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计算机基础知识大纲:计算机系统、微型计算机硬件系统、计算机新技术与应用、计算机中信息的表示、计算机技术概论、信息与信息技术等等
编辑于2022-03-26 10:12:58计算机基础知识
1. 计算机系统
1.1. 计算机工作原理
1.1.1. 指令
1.1.1.1. 操作码
1.1.1.2. 操作数(地址码)
1.1.2. “存储程序”
1.1.3. 工作过程
1.1.3.1. 取指令 即按照指令计数器中的地址,从内存储器中取出指令,并送到指令寄存器中
1.1.3.2. 分析指令 即对指令寄存器中存放的指令进行分析,确定执行什么操作,并确定操作数的地址
1.1.3.3. 执行指令 即根据分析的结果,由控制器发出完成该操作所需要的一系列控制的信息
1.1.3.4. 上述步骤完成后,指令计数器加1,为执行下一条指令做好准备
1.2. 计算机硬件系统
1.2.1. 主机
1.2.1.1. CPU
1.2.1.1.1. 控制器
1.2.1.1.2. 运算器
1.2.1.2. 内存
1.2.1.2.1. 随机存储器(RAM)
1.2.1.2.1.1. 静态随机存储器(SRAM)
1.2.1.2.1.2. 动态随机存储器(DRAM)
1.2.1.2.2. 只读存储器(ROM)
1.2.1.2.2.1. 不能改写
1.2.1.2.2.2. 存放固定的程序和数据
1.2.1.2.2.3. 断电后仍能长期保存
1.2.1.2.3. Cache(高速缓存) 用于解决CPU与内存之间速度冲突的问题
1.2.2. 外部设备
1.2.2.1. 外存储器 不能直接与CPU交换数据
1.2.2.1.1. 磁盘(硬盘、软盘)
1.2.2.1.2. 光盘(CD-ROM、CD-RW、DVD、MO )
1.2.2.1.3. 闪存(CF卡、MMC卡、SD卡)
1.2.2.2. 输入/输出设备
1.2.2.2.1. 输入:鼠标、键盘、扫描仪、数字化仪、数码摄像机、条形码阅读器、触摸屏、数码相机、A/D转换器等
1.2.2.2.2. 输出:显示器、打印机、音响绘图仪、D/A转换器等
1.2.2.2.3. 皆可:磁盘驱动器、磁带机
1.2.2.3. 信息存储单位
1.2.2.3.1. 位:计算机存储信息的最小单位
1.2.2.3.2. 字节:计算机中用来表示存储空间大小的基本单位
1.2.2.3.3. 字:计算机进行数据存储和处理的运算单位
1.3. 计算机软件系统
1.3.1. 系统软件
1.3.1.1. 操作系统:用户与计算机硬件系统之间的接口
1.3.1.2. 语言处理程序
1.3.1.3. 系统支撑和服务程序
1.3.1.4. 数据库管理程序等
1.3.2. 应用软件
1.4. 程序设计语言
1.4.1. 程序
1.4.1.1. 算法
1.4.1.1.1. 顺序结构
1.4.1.1.2. 选择结构
1.4.1.1.3. 循环结构
1.4.1.2. 数据结构
1.4.1.2.1. 线性表
1.4.1.2.2. 堆栈
1.4.1.2.3. 队列
1.4.2. 低级语言
1.4.2.1. 机器语言:直接执行
1.4.2.2. 汇编语言
1.4.3. 高级语言
1.4.3.1. 解释
1.4.3.1.1. 解释程序对源程序一边解释、一边执行,不产生目标程序
1.4.3.2. 编译
1.4.3.2.1. 将高级语言所编写的源程序翻译成等价的用机器语言表示的目标程序
2. 微型计算机硬件系统
I. 微型计算机的主要性能指标
I.1. 主频(时钟频率) 在很大程度上决定了计算机的运算速度
I.2. 字长 取决于计算机数据总线的宽度,也就是CPU一次能处理的数据的位数
I.3. 存取周期
I.4. 存储容量
I.5. 运算速度
I.5.1. MIPS 每秒百万条
I.5.2. BIPS每秒十亿条
II. 微型机的硬件设备
II.1. 微处理器CPU
II.1.1. 主屏、睿频和QPI宽带
II.1.2. 字长
II.1.3. 高速缓冲存储器容量
II.1.4. 多核和多线程
II.2. 存储器
II.2.1. 内存储器
II.2.2. 外存储器
II.2.2.1. 软盘
II.2.2.1.1. 面数
II.2.2.1.2. 磁道
II.2.2.1.3. 扇区
II.2.2.1.3.1. 软盘的基本存储单位
II.2.2.1.4. 存储容量
II.2.2.1.4.1. 软盘所能存储的数据字节总数
II.2.2.1.4.2. 存储容量=每个扇区的字节数*每个磁道的扇区数*每面的磁道数*面数
II.2.2.2. 硬盘
II.2.2.2.1. 存储容量=磁道数*扇区数*扇区字节数*面数*磁盘片数
II.2.2.2.2. 机械硬盘 容量大、经济实惠
II.2.2.2.3. 固态硬盘(SSD)
II.2.2.3. 可移动存储器
II.2.2.3.1. U盘
II.2.2.3.2. 移动硬盘
II.2.2.4. 光盘存储器
II.3. 总线 计算机各功能部件之间传送信息的公共通信干线
II.3.1. 分类
II.3.1.1. 传输方式
II.3.1.1.1. 串行总线
II.3.1.1.2. 并行总线
II.3.1.2. 传输信息
II.3.1.2.1. 数据总线
II.3.1.2.1.1. 在各功能部件之间传输数据信息,双向传输
II.3.1.2.2. 地址总线
II.3.1.2.2.1. 用来指定数据总线上的数据在内存单元中的地址,单向传输
II.3.1.2.3. 控制总线
II.3.1.2.3.1. 用来传送控制信号的传输线
II.3.1.2.3.1.1. 对任一控制总线而言,单向
II.3.1.2.3.1.2. 对于控制总线总体而言,一般认为是双向的
II.3.2. 常见的系统总线
II.3.2.1. PCI总线
II.3.2.2. AGP总线
II.3.2.3. USB总线
II.3.2.4. PCI-Express总线
II.4. 主板
II.5. 接口
II.5.1. USB接口
II.5.1.1. USB2.0
II.5.1.1.1. 480Mbps
II.5.1.2. USB3.0
II.5.1.2.1. 5Gbps
II.5.2. IEEE 1394接口
II.5.2.1. 一种高速串行接口标准
II.5.2.2. 400Mbps
II.5.2.3. 支持热插拔,可为外设提供电源,能连接多个不同的设备
II.5.3. HDMI接口
II.5.3.1. 是一种数字化视屏/音频接口技术
II.5.3.2. 18Gbps
II.6. 输入设备
II.6.1. 键盘
II.6.1.1. PS/2(紫色)
II.6.2. 鼠标
II.6.2.1. PS/2(绿色)
II.7. 输出设备
II.7.1. 显示器
II.7.1.1. 发光二极管显示器(LED)
II.7.1.2. 液晶显示器(LCD)
II.7.1.2.1. 分辨率
II.7.1.2.2. 颜色质量
II.7.1.2.3. 响应时间
II.7.2. 打印机
II.7.2.1. 性能指标
II.7.2.1.1. 打印速度
II.7.2.1.2. 分辨率
II.7.2.2. 分类
II.7.2.2.1. 点阵打印机
II.7.2.2.2. 喷墨打印机
II.7.2.2.3. 激光打印机
3. 计算机新技术与应用
A. 电子商务
A.1. 组成要素
A.1.1. 信息流
A.1.2. 商流
A.1.3. 资金流
A.1.4. 实物流
A.2. 技术要求
A.2.1. 安全性
A.2.2. 数据的完整性
A.2.3. 身份认证
A.2.4. 不可抵赖性
B. 物联网 IOT
B.1. 依赖技术
B.1.1. RFID技术
B.1.2. 传感技术
B.1.3. 嵌入式技术
B.1.4. 位置服务技术
B.1.5. IPv6技术
B.2. 体系架构
B.2.1. 感知层(核心能力)
B.2.2. 网络层(基础设施)
B.2.3. 应用层
C. 大数据
C.1. 特征
C.1.1. 大量
C.1.2. 多样
C.1.3. 高速
C.1.4. 价值密度低
C.2. 技术
C.2.1. 不是抽样统计,而是面向全体样本
C.2.2. 允许不精确和混杂性
C.2.3. 不是因果关系,而是相互关系
D. 云计算
D.1. 特点
D.1.1. 超大规模
D.1.2. 资源抽象
D.1.3. 高可靠性
D.1.4. 分布式
D.1.5. 资源共享
D.1.6. 跨地域
D.2. 云服务类型
D.2.1. 基础架构即服务(IaaS)
D.2.1.1. 位于云计算三层服务的最底端
D.2.2. 平台即服务(PaaS)
D.2.2.1. 位于云计算三层服务的中间
D.2.3. 软件即服务(SaaS)
D.2.3.1. 最常见,位于云计算三层服务的顶端
E. 移动网络
F. 人工智能
G. 区块链
G.1. 基础技术
G.1.1. 哈希算法
G.1.1.1. 不可篡改性
G.1.2. 数字签名
G.1.2.1. 一般采用非对称加密算法
G.1.3. P2P网络
G.1.4. 共识算法
G.1.5. 智能合约
G.1.5.1. 满足一定条件时,就自动执行的计算机程序
H. 虚拟现实
H.1. 分类
H.1.1. 桌面式虚拟现实系统
H.1.2. 沉浸式虚拟现实系统
H.1.3. 增强式虚拟现实系统
H.1.4. 分布式虚拟现实系统
4. 计算机中信息的表示
4.1. 数制及其转换
4.1.1. 基数和位权
4.1.2. 常见进位计数制
4.1.2.1. 十进制:D
4.1.2.2. 二进制:B
4.1.2.3. 八进制:O
4.1.2.4. 十六进制:H
4.1.3. 数制的转换
4.1.3.1. 与(AND):有0为0
4.1.3.2. 或(OR):有1为1
4.1.3.3. 非(NOT):0非1、1非0
4.1.3.4. 异或(XOR):相同为0、否为1
4.2. 数值在计算机中的表示
4.2.1. 整数(0为正、1为负)
4.2.1.1. 原码(-127~127)
4.2.1.2. 反码
4.2.1.3. 补码(-128~127)
4.2.1.4. 字长为n位表示范围
4.2.1.4.1. 无符号:0~2(n)—1
4.2.1.4.2. 有符号:-2(n-1)~2(n-1)-1
4.2.2. 浮点数
4.3. 字符在计算机中的表示
4.3.1. ASCII码 标准为7位二进制编码 即128个字符
4.3.1.1. A:65
4.3.1.2. a:97
4.3.1.3. 0:48
4.3.1.4. 小写>大写>数值>空格
4.3.2. 汉字编码
4.3.2.1. 输入码
4.3.2.2. 国标码=汉字区位码+2020H
4.3.2.3. 机内码=汉字国标码+8080H
4.3.2.4. 字形码
4.3.2.4.1. 点阵式=行数x列数/8
4.3.2.4.2. 矢量式
4.3.3. Unicode
5. 计算机技术概论
5.1. 计算机的起源
5.1.1. 图灵机(模型)
5.1.1.1. 一条无限长的纸带
5.1.1.2. 一个读写头
5.1.2. ENIAC
5.1.2.1. 1946年2月
5.1.2.2. 美国的宾夕法尼亚大学
5.1.3. 冯.诺依曼计算机
5.1.3.1. 二进制
5.1.3.1.1. 易于表示,技术实现简单
5.1.3.1.2. 运算简单
5.1.3.1.3. 适于逻辑运算
5.1.3.1.4. 可靠性高
5.1.3.2. 存储程序
5.1.3.3. 五部分
5.1.3.3.1. 运算器
5.1.3.3.2. 控制器
5.1.3.3.3. 存储器
5.1.3.3.4. 输入设备
5.1.3.3.5. 输出设备
5.2. 计算机时代
5.2.1. 第1代(1946-1956年):电子管
5.2.2. 第2代(1956-1964年):晶体管
5.2.3. 第3代(1964-1971年):中小规模集成电路
5.2.4. 第4代(1971年至今):大规模、超大规模集成电路
5.3. 计算机的特点
5.3.1. 运算速度快
5.3.2. 计算精度高
5.3.3. 存储容量大
5.3.4. 具有逻辑判断能力
5.3.5. 工作自动化
5.3.6. 通用性强
5.4. 计算机的分类
5.4.1. 处理对象
5.4.1.1. 模拟计算机
5.4.1.2. 数字计算机
5.4.1.3. 混合计算机
5.4.2. 用途
5.4.2.1. 专用计算机
5.4.2.2. 通用计算机
5.4.3. 规模
5.4.3.1. 巨型机
5.4.3.2. 大型机
5.4.3.3. 小型机
5.4.3.4. 微型机
5.4.3.5. 工作站
5.5. 计算机的应用
5.5.1. 科学计算
5.5.2. 信息管理
5.5.3. 过程控制
5.5.4. 计算机辅助系统
5.5.4.1. 计算机辅助设计:CAD
5.5.4.2. 计算机辅助制造:CAM
5.5.4.3. 计算机辅助测试:CAT
5.5.4.4. 计算机辅助教学:CAI
5.5.4.5. 计算机辅助教育:CBE
5.5.4.6. 计算机管理教学:CMI
5.5.4.7. 计算机集成制造系统:CIMS
5.5.4.8. 计算机辅助质量管理:CAQ
5.5.4.9. 计算机辅助工艺规划:CAPP
5.5.5. 人工智能
5.5.6. 计算机网络与通信
5.5.7. 多媒体
5.5.8. 嵌入式系统
5.6. 计算机的发展趋势
5.6.1. 巨型化
5.6.2. 微型化
5.6.3. 网络化
5.6.4. 智能化
6. 信息与信息技术
6.1. 信息与数据
6.2. 信息社会
6.3. 信息技术
6.4. 计算机文化