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文檔簡介

1、第一章計算機基礎知識1.1 概述1.1.1 計算機的產(chǎn)生巴貝奇被認為是世界上第一個發(fā)明計算機編程的人,他提出自動計算機的概念,為現(xiàn)代數(shù)字計算機發(fā)展奠定了基礎。馮-諾依曼:1)采用二進制表示數(shù)據(jù)和指令。2)采用存儲器存儲數(shù)據(jù)和序列(程序),指令依次執(zhí)行。Ps:現(xiàn)代的計算機絕大多數(shù)都是采用馮諾依曼計算機體系結(jié)構(gòu)。1.1.2 計算機的發(fā)展歷史1)第一代計算機: 電子管計算機(體積大、耗電量大、壽命短、可靠性差、成本高)采用 電子射線管、磁鼓儲存信息 ,容量很小,輸入輸出設備落后。主要用于 軍事和科研。2)第二代計算機:晶體管計算機(體積小、重量輕、成本下降、可靠性和運算速度明顯提 高)普遍采用磁芯作

2、為主儲存器 ,磁盤和磁鼓做外儲存器,提出了操作系統(tǒng)的概念,出現(xiàn)了高級程序設計語言。第一階段的發(fā)展使計算機進入商用時期。Ps: IBM公司國際商用機器公司,當時全球最大計算機制造銷售。3)第三代計算機:中小規(guī)模集成電路計算機(體積更小、速度更快、價格更便宜)半導體存儲器為主存儲器,出現(xiàn)了分時操作系統(tǒng),計算機開始在 科學和商用領域 得以推廣。4)第四代計算機:大、超大、極大規(guī)模集成電路計算機(體積更小、功能更強、造價更低)高度集成化是這一代計算機的 主要特征。微型計算機:以微處理器為中央處理單元的計算機系統(tǒng)(功能強、軟件豐富、價格低)1)微處理器:集成電路計算機將計算機的核心部件CPU集成在一小塊

3、芯片上。Ps:四位微機處理器 1971年最早問世(二進制)1.2 了解計算機1.2.1 外觀組成形式馮諾依曼體系結(jié)構(gòu):(控制器、運算器、存儲器(內(nèi)存儲器)、輸入設備和輸出設備)微系統(tǒng):(控制器+運算器集成在中央處理器 CPU微芯片上,CPU插在主機機箱內(nèi)的電板上) 1.2.2內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理馮諾曼依的四思想核心內(nèi)容:計算機都是由控制器、運算器、存儲器、輸入設備和輸出設備5大基本部分組成。采用存儲器存儲數(shù)據(jù)和指令序列依次被執(zhí)行控制計算機。1.2.3 計算機系統(tǒng)組成一個完整的計算機系統(tǒng)是由 hardware和software兩大部分組成。中央處理單位:控制器、運算器主(內(nèi))存儲器:只讀存儲器、隨

4、機存儲器、高速緩沖存儲器輸入設備:鍵盤、鼠標、光筆、掃描器、觸摸屏輔助(外)存儲器:軟件、硬盤、光盤、磁帶等應用軟件:字處理、電子表格、繪圖、課件制作、數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)等軟件1.2.4 計算機中信息的表示計算機采用二進制來處理數(shù)據(jù)和信息1 .二進制數(shù)字系統(tǒng):二進制運算規(guī)則簡單,易于在機器中實現(xiàn)2 .信息存儲單位:二進制數(shù)中的。和1是存儲信息的最小單位,稱為二進制 位(bit,比特)連續(xù)8位二進制數(shù)組成的一個 字節(jié)(Byte,簡寫B(tài)),字節(jié)是計算機中衡量存儲量大小的最 近本的單位。1TB=1024GB 1GB=1024MB 1MB=1024KB 1KB=1024B 1G=1024*1024KPS:

5、字節(jié)反映了計算機的性能,字節(jié)越大,取數(shù)的范圍越大,精度越高,內(nèi)存容量越大, 運算越快,功能越強。3 .計算機中數(shù)值信息的表示4.B為二進制D為十進制Q為八進制H為十六進制都涉及基數(shù)和權(quán)。十進制允許使用二進制允許使用八進制允許使用十六制允許使用10個數(shù)碼:2個數(shù)碼:8個數(shù)碼:16個數(shù)碼:Ps:進制運算:1、2、3、4、5、6、7、8、9,基數(shù)為 101和0,基數(shù)為21、2、3、4、5、6、7,基數(shù)為 81、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F,基數(shù)為 16Ps:權(quán)是數(shù)制中每一固定位置對應的單位值二進制數(shù)11100100轉(zhuǎn)化為十進制為:1*2的7次方+1*2的6次方+1*2的5次

6、方+0*2的四次方+0*2的三次方+1*2的2次方+0*2+0*1=228二進制數(shù)11100100轉(zhuǎn)化為八進制為:Ps:可分為三組,因為八進制就是2的三次方4 .計算機中非數(shù)值信息的表示5 .西方信息編碼:ASCII碼采用七位二進制數(shù)編碼占用一個字節(jié):2的七次方=128漢字信息編碼:?國標碼(交換碼):指不同的具有漢字處理功能的計算機系統(tǒng)間交換中文信息時使用的統(tǒng)一的標準編碼。漢字用兩個字節(jié)表示,每個字節(jié)用七位碼?機內(nèi)碼:每個漢字的機內(nèi)碼用 2個字節(jié)的二進制表示,每個字節(jié)的最高位為 1?機外碼(輸入碼)文字信息輸出編碼(字形碼):一個字不論筆畫多少,都可以用一組點陣表示,每個點擊二進制的一個位。

7、點陣越大,點數(shù)越多,分辨率越高多媒體信息編碼1.3計算機硬件1.3.1 主板:一個比較大的印刷電路板,其他部件與之相連接1.3.2 中央處理器:運算器+控制器CPU定微型計算機性能的主要指標有:主頻:主頻越高,運行速度越快,它是衡量電腦性能的重要指標總線性能:在總線上,通常傳達三種信號:數(shù)據(jù)、地址和控制信號。相應的,總線也分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線1.3.3 存儲器存儲器一般被分為內(nèi)存儲器和外存儲器1 .內(nèi)存儲器內(nèi)存儲器(主存儲器):用于存放當前執(zhí)行的數(shù)據(jù)和程序,是CPU直接訪問的存儲器。內(nèi)存以字節(jié)為單位存儲信息的,存放信息總量為內(nèi)存容量。內(nèi)存根據(jù)基本功能分為(隨機存取存儲器RAM只讀存

8、取器ROMF口高速緩沖存儲器 Cache)RAM (隨機存取存儲器)RAM1是常說的內(nèi)存條,隨機存取的存儲器 RAMJ存條在斷電之后存放的內(nèi)容全部丟失ROM(只讀存儲器)ROM1一種只能讀出不能寫入的存儲器,斷電后其中的內(nèi)容不會丟失(通常用于存放固定不變的,執(zhí)行特殊任務的程序 Cache (高速緩沖存儲器)RAM勺存取速度比CPU勺慢,所以引入了高速緩沖存儲器cache,它的速度與CPUffi當。2 .外存儲器外存儲器(輔助存儲器):比內(nèi)存的容量大,價格便宜,但是存取速度慢(用于存放待運行的或者需要永久保持的程序和數(shù)據(jù)) 可以輸入也可以輸出設備, 是內(nèi)存的后備和補充。CPU 不能直接訪問外存儲

9、存器 ,必須將外存儲存器的內(nèi)容調(diào)入內(nèi)存后,才能被 CPU讀取。同樣 以字節(jié)為單位儲存信息的軟盤存儲器:讀寫速度慢,容量小,易壞,基本被淘汰硬盤存儲器:容量大,速度快,可靠性高,存儲成本低。移動硬盤和 U盤,USB閃存光盤存儲器只讀型光盤 CD-ROM、DVD-ROM 用戶只能從中讀取只寫一次型光盤CD-R、DVD-R 用戶只能寫一次,但是可以多次聽放,不能修改可擦寫型光盤 CD-RM、DVD-RM 用戶可以重復讀寫信息1.3.4 輸入設備鍵盤鼠標數(shù)碼照相機掃描儀麥克風觸摸屏錄音機手寫筆識別系統(tǒng)1.3.5 輸出設備顯示器打印機投影儀繪圖儀音響VCD機縮微膠片語音輸出合成器1.4計算機軟件1.4.

10、1 軟件的分類一般將軟件劃分為系統(tǒng)軟件和應用軟件1 .系統(tǒng)軟件(負責管理、監(jiān)控、維護、開發(fā)計算機的硬件資源) 系統(tǒng)軟件的兩大特點:通用性、基礎性操作系統(tǒng)(SO)五大功能:處理器管理存儲器管理設備管理文件管理用戶接口操作系統(tǒng):管理和控制系統(tǒng)資源和數(shù)據(jù)的大型程序A單用戶單任務B單用戶多任務C多用戶多任務(windows)操作系統(tǒng)的作用:友好界面合理控制管理系統(tǒng)資源SO的類型:? UNIX? WINDOWS? OSLZ? DOS常用:操作系統(tǒng)程序設計語言和語言處理程序數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)網(wǎng)絡軟件和系統(tǒng)服務程序2 .應用軟件快捷方式是一個地址量或者指標,不是原始文件,刪除快捷方式對原始文件無影響,任務 欄地

11、質(zhì)與大小可改變,但不是任意的常有:文字處理軟件電子表格軟件輔助設計軟件圖形軟件1.4,2計算機語言1 .機器語言:是計算機發(fā)展初期使用的語言,是第一代計算機語言2 .匯編語言:匯編語言是 面向機器的,不同的機器有不同的匯編語令。匯編語言編寫程序的優(yōu)點是效率高。用于底層軟件及實事控制軟件的編碼。3 .高級語言:面向任務的、面向過程的4 .第四代語言小點:1 .常見的應用軟件有輔助設計軟件2 .防毒卡屬于硬件防毒3 .第四代計算機的開發(fā)與 微芯片技術(shù)的巨大發(fā)展是分不開的4 .計算機中存放一個 ASCII占用一個字節(jié)5 .微機的性能指標中,用戶可用的內(nèi)存儲器容量通常是指RAM容量6 .第一代計算機的

12、主要特征是采用電子管作為計算機的功能單位7 .第二代計算機采用晶體管制作器基本邏輯部件8 .第三代計算機采用半導體存儲器9 .中央處理器(CPU)由控制器和運算器組成10 .一個完整的計算機系統(tǒng),是由 硬件和軟件 兩大部分組成11 .每個漢字的機內(nèi)碼用 2個字節(jié)的二進制數(shù)表示12 .根據(jù)傳送的信號不同,總線分為 數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線13 .存儲器分為:內(nèi)存儲器、外存儲器14 .CPU直接訪問的存儲器是:隨機存取存儲器、只讀存儲器15 .外存和內(nèi)存都是以字節(jié)為單位存儲信息的16 .常見的外存:硬盤、光盤、 USB閃存17 .軟件劃分:系統(tǒng)軟件、應用軟件18 .第一代計算機采用 電子射線管、磁鼓 存儲信息,使用 機器語言和匯編語言 編制程序19 .第二代計算機提出了 操作系統(tǒng) 的概念,出現(xiàn)了 高級程序設計語言20 .國標碼(交換碼)指不同的具有漢字處理功能的計算機系統(tǒng)間交換中文信息時使用的統(tǒng) 一標準碼。21 .主頻是CPU內(nèi)部時鐘晶體振蕩頻率,主頻率 越高,CPU運算速度越快22二進制只有1和0'兩種數(shù)字23 .一個二進制位通常為 比特,是最小的存儲單位,只能用來

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