计算机基础知识.doc

1 本章主要介绍了计算机的基本概念、分类及其应用特点,并对信息在计算机中的表现形式、信息的存储单位、数制的转换及信息的安全等内容进行介绍。通过本章的学习,读者可以了解计算机的发展历程、发展趋势和与之相关的关键人物,了解微型计算机、小型计算机、大型计算机及超级计算机的概念,掌握计算机的基本概念和系统组成,为后面的学习打好基础。 计算机的基本概念 1 .计算机的诞生 2 .计算机发展的关键人物图灵冯· 诺依曼 3 .计算机的定义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装置。 4 .计算机系统的组成 计算机的分类 1 .按计算机处理数据的方式分类按计算机处理数据的方式可以分为数字计算机( puter )、模拟计算机( puter ) 和数模混合计算机( puter )3 类。 2 .按计算机使用范围分类按计算机使用范围可分为通用计算机( General puter )和专用计算机( Special puter ) 两类。 3 .按计算机的规模和处理能力分类规模和处理能力主要是指计算机的字长、运算速度、存储容量、外部设备、输入和输出能力等主要技术指标, 大体上可分为巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站、服务器等。 2 计算机的应用与特点 1 .计算机的应用(1 )科学计算(2 )数据处理( 3 )过程控制(4 )人工智能( 5 )计算机辅助系统(6 )电子商务(7 )文化教育( 8 )娱乐(9 )信息高速公路 2 .计算机的特点(1 )运算速度快( 2 )计算精度高( 3 )存储能力(4 )逻辑判断能力( 5 )自动工作的能力 计算机的发展历史与趋势 1 .计算机的发展历史(1 )第一代计算机( 1946 年~ 1959 年) (2 )第二代计算机( 1960 年~ 1964 年) (3 )第三代计算机( 1965 年~ 1970 年) (4 )第四代计算机( 1970 年~至今) (5 )微型计算机的发展 2 .计算机的发展的趋势与展望(1 )计算机的发展趋势①巨型化②微型化③网络化④智能化(2 )未来的计算机有人预测, 除了电子计算机外, 这样的技术至少还有光计算机、生物计算机和量子计算机等 3种。这些技术从目前来看达到实用的可能性很小,但是由于目前的技术不久将达到极限,而它们具有引发革命的潜力,因此是值得进行研究的。可以肯定,在 21 世纪量子化计算机技术将会给我们的世界带来巨大的变化。 数制的概念按进位的原则进行计数称为进位计数制, 简称“数制”。在日常生活中经常要用到数制, 通常以十进制进行计数。除了十进制计数以外, 还有许多非十进制的计数方法。例如计时, 60 秒为 1 分钟, 60 分钟为 1 小时, 用的是六十进制计数法。当然,在生活中还有许多其他各种各样的进制计数法。在计算机系统中广泛采用的是由 0和1 两个基本符号组成的基 2 码,或称为二进制,其主要原因有如下几个方面。①电路设计简单②运算规则简单③逻辑性强 1 .进制的特点(1 )逢 N 进一(2 )位权表示法 2 .常用的数制(1 )十进制数按“逢十进一”的原则进行计数,称为十进制数,即每位计满 10 时向高位进 1 。对于任意一个十进制数,可用小数点把数分成整数部分和小数部分。十进制数的特点是: 数字的个数等于基数 10, 逢十进一, 借一当十; 最大数字是 9, 最小数字是 0;有 10 个数字字符 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 ;在数的表示中,每个数字都要乘以基数 10 的幂次。例如,十进制数“ ”可用如下形式表示。()10=l ?(10)2+2 ?(10)1+8 ?(10)0+1 ?(10) ? 1+6 ?(10) ?2 十进制数的性质是: 小数点向右移 1位, 数就扩大 10倍; 反之, 小数点向左移 1位, 数就缩小为原数的 1/10 。(2 )二进制数按“逢二进一”的原则进行计数,称为二进制数,即每位计满 2 时向高位进 1。 3 二进制数的特点是:数字的个数等于基数 2 ;最大数字是 1 ,最小数字是 0 ;即只有两个数字字符 0和1 ;在数值的表示中,每个数字都要乘以基数 2 的幂次,这就是每一位被赋予的权(或称量 quantity ) ,第一位权为 20 ,第二位是 21, 第三位是 22 ,后面的依次类推,显然幂次是由该数字所在位置决定的。例如,二进制数 可用如下形式表示。()2=l ? 23+l ? 22+0 ? 21+l ? 20+l ?2? 1+0 ?2? 2+l ?2?3 二进制数的性质是:小数点向右移 1 位,数就扩大 2 倍;反之,小数点向左移