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计算机
计算机的应用：数值计算，数据处理，自动控制，计算机辅助系统
(CAD,CAM,CBE,CAT,CAI 人工智能，通信
和电子商务 (数值计算又称科学计算；数据处理又称信息处理；自动控制又称过程控制，包括检测过程和控制过程
；计 算机辅助设计CAD(Computer Aided Design)降低了设计人员的工作质量，提高了设计的效率和质量，节约 了设计成本；计算机辅助制造CAM(Computer Aided Manufacturing)提高产品质量，降低生产成本和劳动强度， 缩短生产周期；计算机辅助教育 CBE(Computer Based Educatio 包括计算机辅助测试 CAT(Computer Aided Test) 和计算机辅助教学
CAI(Computer Assisted Instruction)，提高了教学质量；人工智能 AI(Artificial Intelligenee), 如专家系统等，可以对原始数据进行分析决策；计算机网络是计算机技术与通讯技术相结合的产物，提高 了通信的速度与效率，降低了软件与硬件的使用费用，提高了计算机系统的可靠性) 计算机的特点：运算速度快，计算精度高，记忆力强，具有逻辑判断能力，自动化程度高 1946年2月，世界上第一台电子计算机 ENIAC 诞生于美国宾州大学。 计算机代别划分依据：
第一代计算机：1946-1958电子管。
第二代计算机：1958—1964晶体管。第三代计算机： 小规模集成电路。第四代计算机： 图灵机，建立计算机理论模型。 类：专用计算机和通用计算机 算机。 根据计
算机的规模和功能强弱分类：巨型机，小巨型机，大型主机，小型机，工作站，个人计算
机
计算机系统：硬件系统和软件系统。硬件系统：运算器，控制器，存储器，输入设备，输出设备。软件系 统：系统软件，应用软件。
计算机系统层次结构：应用软件层》实用软件层》操作系统层》硬件层
数制：按进位的原则进行计数，进位计数制 位权：一种进制中某个位置上的单位值 十进制：0, 1, --;9,逢十进一,基数为10。 二进制：0, 1，逢二进一，基数为2 现、运算简单、工作可靠、方便逻辑运算、物理元器件容易制造、运算规则少。 逢八进一，基数为& 原码：整数含0的符号位为0,负数含0的符号位为1.数值部分为对应数的绝对值。0的原码有两种编码， 00000000 逻辑元器件。 1965—1971 中, 1972—至今 大规模和超大规模集成电路。 英国科学家：阿伦
•图灵： 匈牙利科学家：冯•诺依曼：计算机之父。 根据计算机的应用范围分
根据数据的处理方式分类：数字计算机，模拟计算机，数字模拟混合计
二进制的优点：便于实 八
进制：0, 1，2， (7)
B 逢十六进一，基数为16 二进制 八进制 十进制 八进制 十进制 十六进 制
N 进制转换为十进制：展开多项式，各项相加。(注意位权比位数少一)
十进制转换为N 进制：整数：将十进制整数连续的除以 N ,记下每次的余数，直到商为0,倒排余数。 数：将十进制小
数连续的乘以 N ,记下每次的整数，直到十进制小数为 0或满足进度为止，正排整数。
0补齐，每一组用一个八进制数
二进制转换为八进制的方法：从小数点开始，每 表示。
二进制转换为十六进制方法：从小数点开始，每
数表示。
3位一组，不足3位的用 4位一组，不足4位的用 0补齐，每一组用一个十六进制 八进制(十六进制)数转换为二进制数方法：每位八进制数(十六进制数)用 3 ( 4)位二进制数表示，删 除两端无意义的0。
机器数：正负号用数字表示的数。0为正，1为负 定点整
数：将小数点的位置约定在机器数的末端。补 在符号位的
右侧。补0为数值后面。
浮点数：将一个数表示为尾数和阶码。阶码用定点整数, 真值：与机器数对应的数学中的数。 0为符号位后面。 定点小数：将小数点的位置约定
尾数用定点小数。与科学计数法类似。
（ 0.0000000），10000000（1.0000000）。优点：与真值转换简单。缺点：运算不方便且有错误。8
位定点整数原码的表示范围：--127--+127
反码：正数含0的反码与原码一样；将负数含0原码除符号位外，每位变反。0的反码有两种编码00000000
（0.0000000, 11111111（1.1111111）反码的反码为原码。
补码：正数含0的补码与原码一样；将负数的反码末位加1,注意进位。0的补码只有1种o 00000000（ 0.0000000）正数的原码、反码、补码均相同。补码的补码为原码。先原码再反码后补码。
求补：包括符号位在内，每位变反，末位加1。对某个数的补码求补即可得到该数相反数的补码。
规格化浮点数：提高了存储的精度。阶码采用定点整数补码，尾数采用定点小数补码。对于整数，规格化就是将小数点移到数值部分第一个1的左侧，对于负数而言就是将小数点移到第一个0的右侧。ASCI美国国家标准信息交换码。7位ASCI码又称基本ASCII码，用7位二进制表示128个字符编码，包括33个控制字符。
常用字符代码由小到大：空格（32）、数字（0的代码为48）、大写字母（A的代码为65）、小写字母（a的代码为97）o小写字母的代码比对应大写字母的代码大32o 8位ASCII码又称扩展ASCII码，用8位二进制表示256种，其中0---127即为前面的128个基本ASCII码，特点是最高位为0; 128—255是扩展部分，特点是最咼位为1 o
汉字编码：国标码：中国制定的用于计算机系统间交换汉字信息时使用的编码。输入码：利用键盘输入
汉字的编码。机内码：计算机内部存储、处理和传输汉字的编码。字型码：表示汉字形状的编码。（点
阵字型：将一个汉字均匀的分成若干行、若干列，形成一个点阵。）
CPU与内存构成主机。主机与外部设备股票拟共同构成了计算机硬件系统。外存既是输入设备又是输出设备。存储器包括内存与外存。控制器与运算器构成了中央处理器CPU计算机的主机和外部设备之间通过
接口电路（简称接口）连接。
运算器：算数运算、逻辑运算。控制器：控制各部件协调工作。存储器：保存程序和数据，分为内存和外存。内存：可以与CPU （运算器+控制器）直接交换信息，保存正在处理的数据和正在执行的程序。内存主要包括随机存储器RAM （Random Access Memory和只读存储器ROM （Read Only Memory）两类。RAM可以进行读取和写保存两种操作，但断电时信息丢失。ROM只能进行读操作，不能执行写操作，但是断电时信
息不丢失。ROM主要保存最基本的固定不变的程序和数据。ROM容量v RAM。通常所说的内存容量指RAMo RAM分为动态随机存储器DRAM和静态随机存储器SRAM DRAM存储密度高、存取速度慢、需要定期刷新。SRAM存储密度低、存取速度快、不需要刷新。存储单位有：位（bit）、字节（Byte）、字（Word）。位
是存储设备的最小存储单位存储一位二进制的存储设备。字节是内存的最小编址单位，即每个字节都有唯一的一个地址，一般由连续的8位构成。CPU—次能够处理的连续字节称为字。字长有8位，16位，32位，64位。字长越长，CPU
的处理速度越快。
存储容量：单位：KE，ME，GE，TE°1KE=1O24E，1ME=1O24KE，1GE=1 O24MB，1TB=1O24GB 外存的功能：保存需要长期存储的内容和扩充内存容量。断电时，
外存中内容不丢失。CPU不能直接访问外存。常用外存：软盘存储器、硬盘存储器、光盘存储器、移动存储器（U盘）、Cache高速缓存L1, L2、指令存储器、寄存器等。软盘存储器：磁道：每个同心圆。扇区：
每个磁道被分成相同数目的区段，每个区段就是扇区。一个扇区的容量为512B，即0.5KB。面数*每面磁
道数*每磁道扇区数*512B o 硬盘存储器：分为固定式和可移动式两种。容量=柱面数*每柱面容量= 柱面数
*盘面数*每磁道容量二柱面数*盘面数*每磁道扇区数*512B 。光盘存储器：光盘主要包括CD和DVD两种，CD的容量通常为600MB左右，而DVD的容量通常都在4.7GB以上。CD紧凑光盘，CD有CD-ROM CD—R、CD—RWo DVD 是数字多功能光盘或数字激光视盘的简称，包括DVD-ROM、DVD-R、DVD—RW等。U 盘存储器特点：不使用驱动器，节省开支；使用的是USB接口，无需外接电源，支持即插即用和热插拔；
存取速度比软盘快得多；体积非常小且很轻，便于携带；防震性能好。为了满足用户对存储系统速度快、
价格低和容量大的需求，存储系统采用了层次结构。Cache是与CPU和内存直接交换信息的高速缓冲存储
器（简称高速缓存），其读写速度远高于内存。Cache存储系统由Cache和内存构成，目的：提高CPU访问内存的速度。虚拟存储系统由内存和外存（通常使用硬盘存储器）构成，目的：扩大内存的容量。输
入设备：负责将计算机外部的信息转换为计算机能够识别的二进制形式并保存到计算机的内存中。常见的输入设备：键盘、鼠标器、扫描仪、数码相机（DC）、数码摄像机（DV）、麦克、光笔、条形码阅读机和触摸屏等。键盘：字符输入设备。
输出设备：负责将计算机内部的二进制信息转换为人或其他设备能够识别的形式并输出。常见的输出设备：
显示器、打印机、音箱、绘图仪等。外存既是输入设备又是输出设备。计算机硬件的各部分之间通
过总线相互传输信号。总线：计算机中实现各部分之间通信的公共通道。根据传输信号功能的不同，总线分为数据总线、地址总线和控制总线3种。数据总线DB:传输数据信息的双向总线。地址总线AB: 传输地址信息的单项总线。控制总线CB:传输CPU发往其他部件的控制信息，或传输其他部件发给CPU的状态和请求等信息。控制总线中某个线是单向
