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第一章计算计基础知识

1.1 计算机发展与应用

一计算机发展字 1946 年世界上第一台电子计算机 ENIAC 在美国诞生。计算机发展经历

了 4 个时代：电子管时代，集体观时代，集成电路时代和大规模集成电路时代。

二计算机发展趋势：巨型化微型化网络化多媒体化

三计算机工作特点：运算速度快，计算精度高自动执行程序通用型强

四计算机应用领域：科学计算数据处理自动控制计算机辅助工程（复制设计 CAD，辅

助制造 CAM 辅助教学 CAI ）人工智能，计算机网络通信

五微机发展： 4 位机— 8 位机— 16 位机（ 286）— 32 位机（ 386,486,586）

1.2 计算机系统组成

计算机系统 =硬件系统 +软件系统

硬件：构成计算机的所有物理设备的总称

软件：各种程序及相关的资料的总称

一计算机硬件

计算机硬件有五部分组成：运算器控制器储存区输入设备输出设备

1 运算器：对数据进行加工和处理的部件对数据进行算术运算和逻辑运算运算器通常由运

算器通常由运算逻辑部件（ ALU ）和一系列寄存器组成

2 控制器用于控制和协调计算机各部件自动连续的执行个条命令

控制器由程序计算器 PC 指令寄存器 IR 指令译码器 ID 和操作命令产生部件组成

运算器 +控制器 =中央处理器（ CPU） CPU 是计算机最核心的部件

3 存储器：存期是计算机用于存储程序和数据的部件

（1）程序是计算机操作指令的合集数据是计算机操作的对象他们在存储器中都是以二

进制的编码存储的

（2）存储器一般被分为若干存储单元，每个存储单元的具有一个编号称为地址存储单地

址是唯一且固定不变的而存储在该单元的内容则是可改变的

（3）存贮器通常分为内存贮器（也称主存储器）和外存储器（也称辅助存储器）

1）内存储器邮费为只读存储器（ ROM ）和随机存储器（ RAM ）

2）外存储器市域内存储器成批交换信息的存储设备用于存放时不用的程序和数据如：

硬磁盘软磁盘磁带和光盘等

外存储器的特点：访问速度比内存储器低但容量大价格低信息可长期保存

3)ＣＰＵ只访问内存储器

（４）存储器容量单位：字节（ｂｙｔｅ简记为Ｂ）

位（Ｂｉｔ，比特）：表示１位的二进制数码，是计算机最小的容量单位

字节（ｂｙｔｅ）：由８个位组成是存储系统对数据的最小存储单位

１ＫＢ＝１０２４Ｂ１ＭＢ＝１０２４ＫＢ１ＧＢ＝１０２４ＭＢ１ＴＢ＝１０２

４ＧＢ

４输入设备：键盘鼠标扫描仪读卡器光笔话筒等

５输出设备：显示器打印机音响绘图仪

计算机硬件组成的另一种表示：主机＝运算器＋控制器＋内存储器

外部存储＝外存储器＋输入设备＋输出设备

二计算机软件

计算机软件＝系统软件＋应用软件

１系统软件是面向机器设计显示计算机系统的管理控制运行

维护等任务的程序它包括：操作系统语言处理程序数据路管理系统及服务程序等

（１）操作系统

操作系统是管路和控制计算机软件资源从而保证计算几个部分协调有效地工

作软件使用户与计算机的接口

（２）语言处理程序：编译程序解释程序汇编程序等

计算机语言：机器语言汇编语言和高级语言

１）机器语言：机器语言是ＣＰＵ能够直接识别和执行的语言由二进制代码构成

２）汇编语言：汇编语言使用助记符表示而禁止行驶的机器语言指令

３）高级语言：高级语言是类似于自然语言和数学公式的语言

高级语言程序（源程序）—编译（解释）－机器语言程序（目标程序）

汇编语言程序（源程序）－汇编－机器语言程序（目标程序）

（３）服务程序：是一类辅助性的程序如调试程序故障诊断程序性能检测程序等

２应用软件

应用软件是面向用户设计的是为解决用户实际应用问题而编制的程序的总称应用软

件涉及到计算机应用的所有领域如：科学或工程学计算软件事务管理软件辅助设计软

件文字处理软件表报处理软件和图像处理软件等

１.３微机的系统组成

微型计算机可分为多用户微型计算机和个人（ＰＣ）计算机两大类

ＰＣ机的硬件配置归类为如下四大部分：

主机： CPU 主板内存条主机箱（含电源）

外存储设备：硬盘软盘驱动器光盘驱动器

输入输出设备：显示器显卡键盘鼠标扫描仪打印机等

多媒体部件：声音卡音响

1 CPU（微处理器）

CPU 的技术性能指标有：字长主频等

字长只 CPU 一次能处理多少二进制数的位数 CPU 的字长越多其计算精度就越高处理

速度也更快常见的 CPU 字长有 16 位 32 位 64 位等

主频是在每一个内部时钟周期里 CPU 所能完成的操作次数通常以兆为单位

2 主板

主板是一块印刷电路板上面分布有 PC 机的内部总线和系统总线系统总线是各部件之间传

输信息的公共通路按照传送信息类型的不同总线可分为数据总线地址总线和控制总线

3 内存条

4 软盘和软盘驱动器

（1）软磁盘存储系 =软磁盘 +软盘驱动器 +软盘控制器适配卡

（2）软盘把大小分为 5 寸和 3 寸两种每种又有高密度和低密度之分

（3）写保护口：打开为只读关闭为可读写

（4）软件存储容量的计算公式如下：

存储容量 =面数 *每面磁道数 * 每磁道扇区数 *每扇区记录字节数

例如： 3 寸高密盘有两个面每个面分为 80 个磁道每个磁道分为 18 个扇区每个扇区不

分长短均记录 512 个字节，所以有：

3 寸高密盘存储容量 =2*80*18*512B=1440KB=1.44MB

（5）软盘驱动器盘符用 A 和 B 来标识

5 硬盘

（1）存储容量：现在一般配置为 40GB 以上比如： 80GB 120GB 等

（2）转速：转速打的硬盘自然读取速度快现在硬盘的转速一般为 5400 转/分钟或 7200

转/分钟等

（3）硬盘盘符从 C 开始

6 光盘和光盘驱动器

（1）只读性光盘在制作事已写入数据并永久保留在光盘上存储容量为 650MB 或以上

（2）一次写入星光盘中的信息可以由用户写入写入后可直接读出但写入后不能修改

（3）可抹行光盘像磁盘一样可以反复擦写

光盘驱动适度写光盘上的数据外部设备现在主要有：只读型光驱可写入型光驱

可擦写型光驱

7 显示器

（1）显示器按显示原理分为ＣＴＲ显示器和ＬＥＤ显示器

（２）分辨率：分辨率是显示器一个非常重要的参数指标它使用水平的像素个数乘以

水平扫描线数来表示的目前显示器的分辨率主要有１０２４×７６８和１２８０×１０

２４两种

８显示卡

危机的显示系统是由显示器和显示适配器共同构成的一个好的显示器必须有相应的显示卡

支持才能达到最佳的显示效果

９键盘

早期的键盘为１０１键现在使用的键盘增加了３个ｗｉｎ９５专用键故为１０４

键这是两种键盘构造基本相同大致可分为四个区域：

（１）主键盘区（２）数字键区（３）功能键区（４）编辑键区

１０鼠标

当前使用的鼠标主要有两种类型：（１）机械鼠标（２）光电鼠标

１１打印机

打印机按打印方式分为：点阵式打印机喷墨式打印机与激光打印机

１.４数据在计算机中的表示

1 数制

计算机中使用的是二进制十进制转换成二进制数的方法：

（1）整数的转换：法则是“除 2 余数”

（2）纯小数的转换：法则是“乘 2 取整”

2 数值在计算机中的表示：定点数（小数点固定）浮点数（阶码 -尾数）

3 字符在计算机中的表示：使用 ASCII 码

（1）基本 ASCII 码是七位二进制编码共有 128 个可表示大小写英文字母各 26 个 10 个

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