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文本内容:
第一部分计算机的发展
一、计算机发展、计算机的概念
1、第一台计算机电子数字积分计算机2ENIAC1946年2月诞生于美国宾夕法尼亚大学主设计师一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在存储器中3计算机的五个基本部件构成运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备、计算机发展经历了四个阶段3第一阶段第二阶段第三阶段第四阶段重要电中小规模集成电大规模超大规模集成电子管晶体管子器件路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度、微型计算机41971年,第一片微处理器诞生,标志进入了微型机阶段、我国计算机的发展
5、软件系统及其构成2操作系统语言系数据库/信息管理统处理程序系统软软办公自动化科学计服务程序件件算系应应用软件也统用辅助设计/制造其软件用户程序它领域应用软件操作系统功能管理计算机上所有资源(硬件资源和软件资源)1)处理机管理一使程序更有效的执行2)内存管理一内存空间的分派、保护和扩充3)信息管理一重要是指组织和管理外存上的信息4)设备管理5)顾客接口程序级的接口一系统调用作业级的接口一顾客界面分类1)按功能和特性批处理操作系统、分时操作系统(UNIX)、实时操作系统2)按管理顾客数单顾客操作系统(DOS)、多顾客操作系统3)适合管理网络网络操作系统、计算机语言3
(1)概念人与计算机“沟通”使用的语言
(2)种类机器语言直接用二进制代码表达指令系统的语言指令命令指令系统指令的集合汇编语言是一种把机器语言“符号化”的语言汇编语言源程序用汇编语言写的程序目的程序翻译后的机器语言程序汇编程序将源程序翻译成目的程序的软件高级语言(算法语言)具有严格的语法和语义规则两种翻译方式编译将源程序一次翻译成目的程序在通过链接便可执行解释将源程序逐句翻译、逐句执行的、应用软件4
(1)概念为处理特定问题而开发的软件
(2)分类办公软件和办公套件多媒体处理软件Internet工具软件第五部分微型计算机的构成、中央处理器1构成运算器、控制器、若干个寄存器和高速缓存性能指标直接决定了整台机器的性能、字长和时钟主频、存储器2分类主存储器和辅助存储器
(1)主存储器(放在主机内部的,用于寄存目前运行的程序和数据)1)内存储器随机访问存储器(RAM)RAM是PC的重要存储区域;它容许读写数据;它是易失性存储器只读存储器(ROM)它包括可以访问和读取但不能修改的程序与数据;它是非易失性存储器2)高速缓存(Cache)用于临时存储频繁使用的信息以加紧访问速度;一级CacheCPU内部的Cache二级CacheCPU外部的Cache三级Cache主板使用的
(2)辅助存储器(外存储器)1)硬盘2)移动存储产品USB移动硬盘USB优盘光盘•只读型光盘CD-ROM•一次性写入光盘CD-R•可擦除型光盘CD-RW-DVD光盘、总线3ISA总线PCI总线AGP总线EISA总线、输入设备4鼠标、键盘等、输出设备5显示屏1分类阴极射线管显示屏CRT和液晶显示屏LCD2性能像素与点距辨别率整个屏幕上像素的数目=列*行显存显示屏的尺寸用显示屏的对角线来衡量打印机分类1点阵打印机2喷墨打印机3激光打印机、微型计算机的重要技术指标61字长CPU一次能同步处理二进制数据的位数2时钟主频指CPU的时钟频率,单位GHz3运算速度指每秒钟所能执行加法指令数目,常用MIPS表达4存储容量重要指内存的存储容量5存取周期指CPU从内存储器中存取数据所需要的时间第六部分计算机硬件构成五个功能部件输入设备、运算器、存储器、控制器、输出设备其中运算器和控制器,合称中央处理器,简称CPU、运算器一1ALU功能对二进制数码进行算术运算或逻辑运算构成由一种加法器、若干个寄存器和某些控制线路构成衡量性能指标字长和速度、控制器一2CU功能指挥整个机器各个部件自动、协调工作构成指令寄存器、译码器、时序节拍发生器、操作控制部件、指令计数器机器指令的执行过程:
(1)机器指令计算机可以真正“执行”的命令机器指令构成操作码+操作数操作码、源操作数(或地址)、目的操作数
(2)指令的执行过程1)根据程序计数器里的内容到存储器中读取目前要执行的指令,同步把他放到指令寄存器中2)译码器开始译码3)控制器根据译码器的输出,按一定次序产生执行该指令的所有控制信号4)在控制信号的作用下,使各个部件完毕对应的工作、存储器3功能用来存储目前要执行的程序、数据及成果,具有存数和取数功能存数指向存储器里“写入”数据取数指从存储器里“读取”数据访问读写操作统称对存储器访问分类内存储器(内存)CPU可以直接访问其里的数据外存储器(外存)CPU不可直接访问其里的数据,只有先调入内存方可使用(、输入/输入设备设备)4I/O
(1)输入设备功能向计算机输入命令、程序、数据等信息把这些信息转换为计算机能识别的二进制代码例子键盘、鼠标、扫描仪、手写板、麦克、摄影机、摄像机、游戏操作杆、条形码阅读器、光学字符阅读器、触摸屏、光笔等功能将计算机处理后的多种内部格式信息转换为人们能识别的形式体现出来例子显示屏、打印机、绘图仪、音响等、计算机的构造一各部件的连接方式51直接连接1952年冯•诺依曼IAS2总线构造总线是一组连接各个部件的公共通信线三种总线数据总线传播数据信号的公共通路地址总线传播地址信号的公共通路控制总线传播控制信号的公共通路第七部分计算机病毒及防治、」也计算机病毒是一种特殊的具有破坏性的计算机程序、特点2寄生性、破坏性、传染性、潜伏性、隐蔽性、计算机病毒防治3防止为主1专机专用
(2)运用写保护
(3)慎用网上下载的软件
(4)分类管理数据
(5)建立备份
(6)采用防毒软件或防毒卡
(7)定期检查
(8)准备系统盘1958年我国研制成功第一台计算机103机银河、曙光、神威是我国研制的高性能巨型计算机、未来计算机的发展趋势6巨型化微型化网络化智能化
二、计算机的特点、用途和分类、计算机的特点1
(1)高速、精确的运算能力
(2)精确的逻辑判断能力
(3)强大的存储能力
(4)自动功能
(5)网络与通信功能、计算机的用途2
(1)科学计算
(2)数据处理(信息处理)
(3)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)计算机辅助教育(CAI)计算机辅助技术(CAT)6人工智能7数字娱乐8嵌入式系统、计算机的分类31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按其性能分类超级计算机大型计算机小型计算机微型计算机工作站和服务器第二部分数据在计算机中的表达
一、计算机采用二进制编码、数据1数值数据表达量的大小和正负字符数据用以表达某些符号、标识,如英文字母、数字专用符号、标点符号等,中文、图形、声音等数据、数制2
(1)概念数的表达规则一般按进位原则进行计数称为进位计数制,简称数制
(2)基数某进位制中用到的基本符号(数码)的个数如R进制表达有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种固定的数,这个固定的数就是这一位的权数权数是一种幕例进位制基数基本符号(数码)权表达二进制
20、12B八进制
80、
1、
2、
3、
4、
5、
6、780十进制
100、
1、
2、
3、
4、
5、
6、
7、
8、910D十六进制
160、
1、
2、
3、
4、
5、
6、
7、
8、
9、A、B、C、D、E、C、F16H、二进制编码3
(1)运算简朴、易于物理实现
(2)占用空间少、消耗能量小、可靠性高
二、进制之间转换、十进制数转换为二进制数1措施基数连除、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()()
44.37510=2整数部分采用基数连除法,除基取余,先得到的余数为低位,后得到的余数为高位小数部分采用基数连乘法,乘基取整,先得到的整数为高位,后得到的整数为低位244余数低位
222......O=Ko
211......0=K:25・・....
22......l=K;I=K
221......0=K高位0……l=Ki
0.375整数高位X
20.750……0=K.i
0.750X2……l=K.
21.
5000.500X2__■低位I.000……l=K-i、二进制数与八进制数的互相转换2二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位提成一组,不够3位补零,则每组二进制数便是一位八进制数001|101|010=
152.28八进制数转换为二进制数将每位八进制数用3位二进制数表达
374.268=
011111100.
010110、二进制数与十六进制数的互相转换3二进制数与十六进制数的互相转换,按照每位二进制数对应于一位十六进制数进行转换4OOO1|11O1|O1OO.O11O=1E
8.616AF
4.76i6=
101011110100.01110110例1无符号二进制整数01011010转换成十进制整数是A80B82C90D92解析二进制数转换为十进制数的措施是将二进制树按权展开例2一种非零无符号二进制整数之后添加一种0,则此数的值为原数的A4倍B2倍C1/2倍D1/4倍解析非零无符号二进制整数之后添加一种0,相称于向左移动了一位,也就是扩大了本来数的2倍,如在非零无符号二进制整数之后去掉一种0,相称于向右移动了一位也就变为原数的1/2o
二、计算机中的信息单位、位1bit表达数据的每个1或者0都被称作一种位,它度量数据的最小单位、字节2Byte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31KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB
三、字符、字符分类1西文字符与中文字符、编码2用一定位数的二进制数来表达十进制数码、字母、符号等信息称为编码
(1)西文字符编码ASCII码(美国信息互换原则互换代码)有两个版本7位码和8位码国际通用是7位ASCII码,即用7位二进制数表达一种字符的编码大家考虑一下,可以表达多少个编码值呢?要记住的几种字符的编码值a字符编码为1100001,对应十进制为97,则b的编码值为98A字符编码为1000001,对应十进制为65,则B的编码值为66o0数字字符编码为0110000,对应十进制为48,贝IJ1的编码值为49注意计算机内部用一种字节寄存一种7位ASCII码,最高位置0
(2)Unicode编码最初由APPLE企业发起制定的通用多文字集,后被Unicode协会开发为表达几乎世界上所有书写语言的字符编码原则有多种代表形式UTF-8UTF-16UTF-32
(3)中文字符1980年我国颁布了国家中文编码原则GB2312-80全称是《信息互换用中文编码字符集》简称国标码把常用6763个中文提成两级,一级中文3755个,二级中文3008个用两个字节表达一种中文,每个字节只有7位,与ASCII码相似国标码由4位16进制数构成区位码将GB2312—80的所有字符集构成一种94x94的方阵,每一行称为一种“区”,编号为0I〜94;每一列称为一种“位”,编号为0I〜94,这样得到GB2312—80的区位图,用区位图的位置来表达的中文编码,称为区位码由4位10进制数构成,前两位为区号,后两位为位号两者之间的关系国标码=区位码(转换为16进制)+HGBK编码一扩充中文编码共收录21003个中文,也包括BIG5(港奥台)编码中的所有中文
(4)中文的处理过程中文输入一国标码一机内码一地址码一字形码-中文输出输入码运用计算机原则键盘上按键不一样排列组合来对中文的输入进行编码(也叫外码)机内码在计算机内部对中文进行存储、处理的中文编码一种中文内码用2个字节存储机内码=国标码+8080H地址码指中文库中存储中文字形信息的逻辑地址码字形码用于在显示屏或打印机输出也叫中文字模中文字形码有两种表达方式点阵和矢量用点阵表达字形时中文字形码就是把中文按图形符号设计成点阵图简易型中文为16*16点阵一般型中文为24*24点阵提高型中文为32*32,48*48点阵用点阵表达字形时可计算出存储一种中文站用字节空间例用16x16点阵表达一种中文,就是将每个中文用16行,每行16个点表达,一种点需要1位二进制代码,16个点需用16位二进制代码即2个字节,共16行,因此需要16行x2字节/行=32字节,即16x16点阵表达一种中文,字形码需用32字节即字节数二点阵行数x点阵列数/8第三部分多媒体简介、有关概念1媒体指文字、声音、图象、动画和视频等内容多媒体指可以同步对两种或两种以上媒体进行采集、操作、编辑、存储的综合处理技术多媒体特性交互性、集成性、媒体数字化21声音数字化一WAV文献、MIDI文献、VOC文献、AU文献、AIF文献2图象数字化一BMP文献、GIF文献等、多媒体数据压缩3无损压缩有损压缩第四部分软件系统、概念1为运行、管理和维护计算机而编制的多种程序、数据和文档的总称。
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