山东专升本计算机第一章知识点总结教材.docx
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山东专升本计算机第一章知识点总结教材
信息和数据
（一）广义说法
1.信息是自然界人类社会和人类思维活动中普遍存在的一切物质和事物的属性
2.数据是指存储在某种媒体上可以加以鉴别的符号资料
（二）狭义说法
1.数据是信息的具体表现形式，是信息的载体；信息是对数据进行加工得到的结果
2.在使用计算机处理信息时，必须要将处理的有关信息转换成计算机能识别的符号，信息的符号化就是数据，所以数据是信息的具体表现形式
3.信息是具体的物理形式抽象出来的逻辑意义，数据是信息的物理表示
（三）信息社会
信息成为与物质和能源同等重要的第三资源。
以信息的收集，加工，传播为主要经济形势的信息经济在国民经济中占主导地位，并构成社会信息化的物质基础。
（四）伟大人物
1.信息的创始人：
香农
2.信息的贡献人（控制论的创始人）：
维纳
3.逻辑的创始人：
布尔，提出“符号逻辑”的思想
4.计算机之父：
巴贝奇，提出“通用计算机”的思想
5.现代电子计算机之父：
冯·诺依曼
（五）注意
1.有信息一定有数据，但是有数据不一定有信息
2.同一个信息可以用不同形式的数据表示
3.信息的符号化就是数据（×）
解答：
只有计算机能识别的那些符号，才被称为数据
3.信息的符号化就是数据，所以数据是信息的具体表现形式
4.信息能够用来消除事物不确定性的因素（信息论）
5.信息技术是指人们获取，存储，传递，处理，开发和利用信息资源的相关技术
信息技术的根本目标是获取信息
6.二十世纪九十年代（1993年）美国开始建设高速度，大容量，多媒体的信息传输干线，称为：
信息高速公路
7.我国的三金工程包括：
金桥，金关，金卡
8.信息是对事物及其属性的描述，要在计算机中处理，必须首先转化为数据
计算机文化
1.计算机文化的提法
最早出现在二十世纪八十年代初，在瑞士洛桑召开的第三次世界计算机教育大会上
2.文化的发展
语言—文字—印刷术—计算机文化
3.文化具有的基本属性：
广泛性，传递性，教育性，深刻性
4.文化的核心：
观念和价值
5.计算机文化是伴随着计算机的出现而出现的（×）
答：
先有了计算机后出现计算机文化。
计算机起源
1.世界上第一台真正意义上的计算机：
ENIAC，1946年—美国宾夕法尼亚大学
2.区别于其他计算工具
⑴采用十进制进行数据的存储
⑵没有鼠标和键盘，有存储性
⑶功能：
科学计算
计算机的发展
（一）计算机按照采用元器件（物理器件，物理元器件）的不同可以分为
1.第一代（1946—1956）电子管计算机
主要逻辑元件是电子管
采用低级语言（机器语言和汇编语言）
主要用于科学计算
2.第二代（1956—1964）晶体管计算机
主要逻辑元件是晶体管
出现高级语言
应用扩展到数据处理
3.第三代（1964—1971）集成电路计算机
主要逻辑元件是中小规模集成电路
出现了操作系统和会话式语言
计算机开始应用到各个领域
4.第四代（1971—现在）超大规模集成电路计算机
主要逻辑元件是大规模和超大规模集成电路出现了微机、网络
（二）计算机的发展趋势
1.巨型化（科技发展）
巨型机=超级计算机=高性能计算机
巨型计算机是衡量一个国家科学技术和工业发展水平的重要标志。
我国先后自主开发了银河，曙光，深腾和神威等系列高性能计算机。
2.微型化（应用）
微型化主要是从应用上考虑的。
将计算机的体积进一步缩小，以便于携带和方便使用。
微型计算机=微机=个人计算机（PC）
3.网络化（网格化）（共享）
实现硬件，软件，数据的共享
4.智能化（模仿人脑的部分功能）
模式识别，物形分析，智能机器人，专家系统，定理自动证明
（三）注意
1.当前计算机正朝两极方向发展，即：
微型化和巨型化
2.计算机最基本的元件是芯片（IC）
3.电子数字计算机的存储性是与其他计算工具最主要的区别
4.现在流行的计算机是大规模或超大规模集成电路计算机。
真正“新一代计算机”并没有出现。
5.我国从1956年开始研制计算机，1958年，研制出第一台电子管计算机，1964年研究成功晶体管计算机1971年成功研制集成电路计算机，1983年研制成功每秒运算1亿次的“银河-I”巨型机。
计算机的特点及分类
（一）计算机的特点
1.运算速度快
2.存储容量大
3.精确度高（精确度取决于字长）
4.工作自动化
5.具有逻辑判断能力
6.通用性强
（二）计算机的分类
1.按处理对象分：
⑴模拟计算机（识别模拟信号）
⑵数字计算机（应用最广）
⑶混合计算机
2.按用途分：
⑴通用计算机（应用广）
⑵专用计算机
3.按规模分
⑴巨型机（主要用于数值计算，应用于国民经济和国家安全的尖端科技领域，特别是国防领域。
例如模拟核爆炸，密码破译，天气预报）
⑵大型和中型机（主要用于金融，证券等大中型企业数据处理）
⑶小型计算机（适用中小企业，学校等单位的服务器）
⑷微型计算机（主要在办公室和家庭中使用，是目前发展最快，应用最广泛的一种计算机）
⑸工作站（面向专业应用领域）
4.计算机的规模由计算机的一些主要技术指标来衡量：
字长，运算速度，存储容量，输入和输出能力，价格高低
注意：
计算机的性能指标中不包括字节，字节仅是存储容量的基本单位，不是性能指标
计算机的应用领域
（一）计算机的应用领域
1.科学计算（数值计算）：
是计算机应用最早的领域
2.信息管理（数据处理）：
是计算机应用最广泛的领域。
现代计算机的主要功能。
3.过程控制（实时控制、工业自动化）：
在工业得到广泛应用
4.计算机辅助系统
5.人工智能（该领域的研究包括机器人，语言识别，图像识别，自然语言处理，专家系统）
6.计算机网络与通信
7.多媒体技术应用系统
8.嵌入式系统
（二）计算机的辅助系统
1.计算机辅助设计（CAD）
2.计算机辅助制造（CAM）
3.计算机辅助教育（CBE）
⑴计算机辅助教学（CAI）
⑵计算机管理教学（CMI）
4.计算机辅助测试（CAT）
5.计算机集成制造系统（CIMS）
存储程序工作原理
1.存储程序工作原理的基本思想：
存储程序和程序控制
2.冯诺依曼主要贡献是：
⑴提出采用二进制进行数据的存储
⑵计算机硬件的五大组成部分
⑶存储程序工作原理
3.指令：
⑴是计算机执行某种操作的指令，包括操作码和地址码两部分。
⑵操作码规定了操作的类型；地址码规定了要操作的数据存放在什么地址
⑶机器语言中每一个语句又称为：
指令
4.指令系统：
⑴所有指令的集合称为指令系统（指令系统是计算机所能实现的全部指令的集合）
⑵常见的指令系统有复杂指令系统（CISC）和精简指令系统（RISC）
⑶不同的计算机可能有不同的指令系统，与机器的硬件有关
5.程序
⑴概念
①一组排列有序的计算机指令的集合
②为了完成某个固定功能的计算机指令的集合
③有限步骤的指令的集合
④是对解决某个计算机问题的方法步骤的一种描述
⑵计算机是通过执行程序所规定的各种指令来处理各种数据的。
答：
通过输入设备，将程序输入到计算机并存储在外部存储器中，控制器将程序读入内存，CPU从内存中取出指令和数据，根据指令要求对数据进行加工处理（运算器处理），再将结果送回内存
（在控制器的指挥下，计算机可以从内存中取出指令送入运算器）
⑶程序=算法（是整个程序的核心）+数据结构
⑷程序的三个结构①顺序结构②选择结构③循环结构
⑸程序分为两大类①面相过程②面相对象（现在使用）
⑹计算机算法的性质①有穷性②确定性③可行性④输入输出
6.软件：
软件就是程序、数据及其文档的集合
软件=程序+（数据）文档
注意
1.二进制优点
⑴容易使用电子元器件来实现（最主要）
⑵方便逻辑运算
2.在计算机运行过程中有两种信息在流动
⑴数据流⑵控制信号
3.存储程序和程序控制思想对任何计算机都适用
4.电子计算机自动地按照人们的意图，进行工作的最基本思想是：
存储程序
7.数据结构
⑴数据结构的目的是提高算法的效率
⑵数据结构代表信息的一种组织方式，用来反映一个数据的内部结构
⑶数据结构有逻辑上的数据结构和物理上的数据结构之分
⑷数据结构是从问题中抽象出来的数据之间的关系
⑸典型的数据结构包括：
线性表，堆栈和队列
计算机硬件的基本组成
（一）计算机硬件是指计算机系统中由电子，机械和光电元件等组成的各种计算机部件和计算机设备。
这些部件和设备依据计算机系统结构的要求构成一个有机整体，称为计算机硬件系统。
没有配置任何软件的计算机称为裸机。
安装了操作系统的计算机，称为虚拟机。
（二）冯诺依曼体系的计算机五大组成部分（由计算机存储程序工作原理所决定的）
1.运算器
⑴逻辑运算单元，寄存器（组）和一些控制门组成
⑵能进行数学运算和逻辑运算，从而决定计算机运算速度
2.控制器
⑴控制器指挥计算机各部分协调工作，是整个计算机系统的控制中心
⑵计算机的工作过程可以归结为:
取出，分析，执行命令
3.存储器
4.输入设备
5.输出设备
（三）冯诺依曼体系的计算机四大组成部分
1.CPU（中央处理器，微处理器）：
由运算器和控制器组成
2.存储器
3.输入设备
4.输出设备
（四）冯诺依曼体系的计算机两大部分组成
1.主机（CPU和内存）
2.外设（外存、输入设备、输出设备）
计算机软件的分类及各自特点
计算机软件分为系统软件和应用软件两大类
软件是程序、数据和有关文档的总和
（一）系统软件
1.操作系统
DOS，OS/2，UNIX，XENIX，Windows，Netware
2.语言处理程序
Fortran，Delphi，C++，PB，VB，Java
3.系统支撑和服务程序
又称工具软件，如系统诊断程序、调试程序、排错程序、编辑程序、查杀病毒程序
4.数据库管理系统
FoxBase，Access，SQLSseever，Oracle，Sybase
（二）应用软件
为解决实际问题而编写的软件。
如财务管理系统，office组件，photoshop等
（三）操作系统
1.计算机中系统软件的核心是操作系统，它主要用来控制和管理计算机的所有软硬件资源
2.操作系统是用户和计算机硬件系统之间的接口，为用户和应用软件提供了访问硬件的桥梁
程序设计语言及语言处理程序
（一）低级语言
1.机器语言：
计算机能直接识别并执行这种语言，效率高，程序运行速度最快
移植性差依赖于机器
2.汇编语言
⑴汇编程序的任务是用汇编语言编写的源程序，翻译成计算机能直接理解并执行的机器语言程序，即：
目标程序
⑵汇编语言是用助记符代替操作码，地址符号代替操作数的面向机器的语言（是符号化的机器语言）
⑶汇编语言对于不同类型的计算机，基本上不具备通用性和可移植性
（二）高级语言
用高级语言编写的程序称为高级语言源程序，计算机不能理解和执行，需要编译程序和解释程序
1.编译程序生成目标程序，速度快
2.解释程序不形成目标程序，速度慢，移植性强
3.高级语言是一种独立于机器的语言
字，字节和位
（一）计算机中数据的单位
1.“位”是最小的存储单位（bit）
2.“字节”是基本的存储单位（B）
1B=8bit1KB=1024B1MB=1024KB
1GB=1024MB1TB=1024GB
（二）概念
1.字：
CPU一次存取，加工和传送的数据称为一个字
2.字长：
计算机能同时处理的二进制数据的位数称为字长
⑴字长是衡量计算机性能的重要指标：
字长越长，速度越快，精度越高
⑵字长常见的有:
8位，16位（DOS），32位（XP），64位（W7.8.10）
⑶字长与CPU的型号有关，与数据总线的长度有关,与操作系统没有关系
（三）计算机中数值的表示
⑴计算机中所有的数据都以二进制表示
⑵数的正负用0和1表示（0正1负），符号位放在左边最高位，一般占一位
⑶机器数：
将数据的符号数码化后得到的表示形式。
分为原码反码和补码
①原码：
数据的原始表示形式
②反码：
是原码的符号位不变，其余位取反
③补码：
反码+1
⑷真值：
机器数对应的由正负号表示的数
⑺定点数：
指小数点在数中的位置是固定不变的，通常有定点整数和定点小数
⑻浮点数：
小数点的位置是不固定的，用阶码和尾数来表示
通常尾数为纯小数，阶码为整数
尾数和阶码带有符号数。
尾数的符号表示数的正负，阶码的符号表明小数点的实际位置。
⑼BCD码（8421）：
用4位二进制数来表示1位十进制数中的0~9这10个数码
（四）补充
1.16个二进制位可以表示的整数范围是-32768—32767，0—65535状态是65536
答：
全部为正数就是16个1，也可是一部分正数一部分负数
同理：
8个二进制位范围是-128—127，0—255状态是256
2.正数的原码，反码，补码相同（都是它本身）
3.一个字节占八个二进制位，而一个汉字的机内码占连续的两个字节
4.24×24点阵的汉字占72个字节
答：
24×24÷8
5.12位二进制数对颜色进行编码，最多可以表示：
2的12次方个颜色
6.一个字节由8bit组成，可以保存256种信息，表示256种状态。
如果一个字节表示的是无符号的正整数，则表示范围是0~255（注意不是256，且最大的正整数一定是奇数）
7.n个二进制位最多能表示2ⁿ种状态
8.当前流行的CPU都是64位机，也就是说这种CPU一次可处理8字节的数据
不同进制数的表示
1.进位计数制：
用进位的方法进行计数，简称进制。
2.数码：
一组用于表示某种数制的符号
3.基数：
进制中数码的个数（二进制的数码为0.1基数为2）
4.位权：
数码在不同位置上有不同的权值
5.BODH（2.8.10.16）
6.用4位二进制数来表示1位十进制数中的0~9这10个数码，简称BCD码，也称8421码
7.⑴任何二进制小数都可以用十进制小数来准确表示
⑵并不是所有的十进制小数都能用二进制小数来精确表示
十进制>二进制
不同进制数间的相互转化
1.任意进制转化为十进制：
按权展开
2.十进制转化为其他进制
10~2:
整数部分除二取余,倒序排列;小数部分乘二取整,正数排列
10~8：
整数部分除八取余，小数部分乘八取整
10~16：
整数部分除十六取余，小数部分乘十六取整
3.二进制与八进制数的相互转化（每三位一组）
4.二进制与十六进制数的相互转化（每四位一组）
各种进制数运算规则
（一）算数运算
（二）逻辑运算（只针对二进制数）
1.AND（与）∨：
同为一，才为一
2.OR（或）∧：
只要有一个一，就为一
3.NOT（非）
4.XOR（异或）：
相同为零，不同为一
文字信息（非数值信息）的表示
1.计算机处理的对象必须是以二进制表示的数据。
2.具有数值大小和正负特征的数据称为：
数值数据
对于文字，声音，图像等数据，没有数值大小和正负特征，称为非数值数据。
ASCII码（美国标准信息交换代码）
1.是国际标准，是通用的信息交换标准代码，也称西文机内码。
是目前采用的主要字符编码。
2.七位称“标准ASCII码”；八位称“扩展ASCII码”，都是使用一个字节表示
3.标准ASCII码只用右侧七位，最高位补零，可表示128个不同字符
4.包括数字，大写字母，小写字母，各种标点符号，运算符号，控制命令符号
除了控制命令符号外，其余字符都是可打印字符
比较大小：
控制符<特殊符号<数字<大写字母<小写字母
5.注意
A：
41H（十进制：
65）
a：
61H（十进制：
97）
两者相差20H（十进制：
32）
空格：
20H（十进制：
32）
0：
30H（十进制：
48）
汉字编码
（一）汉字交换码（国标码）
用连续两个字节表示一个汉字
1.GB2312-80（一级汉字库）
收录了6763个汉字，以及682个字符，共计7445个字符。
按拼音排序
2.GBK18030（二级汉字库）
收录了27484个汉字
按部首排序
（二）汉字机内码
1.国标码不能直接应用于计算机，因为他没有考虑同ASCII码的冲突
2.修改方法：
将国标码的两个字节的最高位改为1，称为机内码
3.机内码是真正的计算机内部用来存储，加工和处理汉字信息的代码。
汉字系统中的汉字字库里存放的是汉字的机内码。
（三）字形码
1.字形码：
记录汉字的外形，是汉字的输出形式。
（显示输出打印）
2.有两种方式:
点阵法和矢量法
3.点阵法和矢量法分别对应点阵码和矢量码。
点阵码缩放困难，容易失真；矢量码图放大，不失真
4.矢量码记录的字体占用空间比点阵码要小。
5.在点阵码中同一字库表示的汉字占用的空间是相同的。
（四）汉字输入码
1.汉字输入码是将汉字通过键盘输入到计算机采用的代码。
2.分为流水码（顺序码），音码，形码，音形结合码
3.智能ABC，微软拼音为音码，重码较多，输入较慢。
五笔字型为形码，有重码但重码较少，输入速度较快，不易掌握。
4.流水码（区位码）、电报码没有重码
5.自然码属于音形结合码
补充
1.区位码将6763个汉字分为94行94列，前两个数是区码，后两个数是位码
2.区位码—十进制
国标码，机内码—十六进制
3.国标码=区位码+2020H
机内码=国标码+8080H
4.ASCII码右侧7位，最高位补0是字符；最高为补1是汉字
CPU
1.主要生产商有Intel和AMD公司，IBM公司，威盛公司
2.CPU可以直接访问的存储器是内存储器，外存储器中的数据必须被调入到内存中才能被CPU所执行。
外存和CPU不能直接交换数据。
3.CPU由运算器，控制器，高速内部缓存组成（CPU由运算器和控制器组成）
4.CPU是中央处理器的简称，PC机的CPU也称为微处理器
存储器
（一）存储器的分类
1.存储器分为内存储器和外存储器
内存储器又称为主存储器
外存储器又称为辅助存储器
2.内存储器分为：
ROM，RAM，Cache
3.外存储器分为：
磁表面存储器：
磁盘（硬盘和软盘），磁带
光表面存储器：
CD-ROM，DVD
半导体存储器（闪存）
（二）
1.集成电路芯片上所集成的电路的数目每隔十八个月就翻一番，这就是著名的摩尔定律。
2.微机中常用的内存有SDRAM和DDRSDRAM（DDR）两种，分别称为“同步动态随机存储器”和“双倍数据传输速率同步动态随机存储器”
3.软盘上有写保护口，当写保护口处于保护状态（写保护口打开时），只能读取盘中的信息而不能写入。
用于防止擦除或重写数据，也能防止病毒侵入。
当写保护口打开时，U盘中有病毒，可以感染信息；但若机器中有病毒，不能感染。
4.硬盘是微机上最重要的外存储器，是目前存取速度最快的外存。
注意：
硬盘是一种外存储器，不是主机的组成部分，另外电脑没有硬盘仍旧可以运行
5.ROM（集成在主板）
⑴BIOS（基本的输入输出系统），主要功能是自检
⑵CMOS，存储日期，时间等基本信息
6.RAM是指随机存储器，其中的数据既可读出又可写入，但通电时存储器的内容可以保存，断电内容就消失。
（目前常用的内存有SDRAM和DDRSDRAM两种）
ROM是只读存储器，只能读出原有的内容，不能由用户再写新的内容。
其中存放固定的程序和数据。
内存一般指RAM
7.配置高速缓冲存储器（高速缓存）（Cache）是为了解决，CPU与内存之间速度不匹配的问题。
8.运算速度由大到小：
CPU>Cache>RAM>硬盘>光盘=U盘>软盘
9.光盘存储器分为
⑴只读光盘（CD-ROM,DVD）
⑵追记型光盘
（CD-R），只能改写一次
⑶可改写光盘
CD-RW（可擦写型）可改写三千字以上，CD-RAM可改写上万次
10.存储容量采用电磁原理，和圆周体积大小无关。
磁盘驱动器兼具有输入和输出功能。
磁表面有磁道和扇区组成，其最里面的存储密度大。
11.外传中数据可以长期保存。
内存中的数据通常存在RAM中。
ROM中的数据是厂家写入的。
12.计算机的内存中每个基本存储单元都被赋予一个唯一的序号—地址。
不同的存储单元用不同的地址来区分。
存储器采用顺序编址的方式。
13.内存中只有程序和数据。
计算机工作时用到的数据和指令存放在内存中。
显示系统
1.显示系统：
由显示器和显示适配器组成
显示适配器（显卡）是系统总线与显示器之间的接口
2.显示系统主要特性有：
显示分辨率、颜色质量、刷新速度
3.显示器分类：
CRT显示器—阴极射线管显示器
LCD显示器—液晶显示器
PDP显示器—等离子显示器
4.显示器的指标受哪些因素的影响：
⑴分辨率
⑵刷新速度
⑶点距（越小越真）
⑷视频带宽
5.影响分辨率的指标
⑴电路特性
⑵显示屏幕大小
⑶显像管点距
⑷视频带宽
6.分辨率的单位是像素
7颜色主要有：
8位，16位，24位，32位
8.分辨率越高，显示器的像素点越多。
总线（总线的长度影响字长）
1.总线是计算机各种功能部件之间传递信息的公共通信干线。
2.总线按照计算机所传输的信息种类，可以划分为数据总线，地址总线和控制总线。
分别用来传输数据，传输数据地址，传输控制信号。
3.⑴地址总线与寻址能力有关，数据总线与字长有关
⑵地址总线的条数与存储单元的个数有关，数据总线的条数与存储单元的位数有关
⑶地址总线一定是单向的，数据总线可以是双向的
4.类型
⑴PCI总线（32位，可拓展到64位），目前应用最广泛
⑵AGP总线：
加速图形端口，主要用于视频、音频
⑶USB总线：
通用串行总线
⑷IEEE1394总线：
是一种串行接口标准，是目前最快的高速外部串行总线
5.打印机用USB总线和并行总线
鼠标和键盘用USB接口和PS/2接口
6.⑴内部总线：
芯片内部（比如CPU内部）用于各个小部件之间信息传输的通信线路
⑵系统总线：
计算机各部件之间（比如CPU同内存）信息传输的通信线路
⑶外部总线：
计算机之间或者计算机同通信设备之间信息传输的通信线路
主板（主机板、系统板、母版）
1.主板是微机中最大的一块电路板，它安装在机箱内，是微机最基本的，也是最重要的部件之一。
上面有很多插槽，安装了组成计算机的主要电路系统，有BIOS芯片等元件。
2.BIOS芯片：
存有与该主板搭配的基本输入输出系统程序。
能够让主板识别各种硬件，还可以设置引导系统的设备，调整CPU外频。
3.芯片组是主板的灵魂，决定了主板所能够支持的功能。
芯片分为南桥和北桥。
磁盘驱动器与磁盘
1.磁盘驱动器分为：
硬盘驱动器，软盘驱动器，光盘驱动器
2.磁盘驱动器（软盘和硬盘驱动器）和磁带机：
既是输入设备，又是输出设备。
输入输出设备
1.输入设备：
键盘，鼠标，扫描仪，光笔，手写板，数字化仪，条形码阅读器，数码相机，触摸屏，模／数转换器，话筒，数码摄像机
2.输出设备：
显示器，打印机，绘图仪，声音系统，数／模转换器，音箱
3.鼠标可分为：
机械式，光电式，无线遥控式
4.分辨率是数码相机最重要的性能指标
分辨率是显示器，数码相机，扫描仪等设备的主要性能指标
5.计算机屏幕由三种颜色（RGB）组成，可以调和所有颜色。
颜色由色调H，亮度L，饱和度S所决定。
6.打印机分为
⑴点阵打印机（针式打印机）：
常见有LQ-1600K，LQ-730K
缺点是噪声大，速度慢，精度低，不适合打印图片
⑵喷墨式打印机：
优点是打印质量较高，打印速度比点阵打印机快，使用起来噪声小
缺点是耗材费用较高，对纸张的要求较高，喷墨口不容易保养
可以打印彩色图片
⑶激光打印机：
页式打印机，是分辨率最高的打印机
是一种高速度，高精度，
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