計算機網路是以傳輸資訊為基礎目的,用通訊線路將多個計算機連線起來的計算機系統的集合,一個計算機網路組成包括傳輸介質和通訊裝置。yjbys小編收集了一些計算機基礎知識,希望大家認真學習!
第一章計算機及資訊科技概述(瞭解)
1、計算機發展歷史上的重要人物和思想
1、法國物理學家帕斯卡(1623-1662):在1642 年發明了第一臺機械式加法機。該機由齒輪組成,靠發條驅動,用專用
的鐵筆來撥動轉輪以輸入數字。
2、德國數學家萊布尼茨:在1673 年發明了機械式乘除法器。基本原理繼承於帕斯卡的加法機,也是由一系列齒輪組
成,但它能夠連續重複地做加減法,從而實現了乘除運算。
3、英國數學家巴貝奇:1822 年,在歷經10 年努力終於發明了“差分機”。它有3 個齒輪式暫存器,可以儲存3 個5 位
數字,計算精度可以達到6 位小數。巴貝奇是現代計算機設計思想的奠基人。
英國科學家阿蘭圖靈(理論計算機的奠基人)
圖靈機:這個在當時看來是紙上談兵的簡單機器,隱含了現代計算機中“儲存程式”的基本思想。半個世紀以來,數學
家們提出的各種各樣的計算模型都被證明是和圖靈機等價的。
美籍匈牙利數學家馮諾依曼(計算機鼻祖)
計算機應由運算器、控制器、儲存器、
輸入裝置和輸出裝置五大部件組成;
應採用二進位制簡化機器的電路設計;
採用“儲存程式”技術,以便計算機能儲存和自動依次執行指令。
七十多年來,現代計算機基本結構仍然是“馮?諾依曼計算機”。
2、電子計算機的發展歷程
1、1946 年2 月由賓夕法尼亞大學研製成功的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:沒有儲存程式。
2、電子技術的發展促進了電子計算機的更新換代:電子管、電晶體、積體電路、大規模及超大規模積體電路
3、計算機的型別
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、伺服器、嵌入式計算機
按計算機處理的資料分類:數字計算機、模擬計算機、數字模擬混合計算機
1.1.4 計算機的特點及應用領域
計算機是一種能按照事先儲存的程式,自動、高速地進行大量數值計算和各種資訊處理的現代化智慧電子裝置。(含
義)
1、運算速度快
2、計算精度高
3、儲存容量大
4、具有邏輯判斷能力
5、按照程式自動執行
應用領域:科學計算、資料處理、過程與實時控制、人工智慧、計算機輔助設計與製造、遠端通訊與網路應用、多媒
體與虛擬現實
1.1.5 計算機發展趨勢:巨型化、微型化、網路化、智慧化
1、光計算機2、生物計算機3、量子計算機
1.2 計算機系統構成
. 一個完整的計算機系統有硬體系統和軟體系統兩大部分組成
. 硬體系統是指能夠收集、加工、處理資料以及輸出資料所需的裝置實體,是看得見、摸得著的部件總和。
. 軟體系統是指為了充分發揮硬體系統性能和方便人們使用硬體系統,以及解決各類應用問題而設計的程式、資料、
文件總和,它們在計算機中體現為一些觸控不到的二進位制狀態,儲存在記憶體、磁碟、快閃記憶體盤、光碟等硬體裝置上。
1.3.1 資訊科技概念
資訊是一種知識,是接受者事先不知道不了解的知識。
資料是資訊的載體。數值、文字、語言、圖形、影象等都是不同形式的資料。
4 次資訊革命:文字、造紙和印刷術、電報電話廣播電視、計算機與網路
現代資訊科技:計算機技術+微電子技術+通訊技術
1.3.1 資訊科技產業與人才
資訊產業是資訊社會的支柱,主要包括:計算機硬體製造業、計算機軟體業、資訊服務業以及國民經濟中傳統行業的
資訊化
資訊產業屬資本密集型、知識密集型、人才密集型的產業。
資訊科技教育包括:
. 對資訊科學的理解
. 對資訊應用的實踐能力
. 對資訊社會的認識和態度
第二章計算機資訊基礎
2.1.1 數制的概念
數制也稱計數制,是指用一組固定的`符號和統一的規則來表示數值的方法。
常用數制十進位制二進位制八進位制十六進位制
數字符號0~9 0,1 0~7 0~9,A,B,C,D,E,F
基數10 2 8 16
基數:R 進位制的基數=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
係為數的位權。
位權:一個與數字位置有關的常數,位權=Rn
2.1.3 二進位制和其它進位制的轉換
十進位制轉二進位制:整數部分除以2 取餘,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。
十進位制轉八進位制:方法同上。整數部分除以8,小數部分乘以8。
十進位制轉十六進位制:方法同上。整數部分除以16,小數部分乘以16。
2.2 計算機中的資料單位
位(bit):計算機儲存資料的最小單元(0、1)
位元組(Byte):處理資料的基本單位(8bit/Byte)
常用的位元組計數單位:
1KB=1024 Byte (210B) 1MB=1024 KB (220B)
1GB=1024 MB (230B) 1TB=1024 GB (240B)
字長:CPU 一次處理資料的二進位制位數。
2.3 資訊表示與編碼
所謂編碼,就是利用數字串來標識所處理物件的不同個體。
2.3.1 整數的表示
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。
補碼的概念是怎麼來的?
“模”是指一個系統所能表示的資料個數。按模運算是指運算結果超過模時,模(或模的整數倍)將溢位而只剩
下餘數。
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,減去一個數等於加上這個數對模的補數。
2.3.2 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
與漢字有關的編碼:
(1)、輸入碼
(2) 國標碼和區位碼:每個漢字佔兩個位元組的編碼,且每個位元組最高位均為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。
(3)機內碼
(4)字型碼:漢字儲存在計算機內採用機內碼,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,用於在顯示器或印表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儲存,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,字形解析度越好,字形也越美觀,但漢字儲存的
位元組數就多,字型檔也就越龐大。
2.3.6 多媒體資訊的數字化
數字化就是對模擬世界的一種量化,表示資訊的最小單位是位(bit)——“0”或“1”。多媒體資訊在計算機中也要轉換為0
和1,因此也需要進行編碼。
第三章計算機硬體體系結構
3.1 計算機系統的構成
一個完整的計算機系統是由硬體和軟體組成。
硬體是由運算器、控制器、儲存器、輸入裝置、輸出裝置五部分組成。其中:
中央處理器(簡稱CPU)=運算器+控制器
主機=中央處理器+主儲存器
軟體是指各類程式和資料,計算機軟體包括計算機本身執行所需要的系統軟體和使用者完成任務所需要的應用軟體。
3.1.2 馮?諾依曼型計算機的結構
馮?諾依曼型計算機是將程式和資料事先存放在外儲存器中,在執行時將程式和資料先從外存裝入記憶體中,然後使計算
機在工作時自動地從記憶體中取出指令並加以執行,這就是儲存程式概念的基本原理。
馮?諾依曼計算機體系結構的主要特點是:
(1) 採用二進位制形式表示程式和資料。
(2) 計算機硬體是由運算器、控制器、儲存器、輸入裝置和輸出裝置五大部分組成。
(3) 程式和資料以二進位制形式存放在儲存器中。
(4) 控制器根據存放在儲存器中的指令(程式) 工作。
3.1.3 微型計算機的誕生與發展
微型機屬於第四代電子計算機產品,即大規模及超大規模積體電路計算機。微機的核心部件是CPU
3.2 微型計算機主機結構
微型機基本是由顯示器、鍵盤和主機構成。在主機箱內有CPU、主機板、記憶體、硬碟、光碟機、電源等。