计算机一级基础知识(上课用).

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1、 1.1 计算机的发展 1.2 数据在计算机中的表示 1.3 计算机硬件组成 1.4 微型计算机的组成 1.5 软件系统 1.6 多媒体简介 1.7 计算机病毒及防治 第一章 计算机基础知识 一、计计算机发发展 1、计算机的概念 计算机(Computer)是一种电子器件构成的、具有计算能力和逻辑判断能力、具有 自动控制和记忆功能的信息处理设备 2、第一台计算机 ENIAC(电子数字积分计算机),采用电子真空管技术 1946年2月诞生于美国宾夕法尼亚大学 主设计师 美籍匈牙利数学家冯诺依曼 莫克利和埃克特研制出 冯诺依曼提出的其原理和思想为： （1）采用二进制 （2）存储程序控制 程序和数据存储

2、在存储器中。 （3）计算机的五个基本部件组成 运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备 1.1 计算机的发展 3、计算机发展经历了四个阶段 年代 部件 第一阶段第二阶段第三阶段第四阶段 1946-19591959-19641964-19721972-至今 主要电子器件电子管晶体管中小规模集成电 路 大规模超大规模集成 电路 内存汞延迟线磁芯存储 器 半导体存储器半导体存储器 外存穿孔卡片、 纸带 磁带磁带、磁盘磁盘、磁带光盘等 处理速度5千条至几千 条 几万条至 几十万条 几十至几百万条上千万条至亿万条 1.1 计算机的发展 第五代计算机 智能计算机 4、微型计算机 1971年，第一片微处理

3、器诞生，标志进入了微型机阶段。 5、我国计算机的发展 1958年 我国研制成功第一台计算机 103机 银河、曙光、神威、2010年研制的“天河一号”是我国研制的高性能巨 型计算机。 6、未来计算机的发展趋势 巨型化 微型化 网络化 智能化 1.1 计算机的发展 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 1.1.2 计算机的特点、应用和分类 2、计算机的应用 （1）科学计算 （2）数据处理（信息处理） （3）远程控制（实时控制） （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

4、助教育（CAI） 计算机辅助技术（CAT） 例：计算机技术中，下列的英文缩写和中文名字的对照中，正确的是 A)CAD计算机辅助制造B)CAM计算机辅助教育 C)CIMS计算机集成制造系统D)CAI 计算机辅助设计 （5）网络与通信功能 （6）人工智能(Artificial Intelligence,AI) （7）多媒体应用 （8）嵌入式系统 1.1.2 计算机的特点、应用和分类 3、计算机的分类 （1）按处理数据的形态分类 数字计算机 模拟计算机 混合计算机 （2）按使用范围分类 通用计算机 专用计算机 （3）按其性能分类 巨型机（超级计算机），如中国的“银河”、“天河一号” 大型计算机 小型

5、计算机 微型计算机 工作站和服务器 1.1.2 计算机的特点、应用和分类 1、人工智能 模式识别、计算机辅助翻译、手写输入、语音输入 2、网格计算 即分布式计算，是一门计算机科学。它研究如何把一个需要非常巨大的 计算能力才能解决的问题分成许多小的部分，然后把这些部分分配给 许多计算机进行处理，最后把这些计算结果综合起来得到最终结果。 网格计算的三要素：任务管理、任务调度、资源管理 网格计算技术的特点： 1）提供资源共享，实现应 用程序的互连互通 2）协同工作 3）基于国际的开放技术标准 4）网络可以提供动态的服务，能够适应变化 1.1.3 计算科学研究与应用 3、中间件技术 概念：中间件是介于

6、应用软件和操作系统之间的系统软件。 如：ODBC(开放数据库互连)、CGI(通用网关接口)、ASP.NET、JSP 4、云计算 云计算是分布式计算、网格计算、并行计算、网络存储及虚拟化计算机和 网络技术发展融合的产物，或者说是它们的商业实现 。 云技术的核心思想是对大量用网络连接的计算资源进行统一管理和调度， 构成一个计算资源池向用户提供按需服务。提供资源的网络被称为“ 云” 云计算的特点：超大规模、虚拟化、高可靠性、通用性、高可扩展性、 按需服务、价廉 1.1.3 计算科学研究与应用 1、电子计算机的发展方向 1）巨型化2）微型化3）网络化4）智能化 2、未来新一代的计算机 1）模糊计算机

7、2）生物计算机 3）光子计算机 4）超导计算机 5）量子计算机 1.1.4 未来计算机的发展 1、信息技术定义 信息技术（Information Technology，简称IT），是主要用于管理和处理信 息所采用的各种技术的总称。它主要是应用计算机科学和通信技术来设 计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。它也常被称为信息和通 信技术（Information and Communications Technology, ICT）。主要 包括传感技术、计算机技术和通信技术。 2、现代信息技术的内容 1）信息基础技术 2）信息系统技术 3）信息应用技术 3、现代信息技术的发展趋势 1）数字化2）多

8、媒体化3）高速度、网络化、宽频带 4）智能化 1.1.5 信息技术 1.2.1 数据与信息 数据是对客观事物的符号表示。数值、文字、语音、图形、图像等都是不同 形式的数据。 信息就是指以声音、语言、文字、图像、动画、气味等方式所表示的实际内 容。信息就是对客观事物的反映，从本质上看信息是对社会、自然界的 事物特征、现象、本质及规律的描述。 信息技术（简述）是完成信息获取、传输、处理、存储、输出和应用 的技术。 信息技术是指利用电子计算机和现代通信手段实现获 取信息、传递信 息、存储信息、处理信息和显示信息等的相关技术。 数值数据：表示量的大小和正负。 字符数据：用以表示一些符号、标记，如英文字

9、母、数字专用符号、标 点符号等，汉字、图形、声音等数据。 数据与信息的区别是：数据处理之后产生的结果为信息，信息具有针对性 和时效性 1.2 信息的表示与存储 1.2.2、计计算机中的数据 二进进制：“0”和“1” 1.2.3、计计算机中的数据单单位 1、位（bit） 表示数据的每个1或者0都被称作一个位，它度量数据的最小单位。 2、字节（Byte） 是计算机中组织和存储数据的基本单位，1B=8b 常用存储单位 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB 说说明：B（Byte，字节）；K（Kilo,千）；M（Mega,百万,兆）；G（ Giga，十亿）

10、；T（Tril,万亿）。 3、字长：计算机一次能够同时（并行）处理的8个二进制为。32位、64 位 例：Pentium(奔腾)微机的字长是 A)8位 B)16位 C)32位 D)64位；答案：C 例1：一个字长为5位的无符号二进制数能表示的十进制数值范围是 A)132B)031C)131D)032 例2：一个字长为6位的无符号二进制数能表示的十进制数值范围是 A)0-64 B)1-64 C)1-63D)0-63 例3：微机中1KB表示的二进制位数是？ A1000 B81000 C1024 D81024 1、数制 （1）概念 数的表示规则。通常按进位原则进行计数。称为进位计数制，简 称 数制。

11、（2）基数：某进位制中用到的基本符号（数码）的个数。 如 R 进制表示有 R 个基本符号，其基数就为 R。 （3）位权：在某一进位制的数中，每一位的大小都对应着该位上的数码 乘上一个固定的数，这个固定的数就是这一位的权数。权数 是一个幂。 1.2.4 进位计数制及其转换 例： 例：为了避免混淆，十六进制数在书写时常在后面加上字母？ AH BO CD DB 2、二进制编码 （1）运算简单、易于物理实现 （2）占用空间少、消耗能量小、可靠性高 进位制基数基本符号（数码）权表示 二进制20、12B 八进制80、1、2、3、4、5、6、78O 十进制100、1、2、3、4、5、6、7、8、910D 十

12、六进制160、1、2、3、4、5、6、7、8、9、 A、B、C、D、E、C、F 16H 1.2 数据在计算机中的表示 3、进进制之间转换间转换 1）、十进制数转换为 二进制数 方法：整数部分基数连除、小数部分连乘法 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。 (44.375)10(101100.011)2 整数部分采用基数连除法，除 小数部分采用基数连乘法，乘基取 基取余，先得到的余数为低位，后 整，先得到的整数为高位，后得到 得到的余数为高位。 的整数为低位。 2 44 余数 低位 0.375 2 22 0=K0 2 整数 高位

13、 2 11 0=K1 0.750 0=K-1 2 5 1=K2 0.750 2 2 1=K3 2 1=K-2 2 1 0=K4 1.500 0 1=K5 高位 0.500 2 1.000 1=K-3 低位 例：十进制数100转换成二进制数是 A)0110101 B)01101000 C)01100100 D)01100110 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。 0 0 1 1 0 1 0 1 0 . 0 1 0 = (152.2)8 八进制数转换为

14、 二进制数：将每位八进制数用3位二进制数表示。 (374.26)8 = 011 111 100 . 010 110 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。 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 . 0 1 1 0 = (1E8.6)16 (AF4.76)16 = 1010 1111 0100 . 0111 0110 例1：二进制数1111101011011转换成十六进制数是？ A1F5B BD75D C2FH3 D2AFH 例2：十六进制数CDH对应的十进制数是？ A204 B205 C206 D20

15、3 例3： 16个二进制位可表示整数的范围是？ A065535 B3276832767 C3276832768 D3276832767或065535 4）、二进制数转换 十进制数 按位权展开： (10110)B=1*24+0*23+1*22+1*21+0*20 =16+4+2=22 (26)o=2*81+6*80=16+6=22 (16)H=1*161+6*160=16+6=22 例1：无符号二进制整数101001转换 成十进制整数等于 A)41 B)43C)45D)39 例2：与十进制数4625等值的十六进制数是？ A1211 B1121 C1122 D1221 例3：下列4种不同数制表示的数中，数值最大的一个是？ A八进制数227 B十进制数789 C十六进制数1FF D二进制数1010001 例1 无符号二进制整数01011010转换成十进制整数是( ) A)80 B)82 C)90 D)92 解析：二进制数转换为 十进制数的方法是将二进制树按权展开。 例2 一个非零无符号二进制整数之后添加一个0，则此数的值为原数的( ) A)4倍 B)2倍 C)1/2倍 D)1/4倍 解析： 非零无符号二进制整数之后添加一个0，相当于向左移动了一位，也就是扩 大