计算机绪论

计算机基础绪论的思维导图，主要包括计算机概述、发展历程、特点、分类、应用、发展趋势、计算机系统的组成等内容。

第一章绪论

• 1.1计算机概述
  • 1.1.1发展历程
    • 一、电子器件四阶段
      • 1、第一代：电子管计算机
      • 2、第二代：晶体管计算机
      • 3、第三代：集成电路计算机（中小集成电路）
      • 4、第四代：集成电路计算机（大规模和超大规模集成电路）——现今常使用
    • 二、发展方向
      • 巨型化、微型化、网络化、智能化、多媒体化
  • 1.1.2特点
    • 一、运算速度快
    • 二、计算精确高
      • 采用二进制
    • 三、具有存储和逻辑判断能力
    • 四、具有自控能力
    • 五、采用二进制表示数据
  • 1.1.3分类
    • 一、按工作原理
      • 1、电子数据计算机
      • 2、电子模拟计算机
    • 二、按用途
      • 1、通用计算机
      • 2、专用计算机
    • 三、按规模
      • 巨型机、小巨型机、大型主机、小型机、工作站、个人计算机
  • 1.1.4应用
    • 一、计算科学
    • 二、数据处理和信息管理
    • 三、自动控制
    • 四、计算机辅助功能
    • 五、人工智能
    • 六、计算机通信与网络应用
  • 1.1.5发展趋势
    • 巨型化、微型化、网络化、智能化、多媒体化
• 1.2计算机系统的组成
  • 1.2.1概述
    • 一、组成：硬件+软件
    • 二、关系：硬件是基础，软件是灵魂
    • 三、划时代标志：元器件
  • 1.2.2硬件和1.2.3软件
    • 一、工作原理：存储程序和程序控制（冯诺 依曼）
    • 二、基本结构：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备
    • 三、连接方式：总线
      • 按信号分类
        • 1、数据总线
        • 2、地址总线
        • 3、控制总线
    • 四、硬件系统
      • 1、主机
        • （1）中央处理器（CPU)—核心
          • 运算器
          • 控制器
        • （2）存储器
          • 内存储器
            • 内存条
              • 只读存储器（ROM)
              • 随机存取存储器（RAM)
          • 外存储器
            • 硬盘、软盘、光盘、U盘等
        • (3)主机
          • CPU
          • 内存储器
          • 总线
      • 2、外部设备
        • （1）IO设备
          • 输入设备
            • （键盘、鼠标器、数码相机、扫描仪等）
          • 输出设备
            • （显示器、打印机、音箱等）
        • （2）外存储器
          • （硬磁盘、U盘、光盘等）
    • 五、软件系统
      • 1、定义：是程序及其相关数据和文档的集合
      • 2、分类
        • （1）按应用角度
          • 系统软件
            • 操作系统
              • 如Windows
            • （程序设计）语言处理程序
              • 编译程序
              • 解释程序
              • 汇编程序
            • 系统服务程序
              • 监控程序
              • 编辑程序
              • 调试程序
              • 装配程序
            • 数据库管理系统
            • 基本输入输出系统（BIOS)
          • 应用软件
            • 文字处理软件、电子格软件、演示软件
            • 图形图像处理软件
            • 辅助设计软件
            • 实时控制软件
            • 网络通信软件
            • 媒体播放软件
            • 按软件权益分类
              • 商品软件：付费后使用
              • 共享软件：不可修改源代码、买钱免费试用
              • 自由软件：源码公开，可随意拷贝、修改、传播等，大多为免费软件

1.2计算机的组成

• 1.3信息与信息技术
  • 1.3.1什么是信息
    • 一、定义：指事物运动的状态及状态变化的方式。
    • 二、信息处理：是指信息的收集、加工、存储、传递和施用。
  • 1.3.2什么是信息技术
    • 一、定义：用来拓展人们信息器官功能、协助人们进行信息处理的一类技术。
    • 二、包括：感测与识别技术、通信和存储技术、计算处理技术和控制与显示技术。
    • 三、主要特征：以数字技术为基础，以计算机为核心，采用电子技术和激光技术进行信息处理。
    • 四、数字技术:用0和1两个数字来表示、处理、存储、传输一切信息的技术
  • 1.3.3信息的基本单位和存储容量的度量
    • 一、基本单位单位
      • 1、（b）就是二进位或二进位数字
        • （1）换算是10的3次方
          • 千比特/秒（kb/s)
          • 兆比特/秒（Mb/s)
          • 吉比特/秒（Gb/s)
        • （2）传输速率的基本单位比特/秒
      • 2、比特是计算机系统处理、存储和传输信息的最小单位
        • （1）每个西文字符需要用8比特表示
        • （2）每个汉字至少需要16比特表示
        • （3）1B=8b
    • 二、度量单位
      • 1、常用单位
        • 千字节KB,1KB=2的10次方B=1024B
        • 兆字节MB
        • 吉字节GB
        • 太字节TB
        • 硬盘厂家：1TB=1000GB, 1GB=1000MB, 1MB=1000KB
  • 1.3.4计算机中信息的表示
    • 一、进制
      • 1、二进制、八进制、十六进制、十进制之间的转换
        • 整数：除以2逆序取余
        • 小数：乘以2顺序取整
      • 2、B表示二进制，D表示十进制，O表示八进制，H表示十六进制（10~15用A~F表示）
    • 二、数值的表示
      • 1、整数也称定点数，实数也称浮点数
      • 2、无符号整数（正整数）
        • （1）n个二进制表示正整数取值范围：0~2的n次方-1
        • （2）8个二进制：0·~255；16个二进制：0~65535
      • 3、带符号整数（正/负整数）
        • （1）符号位：最高位，“0”表示正数，“1”表示负数
        • （2）原码
          • 取值范围：-2n次方+1~2的n次方-1
          • 如：8位原码：-2的7次方+1~2的7次方-1（-127~127）
        • （3）补码
          • 方法：先表示为自然码，将自然码的每一位取反，在最低位加1
          • 取值范围：-2的n-1次方~2的n-1次方-1
        • （4）常用：带符号整数在计算机内不采用原码，而采用补码的形式
      • 4、西文字符的编码
        • （1）目前计算机普遍采用的是ASCII码
        • （2)数字0的ASCII码为48，A的是65，空格是32，a是97
        • （3）一个字节（八位二进制）表示一个字符，一般使用一个字节存放一个ASCII码，其最高为为“0”
      • 5、汉字编码
        • （1）GB2313汉字编码
          • 概况：6763个常用汉字
            • 一级汉字3755个：按字母拼音排列
            • 二级汉字3008个：按偏旁部首排列
          • 机内码：采用2字节（16个二进制位表示），最高位均为1
          • 汉字：十六进制中要大于8080
          • 缺点：无繁体字、编码效率不高、与ASCII码不兼容2
        • （2）GBK汉字
          • 概况：包括GB2312中全部汉字和符号，收录大量繁体字
          • 采用双字节表示，与GB2312向下兼容，最高位为1
        • （3）UCS/Unicode
          • 概况：国际通用
          • 与GB2312不兼容
        • （4）汉字的字形码
          • 分类
            • 点阵字库
            • 矢量字库：无极放大，放大后不会模糊
  • 1.3.5二进制的基本运算
    • 一、算术运算
      • 1、逢二进一，借一当二
      • 2、逻辑运算
        • （1）逻辑加（或）：OR或V
          • 没有进位和借位，有1为1，无1为0
        • （2）逻辑乘（与）：AND或
          • 有0为0，同1为1
      • 3、取反
• 1.4大数据与云计算技术
  • 一、大数据
    • 1、发展趋势
    • 2、技术架构
  • 二、云计算
    • 1、特点
      • （1） 超大规模
      • （2） 虚拟化
      • （3） 高可靠性
      • （4） 通用性
      • （5） 按需服务
      • （6） 高扩展性
      • （7） 低成本优势