计算机一级 1 基础知识.txt25爱是一盏灯,黑暗中照亮前行的远方;爱是一首诗,冰冷中温暖渴求的心房;爱是夏日的风,是冬日的阳,是春日的雨,是秋日的果。 本文由荷包蛋_yuan贡献
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第一节 计算机基础知识
1、 、 计算机的诞生 1946 年,世界上第一台电子计算机 ENIAC 在美国宾夕法尼亚大学诞 生,由电子管组成。第一代计算机代表是 UNIVAC-I 我国是从 1956 年开始研制计算机的,我国第一台电子计算机 1958 年 诞生,取名 103 机。我国 1983 年底,我国第一台名叫“银河”的亿次 巨型电子计算机诞生,标志着我国计算机技术的发展进入一个崭新的 阶段。 美籍科学家冯·诺伊曼提出 EDVAC(埃德瓦克)方案(Electronic Discrete Variable Automatic CompUter 的缩写)电子计算机方案. ,具体方案如 下: (1)计算机内使用二进制数。 (2)计算机由五大基本部件组成:运算器、控制器、存储器、输入设 备、输出设备 (3)存储程序控制思想:通过输入设备将程序和数据输入计算机,保 存在内存储器中,由控制器根据程序控制系统运行。 2、 计算机的发展和分类 、 (1) 根据电子器件划分:电子管、晶体管、中小规模集成电路、超大规 模集成电路 (2) 根据字长分:8 位机、16 位机、32 位机、64 位机 (3) 根据结构分:单片机、单板机、多芯片机、多板机 (4) 根据 CPU 芯片分:286 机、386 机、486 机、Pentium 机 (5) 按照综合性能分:巨型机、大型机、小型机、微型机和工作站 (6) 按照使
用范围分:通用计算机、专用计算机 (7) 按照处理数据的形态分:数字计算机、模拟计算机和混合计算机 (8) 按用途分:工业控制机和数字处理机 (9) 按 CPU 芯片系列分:Intel 系列和非 Intel 系列
3、 计算机的特点 计算机的特点:处理速度快、运算精度高、存储容量大、可靠性高、 工作全自动、适用范围广、通用性强 4、 计算机的应用领域 、 (1) 科学计算(数值计算) (2) 信息处理 (数据处理) 使用最广泛, : 例如人事档案管理、 财务管理、 数据库等
(3) 过程控制(实时控制) (4) 计算机辅助工程 计算机辅助设计 CAD:机械零件图、建筑设计图、服装设计图等 计算机辅助制造 CAM 计算机辅助教学 CAI 指的是 computer Assisted Instraction CAE 是(计算机辅助工程) AI 是(人工智能)、 EC 是电子商务英文缩写、 CIMS 计算机集成制造系统。 指的是 CAD\CAM 和数据库集成在一起, 形 成 CIMS,可实现设计、制造和管理完全自动化。 (5) 家庭生活 (6) 现代教育:计算机辅助
教学 CAI、计算机模拟、多媒体教室、网上 教学、电子大学(计算机实现的现代教育手段)
5、 、
其他相关知识 1983 年底,我国第一台亿次巨型电子计算机诞生,名为“银河” ,标 志我国计算机基础
进入一个新的阶段。 当前计算机正朝着微型化和巨型化两个方向发展。 将 CAD、CAM 和数据库技术集成在一起,形成 CIMS(计算机集成制 造系统)技术,可实现设计、制造和管理完全自动化。 计算机内使用二进制的原因:简单可行、电路容易实现、两个状态的 系统具有稳定性、运算规则简单、适合逻辑运算。
第二节 计算机系统(硬件系统&软件系统)见书上图
1、 计算机系统由(硬件)系统和(软件)系统组成。 硬件系统硬件系统包括(主机)和(外部设备)。 硬件系统 主机包括(CPU)和(内存)。 外部设备包括(输入设备)、(输出设备)和(外存) 计算机由五大硬件组成:(运算器)、(控制器)、(存储器)、(输入
设备)、( 输出设备)。他们之间通过总线连接。 存储设备 U 盘属于(存储)设备, 鼠标属于(输入)设备, 键盘属于(输 入)设备,显示器、打印机、音箱属于(输出)设备。 软件系统包括(系统软件)和(应用软件) 软件系统 常见的系统软件包括各种操作系统、语言处理程序(比如 C、Basic、Java 语言程序)等。 应用软件是指为解决各类具体问题而开发的软件, 比如 QQ、 World、Excel、人员管理系统等。 温馨提示:能判断哪些程序属于系统软件,哪些程序属于应用软件。 1、 中央处理器 CPU 、 运算器:ALU,算术逻辑单元,完成算术运算和逻辑运算。 控制器:CU,分析指令并发出控制信号(指令部件、时序部件和控制部件) 组成:ALU、寄存器、程序计数器、控制电路 技术指标:字长、主频(如 PentiumII 300)300MHz,指令执行速度 MIPS
主频=外频×倍频。以 486 DX 系列的 CPU 为例,486 DX2/50、66、80 的外频分别是 25、33、 40MHz,而它们的倍频是 2X
内存储器 特点:存取速度快,存储容量小,可以直接和 CPU 交换数据,主要保存当前 正在运行的程序和数据。 (地址) 分类: ROM:只读存储器,工作过程中只能读出不能写入,其中信息出场前 由厂家一次性写入,不能更改。 (PROM、EPROM、EEPROM)
可编程只读存储器、可擦除可编程 ROM、电可擦写可编程只读存储器)是可用户更改的只读 存储器
2、 、
RAM:随机存取存储器,可以随意使用,但是一旦断电,其中的信息不 能保留。即是平时所说的内存条。 (RAM 分为静态 RAM(速度快,集 成度低,不需定期刷新)和动态 RAM(速度慢,集成度高,需经常刷 新) Cache:高速缓冲存储器,存取速度最快,为了解
决 CPU 和内存间速 度不匹配的问题。 3、 外存储器 、 特点:存取速度慢,存储容量大,不能直接和 CPU 交换数据,但是断电可以 长时间保留信息。
分类:
软盘存储器:软驱、写保护、磁道(0~79) 、扇区(最外圈是 0 磁道) 磁盘容量=面数*磁道*扇区*每扇区字节数=2*80*18*512B=1.44MB 硬盘存储器: 磁盘容量=磁道数*面数*扇区数*盘片数*每扇区字节数(512B)
光盘存储器:CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD 闪存:U 盘,数码相机、MP3 等数码设备中的存储卡等,通过 USB 口 接入计算机,支持热插拔 4、 输入设备:键盘、鼠标、光笔、麦克风、扫描仪 5、 输出设备:显示器(分辨率) 、打印机(针式、喷墨、激光) 、音箱、 绘图仪 6、 软件系统:软件是为方便使用计算机和提高使用效率而组织的程序以 及用于程序开发、使用、维护的有关文档,简单来说就是程序、关联数据 和文档的总和。软件系统分为系统软件和应用软件 系统软件:有操作系统、语言处理程序、数据库系统等 操作系统:管理、控制和监督计算机系统中所有硬件、软件资源协调 运行。 功能:处理器管理、存储器管理、外设管理、文件管理、作业管理 分类:单用户单任务(MS-DOS) 、单用户多任务(WINDOWS 2000) 、分时 操作系统(UNIX) 7、 读写速度比较:CPU>Cache>内存>硬盘>光驱>U 盘>软盘 信息在磁盘上是按(磁道)和(扇区)存放的,3.5 英寸的软盘有(80)磁道,每 个 磁 道 (18) 个 扇 区 , 每 个 扇 区 (512) 字 节 , ( 双 ) 面 。 所 以 容 量 为 (80*18*512*2B=1.44MB)。 磁盘最外面的磁道称为(0 磁道) 磁盘的格式化分为(低级格式化)和(高级格式化)。前者作用是将磁盘 划分(磁道)和(扇区)。后者是建立(文件分配表)和(文件目录表)。 8、 9、 、 写保护是指磁盘上的信息只能进行(读)操作,而不能进行(写)操作。 语言处理程序 机器语言:由二进制组成,计算机可以直接执行 每条指令包括操作码和操作数两部分,所有的指令就组成该计算机的
指令系统。 汇编语言:符号化的机器语言,计算机不能直接执行源程序,必须用专 门的汇编程序将其转换为目标程序(二进制代码) 。符号语言(用助记 符代替二进制代码) 高级语言:诞生于 20 世纪 50 年代中期,更接近人类语言,更灵活,通 用性好,但计算机不能直接执行,可以通过编译(C 语言)或者解释 (BASIC 语言)转换为目标代码。vc++,vb,vfp、Pascal、C、C++、 Java、Basic…… 源程序和目标程序: 高级程序设计语言和汇编语言编写的程序————源程序
高级语言编写的源程序
通过编译
目标程序
汇编语言编写的源程序
通过汇编
目标程序
目标程序经过连接转变成可执行的程序 10、 应用软件: 、 应用软件: 软件包:针对不同专业用户的需要所编制的大量的应用程序,进而把它 们逐步实现标准化、模块化所形成的解决各种典型问题的应
用程序的 组合。 用户程序:用户根据自己需要自行编写的程序。 13、操作系统 Windows 操作系统以(文件)形式进行对软硬件资源进行管理。 系统软件 系统软件分为操作系统、语言处理系统(翻译程序) 、服务程序和数据库系 统 4 大类别。 ㈠操作系统(OS) 。 一个操作系统应包括下列 5 大功能模块:处理器管理、作业管理、存储器管理、
设备管理和文件管理。 操作系统通常分成以下 5 类。 ① 单用户操作系统。微软的 MS-DOS、Windows 属于此类。 ②批处理操作系统。IBM 的 DOS/VSE 属于此类。 ③分时操作系统。UNIX 是国际最流行的分时操作系统。 ④实时操作系统。 ⑤网络操作系统。 ㈡、DOS 操作系统是字符操作界面的操作系统,字长 16 位,微软公司开发。 首次出现图形界面的是 Windows3.x 操作系统。 操作系统分为(单用户单任务系统)、(单用户多任务系统)、(多用户多任务系 统)和(网络系统) 单/单:DOS 单/多:Windows、OS/2 多/多:Unix
㈢网络操作系统:NetWear、Windows Server NT/2000、Unix 网络操作系统 和普通操作系统相比最突出的特点:网络通信、资源共享 14、其他相关知识 、其他相关知识 尘土、湿度、温度等会直接影响计算机,但噪声不会直接对计算机产生 影响 外存储器既是输入设备,又是输出设备。 使用计算机时,应避免频繁开关机。 计算机的 运算速度 指每秒钟能执行加法指令数目,常以百万条/秒 (MIPS)为单位。 存储器速度比较:Cache〉RAM〉硬盘〉闪存〉光盘〉软盘 指令的集合就是该计算机的指令系统(所有的指令组成) 。 利用磁性介质(硬盘、软盘)存储信息时应避免强磁场干扰,
避免加热 和剧烈震动。
总线是系统各部件之间连接的公共通道,总线(Bus)是计算机那一组用 于信息传递的公共信号线,分为数据总线、地址总线和控制总线。
根据所连接部件的不同,总线可分为内部总线和系统总线。
内部总线:是同一部件内部控制器、运算器和各寄存器之间连接总线。 系统总线:是连接同一台计算机的各部件。
系统总线又分为(地址总线 AB)、(数据总线 DB)、(控制总线 CB)。 常见的微机主板上的总线类型有:ISA、PCI、AGP 15、图标分为(系统图标)和(用户自定义图标),其中系统创建的图标如“我 的电脑”“回收站”等是(不能)删除的,用户自定义图标是可以删除的。 、 16、启动一个程序,表现在桌面上
就是(窗口),因此每个窗口代表一个运行 中的程序。按“最小化”窗口,桌面的窗口会缩小到任务栏,表示程序 由(前台)转到(后台)运行,并不是关闭程序。 17、剪贴板是(内存)中暂时存放数据的地方。回收站是硬盘上的一块区域。 要永久删除文件,按(Shift + Del)组合键。Windows 操作系统默认对 软盘、U 盘等移动存储设备采用(永久删除)。
第三节计算机软件系统包括
数制和计算机内信息的表示
二进制用 B 表示,十进制用 D 表示,十六进制用 H 表示 计算机中最小的数据单位是(位),即(比特(bit)) 计算机存储数据的最小单位是(字节) 1Byte=(8)bit, 1KB=(1024)Byte, 1MB=(1024)KB, 1GB=(1024)MB。 1. n 位二进制可表示 2n 个二进制数,最大值为 2n -1。用计算机器算 8 个 1,再减一个。 2. 一般情况下,字长越(长)的计算机功能越(强)。例如 64 位的计算机功 能强于 32 位的计算机。
3、十六进制:.10、11、12、13、14、15(因为都有二位,所以用 ABCDEF 代替) 位(bit) :计算机中最小的数据单位,又称为:比特 字节(Byte) 个连续的二进制位构成一个字节 :8 字(word) :计算机内部一次基本动作可同时处理的二进制代码。 一个字的位数 1、 数制 、 十进制:0~9,逢十进一 D 二进制:0,1,逢二进一 B 十六进制:0~9,A~F,逢十六进一 H 八进制:0~7,逢八进一 O 2、 数制的转换(计算器) 、 数制的转换(计算器) 其它数制→十进制数:位权展开式 146H=1*162+4*161+6*160 十进制→其它数制 整数:除 R 取余法 小数:乘 R 取整法 二进制和十进制:加权法,减权法 二进制和十六进制:四位对一位 二进制和八进制:三位对一位 3、 二进制的运算 、 算术运算 + 逻辑运算:位和位之间没有进/借位的关系 与:两个都是 1 时,结果为 1 或:两个都是 0时,结果为 0 非:和原来相反 异或:相同为 0,不同为 1 4、 计算机内信息单位 、 位 bit:二进制位,计算机内最小的数据单位 n 位有 2n 种状态,可以表示数的范围是 0~2n-1 或-2n-1~+2n-1-1 如 8
个二进制位有 256 种状态,可以表示的数是 0~255 或-128~+127 16 位有 65536 种状态,可以表示的数是 0~65535 或-32768~+32767
字节 Byte:8 个连续的二进制位,计算机内存最小的存储单位
1KB=1024B,1MB=1024KB,1GB=1024MB 当前内存容量级别为 MB,如 256MB;硬盘容量级别为 GB,如 80GB 字:计算机内一次处理数据的二进制位数。 字长:计算机内一次能够处理的最长二进制位,通常是 8 的整数倍。 5、 字符的编码—— 字符的编码——ASCII 码:美国国家标准信息交换码 —— 计算机中常用的编码有 EBCDIC 码和 ASCII 码,前者多用于大型机,后 者常用于微机。 ASCII 码由 7 位二进制数
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