导图社区 计算机基础知识
这是一个关于计算机基础知识的思维导图，包含信息技术和数据、 计算机的基本常识等。
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计算机组成原理
IMX6UL(A7)
考试学情分析系统
计算机的基本常识
信息技术和数据
信息和数据
概念
信息：自然界人类社会和人类思维活动普遍存在的一切事物和物质
数据：存储在某种媒体上可以加以鉴别的符号数据
关系：同一个信息可以用不同的数据来表示
区别：数据是信息的具体表现形式是信息的载体，而信息是对数据进行加工后的结果
信息技术
人们获取、存储、传递、开发和利用信息资源的相关技术
主要技术：传感技术、计算机技术、通信技术、网络技术
计算机的起源
1946年美国宾夕法尼亚大学ENIAC
缺点
没有存储器
用布线接板进行控制
EDSAC第一台采用冯诺依曼体系结构的计算机1949
EDVAC第一台现代意义的通用计算机1951年，二进制，有运算器，控制器，存储器，输入设备，输出设备组成
发展
第一代（1946-1956）
电子管计算机，汇编语言，科学计算
第二代（1956-1964）
晶体管计算机，高级程序设计语言，数据处理
第三代（1964-1971）
集成电路计算机，操作系统和会话式语言，广泛应用
第四代（1971-现在）
超大规模集成电路，面向对象是高级语言，网络时代
科学家
香农，信息论
维纳，控制论
冯诺依曼，存储程序，程序控制原理
图灵，机械计算机
特点
运算速度快
计算精度高
存储容量大
具有逻辑判断能力
工作自动化
子主题
分类
处理对象
模拟计算机
数字计算机
混合计算机
用途
专用计算机
通用计算机
规模
巨型机，科技
大型机，大中企业
小型机，学校小企业
微型机，办公
工作站，专业领域
应用
科学计算
信息管理：非数值形式
过程控制：采集检测数据
计算机辅助系统
CAD 计算机辅助设计
CAM 计算机辅助制造
CAT 计算机辅助测试
CAI 计算机辅助教学
CMI 计算机管理教学
CBE 计算机辅助教育
CIMS 计算机集成制造系统
人工智能
计算机网络和通信
多媒体技术应用系统
嵌入式系统
发展趋势
巨型化，微型化，智能化，网络化
进制转换
数制：用进位的原则进行计算称为进位计算值
数码：用来表示某种数制的符号
基数：数码的个数
位权：数码在不同位置上的权值
进制
十：D 数码：0-9，基数：10，权：10
二：B 0、1，2，2
八：O 0-7，8，8
十六：H 0-9 A-F，16，16
进制的运算规则
算数运算
逻辑运算
信息编码
数据的单位
位（bit）b 最小的单位每增加一位所表示的数就增加一倍
字节（byte）B 1B=8bit 字节是存数信息的基本单位 B M G T
字（word）CPU通过数据总线一次存取、加工和传达的数据
字长：计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数，单位：位
数值的表示
BCD码（8421）
非数值型（字符编码ASCII码）
输入码
外部码
流水码
音码（汉字输入法）
形码（五笔字型）
区位码：汉字在点阵中区和位
交换码（国标码）
GB2312-80
机内码：为了区分汉字和ASCII，汉字字库存放
字形码
点阵码，存储空间大，放大失真
位图，bmp，png，jpg，gif
矢量码，存储空间小，放大不失真
矢量图，wmf，dxf，mgx，cgm
不是所有的ASCII码都能打印出来
计算机工作原理
指令
指令计算机的某种命令，二进制
地址码：数据
操作码：类型
所有指令合集：指令系统
复杂指令系统 CISC
精简指令系统 RISC
存储程序工作原理
思想体系
计算机基本结构：运算器，控制器，存储器，输出设备，输入设备
二进制
基本思想：存储程序和程序控制
工作过程
取指令
分析指令
执行指令
指令周期：取指令到执行指令的时间
计算机硬件系统
电子，机械，光电元件
输入设备：转换为计算机能识别的二进制数码相机，，条形阅读器，扫描仪
输出设备：显示器，打印机，音箱，绘图仪
输入输出：磁盘驱动器，磁带机，刻录机，U盘，软驱，触摸屏
运算器：算术逻辑运算单元(ALU))和(寄存器)组成，算术运算与逻辑运算
控制器：指挥协调计算机，对指令进行翻译，完成指令规定的操作，
CPU=控制器➕运算器
存储器：磁盘由存储单元组成
内存（主存储器）
只读ROM
随机RAM
高速缓存器cache
CPU可直接与内存交换数据。
外存（辅助存储器）
外部设备
不能直接和CPU交换数据可经内存后与其交换
计算机软件系统
软件通过执行程序的指令来处理数据
系统软件
操作系统OS 用户和计算机硬件系统直接的接口
语言处理系统：源程序需要翻译后执行 汇编程序，编译程序，解释程序
系统支撑和服务程序：编辑程序，杀病毒软件
数据库管理系统DBMS
应用软件
○ 未配置任何软件的计算机叫裸机
软件= 程序+数据+相关文档
程序设计语言
程序：为解决特定问题的方法步骤的一种描述
程序=算法+数据结构
算法
有限个步骤组成的用来解决问题的具体过程，实际上是反应解决问题的思路
基本特征
确定性
可行性
有穷性 有限个步骤
有零个或多个输入，一个或多个输出
数据结构
从问题中抽象出来的数据之间的关系，代表信息的一种组 织方式，用来反映一个数据的内部结构
是信息的一种组织方式，其目的是提高算法的效率，它通常与组算法的集合相对应， 通过这组算法集合可以对数据结构中的数据进行某种操作，如线性表，堆，栈、队列、树、图案
是用户编写某种程序使用的语言，是人与计算机之间交换信息的工具
从描述客观系统上
面向过程程序设计语言
面向对象程序设计语言
结构化程序流程：顺序→选择→循环
发展历程
机器语言
是唯一能识别的 缺点：难度大，直观性差，修改调试不方面，通用性差 优点：充分发挥硬件功能的特点，容易编写，程序运行速度快
汇编语言
机器语言符号化
缺点：依赖于具体的机器，很难在系统上移植，可读性差 优点：比机器语言更直观，易读易检查
高级语言
解释程序：接受某种程序设计语言编写的源程序，对源程序一边翻译一边执行，不产生目标程序
编译程序：翻译程序，将高级语言编写的源程序翻译成等价的用机器语言表示的目标程序
微型计算机
微机分类
单片机 单板机 PC个人计算机 便携式微机
性能指标
主频：决定计算机的运行速度，HZ
字长：寻址能力
内核数：运算器和控制器数量通过并行总线将各处理器核心链接
内存容量：总字节数
运算速度：单位时间内执行指令数，MIPS=10^3BIPs
主频越高，字长越长，存储周期越小，内存容量越大，运算速度越快性能越好
硬件设备
总线
数据总线：双向
地址总线：单向，与CPU交换信息的内存单元或I/O设备的地址
控制总线：单向，传输信号
并行总线：多位同时传输PCI总线，PCI-Express总线，AGP总线
串行总线：只能传输一位，USB，IEEE1394，SATA，type-c
I/O接口在总线和设备之间
I/O设备是人与计算机联系的接口，用户也可以通过他与计算机交换信息
总线是计算机之间数据传输的公共通道
主板
主板上的CMOS芯片的主要用途是存储时间、日期、硬盘参数与计算机配置信息
输入设备
输出设备
显示系统
显示器和显示适配器（显卡）
特征
分辨率：单位像素，8位（2^8种，基本色），16位（增强色）24位，32位（真彩色）
颜色质量：bit，某一分辨率下，每下像素点可以有多少种色彩描述
刷新速度
打印机
点阵打印机：色带
喷墨式打印机
激光打印机
声音系统
微处理器
存储器
外存
硬盘：SATA，IDE，SSD
软盘
闪存：U盘，SD卡
光存储器：CD光盘，CD-ROM只读光盘，DVD，CO-R一次写入永久，WORM一次写入永久，CO-RW可擦写，MO磁光盘
