大學計算機基礎知識點超詳細總結

第一章 計算機及信息技術概述1. 電子計算機的發展歷程①1946 年 2 月由賓夕法尼亞大學研制成功的 ENIAC 是世界上第一臺電子數字計算機。 “誕生了一個電子的大腦” 致命缺陷：沒有存儲程序。②電子技術的發展促進了電子計算機的更新換代：電子管、晶體管、集成電路、大規模及超大規模集成電路電子計算機發展時間：? 第一代 1946-1958 電子管計算機，主要應用科學計算和軍事計算 ? 第二代 1958-1964 晶體管計算機，主要應用于數據處理領域? 第三代 1964-1971 集成電路計算機，主要應用于可科學計算，數據處理，工業控制等領域? 第四代 1971 年以來 超大規模集成電路，深入到各行各業，家庭和個人開始使用計算機2. 計算機的類型按計算機用途分類：通用計算機和專用計算機按計算機規模分類：巨型機、大型機、小型機、微型機、工作站、服務器、嵌入式計算機按計算機處理的數據分類：數字計算機、模擬計算機、數字模擬混合計算機3. 計算機的特點及應用領域計算機是一種能按照事先存儲的程序，自動、高速地進行大量數值計算和各種信息處理的現代化智能電子設備。 (含義)A. 運算速度快 運算速度用 MIPS(百萬條指令每秒)來衡量，是計算機性能的指標之一B. 計算精度高 應用于數值計算C. 具有邏輯判斷能力 信息檢索、圖形識別D. 記憶性強E. 可靠性高、通用性強 應用于數據處理、工業控制、輔助設計(CAD) 、輔助制造(CAM)辦公自動化。 應用領域：1)數值計算 (主要是科學研究等數學計算問題)2)數據及事務處理 (非科技方面的數據管理和計算處理)3)自動控制與人工智能 (多用于航空航天領域)4)計算機輔助設計(CAD) 、計算機輔助制造(CAM) 、計算機輔助教學(CAI)5)通信與網絡4. 計算機發展趨勢：巨型化、微型化、網絡化、智能化1、光計算機 2、生物計算機 3、量子計算機5. 常用的數制進位制 進位規則 基數 所用的數碼 位 權 表示符號二進制 逢二進一 R=2 O,1 2i B(Binary)八進制 逢八進一 R=8 0,1,…,7 8i O(Octal)十進制 逢十進一 R=10 0,1,…,9 10i D(Decimal)十六進制 逢十六進一 R=16 0,1…,9,A,.F 16i H(Hexadecimal)基數：R 進制的基數=R位權：在數制中，各位數字所表示值的大小不僅與該數字本身的大小有關，還與該數字所在的位置有關，我們稱這關系為數的位權。位權：一個與數字位置有關的常數，位權=Rn6. 數據、信息和信息編碼的概念數據不僅指數字、字母、文字和其他特殊字符。而且還包括圖形、圖像、動畫、影像、聲音等多媒體數據。信息是人們按照預先的目的，通過從各種不同的渠道、不同的角度觀察記錄反映客觀事物狀態和特征的某種概念或經過加工后的數據。信息強調的是對人有用的數據，這些數據將可能影響到人們的行為與決策。數據是客觀存在的事實、概念等，是一種可供加工的特殊表達形式。信息編碼的基本元素是 0 和 1 兩個數碼，稱為二進制。7. 計算機仍采用二進制位數表示信息的原因：1)物理上容易實現 2)運算規則簡單 3)可靠性高 4)易于實現邏輯運算和邏輯判斷8. 二進制和其它進制的轉換十進制轉二進制：整數部分除以 2 取余，直至商為 0；小數部分乘以 2 取整，直至小數部分為 0 或達到所需精度為止。十進制轉八進制：方法同上。整數部分除以 8，小數部分乘以 8。十進制轉十六進制：方法同上。整數部分除以 16，小數部分乘以 16。 9. 計算機中的數據單位位(bit)：計算機存儲數據的最小單元(0、1)字節(Byte)：處理數據的基本單位(8bit/Byte)常用的字節計數單位：1KB＝1024 Byte (210B) 1MB＝1024 KB (220B)1GB＝1024 MB (230B) 1TB＝1024 GB (240B)字長：CPU 一次處理數據的二進制位數。10. 信息表示與編碼所謂編碼，就是利用數字串來標識所處理對象的不同個體。? 在數學中，數值是用“＋”和“－”表示正數和負數的，而在計算機中只有 0 和 1，所以正負號也用 0 和 1 表示，即數值符號數字化。? “模”是指一個系統所能表示的數據個數。按模運算是指運算結果超過模時，模(或模的整數倍)將溢出而只剩下余數。 假設 M 為模，若數 a，b 滿足 a＋b＝M，則稱 a，b 互為補數。在有模運算中，減去一個數等于加上這個數對模的補數。 ? 原碼 用 0 表示正號 1 表示負號 例如：(+45) 10的原碼為(00101101) 2 ， (-45)的原碼為(10101101)2? 反碼 對于正數，其反碼與其原碼相同；對于負數，用相應正數的原碼各位取反來表示，包括將符號位取反。? 補碼 正數的補碼與原碼和反碼相同；負數的補碼為該負數的反碼末位加 1.11. 實數的表示定點數： 小數點位置固定的數稱為定點數。浮點數： 小數點位置不固定的數稱為浮點數? BCD 碼 即用二進制位表示十進制，最常見的是 842BCD 碼采用四位二進制表示一位十進制。? ASCII 碼 采用 7 位二進制表示一個字符，一個字節占 8 位二進制，一個 ASSII 碼占最低 7 位，最高位通常定位 0.可以有 27中狀態，即 128 種狀態。? 漢字編碼輸入碼a) 輸入碼b) 國標碼和區位碼：每個漢字占兩個字節的編碼，且每個字節最高位均為 0。所有漢字分 94 個區，每個區 94 個漢字。由此構成區位碼。而區位碼的區碼和位碼各加 32 就得到國標碼。c) 機內碼 d) 字型碼：漢字存儲在計算機內采用機內碼，但輸出時必須轉換成字形碼，再根據字形碼輸出漢字。字形碼又稱漢字字模，用于在顯示器或打印機上輸出各種文字和符號。點陣漢字：每一個漢字以點陣形式存儲，有點的地方為“1” ，空白的地方為“0” 。有16×16、24×24、48×48 點陣等。點陣越大，字形分辨率越好，字形也越美觀，但漢字存儲的字節數就多，字庫也就越龐大。第二章 計算機系統1. 計算機系統的構成一個完整的計算機系統是由硬件和軟件組成。硬件是由運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備五部分組成。其中：中央處理器(簡稱 CPU)=運算器+控制器主機=中央處理器+主存儲器軟件是指各類程序和數據，計算機軟件包括計算機本身運行所需要的系統軟件和用戶完成任務所需要的應用軟件。2. 馮·諾依曼型計算機的結構 馮·諾依曼型計算機是將程序和數據事先存放在外存儲器中，在執行時將程序和數據先從外存裝入內存中，然后使計算機在工作時自動地從內存中取出指令并加以執行，這就是存儲程序概念的基本原理。 馮·諾依曼計算機體系結構的主要特點是：(1) 采用二進制形式表示程序和數據。 (2) 計算機硬件是由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五大部分組成 。(3) 程序和數據以二進制形式存放在存儲器中。 (4) 控制器根據存放在存儲器中的指令 (程序) 工作。3. 中央處理器 CPUCPU：運算器部件、寄存器部件和控制器部件。CPU 從存儲器取出指令

總結

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