1 计算机基础知识

一、计算机基础知识大纲要求：1.计算机的发展、特点、分类及应用领域；2.数制的概念，二、八、十及十六进制的表示及相互转换；3.计算机的数与编码，计算机中数的表示，字符、汉字的编码；4.计算机中信息的存储单位：位、字节、字、字长的概念；5.汉字常用的输入方法（熟练一种）；了解汉字输入码（外码）、内码、字库的概念。

大纲知识点：（一）计算机的发展、特点、分类及应用领域；1．计算机的发展史【熟记】第一台计算机的名称、诞生时间和地点；各代计算机的元器件。

1946年美国宾夕法尼亚大学研制成功了世界上第一台计算机ENIAC（电子数字积分计算机），ENIAC的诞生标志着电子计算机时代的到来。

通常根据计算机采用电子元件的不同将计算机划分为电子管、晶体管、集成电路和超大规模集成电路4个阶段，分别称为第一代至第四代计算机。

2. 计算机的特点【熟记】计算机的特点1）运算速度快运行速度：每秒所能执行的指令条数。

单位：MIPS（百万条指令/秒），Million Instructions Per Second主频：2GHz的Pentium 4 运行速度为40亿次/秒，即4000MIPS。

一般来说主频越高，运算速度就越快。

2）计算精度高计算机的计算精度一般用字长来表示。

字长：指的是CPU一次能并行处理的二进制位数，一般有8位、16位、32位、64 位等。

字长总是8的整数倍。

通常PC机的字长为16位（早期），32位，64 位。

3）存储能力强不仅可以把原始数据、中间结果、运算指令等信息存储，还可以存储指挥计算机工作的程序，同时还可以保存大量的文字、图片、声音等信息资料。

硬盘：1956年9月IBM公司制造的世界上第一台磁盘存储系统只有区区的5MB 。

40GB、80GB、160GB、 320GB、1TB=1024GB4）具有逻辑判断能力计算机不仅能进行算术运算，同时也能进行各种逻辑运算，具有逻辑判断能力。

计算机的逻辑判断能力是计算机智能化必备的基本条件。

如果计算机不具备逻辑判断能力，那么计算机也就不能称之为计算机了。

因此，计算机的逻辑判断能力是计算机与其他计算装置的一个重要区别。

5）具有自动运行能力计算机是自动化的电子装置。

具有记忆能力和逻辑判断能力，在计算机的内部，操作运算都是自动进行的。

只要人预先把处理要求，处理步骤，处理对象等必备元素存储在计算机系统内，计算机启动工作后就可以在无人参与的条件下自动完成预定的各种处理任务。

这是计算机区别于其它工具的本质特点。

3. 计算机的分类1）按处理数据的形态分类按处理数据的类型不同，可将计算机分为数字计算机、模拟计算机和混合计算机。

数字计算机：处理以“0”、“1”表示的二进制数字。

运算精度高，储存量大，通用性好。

模拟计算机：处理的数据时连续的，运算速度快，但精度低，通用性差。

混合计算机：集数字、模拟计算机特点于一身2）按使用范围按计算机使用范围的大小，可分为专用计算机和通用计算机。

专用计算机：专门为某种需求而制作，不能作他用。

效率高、精度高、速度快。

通用计算机：使用一般应用领域，即我们常说的“计算机”。

3）按性能分类依据计算机的主要性能（如字长、存储容量、运算速度、外部设备、允许同时使用一台计算机的用户多少和价格高低）来分类，可分为巨型机、大型机、小型机、微型机、单片机和工作站。

这也是最常用的分类方法。

注意：计算机中的“巨型”，并非从外观、体积上衡量，主要是从性能方面定义的。

4. 计算机的应用【熟记】计算机的应用领域，能根据例子判断所属类型1）科学计算科学计算也称数值计算，主要解决科学研究和工程技术中产生的大量数值计算问题。

这是计算机最初的也是最重要的应用领域。

【应用实例】水利、农业方面的水利设施的设计计算；地球物理方面的气象预报、水文预报、大气环境的研究；生物遗传工程中核糖核酸和人工合成胰岛素的晶体结构的研究；宇宙空间探索方面的人造卫星轨道计算、宇宙飞船的研制和制导；高能物理方面的分子、原子结构分析；可控热核反应的研究，反应堆得研究和控制。

2）信息处理指对大量的数据进行加工处理，与科学计算不同，数据处理的数据虽然量大但计算方法简单。

【应用实例】医院信息系统；电子商务系统；图书情报检索系统；生产管理系统；酒店事务管理系统。

3）过程控制过程控制又称实时控制，是指用计算机实时采集控制对象的数据，并加工分析处理后，按系统要求对控制对象进行控制。

【应用实例】冶金车间的炉温、燃料控制；铁路车辆调度；民航飞机起降；导弹发射的自动控制，火箭发射及其运动轨迹的实时调整。

4）计算机辅助工程计算机辅助设计(CAD) Computer Aided Design计算机辅助制造(CAM) Computer Aided Manufacturing计算机辅助教学(CAI) Computer Aided Instruction计算机辅助测试(CAT) Computer Aided Testing【应用实例】设计师运用CAD软件设计服装；电路板车间运用CAM将数百个配件准确、自动地装配到一起。

5）人工智能是指将人脑进行演绎推理的思维过程、公理体系、推理规则和备择策略集合存储在计算机中，然后让计算机根据所获得的信息去自动求解。

这是目前计算机应用研究最前沿的一个学科。

主要应用在机器人专家系统、模式识别、智能检索，比如医疗诊断、语音识别、机器翻译等方面。

（二）数制的概念，二、八、十及十六进制的表示及相互转换；【应用】熟练掌握各数制之间的转换（重点是十进制转二进制）1. 在日常生活中人们习惯用十进制数来表示数据，但是在计算机内部，数据的存储和处理都是采用二进制数，主要原因是：简单可行，容易实现，可降低硬件成本。

二进制数仅有0和1两个数码，可以用两种不同的稳定状态来表示。

运算规则简单。

适合逻辑运算。

二进制中的0和1正好分别表示逻辑代数中的假值（False）和真正（True）。

二进制数可用于代表逻辑值，容易实现逻辑运算。

2. 各进制数主要以两种书写形式来区别：1）下标法：用（）括住数字，在括号右下角标注进制数下标。

(101)10表示十进制数，(101)8表示八进制数，(101)2表示二进制数，(101)16表示十六进制数。

2）后缀法：用进制数的简称加在数的后面。

101D表示十进制数，101O表示八进制数，101B表示二进制数，101H表示十六进制数。

十进制数可以省略下标或后缀。

（三）计算机的数与编码，计算机中数的表示，字符、汉字的编码；计算机使用的数据可分为两类：数值数据和字符数据（非数值数据）。

数值数据：用以表示量的大小、正负，如整数、小数等。

字符数据：用以表示一些字符、标记，如英文字母、数字、各种专用专用字符、标点、汉字、图形、声音等。

在计算机中，不仅数值数据用二进制数来表示的，字符数据，如各种字符和汉字也都用二进制数进行编码。

1. 西文字符的编码所谓“编码”就是用二进制数来表示数据的代码。

ASCII码 (American Standard Code for Information Interchange)美国标准信息交换码，该编码被国际标准化组织ISO采纳，作为国际通用的信息交换标准代码，是目前在微型机中普遍使用的字符编码。

标准ASCII码采用7位二进制数来表示一个字符。

但是ASCII码在内存中按1个字节存储，最高位补0。

编码范围为00000000B～01111111B，可表示128个字符，其中包括：空格、数字、大小写英文字母及控制字符。

每个ASCII码字符可按其二进制码值比较大小。

观察ASCII表可知：控制符<数字<大写字符<小写字母；其中数字有小及大、字母也是如此A/B/C……。

2. 汉字的编码【了解】国标码的定义及其区位码、内码的转换为使计算机可以处理汉字，需要对汉字进行编码。

计算机进行汉字处理的过程实际上是各种汉字编码间的转换过程。

汉字编码有汉字信息交换吗、汉字输入码、汉字内码、汉字字形码和汉字地址码等。

1）汉字信息交换码（国标码）☞计算机交换汉字信息所用的编码标准是我国国家标准局于1981年颁布的“中华人民共和国国家标准信息交换汉字编码”，简称国标码，其代号为GB2312―80。

☞国标码的字符集：在汉字国标码GB2312―80的字符集中，收录了汉字和图形符号共7445个，其中常用汉字6763个，图形符号682个。

☞国标码的存储：国标码可以说是扩展了的ASCII码。

两个字节存储一个国标码，最高位为1，编码范围为2121H～7E7EH。

☞区位码，是国标码的一种变形。

它把全部一级、二级汉字和图形符号排列在一个94行X94列的矩阵中，构成一个二维表格，类似于ASCII表格。

2）汉字输入码是为使用户能够使用西文键盘输入汉字而编制的编码，也叫外码。

同一个汉字在不同的输入码方案中的编码一般也不同。

3）汉字内码是为在计算机内部对汉字进行处理、存储和传输而编制的汉字编码。

不论用何种输入码，输入的汉字在机器内部都要转换成统一的汉字机内码，然后才能在计算机内传输、处理。

4）汉字字形码是存放汉字字形信息的编码，它与汉字内码一一对应。

每个汉字的字形码是预先存放在计算机内的，常称为汉字库。

5）汉字地址码是指汉字库中存储汉字字形信息的逻辑地址码。

（四）计算机中信息的存储单位：位、字节、字、字长的概念；【熟记】数据在计算机内的常用单位及其之间的转换由于在计算机内，内部指令和数据都是用二进制表示的，因此，计算机系统中信息存储、处理也都是以二进制为基础的。

现代计算机的存储数据是以字节作为处理单位的，如一个ASCII码（西文字符、数字）用一个字节表示，而一个汉字和国标图形字符需用两个字节表示。

在实际使用中这样的单位表示量太小，常用KB、MB、GB和TB作为数据的存储单位。

常用的二进制数据单位见下表：字长：指的是CPU一次能并行处理的二进制位数，一般有8位、16位、32位、64位等。

字长总是字节（8）的整数倍。

通常PC机的字长为16位（早期），32位，64位。

（五）汉字常用的输入方法（熟练一种）；了解汉字输入码（外码）、内码、字库的概念。

练习题：一、单相选择题1.世界上第一台电子数字计算机研制成功的时间是（ B ）年。

A．1936 B. 1946 C. 1956 D. 19752.第一台电子计算机的名称是（ A ）。

A. ENIACB. EDVACC. EDSACD. UNIVAC3.从第一代计算机到第四代计算机的体系结构都是相同的，都是由运算器、控制器、存储器以及输入输出设备组成的，称为（ D ）体系结构。

A．艾伦.图灵 B. 罗伯特.诺伊斯 C. 比尔.盖茨 D. 冯.诺依曼4.计算机的发展阶段通常是按计算机所采用的（ B ）来划分的。

A. 内存容量B. 电子器件C. 程序设计语言D. 操作系统5.我们一般根据（ D ）将计算机的发展分为四代。