导图社区 重庆专升本计算机基础知识
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计算机基础知识
信息编码
数字编码
8421BCD码
西文编码
ASCII码
一个字节，最高位固定1，7位可编，共128个
a－97，A－65，0－48，回车－13，空格－32
Unicode字符集
UTF－8，1byte UTF－16，2byte UTF－32，4byte
汉字编码
区位码
由4位十进制构成，前两位区码，后两位位码，可以比较汉字大小
国标码
＝区位码＋2020H,GB2312（标准），BIG5（繁体）
机内码
＝国标码＋8080H
输入码
音码:拼音 形码:五笔
输出码（字模）字形码
点阵字模:不易缩放，易失真
矢量字模:易缩放，不易失真
字库中存放字形码
冯与五大部件
冯·诺依曼体系特点
计算机由控制器，运算器，存储器，输出，输入组成
控制器根据存放在存储器中的指令程序工作
采用二进制的形式来表示程序和数据
计算机采用存储控制原理
五大部件
控制器
主要功能是分析指令并译码
运算器
算术运算，逻辑运算
存储器
内存
RAM
特点:可读可写，断电数据丢失
分类
SRAM静态:不需要刷新地址
DRAM动态:需要刷新地址
ROM
特点:只读不写，断电数据不丢失
特殊ROM
EPROM紫外线可擦除
EEPROM电可擦除
Flash-ROM 闪存，电可擦除
外存
固态硬盘（SSD）＞机械硬盘（HDD）
DVD容量4.7GB
CD-R 一次性可写
CD-ROM只读光盘💿，容量650MB ，读写150KB/s
输入设备
键鼠，扫描仪 触摸屏
输出设备
显示器，打印机，音响，绘图仪
总线接口性能
总线
定义
用来连接微机各功能部件而构成的完整微机系统
分类
数据总线（DB）
数据总线的位数与CPU的字长有关
地址总线（AB）
反映了计算机的直接寻址能力，即系统支持的最大容量（2∧n）
控制总线（CB）
传输控制信息
I/O接口
USB
1.0 12mbps，5v，500ma
2.0 480mbps，5v，500ma
3.0 5Gbps，5v，900ma
VGA视频接口
HDMI 高清多媒体接口，音频视频一起
RJ-45 网络接口
性能指标
运算速度
每秒所能执行的指令条数，百万条指令/秒（MIPS），十亿条指令/秒（BIPS）
可靠性
一般用MTBF（平均无故障工作时间）
CPU性能指标
主频:CPU的时钟频率，HZ
字长:CPU的一次性处理的二进制位数
高速缓冲存储器容量
多核多线程技术
软件系统
定义:由程序和文档组成
程序是多条指令序列
编程语言
机器语言（低级）
能被直接识别和执行
汇编语言
机器语言符号化，不具有可移植性
高级语言
具有可移植性
4GL
语言翻译
编译（产生目标程序）
汇编:汇编语言程序
编译:高级语言程序
解释:一遍翻译一遍执行，不产生目标程序
进制及单位
数制
采用二进制原因:①物理上容易实现②逻辑上容易实现③可靠性高④运算简单
进制转换:①十转R:反向取余 ② R转十:乘权求和 ③二↔八 3:1 ④二↔十六 4:1
信息单位
位，bit，b 信息处理的最小单位
字节 Byte B 存储容量基本单位
机器字 一次性处理的二进制数据
字长:一次性传输处理的二进制位数
数字表示
数字
无符号二进制数:0~2的n次方－1
有符号二进制数:－2n-1次方~2n-1次方减1
8位有符号:-128~127 无符号:0~255 16位有符号:-32768~32767 无符号:0~65535
计算机内部以补码的形式存放
原发补码
正数:三码相同
负数:发码:除符号位取反 补码:反码最低位＋1
计算机特点与应用
特点
运算速度快，计算精度高，记忆存储能力强，具有逻辑判断能力，人机交互
计算机与计算器的本质区别:程序控制
应用
科学计算
航空航天，气象预报，地震预测
信息管理
企业管理，物资管理，报表统计
辅助工程
CAD（计算机辅助设计），CAM（计算机辅助制造），CIMS，CBE,CMI（辅助管理教学），CAI（辅助教学）
人工智能
无人机，智能家居
计算机发展史
理论发展
巴贝奇
分析机，是现代计算机的雏形
冯·诺依曼
存储程序控制原理，奠定了计算机理论基础
香农
信息论，数据是信息的载体和表现形式
艾兰·图灵
人工智能之父，计算机科学奠基人
硬件发展
第一台计算机:1946.2.14 ENIAC,第一台存储计算机 ENVAC
按电子原件
第一代:1946-58 电子管，体大价贵速低
第二代:58-64 晶体管，相对~
第三代:64-70 中小规模集成电路（MSI,SSI）
第四代:71-至今 大，超大规模集成电路（LSI，VLSI）
发展趋势
I. 硬件:生物，量子，光学
II. 技术:（功能）巨型化，（体积）微型化，网络化，智能化
三大思维
三大思维
理论思维（数学）
实验思维（物理）
计算思维（计算机）
计算思维
目的
求解问题，设计系统和理解人类行为
本质
抽象和自动化
特征
计算思维是人类求解问题的一条途径，是属于人的思维
计算思维的过程可以由人执行，也可以由计算机执行
计算思维是思想，不是人造物
计算思维是概念化，不是程序化
基本问题
可计算性
复杂性
cache＞内存＞外存