分析:比特的取值只有“0”和“1”两种,选项B说法错误;比特不仅可以表示数字、文字,还可以表示图像和声音,选项C说法错误;“0”和“l”这两个值不是数量上的概念,而是表示两种不同的状态,所以不存在比特“l”大于比特“0”的说法,选项 D错误。(答案:A)
知识点10:各种进制的表示及相互转换
考点点拨:考查十进制、二进制、八进制、十六进制和 BCD码的编码以及它们之间的相互转换关系
典型题1(填空题):BCD整数使用_位二进位表示十进制数。 分析:BCD码使用4位二进位表示十进制数中的0-9。 答案:4
典型题2(选择题):将二进制数1011001.101转换成十进制数后是_。 A.85.25 B.89.625 C.89.5 D.85.625 分析:(1011001.101)10=l×26+l×24+l×23+l+l×2-1+l×2-3=89.625
(答案:B) 典型题3(填空题):整数1234的八进制表示为_,十六进制表示为_。
分析:根据八进制和十六进制表示方式,可得 1234的八进制表示为 02322,1234的十六进制表示为0x4D2 (答案:02322,0X4D2) 典型题4(填空题):与十六进制数(BC)16等值的八进制数是_________。 A.273 B.274 C.314 D.313 分析:(BC)16=B × 16+C=11 ×16+12=(188)10=(274)8(答案:B)
理论链接:计算机中数的表示方式有:十进制、二进制、八进制、十六进制、BCD码等。十进制整数转换成二进制整数采取“除2取余法”、十进制小数转换成二进制小数采取“乘2取整法”,同理可以推广到八进制和十六进制的表示与转换。 BCD码称为“二进制编码的十进制数”,它使用 4个二进位表示 1个十进制数字(0-9)。
知识点11:定点数与浮点数的表示
考点点拨:定点数、浮点数的各种表示方法,原码、补码的相互转换以及各种类型可表示的数值范围等。
典型题1(选择题):下列关于计算机中定点数和浮点数的叙述中正确的是 。 A.不带符号的定点数一定是正整数
B.浮点数既有整数部分又有小数部分,定点数只能表示纯小数
C.相同长度的浮点数和定点数,定点数表示的范围要比浮点数表示的范围大 D.浮点数使用十进制表示,定点数使用二进制表示
分析:定点数又叫整数,只能表示纯整数,而不是纯小数,选项B错误;相同长度的浮点数和定点数,浮点数可表示的范围要远大于定点数所表示的范围,选项C错误;所有进制的表示都适用于浮点数和定点数,相互之间也可以转换,选项D也错误。(答案:A) 典型题 2(选择题):已知 X的补码为 1001 1000,则它的原码是 。 A.01101000 B.01100111 C.10011000 D.11101000
分析:由题意可知,X为负数,所以它的原码=补码取反(符号位除外)+l=11100111 +l=11101000。 (答案:D) 典型题3(填空题):十进制数-5的补码表示为 。
分析:按照求二进制补码的步骤,先写出十5的原码为 00000101,再求其反码为1111 1010,再将求得的反码加 1,即得-5的补码为 11111011。(答案:1111 1011) 典型题4(填空题):X的补码是1011,Y的补码是0011,则X-y的补码是_。
分析:[X –Y]补=[X]补 -[Y]补=1011-0011=1000 (答案:1000) 典型题5(填空题):8位原码可表示的定点数范围是 。
分析:原码表示的是带符号位的数。所以 8位原码可表示的定点数范围应该在-27+l~27-l,即是-127~+127 (答案:-127~+127)
理论链接:计算机中的数值分为两类:定点数(整数)和浮点数(实数)。 原码的表示与日常使用的方法比较一致,只是在表示带符号整数时,最高位的数值代表了是正数还是负数(l表示负数,0表示正数)。而一般数值为负的数在计算机内采用补码表示。负数的补码=负数的原码按位取反(符号位除外)+l,正数的补码就等于它的原码本身。 8位二进位表示的正整数取值范围是0~28-1(因为是正整数,所以不带符号位),而8位原码所表示的整数取值范围应为-27+l~27-l,即 n个二进位表示的带符号整数取值范围为-2n+l~2n-l。
浮点数在计算机内部用“指数”(阶码)和“尾数”表示。浮点数长度可以很长,一般位数越多,可表示的数范围越大,精度也越高。相同长度的浮点数和定点数,浮点数可表示的数值范围要大得多。
第2章 计算机组成原理
题型1:计算机的发展与作用
考点点拨:考查1~4代计算机的性能、特征对比,计算机信息处理的特点。 典型题1(是非题):计算机只是用来进行复杂的数学计算。
分析:计算机具有多种多样的信息处理能力,不仅能进行复杂的数学运算,而且能对文字、图像和声音等多种形式的信息进行获取、编辑、转换、存储等处理。 (答案:不正确) 典型题2(是非题):第二代计算机主要用于科学和工程计算。它使用FORTRAN等高级程序设计语言来编写程序。
分析:第二代计算机使用 FORTRAN等高级程序设计语言,开始广泛应用于数据处理领域。用于科学和工程计算的是第一代计算机。 (答案:不正确) 典型题 3(是非题):计算机具有通用性好、速度快、处理功能强的优点,因此可以代替人类大脑的全部活动。 分析:计算机是一种功能很强的通用信息处理工具。对人类社会的进步与发展影响深远。人们正在研究开发的计算机系统,可以模拟或部分替代人的智力活动,这还是一个长期的目标,因此计算机并不能完全代替人类大脑的全部活动。 (答案:不正确) 典型题4(选择题):计算机是一种通用的信息处理工具,下面关于计算机信息处理能力的叙述中错误的是 。
A.它不但能处理数据,而且还能处理图像和声音 B.它只能进行计算
C.它的信息存储量大,存取速度高
D.它能方便而迅速地与其他计算机进行信息交换
分析:计算机不仅能进行计算,还可以对计算结果进行分析和推理。所以选项B的说法是错误的。 (答案:B) 理论链接:
计算机的发展:计算机从20世纪的年代诞生以来,经历了4代的发展。
计算机信息处理的特点:速度高,通用性强;具有多种多样的信息处理能力,不仅能进行复杂的数学运算,而且能对文字、图像和声音等多种形式的信息进行处理;信息存储容量大,存取速度快;具有互连、互通和互操作的特性,计算机网络不仅能进行信息的交流与共享,还可借助网络上的其他计算机协同完成复杂的信息处理任务。
题型2:计算机的系统组成
考点点拨:计算机系统的组成、硬件的组成以及各部分的功能和特点。 典型题1(是非题):计算机软件是指计算机系统中所有实际物理装置的总称。 分析:计算机软件是指在计算机中运行的各种程序及其处理的数据和相关的文档;计算机系统中所有实际物理装置总称为计算机硬件。 (答案:不正确) 典型题2(选择题):一台计算机中采用多个CPU进行并行处理的目的是 。 A.提高处理速度 B.扩大存储容量 C.降低CPU的成本 D.增大芯片体积
分析:大多数计算机只包含一个CPU,为了提高处理速度,也可以包含多个CPU,采用多个CPU实现超高速计算的技术称为“并行处理”。 (答案:A) 典型题3(选择题):下面关于计算机组成的叙述中错误的是 。 A.一台计算机内可以有1个或多个微处理器
B.输出设备能将计算机中用“0”和“l”表示的信息转换成人可识别的形式 C.I/O控制器用来连接CPU、内存、外存和各种输入输出设备 D.内存储器直接与CPU相连
分析:I/O控制器是连接计算机系统和外部联系的桥梁,用来连接CPU、内存、外存的是系统总线。 (答案:C) 典型题4(填空题):计算机的主机由内存、 和 等逻辑部件构成。 分析:CPU、内存、总线等构成了计算机的“主机”,输人/输出设备和外存等称为计算机的“外设”。 (答案:CPU,总线) 典型题5(是非题):内存相对于外存而言,存取速度比外存要慢。
分析:内存直接与CPU相连,而外存中的数据在使用时要先传送到内存,因此内存存取速度要比外存快。 (答案:不正确) 理论链接:
计算机系统组成:硬件和软件。
硬件组成:CPU、内存、外存、输入输出设备和总线。其中CPU、内存和总线构成了计算机的“主机”,其他称为计算机的“外围设备”。
各部分的功能:CPU执行算数、逻辑运算和数据传送操作,是计算机不可缺少的核心部件;存储器分为内存和外存,内存直接与CPU相连,存取速度快但成本高,外存存取速度较慢但成本低;输入输出设备(I/O)是计算机与外界联系的桥梁;而系统总线是用于CPU、存储器和各种输入输出设备之间传输信息并协调它们工作的部件。
题型3:计算机的分类
考点点拨:多种分类方法以及每种方法下的类型。 典型题1(选择题):计算机有很多分类方法,按照计算机的性能、用途和价格分类,台式机和便携机属于_。
A.64位机 B.单处理机 C.小型计算机 D 个人计算机
分析:按照性能、用途和价格分类,计算机可分为巨型计算机、大型计算机小型计算机和个人计算机。而个人计算机又分成台式机和便携机两大类。(答案:D) 典型题2(选择题):下面的 是按照内部逻辑结构进行分类的计算机。 A.服务器/工作站 B.巨型计算机 C.32位机 D.客户机/服务器 分析:按内部逻辑结构进行分类,计算机可分为16/32/64 位计算机等。(答案:C) 典型题3(选择题):下面关于个人计算机(PC)的叙述中错误的是
A.个人计算机分台式和便携式两大类
B.个人机价格便宜,使用方便,软件丰富,性能不断提高 C.个人机属于个人使用,一般不能多人同时使用
D.个人机一般家庭中使用,不应用于工作(商用)领域
分析:个人机性价比较高,一般在家庭或办公室中使用。也可以应用于商用领域。 (答案:D) 理论链接:
计算机的分类方法:按内部逻辑结构分,有单处理机、多处理机、16/32/64位机;按计算机性能、用途和价格分,有巨型计算机、大型计算机、小型计算机和个人计算机。前三者一般用做系统服务器,而个人计算机被用做客户机。
个人计算机:可分为台式机和便携机两大类。一般用于家庭或办公室。另外还有一种特殊的个人机,称为工作站,通常运行UNIX操作系统。 题型4:微处理器与PC机
考点点拨:主流微处理器的一些参数和功能了解。 典型题1(选择题):Pentium 4微处理器的主频大约为。
A.450~1400MHz B.150~200MHz C.1500~3800MHz D.200~300GHz 分析:Pentium 4微处理器的主频大约为 1.5~3.8 GHz,即 1500~3800MHz;
(答案:C) 典型题2(选择题):下面关于微处理器的叙述中,正确的是 。 A. Pentium是微软公司的微处理器产品
B.Pentium 4机器上的程序一定可以在 Pentiu m Ⅲ机器上运行
C.Pentium 4微处理器可用于三维图形显示、语音识别及视频信号处理等 D.微处理器就是CPU
分析:Pentium是 Intel公司的微处理器产品,选项 A错误;PentiumⅢ机器上的程序一定可以在 Pentium 4机器上运行,反之则不一定,选项 B错误;微处理器简称 MP,一般用它来组成CPU,选项D错误。 (答案:C) 典型题3(选择题):下面关于微处理器的叙述中,错误的是 。 A.用微处理器作为CPU的计算机都称为微型计算机 B.微处理器具有运算和控制功能
C.Pentium 4微处理器的通用寄存器长度是 32位 D.Pentium 4微处理器的主频通常在1GHz以上
分析:按计算机的性能及在信息处理系统中的地位与作用,计算机可分为巨型机、大型机、小型机和微型机。微型计算机也称PC机,是20世纪80年代初由于单片微处理器的出现而开发成功的。由于计算机技术发展很快,不同类型计算机之间的界线非常模糊。计算机处理器主要由运算器和控制器两部分组成,具有运算和控制功能。
Pentium 4微处理器的通用寄存器长度是32位,目前主流 CPU使用的 64位技术主要有AMD公司的AMD64位技术、Intel公司的EM64T技术、IA-64技术。其中IA-64不兼容32位计算机,仅用于 Itanium(安腾)以及后续产品 Itanium 2,人们习惯性地称它为“纯64位技术”。Pentium 4微处理器的主频通常在 1.5-3.0GHz之间。 (答案:A) 理论链接:
目前广泛使用的微处理器(MP)是 Intel公司生产的 Pentium系列.在 2000年推出了 Pentium 4微处理器。主频达到了1.5-3.0GHz,外部数据线为 64,地址线 36,存储空间可达到64GB。不但能高速处理数值和信息,而且适用于三维图形的显示、语音识别及视频信号处理等多媒体信息处理方面的应用。
题型 5:CPU结构与原理及 Pentium 4微处理器
考点点拨:CPU的结构,各组成部分的功能以及 Pentium 4微处理器的特点。 典型题1(选择题):为了提高计算机中CPU的运行效率,可以采用多种措施,但以下措施中 是基本无效的。
A.增加高命中率的指令预测部件 B.增加高速度的ALU的个数 C.提高CPU时钟频率 D.增大外存的容量
分析:高命中率的指令预测部件和多个高速度的ALU可以使执行指令的步骤减少, CPU时钟频率越高,指令周期就越短,CPU运行效率就越高。 (答案:D) 典型题2(选择题):CPU的处理速度与 无关。
A.指令系统 B.CPU主频 C.Cache容量 D.寄存器大小
分析:CPU的速度与指令系统、Cache容量、运算器的逻辑结构、CPU的时钟频率都有关。 (答案:D) 典型题3(选择题):下列关于CPU结构的说法错误的是_________。 A.控制器是用来解释指令含义、控制运算器操作。记录内部状态的部件 B.运算器用来对数据进行各种算术运算和逻辑运算 C.CPU中仅仅包含运算器和控制器两部分
D.运算器由多个部件构成,如整数ALU和浮点运算器等
分析:CPU主要由三个部分组成:寄存器组、运算器和控制器。所以选项C是错误的。 (答案:C) 典型题4(选择题):CPU是构成微型计算机的最重要部件.下列关于 Pentium 4的叙述中,错误的是。
A.Pentium 4除运算器、控制器和寄存器之外,还包括 Cache存储器 B.Pentium 4运算器中有多个运算部件
C,一台计算机能够执行的指令集完全由该机所安装的CPU决定
D.Pentium 4的主频速度提高 1倍PC机执行程序的速度也相应提高 1倍
分析:CPU时钟频率的高低与 CPU的速度直接相关,但是并非线性地成相同比例。PC机执行程序的速度还与指令预测部件ALU的个数、指令系统等相关。(答案:D) 典型题5(选择题):CPU中用来临时存放参加运算的数据和运算得到的中间(或最后)结果的部件是 。
A.数据Cache B.运算器 C.寄存器 D.控制器
分析:CPU由寄存器组、运算器和控制器组成。寄存器组由十几个甚至几十个寄存器 组成,寄存器速度很快,可用来临时存放参加运算的数据和运算得到的结果。(答案:C) 典型题6(选择题):微型计算机中,运算器的基本功能是 。 A.进行算术运算和逻辑运算 B.保存各种数据和信息
C.保持各种控制状态 D.控制机器各个部件协调一致地工作 分析:运算器用来进行加减乘除或者与或非等各种基本的算术运算和逻辑运算; (答案:A) 典型题7(选择题):在计算机硬件系统中,Cache是 。 A.只读存储器 B.高速缓冲存储器
C.可编程只读存储器 D.可擦除可再编程只读存储器
分析:为了解决内存速度不能满足CPU的速度要求,在CPU和内存之间设计了一十容 量较小(相对于内存来说)、但速度很快的高速缓存,这个高速缓存就叫做Cache存储器.首 称为快存。Cache存储器是用静态RAM做的,因此存储速度快,且不需刷新。平常存放的