教学材料《计算机 基础》-第１章

1.1计算机的发展及特点１.计算机的发展历程２.计算机的分类计算机按运算方式可分为模拟式电子计算机和数字式电子计算机两大类。计算机按规模和功能可分为超级计算机、大型计算机、中型计算机、小型计算机、微型计算机等。３.计算机的特点和用途１）计算机的特点（１）运算速度快（２）精度高（３）存储容量大下一页返回1.1计算机的发展及特点（４）具有逻辑判断能力（５）工作自动化２）计算机的用途（１）科学计算（２）信息处理（３）自动控制（４）网络应用上一页返回1.2微型计算机系统的组成1.2.1微型计算机的工作原理人们要利用计算机来解决具体的问题，是通过一连串计算机指令来完成的，一条指令规定计算机执行一个最基本的操作。指令完全是用二进制数表示的，指令系统包括以下类型的指令。（１）数据处理指令（２）数据传送指令（３）程序控制指令（４）状态管理指令指令的序列就是程序，它是一串指令的有序集合，一个程序规定计算机完成一项完整的任务。下一页返回1.2微型计算机系统的组成现在的计算机都是根据冯·诺依曼的“存储程序”原理实现自动工作的。其基本结构可以用５个部分来描述。如图１－１所示。1.2.2微型计算机的组成微机系统的构成如图１－２所示。上一页下一页返回1.2微型计算机系统的组成1.2.3微型计算机硬件系统下面分别介绍组成微型计算机的基本硬件。１.主板及CPU２.存储器１）内存储器２）外存储器（１）软盘和软盘驱动器。（２）硬盘。３）存储容量性能指标上一页下一页返回1.2微型计算机系统的组成３.显示器与显示卡４.键盘与鼠标５.打印机与扫描仪1.2.4微型计算机软件系统１.计算机的系统软件系统软件是指管理、控制和维护计算机硬件和软件资源的软件，并使其充分发挥作用，以提高工效、方便用户的各种程序集合。其中语言处理程序又分为以下几种。（１）机器语言（２）汇编语言（３）高级语言上一页下一页返回1.2微型计算机系统的组成２.计算机的应用软件常见的应用软件有以下几种。（１）各种信息管理软件。（２）办公自动化系统。（３）各种文字处理软件。（４）各种辅助设计软件以及辅助教学软件。（５）各种软件包，如数值计算程序库、图形软件包等。上一页下一页返回1.2微型计算机系统的组成1.2.5微型计算机的主要技术指标衡量微型计算机性能的主要技术指标有以下几个。字长时钟频率运算速度内存容量上一页返回1.3计算机中的数据表示及运算基础1.3.1数的进位制1.3.2各种进制数之间的转换１.二进制数二进制数中只有两个数字符号０与１，其特点是“逢二进一”。与十进制数一样，在二进制数中基数是２，位权是，每一个数字符号（０或１）在不同位置上有不同的位权值，可以用通式

表示。２.十六进制数下一页返回1.3计算机中的数据表示及运算基础十六进制中有１６个数字符号。它们是０～９以及Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，其基数为１６，故所采用的进位制是“逢十六进一”。其中符号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ分别代表十进制数１０，１１，１２，１３，１４，１５。与十进制一样，在十六进制中，每一个数字符号（０～９以及Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）在不同的位置上具有不同的值，各位上的权值是基数１６的若干次幂。３.八进制数八进制数中有８个数字符号。它们是０～７，其基数为８，故所采用的进位制是“逢八进一”。与十进制记数一样，在八进制中，每一个数字符号（０～７）在不同的位置上具有不同的值，各位上的权值是基数８的若干次幂。上一页下一页返回1.3计算机中的数据表示及运算基础1.3.3数在计算机中的表示计算机是由电子器件组成的，考虑到经济、可靠、容易实现、运算简便、节省器件等因素，在计算机中的数都用二进制表示而不用十进制表示。这是因为，二进制记数只需要两个数字符号０和１，在电路中可以用两种不同的状态（低电平０和高电平１）来表示它们，其运算电路的实现比较简单，而要制造出具有１０种稳定状态的电子器件分别代表十进制中的１０个数字符号却是十分困难的。图１－１１所示为电路状态与二进制数之间的关系。上一页下一页返回1.3计算机中的数据表示及运算基础数有正数和负数之分，那么数的正和负的符号在计算机中是如何表示的呢？在计算机中，正数符号位用“０”表示，负数符号位用“１”表示。如果用８个二进制位表示一个无符号的数，由于不考虑数的符号问题，该８位都可以用来表示数值，因此，８个二进制位可以表示的最大无符号数为１１１１１１１１，即十进制数２５５。如果用８个二进制位表示一个有符号的整数，由于最高位为符号位，具体表示数值的只有７位。在这种情况下，所能表示的数值范围为－１２８～１２７。上一页下一页返回1.3计算机中的数据表示及运算基础如果用１６个二进制位表示一个无符号的数，由于不考虑数的符号问题，该１６位都可以用来表示数值，因此，１６个二进制位可以表示的最大无符号数为６５５３５（即１６位全是“１”）。如果用１６个二进制位表示一个有符号的整数，由于最高位为符号位，具体表示数值的只有１５位。在这种情况下，所能表示的数值范围为－３２７６８～３２７６７。1.3.4数据编码和汉字编码１.数据编码数据包括数值数据、字符数据、声音数据、图形图像数据等，为了能应用计算机处理，都需要采用二进制数来对其进行编码。上一页下一页返回1.3计算机中的数据表示及运算基础２.汉字编码方块汉字是二维平面图形文字，数量多、字形复杂，不可能像ＡＳＣⅡ码那样仅用七位二进制数来编码。常用汉字有６７６３个，加上常用符号６８２个，总共有７４４５个，在国家标准ＧＢ２３１２—１９８０《信息交换用汉字编码字符集》中，把汉字排放在第１６～８７区中，每区又有９４个位。因此，每个汉字都有它的区号和位号。1.3.5二进制数的运算基础１.运算法则上一页下一页返回1.3计算机中的数据表示及运算基础１）加法规则０＋０＝００＋１＝１１＋０＝１１＋１＝１０２）乘法规则０×０＝００×１＝０１×０＝０１×１＝１上一页下一页返回1.3计算机中的数据表示及运算基础２.机器数在计算机中，减法要分两步完成：先将减数转变为负数，然后再进行加法运算。因此，二进制数中要表示数的正和负。方法是：将正数的正号在二进制数的最高位用０表示，将负数的负号在二进制数的最高位用１表示，这便构成了“机器数”。３.机器数的原码、反码和补码原码即机器数本身，正数的反码、补码与原码相同；负数的反码是在原码的基础上，除符号位的“１”之外，其余位一律“求反”，即“１”变“０”，“０”变“１”；负数的补码等于负数的反码加上１。上一页返回习题一、选择题１.目前，制造计算机所用的电子器件是（）。Ａ.大规模集成电路Ｂ.晶体管Ｃ.集成电路Ｄ.大规模集成电路与超大规模集成电路２.下面最能准确反映计算机主要功能的是（）。Ａ.计算机可以代替人的脑力劳动Ｂ.计算机可以存储大量信息Ｃ.计算机是一种信息处理机Ｄ.计算机可以实现高速度的运算３.１ＭＢ等于（）。Ａ.１０００字节Ｂ.１０２４字节Ｃ.１０００×１０００字节Ｄ.１０２４×１０２４字节下一页返回习题４.通常所说的主机是指（）。Ａ.ＣＰＵＢ.ＣＰＵ和内存Ｃ.ＣＰＵ、内存与外存Ｄ.ＣＰＵ、内存与硬盘５.所谓“裸机”是指（）。Ａ.单片机Ｂ.单板机Ｃ.不装备任何软件的计算机Ｄ.只装备操作系统的计算机６.如果一个存储单元能存放一个字节，则容量为３２ＫＢ的存储器中的存储单元个数为（）。Ａ.３２０００Ｂ.３２７６８Ｃ.３２７６７Ｄ.６５５３６７.与十六进制数ＢＢ等值的十进制数是（）。Ａ.１８７Ｂ.１８８Ｃ.１８５Ｄ.１８６上一页下一页返回习题８.ＣＰＵ中控制器的功能是（）。Ａ.进行逻辑运算Ｂ.进行算术运算Ｃ.分析指令并发出相应的控制信号Ｄ.只控制ＣＰＵ的工作９.微型计算机中运算器的主要功能是（）。Ａ.控制计算机的运行Ｂ.算术运算和逻辑运算Ｃ.分析指令并执行Ｄ.负责存取存储器中的数据１０.在计算机内部，一切信息的存取、处理和传送的形式是（）。Ａ.ＡＳＣⅡ码Ｂ.ＢＣＤ码Ｃ.二进制Ｄ.十六进制１１.一个完整的计算机系统包括（）。Ａ.计算机及其外部设备Ｂ.主机、键盘、显示器Ｃ.系统软件与应用软件Ｄ.硬件系统与软件系统上一页下一页返回习题１２.完整的计算机软件系统包括（）。Ａ.程序与数据Ｂ.系统软件与应用软件Ｃ.操作系统与语言处理程序Ｄ.程序、数据与文档１３.下列存储设备中，断电后其中信息会丢失的是（）。Ａ.ＲＯＭＢ.ＲＡＭＣ.硬盘Ｄ.软盘１４.为使３.５英寸软盘只能读不能写，则应（）。Ａ.敞开读写槽Ｂ.盖住写保护孔Ｃ.贴住读写槽Ｄ.露出写保护孔上一页下一页返回习题１５.既是输入设备又是输出设备的是（）。Ａ.磁盘驱动器Ｂ.键盘Ｃ.显示器Ｄ.鼠标器１６.下列部件中，直接通过总线与ＣＰＵ连接的是（）。Ａ.键盘Ｂ.内存储器Ｃ.磁盘驱动器Ｄ.显示器１７.下列存储器中，存取速度最快的是（）。Ａ.软盘Ｂ.硬盘Ｃ.光盘Ｄ.内存上一页下一页返回习题１８.下列描述中正确的是（）。Ａ.激光打印机是击打式打印机Ｂ.软磁盘驱动器是内存储器Ｃ.操作系统是一种应用软件Ｄ.计算机运行速度可以用每秒执行指令的条数来表示１９.在微机上运行某个程序时，如果存储容量不够，解决的办法是（）。Ａ.把软盘换成硬盘Ｂ.把磁盘换成光盘Ｃ.扩充内存Ｄ.使用高密度软盘２０.下列说法中正确的是（）。Ａ.计算机体积越大，其功能就越强Ｂ.两个显示器屏幕尺寸相同，则它们的分辨率必定相同Ｃ.点阵打印机的针数越多，则能打印的汉字字体就越多Ｄ.在微机性能指标中，ＣＰＵ的主频越高，其运算速度越快上一页下一页返回习题２１.机器语言使用的编码是（）。Ａ.ＡＳＣⅡ码Ｂ.二进制编码Ｃ.英文字母Ｄ.汉字国标码二、填空题１.计算机的５个主要特点是（）、（）、（）、（）、（）。２.如果按字长来划分，微型机可以分为８位机、１６位机、３２位机。所谓３２位机是指该计算机所用的ＣＰＵ（）。上一页下一页返回习题３.十进制数２３