專升本計算機教學課件-第一章-計算機基礎(chǔ)知識(2023新版大綱)

計算機基礎(chǔ)知識考綱要求：（一）掌握信息技術(shù)和計算機文化的基礎(chǔ)知識：信息、數(shù)據(jù)、信息技術(shù)、信息社會、計

算機文化等。（二）掌握計算機的概念、起源、特點、類型、應(yīng)用及其發(fā)展趨勢。（三）掌握計算機中數(shù)據(jù)的表示、存儲與處理：二進制、八進制、十進制、十六進制及

其相互轉(zhuǎn)換；數(shù)值、字符（西文、漢字）、圖像在計算機中的表示，數(shù)據(jù)的表示

和存儲單位（位、字節(jié)、字）。（四）掌握計算機系統(tǒng)的組成及主要技術(shù)指標：掌握計算機系統(tǒng)的組成、計算機體系結(jié)

構(gòu)及工作原理、硬件系統(tǒng)的組成、軟件系統(tǒng)的組成。了解微型計算機的分類、性

能指標及常見硬件設(shè)備。一、信息與信息技術(shù)二、計算機概述

三、計算機的特點和分類四、計算機系統(tǒng)五、微型計算機六、計算機的計數(shù)制及數(shù)制轉(zhuǎn)換七、計算機中數(shù)據(jù)的表示

計算機基礎(chǔ)知識一、

信息與信息技術(shù)（InformationTechnology）1.1信息與數(shù)據(jù)的概念1、信息信息是在自然界、人類社會和人類思維活動中普遍存在的一切物質(zhì)和事務(wù)的屬性。

信息論的創(chuàng)始人香農(nóng)認為：信息是用來消除不確定性的東西

控制論的創(chuàng)始人維納認為：信息是我們在適應(yīng)外部世界、感知外部世界的過程中與外部世界交換的內(nèi)容。也就是說我們通過感觀接收到的外部事物及其變化中都含有信息。1.1信息與數(shù)據(jù)的概念2、數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)是指存儲在某種媒體上可以加以鑒別的符號資料。包括但不限于文字、數(shù)字、圖形、圖像、音頻、視頻等。數(shù)據(jù)是信息的載體和具體表現(xiàn)形式，所有的信息，必須用數(shù)據(jù)的方式記錄下來，才可以進行傳輸、加工、分析和利用。

使用計算機處理信息的時候，必須將要處理的有關(guān)信息轉(zhuǎn)換成計算機能夠識別的符號，所以也可以說信息的符號化就是數(shù)據(jù)。

信息是數(shù)據(jù)進行加工得到的結(jié)果，是數(shù)據(jù)抽象出來的邏輯意義，可以影響到人們的行為、決策，或者對事務(wù)的認識。1.2信息技術(shù)

信息技術(shù)(InformationTechnology，簡稱IT)主要是指人們獲取、存儲、傳遞、處理、開發(fā)和利用信息資源的各種技術(shù)。

現(xiàn)代信息技術(shù)的四個主導技術(shù)：傳感技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其中計算機技術(shù)起到了主導作用。20世紀90年代（1993年），美國開始建設(shè)信息高速公路，是國家信息基礎(chǔ)設(shè)施的通俗說法（NII：NationalInformationInfrastructure），信息高速公路是一個具有高速度、大容量、多媒體的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)。

構(gòu)成信息高速公路的核心是以光纜作為信息傳輸?shù)闹鞲删€，采用支線光纖和多媒體終端，用交互方式傳輸數(shù)據(jù)、電視、語音、圖像等多種形式信息的高速數(shù)據(jù)網(wǎng)。

真題解析

二、計算機概述2.1計算機的發(fā)展階段

1）1854年英國的布爾：最先提出符號邏輯思想

2）查爾斯·巴貝奇：最先提出通用數(shù)字計算機的基本設(shè)計思想，被稱為"計算機之父"

3）圖靈：計算機科學之父，人工智能之父

4）馮·諾依曼：現(xiàn)代計算機之父(存儲程序工作原理、現(xiàn)代計算架構(gòu)機提出者)2.1計算機的發(fā)展階段1、ENIAC

1946年2月，世界上第一臺真正意義上的電子計算機在美國賓夕法尼亞大學研制成功，它被取名為ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator，即電子數(shù)字積分計算機)。

ENIAC采用電子管作為計算機的基本部件，共使用了18?800只電子管，10?000只電容器和7000只電阻，它每秒可進行5000次加減運算。這臺計算機占地面積170m2，重30t，耗電量150kW，是一個名符其實的“龐然大物”。

2.1計算機的發(fā)展階段1、ENIAC

2.1計算機的發(fā)展階段1、ENIAC

1）ENIAC采用十進制計數(shù)（沒有采用二進制，EDSAC是第一臺采用二進制的計算機）2）沒有采用存儲程序工作原理（EDSAC采用了存儲程序的工作原理）3）ENIAC只能進行加法運算4）ENIAC的問世具有劃時代的意義，表明了電子計算機時代的到來。ENIAC的誕生奠定了電子計算機的發(fā)展基礎(chǔ)，開辟了信息時代。

2.1計算機的發(fā)展階段2、計算機發(fā)展的四個時代

根據(jù)電子計算機采用的物理器件，一般把電子計算機的發(fā)展劃分為四個時代：

1）第一代電子計算機

第一代電子計算機(1946～1958年)的基本特征是采用電子管作為計算機的邏輯元件，主要用定點數(shù)表示數(shù)據(jù)，用機器語言或匯編語言編寫程序。受當時電子技術(shù)的限制，運算速度每秒僅幾千次，內(nèi)存容量僅幾KB。第一代電子計算機體積龐大，造價很高，僅限于軍事和科學研究。

2.1計算機的發(fā)展階段2、計算機發(fā)展的四個時代

2）第二代電子計算機

第二代電子計算機(1958～1964年)的基本特征是采用晶體管作為計算機的邏輯元件，內(nèi)存以磁芯存儲器為主，外存開始使用磁盤、磁帶，體積大大縮小，外設(shè)種類也有所增加。其運算速度大大提高，達每秒幾十萬次，內(nèi)存容量擴大到幾十KB。計算機軟件也有了較大發(fā)展，出現(xiàn)了高級程序設(shè)計語言，如FORTRAN、ALGOL、COBOL等。其應(yīng)用除科學計算外，還用于數(shù)據(jù)處理和事務(wù)處理。2.1計算機的發(fā)展階段2、計算機發(fā)展的四個時代

3）第三代電子計算機第三代電子計算機(1964～1970年)采用小規(guī)模集成電路和中規(guī)模集成電路。

集成電路工藝可以把幾十至幾百個電子元件集中在一塊幾平方毫米的單晶硅片上。因此體積變小，耗電量減少，性能和穩(wěn)定性提高，運算速度加快，達每秒幾十萬次到幾百萬次。

內(nèi)存使用半導體存儲器，容量增大，為快速處理大容量信息提供了先決條件。軟件逐漸完善，出現(xiàn)了操作系統(tǒng)和會話式語言，高級程序設(shè)計語言得到了很大發(fā)展。這一時期，計算機同時向標準化、多樣化、通用化、系列化發(fā)展，計算機開始廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域。2.1計算機的發(fā)展階段2、計算機發(fā)展的四個時代

4）

第四代電子計算機

第四代電子計算機(1971年至今)采用大規(guī)模或超大規(guī)模集成電路。這種工藝可在硅半導體上集成幾千至幾百萬個電子元器件。內(nèi)存采用集成度很高的半導體存儲器代替了磁芯存儲器。運算速度大幅度提高，操作系統(tǒng)不斷完善，應(yīng)用軟件實現(xiàn)了現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)，計算機的發(fā)展進入了網(wǎng)絡(luò)時代。2.1計算機的發(fā)展階段2.計算機發(fā)展的四個時代

真題解析

2.2計算機的發(fā)展方向

巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化（共享）、智能化

1、巨型化

巨型化并不是指計算機的體積龐大，而是指其運算速度更高，存儲容量更大，功能更強，可靠性更高。

巨型機的運算能力一般都每秒百億次以上，內(nèi)存容量在幾百上千G字節(jié)以上。

發(fā)展巨型化機的目的是為了滿足尖端科學技術(shù)和軍事國防系統(tǒng)的研究開發(fā)。所以巨型計算機的發(fā)展集中體現(xiàn)了計算機科學技術(shù)的發(fā)展水平。2.2計算機的發(fā)展方向

2、微型化

微型化是指發(fā)展體積更小、重量更輕、攜帶更方便、功耗更小、功能更強、可靠性更高、使用環(huán)境要求不嚴格，價格更便宜、適用范圍更廣、易于成批生產(chǎn)的計算機系統(tǒng)。

超大規(guī)模集成電路為計算機的微型化創(chuàng)造了有利的條件。

微型計算機可滲透到諸如儀表、家用電器、導彈彈頭等中、小型機無法進入的領(lǐng)域，20世紀80年代以來發(fā)展異常迅速。

目前微型機已發(fā)展到對存儲器、通道處理機、高速運算部件、圖形卡、聲卡的集成，進一步將系統(tǒng)的軟件固化，達到整個微型機系統(tǒng)的集成。2.2計算機的發(fā)展方向

3、網(wǎng)絡(luò)化（共享化）

計算機網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代通信技術(shù)與計算機技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)在社會、科學、文化等領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用，如銀行、交通、軍事等都離不開數(shù)據(jù)傳輸，離不開計算機網(wǎng)絡(luò)。

網(wǎng)絡(luò)化是指利用通信技術(shù)，把分布在不同地點的計算機互聯(lián)起來，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相互通信，以達到所有用戶都可共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源的目的。

目前計算機聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)非常普遍，但是計算機網(wǎng)絡(luò)化還有很多工作要做，比如網(wǎng)絡(luò)上資源很多，但是利用起來仍不方便；聯(lián)網(wǎng)的計算機雖多，計算機特別是服務(wù)器的利用率卻并不高；網(wǎng)絡(luò)雖然很方便，但是卻不安全。

計算機網(wǎng)絡(luò)化在提供方便、及時、可靠、安全、高效的信息服務(wù)方面還有很多工作要做。2.2計算機的發(fā)展方向

4、智能化

智能化計算機可使計算機具有人工智能，具有模擬人的感覺和思維過程的能力。具有解決問題和邏輯推理的能力，以及具有知識處理和知識庫管理的功能等。

人與計算機的聯(lián)系是通過智能接口、用文字、聲音、圖像、視頻等與計算機進行交互對話。

智能化的研究包括模式識別、物形分析、自然語言的生成與理解、博弈、定理自動證明、自動程序設(shè)計、專家系統(tǒng)、學習系統(tǒng)和智能機器人等。真題解析

2.3計算機的應(yīng)用

1、科學計算

科學計算也稱數(shù)值計算。主要是將計算機應(yīng)用于科學研究和工程技術(shù)中提出的數(shù)學問題的計算，是計算機最早應(yīng)用的領(lǐng)域。

最早的應(yīng)用領(lǐng)域中，有氣象預(yù)報、地震探測、衛(wèi)星軌跡的計算等。

現(xiàn)在，在自然科學中，諸如數(shù)學、物理、化學、天文、地理等領(lǐng)域；在工程技術(shù)中，諸如航天、汽車、造船、建筑等領(lǐng)域，科學計算的領(lǐng)域也在越來越多。

2、信息處理現(xiàn)代社會是信息社會。信息處理是計算機應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域。目前，計算機信息處理已廣泛地應(yīng)用于辦公室自動化、企事業(yè)計算機輔助管理與決策、資源檢索、電影電視動畫設(shè)計、會計電算化、圖書管理、醫(yī)療診斷等領(lǐng)域。

信息處理的典型的應(yīng)用：學生檔案管理、工資管理系統(tǒng)、企業(yè)信息化系統(tǒng)2.3計算機的應(yīng)用

3、計算機輔助設(shè)計、制造、教學

1)計算機輔助設(shè)計(CAD：ComputerAidedDesign)

CAD即利用計算機輔助人們進行設(shè)計工作，使設(shè)計過程實現(xiàn)半自動化或自動化。

2)計算機輔助制造(CAM：ComputerAidedManufacturing)

CAM即利用計算機直接控制零件的加工，實現(xiàn)無圖紙加工。

3)計算機輔助教學(CAI：ComputerAidedInstruction

)

CAI即利用計算機輔助進行教學，例如，把課程內(nèi)容編成計算機軟件，不同的學生可以根據(jù)自己的需要選擇不同的內(nèi)容和進度，從而改變了傳統(tǒng)的教學模式。2.3計算機的應(yīng)用

3、計算機輔助設(shè)計、制造、教學4）計算機輔助教育（CBE：ComputerBasedEducation）5）計算機輔助測試（CAT：ComputerAidedTesting

）6）計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS：ComputerIntegratedManufacturingSystems）7）計算機輔助工程（CAE：ComputerAidedEngineering）8）計算機管理教學（CMI：ComputerMangementInstruction）2.3計算機的應(yīng)用

4、

過程（實時）控制

實時控制也稱系統(tǒng)控制，是指利用計算機對生產(chǎn)過程和其他過程做出控制處理。這種控制處理就是電腦及時采集檢測數(shù)據(jù)，對不斷變化著的過程進行分析判斷，進而采取相應(yīng)的措施，對整個過程進行調(diào)整，按最佳值迅速地對控制對象進行自動控制或自動調(diào)節(jié)，以保證過程的正常進行。

過程（實時）控制在機械、冶金、石油化工、電力、建筑、輕工等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，在衛(wèi)星發(fā)射等尖端科學技術(shù)領(lǐng)域，更是發(fā)揮著巨大的作用。2.3計算機的應(yīng)用

5、

系統(tǒng)仿真

系統(tǒng)仿真是利用模型來模仿真實系統(tǒng)的技術(shù)。通過仿真模型可以了解實際系統(tǒng)或過程在各種因素變化的條件下，其性能的變化規(guī)律。例如，利用計算機進行駕駛模擬訓練、發(fā)電廠供電系統(tǒng)模擬訓練等。

6、

人工智能（AI：ArtificialIntelligence）

人工智能又稱智能模擬、機器智能，是指如何設(shè)計有智能性的計算機系統(tǒng)，讓計算機具有人類的智能特性，如識別圖形、聲音、學習過程、探索過程、推理過程以及對環(huán)境的適應(yīng)過程等。

人工智能是近年來計算機應(yīng)用的一個新領(lǐng)域，目前已應(yīng)用于機器人設(shè)計、醫(yī)療診斷專家系統(tǒng)、推理證明、自動翻譯等方面，是今后相當長時間一段時間的重要研究領(lǐng)域。2.3計算機的應(yīng)用

7、

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用-計算機網(wǎng)絡(luò)與通信

把具有獨立功能的多個計算機系統(tǒng)，通過通信設(shè)備和通信線路連接起來，在網(wǎng)絡(luò)軟件的支持下實現(xiàn)彼此之間的數(shù)據(jù)通信和資源共享的系統(tǒng)，稱為“計算機網(wǎng)絡(luò)”。

計算機網(wǎng)絡(luò)把計算機和計算機資源連接到一起，從而實現(xiàn)資源共享和數(shù)據(jù)傳輸。

目前，已有越來越多的各類院校、科研部門、企事業(yè)單位、個人將其計算機連入Internet，來發(fā)布電子新聞、檢索信息、收發(fā)電子郵件等。2.3計算機的應(yīng)用

8、

電子商務(wù)

電子商務(wù)是指在Internet上進行的商務(wù)活動，主要功能包括網(wǎng)上廣告和宣傳、訂貨、付款、貨物遞交、客戶服務(wù)等，另外還包括市場調(diào)查分析、財務(wù)核算及生產(chǎn)安排等。

電子商務(wù)可以改善企業(yè)組織的操作流程，降低成本，加快商務(wù)處理的效率，提高客戶的滿意程度。它是涉及企業(yè)和個人各種形式的、基于數(shù)字化信息處理和傳輸?shù)纳虡I(yè)交易，其中的數(shù)字化信息包括文字、語音和圖像等。

2.3計算機的應(yīng)用9、

多媒體技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)

使用計算機交互式綜合技術(shù)和數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)處理多種表示媒體（文本、圖形、圖像、視頻、音頻等），使多種信息建立邏輯連接，集成為一個交互式系統(tǒng)。

具體應(yīng)用示例：數(shù)據(jù)壓縮、圖像處理的應(yīng)用、音頻信息處理的應(yīng)用、音頻信息錄制編輯等。

10、

嵌入式系統(tǒng)

有人把嵌入式系統(tǒng)定義為一種“完全嵌入受控器件內(nèi)部，為特定應(yīng)用而設(shè)計的專用計算機系統(tǒng)”。

嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用于工業(yè)控制、儀器儀表、汽車電子、通信和家用消費電子類產(chǎn)品等領(lǐng)域。

物聯(lián)網(wǎng)也是嵌入式系統(tǒng)的一個具體應(yīng)用領(lǐng)域。真題解析

三、

計算機的特點和分類3.1計算機的特點

特點有：運算速度快、計算精度高、存儲容量大、工作自動化、復(fù)雜的邏輯判斷能力、通用強性。

1、

運算速度快

計算機的運算部件采用的是電子器件，其運算速度遠非其它非計算工具所能比擬，而且運算速度還以每隔幾個月就提高一個數(shù)量級的速度在快速發(fā)展。

第一臺電子計算機的運算速度是每秒5000次，小型機可達幾百萬次每秒，巨型機可達幾十億上百億次每秒。很多場合下，運算速度起決定作用。例如，計算機控制導航，要求“運算速度要比飛機飛得快”；再如，氣象、水情預(yù)報要分析大量資料，用手工計算需10天甚至半個月才能完成，失去了預(yù)報的意義。現(xiàn)在利用計算機的快速運算能力，幾分鐘就能做出一個地區(qū)的氣象和水情預(yù)報。3.1計算機的特點

2.計算精度高

電子計算機的計算精度在理論上不受限制，通過技術(shù)處理可以滿足任何精度要求。

計算機內(nèi)部采用二進制數(shù)字進行運算，表示二進制數(shù)值的位數(shù)越多，精度就越高。因此，可以用增加表示數(shù)字的設(shè)備和運用計算技巧，使數(shù)值計算的精度越來越高。同時，計算機的可靠性很高，差錯率極低，一般來講只在那些人工介入的地方才有可能發(fā)生錯誤。

3.1計算機的特點

3.存儲容量大

計算機的存儲性是計算機區(qū)別于其它計算工具的重要特征。

計算機可以存儲大量的數(shù)據(jù)、資料，這是人腦所無法比擬的。在計算機中有一個承擔記憶職能的部件，即存儲器?，F(xiàn)代的計算機，存儲器的容量可以做得非常大，能記憶大量信息。既能記憶各類數(shù)據(jù)信息，又能記憶處理加工這些數(shù)據(jù)信息的程序。

程序是人安排的，它反映了人的思維方法，記住程序就等于記住了人的思維。研究表明，人的大腦皮層約有140億個神經(jīng)細胞，每個神經(jīng)細胞就是一個記憶信息的單元，然而隨著腦細胞的老化，記憶能力會逐漸衰退，記憶的東西會逐漸被遺忘，與此相比，計算機的記憶能力是超強的。3.1計算機的特點

4.復(fù)雜的邏輯判斷能力

計算機具有邏輯判斷能力，可以根據(jù)判斷結(jié)果自動決定以后執(zhí)行的命令。借助于邏輯運算，可以讓計算機作出邏輯判斷，分析命題是否成立，并可以根據(jù)命題成立與否采取相應(yīng)的對策。

例如，1997年5月在美國紐約舉行的“人機大戰(zhàn)”中，國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫以2.5比3.5的總比分負于IBM公司的超級計算機“深藍”?！吧钏{”的運算速度算不上最快，但具有強大的計算能力，能快速讀取所存儲的10億個棋譜，每秒能模擬2億步棋，它的快速分析和判斷能力是取勝的關(guān)鍵。當然這種能力是通過編制程序，由人賦予計算機的。3.1計算機的特點

5.具有自動執(zhí)行程序的能力（工作自動化）

計算機是個自動化程度極高的電子裝置，在工作過程中不需人工干預(yù)，能自動執(zhí)行存放在存儲器中的程序。

程序是人經(jīng)過周密設(shè)計事先安排好的。一旦設(shè)計好程序并將其輸入計算機后，只要向計算機發(fā)出執(zhí)行命令，它便成為人的替身不知疲勞地工作起來。我們可以利用計算機的這個特點，去完成那些枯燥乏味、令人厭煩的重復(fù)性勞動；也可讓計算機控制機器深入到那些人類軀體所難以勝任的、有毒的、有害的作業(yè)場所。

所謂的機器人、自動化機床、無人駕駛飛機等都是利用計算機來完成的。3.1計算機的特點

5.通用性強

通用性是計算機能夠應(yīng)用于各種領(lǐng)域的基礎(chǔ)，任何復(fù)雜的任務(wù)都可以分解為大量的基本的算術(shù)運算和邏輯操作。

根據(jù)這個特性，我們可以在計算機上根據(jù)需求編制不同的程序，同一臺計算機，安裝不同的應(yīng)用軟件或連接到不同的設(shè)備，能完成各種不同的任務(wù)。3.2計算機的分類

按規(guī)模進行分類：主要的技術(shù)指標，字長、運算速度、存儲容量、輸入/輸出能力、價格高低等。主要分為巨型機、大型機、小型機、微型機、工作站。

1.巨型機

巨型機運算速度快，存儲容量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴，研制這類巨型機是現(xiàn)代科學技術(shù)，尤其是尖端技術(shù)發(fā)展的需要?？臻g技術(shù)、大范圍天氣預(yù)報、石油勘探等都要求計算機具有很高的速度、很大的容量，一般的計算機遠遠不能滿足要求。3.2計算機的分類

2.大型機

大型機的特點在于其通用性，有極強的綜合處理能力，主要應(yīng)用于大銀行、政府部門、大型制造廠家或公司、計算機中心和計算機網(wǎng)絡(luò)中，所以人們通常稱大型機為“企業(yè)級”計算機。

3.小型機

小型機的特點是規(guī)模較小，結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，操作簡便，維護容易，既可用于科學計算與數(shù)據(jù)處理，又可用于生產(chǎn)過程的自動控制和數(shù)據(jù)采集及分析處理。適合用作中小企業(yè)、學校單位的服務(wù)器。3.2計算機的分類

4.微型機

微型機體積更小，價格更低，通用性更強，靈活性更好，可靠性更高，使用更加方便，是目前應(yīng)用最廣泛的機型。也叫個人計算機（PC），主要用在辦公室和家庭中。

5.工作站

工作站實際上就是一臺高檔微機，但它有其獨到之處，主要面向?qū)I(yè)領(lǐng)域，一般具備強大的數(shù)據(jù)運算與圖形、圖像處理能力。主要應(yīng)用于工程設(shè)計、動畫制作、科學研究、軟件開發(fā)、金融管理、信息服務(wù)和模擬仿真等專業(yè)領(lǐng)域。3.2計算機的分類

其它分類方法：1）按處理對象分類：模擬計算機、數(shù)字計算機、和混合計算機，

現(xiàn)在使用的計算機是數(shù)字計算機。

2）按用途分類：專用計算機和通用計算機真題解析

多選四、

計算機系統(tǒng)4.1指令

指令是指示計算機執(zhí)行某種操作的命令，是由一串二進制代碼組成，這串二進制代碼包括操作碼和地址碼兩部分。

操作碼規(guī)定了操作的類型，即進行什么樣的操作；地址碼規(guī)定了要操作的數(shù)據(jù)（操作對象）存放在什么地址中，以及操作結(jié)果存放到哪個地址去。

操作碼地址碼ADDA，B4.2

計算機工作過程

計算機每執(zhí)行一條指令都可分為三個階段：取指令->分析指令->執(zhí)行指令

取指令和分析指令的任務(wù)是按程序規(guī)定的次序，從內(nèi)存儲器取出當前執(zhí)行的指令，并送到控制器的指令寄存器中，對所取的指令進行分析，即根據(jù)指令中的操作碼確定計算機應(yīng)進行什么操作。

執(zhí)行指令的任務(wù)是根據(jù)指令分析結(jié)果，由控制器發(fā)出完成操作所需的一系列控制電位，以便指揮計算機有關(guān)部件完成這一操作，同時，還為取下一條指令作好準備。4.3

存儲程序工作原理

計算機能夠自動完成運算或處理過程的基礎(chǔ)是“存儲程序”工作原理。此原理是由美籍匈牙利科學家馮.諾依曼提出來的，也稱為馮.諾依曼原理，其基本思想是存儲程序與程序控制。

基本內(nèi)容為：1）將程序（指令序列）預(yù)先存放在主存儲器，即程序存儲，2）當計算機在工作時能夠自動高速地從主存儲器中取出指令并加以執(zhí)行，即程序控制。3）由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大基本部件組成計算機硬件體系結(jié)構(gòu)。真題解析

4.4

計算機硬件系統(tǒng)

一個完整的計算機系統(tǒng)是由計算機硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分構(gòu)成。

計算機硬件系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中由電子、機械、和光電子元件共同組成的各種計算機部件的設(shè)備的總稱，是計算機完成各項工作的物質(zhì)基礎(chǔ)。

計算機硬件是計算機系統(tǒng)中的實際裝置，是構(gòu)成計算機的看得見、摸得著的物理部件，是計算機的“軀殼”。

計算機硬件脫離了軟件，就成了一臺無用的機器。沒有安裝任何軟件的計算機通常稱為“裸機”，裸機是無法工作的。

軟件脫離了硬件，就失去了運行的物質(zhì)基礎(chǔ)，二者相互依存，缺一不可，共同構(gòu)成一個完整的計算機系統(tǒng)。4.4

計算機硬件系統(tǒng)1、硬件系統(tǒng)組成

馮.諾依曼提出的存儲程序工作原理決定了計算機硬件系統(tǒng)由五個基本部分組成：輸入設(shè)備、運算器、控制器、存儲器、輸出設(shè)備。4.4

計算機硬件系統(tǒng)1、硬件系統(tǒng)組成

1）輸入設(shè)備

輸入設(shè)備是從計算機外部向計算機內(nèi)部傳送信息的裝置。其主要功能是把原始數(shù)據(jù)和處理這些數(shù)據(jù)的程序轉(zhuǎn)換為計算機能夠識別的二進制代碼。

常見的輸入設(shè)備有：鼠標、鍵盤、掃描儀、數(shù)字化儀、數(shù)碼攝像機、條形碼/二維碼閱讀器、麥克風、手寫板。

助記：凡是將外部數(shù)據(jù)導入到計算機中的設(shè)備，都是輸入設(shè)備

4.4

計算機硬件系統(tǒng)1、硬件系統(tǒng)組成

2）輸出設(shè)備

輸出設(shè)備的作用是將計算機內(nèi)部的信息以人們能接受的方式傳送出來的設(shè)備。常見的輸出設(shè)備：顯示器、打印機、音箱、繪圖儀、投影儀等。

磁盤驅(qū)動器（軟盤、硬盤、光盤、U盤）和磁帶機既可以看作輸入設(shè)備，也可以看作輸出設(shè)備。

4.4

計算機硬件系統(tǒng)1、硬件系統(tǒng)組成3）存儲器存儲器是具有“記憶”功能的設(shè)備，主要功能是存放程序和數(shù)據(jù)。

程序是計算機操作的依據(jù)，數(shù)據(jù)是計算機操作的對象。4）運算器運算器是由算術(shù)邏輯單元和寄存器等組成，負責對信息進行加工運算，完成算術(shù)運算和邏輯運算，在計算機中，任何運算最終都轉(zhuǎn)化為基本的算術(shù)運算和邏輯運算，運算器的速度決定了計算機的運算速度。4.4

計算機硬件系統(tǒng)1、硬件系統(tǒng)組成

5、控制器

控制器是整個計算機系統(tǒng)的控制中心、指揮系統(tǒng)，它指揮計算機各部分協(xié)調(diào)工作，保證計算機按照預(yù)先規(guī)定的目標和步驟有條不紊的進行操作和處理。

控制器的基本功能是從內(nèi)存取指令和執(zhí)行指令。

控制器通過地址訪問存儲器，逐條取出選中單元的指令，分析指令，并根據(jù)指令產(chǎn)生的控制信號作用于其它各個部件，來完成指令要求的工作，上述工作周而復(fù)始，保證了計算機能自動地連續(xù)地工作。

通常將運算器和控制器統(tǒng)稱為中央處理器，即CPU（CentralProcessingUnit），它是整個計算機的核心部件，是計算機的大腦，CPU控制了計算機的運算、處理、輸入和輸出等工作。真題解析

多選4.4

計算機硬件系統(tǒng)2、存儲器（重要）

1）存儲器工作原理存儲器是具有“記憶”功能的設(shè)備，主要功能是存放程序和數(shù)據(jù)。

存儲器由具有兩種穩(wěn)定狀態(tài)的物理器件（也稱為記憶元件）來存儲信息。記憶元件的兩種穩(wěn)定狀態(tài)分別表示“0”和“1”。

存儲器被分為許多等長的存儲單元，每個存儲單元存放一定位數(shù)的二進制數(shù)，每個存儲單元都有唯一的地址。

計算機采用按地址訪問的方式到存儲器中存數(shù)據(jù)和取數(shù)據(jù)，計算機中的程序在執(zhí)行的過程中，每當需要訪問數(shù)據(jù)時，就向存儲器送去指定位置的地址，同時發(fā)出一個存命令或取命令（伴以待存放的數(shù)據(jù)）4.4

計算機硬件系統(tǒng)2、存儲器（重要）1）存儲器工作原理存儲單元與地址的關(guān)系是一一對應(yīng)的，存儲單元的地址和其中存放的內(nèi)容不是一回事，不可混淆，相當于房間號和房間里物品的關(guān)系。

對存儲器的操作通常稱為訪問存儲器，訪問存儲器的方法有兩種：

一種是選定地址后向存儲單元寫入數(shù)據(jù)，稱為“寫”；

一種是從選定的存儲單元中讀出數(shù)據(jù)，稱為“讀”。

4.4

計算機硬件系統(tǒng)2、存儲器（重要）2）存儲器分類（重要）存儲器分為兩大類：內(nèi)存儲器（主存儲器）和外存儲器（輔助存儲器），簡稱為內(nèi)存和外存。

內(nèi)存直接與CPU交換信息，容量小，但存取速度快，一般只存放那些正在運行的程序和待處理的數(shù)據(jù)。

外存是內(nèi)存的延伸和后援，間接和CPU聯(lián)系，容量大，存取速度比內(nèi)存慢，可以長時間保存大量信息，可靠性高，價格相對較低。外存用來存放系統(tǒng)必須使用，但又不急于使用的程序和數(shù)據(jù)，但程序必須調(diào)入內(nèi)存才可以執(zhí)行。4.4

計算機硬件系統(tǒng)2、存儲器（重要）

2）存儲器分類（重要）

（1）內(nèi)存儲器

按可讀寫性和讀寫速度，可分為ROM、RAM、cache只讀存儲器（ROM:ReadOnlyMemory)：ROM中的數(shù)據(jù)或程序一般是在將ROM裝入計算機前事先寫好的。一般情況下，計算機工作過程中只能從ROM中讀出事先存儲的數(shù)據(jù)，而不能改寫。ROM常用于存放固定的程序和數(shù)據(jù)，并且斷電后仍能長期保存。ROM容量較小，一般存放系統(tǒng)的基本輸入輸出系統(tǒng)（BIOS）等。4.4

計算機硬件系統(tǒng)2、存儲器（重要）

2）存儲器分類（重要）

（1）內(nèi)存儲器隨機存儲器（RAM:RandomAccessMemory)：

隨機存儲器的容量與ROM相比要大的多，目前微機一般配置均以G為單位，CPU從RAM中既可讀出信息又可以寫入信息，但斷電后信息會丟失。4.4

計算機硬件系統(tǒng)2、存儲器（重要）

2）存儲器分類（重要）

（1）內(nèi)存儲器高速緩存（cache)

隨著CPU主頻的不斷提高，CPU對RAM的存取速度加快了，而RAM的響應(yīng)速度相對較慢，造成了CPU等待，降低了處理速度，浪費了CPU的能力。為了協(xié)調(diào)二者之間的速度差，在內(nèi)存和CPU之間設(shè)置一個與CPU速度接近的、高速的、容量相對較小的存儲器，把正在執(zhí)行的指令地址附近的一部分指令或數(shù)據(jù)從內(nèi)存調(diào)入這個存儲器，供CPU在一段時間內(nèi)快速使用，這對提高程序的運行速度有很大的作用。cache掉電后數(shù)據(jù)也會消失。

RAM和cache的共同特點：能和CPU直接交換數(shù)據(jù)，容量小、速度快、價格高、斷電后信息消失4.4

計算機硬件系統(tǒng)2、存儲器（重要）

2）存儲器分類（重要）

（2）外存儲器外存的特點：速度慢、容量大、價格便宜、數(shù)據(jù)長期保存、外存不能和CPU直接交換數(shù)據(jù)。

外存主要有：硬盤、可移動磁盤（閃存）、光盤、軟盤、磁帶等。軟盤：已經(jīng)被淘汰，直徑3.5英寸，容量為1.44M。軟盤上有寫保護口，當寫保護口打開時，只能讀不能寫，還可以防止病毒入侵。

4.4

計算機硬件系統(tǒng)2、存儲器（重要）

2）存儲器分類（重要）

（2）外存儲器硬盤：安裝在主機箱內(nèi)，是微機上最重要的外存儲器，是目前存取速度最快的外存儲器，分為固態(tài)硬盤、機械硬盤、混合硬盤三種。固態(tài)硬盤采用閃存顆粒來存儲，讀寫速度上有優(yōu)勢，機械硬盤采用磁性碟片來存儲，價格上有優(yōu)勢；混合硬盤是把磁性硬盤和閃存集成到一起的一種硬盤，目前較少。不是計算機的必備部分，即使沒有硬盤，計算機照樣可以運行。4.4

計算機硬件系統(tǒng)2、存儲器（重要）

2）存儲器分類（重要）

（2）外存儲器閃存：是目前常用的利用閃存（flashmemory）作為存儲介質(zhì)的半導體集成電路制成的電子盤，已成為主流的可移動外存，也稱“U盤”，可以反復(fù)讀寫。

光盤：利用激光技術(shù)存儲信息的裝置。目前用于計算機系統(tǒng)的光盤可分為：只讀光盤（CD-ROM、DVD），追記型光盤（CD-R、WORM）和可改寫型光盤（CD-RW、M0）等。光盤具有價格低，保存時間長、存儲容量大等特點。所有存儲器的存取速度快慢：CPU>Cache>RAM>ROM>硬盤>U盤>光盤>軟盤4.4

計算機硬件系統(tǒng)2、存儲器（重要）

真題解析

多選真題解析

多選多選4.5

計算機軟件系統(tǒng)

輸入計算機的信息有兩類：數(shù)據(jù)和程序。計算機是通過執(zhí)行程序所規(guī)定的各種指令來處理各種數(shù)據(jù)的。

廣義上的軟件是指使計算機運行所需的程序，相關(guān)數(shù)據(jù)和以及開發(fā)、使用和維護程序所需要的相關(guān)文檔的總和。計算機軟件系統(tǒng)是運行、管理和維護計算機的各種軟件的總稱。通常分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類；

系統(tǒng)軟件一般由軟件廠商提供，主要用來解決計算機系統(tǒng)中的各種需求；

應(yīng)用軟件是為解決某一特定行業(yè)問題而由用戶或軟件公司開發(fā)的。

4.5

計算機軟件系統(tǒng)1、系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件是指那些服務(wù)于計算機本身的軟件，主要有：操作系統(tǒng)、語言處理程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、支撐服務(wù)軟件等。1）操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)是一組對計算機資源進行控制與管理的系統(tǒng)化程序集合，它是用戶和計算機硬件系統(tǒng)之間的接口，也是計算機硬件和其它軟件的接口，是必不可少的系統(tǒng)軟件，為用戶和應(yīng)用軟件提供了訪問和控制計算機硬件的橋梁。

操作系統(tǒng)是直接運行在裸機上的最基本的系統(tǒng)軟件，任何其它軟件必須在操作系統(tǒng)的支持下才能運行。常見的操作系統(tǒng)有:

計算機：DOS、Windows（WindowsXP/win7/win8/win10）、macos、Linux、Unix4.5

計算機軟件系統(tǒng)1、系統(tǒng)軟件2）語言處理程序用各種程序設(shè)計語言編寫的源程序，計算機是不能直接執(zhí)行的，必須經(jīng)過從源程序到二進制代碼的轉(zhuǎn)換過程才能執(zhí)行，這個轉(zhuǎn)換過程就是翻譯。

翻譯過程對匯編語言是匯編，對高級程序設(shè)計語言是編譯或解釋，這個翻譯程序就是語言處理程序，包括匯編程序、編譯程序、和解釋程序等。它們的基本功能是把用面向用戶的高級語言或匯編語言編寫的源程序翻譯成機器可以識別和執(zhí)行的二進制語言程序。4.5

計算機軟件系統(tǒng)1、系統(tǒng)軟件

3）系統(tǒng)支撐和服務(wù)程序

這些程序也稱為工具軟件，是為了幫助用戶使用與維護計算機，提供服務(wù)性手段，支持其它軟件而開發(fā)編制的一類程序。如系統(tǒng)診斷程序、調(diào)試程序、排錯程序、查殺毒程序等。4）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）DBMS：DataBaseManagementSystem主要用來建立存儲各種數(shù)據(jù)資料的數(shù)據(jù)庫，并進行操作和維護。

常用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有微機上的foxpro,foxbase+,access,和大型的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)如oracle、DB2、Sybase、SQL

server、mysql等，它們都是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。4.5

計算機軟件系統(tǒng)2、應(yīng)用軟件為解決計算機各類應(yīng)用問題而編寫的軟件統(tǒng)稱為應(yīng)用軟件。具有很強的實用性、針對性。常見應(yīng)用軟件：

辦公類、文字處理類軟件：Microsoftoffice、wpsoffice、記事本、寫字板；

輸入法：微軟拼音、微軟五筆

圖形圖像處理、設(shè)計類：photoshop、illustrate、美圖秀秀、autoCAD;

三維動畫軟件：3dmax、maya等

4.5

計算機軟件系統(tǒng)2、應(yīng)用軟件

即時通信軟件：QQ、微信、skype等。

網(wǎng)頁瀏覽類：IE、Chrome、360瀏覽器、火狐

壓縮解壓縮類：winrar，winzip

媒體播放類：暴風影音、mediaplayer

其它類：只為完成某一特定專業(yè)的任務(wù)，針對某行業(yè)、某用戶的特定需求而開發(fā)的軟件，如某個公司的管理系統(tǒng)，財務(wù)軟件等，也都是應(yīng)用軟件。4.5

計算機軟件系統(tǒng)

真題解析

多選真題解析

多選五、微型計算機5.1分類

微型計算機按其性能、結(jié)構(gòu)和技術(shù)特點可分為：單片機、單板機、PC、便攜式計算機。1、單片機：將微處理器（CPU）、一定容量的存儲器以及I/O接口電路集成在一個芯片上，就構(gòu)成了單片機，比如8051單片機。2、單板機：將CPU、存儲器、I/O接口電路安裝在一塊印刷電路板上就成為單板機3、PC：供單個用戶使用的微機一般稱為PC，是目前使用最多的一種微機4、便攜式計算機：可方便攜帶和移動的微機，如筆記本計算機和個人數(shù)字助理（PDA）、平板電腦5.2

主要性能指標1、CPU主頻

主頻即CPU時鐘頻率，是指計算機CPU在單位時間內(nèi)發(fā)出的脈沖數(shù)，在很大程度上決定了計算機的運算速度。

主頻的單位是：赫茲（Hz）、千赫茲（KHz）、兆赫茲（MHz）、吉赫茲（GHz）2、字長

是指計算機的運算部件能同時處理的二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)，它與計算機的功能和用途有很大的關(guān)系。

字長越長，速度越快、精度越高、常見的字長有8位、16位、32位、64位、128位。

微機中的字長一般為32位和64位。5.2

主要性能指標

3、內(nèi)核數(shù)

CPU內(nèi)核數(shù)是指CPU內(nèi)執(zhí)行指令的運算器和控制器的數(shù)量。所謂多核心處理器，簡單講就是在一塊CPU基板上集成兩個或多個處理器核心，并通過總線將各處理器的核心連接起來。

多處理器核心技術(shù)的推出，大大地提高了CPU的多任務(wù)處理性能，并已成為市場主流。4、內(nèi)存容量

是指內(nèi)存中能存儲信息的總字節(jié)數(shù)，一般來說，內(nèi)存容量越大，計算機處理的速度越快，隨著更高性能的操作系統(tǒng)的推出，計算機的內(nèi)存容量也會繼續(xù)增加。

我們平常所說的內(nèi)存容量指的是RAM的容量，而不包括ROM容量。5.2

主要性能指標

5、運算速度

單位時間內(nèi)執(zhí)行的計算機指令數(shù)，單位有MIPS（millionInstructionPersecond每秒百萬級條指令）和BIPS（billionInstructionPersecond每秒十億級條指令）。1BIPS=1000MIPS6、存取周期

存儲器進行一次“讀”或“寫”操作所需的時間，稱為存儲器的訪問時間（或讀寫時間），而連續(xù)啟動兩次獨立的“讀”或“寫”操作所需的最短時間，稱為存取周期。影響機器運算速度的因素很多，一般來說，主頻越高、字長越長，內(nèi)存容量越大，存取周期越小，運算速度越快。真題解析

真題解析

5.3

常見的微型計算機的硬件設(shè)備

常見的微機硬件有：微處理器（CPU）、存儲器、微機總線、主板、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、顯示器、打印機、磁盤驅(qū)動器。1、CPU（中央處理單元/中央處理器/微處理器/處理機）

微處理器是將運算器、控制器和高速緩存集成在一起的超大規(guī)模集成電路芯片，是計算機中最重要的核心部件。

在計算機系統(tǒng)中，微處理器的發(fā)展速度是最快的，其集成電路芯片上所集成的電路和數(shù)量，每隔18個月就翻一番，性能提升一倍，這就是著名的摩爾定律。

目前微機處理器的生產(chǎn)廠家主要有：Intel、AMD、IBM、威盛公司，其中Intel公司生產(chǎn)的CPU有賽揚、奔騰和酷睿系列。

5.3

常見的微型計算機的硬件設(shè)備

1、CPU5.3

常見的微型計算機的硬件設(shè)備

2、微機常見總線（bus）標準

總線是連接多個功能部件或多個裝置的一組公共信號線，分為內(nèi)部總線和外部總線。內(nèi)部總線是CPU內(nèi)部各功能部件和寄存器之間的連線。外部總線是連接CPU、內(nèi)存、存儲器和I/O接口的總線，又稱為系統(tǒng)總線。按所傳送信息的不同，微機中的總線一般分為數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線，分別用來傳輸數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)地址、以及控制信號。

5.3

常見的微型計算機的硬件設(shè)備

2、微機常見總線（bus）標準

1）地址總線

是計算機用來傳送地址信息的信號線。地址總線的位數(shù)決定了CPU可以直接尋址的內(nèi)存空間的大小。因為尋址總是從CPU發(fā)起的，所以地址總線是單向的。2）數(shù)據(jù)總線

是CPU用來傳送數(shù)據(jù)信息的信號線，數(shù)據(jù)總線是雙向總線，即數(shù)據(jù)既可以從CPU送到其它部件，也可以從其它部件傳送給CPU。數(shù)據(jù)總線的位數(shù)（或?qū)挾龋Q定了CPU一次可以處理的數(shù)據(jù)的位數(shù)的大小，即字長。3）控制總線

用來傳送控制信號的一組總線，實現(xiàn)CPU對外部功能部件（包括存儲器和I/O）的控制信號，不同的微處理器采用不同的控制信號。5.3

常見的微型計算機的硬件設(shè)備3、主板

主板是微型計算機系統(tǒng)中最大的一塊電路板，有時又稱為母板或系統(tǒng)板，是一塊帶有各種插口的大型印刷電路板（PCB），它將主機的CPU芯片、存儲器芯片、控制芯片、ROM、BIOS等芯片結(jié)合在一起。

光盤和硬盤驅(qū)動器通過線纜與主板連接。

主板的主要指標：擁有的芯片組、工作的穩(wěn)定性和速度、提供插槽的種類和數(shù)量。5.3

常見的微型計算機的硬件設(shè)備3、主板

5.3

常見的微型計算機的硬件設(shè)備4、內(nèi)存條

內(nèi)存條是CPU可通過總線尋址，并進行讀寫操作的電腦部件。內(nèi)存條是電腦必不可少的組成部分，CPU可通過數(shù)據(jù)總線對內(nèi)存尋址。所有外存上的內(nèi)容必須通過內(nèi)存才能發(fā)揮作用。內(nèi)存條上的內(nèi)容掉電后會丟失，重新上電后也不會恢復(fù)。5.3

常見的微型計算機的硬件設(shè)備5、顯示系統(tǒng)

顯示器和顯示適配器（顯卡）組成了微機的顯示系統(tǒng)。1）顯示器

顯示器又稱監(jiān)視器，是一種將一定的電子文件通過特定的傳輸設(shè)備顯示到屏幕上再反射到人眼的顯示工具。

顯示器分類：陰極射線管顯示器（CRT）、液晶顯示器（LCD）、等離子顯示器。CRT又分為球形和純平兩種。LCD和等離子顯示器為平板式，體積小，重量輕，功耗少，輻射少。

5.3

常見的微型計算機的硬件設(shè)備5、顯示系統(tǒng)

1）顯示器顯示器的特性主要由分辨率、顏色質(zhì)量和刷新頻率等指標來衡量。

顯示分辨率：是指單位面積上顯示像素的數(shù)量。主要影響顯示器的清晰程度，分辨率越高越清晰。LCD的物理分辨率是固定不變的，CRT顯示器，通過調(diào)整電子束的偏轉(zhuǎn)電壓，可以改變不同的分辨率。

分辨率也是其它具有顯示特性的設(shè)備的重要指標之一，如數(shù)碼相機，攝像機等。

刷新頻率：一般對CRT顯示器比較重要，60Hz以上的刷新頻率，對人眼才不會產(chǎn)生明顯的頻閃現(xiàn)象。

顏色質(zhì)量：是指在某一分辨率下，每個像素點可以有多少種色彩來描述，單位是bit（位）。主要有8位顏色、16位顏色、32位顏色等。5.3

常見的微型計算機的硬件設(shè)備5、顯示系統(tǒng)2）顯示卡顯示卡又稱為顯示適配器或顯卡，是插在微機主機箱內(nèi)擴展槽上的一塊電路板，顯卡在顯示驅(qū)動程序的控制下，負責接收CPU輸出的顯示數(shù)據(jù)，按照顯示格式進行變換并存儲在顯示內(nèi)存中，再把顯存中的數(shù)據(jù)按照顯示器要求的方式輸出到顯示器。5.3

常見的微型計算機的硬件設(shè)備6、打印機

打印機是輸出設(shè)備，用于將計算機處理結(jié)果打印在相關(guān)介質(zhì)上。

打印機的分類：點陣打印機（針式打印機）、噴墨打印機、激光打印機

1）點陣打印機：主要耗材是色帶。利用打印頭內(nèi)的點陣撞針撞擊打印色帶，在打印紙上產(chǎn)生打印效果。其特點是價格便宜但分辨率低，在復(fù)寫打印方面占有較大優(yōu)勢，主要應(yīng)用在銀行、稅務(wù)、商超等的票據(jù)打印。2）噴墨打印機：分為黑白和彩色兩類，主要耗材是墨水，通過從打印噴頭中的細小的噴墨口，當打印頭橫向移動時，噴墨口可以按一定的方式噴射出墨水，打到打印紙上，形成字符、圖形等。打印效果好，打印機價格低廉，但墨水價格較高。3）激光打印機：也分為黑白和彩色兩類，關(guān)鍵元件是硒鼓，主要耗材是碳粉。激光打印機打印速度最快，效果最好，彩色激光打印機最為昂貴。5.3

常見的微型計算機的硬件設(shè)備7、磁盤驅(qū)動器磁盤驅(qū)動器是微機中驅(qū)動外存工作的裝置，包括硬盤、軟盤和光盤。真題解析

六、計算機的數(shù)制及數(shù)制轉(zhuǎn)換6.1數(shù)制及概念

用進位的原則進行計數(shù)稱為進位計數(shù)制，簡稱數(shù)制。

1、基數(shù)

R是指數(shù)制中所需要的數(shù)字字符的總個數(shù)，稱為基數(shù)或基，稱為R進制。

例如：

以十進制為例，十進制數(shù)用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9這10個數(shù)字符號來表示數(shù)值，總個數(shù)為10，所以10就是十進制的基數(shù)。二進制數(shù)只用0、1這兩個不同的數(shù)字符號來表示數(shù)值，所以2就是二進制的基數(shù)。6.1數(shù)制及概念

2、位權(quán)

對于一個由若干個字符組成的某進制的多位數(shù)，處在某一位上的“1”所表示的數(shù)值的大小，稱為該位的位權(quán)。對于任意的R進制整數(shù)，若組成此數(shù)的某個數(shù)字位于第n位（自右向左，從1開始計數(shù)），則其位權(quán)=Rn-1?？梢钥闯鰯?shù)字所處的位置越往左，其位權(quán)越高。

對于R進制小數(shù)，若某數(shù)字位于小數(shù)點后第n位，則其位權(quán)為=R-n以十進制數(shù)“123456.789”為例，對于數(shù)字“2”，其處于整數(shù)部分的第5位（小數(shù)點左側(cè)，從右往左數(shù)起），其位權(quán)為104=10000，則“2”所代表的值即為2*10000=20000；

對于數(shù)字“9”，其處于小數(shù)部分的第3位（小數(shù)點右側(cè)，從左往右數(shù)起），其位權(quán)利為10-3=0.001。6.1數(shù)制及概念3、

數(shù)據(jù)的位權(quán)表示法

用任何一種數(shù)制表示的數(shù)都可以寫成按位權(quán)展開的多項式之和。即：(N)R＝Nn×Rn－1＋Nn-1×Rn－2＋…＋N2×R1＋N1×R0＋N－1×R－1＋…＋N－m×R－m

式中Nn為在第n個位置上的數(shù)字，R為基數(shù)，Rn－1是位權(quán)。

例如:

十進制數(shù)“12345.67”可以表示為:(12345.67)10＝1×104＋2×103＋3×102＋4×101＋5×100＋6×10－1＋7×10－2同樣的，二進制數(shù)“1001.01”可以表示為：

(1001.01)2＝1×23＋0×22＋0×21＋1×20＋0×2－1＋1×2－26.1數(shù)制及概念

4、逢R進一，借一當R

對于任何一何數(shù)制，都存在進位和借位的概念。即當某低位的數(shù)達到基數(shù)R后，會向其鄰近的高位進一；反之，在進行減法操作時，當某低位不夠減時，需向鄰近的高位借一，當作R，加到低位后再進行減法操作。

以十進制數(shù)“1234+8”為例，低位相加后最低位變?yōu)?2，達到10進制的進位條件，從而向其鄰近的高位進了一位，由3變?yōu)?，整個數(shù)字相加后變成“1242”。

對于“1234-8”，低位的4-8不夠減，則向高位借一當10，和低位相加變成14后，低位“14-8=6”，而鄰近高位因為被借了一，則3變?yōu)?，結(jié)果=“1226”。123481+1242123481-12266.2計算機中常用的數(shù)制

在日常生活中使用的數(shù)制有很多種，但在計算機中通常采用二進制。其原因有：1）電子元器件最容易實現(xiàn)的是電路的通斷、電位的高低、電極的正負，而在邏輯學中也常常用到二值邏輯。2）兩種狀態(tài)的系統(tǒng)具有穩(wěn)定性(非此即彼)3）兩種狀態(tài)的系統(tǒng)具有抗干擾性。4）可以減少計算機硬件的成本。由于二進制數(shù)與八進制數(shù)和十六進制數(shù)具有特殊的關(guān)系，因此在計算機應(yīng)用中常常根據(jù)需要使用八進制數(shù)或十六進制數(shù)。6.2計算機中常用的數(shù)制

1、十進制數(shù)

十進制數(shù)中數(shù)字的個數(shù)等于基數(shù)10，有10個數(shù)字字符“0、1、2、3、4、5、6、7、8、9”。

十進制數(shù)按“逢十進一”的原則進行計數(shù)，逢十進一，借一當十；即每位滿10時向高位進1。對于任意一個十進制數(shù)，可用小數(shù)點把數(shù)分成整數(shù)和小數(shù)兩部分。

十進制數(shù)“987.654”按位權(quán)展開式為：(987.654)10=9×102＋8×101＋7×100＋6×10－1＋5×10－2＋4×10－3

911+

106.2計算機中常用的數(shù)制

1、十進制數(shù)

十進制數(shù)中小數(shù)點向右移一位，數(shù)值就擴大10倍；反之，小數(shù)點向左移一位，數(shù)值就縮小為原來的1/10。

進一步推理，當小數(shù)點向右移動n位，則值擴大為原來的10n，反之，小數(shù)點向左移n位，數(shù)值就縮小為原來的10n倍。在10進制整數(shù)的最低位每添加一個0，則數(shù)值就相應(yīng)擴大10倍。進一步推理，當在10進制整數(shù)的最低位添加n個0，則值擴大為原來的10n倍6.2計算機中常用的數(shù)制

2、二進制數(shù)

在二進制數(shù)中，基數(shù)為2。因此，在二進制數(shù)中出現(xiàn)的數(shù)字字符只有兩個，即0和1。

二進制計數(shù)的原則為“逢二進一”，即每位滿2時向高位進1。二進制數(shù)“1010.101”按位權(quán)展開式為：(1010.101)2＝1×23＋0×22＋1×21＋0×20＋1×2－1＋0×2－2＋1×2－3（1）2（1）21+（10）26.2計算機中常用的數(shù)制

2、二進制數(shù)

二進制數(shù)中，如果小數(shù)點每向右移一位，數(shù)就擴大2倍，小數(shù)點每向左移一位，數(shù)就縮小為原來的1/2。

進一步推理，當小數(shù)點向右移動n位，則值擴大為原來的2n，反之，小數(shù)點向左移n位，數(shù)值就縮小為原來的2n。在二進制整數(shù)的最低位每添加一個0，則數(shù)值就相應(yīng)擴大2倍。進一步推理，當在二進制整數(shù)的最低位添加n個0，則值擴大為原來的2n倍。

推廣到所有數(shù)制，對于任意的R進制實數(shù)，當小數(shù)點向右移動n位，則值擴大為原來的Rn；反之，小數(shù)點向左移n位，數(shù)值就縮小為原來的Rn。對于任意的R進制整數(shù)，在其最低位添加n個0，則值擴大為原來的Rn倍。6.2計算機中常用的數(shù)制

3、八進制數(shù)在八進制數(shù)中，基數(shù)為8，只能用符號0、1、2、3、4、5、6、7表示，計數(shù)時“逢八進一”。

八進制數(shù)“543.21”按位權(quán)展開式為：(543.21)8＝5×82＋4×81＋3×80＋2×8－1＋1×8－2

（1234）8（7）81+1243（1234）8（7）81-1225（7）8（1）81+（10）86.2計算機中常用的數(shù)制

4、十六進制數(shù)

十六進制數(shù)的基數(shù)為16，所用的16個數(shù)字符號是0～9、A、B、C、D、E、F，其中符號A、B、C、D、E、F分別代表十進制數(shù)10、11、12、13、14、15。其計數(shù)特點是“逢十六進一”。

十六進制數(shù)(1CB.D8)16按位權(quán)展開式為：

(1CB.D8)16＝1×162＋12×161＋11×160＋13×16－1＋8×16－2

（12A4）16（D）161+12B1（12A4）16（D）161-1297（F）16（1）161+（10）166.2計算機中常用的數(shù)制5、常用十進制、二進制、八進制、

十六進制數(shù)的基數(shù)對照表

6.2計算機中常用的數(shù)制6、各種數(shù)制的表示方法

二進制數(shù)的英文是“Binary”，所以有時也在二進制數(shù)后加上“B”或“b”來表示二進制數(shù)：如(11001)2＝11001B＝11001b。十進制數(shù)的英文是“Decimal”，所以有時也在數(shù)字后加上“D”或“d”來表示十進制數(shù)：如(123)10＝123D＝123d。八進制(Octal)數(shù)可以在數(shù)字后加上“O”或“o”來表示：

如(456)8＝456O＝456o。十六進制(Hex)數(shù)可以在數(shù)字后加上“H”或“h”來表示：

如(4FD)16＝4FDH＝4FDh。6.3不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換

數(shù)制間的轉(zhuǎn)換就是將數(shù)從一種數(shù)制轉(zhuǎn)換成另一種數(shù)制。

1、二進制、八進制、十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)把二進制數(shù)、八進制數(shù)、十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)，通常采用按位權(quán)展開相加的方法，然后按十進制計算結(jié)果。

【例】把二進制數(shù)(1011.101)2轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)。解析：(1011.101)2＝1×23＋0×22＋1×21＋1×20＋1×2－1＋0×2-2＋1×2－3

＝8＋0＋2＋1＋0.5＋0＋0.125

＝(11.625)106.3不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換

1、二進制、八進制、十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)

【例】把八進制數(shù)(123.45)8轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)。解析：(123.45)8＝1×82＋2×81＋3×80＋4×8－1＋5×8－2

＝(83.578125)10

【例】把十六進制數(shù)(3AF.4C)16轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)。解析：(3AF.4C)16＝3×162＋10×161＋15×160＋4×16－1＋12×16－2

＝(943.296875)106.3不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換

2、十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)

1）十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制整數(shù)

十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制整數(shù)采用“除2取余”法。

具體方法為：將十進制數(shù)除以2，得到一個商數(shù)和一個余數(shù)，再將商數(shù)繼續(xù)除以2，再次得到一個商數(shù)和一個余數(shù)，循環(huán)繼續(xù)該過程，直到商數(shù)等于零為止。此時，將每次過程中得到的余數(shù)串起來，即得到最終結(jié)果。但必須注意：第一次得到的余數(shù)為二進制數(shù)的最低位，最后一次得到的余數(shù)為二進制數(shù)的最高位。

【例】將十進制數(shù)69轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)。解析：將十進制數(shù)69轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)的過程為：

2|69

2|34

余數(shù)為1

2|17

余數(shù)為0

2|?8

余數(shù)為1

2|?4

余數(shù)為0

2|?2

余數(shù)為0

2|?1

余數(shù)為0

0

余數(shù)為1，商為0，結(jié)束

因此，(69)10＝(1000101)26.3不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換

2、十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)

2)十進制小數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制小數(shù)

十進制小數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制小數(shù)采用“乘2取整”法。

具體方法為：用2乘十進制小數(shù)，得到一個整數(shù)部分和一個小數(shù)部分，再用2乘小數(shù)部分，又得到一個整數(shù)部分和一個小數(shù)部分，繼續(xù)該過程，直到余下的小數(shù)部分為0或滿足精度要求為止。

最后將每次得到的整數(shù)部分(必定是0或1)從左到右排列，即得到所對應(yīng)的二進制小數(shù)?！纠繉⑹M制小數(shù)0.6875轉(zhuǎn)換成二進制小數(shù)。解析：將十進制小數(shù)0.6875轉(zhuǎn)換成二進制小數(shù)的過程如下：

0.6875

× ?2

1.3750

整數(shù)部分為1 0.3750 余下的小數(shù)部分

×?2

0.7500

整數(shù)部分為0 0.7500

余下的小數(shù)部分

×2

1.5000

整數(shù)部分為1 0.5000 余下的小數(shù)部分

× ?2

1.0000

整數(shù)部分為1 0.0000 余下的小數(shù)部分為0，結(jié)束(0.6875)10＝(0.1011)26.3不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換

2、十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)

3)一般十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)

對于既有整數(shù)部分又有小數(shù)部分的十進制數(shù)，如果要轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)，可以將其整數(shù)部分和小數(shù)部分分別轉(zhuǎn)換，然后再組合起來。例如

(69)10＝(1000101)2

(0.6875)10＝(0.1011)2則有(69.6875)10＝(1000101.1011)2。6.3不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換

3、十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)

1)十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換成八進制整數(shù)十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換成八進制整數(shù)采用“除8取余”法。具體方法為：將十進制數(shù)除以8，得到一個商數(shù)和一個余數(shù)，再將商數(shù)除以8，又得到一個商數(shù)和一個余數(shù)，繼續(xù)該過程，直到商數(shù)等于零為止。每次得到的余數(shù)(必定是0～7)就是對應(yīng)的八進制數(shù)的各位數(shù)字。但是必須注意：第一次得到的余數(shù)為八進制數(shù)的最低位，最后一次得到的余數(shù)為八進制數(shù)的最高位。

【例】將十進制數(shù)845轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)。將十進制數(shù)845轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)的過程為

8|845 8|105

余數(shù)為5 8|13

余數(shù)為1 8|??1

余數(shù)為5 ??0

余數(shù)為1，商為0，結(jié)束

因此，(845)10＝(1515)8。6.3不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換

3、十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)

1)十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換成八進制整數(shù)

6.3不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換

3、十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)

2)十進制小數(shù)轉(zhuǎn)換成八進制小數(shù)十進制小數(shù)轉(zhuǎn)換成八進制小數(shù)采用“乘8取整”法。具體方法為：用8乘十進制小數(shù)，得到一個整數(shù)部分和一個小數(shù)部分，再用8乘小數(shù)部分，又得到一個整數(shù)部分和一個小數(shù)部分，繼續(xù)該過程，直到余下的小數(shù)部分為0或滿足精度要求為止。

最后將每次得到的整數(shù)部分(必定是0～7)從左到右排列，即得到所對應(yīng)的八進制小數(shù)。

一個十進制小數(shù)不一定能完全準確地轉(zhuǎn)換成八進制小數(shù)。這時可以根據(jù)精度要求轉(zhuǎn)換到小數(shù)點后某一位為止。解析：將十進制小數(shù)0.3574轉(zhuǎn)換成八進制小數(shù)的過程如下：

0.3574

×?

82.8592 整數(shù)部分為2