计算机基础知识

计算机发展概述：

计算机的发展史：

1、第一代（1946～1957年），电子管计算机我国第一台电子计算机1958年研制成功

2、第二代（1958～1964年），晶体管计算机

3、第三代（1965～1969年），中小规模集成电路计算机

4、第四代（1971年至今），大规模集成电路计算机

计算机的特点：

1、自主的运行程序

2、运算速度快

3、运算精度高

4、具有记忆和逻辑判断能力

5、可靠

性高。

计算机的应用：

1、科学计算

2、数据处理

3、计算机辅助设计（计算机辅助设计CAD、计算机辅助制造CAM、

计算机辅助教学CAI）4、过程控制5、人工智能6、计算机网络

计算机的分类：

1、按处理对象分类：电子模拟计算机、电子数字计算机和混合计算机；

2、按性能规模分类：巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机和工作站；

3、按功能和用途分类：通用计算机和专用计算机。

计算机系统组成：

计算机系统概述：

计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。硬件系统由中央处理器、内存储器、外存储器和输入/输出设备组成。软件系统分为两大类，即计算机系统软件和应用软件。

计算机的存储程序和程序控制原理被称为冯·诺依曼原理，冯·诺依曼结构设计思想：1）计算机应由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5大部分组成，每个部分有一定的功能；

2）以二进制的形式表示数据和指令。二进制是计算机的基本语言；

3）程序预先存入存储器中，使计算机在工作中能自动地从存储器中取出程序指令并加以执行。

计算机工作原理：

1、计算机的指令系统：

指令是能被计算机识别并执行的二进制代码，它规定了计算机能完成的某一种操作。

一条指令通常由如下两个部分组成：

机器指令的条数。当使用定长度操作码格式时，若操作码位数为n，则指令条数可有2n条。

（2）操作数：它指操作对象的内容或者所在的单元格地址。操作数在大多数情况下是地址码，地址码有0～3位。从地址代码得到的仅是数据所在的地址，可以是源操作数的存放地址，也可以是操作结果的存放地址。

2、计算机的工作原理

计算机的工作过程实际上是快速地执行指令的过程。两种信息流动：数据流和控制流。

计算机指令执行过程：

（1）取指令。从内存储器中取出指令送到指令寄存器。

（2）分析指令。对指令寄存器中存放的指令进行分析，由译码器对操作码进行译码，将指令的操作码转换成相应的控制电信号，并由地址码确定操作数的地址。

（3）执行指令。它是由操作控制线路发出的完成该操作所需要的一系列控制信息，以完成该指令所需要的操作。

（4）为执行下一条指令作准备。形成下一条指令的地址，指令计数器指向存放下一条指令的地址，最后控制单元将执行结果写入内存。

上述完成一条指令的执行过程叫做一个“机器周期”。

计算机硬件组成：

计算机的硬件由主机和外设组成，主机由CPU、内存储器、主板（总线系统）构成，外部设备由输入设备（如键盘、鼠标等）、外存储器（如光盘、硬盘、U盘等）、输出设备（如显示器、打印机等）组成。

1、CPU：运算器和控制器组成，计算机的核心部件，完成计算机的运算和控制功能。

2、存储器（Memory）：存储器可分为内存储器和外存储器两大类。内存储器简称内存，

也叫随机存储器（RAM），这种存储器允许按任意指定地址的存储单元进行随机地读出或写入数据（断电信息丢失）。只读存储器（ROM）（断电信息不丢失）。动态随机存取器（DRAM）、静态随机存储器（SRAM）、只读存储器（ROM）。

计算机软件组成：

计算机软件由程序和有关的文档组成。程序由一系列的指令按一定的结构组成。文档是软件开发过程中建立的技术资料。计算机软件分系统软件和应用软件。

1、系统软件：管理、监控和维护计算机资源的软件，包括操作系统、语言处理系统（机

器语言、汇编语言、高级语言）、数据库管理系统（Data Base Management System ,DBMS）和服务程序(编辑程序、连接装配程序、测试程序、诊断程序、调试程序)4大类。

2、应用软件：应用软件包与用户程序。

信息在计算机中的存储形式:

数据单位：

1Byte=8bit，1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB

位bit:存储数据的最小参数；字节Byte：字节是计算机数据处理的最基本单位（一个ASCII码占用一个字节，一个汉字国际码占用两个字节）；字：通常由一个或若干个字节组成，字长是计算机一次所能处理信息的实际位数，决定了计算机数据的处理速度。（4个字节32位）

进制转换：

10进制转换2进制（小数部分）：小数部分的转换采用乘2取整法。其转换原则是：将十进制数的小数乘以2，取乘积中的整数部分作为相应二进制数小数点后最高位K-1，反复乘2，逐次得到K-2、K-3、…、K-m，直到乘积的小数部分为0或1的位数达到精确度要求为止

（0.534）10＝（0.10001）2

8/16进制转换2进制，一位拆三/四位（64.54）8＝（110 100 .101 100）2

十进制数，在数字后面加字母D或不加字母也可以，如6659D或6659。

二进制数，在数字后面加字母B，如1101101B。

八进制数，在数字后面加字母O，如1275O。

十六进制数，在数字后面加字母H，如CFE7BH。

二进制运算：

加法：0＋0＝0，0＋1＝1＋0＝1，1＋1＝10（向高位进位）

减法：0－0＝0，1－1＝0，1－0＝1，0－1＝1（借1当二）

乘法：0×0＝0，0×1＝1×0＝0，1×1＝1

除法：0÷0＝0，0÷1＝0（1÷0无意义），1÷1＝1