計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

第1節(jié)計(jì)算機(jī)概述第1節(jié)計(jì)算機(jī)概述

一、發(fā)展史1、計(jì)算機(jī)發(fā)展代別劃分：2、1946年2月，在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)誕生了世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndComputer），這臺(tái)計(jì)算機(jī)占地170平方米，重30噸，用了18000多個(gè)電子管，每秒能進(jìn)行5000次加法運(yùn)算。3、馮·諾依曼理論1944年，美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮·諾依曼提出計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)和工作方式的設(shè)想，為計(jì)算機(jī)的誕生和發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)。時(shí)至今日，盡管計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)飛速發(fā)展，但計(jì)算機(jī)本身的體系結(jié)構(gòu)并沒(méi)有明顯的突破，當(dāng)今的計(jì)算機(jī)仍屬于馮·諾依曼架構(gòu)。其理論要點(diǎn)如下：計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備由存儲(chǔ)器、運(yùn)算器、控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備5部分組成。存儲(chǔ)程序思想——把計(jì)算過(guò)程描述為由許多命令按一定順序組成的程序，然后把程序和數(shù)據(jù)一起輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)已存入的程序和數(shù)據(jù)處理后，輸出結(jié)果。第1節(jié)計(jì)算機(jī)概述二、計(jì)算機(jī)的分類(lèi)

根據(jù)計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)，如機(jī)器規(guī)模的大小、運(yùn)算速度的高低、主存儲(chǔ)容量的大小、指令系統(tǒng)性能的強(qiáng)弱以及機(jī)器的價(jià)格等，可將計(jì)算機(jī)分為巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)和工作站。

1.巨型機(jī)：具有很強(qiáng)的計(jì)算和處理數(shù)據(jù)的能力，主要特點(diǎn)表現(xiàn)為高速度和大容量，配有多種外部和外圍設(shè)備及豐富的、高功能的軟件系統(tǒng)。主要用來(lái)承擔(dān)重大的科學(xué)研究、國(guó)防尖端技術(shù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的大型計(jì)算課題及數(shù)據(jù)處理任務(wù)。如大范圍天氣預(yù)報(bào)，整理衛(wèi)星照片，原子核物的探索，研究洲際導(dǎo)彈、宇宙飛船等。“天河一號(hào)”為我國(guó)首臺(tái)千萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)。

2.

大、中型機(jī)：大型機(jī)使用專(zhuān)用的處理器指令集、操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，大量使用冗余等技術(shù)確保其安全性及穩(wěn)定性，擅長(zhǎng)非數(shù)值計(jì)算(數(shù)據(jù)處理)，主要用于商業(yè)領(lǐng)域,如銀行和電信。

3.小型機(jī)是指采用精簡(jiǎn)指令集處理器，性能和價(jià)格介于PC服務(wù)器和大型主機(jī)之間的一種高性能64位計(jì)算機(jī)。小型機(jī)與普通服務(wù)器相比具有：

①高可靠性（Reliability）：計(jì)算機(jī)能夠持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，從來(lái)不停機(jī)。

②高可用性（Availability）：重要資源都有備份；能夠檢測(cè)到潛在要發(fā)生的問(wèn)題，并且能夠轉(zhuǎn)移其上正在運(yùn)行的任務(wù)到其它資源，以減少停機(jī)時(shí)間，保持生產(chǎn)的持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；具有實(shí)時(shí)在線(xiàn)維護(hù)和延遲性維護(hù)功能。

③高服務(wù)性（Serviceability）：能夠?qū)崟r(shí)在線(xiàn)診斷，精確定位出根本問(wèn)題所在，做到準(zhǔn)確無(wú)誤的快速修復(fù)。

4.微型機(jī)：通常作為個(gè)人計(jì)算機(jī)，由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，是一種能獨(dú)立運(yùn)行，完成特定功能的設(shè)備。個(gè)人計(jì)算機(jī)不需要共享其他計(jì)算機(jī)的處理、磁盤(pán)和打印機(jī)等資源也可以獨(dú)立工作。從臺(tái)式機(jī)、筆記本電腦到上網(wǎng)本和平板電腦以及超級(jí)本等都屬于個(gè)人計(jì)算機(jī)的范疇。

5.工作站是一種高端的通用微型計(jì)算機(jī)。它是為了單用戶(hù)使用并提供比個(gè)人計(jì)算機(jī)更強(qiáng)大的性能，尤其是在圖形處理能力，任務(wù)并行方面的能力。通常配有高分辨率的大屏、多屏顯示器及容量很大的內(nèi)存儲(chǔ)器和外部存儲(chǔ)器，并且具有極強(qiáng)的信息和高性能的圖形、圖像處理功能的計(jì)算機(jī)。另外，連接到服務(wù)器的終端機(jī)也可稱(chēng)為工作站。第1節(jié)計(jì)算機(jī)概述三、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)的快速性、通用性、準(zhǔn)確性和邏輯性等特點(diǎn)，使它不僅具有高速運(yùn)算能力，而且還具有邏輯分析和邏輯判斷能力。如今計(jì)算機(jī)已滲透到人們生活和工作的各個(gè)層面中，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面的運(yùn)用。1.科學(xué)計(jì)算科學(xué)計(jì)算(或數(shù)值計(jì)算)是指利用計(jì)算機(jī)來(lái)完成科學(xué)研究和工程技術(shù)中提出的數(shù)學(xué)問(wèn)題的計(jì)算。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)工作中，科學(xué)計(jì)算問(wèn)題是大量的和復(fù)雜的。利用計(jì)算機(jī)的高速計(jì)算、大存儲(chǔ)容量和連續(xù)運(yùn)算的能力，可以實(shí)現(xiàn)人工無(wú)法解決的各種科學(xué)計(jì)算問(wèn)題。2.信息處理信息處理(數(shù)據(jù)處理)是指對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、整理、分類(lèi)、統(tǒng)計(jì)、加工、利用、傳播等一系列活動(dòng)的統(tǒng)稱(chēng)。80%以上的計(jì)算機(jī)主要用于數(shù)據(jù)處理，決定了計(jì)算機(jī)應(yīng)用的主導(dǎo)方向。3.自動(dòng)控制自動(dòng)控制(過(guò)程控制)是利用計(jì)算機(jī)及時(shí)采集檢測(cè)數(shù)據(jù)，按最優(yōu)值迅速地對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)或自動(dòng)控制。采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制，不僅可以大大提高控制的自動(dòng)化水平，而且可以提高控制的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，提高產(chǎn)品質(zhì)量及合格率。目前，計(jì)算機(jī)過(guò)程控制已在機(jī)械、冶金、石油、化工、紡織、水電、航天等部門(mén)得到廣泛的應(yīng)用。4.計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)幫助人們進(jìn)行各種設(shè)計(jì)、處理等過(guò)程，它包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)和計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試(CAT)等。另外，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)還有輔助生產(chǎn)、輔助繪圖和輔助排版等。5.人工智能人工智能(ArtificialIntelligence，簡(jiǎn)稱(chēng)AI)又可稱(chēng)為智能模擬，是計(jì)算機(jī)模擬人類(lèi)的智能活動(dòng)，諸如感知、判斷、理解、學(xué)習(xí)、問(wèn)題求解和圖像識(shí)別等。人工智能的研究目標(biāo)是計(jì)算機(jī)更好地模擬人的思維活動(dòng)，那時(shí)的計(jì)算機(jī)將可以完成更復(fù)雜的控制任務(wù)。6.網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用隨著社會(huì)信息化的發(fā)展，通信業(yè)也發(fā)展迅速，計(jì)算機(jī)在通信領(lǐng)域的作用越來(lái)越大，特別是促進(jìn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展。目前，全球最大的網(wǎng)絡(luò)(Internet，即國(guó)際互聯(lián)網(wǎng))已把全球的大多數(shù)計(jì)算機(jī)聯(lián)系在一起。計(jì)算機(jī)在信息高速公路、電子商務(wù)、娛樂(lè)和游戲等領(lǐng)域也得到了快速的發(fā)展。第1節(jié)計(jì)算機(jī)概述【課堂練習(xí)】1、【NOIP2001】計(jì)算機(jī)軟件保護(hù)法是用來(lái)保護(hù)軟件（）的。A．編寫(xiě)權(quán)B．復(fù)制權(quán)C．使用權(quán)D．著作權(quán)【答案】D【分析】我國(guó)1991年6月4日發(fā)布、2001年1月1日修訂實(shí)施的《計(jì)算機(jī)軟件保護(hù)條例》第2條規(guī)定:本條例所稱(chēng)計(jì)算機(jī)軟件（以下簡(jiǎn)稱(chēng)軟件），是指計(jì)算機(jī)程序及其有關(guān)文檔。2、【NOIP2002】微型計(jì)算機(jī)的問(wèn)世是由于（）的出現(xiàn)。A．中小規(guī)模集成電路B．晶體管電路C．(超)大規(guī)模集成電路D．電子管電路【答案】C【分析】計(jì)算機(jī)發(fā)展大致可分為四代：第一代，電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代（1946年～1958年）第二代，晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代（1958年～1964年）第三代，集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代（1964年～1971年）第四代，大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)（1971年至今），其特點(diǎn)：大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路作為邏輯元件和存儲(chǔ)器，體積更小，可靠性更高，速度為每秒幾千萬(wàn)至數(shù)億次，也直接導(dǎo)致了微型計(jì)算機(jī)的問(wèn)世。3、【NOIP2003】圖靈(AlanTuring)是（）。A．美國(guó)人B．英國(guó)人C．德國(guó)人D．匈牙利人E．法國(guó)人【答案】B【分析】艾倫·麥席森·圖靈（AlanMathisonTuring，1912年6月23日-1954年6月7日），英國(guó)數(shù)學(xué)家。艾倫·圖靈1913年圖靈進(jìn)入劍橋大學(xué)國(guó)王學(xué)院，畢業(yè)后到美國(guó)普林斯頓大學(xué)攻讀博士學(xué)位，二戰(zhàn)爆發(fā)后回到劍橋，后曾協(xié)助軍方破解德國(guó)著名密碼系統(tǒng)Enigma，幫助盟軍取得了二戰(zhàn)勝利。圖靈對(duì)于人工智能的發(fā)展有著諸多貢獻(xiàn)，例如：圖靈曾寫(xiě)過(guò)一篇名為《機(jī)器人會(huì)思考嗎？》（CanMachineThink?）的論文，其中提出了一種用于判定機(jī)器是否具有智能的試驗(yàn)方法，即圖靈試驗(yàn)。此外，圖靈提出的著名圖靈機(jī)模型為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的邏輯工作方式奠定了基礎(chǔ)。第1節(jié)計(jì)算機(jī)概述4、【NOIP2003】第一個(gè)給計(jì)算機(jī)寫(xiě)程序的人是（）。A．AlanMathisonTuringB．AdaLovelaceC．JohnvonNeumannD．JohnMcCarthyE．EdsgerWybeDijkstra【答案】B【分析】某種意義上，程序設(shè)計(jì)的出現(xiàn)甚至早于電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)。英國(guó)著名詩(shī)人拜倫的女兒AdaLovelace曾設(shè)計(jì)了巴貝奇分析機(jī)上解伯努利方程的一個(gè)程序。她甚至還建立了循環(huán)和子程序的概念。由于她在程序設(shè)計(jì)上的開(kāi)創(chuàng)性工作，AdaLovelace被稱(chēng)為世界上第一位程序員。5、【NOIP2004普及組】美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮?諾依曼對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展所做出的貢獻(xiàn)是（）。A.提出理想計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)模型，成為計(jì)算機(jī)科學(xué)的理論基礎(chǔ)。B.是世界上第一個(gè)編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序的人。C.提出存儲(chǔ)程序工作原理，并設(shè)計(jì)出第一臺(tái)具有存儲(chǔ)程序功能的計(jì)算機(jī)EDVAC。D.采用集成電路作為計(jì)算機(jī)的主要功能部件。E.指出計(jì)算機(jī)性能將以每?jī)赡攴环乃俣认蚯鞍l(fā)展。【答案】C【分析】A.英國(guó)數(shù)學(xué)家Turing（圖靈）（1912-1954），1936年提出了一種理想計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)模型（圖靈機(jī)），1950年提出了圖靈試驗(yàn)，發(fā)表了“計(jì)算機(jī)與智能”的論文。成為計(jì)算機(jī)科學(xué)理論基礎(chǔ)第一人。B.Ada是一種表現(xiàn)能力很強(qiáng)的通用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它是美國(guó)國(guó)防部為克服軟件開(kāi)發(fā)危機(jī)，耗費(fèi)巨資，歷時(shí)近20年研制成功的，為了紀(jì)念?yuàn)W左斯特·艾達(dá)·洛夫萊斯伯爵夫人（AugustaAdaLovlace1815-1852），她是英格蘭詩(shī)人拜倫（Byron）勛爵的女兒，曾對(duì)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)之父查爾斯·巴貝奇（CharlesBabage）的筆記，手稿進(jìn)行了整理和修正，她是世界上第一位計(jì)算機(jī)程序員。C.EDVAC（ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer）。離散變量自動(dòng)電子計(jì)算機(jī)。1945年馮·諾依曼以“關(guān)于EDVAC的報(bào)告草案”為題，起草了長(zhǎng)達(dá)101頁(yè)的總結(jié)報(bào)告。報(bào)告廣泛而具體地介紹了制造電子計(jì)算機(jī)和程序設(shè)計(jì)的新思想。EDVAC方案明確奠定了新機(jī)器由五個(gè)部分組成，包括：運(yùn)算器、邏輯控制裝置、存儲(chǔ)器、輸入和輸出設(shè)備，并描述了這五部分的職能和相互關(guān)系。E.摩爾定律是由英特爾（Intel）創(chuàng)始人之一戈登·摩爾（GordonMoore）提出來(lái)的。其內(nèi)容為：當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔18個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍。第1節(jié)計(jì)算機(jī)概述6、【NOIP2004普及組】彩色顯示器所顯示的五彩斑斕的色彩，是由紅色、藍(lán)色和（）色混合而成的。A.紫B.白C.黑D.綠E.橙【答案】D【分析】三基色是指紅，綠，藍(lán)三色，人眼對(duì)紅、綠、藍(lán)最為敏感，大多數(shù)的顏色可以通過(guò)紅、綠、藍(lán)三色按照不同的比例合成產(chǎn)生。同樣絕大多數(shù)單色光也可以分解成紅綠藍(lán)三種色光。7、【NOIP2006】在下面各世界頂級(jí)的獎(jiǎng)項(xiàng)中，為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域作出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家設(shè)立的獎(jiǎng)項(xiàng)是（）。A.沃爾夫獎(jiǎng)B.諾貝爾獎(jiǎng)C.菲爾茲獎(jiǎng)D.圖靈獎(jiǎng)E.南丁格爾獎(jiǎng)【答案】D【分析】沃爾夫獎(jiǎng)(人類(lèi)科學(xué)和藝術(shù)文明)、諾貝爾獎(jiǎng)(生理醫(yī)學(xué)、文字、物理、化學(xué)、經(jīng)濟(jì)、和平)、菲爾茲獎(jiǎng)（數(shù)學(xué)）、圖靈獎(jiǎng)（計(jì)算機(jī)，2000年姚期智是目前獲得圖靈獎(jiǎng)的唯一華裔計(jì)算機(jī)科學(xué)家）、南丁格爾獎(jiǎng)（護(hù)理）。沃爾夫獎(jiǎng)主要是獎(jiǎng)勵(lì)對(duì)推動(dòng)人類(lèi)科學(xué)與藝術(shù)文明做出杰出貢獻(xiàn)的人士，每年評(píng)選一次，分別獎(jiǎng)勵(lì)在農(nóng)業(yè)、化學(xué)、數(shù)學(xué)、醫(yī)學(xué)和物理領(lǐng)域,或者藝術(shù)領(lǐng)域中的建筑、音樂(lè)、繪畫(huà)、雕塑四大項(xiàng)目之一中取得突出成績(jī)的人士，其中以沃爾夫數(shù)學(xué)獎(jiǎng)影響最大，因?yàn)橹Z貝爾獎(jiǎng)中沒(méi)有數(shù)學(xué)獎(jiǎng)，菲爾茲獎(jiǎng)是據(jù)加拿大數(shù)學(xué)家約翰·査爾斯·菲爾茲的要求設(shè)立的，被視為數(shù)學(xué)界的諾貝爾獎(jiǎng)；圖靈獎(jiǎng)(A.M.TuringAward，又譯“社林獎(jiǎng)”），由美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)（ACM）于1966年設(shè)立，又叫“A.M.圖靈獎(jiǎng)”，專(zhuān)門(mén)獎(jiǎng)勵(lì)那些對(duì)計(jì)算機(jī)事業(yè)作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人，其名稱(chēng)取自計(jì)算機(jī)科學(xué)的先驅(qū)、英國(guó)科學(xué)家艾倫·麥席森·圖靈。他是計(jì)算機(jī)界最負(fù)盛名，最崇高的一個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，有“計(jì)算機(jī)界的諾貝爾獎(jiǎng)”之稱(chēng)。8、【NOIP2007普及組】IT的含義是（）。A.通信技術(shù)B.信息技術(shù)C.網(wǎng)絡(luò)技術(shù)D.信息學(xué)【答案】B【分析】IT是”InformationTechnology”（信息技術(shù)）的縮寫(xiě)，指計(jì)算機(jī)、通訊及相關(guān)技術(shù)。第2節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)第2節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。硬件系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)的“軀干”，是物質(zhì)基礎(chǔ)。而軟件系統(tǒng)則是建立在這個(gè)“軀干”上的“靈魂”。第2節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)一、計(jì)算機(jī)硬件

計(jì)算機(jī)硬件由五大部分組成：運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備。中央處理器（CPU——CentralProcessingUnit）

由運(yùn)算器、控制器和一些寄存器組成；

運(yùn)算器進(jìn)行各種算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算；

控制器是計(jì)算機(jī)的指揮系統(tǒng)；

CPU的主要性能指標(biāo)是主頻和字長(zhǎng)。存儲(chǔ)器

存儲(chǔ)器的主要功能是用來(lái)保存各類(lèi)程序的數(shù)據(jù)信息。

存儲(chǔ)器可分為主存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器兩類(lèi)。

①主存儲(chǔ)器（也稱(chēng)為內(nèi)存儲(chǔ)器），屬于主機(jī)的一部分。用于存放系統(tǒng)當(dāng)前正在執(zhí)行的數(shù)據(jù)和程序，屬于臨時(shí)存儲(chǔ)器。

②輔助存儲(chǔ)器（也稱(chēng)外存儲(chǔ)器），它屬于外部設(shè)備。用于存放暫不用的數(shù)據(jù)和程序，屬于永久存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器與CPU的關(guān)系表示:第2節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)（1）內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存又稱(chēng)為主存，它和CPU一起構(gòu)成了計(jì)算機(jī)的主機(jī)部分，它存儲(chǔ)的信息可以被CPU直接訪(fǎng)問(wèn)。內(nèi)存由半導(dǎo)體存儲(chǔ)器組成，存取速度較快，但一般容量較小。內(nèi)存中含有很多的存儲(chǔ)單元，每個(gè)單元可以存放1個(gè)8位的二進(jìn)制數(shù)，即1個(gè)字節(jié)（Byte，簡(jiǎn)稱(chēng)“B”）。內(nèi)存中的每個(gè)字節(jié)各有一個(gè)固定的編號(hào)，這個(gè)編號(hào)稱(chēng)為地址。CPU在存取存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)時(shí)是按地址進(jìn)行的。所謂存儲(chǔ)器容量即指存儲(chǔ)器中所包含的字節(jié)數(shù)，通常用KB、MB、GB、TB和PB作為存儲(chǔ)器容量單位。它們之間的關(guān)系為：1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB1PB=1024TB內(nèi)存儲(chǔ)器通?？梢苑譃殡S機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM和高速緩沖存儲(chǔ)器Cache三種。

①RAM是一種讀寫(xiě)存儲(chǔ)器，其內(nèi)容可以隨時(shí)根據(jù)需要讀出，也可以隨時(shí)重新寫(xiě)入新的信息。當(dāng)電源電壓去掉時(shí)，RAM中保存的信息都將全部丟失。

randomaccessmemory，RAM

②ROM是一種內(nèi)容只能讀出而不能寫(xiě)入和修改的存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)的信息是在制作該存儲(chǔ)器時(shí)就被寫(xiě)入的。在計(jì)算機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，ROM中的信息只能被讀出，而不能寫(xiě)入新的內(nèi)容。計(jì)算機(jī)斷電后，ROM中的信息不會(huì)丟失。它主要用于檢查計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的配置情況并提供最基本的輸入/輸出（I/O）控制程序。Read-OnlyMemory，ROM

③由于計(jì)算機(jī)的CPU速度的不斷提高，RAM的速度很難滿(mǎn)足高速CPU的要求，所以在讀/寫(xiě)系統(tǒng)內(nèi)存都要加入等待的時(shí)間，這對(duì)高速CPU來(lái)說(shuō)是一種極大的浪費(fèi)。Cache是指在CPU與內(nèi)存之間設(shè)置的一級(jí)或兩級(jí)高速小容量存儲(chǔ)器，稱(chēng)之為高速緩沖存儲(chǔ)器，固化在主板上。在計(jì)算機(jī)工作時(shí)，系統(tǒng)先將數(shù)據(jù)由外存讀入RAM中，再由RAM讀入Cache中，然后CPU直接從Cache中取數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。第2節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)（2）外存儲(chǔ)器

外存儲(chǔ)器又稱(chēng)為輔助存儲(chǔ)器，它的容量一般都比較大，而且大部分可以移動(dòng)，便于在不同計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行信息交流。在微型計(jì)算機(jī)中，常用的外存有軟盤(pán)、硬盤(pán)、閃存和光盤(pán)4種。

①軟盤(pán)存儲(chǔ)器

軟盤(pán)存儲(chǔ)器由軟盤(pán)、軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和軟盤(pán)適配器三部分組成。軟盤(pán)是活動(dòng)的存儲(chǔ)介質(zhì)，軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器是讀寫(xiě)裝置，軟盤(pán)適配器是軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器與主機(jī)連接的接口。軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器安裝在主機(jī)箱內(nèi)，軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器插槽暴露在主機(jī)箱的前面板上，可方便地插入或取出軟盤(pán)。

②硬盤(pán)存儲(chǔ)器

硬盤(pán)存儲(chǔ)器是由電機(jī)和硬盤(pán)組成的，一般置于主機(jī)箱內(nèi)。硬盤(pán)是涂有磁性材料的磁盤(pán)組件，用于存放數(shù)據(jù)。硬盤(pán)的機(jī)械轉(zhuǎn)軸上串有若干個(gè)盤(pán)片，每個(gè)盤(pán)片的上下兩面各有一個(gè)讀/寫(xiě)磁頭，與軟盤(pán)磁頭不同，硬盤(pán)的磁頭不與磁盤(pán)表面接觸，它們“飛”在離盤(pán)片面百萬(wàn)分之一英寸的氣墊上。硬盤(pán)是一個(gè)非常精密的機(jī)械裝置，磁道間只有百萬(wàn)分之幾英寸的間隙，磁頭傳動(dòng)裝置必須把磁頭快速而準(zhǔn)確地移到指定的磁道上。

③閃存

閃存又名優(yōu)盤(pán)，是在存儲(chǔ)速度與容量上介于軟盤(pán)與硬盤(pán)之間的一種外部存儲(chǔ)器。

④光盤(pán)光盤(pán)的存儲(chǔ)介質(zhì)不同于磁盤(pán)，它屬于另一類(lèi)存儲(chǔ)器。由于光盤(pán)的容量大、存取速度較快、不易受干擾等特點(diǎn)，其應(yīng)用越來(lái)越廣泛。光盤(pán)根據(jù)其制造材料和記錄信息方式的不同一般分為三類(lèi)：只讀光盤(pán)、一次寫(xiě)入型光盤(pán)和可擦寫(xiě)光盤(pán)。第2節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)3.輸入設(shè)備

輸入設(shè)備是外界向計(jì)算機(jī)傳送信息的裝置。在微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，最常用的輸入設(shè)備是鍵盤(pán)和鼠標(biāo)，此外還有光電筆、數(shù)字化儀、圖像掃描儀、觸摸屏、麥克風(fēng)、視頻輸入設(shè)備、條形碼掃描器等。也可以用磁盤(pán)和磁帶進(jìn)行輸入。4.輸出設(shè)備

輸出設(shè)備的作用是將計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)信息傳送到外部媒介，并轉(zhuǎn)化成某種為人們所認(rèn)識(shí)的表示形式。在微型計(jì)算機(jī)中，最常用的輸出設(shè)備有顯示器和打印機(jī)。此外，還有繪圖儀等，也可以通過(guò)磁盤(pán)和磁帶輸出。二、總線(xiàn)結(jié)構(gòu)

按照總線(xiàn)上傳輸信息的不同，總線(xiàn)可以分為數(shù)據(jù)總線(xiàn)（DB），地址總線(xiàn)（AB）和控制總線(xiàn)（CB）三種。

①數(shù)據(jù)總線(xiàn)：用來(lái)傳送數(shù)據(jù)信息，它主要連接了CPU與各個(gè)部件，是它們之間交換信息的通路。數(shù)據(jù)總線(xiàn)是雙向的，而具體的傳送方向由CPU控制。

②地址總線(xiàn)：用來(lái)傳送地址信息。CPU通過(guò)地址總線(xiàn)中傳送的地址信息訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器。通常地址總線(xiàn)是單向的。同時(shí)，地址總線(xiàn)的寬度決定可以訪(fǎng)問(wèn)的存儲(chǔ)器容量大小，如20條地址總線(xiàn)可以控制1MB的存儲(chǔ)空間。

③控制總線(xiàn)：用來(lái)傳送控制信號(hào)，以協(xié)調(diào)各部件之間的操作?？刂菩盘?hào)包括CPU對(duì)內(nèi)存儲(chǔ)器和接口電路的讀寫(xiě)控制信號(hào)、中斷響應(yīng)信號(hào)，也包括其他部件傳送給CPU的信號(hào)，如中斷申請(qǐng)信號(hào)、準(zhǔn)備就緒信號(hào)等。第2節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)三、主要的性能指標(biāo)計(jì)算機(jī)的常用的指標(biāo)有：1.字長(zhǎng)字長(zhǎng)是指一臺(tái)計(jì)算機(jī)所能處理的二進(jìn)制代碼的位數(shù)。計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)直接影響到它的精度、功能和速度。字長(zhǎng)愈長(zhǎng)，能表示的數(shù)值范圍就越大，計(jì)算出的結(jié)果的有效位數(shù)也就越多；字長(zhǎng)愈長(zhǎng)，能表示的信息就越多，機(jī)器的功能就更強(qiáng)。目前常用的是16位、32位、64位字長(zhǎng)。2.運(yùn)算速度運(yùn)算速度是指計(jì)算機(jī)每秒鐘所能執(zhí)行的指令條數(shù)，一般用MIPS（MillionofInstructionsPerSecond，即每秒百萬(wàn)條指令）為單位。由于不同類(lèi)型的指令執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)短不同，因而運(yùn)算速度的計(jì)算方法也不同。3.主頻主頻是指計(jì)算機(jī)CPU的時(shí)鐘頻率，它在很大程度上決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。一般時(shí)鐘頻率越高，運(yùn)算速度就越快。主頻的單位一般是MHz（兆赫）或GHz（吉赫），如微處理器Pentium4/2.0GHz的主頻為2×1000MHz。4.內(nèi)存容量?jī)?nèi)存容量是指內(nèi)存儲(chǔ)器中能夠存儲(chǔ)信息的總字節(jié)數(shù)，一般以GB為單位。內(nèi)存容量反映內(nèi)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的能力。目前計(jì)算機(jī)的內(nèi)存容量有2GB、4GB、8GB等。第2節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)【課堂練習(xí)】1、【NOIP1999】微機(jī)內(nèi)的存儲(chǔ)器的地址是以（）編址的。A．二進(jìn)制位B．字長(zhǎng)C．字節(jié)D．微處理器的型號(hào)【答案】C【分析】無(wú)其他說(shuō)明都是按照字節(jié)編制。2、【NOIP2000】某種計(jì)算機(jī)的內(nèi)存容量是640K，這里的640K容量是指（）個(gè)字節(jié)。A．640B．640*1000C．640*1024D．640*1024*1024【答案】C【分析】1KB=1024B，640K=640*1024B。3、【NOIP2000】在外部設(shè)備中，繪圖儀屬于（）。A．輸入設(shè)備B．輸出設(shè)備C．輔(外)存儲(chǔ)器D．主(內(nèi))存儲(chǔ)器【答案】B【分析】能按照人們要求自動(dòng)繪制圖形的設(shè)備，將計(jì)算機(jī)的輸出信息以圖形的形式輸出。4、【NOIP2000普及組】RAM中的信息是（）。A．生產(chǎn)廠(chǎng)家預(yù)先寫(xiě)入的B．計(jì)算機(jī)工作時(shí)隨機(jī)寫(xiě)入的C．防止計(jì)算機(jī)病毒侵入所使用的D．專(zhuān)門(mén)用于計(jì)算機(jī)開(kāi)機(jī)時(shí)自檢用的【答案】B【分析】RAM表示的是讀寫(xiě)存儲(chǔ)器，可其中的任一存儲(chǔ)單元進(jìn)行讀或?qū)懖僮?，?jì)算機(jī)關(guān)閉電源后其內(nèi)的信息將不再保存。第2節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)5、【NOIP2000】計(jì)算機(jī)主機(jī)是由CPU與（）構(gòu)成的。A．控制器B．運(yùn)算器C．輸入、輸出設(shè)備D．內(nèi)存儲(chǔ)器【答案】D【分析】計(jì)算機(jī)包括運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五個(gè)部分，計(jì)算機(jī)主機(jī)指的是除去輸入、輸出設(shè)備的計(jì)算機(jī)，CPU包括了運(yùn)算器和控制器，所以答案應(yīng)該是存儲(chǔ)器，而主機(jī)里面可以有外存儲(chǔ)器，也可以沒(méi)有。因此，D是唯一的正確答案。6、【NOIP2000提高組】計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線(xiàn)上傳送的信號(hào)有（）。A．地址信號(hào)與控制信號(hào)B．?dāng)?shù)據(jù)信號(hào)、控制信號(hào)與地址信號(hào)C．控制信號(hào)與數(shù)據(jù)信號(hào)D．?dāng)?shù)據(jù)信號(hào)與地址信號(hào)【答案】B【分析】數(shù)據(jù)總線(xiàn)、地址總線(xiàn)、控制總線(xiàn)，分別傳送數(shù)據(jù)信號(hào)、地址信號(hào)、控制信號(hào)。數(shù)據(jù)總線(xiàn)用來(lái)在兩個(gè)邏輯部件之間傳送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)總線(xiàn)通常是雙向的?？刂瓶偩€(xiàn)用來(lái)完成控制和監(jiān)視功能，一般是單向的。地址總線(xiàn)不僅傳送地址，還用來(lái)選擇將要進(jìn)行信息傳輸?shù)脑O(shè)備。7、【NOIP2001】在計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中，cache是（）存儲(chǔ)器。A．只讀B．可編程只讀C．可擦除可編程只讀D．高速緩沖【答案】D【分析】計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中，通常采用三級(jí)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，即使用快速緩沖存儲(chǔ)器、主存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器（也稱(chēng)輔助存儲(chǔ)器或輔存）。中央處理器能直接訪(fǎng)問(wèn)的存儲(chǔ)器稱(chēng)為內(nèi)存儲(chǔ)器，它包括快速緩沖存儲(chǔ)器和主存儲(chǔ)器。主存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器相比而言，前者速度快、容量小，后者速度慢、容量大，快存的含義有些基礎(chǔ)教材上沒(méi)有介紹，它是高速緩沖存儲(chǔ)器的簡(jiǎn)稱(chēng)，即cache，是為了解決CPU和主存儲(chǔ)器之間速度匹配問(wèn)題而設(shè)置的，和主存儲(chǔ)器相比，速度更快，容量更小。第2節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)8、【NOIP2002提高組】微型計(jì)算機(jī)中，（）的存取速度最快。

A．高速緩存B．外存儲(chǔ)器C．寄存器D．內(nèi)存儲(chǔ)器【答案】C【分析】各種存儲(chǔ)器的存取速度，其中以高速緩沖存儲(chǔ)器存取速度最快，寄存器是中央處理器內(nèi)部運(yùn)算器的存儲(chǔ)單位，盡管中央處理器種類(lèi)繁多，但其中至少有指令寄存器、程序計(jì)數(shù)器、地址寄存器、緩沖寄存器、累加寄存器、狀態(tài)條件寄存器等寄存器。因其中是中央處理器內(nèi)部存儲(chǔ)單位，其速度自然比中央處理器外部的高度緩沖存儲(chǔ)器等要快得多。9、【NOIP2003】下列計(jì)算機(jī)設(shè)備中，既是輸入設(shè)備，又是輸出設(shè)備的是（）。A．鍵盤(pán)B．觸摸屏C．掃描儀D．投影儀E．?dāng)?shù)字化儀【答案】B【分析】觸摸屏與PLC是利用通訊方式工作的，通訊屬于全雙工通訊，觸摸屏既可以顯示運(yùn)行數(shù)據(jù)，又可以發(fā)出指令給PLC控制運(yùn)行，所以是輸入設(shè)備，也是輸出設(shè)備。10、【NOIP2003提高組】下列哪個(gè)不是個(gè)人計(jì)算機(jī)的硬件組成部分（）。A．主板B．虛擬內(nèi)存C．電源D．總線(xiàn)【答案】B【分析】虛擬內(nèi)存是指用外存(如硬盤(pán))來(lái)模擬內(nèi)存，是一種存儲(chǔ)器管理的方式，而不是硬件組成。11、【NOIP2004】下面哪個(gè)部件對(duì)于個(gè)人桌面電腦的正常運(yùn)行不是必需的（）。A.CPUB.圖形卡(顯卡)C.光驅(qū)D.主板E.內(nèi)存【答案】C【分析】五大部件不能少。12、【NOIP2004普及組】下列哪個(gè)不是計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)設(shè)備（）。A.文件管理器B.內(nèi)存C.高速緩存D.硬盤(pán)E.U盤(pán)【答案】A【分析】文件管理器一般指軟件。第2節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)13、【NOIP2004】用靜電吸附墨粉后轉(zhuǎn)移到紙張上，是哪種輸出設(shè)備的工作方式（）。A.針式打印機(jī)B.噴墨打印機(jī)C.激光打印機(jī)D.筆式繪圖儀E.噴墨繪圖儀【答案】C【分析】A.針式打印機(jī)是一種特殊的打印機(jī)，和噴墨、激光打印機(jī)都存在很大的差異。針式打印機(jī)是通過(guò)打印頭中的24根針擊打復(fù)印紙，從而形成字體。對(duì)于一些醫(yī)院窗口、銀行窗口、郵局窗口等行業(yè)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，針式打印機(jī)是他們的必備產(chǎn)品之一，因?yàn)橹挥型ㄟ^(guò)針式打印機(jī)才能快速地完成各項(xiàng)單據(jù)的復(fù)寫(xiě)，為用戶(hù)提供高效的服務(wù)，而且還能為這些窗口行業(yè)用戶(hù)存底。B.氣泡技術(shù)（bubblejet）是通過(guò)加熱噴嘴，使墨水產(chǎn)生氣泡，噴到打印介質(zhì)上的。C.用高壓靜電將感光鼓表面的“墨粉圖像”轉(zhuǎn)印到普通紙上。D.筆式繪圖機(jī)（penplotter）是一種裝有畫(huà)筆的平板式繪圖機(jī)。E．噴墨繪圖儀是用于輸出排料圖和頭版的專(zhuān)用寬幅單色繪圖儀，打印介質(zhì)是墨盒就叫噴墨繪圖儀。14、【NOIP2005】一位藝術(shù)史學(xué)家有20000幅1024*768的32位真彩色圖像，如果將這些圖像以位圖形式保存在CD光盤(pán)上(一張CD光盤(pán)的容量按600M計(jì)算)，大約需要（）張CD光盤(pán)。A.1B.10C.100D.1000E.10000【答案】C【分析】(1024*768*32*20000)/(8*1024*1024*600)=100張。15、【NOIP2005】下列設(shè)備不具有計(jì)算功能的是（）。A.筆記本電腦B.掌上電腦C.智能手機(jī)D.電子計(jì)算器E.液晶顯示器【答案】E【分析】輸出設(shè)備,沒(méi)有CPU或者計(jì)算元器件。第2節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)16、【NOIP2005普及組】以下哪個(gè)不是計(jì)算機(jī)的輸出設(shè)備（）。A.音箱B.顯示器C.打印機(jī)D.掃描儀E.繪圖儀【答案】D【分析】掃描儀是標(biāo)準(zhǔn)的輸入設(shè)備，它只能把相關(guān)信息“輸入”到電腦里。17、【NOIP2006普及組】以下斷電之后仍能保存數(shù)據(jù)的有（）。A.寄存器

B.ROM

C.RAM

D.高速緩存【答案】B【分析】ROM表示的是只讀存儲(chǔ)器，只能讀出信息，不能寫(xiě)入信息，計(jì)算機(jī)關(guān)閉電源后其內(nèi)的信息仍舊保存，一般用它存儲(chǔ)固定的系統(tǒng)軟件和字庫(kù)等。18、【NOIP2006提高組】BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)）是一組固化在計(jì)算機(jī)內(nèi)（）上一個(gè)ROM芯片上的程序。A.控制器B.CPUC.主板D.內(nèi)存條E.硬盤(pán)【答案】C【分析】BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)）是一組固化在計(jì)算機(jī)主板ROM芯片上的程序。19、【NOIP2007普及組】一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)包括（）。A.系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件B.硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)C.主機(jī)和外部設(shè)備D.主機(jī)、鍵盤(pán)、顯示器和輔助存儲(chǔ)器【答案】B【分析】一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)包括計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。20、【NOIP2007普及組】以下斷電之后仍能保存數(shù)據(jù)的有（）。A.硬盤(pán)B.高速緩存C.顯存D.RAM【答案】A【分析】其他會(huì)丟失。第3節(jié)中央處理器CPU第3節(jié)中央處理器CPUCPU(中央處理單元)是微機(jī)的核心部件，是決定微機(jī)性能的關(guān)鍵部件。20世紀(jì)70年代微型機(jī)的CPU問(wèn)世，微型計(jì)算機(jī)的核心部件微處理器從Intel4004，80286，80386，80486發(fā)展到PentiumII/Ill和Pentium4，數(shù)位從4位、8位、16位、32位發(fā)展到64位，主頻從幾MHZ到今天的數(shù)GHZ以上(1GHZ＝1000MHZ)，CPU芯片里集成的晶體管數(shù)由2萬(wàn)個(gè)躍升到1000萬(wàn)個(gè)以上。CPU的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)展直接推動(dòng)了微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展，也是微機(jī)各個(gè)發(fā)展階段的主要標(biāo)志。從原理上看，CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分控制單元、邏輯單元、存儲(chǔ)單元三部分。從組成器件上看,CPU的內(nèi)部是由成千上萬(wàn)個(gè)晶體管組成，晶體管實(shí)質(zhì)上就是一雙位開(kāi)關(guān)：即“開(kāi)”和“關(guān)”。CPU的主要性能指標(biāo)包括時(shí)主頻、字長(zhǎng)、高速緩存容量、指令集合和動(dòng)態(tài)處理技術(shù)、制造工藝、封裝方式和工作電壓等。主頻是指CPU的工作時(shí)鐘頻率，是CPU內(nèi)核電路的實(shí)際運(yùn)行頻率。一般說(shuō)主頻越高，一個(gè)時(shí)鐘周期里面完成的指令數(shù)也越多，速度也越快。主頻的單位為兆赫茲（MHz）和吉赫茲（GHz）。我們通常所說(shuō)的2.8GHz，3.0GHz就是指CPU的主頻。第3節(jié)中央處理器CPU字長(zhǎng)(wordsize)指的是微處理器CPU能夠同時(shí)處理的二進(jìn)制位數(shù)的個(gè)數(shù)。字長(zhǎng)的大小取決于ALU中寄存器的容量和連接著這些寄存器的電路性能。例如，8位字長(zhǎng)的微處理器有8位的寄存器，每次能處理8位的數(shù)據(jù)，因此被稱(chēng)為“8位處理器”。有更大字長(zhǎng)的處理器能夠在每個(gè)處理器周期內(nèi)處理更大的數(shù)據(jù)，因此字長(zhǎng)越長(zhǎng)計(jì)算機(jī)性能越好。目前的個(gè)人計(jì)算機(jī)通常都帶有32位或64位的處理器。高速緩存(cache)也稱(chēng)為“RAM緩存”或“緩沖存儲(chǔ)器”。它是一種具有很高速度的特殊內(nèi)部存儲(chǔ)器，與安裝在主板上其他位置的內(nèi)存相比，它能夠使微處理器更快的獲得數(shù)據(jù)。字節(jié)和字長(zhǎng)的區(qū)別：常用的英文字符用8位二進(jìn)制就可以表示，所以通常就將8位稱(chēng)為一個(gè)字節(jié)，字節(jié)是一種存儲(chǔ)容量單位。而字長(zhǎng)是CPU處理能力的一種標(biāo)準(zhǔn)，字長(zhǎng)的長(zhǎng)度是不固定的，對(duì)于不同的CPU、字長(zhǎng)的長(zhǎng)度也不一樣。8位的CPU一次只能處理一個(gè)字節(jié)，而32位的CPU一次就能處理4個(gè)字節(jié)，同理字長(zhǎng)為64位的CPU一次可以處理8個(gè)字節(jié)。1971年，英特爾公司推出了世界上第一款微處理器4004，字長(zhǎng)4位，四位微處理器。1978年，英特爾公司生產(chǎn)的8086是第一個(gè)16位的微處理器。1985年，英特爾生產(chǎn)出32位字長(zhǎng)處理器80386。目前市場(chǎng)上主流的CPU的字長(zhǎng)幾乎都達(dá)到了64位。第3節(jié)中央處理器CPU【課堂練習(xí)】1、【NOIP1999】在微機(jī)中，通用寄存器的位數(shù)是（）。A．8位B．16位C．計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)D．32位【答案】C【分析】通用寄存器的位數(shù)跟CPU型號(hào)有關(guān)，它取決于計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)。2、【NOIP1999】不同的計(jì)算機(jī)，其指令系統(tǒng)也不相同，這主要取決于（）。A．所用的操作系統(tǒng)B．系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)C．所用的CPUD．所用的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言【答案】C【分析】計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)取決于中央處理器中的控制器，所有的控制和運(yùn)算操作，均由控制器中的微指令系統(tǒng)進(jìn)行操作。3、【NOIP2001普及組】CPU處理數(shù)據(jù)的基本單位是字,一個(gè)字的字長(zhǎng)（）。A．為8個(gè)二進(jìn)制位B．為16個(gè)二進(jìn)制位C．為32個(gè)二進(jìn)制位D．與芯片的型號(hào)有關(guān)【答案】D【分析】CPU處理數(shù)據(jù)的基本單位是字，一個(gè)字的字長(zhǎng)通常與微處理器芯片的型號(hào)有關(guān)。4、【NOIP2001提高組】中央處理器CPU能訪(fǎng)問(wèn)的最大存儲(chǔ)器容量取決于（）。A．地址總線(xiàn)B．?dāng)?shù)據(jù)總線(xiàn)C．控制總線(xiàn)D．內(nèi)存容量【答案】A【分析】地址總線(xiàn)主要用來(lái)傳輸內(nèi)存地址，地址線(xiàn)的條數(shù)越多，CPU能訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器的范圍越大。如果地址條數(shù)不夠，尋址能力也就有限，內(nèi)存容量再大也用不上，因此不能選D。第4節(jié)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)第4節(jié)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)軟件是計(jì)算機(jī)的靈魂。沒(méi)有安裝軟件的計(jì)算機(jī)稱(chēng)為“裸機(jī)”，無(wú)法完成任何工作。硬件為軟件提供運(yùn)行平臺(tái)。軟件和硬件相互關(guān)聯(lián)，兩者之間可以相互轉(zhuǎn)化，互為補(bǔ)充。計(jì)算機(jī)的軟件分成系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類(lèi)。第4節(jié)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)一、系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是指控制和協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)及外部設(shè)備,支持應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)和運(yùn)行的系統(tǒng)，是無(wú)需用戶(hù)干預(yù)的各種程序的集合，主要功能是調(diào)度，監(jiān)控和維護(hù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；負(fù)責(zé)管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各種獨(dú)立的硬件，使得它們可以協(xié)調(diào)工作。系統(tǒng)軟件使得計(jì)算機(jī)使用者和其他軟件將計(jì)算機(jī)當(dāng)作一個(gè)整體而不需要顧及到底層每個(gè)硬件是如何工作的。常用的操作系統(tǒng)：1、桌面操作系統(tǒng)從軟件上可主要分為兩大類(lèi)，分別為類(lèi)Unix操作系統(tǒng)和Windows操作系統(tǒng)：Unix和類(lèi)Unix操作系統(tǒng)：MacOSX，Linux發(fā)行版（如Debian，Ubuntu，LinuxMint，openSUSE，F(xiàn)edora，Mandrake，RedHat，Centos等）；微軟公司W(wǎng)indows操作系統(tǒng)

：Windows98，Windows2000，WindowsXP，WindowsVista，Windows7，Windows8，Windows8.1，Windows10等2、服務(wù)器操作系統(tǒng)服務(wù)器操作系統(tǒng)主要集中在三大類(lèi)：Unix系列：SUNSolaris，IBM-AIX，HP-UX，F(xiàn)reeBSD，OSXServer等；Linux系列：RedHatLinux，CentOS，Debian，UbuntuServer等；Windows系列：WindowsNTServer，WindowsServer2003，WindowsServer2008，WindowsServer2008R2，windowsserver2012，windowsservertechnical等。第4節(jié)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)二、應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是用戶(hù)為了解決各自的應(yīng)用領(lǐng)域里的具體任務(wù)而編寫(xiě)的各種應(yīng)用程序和有關(guān)文檔資料的統(tǒng)稱(chēng)。這類(lèi)軟件能解決特定問(wèn)題。應(yīng)用軟件與系統(tǒng)軟件的關(guān)系是：系統(tǒng)軟件為應(yīng)用軟件提供基礎(chǔ)和平臺(tái)，沒(méi)有系統(tǒng)軟件應(yīng)軟件是無(wú)源之本，反過(guò)來(lái)應(yīng)用軟件又為系統(tǒng)服務(wù)。常用的應(yīng)用軟件有以下幾類(lèi)：（1）字處理軟件（2）電子制表軟件（3）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件（4）圖形軟件（5）教育軟件（6）電子游戲軟件用戶(hù)應(yīng)用軟件實(shí)用系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)硬件第4節(jié)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)三、計(jì)算機(jī)的指令指令是一組二進(jìn)制代碼，它規(guī)定了由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的程序的一步操作。一條指令由操作碼和操作數(shù)組成，前者規(guī)定指令要完成的操作，必不可少；后者是這個(gè)操作針對(duì)的對(duì)象，可以沒(méi)有。指令系統(tǒng)是一種計(jì)算機(jī)所能識(shí)別并可執(zhí)行的全部指令的集合。例如，80386的指令系統(tǒng)共有123種指令，可分為9類(lèi)指令操作：數(shù)據(jù)傳遞、算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、串操作、位操作、程序控制、高級(jí)語(yǔ)言指令、保護(hù)模式；處理器控制指令。程序是計(jì)算機(jī)為了執(zhí)行某種操作任務(wù)而將一條條指令按照一定的順序排列起來(lái)的指令集?！菊n堂練習(xí)】1、【NOIP1999】計(jì)算機(jī)能直接執(zhí)行的指令包括兩部分，它們是()。A．源操作數(shù)與目標(biāo)操作數(shù)B．操作碼與操作數(shù)C．ASCII碼與漢字代碼D．?dāng)?shù)字與字符【答案】B【分析】計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)是由操作碼和操作數(shù)組成的。2、【NOIP1999】計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)通常分為()。A．系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件B．高級(jí)軟件與一般軟件C．軍用軟件與民用軟件D．管理軟件與控制軟件【答案】A【分析】本題是軟件系統(tǒng)基本知識(shí)題。3、【NOIP2001普及組】WORD是一種()。A．操作系統(tǒng)B．文字處理軟件C．多媒體制作軟件D．網(wǎng)絡(luò)瀏覽器【答案】B【分析】Word是Microsoft公司推出的辦公自動(dòng)化套裝軟件Office中的字處理軟件。第4節(jié)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)4、【NOIP2001普及組】應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件的相互關(guān)系是（）。A．后者以前者為基礎(chǔ)B．前者以后者為基礎(chǔ)C．每一類(lèi)都以另一類(lèi)為基礎(chǔ)D．每一類(lèi)都不以另一類(lèi)為基礎(chǔ)【答案】B【分析】系統(tǒng)軟件是基礎(chǔ)，沒(méi)有它系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行。第5節(jié)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言第5節(jié)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言程序就是一系列的操作步驟，計(jì)算機(jī)程序就是由人事先規(guī)定的計(jì)算機(jī)完成某項(xiàng)工作的操作步驟。每一步驟的具體內(nèi)容由計(jì)算機(jī)能夠理解的指令來(lái)描述，這些指令告訴計(jì)算機(jī)“做什么”和“怎樣做”。編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序所使用的語(yǔ)言稱(chēng)為程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。通常分為三類(lèi)：機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言。1.機(jī)器語(yǔ)言計(jì)算機(jī)最早的語(yǔ)言處理程序是機(jī)器語(yǔ)言，它是計(jì)算機(jī)能直接識(shí)別的語(yǔ)言，而且速度快。機(jī)器語(yǔ)言是用二進(jìn)制代碼來(lái)編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序，因此又稱(chēng)二進(jìn)制語(yǔ)言。例如用機(jī)器語(yǔ)言來(lái)表示“8+4”這個(gè)算式，是一串二進(jìn)制碼“000010000000010000000100”。機(jī)器語(yǔ)言書(shū)寫(xiě)困難、記憶復(fù)雜，一般很難掌握。2.匯編語(yǔ)言由于機(jī)器語(yǔ)言的缺陷，人們開(kāi)始用助記符編寫(xiě)程序，用一些符號(hào)代替機(jī)器指令所產(chǎn)生的語(yǔ)言稱(chēng)為匯編語(yǔ)言。但是用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的源程序不能被計(jì)算機(jī)直接識(shí)別，必須使用某種特殊的軟件將用匯編語(yǔ)言寫(xiě)的源程序翻譯和連接成能被計(jì)算機(jī)直接識(shí)別的二進(jìn)制代碼。其示意圖如圖所示。匯編語(yǔ)言雖然采用了助記符來(lái)編寫(xiě)程序，比機(jī)器語(yǔ)言簡(jiǎn)單，但是匯編語(yǔ)言仍屬于低級(jí)語(yǔ)言，它與計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)有關(guān)，在編寫(xiě)程序前要花費(fèi)相當(dāng)多的時(shí)間和精力去熟悉機(jī)器的結(jié)構(gòu)。因此工作量大、繁瑣，而且程序可移植性差。第5節(jié)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言3.高級(jí)語(yǔ)言計(jì)算機(jī)并不能直接地接受和執(zhí)行用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的源程序,源程序在輸入計(jì)算機(jī)時(shí),通過(guò)“翻譯程序”翻譯成機(jī)器語(yǔ)言形式的目標(biāo)程序,計(jì)算機(jī)才能識(shí)別和執(zhí)行。這種“翻譯”通常有兩種方式,即編譯方式和解釋方式。編譯方式是：編譯方式的翻譯工作由“編譯程序”來(lái)完成，它是先將整個(gè)源程序都轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制代碼，生成目標(biāo)程序，然后把目標(biāo)程序連接成可執(zhí)行的程序，以完成源程序要處理的運(yùn)算并取得結(jié)果。

解釋方式是：源程序進(jìn)入計(jì)算機(jī)時(shí),解釋程序邊掃描邊解釋?zhuān)瑢?duì)源程序的語(yǔ)句解釋一條，執(zhí)行一條，不產(chǎn)生目標(biāo)程序。解釋方式的翻譯工作由“解釋程序”編譯性語(yǔ)言有C/C++、Pascal/ObjectPascal（Delphi）等解釋性語(yǔ)言有ASP、PHP、Java、JavaScript、VBScript、Perl、Python、Ruby等使用編譯語(yǔ)言程序?qū)⒄麄€(gè)源程序編譯連接可執(zhí)行的文件，這種方式效率高、可靠性高、可以移植性好。不過(guò)當(dāng)源程序修改后，必需重新編譯。第6節(jié)數(shù)制轉(zhuǎn)換第6節(jié)數(shù)制轉(zhuǎn)換一、進(jìn)位計(jì)數(shù)制的基本概念將數(shù)字符號(hào)按序排列成數(shù)位，并遵照某種由低位到高位的進(jìn)位方式計(jì)數(shù)表示數(shù)值的方法，稱(chēng)作進(jìn)位計(jì)數(shù)制。1.十進(jìn)制十進(jìn)制計(jì)數(shù)制由0、1、2、3、4、5、6、7、8、9共10個(gè)數(shù)字符號(hào)組成。相同數(shù)字符號(hào)在不同的數(shù)位上表示不同的數(shù)值，每個(gè)數(shù)位計(jì)滿(mǎn)十就向高位進(jìn)一，即“逢十進(jìn)一”。2.八進(jìn)制八進(jìn)制計(jì)數(shù)制由0、1、2、3、4、5、6、7共8個(gè)數(shù)字符號(hào)組成。相同數(shù)字符號(hào)在不同的數(shù)位上表示不同的數(shù)值，每個(gè)數(shù)位計(jì)滿(mǎn)八就向高位進(jìn)一，即“逢八進(jìn)一”。3.二進(jìn)制二進(jìn)制計(jì)數(shù)制由0和1共2個(gè)數(shù)字符號(hào)組成。相同數(shù)字符號(hào)在不同的數(shù)位上表示不同的數(shù)值，每個(gè)數(shù)位計(jì)滿(mǎn)二就向高位進(jìn)一，即“逢二進(jìn)一”。4.其他進(jìn)制在日常生活和日常工作中還會(huì)使用其他進(jìn)制數(shù)。如：十二進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)、百進(jìn)制數(shù)和千進(jìn)制數(shù)等。無(wú)論哪種進(jìn)制數(shù)，表示的方法都是類(lèi)似的。如：十六進(jìn)制數(shù)由0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E和F共十六個(gè)符號(hào)組成，“逢十六進(jìn)一”。不同的是用A、B、C、D、E和F分別表示10、11、12、13、14和15六個(gè)數(shù)字符號(hào)。第6節(jié)數(shù)制轉(zhuǎn)換5.基數(shù)與權(quán)某進(jìn)制計(jì)數(shù)制允許選用的基本數(shù)字符號(hào)的個(gè)數(shù)稱(chēng)為基數(shù)。一般而言，J進(jìn)制數(shù)的基數(shù)為J，可供選用的基本數(shù)字符號(hào)有J個(gè)，分別為0到J-1，每個(gè)數(shù)位計(jì)滿(mǎn)J就向高位進(jìn)一，即“逢J進(jìn)一”。某進(jìn)制計(jì)數(shù)制中各位數(shù)字符號(hào)所表示的數(shù)值表示該數(shù)字符號(hào)值乘以一個(gè)與數(shù)字符號(hào)有關(guān)的常數(shù)，該常數(shù)稱(chēng)為“位權(quán)”（簡(jiǎn)稱(chēng)“權(quán)”）。位權(quán)的大小是以基數(shù)為底，數(shù)字符號(hào)所處的位置的序號(hào)為指數(shù)的整數(shù)次冪。十進(jìn)制數(shù)允許使用十個(gè)基本數(shù)字符號(hào)，所以基數(shù)為10，每位數(shù)字符號(hào)代表的位數(shù)的大小是以10為底，數(shù)字符號(hào)所處位置的序號(hào)為指數(shù)的整數(shù)次冪。十進(jìn)制數(shù)的百位，十位，個(gè)位和十分位的權(quán)分別為：102,101,100,10-1。故(555.5)10可表示成(555.5)10=5*102+5*101+5*100+5*10-1。J進(jìn)制數(shù)相鄰兩位數(shù)相差J倍，若小數(shù)點(diǎn)向左移n位，則整個(gè)數(shù)值就縮小Jn。反之，小數(shù)點(diǎn)向右移n位，數(shù)值就放大Jn。

如圖所示，給出了任意進(jìn)制數(shù)（K2K1K0K-1K-2），當(dāng)J分別為：2，8，10和16時(shí)各位權(quán)值對(duì)照。第6節(jié)數(shù)制轉(zhuǎn)換二、數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換：計(jì)算機(jī)內(nèi)部使用的數(shù)字符號(hào)只有“0”和“1”兩個(gè)。也就是說(shuō)計(jì)算機(jī)內(nèi)部使用的是二進(jìn)制數(shù)所有的數(shù)值數(shù)據(jù)和非數(shù)值數(shù)據(jù)，都是由“0”和“1”這兩個(gè)數(shù)字符號(hào)加以組合而成的，我們稱(chēng)之為“二進(jìn)制代碼”。計(jì)算機(jī)只用二進(jìn)制的兩個(gè)數(shù)碼“0”和“1”來(lái)實(shí)現(xiàn)算術(shù)和邏輯運(yùn)算，而人們?nèi)匀挥檬M(jìn)制的形式向計(jì)算機(jī)中輸入原始數(shù)據(jù)，并讓計(jì)算機(jī)也用十進(jìn)制形式顯示和打印運(yùn)算結(jié)果。所以必須有一種自動(dòng)轉(zhuǎn)換方法，即讓數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)后，將十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)，并在處理完畢后，再自動(dòng)將二進(jìn)制結(jié)果轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。為了表達(dá)方便起見(jiàn)，常在數(shù)字后加一縮寫(xiě)字母后綴作為不同進(jìn)制數(shù)的標(biāo)識(shí)。各種進(jìn)制數(shù)的后綴字母分別為：B：二進(jìn)制數(shù)。O：八進(jìn)制數(shù)。D：十進(jìn)制數(shù)。H：十六進(jìn)制數(shù)。對(duì)于十進(jìn)制數(shù)通常不加后綴，也即十進(jìn)制數(shù)后的字母D可省略。1．二進(jìn)制與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換（1）二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制方法：“按權(quán)展開(kāi)求和”第6節(jié)數(shù)制轉(zhuǎn)換（2）十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制·十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)二進(jìn)制數(shù)：“除以2取余，逆序輸出”例：(89)10＝(1011001)2·十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)二進(jìn)制數(shù)：“乘以2取整，順序輸出”例：(0.625)10=(0.101)2第6節(jié)數(shù)制轉(zhuǎn)換2．八進(jìn)制與二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換例：將八進(jìn)制的37.416轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)：例：將二進(jìn)制的10110.0011轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制：3．十六進(jìn)制與二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換例：將十六進(jìn)制數(shù)5DF.9轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制：例：將二進(jìn)制數(shù)1100001.111轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制：第6節(jié)數(shù)制轉(zhuǎn)換4．把一個(gè)八進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制采用方法：把這個(gè)八進(jìn)制的最后一位乘上80，倒數(shù)第二位乘上81，……,一直到最高位乘上8n,然后將各項(xiàng)乘積相加的結(jié)果就它的十進(jìn)制表達(dá)式。例：把八進(jìn)制36轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制(36)8=3*81+6*80=24+6=(30)105．把一個(gè)十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制采用方法：把這個(gè)十六進(jìn)制的最后一位乘上160，倒數(shù)第二位乘上161，……,一直到最高位乘上16n,然后將各項(xiàng)乘積相加的結(jié)果就它的十進(jìn)制表達(dá)式。例：把十六制1E轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制(1E)16=1*161+14*160=16+14=(30)10【課堂練習(xí)】1、【NOIP1999】十進(jìn)制算術(shù)表達(dá)式:3*512+7*64+4*8+5的運(yùn)算結(jié)果，用二進(jìn)制表示為（）。A．10111100101B．11111100101C．11110100101D．11111101101【答案】B【分析】十進(jìn)制表達(dá)式3×512+7×64+4×8+5可以看成：3×83+7×82+4×81+5×80=(3745)8=(011111100101)2=(11111100101)第6節(jié)數(shù)制轉(zhuǎn)換3、【NOIP2000】下列無(wú)符號(hào)數(shù)中，最小的數(shù)是（）。A．(11011001)2B．(75)10C．(37)8D．(2A)16【答案】C【分析】將其轉(zhuǎn)換成同一進(jìn)制數(shù)進(jìn)行比較即可，如全部轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制。4、【NOIP2001普及組】與二進(jìn)制數(shù)101.01011等值的十六進(jìn)制數(shù)為（）。

A．A.BB．5.51C．A.51D．5.58【答案】D【分析】二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十六進(jìn)制：4位換一位，不足四位補(bǔ)0(整數(shù)部分是從個(gè)位向大位數(shù)4位，不足再最前面補(bǔ)0；小數(shù)部分就是按順序來(lái)4位一個(gè)，不足4位在最后補(bǔ)0)。

101.01011=0101.01011000，則轉(zhuǎn)化為：5.585、【NOIP2002普及組】（0.5)10=（）16A．0.1B．0.75C．0.8D．0.25【答案】C【分析】10進(jìn)制下的0.5等于16進(jìn)制下的0.8，因?yàn)?/10=8/16（考慮“半斤八兩”)6、【NOIP2002】算式(2047)10一(3FF)16+(2000)8的結(jié)果是（）。A．(2048)10B．(2049)10C．(3746)8D．(1AF7)16【答案】A【分析】為2047-3*16*16-15*16-15+2*8*8*8=2047-16*48-16*15-15+16*64=2047+1=2048第6節(jié)數(shù)制轉(zhuǎn)換7、【NOIP2002提高組】十進(jìn)制數(shù)11/128可用二進(jìn)制數(shù)碼序列表示為：（）。

A．1011/1000000B．1011/100000000C．0.001011D．0.0001011【答案】D【分析】用*2取整法8、【NOIP2003】十進(jìn)制數(shù)2003等值于二進(jìn)制數(shù)（）。A．11111010011B．10000011C．110000111D．010000011E．1111010011【答案】A【分析】用除2法取余法。9、【NOIP2004提高組】十進(jìn)制數(shù)100.625等值于二進(jìn)制數(shù)（）。A.1001100.101B.1100100.101C.1100100.011D.1001100.11E.1001100.01【答案】B【分析】正常是*2取整，0.625=0.5+0.125=1/2+1/8，對(duì)應(yīng)二進(jìn)制0.1和0.00110、【NOIP2005提高組】以下二進(jìn)制數(shù)的值與十進(jìn)制數(shù)23.456的值最接近的是（）。A.10111.0101B.11011.1111C.11011.0111D.10111.0111E.10111.1111【答案】D【分析】求最接近,整數(shù)部分容易確定,小數(shù)部分按位權(quán)展開(kāi),(0.0111)2=(0.4375)10。11、【NOIP2006提高組】與十進(jìn)制數(shù)1770.625對(duì)應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)是（）。A.3352.5B.3350.5C.3352.1161D.3350.1151【答案】A【分析】1770轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制是除以8的余數(shù)反序，即3352。小數(shù)部分是乘以8的整數(shù)部分正序，即0.625*8=5.000（取5），結(jié)果為3352.5。第7節(jié)信息編碼表示第7節(jié)信息編碼表示一、基本概念⒈編碼:計(jì)算機(jī)要處理的數(shù)據(jù)除了數(shù)值數(shù)據(jù)以外，還有各類(lèi)符號(hào)、圖形、圖像和聲音等非數(shù)值數(shù)據(jù)。而計(jì)算機(jī)只能識(shí)別兩個(gè)數(shù)字。要使計(jì)算機(jī)能處理這些信息，首先必須將各類(lèi)信息轉(zhuǎn)換成“0”和“1”表示的代碼，這一過(guò)程成為編碼。⒉數(shù)據(jù):能被計(jì)算機(jī)接受和處理的符號(hào)的集合都稱(chēng)為數(shù)據(jù)。⒊比特:比特（Bit：——二進(jìn)制數(shù)位）是指1位二進(jìn)制的數(shù)碼

(即0或1)。比特是計(jì)算機(jī)中表示信息的數(shù)據(jù)編碼中的最小單位。⒋字節(jié):字節(jié)表示被處理的一組連續(xù)的二進(jìn)制數(shù)字。通常用8位二進(jìn)制數(shù)字表示一個(gè)字節(jié)，即一個(gè)字節(jié)由8個(gè)比特組成。字節(jié)是存儲(chǔ)器系統(tǒng)的最小存取單位。二、字符的表示字符是人與計(jì)算機(jī)交互過(guò)程中不可缺少的重要信息。要使計(jì)算機(jī)能處理、存儲(chǔ)字符信息，首先也必須用二進(jìn)制“0”和“1”代碼對(duì)字符進(jìn)行編碼。下面以西文字符和漢字字符為例，介紹常用的編碼標(biāo)準(zhǔn)。三、ASCII編碼ASCII編碼是由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)制定的一種包括數(shù)字、字母、通用符號(hào)和控制符號(hào)在內(nèi)的字符編碼集，全稱(chēng)叫美國(guó)國(guó)家信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）。第7節(jié)信息編碼表示ASCII碼是一種7位二進(jìn)制編碼，能表示27＝128種國(guó)際上最通用的西文字符，是目前計(jì)算機(jī)中，特別是微型計(jì)算機(jī)中使用最普遍的字符編碼集。ASCII編碼包括4類(lèi)最常用的字符。①數(shù)字“0”～“9”。ASCII編碼的值分別為0110000B～0111001B，對(duì)應(yīng)十六進(jìn)制數(shù)為30H～39H。②26個(gè)英文字母。大寫(xiě)字母“A”～“Z”的ASCII編碼值為41H～5AH，小寫(xiě)字母“a”～“z”的ASCII編碼值為61H～7AH。③通用符號(hào)。如“＋”、“－”、“＝”、“*”和“/”等共32個(gè)。④控制符號(hào)。如空格符和回車(chē)符等共34個(gè)。ASCII碼是一種7位編碼，它存時(shí)必須占全一個(gè)字節(jié)，即占用8位：b7b6b5b4b3b2b1b0，其中b7恒為0，其余幾位為ASCII碼值。人們可以通過(guò)鍵盤(pán)和顯示器輸入和顯示不同的字符，但在計(jì)算機(jī)中，所有信息都是用二進(jìn)制代碼表示。n位二進(jìn)制代碼能表示2n個(gè)不同的字符，這些字符的不同組合就可表示不同的信息。為使計(jì)算機(jī)使用的數(shù)據(jù)能共享和傳遞，必須對(duì)字符進(jìn)行統(tǒng)一的編碼。ASCII碼(美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼)是使用最廣泛的一種編碼。ASCII碼由基本的ASCII碼和擴(kuò)充的ASCII碼組成。在ASCII碼中，把二進(jìn)制位最高位為0的數(shù)字都稱(chēng)為基本的ASCII碼，其范圍是0～127；把二進(jìn)制位最高位為1的數(shù)字都稱(chēng)為擴(kuò)展的ASCII碼，其范圍是128～255。第7節(jié)信息編碼表示四、內(nèi)碼和外碼

內(nèi)碼：對(duì)于輸入計(jì)算機(jī)的文本文件，機(jī)器是存儲(chǔ)其相應(yīng)的字符的ASCII碼（用一個(gè)ASCII碼存儲(chǔ)一個(gè)字符需8個(gè)二進(jìn)制位，即一個(gè)字節(jié)），這些可被計(jì)算機(jī)內(nèi)部進(jìn)行存儲(chǔ)和運(yùn)算使用的數(shù)字代碼稱(chēng)內(nèi)碼。如輸入字符“A”，計(jì)算機(jī)將其轉(zhuǎn)成內(nèi)碼65后存于內(nèi)存。

外碼：計(jì)算機(jī)與人進(jìn)行交換的字形符號(hào)稱(chēng)為外碼，如字符"A"的外碼是"A"。通常一個(gè)西文字符占一個(gè)字節(jié)（半角），一個(gè)中文字符占二個(gè)字節(jié)。第7節(jié)信息編碼表示五、漢字信息編碼1．漢字交換碼漢字交換碼是指不同的具有漢字處理功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間在交換漢字信息時(shí)所使用的代碼標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2312－80公布以來(lái)，我國(guó)一直延用該標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的國(guó)標(biāo)碼作為統(tǒng)一的漢字信息交換碼(GB5007-85圖形字符代碼)。GB2312－80標(biāo)準(zhǔn)包括了6763個(gè)漢字，按其使用頻度分為一級(jí)漢字3755個(gè)和二級(jí)漢字3008個(gè)。一級(jí)漢字按拼音排序，二級(jí)漢字按部首排序。該標(biāo)準(zhǔn)還包括標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、數(shù)種西文字母、圖形、數(shù)碼等符號(hào)682個(gè)。區(qū)位碼的區(qū)碼和位碼均采用從01到94的十進(jìn)制，國(guó)標(biāo)碼采用十六進(jìn)制的21H到73H（數(shù)字后加H表示其為十六進(jìn)制數(shù)）。區(qū)位碼和國(guó)標(biāo)碼的換算關(guān)系是：區(qū)碼和位碼分別加上十進(jìn)制數(shù)32。如“國(guó)”字在表中的25行90列，其區(qū)位碼為2590，國(guó)標(biāo)碼是397AH。2．字形存儲(chǔ)碼字形存儲(chǔ)碼是指供計(jì)算機(jī)輸出漢字（顯示或打?。┯玫亩M(jìn)制信息，也稱(chēng)字模。通常，采用的是數(shù)字化點(diǎn)陣字模。一般的點(diǎn)陣規(guī)模有16×16，24×24等，每一個(gè)點(diǎn)在存儲(chǔ)器中用一個(gè)二進(jìn)制位（bit）存儲(chǔ)。在16×16的點(diǎn)陣中，需8×32bit的存儲(chǔ)空間，每8bit為1字節(jié)，所以，需32字節(jié)的存儲(chǔ)空間。在相同點(diǎn)陣中，不管其筆劃繁簡(jiǎn)，每個(gè)漢字所占的字節(jié)數(shù)相等。為了節(jié)省存儲(chǔ)空間，普遍采用字形數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。所謂的矢量漢字是指用矢量方法將漢字點(diǎn)陣字模進(jìn)行壓縮后得到的漢字字形的數(shù)字化信息。第7節(jié)信息編碼表示【課堂練習(xí)】1、【NOIP1999】在24*24點(diǎn)陣的字庫(kù)中，漢字“一”與“編”的字模占用字節(jié)數(shù)分別是（）。A．32、32B．32、72C．72、72D．72、32【答案】C【分析】24×24點(diǎn)陣的字模需要24×24個(gè)二進(jìn)制位來(lái)存儲(chǔ)，每個(gè)字節(jié)有8個(gè)二進(jìn)制位。所以一個(gè)漢字字模占用字節(jié)數(shù)為24×24/8=72個(gè)字節(jié)。漢字“一”與“編”盡管簡(jiǎn)繁不一樣，但所需的空間是一樣的。2、【NOIP1999普及組】在計(jì)算機(jī)中，ASCII碼是（）位二進(jìn)制代碼。A．8B．7C．12D．16【答案】A【分析】在計(jì)算機(jī)中一個(gè)字符是用一個(gè)字節(jié)(八位二進(jìn)制位)來(lái)表示，低七位是這個(gè)字符的ASCII碼，最高位通常恒為“0”，所以ASCII碼是用七位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示一個(gè)字符的。3、【NOIP1999】已知小寫(xiě)字母“m”的十六進(jìn)制的ASCⅡ碼值是6D，則小寫(xiě)字母“c”的十六進(jìn)制數(shù)的ASCII碼值是（）。A．98B．62C．99D．63【答案】D【分析】小寫(xiě)字母的ASCII碼是按字母順序排列的，c的字母排列位置在m的前10個(gè)，ASCII碼也就比m小10，(6D)16-(10)10=(63)16，因此答案是D。第7節(jié)信息編碼表示4、【NOIP1999】組成“教授”（JIAOSHOU）,“副教授”（FUJIAOSHOU）與“講師”(JIANGSHI)這三個(gè)詞的漢字，在GB2312-80字符集中都是一級(jí)漢字，對(duì)這三個(gè)詞排序的結(jié)果是（）。A．教授、副教授、講師B．副教授、教授、講師C．講師、副教授、教授D．副教授、講師、教授【答案】D【分析】GB2312-80是我國(guó)于1981年頒布的《信息交換用漢字編碼字符集》，字符集中共收錄6763個(gè)漢字，其中一級(jí)字庫(kù)3755個(gè)，按拼音排序，二級(jí)字庫(kù)3008個(gè)，按偏旁部首排序，另外還有682個(gè)圖文符號(hào)。因副教授，講師，教授三個(gè)詞的漢字都在一級(jí)字庫(kù)，所以按拼音排序是副教授、講師、教授。5、【NOIP1999提高組】在計(jì)算機(jī),字符編碼通常采用（）。A．原碼B．反碼C．ASCII碼D．補(bǔ)碼【答案】C【分析】在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，應(yīng)用最為廣泛的字符編碼是ASCII碼。美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼是由美國(guó)國(guó)