计算机基础理论知识1

1、一、计算机的诞生与发展，及其特点 1、诞生：1946年，美国为计算弹道轨迹而研制成功了世界第一台计算机。其英文缩写名为ENIAC。2、冯·诺依曼，“现代电子计算机之父”，其计算机的基本原理是“程序存储”。2、发展： 阶段 时间 逻辑器件 应用范围 第一代 19461958 真空电子管 科学计算、军事研究 第二代 19591964 晶体管 数据处理、事物处理 第三代 19651970 集成电路 包括工业控制的各个领域 第四代 1971 大规模集成电路 应用到了各个领域3、计算机的作用a) 数值计算：弹道轨迹、天气预报、高能物理等等b) 信息管理：企业管理、物资管理、电算化等c) 过程控

2、制：工业自动化控制，卫星飞行方向控制d) 辅助工程：CAD、CAM、CAT、CAI等4、计算机的特点计算机的运算速度快、计算精度高、存储功能强、具有逻辑判断能力和自动运行能力。二、与计算机相差的常用英文及其中文对照CAD计算机辅助设计CAI计算机辅助教育CAM计算机辅助制造CAT计算机辅助翻译CIMS计算机集成制造系统三、数制与编码1. 四种进制数表示方式对照表。2. 四种进制用什么字母表示。“H”表示“十六进制”； “D”表示“十进制”； “O”表示“八进制”； “B”表示“二进制”。如:(1101)B 、（71）D 、(27)O、（4F）H 。十进制(D)01234567891011121

3、3141516二进制（B）0110111001011101111000100110101011110011011110111110000八进制（0）01234567101112131415161720十六进制(H)0123456789ABCDEF101. 其它进制转为十进制a) 二进制转十进制：(1011)2=1×23+0×22+1×21+1×20b) 十六进制转十进制：(B56E)16=B×163+5×162+6×161+E×160=11×163+5×162+6×161+14

4、5;1602. 十进制（整数）转为二进制十进制数除以二，取得其余数，第一次的余数当个位数，第二次余数当十位数，其余依此类推，直到商为“0”。四、字符编码在计算机中，所有的数据在存储和运算时都要使用二进制数表示。（一）ASCII码编码ASCII码是英文信息处理的标准编码。标准的ASCII码由7位二进制数表示字符一个字符，128种组合。ASCII码表ASCII码表中有如下规律：（1） 字符的ASCII码值大小规律是：l 控制字符 < 标点符号。l 数字 < 英文字母符号。l 大写英文字母 < 小写英文字母。l 大写英文字母的ASCII码值按A-Z的顺序递增1。小写英文字母的ASC

5、II码值按a-z的顺序递增1。（二）信息交换用汉字编码字符集基本集国标码，即GB2312-80编码，是中国的中文常用汉字编码集：共对6763个汉字和682个图形字符进行了编码。1. 汉字国标码用两个字节表示，每个字节用七位码（高位为0），即用双字节来表示一个汉字。2. 字符集中收录了一级汉字3755个（最常用汉字，用汉语拼音排序），二级汉字3008个（次常用汉字，用偏旁部首排序）。（三）汉字在计算机中的处理过程输入码、区位码、国标码与机内码键盘是当前微机的主要输入设备，输入码就是使用英文键盘输入汉字时的编码。目前，按输入码编码的主要依据，大体可分为区位码、音码、形码、音形码四类，如“保”?字，

6、用全拼，输入码为码为“BAO”，用区位码，输入码为“1703”，用五笔字型则为“WKS”。计算机只识别由0、1组成的代码，ASCII码是英文信息处理的标准编码，我国国家标准局于1981年5月颁布了信息交换用汉字编码字符集基本集，代号为GB2312-80，共对6763个汉字和682个图形字符进行了编码，其编码原则为：汉字用两个字节表示，每个字节用七位码（高位为0），国家标准将汉字和图形符号排列在一个94行94列的二维代码表中，每两个字节分别用两位十进制编码，前字节的编码称为区码，后字节的编码称为位码，此即区位码，如“保”字在二维代码表中处于17区第3位，区位码即为“1703 ”。国标码并不等于区

7、位码，它是由区位码稍作转换得到,其转换方法为：先将十进制区码和位码转换为十六进制的区码和位码，这样就得了一个与国标码有一个相对位置差的代码，再将这个代码的第一个字节和第二个字节分别加上20H，就得到国标码。如：“保”字的国标码为3123H，它是经过下面的转换得到的：1703D>1103H->+20H>3123H。国标码是汉字信息交换的标准编码，但因其前后字节的最高位为0，与ASCII码发生冲突，如“保”?字，国标码为31H和23H，而西文字符“1”和“#”的ASCII也为31H和23H，现假如内存中有两个字节为31H和23H，这到底是一个汉字?，还是两个西文字符“1”;和“#

8、”?于是就出现了二义性，显然，国标码是不可能在计算机内部直接采用的，于是，汉字的机内码采用变形国标码，其变换方法为：将国标码的每个字节都加上128，即将两个字节的最高位由0改1，其余7位不变，如：由上面我们知道，“保”字的国标码为3123H，前字节为00110001B，后字节为00100011B，高位改1为10110001B和10100011B 即为B1A3H，因此，汉字的机内码就是B1A3H。 显然，汉字机内码的每个字节都大于128，这就解决了与西文字符的ASCII码冲突的问题。 如上所述，汉字输入码、区位码、国标码与机内码都是汉字的编码形式，它们之间有着千丝万缕的联系，但其间的区别也是不容

9、忽视的。该汉字的国标码的两个字节最高位由“0”变为“1”，即为机内码。输入码有：区位码音码（拼音输入法）形码（五笔输入法音形码 汉字机内码 汉字输入码 通过键盘输入 汉字汉字 汉字字形码 字形码为了将汉字在显示器或打印机上输出，把汉字按图形符号设计成点阵图，就得到了相应的点阵代码（字形码）。显示一个汉字一般采用16×16点阵或24×24点阵或48×48点阵。已知汉字点阵的大小，可以计算出存储一个汉字所需占用的字节空间。 例：用16×16点阵表示一个汉字，就是将每个汉字用16行，每行16个点表示，一个点需要1位二进制代码，16个点需用16位二进制代码（即2

10、个字节），共16行，所以需要16行×2字节/行=32字节，即16×16点阵表示一个汉字，字形码需用32字节。 即：字节数=点阵行数×（点阵列数/8） 五、计算机的数据单位1. 位或比特(bit)：计算机所处理的数据信息,是以二进制数编码表示的,其二进制数字“0”和“1”是“位”或比特(bit)。2. 字节 (byte)：用8位组成一个字节。字节是电子计算机存储信息的基本单位。3. 字长：是CPU的重要标志之一。字长越长,说明计算机数值的有效位越多,精确度就越高。低档微型机的字长为8位(一个字节),高档微型机的字长有16位(两个字节)、32位(四个字节)等。4. 存

11、储器的容量：计算机一个内存储器包括多少个字节数,就是这个,一般采用KB(千字节)为单位来表示。1KB1024 B1MB1024 KB1GB=1024MB 六、指令和程序设计语言计算机语言通常分为三类,即机器语言,汇编语言和高级语言。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。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。必须通过预先放入计算机的“汇编程序“的加工和翻译,才能变成能够被计算机识别和处理的二进制代码程序。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。3. 高级语言：高级语言是面

12、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,则用该高级语言编写的程序就可以通用。目前被广泛使用的高级语言有BASIC、PASCAL、C、COBOL、LISP和PROLOG等。目前,常用程序设计语言及编程有： Visual系列(VC+、VB、FoxPro)编程工具、Power Builder、JAVA等。计算机系统中央处理器（CPU）控制器运算器硬件系统内存储器输出设备输入设备外存储器（硬盘软件系统系统软件应用软件主机操作系统语言处理程序网络管理程序服务程序性程序各种业务管理程序辅助教学、辅助设计等软件外部设备计算机系统一、基本原理1. 现代计算机中采用二进制是

13、因为二进制物理上容易表示和实现、运算规则简单、可节省设备且便于设计。二、硬件系统（一）CPU由运算器、控制器、Cache、寄存器等组成。是微型计算机的硬件系统中最核心的部件。1. 控制器用来控制、指挥和协调计算机各部件工作。2. 运算器的主要功能是算术和逻辑运算（二） 内存：1. 内存(Memory)也被称为内存储器，其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中，CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算，当运算完成后CPU再将结果传送出来。2. 包括随机存储器（RAM），只读存储器（ROM），以及高速缓存（CACHE）。3. ROM是只读存储

14、器，其中的信息是由计算机制造厂预先写入的，只能读不能写。随机存取存储器（RAM）的最大特点是一旦断电，存储在其上的信息将全部消失，且无法恢复。（三） 外存储器：一般断电后仍然能保存数据。常见的外储存器有1. 硬盘：2. 软盘：3. 光盘：CD-ROM(只读光盘) 、CD-RW(可刻录光盘)。4. U盘等等。硬盘的基本性能指标：容量。如：40GB。转速：目前一般的硬盘转速为5400 分和7200转5. 输入设备有：扫描仪，键盘，鼠标器，手写板，条码阅读器，麦克风，数码相机（摄像机）等。6. 输出设备有：打印机、显示器、绘图仪等。磁盘驱动器既是输入设备又是输出设备。（二）计算机硬件的主要技术指标1

15、. 字长：计算机能够直接处理的二进制数据的位数。是CPU的主要性能指标之一。目前流行的字长是32位。2. 分辨率：是显示器的主要技术指标之一。如：1024*768。3. 主频：CPU的时钟频率，指计算机主时钟在一秒钟内发出的脉冲数，在很大程度上决定了计算机的运算速度，单位是Hz。微机的配置中常看到“P4 2.4G”处理器的时钟频率是2.4GHz 4. 运算速度：是指每秒钟所能执行的指令条数，常用的单位是百万条指令/ 秒（MIPS） 。衡量计算机性能的一项重要指标。5. 内存容量：也是标志计算机处理信息能力强弱的一向技术指标。单位为字节Byte8bit=1Byte 1024B=1KB 1024K

16、B=1MB1024MB=1GB（三）软件系统 1. 操作系统1) 操作系统是计算机系统软件中最核心的，主要功能是对计算机的所有资源进行控制和管理，为用户使用计算机提供方便。2) 常见操作系统Windows2000是单用户多任务操作系统l Windows（95/98/2000/2003/XP/Vista）: 单（多）用户，多任务，图形界面的操作系统l MS-DOS:只能一个用户，一个任务，字符界面的操作系统。l Linux: 多任务多用户分时的操作系统。支持图形和字符界面的操作系统.l MS-DOS:只能一个用户，一个任务，字符界面的操作系统2. 常见应用软件Office；财务管理软件；学籍管理

17、系统；QQ等等。八、计算机病毒：编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者破坏数据，影响计算机使用并且能够自我复制的一组计算机指令或者程序代码。其特性有：1寄生性，可以寄生在正常程序中，可以跟随正常程序一起运行，但是病毒在运行之前不易被发现。2.传染性，可以通过种种途径传播。3.潜伏性，计算机病毒的作者可以让病毒在莫一时间自动运行。（统一的，在莫一时间大规模的爆发）4.隐蔽性，不易被发现。5.破坏性，可以破坏电脑，造成电脑运行速度变慢.死机.蓝屏等问题6.可触发行，病毒可以在条件成熟时运行，这样就大大增加的病毒的隐蔽性和破坏性。九、因特网的初步知识和简单应用1. 计算机并以拔号方式接入Internet网的用户需要使用Modem。调制解调器（Modem）的作用