计算机理论基础知识
计算机基础知识
计算机基础知识
一、计算机的发展、类型及其应用领域。
1. 计算机(computer)是一种能自动、高速进行大量算术运算和逻辑运算的电子设备。其特点为：速度快、精度高、存储容量大、通用性强、具有逻辑判断和自动控制能力。
2. 第一台计算机：ENIAC，美国，1946年宾夕法尼亚大学冯·诺依曼“存储程序”和“程序控制”
3. 冯·诺依曼思想的核心要点是：
1)计算机的基本结构应由五大部件组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
2)计算机中应采用二进制形式表示数据和指令。
3)采用“存储程序”和“程序控制”的工作方式。
4. 计算机的发展过程
阶段年份物理器件软件特征应用范围
第一代1946-1959 电子管机器语言、汇编语言科学计算
第二代1959-1964 晶体管高级语言科学计算、数据处理、工业控制第三代1964-1970 小规模集成电路操作系统科学计算、数据处理、工业控制、
文字处理、图形处理
第四代1970-至今大规模集成电路数据库网络等各个领域
5.主要特点：运算速度快、精确度高、具有记忆和逻辑判断能力
6. 计算机的主要应用
科学计算：例如：气象预报、海湾战争中伊拉克导弹的监测
数据/信息处理：例如：高考招生中考生录取与统计工作，铁路、飞机客票的预定系统，银行系统的业务管理
计算机控制
计算机辅助系统：例如：用CAI演示化学反应
人工智能：例如：代替人类到危险的环境中去工作
办公自动化系统中的应用：例如：Internet发email
CBE:计算机辅助教育
CAI:计算机辅助教学
CMI:计算机管理教学
CAD:计算机辅助设计
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显卡
处理图像数据，输出到显示器。
05
04
硬盘
永久存储数据和程序，包括机械硬盘 和固态硬盘。
计算机硬件发展趋势
微型化
随着技术的进步，计算机硬件越来越 小，比如便携式电脑和智能手机。
智能化
人工智能技术不断发展，使得计算机 能够更好地理解和处理语言、图像和 视频等复杂数据。
高效化
计算机硬件的性能不断提高，处理速 度更快，存储容量更大。
云计算技术的应用范围非常广泛，包括企业级应用、个人用户、物联网 等等。
云计算技术的发展将为人类带来更多的便利和创新，同时也将改变我们 对计算的认识和使用方式。
量子计算
量子计算是一种基于量子力学原理的计算方式，它具有比传统计算机更高的计算能 力和速度。
量子计算技术的应用范围非常广泛，包括加密通信、药物设计、优化问题等等。
视频处理
计算机可以录制、编辑和播放视频文件，例如电影、电视节目等。
多媒体制作
计算机可以将文本、图形、图像、音频和视频等多种媒体元素融合在 一起，制作出各种多媒体作品，例如动画、影视特效等。
06
计算机未来发展趋势
人工智能
人工智能是计算机科学的一个分支，旨在研究、开发 用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术
网络化
互联网的发展使得计算机硬件能够更 好地实现远程控制和数据共享。
计算机基础理论知识
计算机基础理论知识
1.世界上第一台计算机ENIAC于1946年诞生于美国宾夕法尼亚大学，主要的元件是电子管，这
也是第一代计算机所采用的主要元件。冯•诺依曼和他的同事们设计出的逻辑结构（即冯•诺依曼结构）对后来计算机的发展影响深远。冯•诺依曼体系结构计算机的基本思想之一的是存储程序控制。计算机在人们预先编制好的程序控制下，实现工作自动化。
2."裸机"是指没有安装任何软件的机器。
3.第1代计算机是电子管计算机。第二代计算机是晶体管计算机。第3代计算机的主要元件是
采用小规模集成电路和中规模集成电路。第4代计算机的主要元件是采用大规模集成电路和超大规模集成电路。
4.24×24点阵共576个点，需要576位二进制位表示一个汉字的字模。因8位二进制位组成一个
字节，所以有72个字节。
5.计算机的信息由二进制编码表示，常用的有EBCDIC码和ASCII码。后者较为常用。
6.网络操作系统与普通操作系统相比最突出的特点是网络通信、资源共享。
7.计算机程序是指令的有序序列，执行的过程实际上是执行指令的过程。
8.计算机系统是一个整体，既包括硬件也包括软件，两者不可分割。计算机系统由硬件
（Hardware）和软件（Software）两大部分组成。
9.DOS是一种单用户操作系统，而UNIX是目前最流行的分时操作系统。
10.数字通道中，用数据传输速率表示信道的传输能力，即每秒传输的二进制位数。
11.总线分为内部总线和系统总线。内部总线连接同一部件的内部结构，系统总线连接同一计
算机内部的各个部件。
12.鼠标在微机和工作站上广泛使用，在Windows多窗口的操作环境里，使用鼠标是最方便的，
计算机基础知识大全
1、计算机工作原理：
1）什么是计算机
计算机（Computer）是一种能接收和存储信息，并按照存储在其内部的程序（这些程序是人们意志的体现）对输入的信息进行加工、处理，然后把处理结果输出的高度自动化的电子设备。
2）计算机工作原理——冯·诺依曼原理（又称为存储程序原理）
（1）组成计算机的物理设备（硬件）包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分；
（2）所有程序和数据都以二进制形式存储在存储器中；
（3）计算机系统在程序控制下自动运行。
2、计算机的发展：
1）计算机的发展：
计算机从诞生发展到今天，已经经历了四个阶段，现正向第五代过渡。见下表。
计算机发展的四个阶段
2）微型计算机的发展：
上世纪70年代初，美国Intel公司等采用先进的微电子技术将运算器和控制器集成到一块芯片中，称之为微处理器（MPU）。其发展大约经历了六个阶段，如下表。
微机的六个发展阶段
3）我国计算机的发展情况
我国的计算机事业始于20世纪50年代。
1952年我国的第一个电子计算机科研小组在中科院数学所内成立。
1960年，我国第一台自行研制的通用电子计算机107机问世。
1964年，我国研制了大型通用电子计算机119机，用于我国第一颗氢弹研制工作的计算任务。
20世纪70年代以后，我国生产的计算机进入了集成电路计算机时期。
1974年，我国设计的DJS-130机通过了鉴定并投入批量生产。
进入20世纪80年代，我国又研制成功了巨型机。
1982年，我国独立研制成功了银河I型巨型计算机，运算速度为每秒1亿次。
1997年6月研制成功的银河Ⅲ型巨型计算机，运算速度为每秒130亿次。这些机器的出现，标志着我国的计算机技术水平踏上了一个新的台阶。
计算机基础知识点总结
计算机基础知识点归纳1
一、硬件知识
1、计算机系统的组成包括硬件系统和软件系统硬件系统分为三种典型结构：
（1）单总线结构
（2）、双总线结构
（3）、采用通道的大型系统结构
中央处理器CPU包含运算器和控制器。
2、指令系统
指令由操作码和地址码组成。
3、存储系统分为主存—辅存层次和主存—Cache层次
Cache作为主存局部区域的副本，用来存放当前最活跃的程序和数据。计算机中数据的表示
Cache的基本结构：Cache由存储体、地址映像和替换机构组成。
4、通道是一种通过执行通道程序管理I/O操作的控制器，它使CPU与I/O 操作达到更高的并行度。
5、总线从功能上看，系统总线分为地址总线（AB）、数据总线（DB）、控制总线（CB）。
6、磁盘容量记计算
非格式化容量=面数x（磁道数/面）x内圆周长x最大位密度
格式化容量=面数x（磁道数/面）x（扇区数/道）x（字节数/扇区）
7、数据的表示方法原码和反码
[+0]原=000...00 [—0]原=100......00 [+0]反=000...00 [—0]反=111 (11)
正数的原码=正数的补码=正数的反码负数的反码：符号位不变，其余位变反。
二、操作系统
操作系统定义：用以控制和管理系统资源，方便用户使用计算机的程序的集合。
功能：是计算机系统的资源管理者。特性：并行性、共享性
分类：多道批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统。
进程：是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。
进程分为三种状态：运行状态（Running）、就绪状态（Ready）、等待状态（Blocked）。
计算机基础——理论必考知识点汇编
For personal use only in study and research; not for commercial use
第一章信息技术概述
一.信息与信息技术
(一)信息：
1.客观事物立场：事物运动的状态及状态变化的方式
2.认识主体立场：认识主体所感知或所表述的事物运动及其变化方式的形式、内容和效用
3.信息是人们认识世界和改造世界的一种基本资源。
(二)信息处理的行为和活动：信息收集、信息加工、信息存储、信息传递、信息施用。
(三)信息技术IT：用来扩展人的信息器官功能、协助人们进行信息处理的一类技术。
1.扩展人类感觉器官功能的感测（获取）技术与识别技术——雷达
2.扩展神经系统功能的通信技术
3.扩展大脑功能的计算（处理）与存储技术——信息系统
4.扩展效应器官功能的控制与显示技术
(四)常见信息处理系统
1.电视/广播系统：单向的、点到多点（面）的以信息传递为主要目的的系统。
2.电话：双向的、点到点的以信息交互为主要目的的系统
3.Internet是一种跨越全球的多功能信息处理系统
(五)现代信息技术
1.特点：以数字技术为基础、以计算机为核心、采用电/光子技术。
2.涉及领域：通信、广播、计算机、微电子、遥感遥测、自动控制、机器人等。
3.核心技术：微电子技术、通信技术、计算机技术
二.微电子技术简介
(一)微电子技术以集成电路为核心；集成电路芯片是信息产业的基础
(二)集成电路IC：
1.定义：以半导体单晶片作为材料，经平面工艺加工制造，将大量晶体管、电阻等元器件及互
连线构成的电子线路集成在基片上，构成一个微型化的电路或系统。
计算机理论基础知识
多媒体计算机的典型配置
PC部件 微处理器 内存（MB） 硬盘（GB） CD-ROM驱动器 显示器分辨率 显示器支持颜色数 声卡 音箱、Modem
多媒体计算机配置
显示模式 色彩数 16 数据位 4 分辨率 640×480
256
65535
8
16
800 × 600
1024 × 768
16M
24
1280 × 1024
显存空间=水平分辨率×垂直分辨率×色彩位数
例如：显示模式为分辨率640 × 480，16色 显存空间=640 ×480 ×4=150KB
输 入 输入数据 设 数 备
据
内 存
指 令
输 输出数据 出 设 地 备 址
主机
运 算 器
最末页
控 制 器
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CP U
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结
束
计算机硬件组成
计算机发展简介
计算机工作原理
计算机系统组成 硬件系统 软件系统
控制器
中央处理器 CPU 主机
硬 件 系 统
运算器 存储器
内 存
外 存
硬 件 系 统
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结
束
音箱、串口与并口
计算机配置 中央处理器 存储器 键盘 鼠标 显示系统 声卡与音箱 打印机等
计算机基础知识大全
计算机基础知识大全
1、计算机工作原理：
1）什么是计算机
计算机（Computer）是一种能接收和存储信息，并按照存储在其内部的程序（这些程序是人们意志的体现）对输入的信息进行加工、处理，然后把处理结果输出的高度自动化的电子设备。
2）计算机工作原理——冯·诺依曼原理（又称为存储程序原理）
（1）组成计算机的物理设备（硬件）包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分；
（2）所有程序和数据都以二进制形式存储在存储器中；
（3）计算机系统在程序控制下自动运行。
2、计算机的发展：
1）计算机的发展：
计算机从诞生发展到今天，已经经历了四个阶段，现正向第五代过渡。见下表。
计算机发展的四个阶段
2）微型计算机的发展：
上世纪70年代初，美国Intel公司等采用先进的微电子技术将运算器和控制器集成到一块芯片中，称之为微处理器（MPU）。其发展大约经历了六个阶段，如下表。
微机的六个发展阶段
3）我国计算机的发展情况
我国的计算机事业始于20世纪50年代。
1952年我国的第一个电子计算机科研小组在中科院数学所内成立。
1960年，我国第一台自行研制的通用电子计算机107机问世。
1964年，我国研制了大型通用电子计算机119机，用于我国第一颗氢弹研制工作的计算任务。
20世纪70年代以后，我国生产的计算机进入了集成电路计算机时期。
1974年，我国设计的DJS-130机通过了鉴定并投入批量生产。
进入20世纪80年代，我国又研制成功了巨型机。
1982年，我国独立研制成功了银河I型巨型计算机，运算速度为每秒1亿次。
1997年6月研制成功的银河Ⅲ型巨型计算机，运算速度为每秒130亿次。这些机器的出现，标志着我国的计算机技术水平踏上了一个新的台阶。
计算机基本理论基础知识总汇
计算机基本理论基础知识总汇计算机科学是一门研究计算机原理、算法、数据结构以及计算机应
用的学科。在学习计算机科学的过程中，了解计算机基本理论基础知
识是非常重要的。本文将对计算机基本理论基础知识进行总结，并提
供一些实际应用的例子，帮助读者更好地理解这些概念。
一、计算机科学概述
计算机科学的主要研究内容包括计算机原理、算法、数据结构、编
程语言、操作系统等。它涉及了计算机内部的工作原理，以及计算机
在各种应用领域的使用。
1. 计算机的工作原理
计算机是由硬件和软件两部分组成的。硬件包括处理器、内存、存
储器、输入设备和输出设备等。软件包括系统软件和应用软件。计算
机通过执行程序来进行各种操作，包括输入数据、处理数据和输出结果。
2. 算法和数据结构
算法是解决问题的方法和步骤的描述，它是计算机程序的核心。数
据结构是组织和存储数据的方式，它关注数据元素之间的关系和操作。算法和数据结构对于计算机科学的研究具有重要意义，能够提高计算
机程序的效率和质量。
3. 编程语言和编程范式
编程语言是计算机与人进行交互的工具。常见的编程语言包括C、
C++、Java、Python等。编程范式是一种编程的思维方式和方法论，常
见的编程范式有面向过程编程、面向对象编程、函数式编程等。选择
合适的编程语言和编程范式能够提高程序的可读性和可维护性。
4. 操作系统
操作系统是计算机系统的核心软件，它负责管理计算机的硬件资源
和提供各种服务。常见的操作系统有Windows、Linux和Mac OS，它
们提供了图形界面和命令行界面来进行操作。
二、计算机网络
计算机基本理论基础知识总汇
计算机基本理论基础知识总汇
计算机基本理论基础知识总汇
1、计算机按照数据处理规模大小可以分为（巨型计算机）（大型计算机）（小
型计算机）（微型计算机）（工作站）等
2、计算机的硬件主要由（控制器）（运算器）（存储器）（输入输出设备）以及
电源等硬件组成。
3、计算机主机是（控制器）（运算器）（存储器）的总称，主要包括(CPU）(内
存)（主板）等部件。
4、控制器和运算器集成在一起，合称为（中央处理器）
5、CPU是(Central Processing Unit)的缩写。
6、计算机硬件系统可以分为两大部分，即（主机）和（外部设备）
7、外部设备存储器包括（硬盘）（光盘）（U盘）
8、1971年，每个Intel成功的把（算术运算器）和（逻辑运算器）集成在一起，
发明了世界上第一块微处理器
9、计算机可以分为（硬件）和（软件）两大部分
10、运算器是信息的加工和处理部件，它的主要功能是完成（算术）运算和
（逻辑）运算。
11、运算器除了能进行各种加、减、乘、除运算外，还可以进行（逻辑运算）
12、运算器主要由（算术运算单元）（寄存器）（累加器）等组成
13、控制器主要由（指令译码器）（指令寄存器）（控制逻辑部件）等组成
14、（运算器）和（控制器）集成在一起就是通常所讲的CPU
15、（中央处理器）和（内存储器）一起被称为主机
16、存储器是计算机汇总记忆设备，用来存放（数据）和（程序）
17、CPU内部（缓存）的大小以及（速度）对CPU的性能影响很大。
18、存储器一般可以分为（内部存储器）和（外部存储器）两大类
19、一般把计算机的输入输出设备称为（外部设备）
计算机基本理论知识
计算机基本理论知识
计算机基本理论知识是指涉及计算机科学与技术的基础知识体系。不仅包括计算机硬件和软件的基本原理与技术，还包括计算机逻辑和计算机网络的基础理论知识。下面将从计算机的起源、发展以及计算机基本组成部分和基本工作原理等几个方面进行论述。
一、计算机的起源与发展
计算机作为一种计算工具和信息处理工具，源于人类对计算和信息处理的需求。从古代的算盘到现在的高速计算机，计算机经历了漫长的发展历程。
早在古代，人们就开始使用原始的计算工具进行计算，如算盘、计算尺等。这些工具虽然原始简单，但是为后来的计算机科学奠定了基础。直到20世纪40年代，电子管的发明与应用，为计算机的发展提供了重要的支撑，标志着计算机科学的正式诞生。
在电子管时代，计算机体积庞大，功耗高且耗材成本高昂。直到20世纪60年代，集成电路技术的突破，使得计算机体积大幅度减小，性能也得到了大幅提升。自此以后，计算机的发展速度愈加迅猛，逐渐走向个人计算机时代。
二、计算机的基本组成部分
计算机是由硬件和软件两部分组成的，硬件主要包括中央处理器（CPU）、内存、硬盘、输入输出设备等部件，软件则是运行在计算机上的各种程序。
1. 中央处理器（CPU）
中央处理器是计算机的核心部件，它负责执行计算机中的指令，控制计算机的运行。CPU包含运算器和控制器两个主要模块，其中运算器负责执行数据的计算和逻辑运算，控制器则负责解码和执行指令。
2. 内存
内存是计算机用于存储数据和指令的地方，也被称为主存储器。内存主要分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两种。RAM可以读写，用于存储程序和数据，而ROM一般用于存储固化的程序和数据，不可修改。
计算机基础知识大全
1、计算机工作原理:
1)什么就是计算机
计算机(puter)就是一种能接收与存储信息,并按照存储在其内部得程序(这些程序就是人们意志得体现)对输入得信息进行加工、处理,然后把处理结果输出得高度自动化得电子设备。
2)计算机工作原理——冯·诺依曼原理(又称为存储程序原理)
(1)组成计算机得物理设备(硬件)包括运算器、控制器、存储器、输入设备与输出设备五部分;
(2)所有程序与数据都以二进制形式存储在存储器中;
(3)计算机系统在程序控制下自动运行。
2、计算机得发展:
1)计算机得发展:
计算机从诞生发展到今天,已经经历了四个阶段,现正向第五代过渡。见下表。
计算机发展得四个阶段
2)微型计算机得发展:
上世纪70年代初,美国Intel公司等采用先进得微电子技术将运算器与控制器集成到一块芯片中,称之为微处理器(MPU)。其发展大约经历了六个阶段,如下表。
微机得六个发展阶段
3)我国计算机得发展情况
我国得计算机事业始于20世纪50年代。
1952年我国得第一个电子计算机科研小组在中科院数学所内成立。
1960年,我国第一台自行研制得通用电子计算机107机问世。
1964年,我国研制了大型通用电子计算机119机,用于我国第一颗氢弹研制工作得计算任务。
20世纪70年代以后,我国生产得计算机进入了集成电路计算机时期。
1974年,我国设计得DJS130机通过了鉴定并投入批量生产。
进入20世纪80年代,我国又研制成功了巨型机。
1982年,我国独立研制成功了银河I型巨型计算机,运算速度为每秒1亿次。
1997年6月研制成功得银河Ⅲ型巨型计算机,运算速度为每秒130亿次。这些机器得出现,标志着我国得计算机技术水平踏上了一个新得台阶。
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1、计算机工作原理：
1)什么是计算机
计算机(Computer)是一种能接收和存储信息，并按照存储在其内部的程序(这些程序是人 们意志的体现)对输入的信息进行加工、处理，然后把处理结果输出的高度自动化的电子设备。 2)计算机工作原理——冯 ·诺依曼原理(又称为存储程序原理)
(1)组成计算机的物理设备(硬件)包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五 部分；
(2)所有程序和数据都以二进制形式存储在存储器中； (3)计算机系统在程序控制下自动运行。 2、计算机的发展： 1)计算机的发展：
计算机从诞生发展到今天，已经经历了四个阶段，现正向第五代过渡。见下表。
计算机发展的四个阶段
运算速度
几千~几万次/秒
几万~几十万次/
秒
几十万~几百万
次/
应用领域
国防及高科技 工程设计、数据处理
工业控制、数据
处理
所用电子元器件 数据处理方式
电子管(真空管) 汇编语言、代码程序 晶体管 高级程序设计语言
中、小规模集成电 结构化、模块化程序 路 设计，实时控制 在规模、超大规模 分时、实时数据处 起止年份 1946~1957 1958~1964 1965~1970 代次
第一代 第二代
第三代
2)微型计算机的发展：
上世纪 70 年代初， 美国 Intel 公司等采用先进的微电子技术将运算器和控制器集成到一块芯 片中，称之为微处理器(MPU)。其发展大约经历了六个阶段，如下表。 微机的六个发展阶段 主频 4 位、 8 位 8 位 1975~1978 1978~1981 1981~1993 1993~今
典型 CPU
计算机理论基础知识
前言：
IGCSE 国际考必考的内容。依照剑桥大学出版的教材同步编写的。
计算机其实就是一个“ 1. 获得输入数据； 2. 运算处理数据； 3. 输出新的数据；”的机器。
第一节二进制
1. 计算机的核心硬件包括：
中央处理器(CPU), 内存(Memory), 硬盘(Hard disc) ，显卡(Graphics card)。
这些硬件互相配合，接收输入的数据，然后进行运算再输出。
2.是通过什么来传送数据信号的呢？
l 计算机采用的是电平信号。并且只有两种信号：高电平和低电平。
l 电平是个电压范围，规定输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。
l 因为只有两种信号，精确度就会比较高，不容易因为硬件的故障损耗，产生误差。能保证我发出去的信号，别人接收的时候是准确的。不会因为电路硬件问题导致输出的信号变弱，使得接
收者接收了错误的信号。
l 高电平用1表示，低电平用0表示。
3.二进制系统(Binary Systems)
计算机因为只能传输和识别高低电平两种信号，所以我们采用了1和0来表示信号，也就产生了二进制。
二进制说是满二进一的计数制度。这是根据计算机传输信号的特点而定制的。
4.二进制转换
十进制转化成二进制：有一个最简单的方法，就是不断除以2。余数写在右边。然后从最后一个得到的商倒回去（商余数排列起来），得到的数就是二进制要表达的结果了
二进制转化十进制：2^(n-1) + 2^(n-2) + ...+2^0
第二节 位 和 字节
1.保存数据的方式
计算机只能传送高低电平信号，所以需要采用二进制。内存保存数据的时候，也是要采用二进制的方式来保存的。
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计算机基础知识大全 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-
1、计算机工作原理：
1）什么是计算机
计算机（Computer）是一种能接收和存储信息，并按照存储在其内部的程序（这些程序是人们意志的体现）对输入的信息进行加工、处理，然后把处理结果输出的高度自动化的电子设备。
2）计算机工作原理——冯·诺依曼原理（又称为存储程序原理）
（1）组成计算机的物理设备（硬件）包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分；
（2）所有程序和数据都以二进制形式存储在存储器中；
（3）计算机系统在程序控制下自动运行。
2、计算机的发展：
1）计算机的发展：
计算机从诞生发展到今天，已经经历了四个阶段，现正向第五代过渡。见下表。
计算机发展的四个阶段
2）微型计算机的发展：
上世纪70年代初，美国Intel公司等采用先进的微电子技术将运算器和控制器集成到一块芯片中，称之为微处理器（MPU）。其发展大约经历了六个阶段，如下表。
微机的六个发展阶段
3）我国计算机的发展情况
我国的计算机事业始于20世纪50年代。
1952年我国的第一个电子计算机科研小组在中科院数学所内成立。
1960年，我国第一台自行研制的通用电子计算机107机问世。
1964年，我国研制了大型通用电子计算机119机，用于我国第一颗氢弹研制工作的计算任务。
20世纪70年代以后，我国生产的计算机进入了集成电路计算机时期。
1974年，我国设计的DJS-130机通过了鉴定并投入批量生产。
进入20世纪80年代，我国又研制成功了巨型机。
计算机操作基础理论知识
计算机操作基础理论知识
计算机操作基础理论知识是指计算机科学与技术领域中研究计算机操作的原理、规则和方法的基础理论知识。它是计算机科学与技术学习和应用的基石，对于掌握计算机操作的基本技能、深入了解计算机内部工作原理具有重要意义。本文将介绍计算机操作基础理论知识的相关内容。
一、计算机硬件基本组成
计算机是由硬件和软件两部分组成的，硬件是计算机的物理实体，包括中央处理器（CPU）、存储器、输入设备和输出设备等。CPU是控制计算机运行的核心部件，存储器用于存储数据和程序，输入设备用于接收用户的输入信息，输出设备用于向用户展示计算机处理的结果。
1. 中央处理器（CPU）
中央处理器是计算机的大脑，它负责解释和执行计算机指令、控制计算机的运行，并处理计算机中的各种数据。CPU包括运算器和控制器两个部分，运算器负责进行各种算术和逻辑运算，控制器负责指挥计算机进行一系列的操作。
2. 存储器
存储器是用于存储计算机中的数据和程序的设备，计算机的存储器分为主存储器和辅助存储器两部分。主存储器是CPU直接访问的存储空间，它通常以内存的形式存在，用于暂时存放正在运行的程序和数
据。辅助存储器包括硬盘、光盘、磁带等，用于长期存储大量的数据
和程序。
3. 输入设备和输出设备
输入设备用于将用户的输入信息转化为计算机可以理解的形式，输
出设备用于将计算机处理后的结果展示给用户。常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等，输出设备有显示器、打印机、音响等。
二、计算机操作系统
计算机操作系统是指控制和管理计算机硬件与软件资源的系统软件。它是计算机系统的核心，负责管理计算机的资源、提供用户与计算机
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前言：
IGCSE 国际考必考的内容。依照剑桥大学出版的教材同步编写的。
计算机其实就是一个“ 1. 获得输入数据； 2. 运算处理数据； 3. 输出新的数据；”的机器。
第一节二进制
1. 计算机的核心硬件包括：
中央处理器(CPU), 内存(Memory), 硬盘(Hard disc) ，显卡(Graphics card)。
这些硬件互相配合，接收输入的数据，然后进行运算再输出。
2.是通过什么来传送数据信号的呢？
l 计算机采用的是电平信号。并且只有两种信号：高电平和低电平。
l 电平是个电压范围，规定输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。
l 因为只有两种信号，精确度就会比较高，不容易因为硬件的故障损耗，产生误差。能保证我发出去的信号，别人接收的时候是准确的。不会因为电路硬件问题导致输出的信号变弱，使得接收者接收了错误的信号。
l 高电平用1表示，低电平用0表示。
3.二进制系统(Binary Systems)
计算机因为只能传输和识别高低电平两种信号，所以我们采用了1和0来表示信号，也就产生了二进制。
二进制说是满二进一的计数制度。这是根据计算机传输信号的特点而定制的。
4.二进制转换
十进制转化成二进制：有一个最简单的方法，就是不断除以2。余数写在右边。然后从最后一个得到的商倒回去（商余数排列起来），得到的数就是二进制要表达的结果了
二进制转化十进制：2^(n-1) + 2^(n-2) + ...+2^0
第二节位和字节
1.保存数据的方式
计算机只能传送高低电平信号，所以需要采用二进制。内存保存数据的时候，也是要采用二进制的方式来保存的。
2.数据怎么断开，几位二进制数算做一个数据？
l 保存一个二进制数据的内存空间称做“ 位（bit ），只能保存一个二进制数，并且值只有0或者1两种。
l 我们规定8位空间称为一个字节（byte）。
l 通常用字节来作为存储单位。正常情况下一个英文字符，一个整数数字都是占用一个字节。长整数，浮点数，汉字等占用两个字节。
第三节存储单位
1.储存单位之间的换算
1KB 实际上是1024 Byte (字节) 。1 MB 实际是1048576 Byte (字节)。
第四节十六进制
1.为什么使用十六进制
因为计算机采用的是二进制的，但是二进制对人类不太友好，读写都很麻烦：01011100, 00111100, 10110011...但是如果转换为十进制，一个是换算麻烦，另外一个是看着不是那么的舒服方便。
而2^4 = 16 ，这意味这4 位二进制数正好可以表示成1 位十六进制数。
有了十六进制，就很好书写每个二进制字节所表示的数字。再长的二进制数字，你都可以分成4 位一组，然后快速转化为十六进制数字，又快又好看。比如:
再将十六进制转为十进制的话，就相对容易一下。只要知道每一位是前一位的16倍。
2.十六进制的换算
再长的二进制数字，你都可以分成4 位一组，然后快速转化为十六进制数字，又快又好看。再将十六进制转为十进制的话，就相对容易一下。只要知道每一位是前一位的16倍。
比如：B C 5 3 的话就是11*4096 + 12*256 + 5*16+ 3 = 45056 + 3072 + 80 + 3 = 48211
3.十六进制的应用场景
l 3.1 计算机中的网卡地址
经常写成6 段12 位十六进制（数物理地址，就是我们常说的MAC 地址，就是我们网卡的唯一编号）, 查看方式：终端输入命令ipconfig /all 。
l 3.2 颜色的RGB 系统
颜色的RGB 系统也是用十六进制来表示颜色值的，RGB 颜色采用6位十六进制数字表示颜色。
如# FF 00 00 这个代表红色，# 00 00 FF 代表蓝色，# 00 FF 00 代表绿色。
l 3.3 面向计算机底层的变成语言
在面向计算机底层的编程语言中，会用到十六进制的指令。比如汇编语言，机器语言等。
汇编语言(Assembly Code) : 一般是做操作系统底层开发才会用到的语言，和硬件结合的比较紧密。普通的程序员用不上这个。
第五节逻辑门Logic Gates
1.逻辑电路的概念
逻辑电路是数字电路中最基本逻辑元件。
所谓"门" 就是一种开关，它能按照一定的条件去控制信号的通过或者不通过。
电路的输入与输出之间，存在一定的逻辑关系（因果关系）。所以逻辑电路称为“逻辑门电路”。
2.逻辑关系
基础的逻辑关系有三种：与(and)，或(or)，非(not)
not : "非", 本质就是取反。输入是0，输出就是1；输入是1，输出就是0 。
and: "与"，同时满足所有条件才是真。
or : "或"，满足一个条件即可
3.逻辑复合运算
NAND ：两个都为1 时，是0。其他都是1 。也就是先算AND，再NOT。
NOR：这就是先算OR, 再取反了。
XOR ：“异或”， a和b相同的话为0，a和b不同的话为1 。
第六节逻辑电路Logic Circuit
1.逻辑电路的概念
逻辑电路，就是在逻辑门的基础上，进行综合的运算。
2.处理逻辑电路的方法
问题：如下图一个大的逻辑电路，改怎么推算出X 的值？
处理逻辑电路的方法：采用分步的办法，先处理前面的一段电路，然后进行推算。
我们可以直接把上面运算逻辑写成一个表达式：X = ( A=1 AND B=0 ) OR ( NOT(A=1 OR B=0)) ，然后再分步去运算即可。
第七节输入设备
1.常用输入设备
l 1. Keyboards 键盘
l 2. Pointing Devices 点击设备（鼠标）
l 3. Scanners 扫描仪（复印机，扫描打印机）
l 4. Bar code reader 条码还有QR reader 二维码（通过读取条码/二维码上的信息，快速实现数字或者文字信息的输入。）
l 5. Digital Camera 数码相机
l 6. Microphone 麦克风
l 7. Touch Screen 触摸屏（触摸屏实际上是一层附着在显示屏下面的压力传感膜。）