安徽专升本计算机基础复习
资料
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(计算机基础知识总结)
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
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
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
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~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。
CMOS RAM—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
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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”、“COM2”……。
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=8 bits
101KB=2B=1024B
101MB=2KB=1024KB
101GB=2MB=1024MB
字长,word length,: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
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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,。 000 001 010 011 100 101 110 111 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”True 0—代表“假”False
?逻辑“与”运算 用“and”表示
1?0=0 0?1=0 0?0=0 1?1=1
有0为0~全1为1
1100?1011=1000
逻辑“或”运算 用“or”表示
0?0=0 1?0=1 0?1=1 1?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
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-正 1-负
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]=00000111 原
[X2]=10000111 原
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,
把十进制数的每一位分别写成二进制数形式的编码~通常采用8421编码:用四位二进制数表示一位十进
制数~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
000 001 010 011 100 101 110 111 DD D654
DDDD 3210
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:10110100 11110011,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