计算机基础知识1

计算机基础知识（1）——计算机硬件、软件及进制计算机的基本知识

世界上的第一台计算机（ENIAC）于1946年诞生在美国宾夕法尼亚大学，到目前为止，计算机的发展大致经历了四代：

年代元件第一代1946－1958电子管第二代1959－1964晶体管第三代1965－1970集成电路第四代1971－至今大规模集成电路一、计算机的发展计算机的基本知识二、计算机的工作原理

现在我们所使用的计算机硬件系统的结构一直沿用了由美籍著名数学家冯•诺依曼提出的模型，它由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大功能部件组成。各种各样的信息，通过输入设备，进入计算机的存储器，然后送到运算器，运算完毕把结果送到存储器存储，最后通过输出设备显示出来。整个过程由控制器进行控制。

计算机系统概论一台完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统组成的。（一）计算机硬件1．中央处理器（CPU)中央处理器（CPU——CentralProcessingUnit）CPU的内部结构可分为控制单元(控制器)，逻辑单元(运算器)和存储单元（寄存器）三大部分。如果将CPU集成在一块芯片上作为一个独立的部件，该部件称为微处理器（Microprocessor，简称MP）。(1).运算器：是计算机中进行算术运算和逻辑运算的部件，通常由算术逻辑运算部件（ALU）、累加器及通用寄存器组成。(2).控制器：用以控制和协调计算机各部件自动、连续地执行各条指令，通常由指令部件、时序部件及操作控制部件组成。

CPU品质的高低，直接决定了一个计算机系统的档次

CPU指标:主频3.0GHz,3.6GHz

数据传送的位数16位机,32位机,64位机{CPU运算器控制器通用寄存器计算机系统的硬件组成

2．存储器（Memory)

计算机的记忆部件内存:直接与CPU相连,存取数据速度快,容量小

外存(辅存):容量大,信息交换通过内存,存取数据速度慢存储器{内存外存{{RAMROM软盘硬盘光盘随机存储器只读存储器readonlymemory思考：内存储器中，RAM和ROM哪种断电后依旧可以保存信息或资料？输入设备o键盘（Keyboard）：目前大多使用104或107键盘o鼠标（Mouse）：主要有机械型鼠标和光电型鼠标两种o手写笔o麦克风o扫描仪（Scanner）o视频输入设备o条形码扫描是计算机接受信息和数据的设备，负责把用户命令包括程序和数据输入到计算机输出设备显示器（Monitor）：目前主要有CRT（阴极射线管）显示器和LCD液晶显示器。打印机（Printer）：主要有针式打印机、喷墨打印机、激光打印机。绘图仪音箱负责将计算机中的信息（包括程序和数据）传送到外部媒介供用户查看或保存注：磁盘驱动器、刻录机、触摸屏既是输入设备又是输出设备；但磁盘和刻录盘只是外存储器(二)、计算机软件计算机软件按用途分为系统软件和应用软件计算机系统的软件组成

操作系统:DOS、MacOS、Unix/Xenix、OS/2UnixHP-UXLinuxWindows98/meWindows2000/XPWindowsServer2003WindowsVistaWindows7PalmSourceWindRiverMicriumuClinuxNovellFreeBSDSolarisSUNgoogle新开发的操作系统计算机语言:机器语言汇编语言高级语言

非过程语言智能性语言

语言处理程序:源程序目标程序可执行程序

数据库管理系统:关系型数据库(dBASE，FoxPro，Oracle，Access等)

系统服务程序:编辑程序调试程序装配和连接程序测试程序应用软件(应用软件包和用户程序)回顾：计算机系统的构成计算机系统硬件系统软件系统CPU（中央处理器）存储器输入设备输出设备控制器运算器内存储器外存储器系统软件应用软件操作系统数据库管理系统语言处理程序系统服务程序计算机语言的分类1、机器语言机器语言是用二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合。优点：机器语言具有灵活、直接执行和速度快等。缺点：编出的程序全是些0和1的指令代码,直观性差,还容易出错2、汇编语言

汇编语言是一种用助记符表示的仍然面向机器的计算机语言。汇编语言亦称符号语言用汇编语言等非机器语言书写好的符号程序称源程序,运行时汇编程序要将源程序翻译成目标程序，汇编语言是低级语言，仍然是面向机器的语言优点：其目标程序占用内存空间少,运行速度快,有着高级语言不可替代的用途。缺点：使用起来还是比较繁琐费时,通用性也差3、高级语言

不论是机器语言还是汇编语言都是面向硬件的具体操作的，高级语言是面向用户的语言。无论何种机型的计算机,只要配备上相应的高级语言的编译或解释程序。高级语言的通用性强,兼容性好,便于移植

语言处理程序所处理的对象称为称为源程序(sourceprogram)，源程序通过语言处理程序进行处理而产生的程序称为目标程序(objectprogram)；机器不能直接接受和执行用高级语言编写的程序（源程序）。高级语言源程序必须经过相应的翻译程序翻译成机器指令的程序（目标程序），才能被计算机理解并执行。这种翻译通常有两种做法：编译方式是通过一种编译程序将用高级语言编写的源程序整个翻译成目标程序，然后交由计算机执行。采用编译方式的优点是执行的速度快，经过编译的目标程序保密性好，可以重复执行而不要重复翻译。现在许多的高级语言都配备有相应的调试功能，能够指出源程序中出错的地方解释方式是对那些用高级语言编写的源程序逐句进行分析，边解释边执行，不产生目标程序。解释程序具有跟踪对话能力，当你按照屏幕上的提示更正了一个语句后，程序又继续往下执行、直到程序完全成功。但这种方式执行的速度慢，花费机器的时间较多，Basic采用解释方式面向对象程序语言中支持的对象具有三个明显得特征：封装、继承、多态；

信息的表示及存储计算机中使用二进制的原因：

容易表示、运算简单、逻辑性（0代表false，1代表true）进位计数制

十进制数(Decimalnotation)：由0~9十个数字组成，基数是10，逢十进一

二进制数(Binarynotation)：由0和1两个数字组成，基数是2，逢二进一

八进制数(Octalnotation)

：由0~7八个数字组成，基数是8，逢八进一

十六进制数(Hexnotation)：由0~9以及A、B、C、D、E、F十六个数字组成，基数是16，逢十六进一。信息的表示及存储权展开式（34958）10=3×104+4×103+9×102+5×101+8×100

100、101

、102

、103

、104分别为右向左，每一位对应的权值。同理：(100101)2=1×25+0×24+0×23+1×22+0×21+1×20这里的基数为2。不同数制的相互转换(1)二、八、十六进制转换为十进制

按权展开求和，即将每位数码乘以各自权值累加。

例(1001.1)2

=1×23+0×22+0×21+1×20+1×2-1=8+1+0.5=(9.5)10

(345.73)8=3×82+4×81+5×80+7×8-1+3×8-2

=192+32+5+0.875+0.046875

=(229.921875)10

（A3B.E5)16=10×162+3×161+11×160+14×16-1+5×16-2

=2560+48+11+0.875+0.01953125

=(2619.89453125)10

不同数制的相互转换(2）十进制转换为二、八、十六进制

整数部分：除以R取余法，即整数部分不断除以R取余数，直到商为0为止，最先得到的余数为最低位，最后到得余数为最高位。

例将(75.453)10转换成二进制数（取4位小数）

得（75.453)10=(1001011.0111)2不同数制的相互转换小数部分：乘R取整法，即小数部分不断乘以R取整数，直到积为0或达到有效精度为止，最先得到的整数为

最高位（最靠近小数点），最后得到的整数为最低位。

例将(237.45)10转换成十六进制数（取3位小数）

得(237.45)10=(ED.733)16

不同数制的相互转换(3)二进制转换为八、十六进制(二、八、十六进制对应关系表如下)

二进制八进制十六进制二进制八进制十六进制00000100010800111100111901022010112A01133101113B10044110014C10155110115D11066111016E11177111117F非十进制之间的转换——常规转换方法：

先将被转换数转换为相应的十进制数，然后再将十进制数转换为其它进制数。

例如：

(19)16

=(25)10

=(11001)2

(11001)2

=(25)10

=(31)8二进制数与十六进制数的转换

1、把二进制数转换成十六进制数

方法是：只要将二进制数从小数点开始，整数部分从右向左4位一组，小数部分从左向右4位一组（不足4位补零），根据表一完成转换。

例：(1010111)2=（0101

0111）＝(57)16（不足部分用零补足4位）2、把十六进制数转换成二进制数

十六进制数转换成二进制数的方法：每位十六进制数用4位二进制数代替。

例：(10A1)16=(0001

0000

1010

0001)2不同数制的相互转换二进制数与八进制数的转换

1、二进制转换到八进制

方法是：只要将二进制数从小数点开始，整数部分从右向左3位一组，小数部分从左向右3位一组（不足3位补零），根据表一完成转换。例：(110110.0011)2＝(110

110.001

100)2＝(66.14)8（不足部分用零补足3位）

2、把八进制数转换成二进制数

八进制数转换成二进制数的方法：每位八进制数用3位二进制数代替。

例：(12.34)8=(001

010.011

100)2八进制数与十六进制的转换

方法：利用常规转换方法，可以先把八进制转换为十进制或二进制，再转换成十六进制。

例：

（34.21）8＝（011

100.010

001）2＝（0001

1100.0100

0100）2＝（1C.44）16

（24）8＝（20）10＝（14）16

（3A.52）16＝（0011

1010.0101

0010）2＝（000

111

010.010

100

100