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文档简介

1、全国计算机等级考试(一级)计算机基础知识计算机的概念、类型及其应用领域; 计算机系统的配置及主要技术指标。 计算机中数据的表示:二进制的概念,整数的二进制表示,西文字符的ASCII码表示,汉字及其编码(国标码),数据的存储单位(位、字节、字)。 计算机病毒的概念和病毒的防治。 计算机硬件系统的组成和功能:CPU、存储器(ROM、RAM)以及常用的输入输出设备的功能。 计算机软件系统的组成和功能:系统软件和应用软件,程序设计语言(机器语言、汇编语言、高级语言)的概念。 2008年考试大纲要求:第一部分 计算机的发展、分类与应用一、计算机的发展 世界上第一台电子计算机ENIAC是1946年在美国宾

2、西法尼亚大学研制成功的半个世纪以来,计算机获得了突飞猛进的发展人们依据计算机的性能和当时软硬件技术的发展划分成以下四个阶段,每个阶段在技术上都是一次新的突破在性能上都是一次质的飞跃类别时间段基 本 元 件特 点 应 用第一代计算机1946-1958电子管体积庞大、造价昂贵、速度低、存储量小、可靠性差军事应用和科学研究第二代计算机1958-1964晶体管相对体积小、重量轻、开关速度快、工作温度低数据处理和事务管理第三代计算机1965-1971小规模和中规模集成电路体积、重量、功耗进一步减少应用更加广泛第四代计算机1971至今大规模和超大规模集成电路性能飞跃性地上升应用各个领域计算机发展史二、 微

3、型机的发展阶段 在计算机发展进入第四阶段的时候,微型机异军突起,开辟了计算机的新纪元它的一个重要特点是将中央处理器(CPU)制作在一块集成电路芯片上,这种芯片习惯上成为微处理器根据微处理器的集成规模又形成了微型机的不同发展阶段第一代微型机(19711972)1971年美国Intel公司首先研制成4004四位微处理器,随后又研制成位微处理器8008第二代微型机(19731977)处理器为位,典型代表有: Intel公司的8080以及Motorola公司的6800等第三代微型机(19781981)处理器为16位,其性能比第二代提高了近十倍典型产品有: Intel公司的8086以及Motorola公

4、司的68000等第四代微型机(19821992)处理器为32位,典型产品有: Intel386、 Intel486、奔腾系列等第五代微型机(1992至今)处理器为64位,典型产品有: Intel公司奔腾四处理器我国在计算机方面的成就 微型计算机方面 研制开发了长城、方正、紫光、联想等系列微型计算机。 巨型机技术领域 研制开发了“银河”、“曙光”和“神威”等系列巨型机。三、现代计算机的特点(1)运算速度快(2)存储容量大(3)计算精度高(4)工作全自动(5)适用范围广,通用性强四、计算机的应用1、科学计算(数值计算)2、过程控制3、计算机辅助设计(CAD) 、计算机辅助制造(CAM)4、信息处理

5、5、现代教育 计算机辅助教学(CAI)、计算机模拟、多媒体教室、网上教学和电子大学6、家庭生活 五、计算机的分类计算机的分类很多,一般可以从下面几个方面来划分:1从本身性能来分:有巨型机、大型机、小型机和微型机(Personal Computer)和工作站。2从信息表现形式和被处理的信息来分:有数字计算机(数字量、离散的)、模拟计算机(模拟量、连续的)、数字模拟混合计算机。3按照使用范围来分:分为通用计算机、专用计算机。4按采用操作系统来分:分为单用户机系统、多用户机系统、网络系统和实时计算机系统。5从字长来分:4位、8位、16位、32位、64位计算机。六、计算机的发展方向新一代计算机(New

6、 Generation Computer)或未来型计算机(Future Generation Computer System)应该是一种智能计算机。它将具有知识表示和推理能力,可以模拟或部分代替人的智能活动。 今后,计算机的总趋势是运算速度越来越快,体积越来越小,重量越来越轻,能耗越来越少,生产成本越来越低,适用领域越来越大,性能越来越强,使用越来越方便,并且朝着微型化、巨型化、智能化、多媒体化和网络化方向发展。第二部分 数制与编码一、基本概念1、数制 日常生活中最常用的数制是十进制,逢X进一就是X进制。2、计算机中的常用数制(二进制、八进制和十六进制) (1)计算机只能识别二进制数据; (2

7、)二进制数、八进制数和十六进制数分别以B、Q和H结尾3、数制之间的转换(热门考点) 4、编码 用来表示特定信息的0、1符号的组合称为编码 西文字符的编码ASCII码(美国标准信息交换码) 它有7位码和8位码两种版本。国际的7位ASCII码是用7位二进制数表示一个字符的编码,可表示27即128个字符,分为控制代码和可打印代码,ASCII码字符用一个字节来表示,最高位置零。 ASCII码值 小 大 数字 大写字母 小写字母 0、1、2 9 A、B Z a、b z汉字编码 (1)汉字信息交换码(国标码) 简称交换码。规定了7445个字符编码,其中有682个非汉字图形符和6763个汉字的代码。有一级常

8、用字3755个,二级常用字3008个; (2)区位码 为汉字和国际上其他文字间交换信息而编制的国际标准代码, 由区号和位号两个字节组成; (3)汉字内码 汉字内码是在计算机内部对汉字进行存储、处理的汉字代码,它应能满足存储、处理和传输的要求。一个汉字输入计算机后就转换为内码。(4)转换方法: 汉字国标码=区号+20H 位号+20H 汉字机内码=汉字国标码+8080H (5)汉字输入码 汉字输入码也叫外码,都由键盘上的字符和数字组成的。目前流行的编码方案有全拼输入法、双拼输入法、自然输入法和五笔输入法等。(6)汉字字型码(确定一个汉字字形点阵的代码,存放在字库中) 汉字字型码也叫字模或汉字输出码

9、。在计算机中,8个二进制位组成一个字节,它是度量空间的基本单位。可见一个1616点阵的字型码需要1616/8=32字节存储空间。点阵数越大,分辨率越高,字行越美观,但占用的存储空间就越大。 汉字字型通常分为通用型和精密型两类。二、计算机为什么要用二进制 二进制并不符合人们的习惯,但是计算机内部仍采用二进制,主要原因有: 电路简单,容易实现 工作可靠 简化了运算 逻辑性强一、计算机指令 一条指令必须包括操作码和地址码两部分。一台计算机可能有多种多样的指令,这些指令的集合称为该计算机的指令系统。第三部分 指令和程序设计语言二、程序设计语言 随着计算机技术的发展,计算机语言也在发展,并经历以下几个阶

10、段: 1、机器语言(计算机唯一能够识别并直接执行的语言) 它是用二进制代码(0和1)组成的,用不同的二进制代码组合表示机器的不同指令。用机器语言描述的算法过程称为目标程序,它占用的内存空间小,运行效率高。但程序难写、难记、难读,容易出错,不易修改,而且不同型号计算机的机器语言各不相同,通用性差。 2、汇编语言 它是用一些特定的符号代替机器语言的二进制数代码。这种符号形象,便于记忆,但仍存在编程效率低、通用性差等缺点。用汇编语言编写的程序称为源程序,它必须通过汇编程序翻译成机器语言翻译成机器语言的目标程序,该过程称为汇编过程,简称汇编。只有通过汇编,计算机才能执行。汇编语言源程序汇编程序目标程序

11、计算机不能直接识别 3、高级语言(诞生于20世纪60年代中期) 是接近人们自然语言和数学语言的、面向问题的程序设计语言,容易学习和掌握,并且通用性强。把高级语言编写的源程序,转换成相应的机器语言目标程序,有两种不同方式: (1)编译方式:将高级语言源程序经过编译程序全部翻译成机器指令后,再将机器指令组成的目标程序交给计算机执行。执行目标程序时,将根据需要输入数据,同时把运行结果按指定的方式显示或打印,这种方式执行速度快,但占内存空间大。例如Fortran、C、Pascal语言属于编译工作方式。其过程如下: (2)解释方式:运行高级语言源程序时,由事先装入计算机的解释程序逐句翻译,解释一句,执行

12、一句,即边翻译边执行,不产生整个目标程序。这种方式占内存空间小,但招待速度慢。例如GWBASIC、BAISCA等。解释执行过程如下:第四部分 计算机系统的组成计算机系统硬件系统软件系统主机外部设备系统软件应用软件中央处理器(CPU)内存储器通用应用软件如office2000办公软件包专用应用软件用户操作系统程序语言处理系统数据库管理系统服务程序检查、诊断、排错外部存储器硬盘、软盘、光盘、磁带输入设备键盘、鼠标、扫描仪输出设备显示器、打印机、绘图仪ROMRAM运算器(ALU)控制器一、计算机系统概述二、“存储程序控制”计算机的概念 1944年8月,著名美籍匈牙利数学家冯诺依曼提出了EDVAC计算

13、机方案。他在方案中提出了3条思想。 (1)计算机的基本结构。计算机硬件应具有运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等5大基本功能。 (2)采用二进制数。二进制数便于硬件的物理实现,又有简单的运算规则。 (3)存储程序控制。存储程序实现了自动计算,确定了冯诺依曼型计算机的基本结构。三、计算机硬件的组成1、运算器 运算器是计算机处理数据和形成信息的加工厂,主要完成算术运算和逻辑运算,它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 控制器是计算机的神经中枢,它用以控制和协调计算机各部件自动、连续地执行各条指令。它通常由指令部件、时序部件及操作控制部件组成。 (1)指令寄存器:

14、存放由存储器取得的指令。 (2)译码器:将指令中的操作码翻译成相应的控制信号。 (3)时序节拍发生器:产生一定的时序脉冲和节拍电位,使得计算机有节奏、有次序地工作。 (4)操作控制部件:将脉冲、电位和译码器的控制信号组合起来,有时间性地、有时序地控制各个部件完成相应的操作。 (5)指令计数器:指出下一条指令的地址。中央处理器(CPU)中央处理器(CPU)主要包括运算器(ALU)和控制器(CU)两大部件。此外,还包括若干个寄存器和高速缓冲存储器(Cache)。它是计算机的核心部件,又称微处理器。计算机的所有操作都受CPU控制,CPU和内存构成了计算机的主机,是计算机系统的主体。CPU的性能指标直

15、接决定了由它构成的微型计算机系统性能指标。CPU的性能指标主要有字长和时钟主频。CPU主频不断提高,对RAM的存取更快了,高速缓存是为协调CPU与RAM之间的速度差问题。3、存储器 存储器是计算机记忆装置,主要用来保存数据和程 序,具有存数和取数的功能,存储器分为内存储器和外存储器。CPU只能访问存储在内存中的数据,外存中的数据只有先调入内存后才能被CPU访问和处理。 内存储器:设在主机中的内部存储器,用于存放当前运行的程序和程序所用的数据,属于临时存储器。 外存储器:属于计算机外部设备的存储器,也叫辅存。外存中存放暂时不用的数据和程序,属于永久性存储器,当需要时应先调入内存。(1)内部存储器

16、 一个二进制位(bit)是构成存储器的最小单位。通常将每8位二进制组成的一个存储单元称为一个字节(Byte),并给每个字节编上一个号码,称为地址。 存储容量(存储器可容纳的二进制信息量) 度量基本单位是字节(Byte) 1字节(Byte)=8个二进制位(bits) 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 存取时间 从启动一次存储器操作,到完成该操作所经历的时间。 分类及对比(见下页)内存类型静态RAM和动态RAM之间的区别ROM和RAM的区别区别点静态RAM动态RAM信息可以随时写入写出。写入时,原数据被冲掉。加电时信息完好,一旦断电,信息消失,无法恢复随机存储器(RA

17、M)1集成度低集成度高2价格高价格低3存取速度快存取速度慢4不需要刷新需要刷新只读存储器(ROM)分类可编程只读存储器(PROM)可擦除可编程只读存储器(EPROM)电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)掩膜型只读存储器(MROM)信息是永久性的,即使关机也不会消失内存分类及对比 (2)外部存储器 (防止震动) 特点:存储容量大,价格较低,断电后可以长期保存信息。 常用外存有磁盘、光盘和磁带等。 磁盘存储器又分为软盘、光盘和硬盘。 磁盘的有效记录区包含若干磁道,磁道由外向内分别称为0磁道、1磁道 。每磁道由被划分为若干个扇区,扇区是磁盘存储信息的最小物理单位。 软盘可分为3.5英寸和5.25

18、英寸两种,上面都带有写保护口,若处于写保护状态,则只能读出,不能写入。 光盘可分为只读型光盘(CD-ROM)、一次性写入光盘(WORM)和可擦写型光盘。 磁盘存储容量 容量=磁道数扇区数扇区内字节数(512B)面数磁盘片数 、输入设备把准备好的数据、程序等信息转变为计算机能接受的电信号送入计算机 常用的输入设备有键盘和鼠标。另有扫描仪、手写输入设备、声音输入设备、触摸屏和条形码阅读器。 、输出设备把运算结果或工作过程以人们要求的直观形式表现出来 常用的输出设备有显示器和打印机、绘图仪。 磁盘既可以属于输入设备,也可以属于输出设备。三、计算机软件的组成软件系统系统软件操作系统语言处理系统(翻译程

19、序)服务程序数据库系统五大功能模块处理器管理作业管理存储器管理设备管理文件管理分为五类单用户操作系统批处理操作系统分时操作系统实时操作系统网络操作系统应用软件通用软件专用软件四、计算机主要技术指标 、字长:一次能并行处理的二进制位数。字长总是8的整数倍,如16,32,64位等。 、主频:计算机中CPU的时钟周期,单位是兆赫兹MHz。 、运算速度:计算机每秒所能执行加法指令的数目。运算速度的单位是百万次秒(MIPS)。 、存储容量:包括主存容量和辅存容量,主要指内存储器所能存储信息的字节数。 、存储周期:存储器进行一次完整的存取操作所需的时间。第五部分 多媒体技术简介多媒体技术的特点:数字化、集

20、成性、交互性和实时性。多媒体计算机由PCCD-ROM音频卡视频卡组成。除了硬件配置外,还应配置相应的软件:首先是支持多媒体的操作系统;其次是多媒体的开发工具、压缩和解压缩软件等。多媒体的应用主要有以下几个方面:教育和培训,商业和服务业,家庭娱乐、休闲,影视制作,电子出版业及Internet上的应用。第六部分 计算机病毒及其防治一、计算机病毒的概念计算机病毒实质上是一种特殊的计算机程序,这是“能够侵入计算机系统的、并给计算机带来故障的一种具有自我复制能力的特殊程序”。二、计算机病毒的特点寄生性传染性破坏性潜伏性隐蔽性三、计算机病毒的预防措施专机专用利用写保护固定启动方式慎用网上下载的软件分类管理

21、数据建立备份采用防病毒卡或病毒预警软件定期检查严禁在计算机上玩电子游戏常用的抗病毒软件有:KV300、江民、卡巴斯基、金山毒霸、瑞星等第七部分 计算机网络基础知识一、计算机网络的概念 计算机网络是指分布在不同地理位置上的具有独立功能的多个计算机系统,通过通信设备和通信线路相互连接起来,在网络软件(网络协议)的管理下实现数据传输和资源共享的系统。二、计算机网络的功能快速通信(数据传输)共享资源提高可靠性分担负荷实现分布式处理三、数据通信常识计算机网络中常用的传输介质双绞线、同轴电缆、光纤、无线电波等。数字信号和模拟信号信号式是数据的表现形式。信号分为数字信号和模拟信号两类。数字信号是一种离散的脉

22、冲序列,常用一个脉冲表示一位二进制数。模拟信号是一种连续变化的信号声音就是一种典型的模拟信号。目前,计算机内部处理的信号都是数字信号。调制与解调 在发送端,将数字脉冲信号转换成能在模拟信道上传输的模拟信号,此过程称为调制;在接收端,再将模拟信号转换成数字脉冲信号,这个反过程称为解调。 具有调制和解调两种功能的设备称为调制解调器。带宽与数据传输速率 在模拟信道中,以带宽表示信道传输信息的能力。它 用传输信息信号的高频率与低频率之差表示,以Hz、kHz、MHz和GHz为单位。 在数字信道中,用数据传输速率(比特率)表示信道的传输能力,即每秒传输的二进制位数(bps),单位为bps、Kbps和Gbp

23、s。 误码率 指在信息传输过程中的出错率,是通信系统的可靠性指标。在计算机网络系统中,一般要求误码率低于10-6(百万分之一)。 计算机通信质量的两个重要指标 1、数据传输速率 2、误码率 四、网络设备调制解调器(MODEM) 1、外置:在计算机机箱之外使用,一端用电缆连在计算机上,另一端与电话插口连接。优点是便于从一台设备移到另一台设备上去。 2、内置:是一块电路板,插在计算机或终端内部,优点是价格比外置的便宜。缺点是插入机器就不易移动。网络接口卡(网卡) 属网络连接设备,用于将计算机和通信电缆连接起来,以便电缆在计算机之间进行高速数据传输。 路由器(Router) 用于检测数据的目的地址,

24、对路径进行动态分配,根据不同的地址将数据分流到不同的路径中。路由器连接两个以上不同类型的网络,提供网络层之间的协议转换。五、网络分类有线传输介质(双绞线、同轴电缆和光纤)网络无线传输介质(无线电波、微波、红外线和激光)网络按传输介质分类计算机网络局域网(LAN)广域网(WAN)城域网(MAN)按网络覆盖的地理范围(距离)分类星型拓扑网络环型拓扑网络总线型拓扑网络按网络拓扑分类六、因特网(Internet)概述 因特网是通过路由器将世界不同地区、规模大小不一、类型不同的网络互相连接起来的网络,是一个全球性的计算机互联网络。Internet的主要特点 1、采用分组交换技术; 2、使用TCP/IP协议; 3、通过路由器将各个网络互连起来; 4、Internet上的每台计算机都必须给定一个唯一的IP地址。 因特网提供的服务由电子邮件(E-mail)、文件传输(FTP)、远程登录(Telnet)、万维网(WWW)交互式信息浏览、电子公告板(BBS)、文件查询、新闻、网络论坛、网络电话、电子商务、网上购物等多种功能。 七、TCP/IP协

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