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知识模块：计算机基础知识考点一：计算机的发展及应用一、计算机的发展世界上第一台计算机ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator，称为电子数字积分计算机）1946年2月诞生于美国。从元器件来说，计算机发展大致经历了四代的变化：第一代为1946-1957年，电子管计算机：数据处理；第二代为1958-1964年，晶体管计算机：工业控制；第三代为1965-1971年，中小规模集成电路：小型计算机；第四代为1972迄今，大规模和超大规模集成电路：微型计算机；1971年Intel公司开发出Intel4004（第一块CPU）微处理器，标志进入了微型机阶段。二、我国计算机的发展1958年我国研制成功第一台计算机103机；1983年国防科技大学研制成功的银河－I号亿次运算巨型计算机是我国自行研制的第1台亿次运算计算机系统；2009年曙光5000A，峰值计算速度超过200万亿次（我国首台百万亿次超级计算机）；2009年11月“天河一号”的峰值速度达到每秒1206.19万亿次，是中国首台每秒运算速度超过千万亿次的超级计算机。2010年“天河一号”升级后的“天河一号A”的峰值速度达到每秒2570万亿次，速度超过当时的昀快的超级计算机—美国的“美洲豹”（每秒1750万亿次），成为当时世界上运算速度昀快的计算机。三、计算机的分类及特点1.计算机的分类1)按用途分：通用计算机和专用计算机。2)按规模及性能分：巨型计算机、大/中型计算机、小型计算机、微型计算机、工作站和服务器。3)按计算机的原理分类：模拟式电子计算机、数字电子计算机和数字模拟混合式电子计算机2.计算机的特点自动控制能力；处理速度快、精度高；“记忆”能力强；能进行逻辑判断；很高的计算精读；支持人机交互；通用性强。计算机的体系结构仍在继续发展，其发展趋势是智能化、多媒体化、网络化、巨型化、微型化。四、计算机的主要应用领域1.科学计算------昀早的应用领域如导弹的发射，宇宙飞船的飞行轨迹计算等。2.数据处理（信息处理）-----昀广泛的应用领域包括对数据的收集、记载、分类、排序、检索、计算或加工、传输、制表等工作。例如，在科研、生产和经济活动中，把所获得的大量信息存入计算机，通过加工处理，得到可供某种目的使用的新信息。3.实时控制常用于电力、冶金、石油化工、机械等工业。4.计算机辅助 计算机辅助设计（CAD）；计算机辅助制造（CAM）计算机辅助教学（CAI）；计算机辅助测试（CAT）5.人工智能（AI）【历年真题】【单选】世界上第一台电子计算机诞生于（）。A.1945年B.1946年C.1949年D.1950年答案：B【单选】计算机发展过程按使用的电子器件可划分为四代，微型计算机出现在第（）代。A.1B.2C.3D.4答案：D【单选】2009年6月15日下午，中国首台国产百万亿次超级计算机，每秒峰值计算速度超过()万亿次的曙光5000A—“魔方”在上海超级计算中心正式启用，这标志着中国已成为继美国之后的一个研发、制造并部署百万亿次超级计算机的国家。A．100B．150C．200D．250答案：C【单选】计算机应用昀广泛的领域是（）A.科学计算B.信息处理C.过程控制D.人工智能答案：B考点二：计算机系统组成一、计算机硬件的概念计算机硬件（Computerhardware）是指计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。1944年，美籍匈牙利数学家冯•诺依曼提出了电子计算机中存储程序的概念，并对电子计算机的硬件体 系结构进行了定义。冯•诺依曼也因此被称为“电子计算机之父”，直到现在无论计算机如何发展，其理论基础都是冯．诺依曼原理。其主要核心思想有三点：（1）使用二进制；（2）存储程序和程序控制；（3）一个完整的计算机硬件系统应该由五个部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。二、计算机硬件各部分功能1.运算器：运算器是计算机对数据进行加工处理的中心，对二进制数码进行算术运算或逻辑运算。计算机的运算速度通常是指每秒钟能够执行加法指令的数目。通常用百万次/每秒（MIPS）来表示。双核就是指CPU上集成两个运算核心。2.控制器：控制器是计算机的控制中心，由它指挥各个部件自动、协调地工作。运算器+控制器=中央处理器（CPU）3.存储器：存储器是计算机中存放所有数据和程序的记忆部件，它的基本功能是按指定的地址存（写）入或者取（读）出信息。存储器所能容纳的信息量称为存储容量，度量单位是“字节”（Byte）。1Byte=8bits。常用的单位及相互换算关系如下：1KB=1024B；1MB=1024KB；1GB=1024MB；1TB=1024GB内存储器：简称内存或主存；CPU可以直接访问其里的数据。a）只读存储器（ROM）：是一种只能读出事先所存数据的固态半导体存储器。其特性是一旦储存资料就无法再将之改变或删除。通常用在不需经常变更资料的电子或电脑系统中，并且资料不会因为电源关闭而消失。b）随机存储器（RAM）:可以被CPU随机地读写，故又称为读写存储器。这种存储器用于存放用户装入的程序、数据及部分系统信息。当机器断电后，所有信息全部丢失。c）高速缓冲存储器（CACHE）：用于临时存储频繁使用的信息以加快访问速度。在计算机存储系统的层次结构中，介于中央处理器和主存储器之间的高速小容量存储器。 外存储器（辅助存储器）：简称外存或副存。CPU不可直接访问其的数据，只有先调入内存方可使用。例如：硬盘、U盘、光盘、软盘4.输入设备：功能：向计算机输入命令、程序、数据等信息。把这些信息转换为计算机能识别的二进制代码。 例子：键盘、鼠标、扫描仪、手写板、麦克、照相机、摄像机、游戏操作杆、条形码阅读器、光学字符阅读器、触摸屏、光笔等。5.输出设备功能：将计算机处理后的各种内部格式信息转换为人们能识别的形式表达出来。例子：显示器、打印机、绘图仪、音响等。三、微型计算机的主要技术指标1.字长：CPU一次能同时处理二进制数据的位数。2.时钟主频：指CPU的时钟频率，单位GHz。主频=外频*倍频3.运算速度：指每秒钟所能执行加法指令数目，常用MIPS表示。4.存储容量：主要指内存的存储容量。5.存取周期：指CPU从内存储器中存取数据所需要的时间。【历年真题】【单选】冯•诺依曼理论的核心是存储程序和（）A.顺序存储B.程序控制C.集中存储D.运算存储分离答案：B【多选】计算机在工作过程中突然断电,不会丢失所保存信息的存储介质是（）A.光盘B.硬盘C.只读存储器D.内存答案：ABC【单选】微机中1K字节表示的二进制位数是（）A.1000B.8×1000C.1024D.8×1024答案：D【多选】下列属于输入设备的是（）A.鼠标B.打印机C.扫描仪D.显示器答案：AC 考点三：计算机软件的概念及分类一、概念：计算机软件(ComputerSoftware)是指计算机系统中的程序、数据及其文档。软件是用户与硬件之间的接口界面。用户主要是通过软件与计算机进行交流。二、软件的分类1.系统软件指控制和协调计算机及外部设备，支持应用软件开发和运行的系统，是无需用户干预的各种程序的集合，主要功能是调度，监控和维护计算机系统；负责管理计算机系统中各种独立的硬件，使得它们可以协调工作。2.应用软件在计算机硬件和系统软件的支持下，为解决各类专业和实际问题而设计开发的一类软件。如杀毒软件、文字处理、电子表格、多媒体制作工具、各种工程设计和数学计算软件、模拟过程、辅助设计和管理程序等。3.程序设计语言：人们让计算机完成某项任务的语言1）机器语言：直接执行（效率昀高）2）汇编语言：符号语言，需要编译才能执行3）高级语言：接近自然语言（编译方式和解释方式执行）【历年真题】【多选】下列选项中属于系统软件的是（）A.数据库管理系统B.操作系统C.语言处理系统D.用户应用程序答案：ABC【单选】计算机软件系统包括（）A.系统软件和应用软件B.编辑软件和应用软件 C.数据库软件和工具软件D.程序和数据答案：A考点四：计算机中常用的数制及相互转换一.数制基本概念数的表示规则。通常按进位原则进行计数。称为进位计数制，简称数制。人们通常采用的数制有十进制、二进制、八进制和十六进制。数制的表示主要包括三个基本要素：数码、基数和位权。数码：是指数制中表示基本数值大小的不同数字符号。基数：是指数制所使用数码的个数。如R进制表示有R个基本符号，其基数就为R。位权：是指数制中某一位上的1所表示数值的大小。进位制基数基本符号（数码）权表示二进制20、12B八进制80、1、2、3、4、5、6、78O十进制100、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10D十六进制160、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F、16H二、不同数值之间的转换1.二进制数、八进制、十六进制数转化为十进制数方法：用按位权展开相加法。（110.101）B=1×22+1×21+0×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3=（6.625）D（73.56）O=7×81+3×80+5×8-1+6×8-2=（59.71875）D（2B.3C）H=2×161+11×160+3×16-1+12×16-2=（43.234375）D2.十进制数转化为二进制数方法：整数部分采取“除2取余法”，从下往上取；小数部分采取“乘2取整法”，从上往下取。【例】将（123.6875）10转换成二进制数整数部分：123D＝1111011B2｜1231整数部分：2｜611自下而上，2｜301除2取余。2｜1502｜712｜312｜11 2｜110小数部分：0.6875D=0.1011B0.6875取整×21.375010.3750小数部分：×2自上而下，0.75000乘2取整。0.7500×21.500010.5000×21.00001所以：123.6875=1111011.1011十进制整数→八进制方法：“除8取余”；十进制整数→十六进制方法：“除16取余”；十进制小数→八进制小数方法：“乘8取整”；十进制小数→十六进制小数方法：“乘16取整”。3.二进制、八进制、十六进制之间的相互转化二进制数转换为八进制数：三位一组，不足补零。注意：整数部分：前补零，小数部分：后补零。八进制数转换为二进制数：每位展三。二进制数与十六进制数转换，每位展四。【例】（1100101.1101）B=（001100101.110100）B=（145.64）O（423.45）O=（100010011.100101）B（10101001011.01101）B=（010101001011.01101000）B=（54B.68）H；（ACD.EF）H=（101011001101.11101111）B【历年真题】【单选】二进制数1011+1001=（）。A.10100B.10101C.11010D.10010答案：A解析：两个二进制数相加，和平时的十进制数相加原理一样，十进制相加逢十进一，二进制数相加逢二进一。1011+1001=10100【单选】下面几个不同进制数中，昀大的数是（）。【单选】二进制数1011+1001=（A.10100B. B.10101C.11010D.10010）。 A.1100010BB.25DC.17OD.2FDH答案：D解析：B项和C项均为两位，而D项为三位，因此，可以首先排除BC两项。比较AD两项，可以将A项的二进制数转换成十六进制数进行比较，1100010，每位展四，变为01100010，得到62H，只有两位，明显D项更大。【单选】有一个数制311与十六进制数C9相等，则该数值是（）数。A.二进制B.八进制C.五进制D.十六进制答案：B解析：首先排除D项，因为明显如果311为十六进制，两者不相等。其次排除A项，因为二进制数中只有0、1，不存在3。如果311是八进制，转换成十进制，3×82+1×81+1×80=3×64+1×8+1=201。将C9转换成十进制，12×161+9×160=192+9=201。两者正好相等，