计算机基础1

计算机基础部分全面详细概括，包括计算机的分类、发展、特征、应用、信息输入和输出互逆、进制转换等内容。

计算机基础1

• 分类
  • 处理数据类型
    • 数字计算机
      • 运算速度高，通用性好
    • 模拟计算机
      • 运算速度快，精度低，通用性差
      • 用模拟电路模拟，易受干扰
    • 数模混合计算机
      • 特点结合
  • 使用范围
    • 专用
    • 通用
  • 计算机性能
    • 巨型，超级
      • “神威”机
    • 大型
      • 大型数据库
    • 小型
      • 小型企业单位
    • 微型
      • 个人计算机
    • 工作站
      • 图像处理，计算机辅助制造
    • 服务器
      • 通过网络对外提供服务
• 发展
  • ENIAC
    • 1946年2月14号
      • 用于导弹弹道计算
  • 图灵，冯 ·诺依曼
    • 图灵：提出计算机抽象理论模型
      • 图灵奖是计算机界的诺贝尔奖
    • 冯·诺依曼：提出“存储程序，程序控制”的思想
      • 工作方法：
        • 1：采用二进制编码表示数据和指令
        • 2：程序和数据先放入内存，计算机自动执行
        • 3：计算机由存储器，运算器，控制器，输入设备，输出设备五大部分组成
  • 电子元器件四代
    • 第一代（1946-1958J）：电子管
    • 第二代（1958-1964）：晶体管
    • 第三代（1964-1971）：集成电路
    • 第四代（1971-现代）：大规模，超大规模集成电路
• 发展趋势
  • 巨型化
    • 功能，体积，容量，运算速度强大。如：“神威”
  • 微型化
    • 降低成本，推广应用领域，便于携带。如：个人电脑
  • 智能化
    • 模拟人的思维，解决问题，逻辑推理，代替人脑劳作
  • 网络化
    • 独立计算机链接，便于通信
  • 多媒体化
    • 文本，音频，视频，动画，图形，图像相结合多媒体应用快速发展
• 计算机特征
  • 速度快
  • 精度高
    • 字长决定计算精度
  • 容量大
    • 记忆功能和逻辑判断能力
  • 程序下自动执行
    • 自动化
  • 可靠性强
  • 通用性强
  • 突出特点：存储程序，程序控制
• 应用
  • 科学计算
    • 数值计算：最早用于军事
  • 数据处理
  • 过程控制
  • 人工智能
  • 信息高速公路
    • 网络应用
  • 计算机辅助功能
    • CAD
      • 设计
    • CAE
      • 计算机辅助工程
    • CAT
      • 测试
    • CAI
      • 教学
    • CAM
      • 制造
    • CIMS
      • 集成制造
• 计算机为什么使用二进制？
  • 物理实现简单
    • 门电路，高电平，低电平
  • 可靠性高
    • 门电路导通和截止，不易受外界干扰
  • 通用性强
    • 可进行算术,逻辑运算,与或非
  • 加法运算规则简单
    • 减低门电路设计难度
• 信息输入，输出互逆
  • 数字
    • 十进制<······>二进制
  • 文本
    • 字符
  • 声音
    • 波形
  • 图片等
    • 点阵
• 进制转换
  • 概念
    • 基数：R。如二进制0，1
    • 位权：以R为底的幂。如二进制以二为底的幂
    • 角标：二进制（B），八进制（O),十进制（D)，十六进制（H)
  • n->10
    • 按权展开，相加求合
  • 10->n
    • 整数除基取余，到商位0为止，余数倒排，
    • 小数乘基取整，到小数部分为1为止，整数正排到
  • 2<··· >8
    • 421
  • 2<···>16
    • 8421
  • 8<···>16
    • 先转二进制再进行相互转换
• 位，字节，字，字长
  • 数据单位
    • 1B=8bit
    • 1k=1024Byte
    • 1M=1024K
    • 1G=1024M
    • 1T=1024G
  • 位(bit)：计算机中最小单位，一位二进制数，0或1
  • 字节（byte)
    • 一个字节用8位二进制数表示，一个字节表示一个字符，字节是衡量计算机存储容量的的基本单位
  • 字
    • 若干字节构成一个字。如：64位二进制就是8个字节构成一个字
  • 字长
    • 每个字所包含的位数叫做字长。如64位二进制数位。字长为64
    • 字长衡量计算机性能的指标。字长越长精度越高
• 为什么引入反码，补码？
  • 1：计算机中都是二进制表示
  • 2：解决符号问题（正数，负数）
  • 3：解决减法问题（只有加法器）
• 补码，机器数，真值，原码
  • 补码：计算机中有符号数以补码形式存在
  • 机器数：计算机中数值的二进制表现形式，有符号位
  • 真值：带符号位的机器数的真实值
    • 10000001=-0000001（真值）
  • 原码：符号位加上真值的绝对值
• 反码，补码如何求？
  • 反码
    • 1：负数原码的符号位不变，其余位取反
    • 2：正数反码是其本身
  • 补码
    • 1：负数补码是符号位不变，原码取反加一
    • 2 : 正数补码是其本身
    • 3：写出原码，符号位不变，从右边开始复制位，直到有1被复制，其余位取反