计算机基础知识(计算机基础知识)

计算机基础知识
计算机技术概论
1.1计算机的诞生和发展
    1,ENIAC的诞生:1946年2月,世界上第一台电子数字积分计算机在美国诞生,取名为ENIAC。ENIAC是在第二次世界大战中,美国军方为了精确计算新式火炮的弹道轨迹而研发的(科学计算)。ENIAC没有使用二进制而是使用十进制,也没有使用储存程序和程序控制方式!第一台计算机ENIAC仅仅b表明人类发明了计算机。

    2,EDVAC:由冯诺依曼和他同事们研制的EDVAC计算机。采用了储存程序的思想,以此思想为基础的各类计算机统称为冯诺依曼机。
主要特点:(1)采用二进制表示数据。
                (2)”储存程序”,即程序和数据在一起储存在内存中,计算机按照程序顺序执行。
                 (3)计算机由五部分组成:运算器,控制器,储存器,输入设备,输出设备。
    3,计算机分类
       根据计算机的基本元件的不同,计算机发展分为电子管计算机,晶体计算机,中小规模集成电路计算机,大规模和超大规模集成电路计算机。

    按照计算机的性能划分,计算机的运算速度,字长,储存容量,软件配置等可分为:巨型计算机,大型计算机,微型计算机,工作站。

按照计算机工作原理划分为数字计算机,模拟计算机,数模混合计算机。

按照计算机的功能划分为通用计算机,专业计算机。

普遍认为,世界上第一台个人计算机是在1981年由IBM公司推出, 微软公司1981年为IBM-PC机开发的操作系统软件。
    4,计算机特点
       运算速度快,计算精度高,储存容量大,可靠性高,具有逻辑判断功能,自动化程度高,通用性强。
    5,计算机应用
        科学计算,数据处理,过程检测与控制,计算机辅助系统,人工智能,多媒体,生活,工作与学习。

    6,计算机新技术
        电商商务技术(EC),物联网技术,大数据技术,云计算,5G网络,人工智能技术(AI),虚拟现实技术(VR)
    7,未来计算机发展趋势
    当前计算机的发展趋势为4种:巨型化,微型化,智能化,网络化。

计算机系统
    1,计算机系统组成
    计算机系统由软件和硬件两大系统组成。

    2,计算机工作原理
    (1)指令:指令就是计算机完成某个操作所发出的基本操作命令。一条指令通常有2个部分组成:操作码和操作数(也称地址码)。计算机执行勒一指令序列,便可完成预定的任务,这一指令序列就称为程序。
    (2)”储存程序”工作原理:计算机按照程序顺序自动完成运算或处理过程。
    (3)计算机的工作的过程:取指令,分析指令,执行指令
    3,计算机硬件的性能
    冯诺依曼提出的储存程序工作原理决定了计算机硬件由运算器,控制器,储存器,输入设备,输出设备组成。

   (1) 运算器:是计算机中执行数据处理指令的器件,负责对信息进行加工和运算。
    (2)控制器:整个计算机系统的控制中心。通常把运算器和控制器合称为CPU(中央处理器)。
    (3)储存器:分为内储存器和外储存器也称内存,外存。内存又分为主存储器,外存储器(辅助存储器)。

    内存储器:只读存储器(ROM,常用于存储固定的程序和数据并且断电后仍能长期保存)。随机储存器(RAM,CPU从RAM中即可读出信息也可写入信息,断电后所存的信息丢失),高速缓冲储存器(Cache,介于CPU和内存之间的一种可高速存取信息的芯片,是CPU和RAM之间的桥梁,用于解决它们之间的速度冲突问题。用来保存CPU正在运行的程序和需要及时处理的数据)。
    信息储存单位:位(bit,计算机储存信息的最小单位),字节(byte,计算机中用来表示储存空间大小的基本单位)。1B=8b,1KB=1024B,1MB=1024KB,1GB=1024MB,1TB=1024GB。字(Word,字通常取字长的倍数,是计算机进行数据储存和处理的运算单位)。
    (4)输入设备
    (5)输出设备
    4,计算机软件系统
系统软件和应用软件两大类。

   (1)系统软件:控制计算机运行,管理计算机的各种资源。
        操作系统(用户和计算机硬件系统之间的接口。直接运行在裸机上的最基本的系统软件,任何其他软件必须在操作系统的支持下才能运行。常见的操作系统有DOS,UNIX,Linux,Windows,Mac Os等),数据库管理系统(数据库系统是应用软件!注意区分!),语言处理程序,系统支撑和服务程序。
    (2)应用软件:是为解决计算机各类应用问题而编写的软件。
    5,程序设计语言
    机器语言(二进制),汇编语言,高级语言。
    机器语言和汇编语言统称为低级语言。
    高级语言分为:编译型,解释型

微型计算机硬件系统
    微型计算机的主要性能指标:主频,字长,储存容量,存取周期,运算速度

进制转换
    常见的进制有二进制(B),八进制(O),十进制(D),十六进(H)制等
    基数和权:基数(指各种进制中允许选用的基本数码的个数,例如二进制的基数为2是0,1),权(权的大小以基数为低,数码所在位置的序号为指数的整数次幂,例如:12.3=1*10^1+2*10^0+3*10^-1)
    二进制运算:^逻辑与(一假则假),V逻辑或(一真即真),-逻辑非(取反),逻辑异或(相同为假,不同为真)

进制之间的转换:

信息表示与编码
    在计算机内,不管是什么样的数据,都采用二进制编码形式表示和处理。

    整数在计算机中的表示:原码,反码,补码。整数的原码,反码,补码相同。反码所有位(除最高位,表示正负)取反,补码在反码的基础上最后一位加上1。
   编码:常见ASCLL编码,汉字编码
    ASCLL编码:采用7位二进制编码,可以表示2^7即128个字符。
    汉字编码:种类多。

    汉字机内码=汉字国际码+8080H=区位码+A0A0H

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