武汉科技大学管理学院市场营销系09级
第一章 计算机基础知识点汇总
1. 电子计算机的发展历程
①1946年2月由宾夕法尼亚大学研制成功的ENIAC是世界上第一台电子数字计算机。“诞生了一个电子的大脑” 致命缺陷：没有存储程序。
②电子技术的发展促进了电子计算机的更新换代：电子管、晶体管、集成电路、大规模及超大规模集成电路
电子计算机发展时间：
? 第一代 1946-1958 电子管计算机，主要应用科学计算和军事计算 ? 第二代 1958-1964 晶体管计算机，主要应用于数据处理领域
? 第三代 1964-1971 集成电路计算机，主要应用于可科学计算，数据处理，工业控制等
领域
? 第四代 1971年以来 超大规模集成电路，深入到各行各业，家庭和个人开始使用计算
机
2. 计算机的类型
按计算机用途分类：通用计算机和专用计算机
按计算机规模分类：巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站、服务器、嵌入式计算机 按计算机处理的数据分类：数字计算机、模拟计算机、数字模拟混合计算机 3. 计算机的特点及应用领域
计算机是一种能按照事先存储的程序，自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子设备。（含义）
A. 运算速度快 运算速度用MIPS(百万条指令每秒)来衡量，是计算机性能的指标之一 B. 计算精度高 应用于数值计算
C. 具有逻辑判断能力 信息检索、图形识别 D. 记忆性强
E. 可靠性高、通用性强 应用于数据处理、工业控制、辅助设计（CAD）、辅助制造（CAM）
办公自动化。
应用领域：1）数值计算 （主要是科学研究等数学计算问题）
2）数据及事务处理 （非科技方面的数据管理和计算处理） 3）自动控制与人工智能 （多用于航空航天领域） 4）计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助教学（CAI） 5）通信与网络
4. 计算机发展趋势：巨型化、微型化、网络化、智能化 1、光计算机 2、生物计算机 3、量子计算机 5. 常用的数制 进位制 二进制 八进制 十进制 十六进制 进位规则 逢二进一 逢八进一 逢十进一 基数 R=2 R=8 R=10 所用的数码 O,1 0,1,?,7 0,1,?,9 位 权 2i 8i 10i 表示符号 B（Binary） O（Octal） D(Decimal) H(Hexadecimal) 逢十六进一 R=16 0,1?,9,A,.F 16i 基数：R进制的基数=R
位权：在数制中，各位数字所表示值的大小不仅与该数字本身的大小有关，还与该数字所在的位置有关，我们称这关系为数的位权。 位权：一个与数字位置有关的常数，位权=Rn
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数制
1. ）进位计数制
（1）十进制计数制:有0-9十个数码，逢十进一。 （2）二进制计数制:仅有0、1两个数码，逢二进一。（0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10） （3）八进制计数制:有0-7共8个数码，逢八进一。（7+1=10）
（4）十六进制计数制:有0-9、A、B、C、D、E、F共十六个数码，逢十六进一。（F+1=10） （5）数的表示：(数值)计数制 例：(2BF)16 （十进制数默认，可不加下标。） （6）各进制数的对应关系:如图1-1所示。（试写出？处相应的数） 2.） 数制间的转换（输入计算机的数都要被转换为二进制） （1）各进位制数转换为十进制数
将各进位制数按照其通式展开（个位为0位），计算出结果即可。 （2）十进制数换成二、八、十六进制数 10→？采用“?除 — 倒取余数法”（一直除到商为0，将得出的余数倒排即为转换结果。） （3）二进制数与八进制数转换
2→8采用“三位一并”法：以小数点为基点，向左右两边三位一组转为八进制数，不足三位用0补齐。
8→2采用“一分为三”法。 （4）二进制数与十六进制数转换
2→16采用“四位一并”法：以小数点为基点，向左右两边四位一组转为十六进制数，不足四位用0补齐。
16→2采用“一分为四”法。 6. 数据、信息和信息编码的概念
数据不仅指数字、字母、文字和其他特殊字符。而且还包括图形、图像、动画、影像、声音等多媒体数据。
信息是人们按照预先的目的，通过从各种不同的渠道、不同的角度观察记录反映客观事物状态和特征的某种概念或经过加工后的数据。信息强调的是对人有用的数据，这些数据将可能影响到人们的行为与决策。数据是客观存在的事实、概念等，是一种可供加工的特殊表达形式。
信息编码的基本元素是0和1两个数码，称为二进制。 7. 计算机仍采用二进制位数表示信息的原因：
1）物理上容易实现 2）运算规则简单 3）可靠性高 4）易于实现逻辑运算和逻辑判断 8. 计算机中的数据单位
位(bit)：计算机存储数据的最小单元(0、1) 字节(Byte)：处理数据的基本单位(8bit/Byte) 常用的字节计数单位：
1KB＝1024 Byte (210B) 1MB＝1024 KB (220B) 1GB＝1024 MB (230B) 1TB＝1024 GB (240B) 字长：CPU一次处理数据的二进制位数。 9. 信息表示与编码
所谓编码，就是利用数字串来标识所处理对象的不同个体。 ASCII码(美国标准信息交换码)
● 字母、标点符号、特殊符号以及作为符号使用的数字，通称为字符。这些字符统一采用美国标准信息交换代码表示，简称ASCII码。
● ASCII码查表方法：ASCII码用7位二进制数（或最高位为0的8位二进制数）来表示；
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表中的列表示第654位，行表示第3210位，共128个编码。查表按先列后行读数。 ● 字符的大小是根据其ASCII码大小来比较的。常用字符的ASCII码（由小到大）：空格 — 数字 — 大写字母 — 小写字母
例如：查表得 A 的ASCII码值为(1000001)2=(41)16=65；由 A 可推算出 F 的ASCII码十进制值为70[相差5]；
根据该表可知 A 的ASCII码值[65]比 a 的ASCII码值[97]小，即小写字母的ASCII码值比大写的大。 汉字编码
为了用0、1代码串表示汉字，我国制定了汉字的信息交换码GB2312-80，简称国标码。 ● 国标码共有字符7445个。一级汉字3755个，按汉语拼音顺序排列；二级汉字3008个，按部首和笔画排列。
● 由于汉字的字符多，国标码的每一个符号都用两个字节（16位二进制）代码来表示。 1. 国标码：行、列各94(0-93)，用先行后列的双7位二进制数表示，即两个字节的最高位为0
2. 区位码：用二进制国标码表示不很方便，因此汉字也可用十进制区位码表示。
● 区(行)、位(列)各94(1-94)，用先区后位的双2位十进制数表示，不足两位前面补0。 ● 区位码表详见教材P312附录2如：福 2403；该 2435；各 2487
3. 机内码：是计算机内部实际使用的表示汉字的代码，在微机中多用两字节(最高位为1)代码作为机内码。
4. 三种编码的相互转换：
● 将区位码的区号和位号分别由十进制转换对应的十六进制后+2020H即为国标码(其中H表示16进制数）；
● 将十六进制国标码+8080H即为机内码。由此可见，机内码两个字节的最高位一定为1（国标码的为0）。 例：大字的区位码为2083、国标码为1453H+2020H=3473H、机内码为3473H+8080H=B4F3H 计算机系统
1. 计算机系统的构成
一个完整的计算机系统是由硬件和软件组成。
硬件是由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五部分组成。其中： 中央处理器(简称CPU)=运算器+控制器 主机=中央处理器+主存储器 软件是指各类程序和数据，计算机软件包括计算机本身运行所需要的系统软件和用户完成任务所需要的应用软件。
2. 冯·诺依曼型计算机的结构
冯·诺依曼型计算机是将程序和数据事先存放在外存储器中，在执行时将程序和数据先从外存装入内存中，然后使计算机在工作时自动地从内存中取出指令并加以执行，这就是存储程序概念的基本原理。
冯·诺依曼计算机体系结构的主要特点是： (1) 采用二进制形式表示程序和数据。
(2) 计算机硬件是由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成 。 (3) 程序和数据以二进制形式存放在存储器中。
(4) 控制器根据存放在存储器中的指令 (程序) 工作。 3. 中央处理器 CPU
CPU：运算器部件、寄存器部件和控制器部件。
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CPU从存储器取出指令，放入CPU内部的指令寄存器，并对指令译码。它把指令分解成一系列的微操作，然后发出各种控制命令，执行微操作系列，从而完成一条指令的执行。 CPU的主要性能指标 ：
(1) 主频/外频（主频=外频×倍频，即CPU工作频率） (2) 数据总线宽度（即字长，指CPU传输数据的位数） (3) 地址总线宽度（决定了CPU可访问的地址空间） (4) 工作电压（低电压可减少CPU过热，降低功耗） (5) 高速缓存Cache（加速CPU与其它设备间数据交换） (6) 运算速度（CPU每秒能处理的指令数） ? 运算器
运算器是完成算术和逻辑运算的部件，又称算术和逻辑运算单元。计算机所完成的全部运算都是在运算器中进行的。运算器的核心部件是: (1) 运算逻辑部件 (2) 寄存器部件 ? 控制器
控制器负责从存储器中取出指令，并对指令进行译码，并根据指令译码的结果，按指令先后顺序，负责向其它各部件发出控制信号，保证各部件协调一致地完成各种操作。 控制器主要由以下部件组成：
① 程序计数器。存放下一条将要执行的指令在内存中的地址； ② 指令寄存器。保存现在正在执行的指令；
③ 指令译码器。用来识别指令的功能，分析指令的操作要求；
④ 时序部件。产生计算机工作中所需的各种定时控制信号，对各种微操作控制信号进行定时控制。以协调各部件的工作顺序；
⑤ 微操作控制电路。一条指令的执行可以分解为一系列不可再分的微操作命令信号，即微命令，以指挥整个计算机有条不紊地工作。 4. 主板
主板是电脑中各种设备的连接载体。它提供CPU、各种接口卡、内存条和硬盘、软驱、光驱的插槽，其它的外部设备也会通过主板上的I/O接口连接到计算机上。早期的PC机主板是将快速的CPU、中速的内存、慢速的外设都连接在一条总线上，使系统的总体性能得不到优化。
5. 主存储器
主存储器，简称主存，也叫内存储器 (简称内存)，由半导体材料构成。内存分为只读存储器和随机读写存储器。
? 只读存储器ROM （集成在主板和显卡等设备中）
? 特点：存储的信息只能读出，不能随机改写或存入，断电后信息不会丢失，可靠性
高。 ? ROM分类
(1) 掩膜式 ROM(Mask ROM)
(2) 可编程 PROM(Programmable ROM) (3) 可擦除 EPROM (Erasable PROM)
(4) 电可擦 EEPROM(Electrically EPROM) (5) 快擦写 ROM(Flash ROM)
? 随机存储器RAM （硬盘缓存SRAM和内存条DRAM） 特点：用于存放原始数据、中间结果、最终结果。开机前是空的，断电后数据消失。
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RAM 分类:
? SRAM：静态RAM。不需要充电来保持数据完整性，成本高且集成低，一般做高速缓冲存
储器。
(2) DRAM：动态RAM。需要定时充电来保持数据的完整性，通常所说的“内存”主要由它构成。一般指以下两种类型： ① SDRAM---同步动态存储器 ② DDR---双倍速率内存
(DDR2---四倍速率内存\\DDR3) ? Cache(高速缓存 )
Cache是一种高速缓冲存储器，是为了解决CPU与主存之间速度不匹配而采用的一种重要技术。其中片内Cache是集成在CPU芯片中，片外Cache是安插在主板上。高速缓冲存储器的存取速度比主存要快一个数量级，大体与CPU的处理速度相当。 ? 多级缓存
最早的CPU缓存容量很低。当集成在CPU内核中的缓存已不能满足CPU的需求，而制造工艺上的限制又不能大幅度提高缓存的容量时，出现了集成在与CPU同一块主板上的缓存，此时把CPU内核集成的缓存称为一级缓存，而外部的称为二级缓存。
现在多数CPU内部也有二级缓存，于是二级缓存又可分为内部二级缓存和外部二级缓存。较高端的CPU中还会带有三级缓存 。 6. 总线
总线：是一组连接各个部件的公共通信线路，是计算机内部传输指令、数据和各种控制信息的高速通道，是计算机硬件的一个重要组成部分。
① 地址总线。传输的是地址信号，一般是单向传输。当CPU需要访问某个外设时，它向地址总线发出相应外设的地址信号，以选择某个外设。
② 数据总线。传输的是数据，一般是双向传输。CPU进行“读”时，数据由外设流向CPU，当CPU进行“写”时，数据由CPU流向外设。
③ 控制总线。有的是CPU向内存或外部设备发出的信号；有的是内存或外部设备向CPU发出的信号。对每条控制线而言信号是单向传送，但作为整体是双向的。 系统总线标准大致可分为ISA总线、PCI总线、PCI Express三个阶段。
① ISA总线。是最早的8位系统总线。后来扩展到16位。ISA是现代个人计算机的基础。 ② PCI总线。主要特点是传输速度高，广泛应用于现代微机中。 ③ AGP总线。专为系统中一块图形显示卡设计的总线。 ④ PCI Express总线。是新一代的总线接口。 7. 接口
I/O接口是连接主机和外部设备之间的逻辑部件，由I/O接口电路、连接器(一般为连接电缆)和接口软件(即设备驱动程序)组成。 根据I/O接口是否内嵌在主板中，可将I/O接口分为内置I/O接口和外置I/O接口两类。 (1) 内置I/O接口
将I/O接口电路内嵌在主板中，由主板提供外设接口电路插座，如键盘接口、鼠标接口、USB接口、串口、并口及软硬盘接口等。 (2) 外置I/O接口
将I/O接口集成到一块独立的电路板(接口卡)上，接口卡必须插在总线扩展插槽上(如PCI、PCI Express插槽等) 。 8. 输入/输出子系统 简称外设
非存储设备 常见的非存储设备有；键盘、鼠标和显示器、打印机。
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