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1、一、 计算机的发展1. 计算机的发展历程第一台计算机：“ENIAC”1946年诞生于美国宾夕法尼亚大学 它主要采用电子管和继电器，它主要用于弹道计算。冯诺依曼机的工作原理是“存储程序和程序控制”思想。这一思想也确定了冯诺依曼机的基本结构：输入设备、运算器、控制器、存储器、输出设备。2. 计算机发展四个阶段阶段年份物理器件软件特征应用范围第一代46-57电子管机器语言、汇编语言科学计算第二代58-64晶体管高级语言科学计算、数据处理、工业控制第三代65-70小规模集成电路操作系统科学计算、数据处理、工业控制、文字处理、图形处理第四代70至今大规模超大规模集成电路数据库网络等各个领域二、 计算机的
2、特点、用途和分类1. 计算机的特点（1） 运算速度快（2） 计算精度高（3） 存储能力强（4） 具有记忆和逻辑判断能力（5） 具有自动执行程序的能力2. 计算机的应用领域（1） 科学计算/数值计算计算机最早的应用领域是：数值计算（2） 数据/信息处理 应用最多的领域 人事档案管理、财务管理等软件、办公室自动化（OA）（3） 过程控制（4） 计算机辅助CAD计算机辅助设计 CAM计算机辅助制造。CAI计算机辅助教学CIMS计算机集成制造系统。（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） 按处理数据的类型可分为：模拟计算机、数字计算机、数字和模拟计算
3、机（2） 按计算机的用途可分为：通用计算机、专用计算机（3） 根据规模大小分类：巨型机、大型机、中型机、小型机、微机三、 信息的表示与存储1. 数据与信息（1） 数据：所有能够被计算机接受和处理的符号的集合都称为数据 （2） 信息：有意义的数据的内容。指数据经过加工处理后得到的有价值的知识2. 计算机中的数据计算机只识别0和1二个数码。计算机只识别二进制0 表示正号 1表示负号在计算机内部用来传送、存储、加工处理的数据或指令都是以二进制码形式进行的。二进制是计算机使用的语言，十进制是自然语言。为了书写的方便和检查的方便使用八进制或十六进制来表示，一个字长为8位的二进制整数可以用十进制数值范围是
4、0到255。进制单位组成的数据二进制B0,1十进制D09八进制O07十六进制H09、A、B、C、D、E、F1) 二进制的优点（1） 技术实现简单（2） 简化运算规则（3） 适合逻辑运算（4） 易于进行转换2) 各种进制的后缀3) 进制间的转换非十进制转换成十进制数的方法是，把各个非十进制数按权展开求和即可。即把二进制数写成2的各次幂之和的形式，然后计算其结果。(00111001)B=1*25+1*24+1*23+1*20=57(D)。3. 计算机中数据的单位位（bit）：指一位二进制的数码（0或1），是计算机中表示信息的数据编码中的最小单位。字节（byte）：8位二进制数字表示一个字节，字节是
5、存储系统中最小的存取单位。还有KB、MB、GB、TB字长：计算机一次能处理的二进制位数 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精度。字长越长，计算机的数据处理速度越快。1字节=8位即1BYTE = 8 bit千字节 1KB=1024B=210B兆字节1MB=1024KB=1024*1024B=220B吉字节1GB=1024MB=1024*1024*1024B=230B太字节1TB=1024GB=1024*1024*1024*1024B=240B4. 字符的编码（1） ASCII编码：ASCII（美国国家信息交换标准代码）。国际通用7位 可表示27=128个字符ASCII码数值大小
6、排序：空格数字 大写英文字母 小写英文字母048SP32A65a97大写ASCII码=小写ASCISS码20H（2） 汉字编码GB2313-1980 汉字交换码简称国标码 共7445个字符，其中包括6763个汉字和682个非汉字图形符号进行了编码。根据使用频率将6763个汉字分为两级：一级为常用汉字3755个，按拼音字母顺序排列，同音字以笔型顺序排列。二级为次常用汉字3008个，按部首和笔型排列。标准的汉字编码表有94行、94列，其行号称为区号，列号称为位号。双字节中，用高字节表示区号，低字节表示位号。非汉字图形符号置于第111区，一级汉字3755个置于第1655区，二级汉字3008个置于第5
7、687区。目前流行的汉字输入码的编码方案已有很多，如全拼输入法、双拼输入法、自然码输入法、五笔型输入法等等。全拼输入法和双拼输入法是根据汉字的发音进行编码的，称为音码；五笔型输入法根据汉字的字形结构进行编码的，称为形码；自然码输入法是以拼音为主，辅以字形字义进行编码的，称为音形码。显示或打印汉字时，系统使用的是汉字的字形码。计算机对汉字进行处理和存储时使用汉字的机内码一个汉字占用二个字节 一个字符占用一个字节1KB的存储空间能存储512个汉字国标（GB2312-80）码 N*N点阵的汉字所用的空间是N*N/8（3） 国标码、机内码、区位码的关系国标码=区位码+2020H机内码=国标码+8080
8、H机内码=区位码+a0a0H国家标准是汉字信息交换的标准编码，其前后字节的最高位均为0。汉字输入机内码其前后两个字节的最高位二进制值均为1。区位码也是一种输入法，其最大的优点是一字一码的无重码输入法，最大的缺点是难以记忆四、 计算机系统计算机系统是由硬件系统和软件系统组成的1. 计算机的硬件系统（五大部件）运算器(ALU)、控制器（CU）、存储器、输入设备、输出设备（1）中央处理器（CPU）：是计算机的核心部件包括运算器和控制器两大部件 控制器主要是用以控制和协调计算机各部件自动、连续的执行各条指令。运算器的功能是对数据进行算术运算或逻辑运算。计算机存储单元中存储的是数据或指令。数据通常是指由
9、描述事物的数字、字母、符号等组成的序列，是计算机操作的对象，在存储器中都是用二进制数1或0来表示。指令是CPU发布的用来指挥和控制计算机完成某种基本操作的命令，它包括操作码和地址码（或称操作数）。操作码指定计算机执行什么类型的操作；操作数地址指明操作数所在的地址和运算结果存放的地方。CPU可以直接处理内部存储器中的数据，外部存储器中的数据在调入计算机内存后才可以进行处理。CPU的PentiumIII/866 配置中的数字866表示该机的CPU的时钟主频是866MHz。（2）存储器：包括内存和外存 1）内存储器: 内存储器包括RAM和ROM.在计算机中，运行了该程序就等于将该程序调到了内存中。
10、RAM：随机存储器 能读能写，断电后信息丢失 ROM：只读存储器 能读不能写，断电后信息不丢失RAM分为静态RAM（SRAM）和动态RAM （DRAM）。前者速度快，集成度低，不用定期刷新；后者需要经常刷新，集成度高，速度慢。 CACHE:CPU与内存之间速度不彼配的问题RAM是可读可写的存储器，它用于存放当前使用的程序、数据、中间结果和外存交换的数据。ROM主要用来存放固定不变的控制计算机的系统程序和数据，如：常驻内存的监控程序、基本的I/O系统等。 2）外存储器：磁盘、光盘、磁带、硬盘、CD-ROM、DVD-ROM、软盘等主机=CPU+内存 外存设置：既是输出设备又是输入设备（3）输入设备
11、：键盘、鼠标、扫描仪、光笔、手写板、麦克风、条码阅读器等键盘的键区划分：主键盘区、数字键区、功能键区、键盘指示灯、方向键区鼠标：光电式、机电式、机械式（4）输出设备：显示器、打印机、绘图仪、数据投影 显示器：阴极射线管显示器（CRT）、液晶显示器（LCD/LED）显示器的主要技术指标是像素、分辨率和显示器的尺寸。 打印机 击打式：针式打印机 非击打式：喷墨打印机、激光打印机（打印质量最好）（5）总线：指系统部件之间传送信息的公共通道。总线分为内部总线和系统总线。 系统总线又分为数据总线、地址总线和控制总线。内部总线连接同一部件的内部结构，系统总线连接同一计算机内部的各个部件。计算机最基本输入输
12、出配置：鼠标 键盘软盘驱动器、磁盘驱动器属于输入设备又属于输出设备外部设备包括输入输出设备，主要包括键盘、鼠标、显示器、打印机、扫描仪、数字化仪、光笔、触摸屏、和条形码读入器、绘图仪、磁盘等。2. 微型计算机的主要性能指标: 微型计算机的性能主要取决于CPU的性能。（1） 字长：计算机运算部件一次能处理的二进制数据的位数32位指计算机一次能够处理32位二进制数（2） 运算速度：运算速度是指计算机每秒中所能执行的指令条数，一般用MIPS为单位。（3） 内存容量：内存容量是指内存储器中能够存储信息的总字节数，一般以KB、MB为单位。（4） 时钟主频：是指CPU的时钟频率，它的高低在一定程度上决定了
13、计算机速度的高低,用MHz为单位（5） 可靠性（6） 可维护性（7） 性能价格比3. 计算机的软件系统软件系统是为运行、管理和维护计算机而编制的各种程序、数据和文档的总称。软件是用户与硬件之间的接口，用户通过软件使用计算机硬件资源。计算机软件系统包括系统软件和应用软件，系统软件又包括解释程序、编译程序、监控管理程序、故障检测程序，还有操作系统等；应用软件是用户利用计算机以及它所提供的系统软件、编制解决用户各种实际问题的程序。操作系统是紧靠硬件的一层系统软件，由一整套分层次的控制程序组成，统一管理计算机的所有资源。程序设计语言 机器语言：唯一能被计算机硬件系统理解和执行的语言。机器语言是直接用二
14、进制代码指令表达的计算机语言。机器语言编写的程序执行效率最高。 机器语言是特定的计算机系统所固有的语言。所以，不同型号的计算机具有不同的机器语言。 汇编语言 汇编语言需要经过汇编程序转换成可执行的机器语言，才能在计算机上运行。 高级语言用高级语言编写的程序不能直接执行的，必须翻译成机器程序，通常有两种翻译方式：编译方式和解释（连接）方式。Visual Basic、FORTRAN语言、Pascal语言、C语言、C+都属于高级语言。高级程序设计语言的编译系统属于系统软件用高级程序设计语言编写的程序称为源程序，源程序不可直接运行。要在计算机上使用高级语言，必须先将该语言的编译或解释程序调入计算机内存
15、，才能使用该高级语言。用高级程序设计语言编写的程序具有可读性和可移植性。将用高级程序语言编写的源程序翻译成目标程序的程序称编译程序。连接程序是一个将几个目标模块和库过程连接起来形成单一程序的应用。诊断程序是检测机器系统资源、定位故障范围的有用工具。 编译方式是把高级语言程序全部转换成机器指令并产生目标程序，再由计算机执行（1） 系统软件 只有硬件没有软件 操作系统：WINDOWS DOS LINUX UNIXMAC在计算机软件中最重要且最基本的就是操作系统（OS）。操作系统：控制所有计算机运行的程序并管理整个计算机的资源，是计算机裸机与应用程序及用户之间的桥梁操作系统管理用户数据的单位是文件，主要负责文件的存储、检索、共享和保护，为用户提供文件操作的方便
