全国计算机等级考试一级教程讲义精品文档.docx
《全国计算机等级考试一级教程讲义精品文档.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《全国计算机等级考试一级教程讲义精品文档.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
全国计算机等级考试一级教程讲义精品文档
《全国计算机等级考试（一级）教程》
教学讲义
第一章计算机基础知识
1.1计算机的发展
●世界第一台计算机：
美国宾夕法尼亚大学教授莫克利和他的学生埃克特于1946年研制成功的ENIAC，主要元件是电子管。
●冯·诺依曼机的三个特点：
采用二进制、存储程序控制、由五个基本部件组成【运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备】。
●中国计算机的发展：
联想于2005年收购IBMPC成为全球第三大PC制造商；2008年8月成功自主研制百万亿次超级计算机“曙光5000”。
●计算机发展的四个阶段：
年代
部件
第一阶段
（1946—1958）
第二阶段
（1958—1964）
第三阶段
（1964—1970）
第四阶段
（1971至今）
主机电子器件
电子管
晶体管
中小规模集成电路
大规模、超大规模集成电路
内存
汞延迟线
磁芯存储器
半导体存储器
半导体存储器
外存储器
穿孔卡片、纸带
磁带
磁带、磁盘
磁盘、磁带、光盘、U盘等大容量存储器
●计算机的特征：
1、高速、精确的运算能力；2、准确的逻辑判断能力；
3、强大的存储能力；4、自动功能；
5、网络与通信功能：
改变了人类交流的方式和信息获取的途径。
●计算机的用途：
1、科学计算：
人类基因序列分析、人造卫星轨道测算、气象卫星云图处理等。
2、数据处理：
处理文字、图像、声音等，是应用最多的一个领域。
3、实时控制：
主要是应用在现代工业生产的过程控制。
4、计算机辅助：
主要有CAD\CAI\CAM\CAT等。
5、网络与通信：
万维网、QQ、EMAIL等。
6、人工智能：
智能机器人、机器翻译等。
7、数字娱乐：
电影、电视、游戏等。
8、嵌入式系统：
各类电子数码产品、工业制造系统等。
●计算机的分类：
1、按处理数据的型态分：
数字计算机、模拟计算机、混合计算机
2、按使用范围分：
通用计算机、专用计算机
3、按性能分：
超级计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机、工作站、服务器。
●计算机的新技术：
1、嵌入式技术：
嵌入式系统由嵌入式处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统、特
定的应用程序四个部分组成，集软件与硬件于一体，可独立工作。
主要应用于各种智能家电、数码产品中。
2、网格计算：
利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的超级计算机”协同工作，是一种新型计算模式。
3、中间件技术：
中间件是介于应用软件和操作系统之间的系统软件，如ASP\JSP\CGI等。
中间件技术是企业应用的主流技术，并形成各种不同类别。
●计算机的发展趋势：
巨型化、微型化、网络化、智能化。
●未来新一代计算机：
1、模糊计算机：
建立在模糊数学基础上，用模糊的、不确切的判断进行工程处理的计算机，已被应用于地铁管理、洗衣机、吸尘器等方面。
2、生物计算机：
还处于研制过程中，是利用蛋白质的开关特性，用蛋白质分子制成集成电路，形成蛋白质芯片等生物电子元件构建的计算机，如设想的DNA计算机。
3、光子计算机：
是一种利用光信号进行数字运算、信息存储和处理的新型计算机，运用集成光路技术，把光开关、光存储器等集成在一块芯片上，再用光导纤维连接成计算机。
1990年1月底，贝尔实验室研制成第一台光子计算机。
4、超导计算机：
利用超导材料来替代半导体制造计算机，正在研制。
5、量子计算机：
是一种遵循量子动力学规律而不是经典物理规律的计算机，也是一种信息处理的新模式，华裔科学家艾萨克·庄领衔的科研小组已经研制了迄今最尖端的“5比特量子计算机”。
●数据与信息的联系与区别：
数据包括数值、文字、语言、图形、图像等不同形式，数据是信息的载体。
而信息是对各种事物的变化和特征的反映，也是事物之间相互作用和联系的表征。
数据处理之后产生的结果为信息，信息具有针对性和实效性，是有意义的，而数据没有。
●信息技术：
指一些与计算机等相关的技术，包含三个层次的内容：
信息基础技术、信息系统技术和信息应用技术。
现代信息技术发展的趋势可以概括为数字化、多媒体化、高速度、网络化、宽频带、智能化。
1.2数据在计算机中的表示
●计算机所表示和使用的数据可分两大类：
数值数据和字符数据【非数值数据】，任何形式的数据进入计算机都必须进行二进制编码转换，计算机内部均用二进制数来表示各种信息。
●计算机中常用的集中进位计数制的表示：
（逢R进一）
R进制
基数R
基本符号
权
符号表示
二进制
2
0,1
21
B
八进制
8
0,1,2,3,4,5,6,7
81
O
十进制
10
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
101
D
十六进制
16
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F
161
H
●R进制转换为十进制：
将R进制数按权展开求和。
（123.1）H=（1×162＋2×161＋3×160＋1×16-1）D=（256＋32＋3＋0.0625）D=（291.0625）D
（123.1）O=（1×82＋2×81＋3×80＋1×8-1）D=（64＋16＋3＋0.125）D=（83.125）D
（10110.1）B=（1×24＋0×23＋1×22＋1×21＋0×20＋1×2-1）D=（16＋4＋2＋0.5）D=（22.5）D
●十进制转换为R进制：
用短除法把整数部分“除R取余”从下往上写＋用连乘法把小数部分“乘R取整”从上往下写。
（225.8125）D=（11100001.1101）B
（225.15）D≈（341.11463）O
（225.15）D≈（E1.26666）H
注意：
小数部分“乘R取整”时每次的乘积要去掉整数部分，只用小数部分再乘R取整。
●八进制转换为十六进制：
以二进制为中介。
3位二进制相当于1位八进制；4位二进制相当于1位十六进制。
二进制数转换成八进制数时，以小数点为中心向左右两边分组，每3位一组，两头不足3位的补0即可；二进制转换成十六进制数只要以4位为一组进行分组，不足补0即可。
八（十六）进制数转换成二进制数，只要将一位化为3（4）位即可。
例如八进制转十六进制
（253.65）O=（010101011.110101）B=（10101011.11010100）B=（AB.D4）H
重新分组
●计算机中的信息单位：
度量数据最小的单位：
位（bit），但是信息组织和存储及计算机体系结构的基本单位是字节（Byte，B），1Byte=8bit，计算机信息单位统一为字节（B，Byte）：
K字节（千字节）1KB=1024B（Byte）
M字节（兆字节）1MB=1024KB（KiloByte）
G字节（吉字节）1GB=1024MB（MegaByte）
T字节（太字节）1TB=1024GB（GigaByte）
说明：
B（Byte，字节）；K（Kilo,千）；M（Mega,百万,兆）；G（Giga，十亿）；T（Tril,万亿）。
●字符：
西文字符和中文字符
1、ASCII编码：
西文字符中最常用的编码是ASCII码（美国信息交换标准码），分7位码和8位码两种版本，国际通用的是7位ASCII码，用7位二进制数表示一个字符的编码，共有27=128不同的编码值表示的128个字符编码。
其中有34个非图形字符（控制字符）和94个图形字符（可打印字符）。
计算机的内部用一个字节（8个二进制位）存放一个7位ASCII码，最高位置为0，预留用于以后的字符集扩充。
2、Unicode编码：
Apple公司发起制定的通用多文字集，后被Unicode协会开发为能表示几乎世界上所有书写语言的字符编码标准。
中文版Windows使用的是支持汉字系统的
Unicode-16等。
3、GB2312-80编码：
1980年我国发布的汉字编码字符集。
由于GB2312-80编码中有很多汉字没有包括在内，1995年又发布了扩展汉字编码GBK编码，2001年发布了GB18030编码，是GBK编码的升级版。
●汉字信息处理系统的模型
汉字
输出
汉字
输入
输入码
字形码
地址码
机内码
国标码
输入码
1.3计算机硬件组成：
●计算机硬件主要有中央处理器CPU（运算器、控制器）、存储器、输入设备、输出设备
1、运算器：
由加法器、若干寄存器和一些控制线路组成，核心是加法器。
是计算机处理数据形成信息的加工厂，主要功能是对二进制数码进行算术运算或逻辑运算，所以也称算术逻辑部件（ALU），其性能是衡量整个计算机性能的重要因素之一。
2、控制器：
由指令寄存器、译码器、时序节拍发生器、操作控制部件和指令计数器组成，是计算机的神经中枢。
基本功能是根据指令计数器中指定的地址从内存取出一条指令，对其操作码进行译码，再由操作控制部件有序地控制各部件完成操作码规定的功能。
真正作用在于机器指令执行过程的控制。
机器指令：
是一个按照一定的格式构成的二进制代码串。
指令的基本格式如下：
操作码
源操作数（或地址）
目的操作数地址
操作性质部分
操作对象部分
指令执行过程：
读取指令→分析指令（译码）→执行指令→数据处理和结果保存。
3、主存储器：
分内存储器（内存）和外存储器（外存）两类，是计算机的记忆装置，用来存储当前要执行的程序、数据以及结果。
CPU只能直接访问内存中的数据，外存中的数据只有先调入内容才能被CPU访问和处理。
4、输入/输出设备（I/O设备）：
输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等；输出设备有显示器、打印机、绘图仪、音箱等。
输入输出系统包含输入输出设备和输入输出接口两部分。
●计算机的结构：
直线连接和总线结构
1、直线连接：
运算器、控制器、存储器、外部设备四个组成部件之中任意两个都有单独的连接线路。
这种结构可以获得最高的连接速度，但不易扩展。
冯·诺依曼机等早期的计算机都采用这种结构。
2、总线结构：
总线是一组连接各个部件的公共通信线，分数据总线、地址总线和控制总线。
现代计算机普遍采用总线结构。
1.4微型计算机的组成
●微型计算机主要由微处理器、存储器、总线和主板、输入设备、输出设备组成
1、微处理器：
包括运算器和控制器，是计算机的核心部件，其性能指标（字长和时钟频率）直接决定了由它构成的微型计算机系统性能指标。
2、存储器：
分内部存储器和外部存储器（性能指标：
容量和速度）
内部存储器：
分随机存取存储器RAM和只读存储器ROM。
RAM即计算机的内存或称主存，有两个特点：
一是可读/写性；二是易失性，断电内容立即丢失。
RAM有SRAM（静态）和DRAM（动态，升级版位SDRAM），现在普遍使用的DDRRAM是双倍速率的SDRAM。
ROM只取不存，断电后信息也不丢失。
另外还有高速缓冲存储器Cache。
外部存储器：
常用的有硬盘（硬盘接口分为IDE、SATA两种规格）、移动存储产品（USB移动硬盘和USB优盘）、光盘、DVD光盘，特点是存储量大、价格较低、断电永久保存信息。
3、总线和主板：
总线是系统部件之间传送信息的公共通道，各部件由总线连接并通过它传递数据和控制信号。
常见的总线标准有ISA总线、PCI总线、EISA总线和AGP总线。
总线体现在硬件上就是计算机的主板，主板上插有CPU、内存条、显示卡、声卡、鼠标、键盘、显示器、等各类扩展槽盒接口及硬盘和光盘驱动器，主要指标有：
所用的芯片组、工作的稳定性和速度、提供插槽的种类和数量等。
4、输入设备：
有键盘（分PS/2和USB两种接口，一般使用104键盘）、鼠标（现在主要用光电鼠标、分PS/2和USB两种接口）、扫描仪、照相机、摄像机、麦克风、手写
升级会员 