标签：文化 存储 计算机 二进制 基础 信息 CPU 运算

计算机基础知识

信息与信息技术

信息与数据

信息：信息是自然界、人类社会和人类思维活动中普遍存在的一种现象

数据：是指存储在某种媒体上可以加以鉴别的资料

数据是信息的集体表现形式，是信息的载体，信息的符号化就是数据

信息社会

信息社会也称信息化社会，是继工业化社会以后，以信息活动为社会发张的基本活动的新型社会形态

信息技术

信息技术是指人们获取、存储、传递、处理、开发和李彤信息资源的相关技术

计算机文化

文化具有的属性：

1. 广泛性
2. 传递性
3. 教育性
4. 深刻性

计算机文化：计算机文化就是以计算机为核心，集网络文化、信息文化、多媒体文化为一体，并对社会生活和人类行为产生广泛、深远的影响

计算机技术概论

计算机的起源

第一台计算机：ENIAC，1946年2月在美国宾罗法尼亚大学（十进制）

冯 · 诺依曼提出的存储程序思想对后来的计算机体系结果和工作原理有重大影响（冯诺依曼和同事研制的EDVAC）

特点：

1. 采用二进制存储数据
2. “存储程序”，即程序和数据一起存储在内存中，计算机按程序顺序执行
3. 计算机的五部分：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备

根据计算机采取的主要原件不同进行划分

计算机的特点及分类

特点

1. 运算速度快
2. 计算精度高
3. 存储容量大
4. 具有逻辑判断能力
5. 工作自动化
6. 通用性强

分类

按处理对象

• 模拟计算机
• 数字计算机
• 混合计算机

按用途

• 专用计算机
• 通用计算机

按规模

• 巨型机
• 大型机
• 小型机
• 微型机（又叫个人计算机）
• 工作站

计算机的应用

1. 科学计算（计算机最早应用的领域）

2. 信息管理（目前计算机应用最广泛的一个领域）

3. 过程控制

4. 计算机辅助系统

   类别	简写
   计算机辅助设计	CAD
   辅助制造	CAM
   辅助测试	CAT
   辅助教学	CAI
   辅助教育	CBE
   管理教学	CMI
   计算机集成制造系统	CIMS

5. 人工智能

6. 计算机网络与通信

7. 多媒体

8. 嵌入式系统

计算机的发展趋势

1. 巨型化
2. 微型化
3. 网络化
4. 智能化

计算机中信息的表示

计算机内部采用二进制的原因

1. 易于表示，技术实现简单
2. 运算简单
3. 适于逻辑计算
4. 可靠性高

数值及其转换

概念：

• 基数

  数值所用的数码的个数（例：二进制，基数为0，1）

• 位权

  不同位置上的权值（例：二进制位权为2）

• 数值的按权展开

常见的进制

十进制（decimal）

八进制（octonary ）

二进制（binary）

十六进制（hexadecimal ）

逻辑运算规则

AND 1&1 = 1 1&0=0 0&0=0

OR 1|1=1 1|0=1 0|0=0

NOT ~1=0 ~0=1

XOR 1^1=0 1^0=1 0^0=0

计算机中数值的表示

1. 原码

2. 反码

   正数的反码就是他本身，负数的反码符号位不变其余取反

3. 补码

   正数的补码就是它本身，负数的补码就是其反码+1

两个补码相加，结果为负数，就-1然后取反，如果是正数就是结果

字符编码的表示

ASCII：A（65），a（97），0（48），共有128个字符

一个ASCII码在计算机内占一个字节（8位），第一位一般为0，称为校验位

汉字编码：

1. 输入码（外码）

   常用的为：音码，形码，数字编码

   数字编码：分为区码和位码（共94区，每个区有94位）

2. 国标码（交换码）

   国标码=数字编码（16进制）+2020H

3. 机内码（内码）

   内码=交换码（16进制）+8080H

4. 字形码（输出码、字模）

   1. 点阵式（点阵越大表示的字形越细致美观）

      所占字节数=点阵行数 * 点阵列数/8

   2. 矢量式（与分辨率无关，可以随意放大缩小，并节约空间）

5. 汉字库：汉字的输出码构成了汉字字形库，简称汉字库

编码类型	一个编码所占字节数	每个字节的最高位
ASCII	1	0
国标码	2	0
机内码	2	1

信息的存储单位

1. 位（bit）

   计算机存储信息的最小单位

2. 字节（B）

   计算机用来表示存储空间大小的最基本单位

   1B=8bit，1KB= 1024 B

   存储容量 = 末尾地址 - 起始地址 + 1

3. 字（Word）= 2 字节

计算机系统

计算机的工作原理

指令：指示计算机执行某种操作的命令，由二进制数码组成，这串二进制数码包括操作码和地址码

存储程序：基本思想为存储程序与程序控制

计算机的工作过程

1. 取指令
2. 分析指令
3. 执行指令
4. 指令计数器加1，为执行下一条指令做好准备

计算机硬件系统

裸机：未配置任何软件的计算机

硬件系统的5大部分

1. 运算器，控制器（这两个合称为CPU）
2. 存储器
3. 输入设备，输出设备

1. 运算器

   算术逻辑运算单元和寄存器组成

2. 控制器

   整个计算机系统的控制中心，指挥计算机各部分协调工作，保证计算机按照预先规定的目标和步骤进行操作处理

3. 存储器

   • 内存储器

     • ROM
     • RAM（随机存储器）
     • Cache

   • 外存储器

     是内存储器的扩充和补充，但不能和CPU直接交换数据

     • 磁盘
     • 光盘
     • 闪存

4. 输入设备

5. 输出设备

计算机软件系统

输入计算机的信息分两类：数据、程序

软件系统

1. 系统软件
   1. 操作系统
   2. 语言处理程序
   3. 系统支撑和服务程序
   4. 数据库管理系统
2. 应用软件
   1. 办公类软件
   2. 图形处理软件
   3. 即时通信软件

系统软件

1. 操作系统：是一组对计算机资源进行控制与管理的系统化程序集合，他是用户和计算机硬件系统之间的接口，是用户和应用软件提供了访问和控制计算机硬件的桥梁
2. 语言处理程序
3. 系统支撑和服务程序
4. 数据库管理系统

微型计算机系统

微型计算机分类

1. 单片机

   将微处理器（CPU），一定容量的储存器以及IO接口电路等集成在一个芯片上

2. 单板机

3. PC（个人计算机）

   速度快、价格低、运行速度快，是目前使用最多的一种微机

4. 便携式微机

微型计算机的主要性能指标

1. 主频

   即时钟频率，是指计算机CPU在单位时间发出的脉冲数，很大决定了计算机的运算速度，单位Hz

2. 字长

   字长是指计算机的运算部件能同时处理二进制数据的位数，字长越长，计算精度越高

3. 内核数

4. 内存容量

5. 运算速度

   综合性能的指标，单位MIPS（每秒10⁶条指令）和BIPS（每秒10⁹条指令）

   主频越高，运算速度越快，字长越长运算速度越快，内存容量越大，运算速度越快

常见微型计算机的硬件设备

1. 微处理器

   微型计算机的CPU也称微处理器，CPU性能包括

   1）、主频，睿频，QPI带宽
   2）、字长和位数
   3）、高速缓冲存储器容量
   4）、多核和多线程
   

2. 存储器

   1. 内存：一般指随机存储器（RAM）
   2. 外存：储存容量大，可靠性高，价格低，断电后可永久保存

3. 总线

   是计算机各功能部件之间传递信息的公共通信干线

   微机中的总线分为数据总线，地址总线和控制总线分别用来传输数据，数据地址和控制信号

   总线标准：PCI，AGP，USB，IEEE1394（是一种高速外部串行总线）

4. 主板

5. 输入设备

   将原始信息转为二进制数

6. 输出设备

   1. 显示器

      液晶显示器（LCD），阴极射线管显示器（CRT），等离子显示器（PDP）

      • 分辨率：是指显示器所能显示的像素点的多少，分辨率越高，显示器上像素越多
      • 颜色质量：显示一个像素所占用的位数，单位bit

   2. 打印机

      

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来源： https://www.cnblogs.com/GuanStudy/p/15091638.html

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