一、选择 20
1. 计算思维
定义:计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及理解人类行为等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。本质:抽象和自动化
特征、三种思维:
理论思维:以推理和演绎为特征,以数学学科为代表
实验思维:以观察和总结自然规律为特征,以物理学科为代表
计算思维:以设计和构造为特征,以计算机学科为代表
2. 冯诺依曼五大部件:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备
①运算器。计算机中进行算
术运算和逻辑运算的主要部
件,是计算机的主体。在控
制器的控制下,运算器接收
待运算的数据,完成程序指
令指定的基于二进制数的算术运算或逻辑运算。
②控制器。计算机的指挥控制中心。控制器从存储器中逐条取出指令、分析指令,然后根据指令要求完成相应操作,产生一系列控制命令,1
使计算机各部分自动、连续并协调动作,成为一个有机的整体,实现
程序的输入、数据的输入以及运算并输出结果。
③存储器。存储器是用来保存程序和数据,以及运算的中间结果和最后结果的记忆装置。计算机的存储系统分为内部存储器 (简称内存或主存储器和外部存
储器 (简称外存或辅助存储器。主存储器中存放将要执行的指令和运算数据, 容量较小,但存取速度快。外存容量大、成本低、存取速度慢,用于存放需要长期保存的程序和数据。当存放在外存中的程序和数据需要处理时,必须先将它们读到内存中,才能进行处理。
④输入设备。输入设备是用来完成输入功能的部件,即向计算机送入程序、数据以及各种信息的设备。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、磁盘驱动器和触摸屏等。
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⑤输出设备。输出设备是用来将计算机工作的中间结果及处理后的结果进行表现的设备。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪和磁盘驱动器等。
3. 存储系统
内 /主存储器 (ROM 、 RAM 、 cache :ROM 是只读存储器
(Read-Only Memory的简称,是一种只能读出事先所存数据的固态半导体存储器。其特性是一旦储存资料就无法再将之改变或删除。通常用在不需经常变更资料的电子或电脑系统中,并且资料不会因为
电源关闭而消失。
RAM 随机存取存储器 (random access memory , RAM 又称作随机
存储器 , 是与 CPU 直接交换数据的内部存储器,也叫主存 (内存。它可以随时读写,而且速度很快, 通常作为操作系统或其他正在运
行中的程序的临时数据存储媒介。存储单元的内容可按需随意取出
或存入,且存取的速度与存储单元的位置无关的存储器。这种存储器在断电时将丢失其存储内容,故主要用于存储短时间使用的程序。Cache(高速缓冲存储器位于 CPU 与内存之间,是一个读写速度比内
存更快的
存储器。当 CPU 向内存中写入或读出数据时, 这个数据也被存储进高速缓冲存储器中。当 CPU 再次需要这些数据时, CPU 就从高速缓冲存储器读取数据, 而不是访问较慢的内存,当然,如需要的数据在Cache 中没有, CPU 会再去读取内存中的数据。
外存储器:外储存器是指除计算机内存及 CPU 缓存以外的储存器,此
类储存器一般断电后仍然能保存数据。常见的外存储器有硬盘、
软盘、光盘、 U 盘等。 4. 计算机应用领域
计算机已在工、农、商业、国防、教育等领域加以应用
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5. CPU :中央处理器(控制器 +运算器
6. 主机:
主机指计算机硬件系统中用于放置主板及其他主要部件的容器(Mainframe。通常包括 CPU 、内存、硬盘、光驱、电源、以及其
他输入输出控制器和接口,如 USB 控制器、显卡、网卡、声卡等等。位于主机箱内的通常称为内设,而位于主机箱之外的通常称为外设(如显示器、键盘、鼠标、外接硬盘、外接光驱等。通常,主机自身
(装上软件后已经是一台能够独立运行的计算机系统,服务器等有
专门用途的计算机通常只有主机,没有其他外设。
7. CPU 与内存、外存交换信息:CPU 可以直接通过总线与存储器交换信息,但不能直接与
外存储器交换信息
8. 微机的基本结构:芯片、主板、系统单元
芯片:微机里需要很多电路, 这些电路大都做成了集成电路(Integrated Circuits, 简称 IC 。集成电路是用特殊工艺将大量诸如三极管、电阻、电容、连线等电
路器件做成微小的电路,并蚀刻在半导体晶片上制成的。一个或多个集成电路可以封装成一个芯片,芯片一般与邮票大小相同。微机中最重要的芯片就是 CPU ,同其他芯片一起安装在一个电路板上。
主板 :微机中最大的一块电路板称为主板(mainboard, 也叫系统板 (systemboard或母板 (motherboard,主板安装在机箱内, CPU 和内存直接安装在主机板上。除此之外,
主板上还安装了组成计算机的主要电路系统,主要有 BIOS 芯片、处理输入 /输出的 I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接4
件、扩充插槽、直流电源等。此外,主板上还有蚀刻的电路,为芯片之间传送数据提供通道,主板作为其他硬件运行的平台,为电脑的运行
发挥联通和纽带的作用。所以说,主板是微机最基本的也是最重要的部件之一。芯片组(Chipset 是核心组成部分,可以比作 CPU 与周边设备沟通的桥梁。系统单元:在微机硬件系统中,从系统的观点上,我们通常把主机箱看成是一个独立的系统单元。为保护微机部件,通常将微机硬件系统中不属于独立设备的各部件都装在一个金属或塑料箱子内,由于主板、微处理器、内存和芯片组都装在这个箱子里,所以俗称为“主机箱”。值得说明的是:主机箱里并不只有主机部件,还有电源、硬盘、风扇、以其他一些设备的驱动器等等。主机箱连同其内的各种部件统称为系统单元,其他外部设备,如键盘、鼠标、麦克风、显
示器、打印机等, 它们放置在系统单元之外, 通过电缆和接口与系统单元相连。 9. 总线的基本结构(DB 、 CB 、 AB :内部总线、系统总线、外部总线
内部总线:内部总线:内部总线是在 CPU 集成电路芯片内部的总线,
是 CPU 与内部各组件之间互联,所以也叫片总线。
系统总线:主要提供了
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