《全国计算机等级考试（一级）教程》教学讲义第一章计算机基础知识1.1计算机的发展●世界第一台计算机：美国宾夕法尼亚大学教授莫克利和他的学生埃克特于1946年研制成功的ENIAC，主要元件是电子管。
●冯·诺依曼机的三个特点：采用二进制、存储程序控制、由五个基本部件组成【运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备】。
●中国计算机的发展：联想于2005年收购IBM PC成为全球第三大PC制造商；2008年8月成功自主研制百万亿次超级计算机“曙光5000”。
●计算机发展的四个阶段：●计算机的特征：1、高速、精确的运算能力；2、准确的逻辑判断能力；3、强大的存储能力；4、自动功能；5、网络与通信功能：改变了人类交流的方式和信息获取的途径。
●计算机的用途：第十九套（2）1、科学计算：人类基因序列分析、人造卫星轨道测算、气象卫星云图处理等。
2、数据处理：处理文字、图像、声音等，是应用最多的一个领域。
3、实时控制：主要是应用在现代工业生产的过程控制。
4、计算机辅助：主要有CAD\CAI\CAM\CAT等。
5、网络与通信：万维网、QQ、EMAIL等。
6、人工智能：智能机器人、机器翻译等。
7、数字娱乐：电影、电视、游戏等。
8、嵌入式系统：各类电子数码产品、工业制造系统等。
●计算机的分类：第十八套（1）1、按处理数据的型态分：数字计算机、模拟计算机、混合计算机2、按使用范围分：通用计算机、专用计算机3、按性能分：超级计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机、工作站、服务器。
●计算机的发展趋势：巨型化、微型化、网络化、智能化。
1.2数据在计算机中的表示●计算机所表示和使用的数据可分两大类：数值数据和字符数据【非数值数据】，任何形式的数据进入计算机都必须进行二进制编码转换，计算机内部均用二进制数来表示各种信息。
●计算机中常用的集中进位计数制的表示：（逢R进一）第一套（3、4、5）●R进制转换为十进制：将R进制数按权展开求和。
（123.1）H=（1×162＋2×161＋3×160＋1×16-1）D=（256＋32＋3＋0.0625）D=（291.0625）D （123.1）O=（1×82＋2×81＋3×80＋1×8-1）D=（64＋16＋3＋0.125）D=（83.125）D （10110.1）B=（1×24＋0×23＋1×22＋1×21＋0×20＋1×2-1）D=（16＋4＋2＋0.5）D=（22.5）D ●十进制转换为R进制：用短除法把整数部分“除R取余”从下往上写＋用连乘法把小数部分“乘R取整”从上往下写。
（225.8125）D=（11100001.1101）B（225.15）D≈（341.11463）O（225.15）D≈（E1.26666）H注意：小数部分“乘R取整”时每次的乘积要去掉整数部分，只用小数部分再乘R取整。
●八进制转换为十六进制：以二进制为中介。
3位二进制相当于1位八进制；4位二进制相当于1位十六进制。
二进制数转换成八进制数时，以小数点为中心向左右两边分组，每3位一组，两头不足3位的补0即可；二进制转换成十六进制数只要以4位为一组进行分组，不足补0即可。
八（十六）进制数转换成二进制数，只要将一位化为3（4）位即可。
例如八进制转十六进制HM 字节（兆字节） 1 MB=1024 KB（KiloByte）G 字节（吉字节） 1 GB=1024 MB（MegaByte）T 字节（太字节） 1 TB=1024 GB（GigaByte）说明：B（Byte，字节）；K（Kilo,千）；M（Mega,百万,兆）；G（Giga，十亿）；T（Tril,万亿）。
●字符：西文字符和中文字符1、ASCII编码：西文字符中最常用的编码是ASCII码（美国信息交换标准码），分7位码和8位码两种版本，国际通用的是7位ASCII码，用7位二进制数表示一个字符的编码，共有27=128不同的编码值表示的128个字符编码。
其中有34个非图形字符（控制字符）和94个图形字符（可打印字符）。
计算机的内部用一个字节（8个二进制位）存放一个7位ASCII码，最高位置为0，预留用于以后的字符集扩充。
第四套（9）第六套（8）第二十套（7）3ASCII码值由小到大排列：控制字符、数字、大写英文字母、小写英文字母●汉字信息处理系统的模型区位码转国标码：(区位码是一个四位十进制数，国标码是一个四位的十六进制数，国标码的范围是2121H~7E7EH) 第二套（12）第六套（9）第十套（16）1）分别将区号、位号转换成十六进制。
2）再分别将区号和位号各加20H 。
1.3计算机硬件组成：输入码 国标码 机内码 地址码 字形码 汉字输入汉字 输出 音码 形码 语音 手写 扫描 汉字库中存储汉字字形信息的逻辑地址码 有2个字节，国标码每个字节加80H ，并且将国际标码每个字节最高位由0变为1就转为汉字内码，能与ASCII 码兼容。
汉字内码=国标码＋8080 H 用16×16、24×24等点阵或描述汉字字形轮廓特征的矢量方式表示●计算机硬件主要有中央处理器CPU（运算器、控制器）、存储器、输入设备、输出设备第一套（16）1、运算器：由加法器、若干寄存器和一些控制线路组成，核心是加法器。
是计算机处理数据形成信息的加工厂，主要功能是对二进制数码进行算术运算或逻辑运算，所以也称算术逻辑部件（ALU），其性能是衡量整个计算机性能的重要因素之一。
2、控制器：由指令寄存器、译码器、时序节拍发生器、操作控制部件和指令计数器组成，是计算机的神经中枢。
基本功能是根据指令计数器中指定的地址从内存取出一条指令，对其操作码进行译码，再由操作控制部件有序地控制各部件完成操作码规定的功能。
真正作用在于机器指令执行过程的控制。
机器指令：是一个按照一定的格式构成的二进制代码串。
指令的基本格式如下：第八套（6）指令执行过程：读取指令→分析指令（译码）→执行指令→数据处理和结果保存。
3、主存储器：分内存储器（内存）和外存储器（外存）两类，是计算机的记忆装置，用来存储当前要执行的程序、数据以及结果。
CPU只能直接访问内存中的数据，外存中的数据只有先调入内容才能被CPU访问和处理。
4、输入/输出设备（I/O设备）：输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等；输出设备有显示器、打印机、绘图仪、音箱等。
输入输出系统包含输入输出设备和输入输出接口两部分。
第五套（9）1.4微型计算机的组成●微型计算机主要由微处理器、存储器、总线和主板、输入设备、输出设备组成1、微处理器：包括运算器和控制器，是计算机的核心部件，其性能指标（字长和时钟频率）直接决定了由它构成的微型计算机系统性能指标。
2、存储器：分内部存储器和外部存储器（性能指标：容量和速度）第八套（8）第十五套（11）第十六套（13）内部存储器：分随机存取存储器RAM和只读存储器ROM。
RAM即计算机的内存或称主存，有两个特点：一是可读/写性；二是易失性，断电内容立即丢失。
RAM有SRAM （静态）和DRAM（动态，升级版位SDRAM），现在普遍使用的DDRRAM是双倍速率的SDRAM。
ROM只取不存，断电后信息也不丢失。
另外还有高速缓冲存储器Cache。
外部存储器：常用的有硬盘（硬盘接口分为IDE、SATA两种规格）、移动存储产品（USB移动硬盘和USB优盘）、光盘、DVD光盘，特点是存储量大、价格较低、断电永久保存信息。
3、总线和主板：总线是系统部件之间传送信息的公共通道，各部件由总线连接并通过它传递数据和控制信号。
常见的总线标准有ISA总线、PCI总线、EISA总线和AGP 总线。
总线体现在硬件上就是计算机的主板，主板上插有CPU、内存条、显示卡、声卡、鼠标、键盘、显示器、等各类扩展槽盒接口及硬盘和光盘驱动器，主要指标有：所用的芯片组、工作的稳定性和速度、提供插槽的种类和数量等。
4、输入设备：有键盘（分PS/2和USB两种接口，一般使用104键盘）、鼠标（现在主要用光电鼠标、分PS/2和USB两种接口）、扫描仪、照相机、摄像机、麦克风、手写板、触摸屏、游戏操作杆等。
5、输出设备：主要有显示器和打印机两种。
显示器的主要性能指标有像素与点距、分辨率、显存、尺寸。
第十八套（7）显示器和显卡合称微机显示示系统。
显示器是通过显示卡接口与主机练接的。
显示卡主要有ISA\VESA\PCI\VGA\AGP，后两种为现行主流显卡。
打印机：分点阵打印机（针式打印机）、喷墨打印机（可打印彩色）和激光打印机（主流使用）三种。
其他输出设备：音箱和耳机、投影仪、绘图仪其他输入输出设备：调制解调器和光盘刻录机，集成输入和输出两种功能。
●微型计算机的主要技术指标：字长、时钟主频、运算速度、存储容量、存取周期。
第十七套（15）1、字长：是计算机部件一次能同时处理的二进制数据的位数。
字长越长，计算机处理能力就越强，性能越好。
2、时钟主频：指CPU的时钟频率，单位是吉赫兹。
现行主流一般在2—3GHz以上，主频越高，速度越快。
3、运算速度：计算机每秒能执行的加法指令数目，常用百万次/秒（MIPS）来表示。
4、存储容量：主要指内存的容量，内存越大计算机的处理能力越强。
主流为2G。
5、存取周期：就是CPU从内存存储器中存取数据所需的时间，目前主流的为7—70ns。
其他技术指标有：可靠性、可维护性、平均无故障时间和性能价格比等。
1.5软件系统●计算机系统是由硬件系统（裸机）和软件系统组成的。
软件系统是为运行、管理和维护计算机而编制的各种程序、数据和文档的总称。
●软件系统及其组成●操作系统的功能：管理，即管理计算机的所有软件和硬件。
操作系统——管理功能处理机管理 内存管理 信息管理 设备管理●操作系统的5类典型结构：第四套（15）第二十套（16）1、单用户操作系统：如DOS\Windows 操作系统。
一次只能支持运行一个用户程序，单用户操作系统的根本特征是，一个用户独占计算机系统资源。
系统所有软、硬件资源全为一个用户服务，。
2、批处理操作系统：如IBM 的DOS/VSE 操作系统，主要在大中型机上运行。
3、分时操作系统：如UNIX 操作系统，是多用户、多任务操作系统。
一般采用时间片轮转的方式使一台计算机为多个终端服务。
4、实时操作系统：如实时Linux 系统，分实时控制系统和实时数据处理系统。
要求对数据及时、快速地进行处理和反应。
用于电梯、钢铁、炼油、武器制导、飞机票软件系统 系统软件 操作系统 语言处理程序 系统服务程序 应用软件 应用软件包 用户程序 辅助设计/制造 数据库/信息管理 办公自动化 科学计算 其他领域应用软件 CPU 内存 外存 外设 用户接口 用订购系统、火车票系统等。
