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1、计算机基础知识1 计算机概述1 1计算机的发展史（1）计算机发展可划分：代别年代逻辑元件第一代19461958电子管第二代19591964晶体管第三代19651970集成电路第四代1971？大规模集成电路（2）1946年2月，在美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台电子计算机ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer），这台计算机占地170平方米，重30吨，用了18000多个电子管，每秒能进行5000次加法运算。（3）冯诺依曼理论1944年，美籍匈牙利数学家 冯诺依曼 提出计算机基本结构和工作方式的设想，为计算机的诞生和发展提供了理论基础
2、。时至今日，尽管计算机软硬件技术飞速发展，但计算机本身的体系结构并没有明显的突破，当今的计算机仍属于冯诺依曼架构。其理论要点如下：计算机硬件设备由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备5部分组成。 存储程序思想把计算过程描述为由许多命令按一定顺序组成的程序，然后把程序和数据一起输入计算机，计算机对已存入的程序和数据处理后，输出结果。（4）我国的计算机发展情况我国从1956年开始计算机的科研和教学工作；1960年我国第一台自行设计的通用电子计算机107机诞生；1964年我国研制成大型通用电子计算机119机；1983年每秒运行一亿次的银河巨型计算机在国防科技大学诞生； 1992年研制成功每秒运
3、行10亿次的“银河”巨型计算机；1997年又研制成功每秒运行130亿次的“银河”巨型计算机；我国较有名的微型计算机品牌有：“联想”、“长城”、“方正”等；（5）微机发展： 1982年Intel公司发布80286个人计算机微处理器芯片； 1985年803861989年80486 1993年，Pentium，主频6066 MHz； 1997年，Pentium，主频233 MHz；1999年，Pentium ，主频 450MHz以上；2000年，P4，主频1.4G以上； 2 2计算机的特点：运算速度快，运算精度高，具有记忆能力，具有逻辑判断能力，具有自动控制能力；计算机的应用： 科学计算、自动控制、
4、信息处理、辅助设计（教学、制造）等；3 3分类2 计算机系统的基本组成计算机系统由硬件和软件两部分组成。（一）计算机硬件计算机硬件由五大部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。1 1 中央处理器（CPUCentral Processing Unit）由运算器、控制器和一些寄存器组成；运算器进行各种算术运算和逻辑运算；控制器是计算机的指挥系统；CPU的主要性能指标是主频和字长。2 2存储器（1）内部存储器中央处理器能直接访问的存储器称为内部存储器，它包括快速缓冲存储器和主存储器，中央处理器不能直接访问的存储器称为外部存储器，外部存储器中的信息必须调入内存后才能为中央处理器处理。主存
5、储器：内存也常泛称主存，但严格上说，只有当内存中只有主存，而没有快速缓冲存储器时，才能称为主存。主存储器按读写功能，可分只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）两种。（2）外部存储器外存储器：也称为辅助存储器，一般容量较大，速度比主存较慢。 硬盘（Hard disk）：目前的硬盘大多采用了温彻斯特技术，所以又称为“温盘”；* 温氏技术的特点是：将盘片、读写磁头及驱动装置精密地组装在一个密封盒里；采用接触式起停，非接触式读写的方式（磁盘不工作时，磁头停在磁盘表面的起停区，一旦加电后，磁头随着盘片旋转的气流“飞”起来，悬浮在磁盘表面，进行读写）。 软盘（Floppy Disk）：目前常见的是3.
6、5英寸/1.44 MB的软盘。 光盘存储器（CD-ROM）：普通的CD-ROM，只能读，不能写； CD盘片的存储量大约是650 MB。可读写光驱：能读又能写。3 3输入设备键盘（Keyboard）：目前大多使用104或108键盘鼠标（Mouse）：主要有机械型鼠标和光电型鼠标两种手写笔 触摸屏 麦克风 扫描仪（Scanner）视频输入设备条形码扫描器4 4输出设备显示器（Monitor）：目前主要有CRT（阴极射线管）显示器和LCD液晶显示器。打印机（Printer）：主要有针式打印机、喷墨打印机、激光打印机。绘图仪 音箱（二）计算机软件计算机软件可分为系统软件和应用软件两大类。系统软件：用来
7、支持应用软件的开发和运行的，主要是操作系统软件，如： DOS、Windows95/98/2000、Unix、Linux、WindowsNT；应用软件：为了某个应用目的而编写的软件，主要有文字处理软件、电子表格软件、数据库管理软件等。3 信息数字化3.1无符号位数的表示（一）、四种常用的数制及它们之间的相互转换：进制基数基数个数权进数规律十进制0、1、2、3、4、5、6、7、8、91010i逢十进一二进制0、122i逢二进一八进制0、1、2、3、4、5、6、788i逢八进一十六进制0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F1616i逢十六进一注意：在进行十六进制运算时，A、B
8、、C、D、E、F六个字母要化成对应的十进制数：10、11、12、13、14、15，详见后面例题。十进制、二进制、八进制与十六进制数字对照表(要求熟记于心)十进制二进制八进制十六进制00000001000111200102230011334010044501015560110667011177810001089100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F十进制数转换为二进制数、八进制数、十六进制数的方法：整数转换方法：除基反取余法小数转换方法：乘基取整法二进制数、八进制数、十六进制数转换为十进制数的方法：按权展开求和法
9、1二进制与十进制间的相互转换： （1）二进制转十进制方法：“按权展开求和” 例： （1011.01）2 （123022121120021122 ）10（802100.25）10（11.25）10规律：个位上的数字的次数是0，十位上的数字的次数是1，.，依奖递增，而十分位的数字的次数是-1，百分位上数字的次数是-2，.，依次递减。 注意：不是任何一个十进制小数都能转换成有限位的二进制数。（2）十进制转二进制 十进制整数转二进制数：“除以2取余，逆序输出”（短除反取余法） 例： （89）10 （1011001）22 892 44 12 22 02 11 02 5 12 2 12 1 00 1 十进
10、制小数转二进制数：“乘以2取整，顺序输出”（乘2取整法） 例： (0625)10= (0101)2 0625 X 2 125 1 X 2 05 0X 2 10 12八进制与二进制的转换：二进制数转换成八进制数：从小数点开始，整数部分向左、小数部分向右，每3位为一组用一位八进制数的数字表示，不足3位的要用“0”补足3位，就得到一个八进制数。八进制数转换成二进制数：把每一个八进制数转换成3位的二进制数，就得到一个二进制数。例：将八进制的37.416转换成二进制数：3 7 4 1 6011 111 100 001 110即：（37.416）8 （11111.10000111）2 例：将二进制的101
11、10.0011 转换成八进制： 0 1 0 1 1 0 . 0 0 1 1 0 0 2 6 . 1 4 即：（10110.011）2 （26.14）83十六进制与二进制的转换：二进制数转换成十六进制数：从小数点开始，整数部分向左、小数部分向右，每4位为一组用一位十六进制数的数字表示，不足4位的要用“0”补足4位，就得到一个十六进制数。十六进制数转换成二进制数：把每一个八进制数转换成4位的二进制数，就得到一个二进制数。例：将十六进制数5DF.9 转换成二进制： 5 D F 9 0101 1101 1111 1001 即：（5DF.9）16 （10111011111.1001）2 例：将二进制数1
12、100001.111 转换成十六进制： 0110 0001 1110 6 1 E 即：（1100001.111）2 （61.E）16注意：以上所说的二进制数均是无正、负符号的数。这些数的范围如下表：无符号位二进制数位数数值范围十六进制范围表示法8位二进制数0255 （255=28-1）000FFH16位二进制数065535 （65535=216-1）0000H0FFFFH32位二进制数0232-100000000H0FFFFFFFFH3.2符号数的表示一、符号数的机器码表示方法1带符号二进制数的表示方法：带符号二进制数用最高位的一位数来表示符号：0表示正，1表示负。含符号位二进制数位数数值范围
13、十六进制范围表示法8位二进制数-128 +12780H7FH16位二进制数-32768 +32767 8000H7FFFH32位二进制数-2147483648 +214748364780000000H7FFFFFFFH2、符号位的机器码表示：1）机器数和真值数在计算机中的表示形式统称为机器数，它有两上特点：其一，数的符号数值化；其二，二进制数的位数受计算机设备字长的限制。字长：机器内部一次能表示的二进制位数由机器的字长，字长8位叫一个字节（Byte)，一般机器字长都是字节的整数倍，如字长8位、16位、32位、64位等。机器数的真值：指带符号位的机器数所对应的十进制数值；如符号数01001B，11011B的真值分别是+9和-11。2）最常用的机器数的表示方法：原码、反码和补码。（1）原码表示法：一个机器数x由符号闰和有效数值两部分组成，设符号位为x0，x
