小学信息学奥赛基础知识

信息学竞赛基础知识

第一章计算机的概念、诞生与发展、应用、分类

一、计算机的概念：

是一种能迅速而高效的自动完成信息处理的电子设备，它能按照程序对信息进行加工、处理、存储。

阶段时间逻辑器件应用范围

第一代1946——1958 真空电子管科学计算、军事研究

第二代1959——1964 晶体管数据处理、事物处理

第三代1965——1970 中小规模集成电路包括工业控制的各个领

域

第四代1971——至今大规模或超大规模集成电路应用到了各个领域

三、计算机的主要特点

1、惊人的运算速度；

2、很高的计算机精度；

3、超强的存储能力；

4、准确的逻辑判断能力；

5、自动控制能力。

四、计算机的主要应用：

1、数值计算：

2、数据和信息处理：其特点是数据量大，但计算相对简单。其中数据泛指计算机能处理的各种数字、图形、文字，以及声音、图像等信息。数据处理指对数据的收集、存储、加工、分析和传送的全过程。

3、过程控制：是生产自动化的重要技术内容和手段，是由计算机对所采集到的数据按一定方法经过计算，然后输出到指定执行机构去控制生产的过程。

4、计算机辅助系统：是指利用计算机帮助人们完成各种任务，包括计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)、计算机辅助教学(CAI)等。

CAD：即Computer Aided Design的缩写，名称为：计算机辅助设计。

CAM：即Computer Aided Manufacturing的缩写,名称为：计算机辅助制造。

CAI：Computer Aided Instruction的缩写，名称为：计算机辅助教学。

CAT：即Computer Aided Testing的缩写，名称为：计算机辅助测试。

CAE：即Computer Aided Engineering的缩写，名称为：计算机辅助工程。

5、人工智能：是指用计算机模拟人脑的思维过程，是计算机应用的重要领域。

五、计算机分类：

1、按规模分：巨型、大型、中型、小型、微型计算机。

我们学校和家庭使用的计算机都微型计算机，简称微机，又称个人计算机，或简称PC机。

2、按用途分：专业计算机、通用计算机。

3、按原理分：模拟计算机、数字计算机。

六、微型机的主要技术指标

1、字长：指计算机能够直接处理的二进制数据的位数。单位为位（BIT）。

2、主频：指计算机主时钟在一秒钟内发出的脉冲数，在很大程度上决定了计算机的运算速度。

3、内存容量：是标志计算机处理信息能力强弱的一向技术指标。单位为字节（BYTE）。

8BIT=1BYTE 1024B=1KB 1024KB=1MB

4、外存容量：一般指软盘、硬盘、光盘。

七、微型计算机时代

1、第一代微型计算机

通常把IBM-PC/XT及其兼容机称为第一代微型计算机。

2、第二代微型计算机

286 AT机及其兼容机被称为第二代微型计算机。

3、第三代微型计算机

386微机被称为第三代微型计算机。

4、第四代微型计算机

486微机被称为第四代微型计算机。

5、第五代微型计算机

1993年Intel公司推出了Pentium芯片。

八、多媒体计算机

1984年，苹果公司推出第一台多媒体计算机时，人们并不在意，现在世界各地举行的大大小小的计算机展览会上，多媒体总是最受庞的“公主”。90年代初盛行的多媒体技术，已成为世界高技术竞争的焦点。多媒体，互联网络，信息高速公路是信息浪潮中出现最多的三个名词。多媒体与信息高速公路构成了第三次信息革命的核心。专家们称，80年代是个人计算机时代，90年代是多媒体时代。

什么是多媒体技术？以前的个人电脑只能处理文字和数字，这就是单媒体。现在，个人电脑不仅能处理文字和数字，而且还能处理图像，文本，音频，视频等多种媒介，这就是多媒体。多媒体是将计算机，电视机，录相机和游戏机等技术融为一体，形成电脑与用户之间可以相互交流的操作环境。它可以接收外部图像，声音，各种媒体信息，经计算机加工处理后以图片，文字，声音，动画等多种方式输出，实现输入输出方式的多元化，计算机只能输入输出文字，数据的局限，计算机开始能说会唱起来。

一台标准多媒体计算机包括主机，带音频视频功能的显示器，声像输入输出

装置，通信与控制端口，只光盘驱动器，多媒体操作系统及应用软件。多媒体计算机与现代通信技术的结合构成了多媒体通信。

二、计算机的诞生与发展

1、诞生：1946年，美国为计算弹道轨迹而研制成功了世界第一台计算机，名字叫ENIAC（埃尼阿克）。在宾西法尼亚大学诞生。

2、发展：

第二章计算机硬件系统

计算机系统由硬件系统和软件系统组成。硬件是软件赖以生存的驱壳，软件却是硬件的灵魂。光只有硬件的裸机是无法工作的，而软件则必须存放在硬件中。

一、冯·诺依曼式的计算机体系结构

1、存储程序式计算机：先将解题步骤用计算机语言写好，存储到计算机的存储器中，然后在控制器的控制下按步骤执行。

2、集中顺序过程控制：由控制器集中控制，严格按照程序的次序执行。

二、硬件系统

计算机硬件是指有形的物理设备，它是计算机系统中实际物理设备的总称，由各种元器件和电子线路组成。

计算机硬件系统主要包括运算器、控制器、存储器(分为主存储器、辅助存储器)、输入设备、输出设备，并且由总线将它们连接在一起。其中：

1、运算器是对数据进行运算和加工，完成算术和逻辑运算的部件；

2、控制器是计算机的指挥中心，控制各部分协调工作，完成对指令的解释和执行；运算器和控制器被集成在一起，统称为中央处理器，简称CPU（Centra l Processing Unit），是计算机的“中枢神经”。

中央处理器是计算机的心脏，CPU品质的高低直接决定了计算机系统的档次。能够处理数据的位数是CPU的一个最重要的品质标志。人们通常所说的8

位机、16位机、32位机即指CPU可同时处理8位、16位、32位的二进制数据。

CPU、主存储器构成了计算机的主机，输入／输出设备和辅助存储器则统称为外部设备，简称外设。

存储器是记忆部件，用于存放程序和数据。

3、主存储器又称内存或主存，它直接与CPU交换信息，是计算机的工作存储器，即当前正在运行的数据和程序都必须存放在主存内，它的存取速度快但容量较小(容量太大，成本昂贵)。

主存又可分为随机存储器RAM(Random Access Memory)和只读存储器ROM(R ead Only Memory)两类。随机存储器RAM中的内容可以进行读写操作，但断电时RAM中的信息会丢失。ROM的内容只能反复读取，而不能重新写入，因此在ROM 中存放固定不变的程序和数据，断电后其内容仍然保留。

4、辅助存储器又称外存，它需要通过内存才能与CPU联系，辅助存储器存取速度慢而容量较大。