专转本计算机第1讲

一、 信息技术1、 信息与数据信息技术：扩展感知，协助信息处理分类：感知和识别技术，通信和存储技术，计算机处理技术（核心），控制和显示技术基本特征：微电子和光纤，数字技术，以数字技术为基础，以计算机技术为核心。信息处理系统：获取，处理，存储，传输，显示2、 微电子技术（集成电路）1946年 美国 宾夕法尼亚大学 eniac电子管阶段，晶体管，中小规模集成电路，大规模和超大规模集成电路分类：通用和专用集成电路制造：单晶硅晶片硅平面工艺技术晶圆芯片特点：集成度越高，速度越快，摩尔定律：集成电路每18个月集成度提高一倍，但该定律不会永远成立。3、 通信技术模拟通信和数字通信模拟信号以连续的波形信号传输的，用经过调制的正弦波调制频率要远高于信号的原始频率，频率单位是HZ 次/秒数字信号以数字信息直接传播包含基带传输和频带传输（调制）调制解调技术：调制：数字信号转为模拟信号解调：模拟信号转为数字信号信道：信号传输的通道交换技术：电路交换，报文交换，分组交换（存储转发）传输介质：金属介质，光纤，无线，每个传输介质都可以传输数字和模拟信号，光纤速度快，成本低，需要光电转换，最主要是用于数字信号的传输，损耗小，受外界干扰小，不受电磁干扰，带宽大。可以实现无中继远距离传输20KM。无线：中波，短波（环球通信），超短波和微波（卫星通信）可以定向直线传播移动通信：第一代是模拟技术，第二代是数字技术以CDMA为标准，第三代全球漫游是由移动台，基站和移动交换中心构成。4、 数字技术（计算机通信技术）比特：bit b位，一个二进制的0或者1占有的空间就是一位。比特是计算机处理中最小的单位，1和0分别表示两个不同状态，没有大小之分。比特可用来表示文字，图像，声音，视频等所有数据。存储比特需要两个稳定设备字节：BYTE B 1B=8b，一个英文字符占有一个字节，一个汉字占两个字节。KB,MB,GB,TB,PB,EB等。1KB=1024B1MB1024KB字节换算是1024210，其它的还是100020-212 216 224 2301 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 2048 4096 65536 1670万 1GB=230B补充：进制转换二进制（0，1）B八进制（0-7）O十进制（0-9）D十六进制（0-9，A-F）H加减法运算时几进制就逢几进一1、 十进制整数转其它进制。十进制数除以基数（要转的进制数），每除一次取出余数，直至商为0，余数倒读。2、 十进制小数转为其它进制十进制的小数乘以基数，每乘一次取整，直到没有小数，整数正读。3、 其它进制转为十进制数码*基数位数-1，数码相加。位数从个位开始记为1，十位就是2，小数点后的就是0，-1，-2特例：十进制整数转二进制快捷方法，将十进制从大到小拆分成2的整数次冥，对应有2的整数次冥的部分其二进制对应为1否则0327256+64+4+2+110100011128+26+22+21+204、 二进制转为八进制，或八进制转为二进制。823，八进制中的一位数要用二进制中的三位数表示，二转八三位一转，二进制转为十六进制四位一转。8 2 16 20 000 0 00001 001 1 00012 010 2 00103 011 3 00114 100 4 01005 101 5 01016 110 6 01107 111 7 0111 8 1000 9 1001 A 1010 B 1011 C 1100 D 1101 E 1110 F 1111逻辑乘和逻辑加运算都是按位运算，对应位上的数字进行运算。逻辑乘相当于串联线路，只有同位数字都是1，其值才为1，否则为0逻辑加相当于并连线路，同位数字只要有一个1，其值为1，否则为0算术运算：1位二进制运算0+00 0-00 0*0=0 0/1=01+01 1-01 0*1=0 0/0=00+11 0-11 1*0=0 1/1=11+10 1-10 1*1=1多位运算要逢二进一有符号二进制：正号符号用0表示 负号符号用1表示，在运算时符号位不运算。无符：101101090有符：1011010-26-6110111101原码，反码和补码正数原码，反码和补码都是一样的，是原码+31八位原码是00011111，反码和补码也是00011111负数反码是原码按位取反，符号位不变，补码是反码+1补码转为原码可以先减1，再按位取反 也可以先取反再+1-31八位原码是10011111，反码是11100000，补码是11100001有符八位二进制取值范围原码：01111111 127 11111111 -127反码：127 127补码：-128127二、 计算机硬件1、 计算机系统由硬件系统和软件系统三、1、 根据结构计算机可以分为主机和外设主机：CPU，内存，主板，总线外设：外存（硬盘，光驱，软驱）电源，输入和输出设备CPU1、 构成 运算器，控制器，寄存器(缓存)2、 工作原理开机后会将有可能会用到的指令和数据预先读入寄存器中，寄存器中的数据是内存中部分数据的副本。由控制器读取存储器中的指令放入寄存器CPU可以直接访问缓存和内存，不能直接访问外存，外存中的数据必须经过内存传输CPU指令：计算机中进行程序控制的最小单位，二进制表示，包含操作码和操作数。指令计数器只记录正在操作的指令包含操作码和操作数。当前指令执行完毕后，要修改指令计数器，决定下一条指令地址。不同的CPU包含的指令也可以不同，但保持向下兼容CPU性能指标：1、 主频 HZ时钟频率，一个时钟周内可以完成的指令数。主频相同的CPU性能不一定相同。2、 字长 4位 8位 16位 32位 64位CPU可以同时处理二进制数据宽度3、 处理速度mips百万次每秒4、 缓存 L1 cache 一级缓存 L2 cache 二级缓存缓存集成在CPU内部，CPU可以直接访问缓存，一级缓存的速度和CPU速度是一样的，二级缓存速度是CPU速度的一半，主要和内存交换数据，一级缓存大小一般只有几十KB，二级缓存一般是几百KB到几MB。CPU访问缓存使用的是命中率，缓存越大，命中率越高，但并不表示CPU性能越好。5、 制造工艺（集成度）晶体管尺寸越小，CPU频率越高，逻辑门电路开关越快。6、 外频：CPU和主板之间的数据交换频率FSB前端系统总线，在早期的计算机中FSB和外频是一样的，FSB表示CPU和内存之间的数据交换频率，现在的FSB一般是外频的两倍或四倍，八倍7、 倍频：主频=外频*倍频存储器：内存和外存内存：指内存条外存：硬盘，光盘，软盘，U盘存储器即可以存储指令，可以存储数据和程序内存：存取速度要快于外存，但容量较小，易失性存储DRAM类，价格高。外存存储容量大，可永久性存储，介格较低。息不丢失Maskrom 由厂家一次性写入，写入后不可更改PROM和EPROM 可以通过专业软件写入内容，前者不可改，后者可以通过专业软件修改。FLASHROM 闪存存储器，低电压下只读，高电压下可读可写。主要用来制造BIOS芯片RAM是随机存储器，易失性存储器，断电后信息会丢失。SRAM 静态随机存储器：电路结构复杂，集成度低，价格高，速度快，主要用来制造CACHEDRAM动态随机存储器：速度慢，价格低用于内存条制造，速度一般只有CPU速度的1/10内存条分类：接口：RIMM,DIMM,SIMMSIMM单列直插式30线或72线（金手指的数量）DIMM 双列直插式168线和184线，主要用于SDRAM和DDR SDRAMRIMM 双列直插式184线主要是用于RDRAM内存数据传输方式：SDRAM,DDRSDRAM,RDRAMSDRAM同步动态随机存储器168线，单数据率传输，只在数据的下降沿传输数据。DDR SDRAM 双数据率，在数据的上升沿和下降沿同时传输数据，传输速率是SDRAM的两倍。RDRAM 内存模块，一般用于高档服务器，成对使用，双通道内存是DDR速度的两倍内存性能指标：1、 容量 MB 所有存储单元的总数存储单元：每个存储单元就是一个字节，一个地址，CPU访问内存就是寻址，内存的存储单元的