安徽专升本计算机基础复习资料.docx
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安徽专升本计算机基础复习资料
计算机基础知识
计算机的发展及分类
ENIAC：
第一台正式投入运行的电子计算机EDVAC：
第一台设计的存储程序式电子计算机。
冯·诺依曼：
存储程序、程序控制
EDSAC：
第一台实现的存储程序式电子计算机
UNIVAC：
第一台商用计算机。
第一代电子管计算机（1946—1958）：
元件：
电子管，用于科学计算。
软件：
机器语言即二进制语言，每条指令都由二进制码0和1组成。
第二代晶体管计算机（1958—1964）
元件：
晶体管。
软件：
汇编语言，即用符号编成的语言。
第三代集成电路计算机（1964—1971）：
元件：
中小规模集成电路。
软件：
高级语言，接近于人们习惯使用的自然语言和数学语言。
第四代大规模集成电路计算机（1971年以后）
元件：
大规模集成电路。
软件：
高级语言
第五代计算机：
标志：
人工智能（AI）软件：
面向目标的语言。
按计算机处理的信号不同分为：
数字计算机、模拟计算机和数字模拟混合计算机。
计算机按其功能分为专用计算机和通用计算机。
通用计算机又分为巨型机、大型机、小型机、微型机、服务器及工作站计算机按字长分为8位机（8080）、16位机（8086、80286）32位机（80386、80486）64位机（Pentium）
计算机的发展方向
多极化（巨型机、微型机）、网络化、多媒体、智能化
计算机的应用
计算机辅助系统：
CAD—计算机辅助设计
CAM—计算机辅助制造
CBE—计算机辅助教育
CAI—计算机辅助教学
CAT—计算机辅助测试
CMI—计算机管理教学
微型计算机系统组成：
硬件系统和软件系统
硬件系统：
中央处理器（CPU）：
运算器（ALU）和控制器
CPU中有若干个寄存器或寄存器组，它们是CPU内部的临时存储单元，可直接参与运算并存放运算的中间
结果：
在CPU处理过程中，需要寄存器临时存放数据和信息，寄存器可以看作CPU的本地存储器。
寄存器
控制器（指令寄存器、指令译码器、程序计数器）
运算器（三个寄存器、算术逻辑单元）
主频：
CPU的时钟频率，表示系统的运算速度，主频越高，计算机的处理速度越快。
PentiumIV2.3G：
PentiumIV——CPU的类型2.3G——CPU的主频2.3GHZ
存储器内存和外存
主存储器（内存）
直接与CPU进行信息交换的存储器，要执行的程序和数据存放在内存中。
内存储器由RAM和ROM构成。
RAM可分为动态DRAM和静态SRAM。
DRAM—动态RAM，集成度高，价格便宜且可读可写，系统内存的主要容量空间由DRAM构成，DRAM蕊片的存储单元是一个电容性电路，系统要定时对存储数据进行额外的刷新。
DRAM的速度相对较慢，但价格低，因此在PC机中普遍采用它做成内存条。
SRAM——静态RAM，体积大，集成度比DRAM低、容量小价格高，但其速度远比DRAM高，Cache即由SRAM
构成。
CMOSRA—M互补型金属氧化物半导体RAM存储器，该类存储器耗电极低，开机时由PC电源给CMOS蕊片供
电，关机后可切换到主板上的电池供电，使之不丢失存储信息。
外存储器（简称外存）：
软盘、硬盘、光盘、移动硬盘（移动硬盘主要指采用计算机外设标准接口（USB／IEEE
1394）的硬盘、是一种便携式的大容量存储系统、USB硬盘还具有极高的安全性）
优盘是—种基于USB接口的无需驱动器的微型高容量活动盘，不需要驱动器，无外接电源，使用简便，即插即用，带电插拔；存取速度快，约为软盘速度的15倍；可靠性好，可擦写达百万次，数据可保存10年以上；采用USB
总线
总线，就是CPU、内存储器和I／O接口之间相互交换信息的公共通路，各部件通过总线连成一个整体。
所
有的外围设备也通过总线与计算机相连。
按传送信息的类别，总线可以分为三种：
地址总线、数据总线和控制总线。
计算机中总线按层次结构可分为内部总线、系统总线和外部总线。
微型计算机常见总线标准——PCI总线（Pentium）
输入／输出设备（I／O）：
计算机系统与外界进行信息交流的工具。
I／O设备一般通过接口（连接端口）电
路与总线相连
任何输入输出设备都要向CPU发送数据或从CPU取得数据。
输入输出接口就是CPU和输入、输出设备之间传送数据的部件。
输入输出接口：
并行端口（打印机、显示器）
串行端口（鼠标、调制解调器）
并行端口和串行端口的基本差别：
并行端口可以同时传送8路信号，因此能够一次并列传送完整的一个字节的数据。
串行端口在一个方向一次只能传送1路信号，传输一个字节的数据必须一位一位地依次传送。
并行端口的传输速度一般高于串行端口，但并行端口的传输距离相对较近。
在计算机上并行端口被赋予专门的设备名“LPT1”、“LPT2”⋯⋯。
串行端口被赋予专门的设备名“COM1”、
“COM”2⋯⋯。
软件系统为了使计算机能正常高效地工作所配备的各种管理、监控和维护系统的程序及相关资料。
软件分为：
系统软件、应用软件
指令和程序
指令：
规定计算机执行某种操作的命令。
每条指令包括两个最基本的部分：
操作码和操作数（地址码）操作码：
指示计算机执行什么性质的操作（即规定其执行功能）操作数（地址码）：
提供操作对象的数据或存放的地址。
程序：
一系列有序指令的集合。
软件分为：
系统软件和应用软件。
系统软件：
为了使计算机能正常高效地工作所配备的各种管理、监控和维护系统的程序及相关资料操作系统：
DOS、UNIX、Windows
系统软件：
语言解释程序和编译程序。
各种服务性程序。
应用软件：
为解决各种实际问题而编制的程序及相关资料，应用软件的运行需要系统软件的支持。
计算机系统的数据单位
位（bit）:
一个二进制位数（0或1），最小单位。
字节（Byte）：
8位二进制组成一个字节，存储容量的基本单元。
千字节（KB）兆字节（MB）吉字节（GB）
1B=8bits
1KB=210B=1024B
1MB=210KB=1024KB
1GB=210MB=1024MB
字长（wordlength）：
计算机的运算部件能同时处理的二进制位数，由若干个字节组成，字长决定了计算机的精度、寻址速度和处理能力，是计算机的重要性能指标之一。
字长越长，计算精度越高，运算速度越快，处理能力越强。
取出指令：
从存储器某个地址中取出要执行的指令，送到CPU内部的指令寄存器暂存。
分析指令：
把保存在指令寄存器中的指令送到指令译码器，译出该指令对应的微操作
进位计数制及数值信息的表示十进制数（D）、二进制数（B）、八进制数（O）、
十六进制数（H）
不同进位计数制之间的相互转换。
非十进制数转换成十进制数：
按权展开求和
十进制数转换为二进制数：
整数部分：
除2取余倒排列（除N取余法）
小数部分：
乘2取整顺排列（乘N取整法）
十进制数转换为八进制数。
分两步：
十进制数→二进制数
二进制数→八进制数
十进制数转换为十六进制数
分两步：
十进制数→二进制数
二进制数→十六进制数
非十进制数之间的相互转换
二进制数与八进制数之间的相互转换一位八进制数相当于三位二进制数（表示一位八进制数，至少需要三位二进制数）。
000001010011100101110111
八进制数转换为二进制数：
以小数点为界，向左或向右每一位八进制数用三位二进制数取代。
二进制数转换为八进制数：
以小数点为界，向左或向右每3位二进制数用1位八进制数取代，不足3位用
0补足。
二进制数与十六进制数之间的相互转换
一位十六进制数相当于四位二进制数
0
0000
8
1000
1
0001
9
1001
2
0010
A
1010
3
0011
B
1011
4
0100
C
1100
5
0101
D
1101
6
0110
E
1110
7
0111
F
1111
十六进制数转换为二进制数：
以小数点为界，向左或向右每一位十六进制用相应的4位二进制数取代。
二进制数转换为十六进制数：
以小数点为界，向左或向右每4位二进制数用1位十六进制数取代，不足4位用0补足。
八进制数与十六进制数之间的相互转换。
先转换为二进制，再转换为八进制或十六进制二进制数的逻辑运算
1—代表“真”True0—代表“假”False
①逻辑“与”运算用“and”表示
1∧0=00∧1=00∧0=01∧1=1有0为0，全1为11100∧1011=1000逻辑“或”运算用“or”表示
0∨0=01∨0=10∨1=11∨1=1
全0为0，有1为1
1001∨1101=1101
逻辑“非”运算用“not”表示
~0=1~1=0
~1001=0110
机器中数据的表示
正1-负
真值与机器数：
在计算机内部，数字和符号都用二进制代码表示0-
用8位二进制表示数+7和-7
+7：
00000111
-7：
10000111
↑符号位机器数：
数字和符号都用二进制代码表示（数的机内表示形式）机器数的真值：
真正表示的数值
计算机中对有符号的数有3种表示方法（符号位和数值位一起进行编码）原码：
机器数的一种简单表示法。
X1=00000111（+7）X2=10000111（-7）
其原码记作：
[X1]原=00000111
[X2]原=10000111
反码机器数的反码可由原码得到。
如果机器数是正数，则该机器数的反码与原码一样；如果机器数是负数，则该机器数的反码是对它的原码（符号位除外）各位取反而得到的
[X1]原=00000111
[X1]反=[X1]原=00000111
[X2]原=10000111
[X2]反=11111000
补码
如果机器数是正数，则该机器数的补码与原码一样；如果机器数是负数，则该机器数的补码是对它的原码（除符号位外）各位取反，并在末位加1而得到的。
[X1]原==00000111
[X2]原==10000111
[X1]补=[X1]原==00000111
[X2]补=[X2]反+1=11111000+1=11111001
反码通常作为求补过程的中间形式定点数：
小数点的位置固定不变时的机器数（微机多使用，但表示数的范围太窄）浮点数：
小数点在数中的位置是浮动的。
1001=10.01×210=1.001×211
任一数N=M×2E
2—基数E—阶码（表示指数，即数的大小范围）M—尾数（表示有效数字，即数的精度）文字信息在计算机内部的表示
计算机中要用二进制编码来表示文字和符号
字符编码以国家标准或国际标准的形式颁布施行
BCD码（二~十进制编码）
数，自左至右每一位对应的权是8、4、2、1
十进制编码
BCD码
0
0000
1
0001
2
0010
3
0011
4
0100
5
0101
6
0110
7
0111
8
1000
9
1001
例：
965的BCD码为：
965=（100101100101）BCD=（100101100101）8421
（10000100011）BCD转换为十进制数为：
（423）10
ASCII码（美国信息交换标准代码）
国际通用的微型机编码，用一个字节（8位）编码。
基本ASCII码：
首位恒为0，后7位共表示27=128个元素
扩充的ASCII码：
当最高位恒为1，可表示128种字符。
通常各个国家都把扩充的ASCII码作为自已国家语言文字的代码。
7位ASCII码表
D6D5D4
D3D2D1D0
000
001
010
011
100
101
110
111
0000
NUL
DLE
SP
0
@
P
、
p
0001
SOH
DC1
!
1
A
Q
a
q
0010
STX
DC2
2
B
R
b
r
0011
ETX
DC3
#
3
C
S
c
s
0100
EOT
DC4
$
4
D
T
d
t
0101
ENQ
NAK
%
5
E
U
e
u
0110
ACK
SYN
&
6
F
V
f
v
0111
BEL
ETB
7
G
W
g
w
1000
BS
CAN
（
8
H
X
h
x
1001
HT
EM
）
9
I
Y
i
y
1010
LF
SUB
J
Z
j
z
1011
VT
ESC
+
K
[
k
|
1100
FF
FS
<
L
\
l
|
1101
CR
GS
－
=
M
]
m
|
1110
SO
RS
。
>
N
↑
n
~
1111
SI
US
/
?
O
→
o
DEL
汉字编码
汉字国标码（交换码）
国标码规定，每个字符由2个字节代码组成，最高位恒为“0”
如：
00110100.01110011代表“大”字
（十六进制数为3473）
汉字的机内码（内码）
计算机内部对汉字进行存储、加工、处理统一使用的代码。
由两个字节来编码，为了与ASCII码相区别，每个字节首位置为“1”
如：
“大”字的机内码为：
1011010011110011（B4F3）
汉字输入码（外码）汉字字形码汉字字库中存储的汉字字形的二进制代码，用于汉字的显示和打印通常使用点阵方式形成汉字
点阵有：
16×16点阵（显示用）、24×24点阵、32×32点阵、48×48点阵（打印用）等。
每个点用一位二进制码来表示（有笔划为1，无笔划为0）
点阵越多，汉字越清晰，但每个汉字字形码越长，存储空间越大。
例：
16×16点阵字形码为32个字节（16×16÷8=32）
48×48点阵字形码为288个字节（48×48÷8=288）
汉字地址码
每个汉字字形码在汉字字库中的相对位移地址称为汉字地址码。
需要向输出设备输出汉字时，必须通过地址码，才能在汉字字库中取到所需的字形码，最终在输出设备上形成可见的汉字字形。
地址码和机内码要有简明的对应转换关系。
汉字各种代码之间的关系汉字输入→输入码→国标码→内码→汉字地址码→汉字字形码→汉字输出
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