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第一章计算机基础知识【知识点1]世界上第一台计算机ENIAC(诞生于1946年美国宾夕法尼亚大学,是世界上第一台电子离散变量自动计算机)计算机之父------冯诺依曼.・归纳了的主要特点如下
(1)计算机的程序和程序运行所需要的数据以二进制形式存放在计算机的存储器中
(2)程序和数据存放在存储器中,即程序存储的概念计算机执行程序时,无需人工干预,能自动、连续地执行程序,并得到预期的结果根据冯•诺依曼的原理和思想,决定了计算机必须有输入、存储、运算、控制和输出五个组成部分【知识点2】计算机发展经历了四个阶段第一阶段第二阶段第三阶段第四阶段大规模、超大规模集成电主要电子器件电子管晶体管中小规模集成电路路内存汞延迟线磁芯存储器半导体存储器半导体存储器外存磁带磁带、磁盘磁盘、磁带、光盘等穿孔卡片、纸市-H+*性能指标直接决定了整台机器的性能、字长和时钟主频
2、存储器分类主存储器和辅助存储器
(1)主存储器(放在主机内部的,用于存放当前运行的程序和数据)1)内存储器a、随机存取存储器(RAM)RAM是PC的主要存储区域;它允许读写数据;它是易失性存储器b、只读存储器(ROM)它包含可以访问和读取但不能修改的程序与数据;它是非易失性存储器2)高速缓存(Cache)用于临时存储频繁使用的信息以加快访问速度;一级CacheCPU内部的Cache二级CacheCPU外部的Cache三级Cache主板使用的
(2)辅助存储器(外存储器)1)硬盘2)移动存储产品USB移动硬盘USB优盘光盘a、只读型光盘CD-ROMb、一次性写入光盘CD-Rc、可擦写型光盘CD-RWd、DVD光盘
3、总线ISA总线PCI总线AGP总线EISA总线
4、输入设备鼠标、键盘等
5、输出设备显示器1分类阴极射线管显示器CRT和液晶显示器LCD2性能像素与点距分辨率整个屏幕上像素的数目二列*行显示存储器简称显存显示器的尺寸用显示屏的对角线来衡量打印机1分类点阵打印机喷墨打印机激光打印机
6、微型计算机的主要技术指标
(1)字长CPU一次能同时处理二进制数据的位数
(2)时钟主频指CPU的时钟频率,单位GHzo
(3)运算速度指每秒钟所能执行加法指令数目,常用MIPS表示
(4)存储容量主要指内存的存储容量
(5)存取周期指CPU从内存储器中存取数据所需要的时间【知识点5]计算机的硬件组成五个功能部件输入设备、运算器、存储器、控制器、输出设备其中运算器和控制器,合称中央处理器,简称CPUo
1、运算器一ALU功能对二进制数码进行算术运算或逻辑运算构成由一个加法器、若干个寄存器和一些控制线路组成衡量性能指标字长和速度
2、控制器一CPU功能指挥整个机器各个部件自动、协调工作构成指令寄存器、译码器、时序节拍发生器、操作控制部件、指令计数器机器指令的执行过程
(1)机器指令计算机可以真正“执行”的命令机器指令构成操作码+操作数操作码、源操作数(或地址)、目的操作数
(2)指令的执行过程:1)根据程序计数器里的内容到存储器中读取当前要执行的指令,同时把他放到指令寄存器中2)译码器开始译码3)控制器根据译码器的输出,按一定顺序产生执行该指令的所有控制信号4)在控制信号的作用下,使各个部件完成相应的工作
3、存储器功能用来存储当前要执行的程序、数据及结果,具有存数和取数功能存数指向存储器里“写入”数据取数指从存储器里“读取”数据访问读写操作统称对存储器访问分类内存储器(内存)CPU可以直接访问其里的数据外存储器(外存)CPU不可直接访问其里的数据,只有先调入内存方可使用
4、输入/输出设备(I/O设备)
(1)输入设备功能向计算机输入命令、程序、数据等信息把这些信息转换为计算机能识别的二进制代码例子键盘、鼠标、扫描仪、手写板、麦克、照相机、摄像机、游戏操作杆、条形码阅读器、光学字符阅读器、触摸屏、光笔等
(2)输出设备功能将计算机处理后的各种内部格式信息转换为人们能识别的形式表达出来例子显示器、打印机、绘图仪、音响等
5、计算机的结构一各部件的连接方式1直接连接1952年冯•诺依曼IAS2总线结构总线是一组连接各个部件的公共通信线三种总线数据总线传输数据信号的公共通路地址总线传输地址信号的公共通路控制总线传输控制信号的公共通路几万条至几十万【知识点几十万至几百万处理速度几千条上千万条至万亿条3】微型计条条算机1971年,第一片微处理器诞生,标志进入了微型机阶段【知识点4】我国计算机的发展1958年我国研制成功第一台电子计算机银河、曙光、神威是我国研制的高性能巨型计算机【知识点5】计算机的特点、应用和分类
1、计算机的特点1高速、精确的运算能力2准确的逻辑判断能力3强大的存储能力4自动功能5网络与通信功能
2、计算机的应用1科学计算2数据/信息处理3过程控制4计算机辅助计算机辅助设计CAD、计算机辅助制造CAM、计算机辅助教育CAI、计算机辅助技术CAT等5网络通信6人工智能7多媒体应用8嵌入式系统
3、计算机的分类1按计算机处理数据的类型可以分为模拟计算机、数字计算机、数字和模拟计算机2按计算机的用途可以分为通用计算机和专用计算机3按计算机的性能、规模和处理能力可将计算机分为巨型机、大型通用机、微型计算机、工作站、服务器等【知识点6】计算机采用二进制编码,只有“0”和“1”两个数码【知识点7】计算机中数据的最小单位是位bit;存储容量的基本单位是字节Byte8个二进制位称为1个字节;字长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和计算精度字长越长,计算机的数据处理速度越快常用存储单位1KB=1O24B1MB=1024KB1GB=1O24MB1TB=1024GB【知识点8】数制
1、多位数码中每一位的构成方法以及从低位到高位的进位规则称为进位计数制(简称数制)
2、如果采用R个基本符号(例如0,1,2,……R-1)表示数值,则称R数制,R称该数制的基数,而数制中固定的基本符号称为“数码”处于不同位置的数码代表的值不同,与它所在位置的“权”值有关
3、计算机中常用的几种进位计数制的表示进位制基数基本符号权表示二进制
20、12B八进制
80、
1、
2、
3、
4、
5、
6、780十进制
100、
1、
2、
3、
4、
5、
6、
7、
8、910D十六进制
160、
12、
3、
4、
5、
6、7^
8、
9、A、B、C、D、E、F16H【知识点9】进制之间转换
1、十进制数转换为二进制数方法基数连除、连乘法原理将整数部分和小数部分分别进行转换整数部分采用基数连除法,小数部分采用基数连乘法,转换后再合并
44.375D=B整数部分采用基数连除法,除基取余,先得到的余数为低位,后得到的余数为高位小数部分采用基数连乘法,乘基取整,先得到的整数为高位,后得到的整数为低位
2、二进制数与八进制数的相互转换二进制数转换为八进制数将二进制数由小数点开始,整数部分向左,小数部分向右,每3位分成一组,不够3位补零,则每组二进制数便是一位八进制数001101,010B=
15.20001=0X22+0X21+1X20=0+0+1=1101=1X22+0X21+1X20=4+0+1=5010=0X22+1X21+0X20=0+2+0=2八进制数转换为二进制数将每位八进制数用3位二进制数表示
374.260=Oil
111100.010110B
3、二进制数与十六进制数的相互转换二进制数与十六进制数的相互转换,按照每4位二进制数对应于一位十六进制数进行转换
000111010100.0110B=1D
4.6HAF
4.76H=
101011110100.01110110B【知识点10]字符
1、字符分类西文字符与中文字符
2、编码用一定位数的二进制数来表示十进制数码、字母、符号等信息称为编码1西文字符编码ASCII码美国信息交换标准交换代码有两个版本7位码和8位码国际通用是7位ASCII码,即用7位二进制数表示一个字符的编码要记住的几个字符的编码值a字符编码为HOOOOl,对应十进制为97,则b的编码值为98A字符编码为1000001,对应十进制为65,则B的编码值为660数字字符编码为0110000,对应十进制为48,则1的编码值为49注意计算机内部用一个字节存放一个7位ASCII码,最高位置02Unicode编码最初由APPLE公司发起制定的通用多文字集,后被Unicode协会开发为表示几乎世界上所有书写语言的字符编码标准有多种代表形式UTF-8UTF-16UTF-323中文字符1980年我国颁布了国家汉字编码标准GB2312-80全称是《信息交换用汉字编码字符集》简称国标码把常用6763个汉字分成两级,一级汉字3755个,二级汉字3008个用两个字节表示一个汉字,每个字节只有7位,与ASCII码相似国标码由4位16进制数组成区位码将GB2312—80的全部字符集组成一个94X94的方阵,每一行称为一个“区”,编号为01〜94;每一列称为一个“位”,编号为0194,这样得到GB2312—80的区位图,用区位图的位置来表示〜的汉字编码,称为区位码由4位10进制数组成,前两位为区号,后两位为位号两者之间的关系国标码二区位码转换为16进制+2020HoGBK编码一扩充汉字编码共收录21003个汉字,也包含BIG5港奥台编码中的所有汉字4汉字的处理过程汉字输入码为将汉字输入计算机而编制的代码称为汉字输入码,也叫外码汉字内码汉字内码是为在计算机内部对汉字进行存储、处理的汉字编码,它应满足汉字的存储、处理和传输的要求汉字的内码二汉字的国标码+8080H【知识点11】多媒体技术
1、媒体指文字、声音、图象、动画和视频等内容多媒体技术是指能够同时对两种或两种以上的媒体进行采集、操作、编辑、存储等综合处理的技术多媒体技术处理的是数字信号,并具有交互性、集成性、多样性、实时性等特征
2、媒体数字化1声音数字化一WAV文件、MIDI文件、V0C文件、AU文件、AIF文件、MPEG文件2图象数字化一BMP文件、GIF文件等
3、多媒体数据压缩无损压缩有损压缩【知识点12]计算机病毒及其防治
1、计算机病毒一般具有寄生性、破坏性、传染性、潜伏性和隐蔽性的特征
2、计算机病毒的分类1引导区型病毒2文件型病毒3混合型病毒4宏病毒5Internet病毒网络病毒第二章计算机系统一套完整的计算机系统由软件系统和硬件系统两部分组成【知识点1]软件系统是为运行、管理和维护计算机而编制的各种程序、数据和文档的总称【知识点2】软件系统及其组成操作系统系统软件中最重要且最基本的是操作系统它是最底层的软件,控制所有计算机上运行的程序并管理整个计算机的软硬件资源,是计算机裸机与应用程序及用户之间的桥梁常用操作系统有Windows、Linnx、DOS、Unix、MacOS等操作系统分类1单用户操作系统2)批处理操作系统3)分时操作系统4)实时操作系统5)网络操作系统【知识点3】计算机语言
1、概念人与计算机“沟通”使用的语言
2、种类机器语言直接用二进制代码表示指令系统的语言指令命令指令系统指令的集合汇编语言是一种把机器语言“符号化”的语言汇编语言源程序用汇编语言写的程序目标程序翻译后的机器语言程序汇编程序将源程序翻译成目标程序的软件高级语言(算法语言)具有严格的语法和语义规则两种翻译方式编译将源程序一次翻译成目标程序在经过链接便可执行解释将源程序逐句翻译、逐句执行的【知识点4】微型计算机的组成
1、中央处理器构成运算器、控制器、若干个寄存器和高速缓存。