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)就是一种能自动、高速进行大量算术运算与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、具有逻辑判断与自动控制能力。

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”与“程序控制”

3、冯·诺依曼思想的核心要点就是:

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、输入设备与输出设备。

2)计算机中应采用二进制形式表示数据与指令。

3)采用“存储程序”与“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、具有记忆与逻辑判断能力

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

CAT:计算机辅助翻译

CAM:计算机辅助制造

CAE:计算机辅助工程

7、计算机的分类:

1)、根据规模大小分类:巨型机、大型通用机、微型机、工作站、服务器

2)、根据用途分类:通用计算机、专用计算机

3)、根据计算机处理数据的类型:模拟计算机、数字计算机、数字与模拟计算机

8、计算机科学研究与应用

人工智能:研究如何让计算机来完成过去只有人才能做的智能的工作。

网格计算:专门针对复杂科学计算的新型计算模式。

中间件技术:就是介于应用软件与操作系统之间的系统软件。

云计算:就是分布式计算、网格计算、并行计算、网络存储及虚拟化计算机与网络技术发展融合的产物,或者说就是它们的商业实现,。

二、计算机中数据的表示与存储。

1、数制

二进制的优点: 技术实现简单简化运算规则适合逻辑运算易于进行转换

各种进制的后缀

B:二进制D:十进制H:十六进制O:八进制

2、数据的存储

1) 数据:所有能够被计算机接受与处理的符号的集合都称为数据

2) 信息:有意义的数据的内容。指数据经过加工处理后得到的有价值的知识。

3)位(Bit) 每一个能代表0与1的电子线路称为一个二进制位,就是数据的最小单位。

4) 字节(Byte)

通常每8个二进制位组成一个字节,字节就是最基本的存储单位。字节的容量一般用KB、MB、GB、TB来表示,它们之间的关系如下:

1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB

5) 字长(Word) 在计算机中作为一个整体被存取、传送、处理的二进制数字串叫做一个字或单元,每个字中二进制位数的长度,称为字长。一个字由若干个字节组成,不同的计算机系统的字长就是不同的,常见的有8位、16位、32位、64位等。字长就是计算机的一个重要指标,直接反映一台计算机的计算能力与精度。字长越长,存放数的范围越大,计算机的数据处理速度越快。

6)地址(Address) 为了便于存取,每个存储单元必须有唯一的编号,这个编号就称为地址,通过地址可以找到所需的存储单元,取出或存入信息。

1、4、3 编码

1、字符编码

目前国际上通用的字符编码就是ASCII码,即美国标准信息交换代码。

ASCII码用七位二进制数表示一个字符,可表示27共128个字符。包括:32个通用控制符、10个十进制数字、52个大小写英文字母与34个专用符号。在一个字节(8个Bit)中后七位用于表示字符的编码,最高位为奇偶校验位,一般作0瞧待。

2、汉字编码

ASCII码只对英文字母、数字与标点符号进行了编码。同样,要想处理汉字,也要对汉字进行统一编码,给每个汉字一个惟一的编码,我国于1980年发布了国家汉字编码标准GB2312-1990。。汉字数量庞大,用一个字节无法区分,故汉字编码采用2个字节。

一个汉字占用二个字节一个字符占用一个字节

N*N点阵的汉字所用的空间就是N*N/8

国标码、机内码、区位码的关系

国标码=区位码+2020H

机内码=国标码+8080H

机内码=区位码+a0a0H

三、计算机软硬件系统的组成及主要技术指标。

计算机硬件系统均由运算器、控制器、存储器、输入设备与输出设备五大部分构成

运算器:算术运算与逻辑运行的实际执行部件。

控制器:统一指挥与控制计算机各部件按时序协调操作的部件

中央处理器-CPU=运算器+控制器就是计算机的核心部件

内部存储器按其存储信息的方式可以分为只读存储器ROM(Read Only Memory)、随机存储器RAM(Random Access Memory)与高速缓冲存储器Cache

RAM:随机存储器能读能写,断电后信息丢失

DRAM:动态RAM,相当于CACHE(高速缓冲存储器)

CACHE:CPU与内存之间速度不彼配的问题

SRAM:静态RAM

ROM:只读存储器能读不能写,断电后信息不丢失