计算机理论基础集

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1、计算机基础知识集1 计算机的诞生和发展1.1 计算机的诞生：世界：1946 年世界上第一台电子计算机在美国宾西法尼 亚大学诞生,取名为ENIAC。中国：1958 年研制了第一台电子管计算机，速度每二千 次。19641965年研制出第二代晶体管计算机，1965 年制造速度每秒7万次，1971年研制第三代集成电路计 算机，1972年每秒100万次的大型集成电路计算机研制 成功， 1976年研制成功每秒200万次的计算机。先后自行研制成功了银河系列的巨型计算机：银河于1983年问世，其运算速度为每秒1亿次； 银河II于1992年诞生，其运算速度为每秒10亿次；银河III吁1997年通过国家鉴定，其运

2、算速度为每秒 为 130 亿次。神威I计算机大规模并行计算机系统命名为神威I高性能计算 机。它每秒3480亿浮点的峰值运算速度，使神威I计 算机位列世界高性能计算机的第 48 位。1.2 计算机的发展：1.2.1 按用途分类：可分为专用机和通用机（如PC机）；1.2.2 以代分类：第一代， 19461957年 电子管计算机第二代， 19581964年 晶体管计算机第三代， 19651971 年 集成电路第四代， 1972年以来 大规模集成电路 第五代，正在研制 人工智能1.2.3 以相对功能规模分类：巨型机（如CYBER205机，中国银河II机）大型机中型机（IBM360,370）小型机（DE

3、C公司的VAX-11,Alpha系列机） 微型机（如 pc 机）1.2.4 按结构模式分类：集中式1.3 计算机网络集中式系统是一个或多个用户同时使用一台计算机。它又分为：单用户机（PC机）和多用户机（DEC 公司的ALPHA系列机,IBM360机）。计算机网络是用通信线路互连起来的多台计算机 的集合.各个分点的计算机称为工作站。各分点集中汇全的计算机称为服务器。每个工作站本身就是一台完整计算机,可独立工作; 同时服务器是资源（存储器、设备、软件、公共信息等） 又可供工作站共享调用。1.3.1 根据网络覆盖的范围可分为：局域网都市网（城域网）广域网国际互连网（internet）1.3.2 根据

4、网络的布线组织结构可分为：总线网星形网（普遍应用）环形网2 计算机的特点2.1运算速度快，精确度高；2.2具有逻辑判断和记忆能力；2.3高度的自动化和灵活性。3 计算机在现代社会中应用按其性质和类型，一般分为如下十个方面：3.1科学计算（数值计算）方面3.2数据处理方面3.3自动控制（过程控制）方面3.4办公自动化（OA）方面3.5计算机辅助设计（CAD）和辅助制造（CAM）方面3.6计算机辅助教学 CAI( Computer AssistedInstruction)方面3.7计算机在智能模拟方面的应用3.8计算机在通信方面的应用3.9计算机在信息高速公路方面的应用3.10计算机在文字处理方面

5、的应用4 计算机中的数的表示人们习惯用十进制数，它有两个特点：基数为10,逢十进一（其它数制特点亦n-1类似），可表示为（A）10=E ki*10i=-m4.1 数制计算机中采用的是二进制，因为二进制具有运算简单，易实现且可靠，为逻辑设计提供了有利的途径、 节省设备等优点，为了便于描述，又常用八、十六进制 作为二进制的缩写。一般计数都采用进位计数，其特点是：（1）逢N进一，N是每种进位计数制表示一位数所 需要的符号数目为基数。（2）采用位置表示法，处在不同位置的数字所代表的151)8151) 83 .503 )8III110 100643.503)值不同，而在固定位置上单位数字表示的值是确定的

6、， 这个固定位上的值称为权。在计算机中：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 DO只有两种 0 和 14.2 数制转换 不同进位计数制之间的转换原则：不同进位计数制之间的转换是根据两个有理数如相等，则两数的整数 和分数部分一定分别相等的原则进行的。也就是说，若 转换前两数相等，转换后仍必须相等。要求以下四种进制：十进制：有10个基数：09，逢十进一 二进制：有 2 个基数： O 1 ，逢二进一 八进制：有 8 个基数： 0 7 ，逢八进一 十六进制：有16个基数：09， A， B， C， D， E， F(A=10,B=11,C=12,D=13,E=14,F=15),逢十六进一4.3 数的进

7、位记数法N=an-1*pn-1+an-2*pn-2+a2*p2+a1*p1+a0*p04.4 十进制数与P进制数之间的转换十进制转换成二进制：十进制整数转换成二进 制整数通常采用除2取余法，小数部分乘2取整法。例 如，将(30)10 转换成二进制数。将(30)10转换成二进制数2130 .0 -最右位2115 .12口 .12U .11 .1 最左位所以 (30) 10=(11110) 2将(30) 10 转换成八、十六进制数8IJ06 最右位3 最左位所以(30) 10=(36) 816l0 14 (E)-最右位1 最左位所以(30) 10 =(1E) 1610 164.5 将P进制数转换为

8、十进制数把一个二进制转换成十进制采用方法：把这个二 进制的最后一位乘上 20，倒数第二位乘上 21 直到最高位乘上2n,然后将各项乘积相加的结果就它的 十进制表达式。把二进制 11110转换为十进制(11110) =1*24+1*23+1*22+1*21+0*202=16+8+4+2+0把一个八进制转换成十进制采用方法：把这个八 进制的最后一位乘上80，倒数第二位乘上81 直到最高位乘上8n,然后将各项乘积相加的结果就它的 十进制表达式。把八进制 36 转换为十进制( 36) =3*81+6*80=24+6=( 30)8 10把一个十六进制转换成十进制采用方法：把这个 十六进制的最后一位乘上

9、160，倒数第二位乘上 16 1, 一直到最高位乘上16n，然后将各项乘积相加的结果就它的十进制表达式。把十六制1E转换为十进制(1E)=1*161+14*160=16+14=(30)16 104.6 二进制转和八进制数互化 把二进制数转换成八进制数：对于整数，从低位 到高位将二进制数的每三位分为一组，若不够三位时， 在高位左面添 0，补足三位，然后将每三位二进制数用 一位八进制数替换，小数部分从小数点开始，自左向右 每三位一组进行转换即可完成。例如：将二进制数 1101001 转换成八进制数，则( 001 101 001 )II( 1101001) 2=八进制数转换成二进制数：只要将每位八进

10、制数 用三位二进制数替换，即可完成转换，例如，把八进制 数(643.503)8，转换成二进制数，则( 64011 . 101 000 011) 2=(110100011.101000011)824.7 二进制与十六进制之间的转换二进制数转换成十六进制数：由于2的4次方=16， 所以依照二进制与八进制的转换方法，将二进制数的每 四位用一个十六进制数码来表示，整数部分以小数点为 界点从右往左每四位一组转换，小数部分从小数点开始 自左向右每四位一组进行转换。十六进制转换成二进制数 如将十六进制数转换成二进制数，只要将每一位十 六进制数用四位相应的二进制数表示，即可完成转换。例如：将(163.5B)1

11、6转换成二进制数，则( 163. 5 B)16(0001 0110 0011. 0101 1011)2(163.5B)=(101100011.01011011)16 24.8 小结数制问题：1 )注意下列规律的应用：=(am*N mam-1*N m20=（1） 21=（10） 22=（100）2 2 223=（1000） 24=（10000）222n=（100000）2（2）8 进制的个位数与 3 位二进制数建立一个一一对应 关系；16 进制的个位数与 4 位二进制数建立一个一一对应关 系；（3）十进制的纯小数转换为 N 进制数的方法是：小数 点位置不变，乘 N 取整。（4）十进制的整数转换为

12、N进制数的方法是：除N取 余数，反读；（5）N 进制的整数转换为十进制数的方法是：（amam-1am-2.a2a1a0） N-1+a2*N 2+a1*N 1+a0*N 0） 10（6）如果小数点不在 a0 的后面，而在 a2 后面时，展 开式又怎样呢？5 二进制数的运算 电子计算机一般采用二进制数。二进制数只有 0和 1 两个基本数字，容易在电气元件中实现。5.1 二进制数的运算公式：0+ 0= 0 0X 0= 00+1 = 1 0X1=01+0=1 1X0=01+1=10 1X1=16 计算机的编码问题1 ） BCD 编码原理 2） 汉字编码原理 3） 原码表示与补 码表示7 Windows

13、 的操作基础7.1 开机和关机开机之前要注意先打开外部设备的电源开关，如 显示器，打印机等，再打开主机的电源开关。开机时系统启动操作系统（OS） Windows，若系 统已设置密码或连入网络中，则会出现登录框。按要求 输入用户名及密码，再单击确定，便可进入 Windows。关机则是单击屏幕左下角的开始按钮，在弹出菜 单中选择关闭系统”。出现关闭Windows的对话框， 选择关闭计算机，再按是。关机按与开机时相反的 顺序，依次关闭主机电源，外部设备电源。7.2 简单的文字操作Windows 自带有编辑文字的程序写字板，可进行 文字的输入，修改和保存。启动写字板的方法是单击开始-程序 -附件 -写

14、字板，进入其窗口。写字板窗口的中间很大一块空白区是编辑区，可在其中输入和编辑文章。 退出写字板的方法是单击标题栏右边的关闭按钮X,或选择文件菜单中的退出；汉字的输入：在任务栏上单击En按钮，会弹出输 入法菜单供选择，中文 Windows 提供多种中文输入法：微软拼音输入法，全拼输入法，智能ABC输入法 等。保存文本：选择文件菜单中的保存，在弹出的 对话框中选择保存的路径，输入要保存的文件名，然 后按保存按钮。7.3 Windows 资源管理器 单击开始按钮，找出资源管理器所在 点击打开资源管理器 资源管理器分为左右两部分：左边是文件夹层次结构，右边是现实左边窗口所选择的文件夹的具体内 容。若文件夹前面有+表示该文件夹下面还有下一级 文件夹，但没有在窗口中显示出来，若要显示下一级文 件夹，双击该文件夹或单击它前面的加号，就可以了。 文件夹前面有-表示该文件夹也有下一级文件，但是， 已经在左边的窗口中显示出来了。窗口的最后一栏是状态栏。7.4 打开文档或运行程序 在右窗口中，相应的文件图标上，双击鼠标左键，就可以运行或者打开文档或运行程序。7.5 新建文件夹和文件（两种方式） 文件菜单、鼠标右键弹出式菜单在Windows资源管理器中单击要在其中创建新 文件夹的驱动器。在文件菜单上，指向新建，