计算机笔记大纲

专升本计算机第一章笔记大纲，梳理了信息与信息技术、计算机技术概论、计算机中信息的表示、计算机系统、微型计算机系统等。

信息技术与计算机文化

• 信息与信息技术
  • • 信息是在自然界，人类社会和人类思维活动中普遍存在的一切物质和事物的属性。
    • 信息的功能是消除事物的不确定性，把不确定性变成确定性。
  • • 数据是指存储在各种媒体上，可以加以鉴别的符号资料。
    • 数据的形式有文字字母和数字还包括图形图像音频视频等
  • 信息技术是指人们获取，存储，传递，处理，开发和利用信息资源的相关技术。
  • 信息与数据的区别和联系:
    • 数据是信息的具体表现形式，载体，物理表示。
    • 信息的符号化就是数据
    • 信息是对数据进行加工以后的结果，是数据抽象出来的逻辑意义。
    • 同一个信息可以由不同形式的数据来表示。
• 计算机技术概论
  • 查尔斯.巴贝奇最先提出通用数字计算机的基本设计思想。被称为计算机之父。
  • 世界上第1台真正意义上的电子计算机ENIAC，1946年，美国，主要元器件:电子管，采用十进制计算
  • 人们根据计算机采用的主要元器件的不同，将电子计算机的发展分为4代。
    • 1946-1956，电子管计算机。
    • 1956-1964,晶体管计算机
    • 1964-1971,集成电路计算机
    • 1971- ,超大规模集成电路计算机
    • 新一代:量子计算机，光子计算机
  • 计算机的特点
    • 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。
    • 通用性强。
  • 计算机的分类
    • 按处理对象分
      • 模拟计算机，数字计算机，混合计算机
    • 按用途分
      • 通用计算机，专用计算机
    • 按规模分
      • 巨型机，大型机，小型机，微型机，工作站
  • 计算机的应用
    • 科学计算。
      • 天气预报，密码破译，核反应实验。
    • 信息管理。
      • 办公自动化，学籍管理，仓储管理。
    • 过程控制。
    • 计算机辅助系统。
      • 计算机辅助设计CAD
      • 计算机辅助制造CAM
      • 计算机辅助教育CBE
      • 计算机辅助教学CAI
      • 计算机管理教学CMI
      • 计算机辅助测试CAT
      • 计算机集成制造系统CIMS
    • 人工智能Artificial Intelligence.
      • 例如V R和阿尔法狗。
    • 计算机网络与通信
    • 多媒体技术应用系统
    • 嵌入式系统
      • 例如手机里的安卓系统，苹果系统。
  • 计算机的发展趋势
    • 巨型化。
      • 天河二号
    • 微型化
    • 网络化
      • 主要作用是实现资源共享。
    • 智能化。
      • 具有模拟人的感觉和思维过程的能力。
• 计算机中信息的表示
  • 数制及其转换
    • 数码是一组用来表示某种数字的符号。 数制所使用的数码个数称为基数 位权指数码在不同位置上的权值
  • 常用的进位计数制
    • 十进制D:逢十进十一，借一当十
    • 二进制B:逢二进一，借一当二
    • 八进制O:逢八进一，借一当八
    • 十六进制H:逢十六进一，借一当十六
  • 数制转换
    • 二进制，八进制，十六进制，转化为十进制，按位权展开。
    • 十进制数转换为二，八，十六进制数，整数部分除N取余数倒序收集， 小数部分乘N取整法正序收集
    • 二进制数与八进制数的相互转换，三位一组。421法
    • 二进制与十六进制相互转换，四位一组。8421法
    • 八进制与十六进制转换，先转换为二进制
  • 备注:任何一个二进制数，八进制数，十六进制数，一定能精确转换为十进制数 任何一个十进制整数一定能精确转换为二进制，8进制，16进制。 任何一个十进制小数不一定能精确转换为二进制，8进制，16进制。 任何进制整数一定能精确转换为10进制。 长为N的二进制位共表示2的N次方个数，最小的数是0，最大的数是2的N次方减1。
  • 逻辑运算规则
    • 逻辑与运算
      • 0^0=0,0^1=0,1^0=0,1^1=1.见0为0
    • 逻辑或运算
      • 0v0=0.0v1=1.1v0=1.1v1=1见一为一
    • 逻辑非运算
      • 1-=0/0-=1
    • 逻辑异或运算
      • 当两个逻辑值不相同时，结果才为1。0+0=0/1+1=0/0+1=1/1+0=1
  • 信息的编码
    • 计算机中的数据都要占用不同的二进制位。位，也称比特简称为b，是计算机存储数据的最小单位。 字节简称B，1B等于8bit，字节是存储信息的基本单位。 字是CPU一次存取加工和传送的数据，计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数称为字长，字长是衡量计算机性能的一个重要指标，字长越长速度越快，精度越高。
    • 在计算机中所有数据都以二进制的形式表示，通常规定一个数的最高位作为符号位，0表示正，1表示负这种采用二进制表示形式的，连同数符一起代码化了的数据，在计算机中统称为机器数或机器码，而与机器数对应的用正负符号加绝对值来表示的实际数值称为真值。 用二进制代码表示十进制数的编码方法0不能省略
    • 文字信息的表示
      • 计算机处理的对象必须是以二进制表示的数据，具有数值大小和正负特征的数据称为数值数据，而文字声音图形等数据无数值大小和正负特征称为非数值数据，而两者在计算机中内部都是以二进制的形式表示和存储的。
      • 目前采用的字符编码主要是ASCII码。
        • A SC II码是一种西文机内码，有7位和8位，7位ASCII码称为标准 ASCII码
        • 一个字节（8位）表示一个字符，并规定最高位为0实际只用到7位，因此可表示128个不同的字符。
        • A-Z代表65-90 a-z代表97-122 小写字母比大写字母大32 0-9代表48-57 回车13/空格32
      • 汉字编码
        • 一般用连续的两个字节（16位）表示一个汉字。1980年我国颁布了第1个汉字编码字符集标准GB2312-80简称国标码，是我国通用的汉字交换码，国标码/交换码最高位为0。
        • 把交换码两个字节的最高位改为1称为机内码。机内码是计算机内处理汉字信息时所用的汉字代码，机内码是真正的计算机内部用来存储和处理汉字信息的代码。
        • 汉字输入码分为流水码，音码，形码，音形结合码4种。
        • 记录汉字字形通常由点阵法和矢量法，对应两种字形编码，点阵码和矢量码
• 计算机系统
  • 一个完整的计算机系统，由硬件系统和软件系统两大部分组成
    • 硬件系统
      • 主机
        • CPU
          • 运算器
            • 运算器有算术逻辑运算单元ALU和寄存器组成。
          • 控制器
            • 控制器是神经中枢，整个计算机系统的控制中心。
        • 内存
          • 存储器
            • 存储器是具有记忆功能的设备。
              • 内存
                • 可直接访问，分为ROM.RAM.Cache
                  • ROM只能读不能改写，断电后能长期保存
                  • RAM既可以读又可写入，断电后信息就会丢失，微机中的内存一般指RAM
                  • 为了协调RAM与CPU速度不匹配的问题，设置了Cache。简称缓存，不能与cpu直接交换数据
              • 外存
                • 磁盘（硬盘软盘）磁带 光盘（CD ROM CD RW DVD MO） 闪存CF卡，MMC卡，SD卡
      • 外设
        • 输入设备
          • 鼠标，键盘，扫描仪，数字化仪，数码摄像机，条形码阅读器，数码相机和 AD转换器。
        • 输出设备
          • 打印机，显示器，音箱绘图仪，DA转换器。
        • 硬盘驱动器，磁盘驱动器，磁带机既是输入设备又是输出设备。
    • 软件系统
      • 系统软件
        • 操作系统
        • 语言处理程序
        • 系统支撑和服务程序
        • 数据库管理系统
      • 应用软件
        • Microsoft Office/WPS Office/QQ/MSN/Photoshop…
      • 程序设计语言
        • 机器语言
          • 唯一能识别不需要翻译的。执行效率高。通用性可移植性差。
        • 汇编语言
          • 是机器语言的符号化，机器语言和汇编语言都称为低级语言。
        • 高级语言
          • 解释程序
            • 一边翻译一边执行，不产生目标程序。
          • 编译程序
            • 产生目标程序。
    • 计算机工作原理
      • 指令是指示计算机执行某种操作的命令，它由一串二进制数码组成，包括操作码和地址码。
      • 一台计算机有许多指令，作用也各不相同，所有指令的集合称为计算机指令系统，计算机系统不同指令系统也不同。目前常见的指令系统有复杂指令系统CISC和精简指令系统RISC。
      • 计算机能够自动完成运算或处理过程的基础是存储程序工作原理，由冯.诺伊曼提出来，其基本思想是存储程序与程序控制。世界上第1台采用存储程序工作原理的计算机是美国的EDSAC
      • 输入计算机的信息有数据，程序。 软件是指使计算机运行所需的程序数据和有关文档的总和。 指令的有序数列称为程序。
• 微型计算机系统
  • 微型计算机分类
    • 单片机
    • 单板机
    • PC
    • 便携式微机
  • 微机的主要性能指标
    • 主频
      • 单位赫兹Hz
    • 字长
      • 字长越长效率越高，字长决定了指令直接寻址能力
    • 内核数
    • 内存容量
      • 内存容量越大，计算机处理速度越快
    • 运算速度
      • 单位MIPS/秒10六次方/BIPS/秒10九次方
    • 机器的兼容性，系统的可靠性，系统的可维护性，性能价格比
  • 微机中常见的总线
    • 数据总线
      • 传输数据
    • 地址总线
      • 传输数据地址
    • 控制总线
      • 控制信号
    • 总线标准PCI.AGP.USB.PCIExpress
  • 显示系统的主要性能指标
    • 显示分辨率
    • 颜色质量
    • 刷新速度