計算機引論知識點2015.doc

緒論

1.1計算機的產生

第一臺計算機的名字(ENIAC)，產生日期(1946年2月)、地點(美國賓夕法尼亞大學莫爾學院)。

馮·諾依曼思想的核心要點：

(1)計算機由五大部件組成：運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備；

(2)計算機應采用“二進制”表示數據和指令；

(3)提出了“存儲程序”的思想；

1.2計算機的發展

計算機發展的五大階段(按照采用的電子器件劃分)：

第一代計算機電子管

第二代計算機晶體管

第三代計算機中小規模集成電路

第四代計算機大和巨大規模集成電路

新一代計算機智能計算機

1.3計算機的分類

根據功能和用途，計算機可分為通用計算機和專業計算機。

巨型機的代表：銀河、曙光

1.4計算機的應用領域

無

1.5計算機的特點

計算機的三大主要特點：

運算速度快

運算精度高

具有邏輯判斷和“記憶”能力

1.6著名的計算機組織團體和計算機科學家

馮·諾依曼計算機之父

阿蘭·麥席森·圖靈人工智能之父

西蒙·克雷巨型機之父

1.7計算機科學及研究的領域

無

數據存儲與表示

2.1 數據的表示形式

1. 數據和信息的概念

數據是對客觀事物記錄下來的、可以鑒別的符號。信息是經過加工以后、并對客觀世界產生影響的數據。信息在計算機內部具體的表示形式就是數據。

2.數據的分類(數值數據和非數值數據)

3.數據的單位

位(bit)計算機存儲數據的最小單位；

字節(Byte)每個字節由8個二進制位組成；

字字是計算機一次處理(存取,加工,傳送)的二進制數。

4.衡量數據容量的單位

B, 字節，1B=8bit

KB，千字節，簡稱K，1KB=210B=1024B。

MB，兆字節，簡稱M，1MB=210KB=220B。

1GB，吉字節，簡稱G，1GB=210MB=230B。

1TB，太字節，簡稱T，1TB=210GB=240B。

2.2 數值數據

1.兩種數制表示方法(下標法和字母法)

2.任意兩個不同數制之間的轉換，特別是二進制到十進制、二進制到八進制、二進制到十六進制、十進制到二進制(整數部分的轉換、小數部分的轉換)、八進制到二進制、十六進制到二進制之間的轉換

2.3 數據在計算機中的表示

2.3.1 無符號數

字長為n位的無符號整數的表示范圍是0~2n-1.

2.3.2 有符號數

字長為n位的原碼整數的表示范圍是-(2n-1-1)～2n-1-1

字長為n位的反碼整數的表示范圍是-(2n-1-1)～2n-1-1

字長為n位的補碼整數的表示范圍是-2n-1～2n-1-1

原碼表示(分，正數和負數)，8位、16位原碼和真值之間的轉換

反碼表示(分，正數和負數)，8位、16位反碼和真值之間的轉換

補碼表示(分，正數和負數)，8位、16位補碼和真值之間的轉換

數值對應的8位原碼、反碼和補碼

8位、16位二進制分別看作原碼、反碼和補碼對應的數值

2.3.3定點數和浮點數

字長為8位、16位的原碼定點正數和定點小數表示

計算機內部浮點數的表示格式為：階碼(E)尾數(M)

2.3.4 其它數據在計算機中的表示

1. 記住常用ASCII碼

‘0’~ ‘9’ 的ASCII碼(30H ~39H)

‘A’ ~ ‘Z’ 的ASCII碼(41H ~5AH)

‘a’ ~ ‘z’ 的ASCII碼(61H ~7AH)

空格的ASCII碼(20H)

2. 漢字信息在處理輸入、存儲、顯示、打印方面涉及五種編碼

漢字輸入碼

漢字國標碼

漢字機內碼

漢字地址碼

漢字字形碼

3. 漢字區位碼、國標碼和機內碼之間的轉換關系

漢字區位碼中，區碼和位碼各加上32后為國標碼；

將國標碼中每個字節的最高位置為1后為機內碼；

2.4 數字邏輯的基本概念

三種基本的邏輯運算與、或、非及它們對應的門電路。

觸發器不僅可以接收輸入信號，而且還可以保持(存儲)這種信號狀態。

計算機硬件系統基礎

3.1計算機硬件系統的組成

1. 計算機系統由硬件系統和軟件系統組成。硬件系統是構成計算機系統的各種物理設備的總稱。

2. 計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備5大部件組成。其中，運算器和控制器合稱為CPU。5大部件的功能如下：

運算器：完成算術運算和邏輯運算。

控制器：按程序的要求控制計算機各個部分協調一致地工作，完成程序規定的任務。

存儲器：存放數據和程序。

輸入設備：將數據與程序輸入計算機。

輸出設備：將程序執行結果輸出給用戶。

3.2 中央處理器

1. CPU的組成：運算器和控制器

2. CPU的主要技術指標

主頻CPU內核工作的時鐘頻率。

字長計算機能直接處理的二進制數據的位數。

高速緩沖存儲器(cache)位于CPU和主存儲器之間的容量較小，但速度很快的存儲器。

3.運算器

運算器是進行算術運算和邏輯運算的部件，主要有算術邏輯單元和一組寄存器組成。運算器處理的數據來自存

總結

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