11)
五、计算机的应用领域 1.科学计算 1.科学计算 它是指利用计算机来完成科学研究和工程 技术中提出的数学问题的计算。 技术中提出的数学问题的计算。 2.信息处理 2.信息处理 信息处理是指对各种信息进行收集、 信息处理是指对各种信息进行收集、存储 整理、分类、统计、加工、 、整理、分类、统计、加工、利用和传播等一 系列活动的统称。 系列活动的统称。 3.过程检测与控制 3.过程检测与控制 它是指用计算机及时采集检测数据, 它是指用计算机及时采集检测数据,按最
1.1 计算机概述(2)
ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator) 电子数值积分计算机
电子管:18800只 电子管:18800只 :18800 电阻:70000 :70000个 电阻:70000个 电容:10000 :10000只 电容:10000只 继电器:1500 :1500个 继电器:1500个 耗电:140kW/h 耗电:140kW/h 占地:170m 占地:170m2 重量:30 :30吨 重量:30吨 速度:5000 :5000次 速度:5000次/秒
八进制
0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 12 13 14 15 16 17
第一章计算机发展史计算机系统的组成
• 冯.诺依曼结构计算机存储程序的计算机方案包 含的三个要点 • 1.采用二进制数的形式表示数据和指令 • 2.将指令和数据安执行顺序都存放在存储器中 • 3.由控制器、运算器、存储器、输入设备和输 出设备五大部分组成计算机。 • 其工作核心是存储程序和程序控制
计算机的特点和分类
1.计算机的主要特点 (1)运算速度快。现在的电子计算机可以达到每秒上亿次,甚至更高。 (2)计算精度高。电子计算机的计算精度是其他计算工具无法相比的。 (3)具有记忆和逻辑判断能力。 (4)程序进行自动化。计算机与以前的所有计算工具本质区别在于它 能摆脱人的干预,自动、连续地进行各 种操作。
控制器
运算器 存储器
大容量存储器
存储 器
存放程序 和数据
执行算术运算 和逻辑运算
I/O设备 I/O子系统
计算机系统的硬件组成 输入/输出设备
常用输入设备:键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪等。 常用输出设备:显示器、打印机、绘图仪等。
微型计算机的基本组成
(1)计算机硬件系统
• 计算机硬件系统由五部分构成 • 运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。 • 1、输入设备:输入设备是用来向计算机主机输入程序和数 据的设备。 • 2、运算器(ALU):是计算机中进行算术运算和逻辑运算 的部件。 • 3、控制器:是统一控制和指挥计算机各个部件协调工作的 部件。 • 运算器和控制器合称为中央处理器(CPU)是计算机的核心 部件。 • 4、存储器:是用来存储程序和数据的部件把数据从存储器 中取出的过程称为读,把数据存入存储器的过程称为写存 储容量用B、KB、MB、GB等单位表示通常将存储器分为内 存储器和外存储器。
国于1980年制定的国家标准GB2312—80,代号为
计算机基础知识普及
计算机的特点
处理速度快 计算精度高 存储容量大 可靠性高 工作全自动 使用范围广,通用性强
计算机的应用
科学计算(数值计算)
– 如:气象预报、卫星轨道计算、宇宙飞船的研制等
信息处理
– 如数据处理等
过程控制
– 如数控机床等
计算机的应用
计算机辅助设计和辅助制造
– 计算机辅助设计(CAD) – 计算机辅助制造(CAM)
数制与编码练习
最大的10位无符号二进制数转换成十进制数() 执行下列二进制数算术加法运算
11001001+00100111,其运算结果是() 若在一个非零无符号二进制整数右边加两个零形
成一个新的数,则新数的值是原来的() 十六进制数AC转换成等值的八进制数是()
三、计算机中字符的编码
西文字符的编码 汉字的编码
三种数制的对应表示
十进制 0 1 2 3 4 5 6 7
二进制 000 001 010 011 100 101 110 111
八进制 0 1 2 3 4 5 6 7
各种数制之间的转换
非十进制转换成十进制数
– 按权展开
十进制整数转换成二进制数
– 除2取余(用整数除以2,取余数,再用商除以2,取 余数,依次类推直到商为0。)
现代教育
– 计算机辅助教学(CAI) – 计算机模拟 – 多媒体教室 – 网上教学和电子大学 – 家庭管理与娱乐
计算机的分类
按处理数据的形态分类
– 数字计算机、模拟计算机、混合计算机
按使用范围分类
– 通用计算机、专用计算机
按性能分类 超级计算机、大型计算机、小型计算机、微型计
算机、工作站
二进制数转换成十六进制数
第1章计算机基础知识
4
常见计算机图片
5
1.1.2 计算机的发展
• • • • 1.第一台计算机和计算机之父 2.计算机发展的四个阶段 3.微机的发展 4.计算机技术发展的趋势
6
1.第一台计算机和计算机之父
• 第一台计算机ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer)即“电 子数字积分计算机”, 它诞生于1946年2月, 由美国宾夕法尼亚大学 莫希莱和埃克等人研制 并使用,直至1955年10 月停止使用,服务了9 年多。
17
1.2.2 计算机硬件系统
• 运算器 又称为算术逻辑单元,是数据处理装置,其主要功能 是用来完成对数据的算术运算和逻辑运算。 • 控制器 是发布操作命令的装置,其主要功能是控制整个计算 机自动执行程序,指挥和协调计算机各部件的工作。 • 存储器 是计算机记忆信息的装置,其主要功能是保存程序和 数据。存储器可分为内部存储器和外部存储器两大类。 • 输入设备 是将程序、数据和命令转换成计算机能够接收的代 码信息的设备。 • 输出设备 是将计算机处理的中间结果和最终结果,以人们通 常能够识别的字符、表格、图形和图像等形式表示出来的设备。
7
1.第一台计算机和计算机之父
• 冯· 诺依曼提出计算机的基本体系主要表现在如下 两方面: • 1)硬件思想:计算机由运算器、控制器、存储器、 输入设备、输出设备等五个部分组成。 • 2)软件思想:计算机中程序和数据均以二进制数 的形式存放在同一个存储器中。
8
2.计算机发展的四个阶段
9
3.微机的发展
20
1.3 微型计算机硬件组成
• • • • • • • 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 1.3.5 1.3.6 1.3.7 主板 中央处理器CPU 内部存储器 外部存储器 总线和接口 输入设备 输出设备
第1章 计算机基础知识
10
第1章 计算机基础知识
1.2 计算机的系统组成
一台完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两部 分组成。硬件与软件结合,计算机才能正常运行。
11
第1章 计算机基础知识
1.2.1 计算机的硬件系统
一个完整的计算机硬件系统,主要由运算器、控制器 、存储器(内部存储器和外部存储器)、输入设备和输出 设备五大部件组成。其中,运算器和控制器统称为中央处 理器(CPU——Central Processing Unit),CPU是计算 机的核心部件,由它发号施令协调计算机各个部件有条 不紊地工作。 1. 运算器
7.计算机网络应用
计算机网络的出现,加速了全球的信息化进程。所有的信 息资源连接成一个全球性的大型网络,包括文字、数据、图形 、图像和视频等各种形态的信息都可以在一个大型网络中交互
使用。
9
第1章 计算机基础知识
1.1.5
计算机的分类
计算机有多种分类方法,如根据信息的表示和处理方 式,有数字电子计算机、模拟电子计算机和数字模拟混合 电子计算机;根据用途来分,有专用计算机和通用计算 机;根据计算机规模和性能来分,有巨型计算机、大型计 算机、小型计算机和微型计算机。
7
第1章 计算机基础知识
3.数据处理
计算机数据处理指对人类社会的生产活动、经济与市场、 我国改革开放的总体规划等大量数据进行处理,对这些数据进 行计划、分析、计算、评估等操作。
4.计算机辅助技术
计算机辅助技术包含计算机辅助设计(CAD——Computer Aided Design)、计算机辅助制造(CAM——Computer Aided Manufacturing)和计算机辅助教学(CAI——Computer Aided Instruction)。
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四、计算机网络
考点 1 计算机网络分类 (1)按覆盖范围 ①局域网(LAN) ②城域网(MAN) ③广域网(WAN) (2)按拓扑结构 计算机网络按照拓扑结构可以分为总线型、星型、树型、环状、网状结构
(3)按通信方式 按照通信方式可以划分为有线网络和无线网络。
(1)计算机的硬件结构:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等 5 部分组成。
(2)采用二进制数:二进制数便于硬件的物理实现,又有简单的运算规则。 (3)存储程序和程序控制:它们实现了自动计算,确定了冯.诺依曼型计算机的 基本结构。
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③权:任何一个 R 进制数都是由一串数码表示的,其中每一位数码所表示的实际
值的大小,除数码本身的数值外,还与它所处的位置有关,由位置决定的值就称为位
值(或位权)。
每一位上的权:(基)位 ←“基”的“位”次方
考点 2 二进制的运算
二进制的运算 0+0=0 1+0=1 0+1=1 1+1=10
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考点 2 计算机的特点
现代计算机算一般具有以下几个重要特点。 (1)处理速度快。 (2)存储容量大。 (3)计算精度高。 (4)工作全自动。 (5)适用范围广,通用性强。
考点 3 计算机的应用
计算机具有存储容量大,处理速度快,逻辑推理和判断能力强等许多特点,因此 已被广泛应用于各种科学领域,并迅速渗透到人类社会的各个方面,同时也进入了家 庭。计算机主要有以下几个方面的应用。
(1101)2 =1×23 +1×22 +0×21 +1×20 =8+4+1=(13)10 (163)8 =1×82 +6×81 +3×80 =64+48+3=(115)10
三、计算机系统的组成
计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。
考点 1 冯.诺依曼理论
1944 年 8 月,著名美籍匈牙利数学家冯诺依曼提出了 EDVAC 计算机方案,他在 方案中提出了 3 条思想。
(1)科学计算(数值计算)。 (2)信息处理。 (3)计算机辅助设计(CAD)、和计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助教学 (CAI)。 (4)过程控制。 (5)多媒体应用。 (6)人工智能。
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考点 4 计算机的分类 计算机品种众多,从不同角度可对它们进行分类。 (1)按工作原理划分:模拟式计算机、数字式计算机、模拟数字混合计算机; (2)按功能用途划分:专用计算机、通用计算机; (3)按性能规模划分:微型计算机、小型计算机、大型计算机和巨型计算机。
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一、计算机概述
考点 1 计算机发展历史
1946 年世界上第一台电子计算机 ENIAC 在美国宾夕法尼亚大学诞生,它的出现 具有划时代的伟大意义。
从第一台计算机的诞生到现在,计算机技术经历了大型机、微型机及网络阶段。 根据计算机所采用电子元件的不同可将计算机的发展划分为电子管、晶体管、中小规 模集成电路和大规模、超大规模集成电路等四代。
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③光缆:是一种由玻璃或塑料制成的纤维。优点:频带宽、损耗低、重量轻、抗 干扰能力、强保真度高、工作性能可靠、成本不断下降。是目前 Internet 主要采用的 网络传输设备
(2)调制解调(MODEM) 调制解调器(modem)是一种计算机硬件,属于广域网通信设备,它能把计算机 的数字信号翻译成可沿普通电话线传送的模拟信号,家用电话拨号上网的设备。是家 用电话拨号上网的必不可上少的设备。 调制:将数字信号转化为模拟信号。 解调:将模拟信号转化为数字信号。 (3)网络接口卡 网络接口卡(简称网卡)属网络连接设备,用于将计算机和通信电缆连接起来, 以便电缆在计算机之间进行高速数据传输。因此,每台连接到局域网的计算机都需要 安装一块网卡。通常网卡都插在计算机的扩展槽内。 (4)路由器(Router ) 连接局域网和广域网的设备,用于检测数据的目的地址,对路径进行动态分配, 根据不同的地址将数据分流到不同的路径中。如果存在多条路径,则根据路径的工作 状态和忙闲情况,选择一条合适的路径,动态平衡通信负载。有的路由器还具有帧分 割功能路由器连接两个以上的同类型的网络,提供网络层之间的协议转换。 (5)中继器 中继器是局域网互连的最简单设备,具有信号的放大和再生的功能,工作在物理 层上。
符号:0-9,A-F
逢 10 进 1
逢2进1
逢8进1
逢 16 进 1
D
B
O
H
(2)数制的三要素
①基:一个数所包含的数字符号的个数称为该数的基,用 R 表示。例如,对二进
制来说,任意一个二进制数可以用 0,1 两个数字符表示,其基数 R 等于 2。
数制 二进制
八进制 十进制 十六进制
基
2
8
10
16
②位:以小数点为基准,小数点向左位数依次增加,向右位数依次减少。
五、IP 地址和域名
考点 1 IP 地址
为了信息能准确传送到网络的指定站点,像每一部电话具有一个唯一的电话号码 一样,各站点的主机(包括路由器和网关)都必须有一个唯一识别的地址,称做 IP 地 址。
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根据因特网是由许多个物理网互联而成的虚拟网络,所以,一台主机的 IP 地址由 网络号和主机号两部分组成。IP 地址的结构如下所示
②双绞线:价格便宜,适用于短距离局域网的网络数据传输,长距离传输会出现 信号失真现象。一般传输距离不超过 100 米。
③光缆:是一种由玻璃或塑料制成的纤维。优点:频带宽、损耗低、重量轻、抗 干扰能力、强保真度高、工作性能可靠、成本不断下降。是目前 Internet 主要采用的 网络传输设备
(2)调制解调(MODEM) 调制解调器(modem)是一种计算机硬件,属于广域网通信设备,它能把计算机 的数字信号翻译成可沿普通电话线传送的模拟信号,家用电话拨号上网的设备。是家 用电话拨号上网的必不可上少的设备。 调制:将数字信号转化为模拟信号。 解调:将模拟信号转化为数字信号。 (3)网络接口卡 网络接口卡(简称网卡)属网络连接设备,用于将计算机和通信电缆连接起来, 以便电缆在计算机之间进行高速数据传输。因此,每台连接到局域网的计算机都需要 安装一块网卡。通常网卡都插在计算机的扩展槽内。 (4)路由器(Router ) 连接局域网和广域网的设备,用于检测数据的目的地址,对路径进行动态分配, 根据不同的地址将数据分流到不同的路径中。如果存在多条路径,则根据路径的工作 状态和忙闲情况,选择一条合适的路径,动态平衡通信负载。有的路由器还具有帧分 割功能路由器连接两个以上的同类型的网络,提供网络层之间的协议转换。 (5)中继器 中继器是局域网互连的最简单设备,具有信号的放大和再生的功能,工作在物理 层上。
考点 5 输入输出设备
计算机中常用的输入设备有键盘和鼠标,其他的输入设备有扫描仪、手写输入设 备、声音输入设备、触摸屏和条形码阅读器。常用的输出设备有显示器和打印机、绘 图仪等。
考点 6 计算机软件系统的组成
软件系统可分为系统软件和应用软件两大类。 (1)系统软件 系统软件分为操作系统、语言处理系统(翻译程序)、服务程序和数据库管理系 统 4 大类别。 (2)应用软件 应用软件是计算机专门为实现某些特定的功能而开发的软件,运行在系统软件上, 有办公软件,图片处理软件,视频处理软件,通讯软件等。
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考点 3 中央处理器(CPU)
(1)它是计算机的核心部件。又称微处理器。计算机的所有操作都受 CPU 控制, CPU 和内存储器构成了计算机的主机,是计算机系统的主体。
(2)中央处理器(CPU)主要包括运算器(ALU)和控制器(CU)两大部件。 此外,还包括若干个寄存器和高速缓冲存储器。
十六进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C
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1101
15
D
14
1110
16
E
15
1111
17
F
16
10000
20
10
17
10001
21
11
10 个 基
2 个基本
8 个基本
16 个基本
本符号:0-9 符号:0 和 1 符号:0-7
考点 2 计算机硬件的组成 计算机的基本工作原理
输入设备
命令 数据
命 令
存储器 数 据
结果 输出设备
结 果
控
运
制
算
器
器
CPU
主机
(1)计算机各部件的功能 ①控制器:控制各部件协调工作; ②运算器:算术运算和逻辑运算; ③存储器:存储程序、数据、中间结果、计算结果; ④输入设备:输入信息并转换为二进制; ⑤输出设备:二进制转为数字信号或模拟信号。 (2)微型计算机的硬件系统
(3)CPU 的性能指标主要有字长、时钟主频和核数。
考点 4 存储器
计算机的存储器分为两大类:一类是设在主机中的内部存储器,也叫主存储器, 用于存放当前运行的程序和程序所用的数据,属于临时存储器,另一类是属于计算机 外部设备的存储器,叫外部存储器,简称外存,也叫辅助存储器(简称辅存)。外存 中存放暂时不用的数据和程序,属于永久性存储器,当需要时应先调入内存。