第1章 计算机基础知识 考试大纲 考纲提示 本章属于计算机基础知识点介绍章节.考试中针对本章的内容主要是考查考生对计算机的一些基本概念、基本术语和基本特点的掌握程度. 基本概念方面,重点考查的知识点在于计算机系统及其软硬件系统的概念,包括计算机系统的组成、各种软件的类别划分等;基本术语方面,重点考查考生对于现代计算机技术中各种硬件设备的名称及其主要技术指标和功能的掌握程度、二进制及其与十进制之间转换问题的掌握程度、计算机编码存储技术的理解等;基本特点方面,重点考查考生对计算机各种硬件设备的工作特性(例如RAM和ROM的区别等)、计算机病毒的特点及其防治等知识点的掌握程度. 总体来讲,本章大多数知识点偏重"了解"层面的考查,需要考生大量地泛读相关知识.二进制概念及其转换和计算机内部存储机制等几个知识点需要考生有较为深入的理解,需要考生辅以练习加强理解.这一特点考生在复习中要很好地把握. 知识点归纳 【计算机的概念】 "计算机"就其字面的含义,可以理解为用于计算的机器.之所以这样命名,是由于最早产生计算机的目的是将其作为计算工具.而目前使用计算机进行计算只是计算机一个方面的应用,大多数用户使用计算机进行文字处理、图形图像处理、多媒体制作播放、数据管理与数据通信以及产品设计与生产控制等诸多工作.因此,计算机是一种能够快速而高效地完成信息处理的电子设备,它能够按照人们编写的程序对原始输入数据进行加工处理、存储和传输,以便获得所期望的输出信息,从而利用这些信息来提高社会生产率并改善人们的生活质量. 【计算机的特点】 1.处理速度快 现代计算机的运算速度可以达到每秒钟数千亿次(通常以每秒钟完成基本加法指令的数目来表示计算机的运算速度),这不仅使得许多大型数据处理工作时间大大缩短,促成了天气预报、数值模拟等技术的广泛应用,更使得许多实时控制、在线检测等处理速度要求较高的工作得以实现.同时,计算机具有很高的逻辑运算速度,这使得计算机在非数值数据领域中得到了广泛的应用. 2.运算精度高 计算机一般都有十几位甚至更多位的有效数字,加上先进的算法,可得到很高的计算精度.例如,对圆周率π的计算,在没有计算机的情况下,数学家要经过长期的努力才能算到小数点后500多位,而使用第一台计算机仅仅用了40秒钟就打破了这一记录. 3.具有逻辑运算和记忆能力 计算机的存储器具有存储数据和程序的功能,它可以存储记忆的信息量越来越大.计算机不仅可以进行算术运算,而且可以进行逻辑运算,可以对文字、符号等进行判断、比较,因而可解决各种不同类型的问题. 4.具有自动控制能力 计算机内部的操作、运算是在程序的控制下自动进行的,它能够按照程序规定的步骤完成指定的任务,而不需要人工干预. 5.通用性强 计算机是靠存储程序控制进行工作的.在不同的应用领域中,只要编制和运行不同的应用软件,计算机就能在任一领域中很好地完成工作.针对不同的需要,设计不同的程序,这就使计算机具有很强的通用性. 【计算机的发展历程】 1.第一代:电子管计算机(1946年到1958年) 1946年2月,世界上第一台电子数字计算机ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator)在美国宾夕法尼亚大学诞生,它标志着人类计算工具的历史性变革和电子计算机时代的到来.第一代电子计算机的主要特点是:采用电子管作开关元件;采用水银延迟线、磁芯等作存储器;使用机器语言,所有指令与数据都用"0"和"1"表示;20世纪50年代开始出现汇编语言,但没有操作系统,其外部设备的输入输出速度很慢. 2.第二代:晶体管计算机(1959年到1964年) 它的主要特点是:使用晶体管作开关元件,它使计算机的性能和结构发生了新的飞跃;使用磁盘与磁带作为外存储器,用磁芯作内存储器,存储容量大,可靠性提高;汇编语言取代了机器语言,开始出现FORTRAN、COBOL等高级语言,并开始使用操作系统;输入输出方式有了很大的进步.IBM公司于1958年制成的1401系列及后续的1410/1440系列计算机,是第二代计算机中的代表. 3.第三代:集成电路计算机(1965年到1970年) 它的特点是:其逻辑器采用中、小规模集成电路;使用半导体存储器;各种高级语言更加流行;操作系统进一步完善;运算速度和可靠性进一步提高;计算机的体积进一步减小.具有代表性的第三代计算机有IBM 360系列等. 4.第四代:大规模、超大规模集成电路计算机(1971年到现在) 计算机的重量、体积进一步减小,而存储容量、运算速度、可靠性等大幅度地提高;操作系统不断发展和完善,软件行业已经发展成新型的工业部门;外存储器采用大容量的硬盘、软盘和光盘;出现了技术先进的扫描仪、激光打印机、绘图仪等外部设备.具有代表性的第四代计算机有IBM 4300系列、9000系列等. 5.新一代计算机 从20世纪80年代开始,美国、日本等国家投入了大量的人力物力研究新一代计算机,目标是要使计算机像人一样有看、说、听和思考的能力.它牵涉到很多高新科技领域,如微电子学、高级信息处理、知识工程和知识库、计算机体系结构、人工智能和人机界面等.从研究成果来看,尚无突破性的进展,但可以预见,新一代计算机的实现将对人类社会的发展产生十分深远的影响. 【计算机的类型】 1.巨型机(Supercomputer) 巨型计算机又称为超级电脑.它的运算速度每秒可达1亿次以上,存储量大,主存储量高达几百兆字节,字长可达64位甚至更高.目前世界上只有几家公司生产.我国自行研制的银河Ⅰ型、银河Ⅱ型、银河Ⅲ型都属于巨型机. 2.小巨型机(Minisupercomputer) 小巨型机是新发展起来的桌上型超级电脑.它的功能仅次于巨型机,发展十分迅速. 3.大型主机(Mainframe) 大型主机也称为大型电脑,它包括通常所说的大型机和中型机.这种机器也有很高的运算速度和很大的存储空间,并允许相当多的用户同时使用.这类机器通常用于大型企业、商业管理或大型数据库管理系统中,也可用做大型计算机网络中的主机. 4.小型机(Minicomputer) 小型机又叫小型电脑,通常适合中小企事业单位使用.小型机规模较小,每秒能运算几百万次,能支持十几个用户同时使用,用途十分广泛. 5.微型机(Microcomputer) 微型机简称微机,又称个人计算机,也叫PC,是目前使用最广泛的一种计算机.其最主要的特点是小巧、灵活、便宜.不过微型机由单个终端组成,因而只能用时供一个用户使用. 【计算机的应用领域】 1.科学计算(数值计算) 科学计算是计算机最重要的应用之一.计算机高速度、高精度的运算能力可以解决许多过去靠人工无法解决的问题,如地震预测、火箭发射、气象预报等,都需要由计算机承担庞大而复杂的计算任务.在社会科学研究领域中,由于变量数量很多,因而长期以来一直停留在定性研究阶段,计算机的应用将社会科学的定性研究与定量分析结合起来,使其研究方法更加科学化. 2.数据处理 数据处理是指对大量的数据进行加工处理的过程,例如,数据的采集、存储、计算、统计等等.数据处理广泛地应用于办公自动化、事务管理、银行业务等. 3.过程控制(实时控制) 过程控制是指用计算机对生产或其他过程中所采集到的数据,按照一定的算法经过处理后反馈到执行机构去控制相应过程,它是生产自动化的重要手段和技术.例如,在汽车生产过程中,用计算机控制机床和整个装配流水线,不仅可以实现精度要求高、形状复杂的零件加工自动化,而且可以使整个工厂实现全盘自动化. 4.计算机辅助工程 计算机辅助工程通常指以下几个方面的应用. (1)计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD). 计算机辅助设计是指利用计算机高速处理、大容量存储和图形处理功能来辅助设计人员进行产品设计的技术.它已广泛用于服装设计、机械设计、土木建筑设计等方面. (2)计算机辅助测试(Computer Aided Test,CAT). 计算机辅助测试是指借助计算机进行复杂产品的测试工作. (3)计算机辅助制造(Computer Aided Manufacture,CAM). 计算机辅助制造是在机器制造业中,通过各种数控机床和设备,利用计算机自动完成产品的加工、装配、检测和包装等制造过程的技术. (4)计算机辅助教学(Computer Aided Instruction,CAI). 计算机辅助教学是指通过学生和计算机系统之间的对话实施教学的技术. 此外,还有计算机辅助工程(Computer Aided Engineering,CAE)、计算机辅助出版系统(Computer Aided Publication,CAP)等等. 5.生活应用 计算机在家庭生活中也有众多应用.对于家庭,计算机通过各种各样的软件可以从不同方面为家庭生活和事务提供服务,如家庭理财、家庭娱乐等. 【数制的概念】 数制就是用一组固定的数字符号和一套统一的规则来表示数值的方法,也称计数制.在日常生活中,我们经常使用不同的数制.例如十进制,使用10个数字符号(0、1、2、3、4、5、6、7、8、9)并按照逢十进一的规则进行计数;一小时60分,逢六十进一,为六十进制.计算机领域中常用的数制有4种:十进制、二进制、八进制、十六进制. 【二进制】 1.二进制的概念 二进制数中只有两个数字符号0和1,特点是"逢二进一",每一位数的权为2的幂次方.整数二进制数M按权展开如下: 2.二进制与十进制之间的转换 (1)二进制转换为十进制:将二进制数按权展开相加. 例如,将二进制数(101001)2转换成十进制数的方法如下: (2)十进制转换为二进制:
……

欲阅读全文，请下载！