1 计算机基础知识

一、计算机基础知识

大纲知识点：

（一）计算机的发展、特点、分类及应用；

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；各代计算机所采用的元件。

1946年2月美国宾夕法尼亚大学研制成功了世界上第一台数字电子计算机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。

【注意】我们现在所使用的计算机属于第四代计算机。

2. 计算机的特点和性能指标【了解】计算机的特点，【掌握】计算机的性能指标

特点：

②有存储功能

②具有强大的数据处③具有自动运行和自动控制能力

④具有极快的运算速度、极高的运算精度和灵敏准确的逻辑判断能力

性能指标：

评价一台计算机性能的高低，通常根据字长、时钟频率、内存容量等主要技术指标进行综合考虑。

①字长: 指的是CPU一次能并行处理的二进制位数。字长总是8的整数倍。一般有16位、32位、64位等。通常PC机的字长为16位（早期）、32位、64位。

一般来说，字长越长，计算机处理数据的能力越强，计算精度也越高。

②时钟频率（主频）: 是指CPU的工作频率。决定着计算机的运算速度，主频越高，计算机的运算速度也就越快。

单位：MHz（兆赫兹）、GHz(吉赫兹）

③内存容量: 是指内存储器中的RAM（随机存储器）与ROM（只读存储器）的容量总和。

反映了计算机的内存储器存储信息的能力，是影响整机性能和软件功能发挥的重要因素。

内存越大，运算速度越快，处理数据能力越强。

3. 计算机的分类：主要掌握按性能分类

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】能根据例子判断所属应用领域

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；

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；

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】

办公自动化；电子商务系统；图书情报检索系统。

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【熟记】CAD、CAM、CAI、CAT的含义，重点是CAD和CAM

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。

【应用实例】

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（重点是十进制和二进制之间的互换）

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：

①运算规则简单。

②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。

③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，因此设计硬件时可以简化设计。

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（D ecimal）表示十进制数，101O(O ctal)表示八进制数，101B(B inary)表示二进制数，101H(H ex)表示十六进制数。十进制数可以省略下标或后缀。

注意：八进制的用后缀O表示，但是有的资料上为了与0（零）区别，也可以用Q表示。

各种进制的对应关系表

注意：通过这个表格，可以快熟地对4种常用数制进行等值转化，这点在二进制和八进制及十六进制之间的转化中常常用到。记忆的十进制和八进制时，注意前8位是相同的；记忆十进制和十六进制时注意前10位是相同的，十进制的“10”～“15”分别对应十六进制的“A”～“F”；记忆二进制与十进制时，从“0”开始，二进制由“0000”开始逐步加“1”。（三）计算机的数值与编码，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。