计算机的基础知识讲述计算机的发展历程.docx

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计算机的基础知识讲述计算机的发展历程

第一章计算机的基础知识

1.1计算机的发展

教学重点：

计算机的历史、发展过程、特点、分类、应用

教学难点：

无

1.历史及发展过程

1.计算机的起源2世界上第一台计算机3冯.诺依曼型计算机4计算机的发展过程

1.计算机的起源

◆19世纪中期，英国数学家巴贝奇最早提出通用数字计算机的基本设计思想

◆19世纪中期，英国数学家布尔提出并发展了布尔代数，数学进入思维领域

◆1937年，英国数学家图灵提出“图灵机”模型，证明通用数字计算机是可以制造出来的，为纪念图灵，美国计算机协会（ACM）设立图灵奖，授予计算机领域有突出贡献的人。

1.美国计算机协会（ACM）以____为名设立了奖项，每年授予在计算机科学方面作出重大贡献的人

A．冯.诺依曼B．图灵C．布尔D．香农

答案：

B

2.世界上第一台计算机

●名称：

ENIAC、ElectronicNumericalIntergratorAndCalculator、电子数值积分计算机

●发明地：

美国

●特点：

①由电子管构成.

②5000次/秒加法运算；稳定性差，对程序和指令不能存储，但开创计算机的新纪元

1.有关第一台电子计算机ENIAC,下面说法正确的是____

A．ENIAC的中文含义是"电子数字积分和计算机"

B．ENIAC是由图灵等人研制成功的

C．ENIAC是在第二次世界大战初期问世的

D．ENIAC的体积太小了,所以它的功能也有限

2.有关第一台电子计算机ENIAC,下面说法正确的是____

A．ENIAC是由冯.诺依曼等人研制成功的

B．ENIAC是ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator的缩写

C．ENIAC刚诞生时,只可在上面运行很简单的BASIC程序

D．ENIAC的体积太小了,所以它的功能也有限

3.有关第一台电子计算机的描述中,下面不正确的是____

A．第一台电子计算机叫ENIAC

B．第一台电子计算机内部采用了二进制

C．第一台电子计算机未采用存储程序工作原理

D.第一台电子计算机的基本逻辑部件采用电子管制作

答案：

1、A；2、B（C项错在ENIAC只能做加法运算，不能运行程序）；3、C

3.冯.诺依曼型计算机

●工作原理的核心：

存储程序和程序控制（顺序存储程序）

●要点：

①采用二进制的形式表示数据和指令②将数据和指令同时存放在存储器中③由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五部分组成计算机

1.世界上不同型号的计算机,就其工作原理而论，一般认为都基于美籍科学家冯·诺依曼提出的__

A．二进制B．布尔代数C．程序设计D．存储程序控制

2.世界上不同型号的计算机,就其工作原理而论，一般认为都基于美籍科学家____提出的存储程序工作原理

A．图灵B．冯·诺依曼C．牛顿D．布尔

3.存储程序工作原理是由____总结提出的

A．布尔B．冯.诺依曼C．莱布尼兹D．图灵

4.世界上不同型号的计算机,就其工作原理而论，一般认为都基于____籍科学家冯·诺依曼提出的存储程序工作原理

A．美B．英C．匈牙利D．葡萄牙

答案：

1、D；2、B；3、B；4、A

4.计算机的发展过程

计算机按照所采用的电子器件的变化，经历了四代演变：

第一代：

时间：

1946--1958年;●采用的电子器件：

电子管;●软件特点：

使用机器语言、汇编语言;●用途：

用于科学计算和军事方面;●代表机型：

UNIVAC

第二代：

时间：

1959--1964年;●采用的电子器件：

晶体管; ●软件特点：

有了高级程序设计语言和编译系统;●用途：

用于以管理为目的的信息处理;●代表机型：

IBM7000系列

第三代：

时间：

1965--1971年; ●采用的电子器件：

固体组件（中、小规模集成电路）; ●软件特点：

出现了操作系统，提出了结构化程序设计方法，出现了计算机网络;●用途：

应用领域和普及程度迅速扩大;●代表机型：

IBM-SYSTEM/360

第四代：

时间：

1972--;●采用的电子器件：

大规模集成电路;●硬件特点：

出现了微处理器，从而推出了微型计算机;●软件特点：

各种软件应运而生;●用途：

用于各个领域; ●代表机型：

IBM3090

2.计算机的发展趋势

⒈微型化（体积上）2.巨型化（规模）3.智能化4.网络化

3.计算机的特点

⒈运算速度快：

运算速度一般达到几亿次/秒,快的达一万亿次/秒

⒉计算精度高：

一般都能达到32位以上二进制数,通过配置相关的硬件电路还可以提高

⒊具有"记忆"和逻辑判断功能：

因此功能使计算机能模仿人的智能活动,所以计算机又称为"电脑"

⒋能自动运行且支持人机交互。

1.下面____不是计算机的工作特点

A．快速的运算能力B．超强的记忆能力C．积极的主观能动D．自动执行程序的能力

答案：

C

注意：

计算机没有任何的主观能动性，包括人工智能，都是人赋予计算机的功能。

4.计算机的分类

⒈按原理分:

·数字式;·模拟式

⒉按用途分:

·通用计算机;·专用计算机

⒊按计算机规模分:

巨、大、中、小、微型计算机

1.下面各种对计算机的分类,不正确的是____

A．按原理分类,可分为数字计算机和模拟计算机

B．按用途分类,可分为专用机和通用机

C．按计算机的应用领域,可分为科学计算机和信息管理机

D．按规模和性能,可分为巨型、大型、中型、小型和微型计算机

答案：

C，原因：

信息管理很多时候就是科学计算，故分类有误。

5.计算机的应用（重点）

⒈数值计算，是计算机应用最早也是最成熟的应用领域

⒉数据处理，是计算机应用最广泛的应用领域（75%），各种管理信息系统、编辑排版系统、办公自动化系统、图象信息系统、情报检索系统等均属于数据处理方面的应用

⒊过程控制，是要求计算机响应速度最快的一个领域

⒋计算机辅助系统，

✓计算机辅助设计CAD（ComputerAidedDesign）；

✓计算机辅助制造CAM（ComputerAidedMade）；

✓计算机集成制造系统CIMS（ComputerMadeSystem），是CAD和CAM的集成，目标是实现无人加工厂。

✓计算机辅助教育CAE（ComputerAidedEducation），包括CAI（计算机辅助教学）和CMI（计算机辅助教育管理）

✓人工智能（AI），研究怎样让计算机作一些通常认为需要人的治理才能作的事情，又称机器智能，例如用计算机进行自动信息检索、绘画、作曲、博奕和机器人控制等

1.在计算机的应用领域中,CAD表示____

A．计算机辅助设计B．计算机辅助教学C．计算机辅助制造D．计算机辅助程序设计

2.对计算机应用领域中的CAE,下面叙述不正确的是____

A．CAE指的是计算机辅助教学

B．CAI是CAE的一个组成部分

C．CAE包含CMI

D．CAE指的是计算机辅助教育

3.在计算机的应用领域中,CAI表示____

A．计算机辅助设计B．计算机辅助教学C．计算机辅助制造D．计算机辅助程序设计

4.有关计算机应用领域中的人工智能,下面叙述正确的是____

A．人工智能与机器智能不同

B．人工智能即是要计算机做人所做的事情

C．计算机博弈属于人工智能的范畴

D．AI与人工智能无关

5.有关计算机应用领域中的人工智能,下面叙述不正确的是____

A．人工智能与机器智能不同

B．人工智能的英文缩写是AI

C．自动程序设计属于人工智能的范畴

D．人工智能离不开人类智能

6.下面____不属于计算机应用领域中人工智能的范畴

A．计算机博弈B．专家系统C．机器人控制D．计算机辅助教学

7.计算机进入决策系统意指____

A．计算机可以代替人进行决策

B．计算机可以提高人的决策水平

C．计算机可以利用人无法利用的信息资源进行决策

D．计算机可以验证人的决策是否正确

8.在计算机的应用领域,下面叙述不正确的是____

A．CAM的全称是ComputerAidedManufacturing

B．CAI即是计算机辅助教学

C．人工智能是研究怎样让计算机做一些常认为需要智能才能做的事情

D．电子计算机一经问世就广泛应用于社会各个部门

9.有关计算机应用领域中的CIMS,下面叙述不正确的是____

A．CAM是CIMS的一个组成部分

B．CAD是CIMS的一个组成部分

C．CIMS的含义是计算机集成制造系统

D．CIMS的含义是无人加工厂

答案：

1、A；2、A；3、B；4、C；5、A；6、D；7、B；8、D；9、D

分析：

1。

第7题：

计算机进入决策系统只能辅助人进行决策，象信息处理了，信息查询了等，而不能代替人进行决策，更不能验证决策是否正确（只有事实才能说话）。

故选B。

2．第8题：

计算机诞生后经历了一段时期才被广泛应用。

3．D项错在CIMS的目标是无人加工厂，而其本身是计算机集成制造系统。

1．2信息与人类社会

1信息和数据

1、信息，从计算机应用角度，通常把信息看成是符号、信号或消息所包含的有意义的内容。

计算机处理信息时，先将其转换成计算机所能识别的符号（即数据），然后加工成新的信息。

2、数据，是信息的具体物理表示，是载荷信息的各种物理符号，经过组织、处理并赋予一定意义后就可成为信息。

3、二者的联系：

数据是信息的表示形式，信息是数据表达的含义；数据是具体的物理形式，信息是抽象出来的逻辑意义。

2信息处理

1、信息处理实际上就是用计算机进行数据处理的过程。

包括：

数据的输入、加工和结果的输出。

信息处理本质上就是数据处理，主要目的是从数据中获取由价值的信息。

2、信息高速公路又称国家信息基础设施，能够以交互方式高速传递多媒体信息的电信网络。

他于1993年在美国提出。

1.关于信息和数据的说法，下列____是正确的

A．信息是数据的具体物理表示,是载荷数据的物理符号

B．信息经过处理、组织并赋给一定意义后即可成为数据

C．信息是数据抽象出来的逻辑意义

D．信息是数据的表示形式

2.信息处理的主要目的是____

A．向计算机中输入数据

B．对计算机中的数据进行加工

C．利用计算机存储数据

D．从数据中获取有价值的信息

3.有关信息社会的信息处理,下面____不正确

A．信息处理实际上就是用计算机进行数据处理的过程

B．信息编码是信息处理的必要条件

C．信息处理的本质就是数据处理

D．信息处理的主要目的是数据存储

4.关于信息和数据的说法，下列____是不正确的

A．数据是信息的具体物理表示

B．数据经过处理、组织并赋给一定意义后即可成为信息

C．数据是具体的物理形式抽象出来的逻辑意义

D．数据是载荷信息的各种物理符号

答案：

1、C；2、D；3、D；4、C

分析：

这几个题目可能有些难度，但你只需记住两句话：

数据是物理形式，信息是逻辑意义。

1.3计算机数和编码

教学重点:

各种计数制的表示方法、各计数制之间的相互转化、常用编码

教学难点:

各计数制之间的相互转化,机器数，常用编码

⒈计算机的计数制

◆计算机中采用二、八、十、十六四种计数制

◆计算机只能识别二进制数，其它进制数计算机均不能识别

◆采用十进制数，因为我们对它熟悉，采用八、十六进制数是因为它们可以缩短二进制数的表示位数

⒉进位计数制的概念

⒈数码：

进制数中出现的数字符号，如10进制的数码为0，1，2……9

⒉基数:

进制数中全部数码的个数,如10进制的基数为10

⒊计数原则:

逢基数进位,如10进制的计数原则为逢10进1

⒋位权:

在进制数中每位的1所代表的数值,第N位的位权为（基数）的（n-1）次方

⒊常用计数制的表示方法

按照逢基数进位的原则,可将0--16书写为各种进制数,表示方法如P7表1.2

⒋常用计数制的书写规则

进制数

方法一

方法二

进制数

方法一

方法二

二进制数

10010B

（10010）2

十进制数

147D  

（147）10 

八进制数

542O

（542）8

十六进制

84AEH

（84AE）16

⒌常用计数制的转化

⒈各进制数转化为10进制数

方法:

按位权展开法,即:

求各位上的数字与对应位上的位权的乘积再求和

⒉10进制转为各进制

方法是:

除以基数取余法,即将10进制数字不断的除以基数,将余数依次记下来,直到余数为0为止,最后将余数从后向前读,即为所求的进制数

⒊二进制与八进制的相互转换

●二进制转为八进制的方法是:

三位组合法

将二进制整数,从后向前每三位分为一组,将每组二进制数化成等价的十进制数字即可

●八进制转为二进制的方法是:

三位分组法

将每组八进制数化成等价的三位二进制数字（高位的0不可省略）即可

⒋二进制与十六进制的相互转换

●二进制转为十六进制的方法是:

四位组合法

将二进制整数,从后向前每四位分为一组,将每组二进制数化成等价的十六进制数字即可

●十六进制转为二进制的方法是:

四位分组法

将每组十六进制数化成等价的四位二进制数字（高位的0不可省略）即可

注:

各进制数的相互转换也可以使用附件中的计算器（科学型）来完成

1.X是二进制数111001101,Y是十进制数455,Z是十六进制数1DD,则不等式____正确（X、Y、Z都是无符号数）

A．Z>Y>XB．Z>X>YC．X>Z>YD．X>Y>Z

2.X是二进制数110110110,Y是十六进制数1AB,则X+Y结果的十进制数是____

A．881B．609C．865D．993

答案：

1、B；2、C

分析：

两个题目都考察了进制之间的转换，技巧：

先把2进制转换成8进制。

⒍机器数

⒈机器数的概念

●机器数：

以二进制数码1、0的形式存放在具有记忆功能的电子器件“寄存器”中的一组数，称为“机器数”

●机器数的三要素：

范围、符号、小数位数

⒉机器数的范围

机器数的范围由寄存器决定，字长为8位的寄存器，一个无符号整数的最大值为8位二进制数均为1（255），最小值为8位二进制数均为0（0）

⒊机器数的符号

对于有符号的数，规定寄存器中的最高位为符号位，并用0表示正，1表示负

⒋机器数中小数点的位置

定点数：

小数点位置固定不变

规定：

对于整数小数点约定在最低位的右边，称为定点整数；     对于纯小数小数点约定在符号位之后，称为定点小数

浮点数：

小数点位置可以浮动（不固定），用于处理即有整数又有小数的数，但有一定的范围。

规定：

将原数写成一个纯小数（称为尾数）与10的整数次幂（称为阶数）的乘积形式即为浮点数表示法，在机器中的编码如下表：

阶符

阶码

尾符

尾码

尾符代表整个数的符号，阶符、阶码决定小数点的位置

7计算机中的数据单位

1、比特（BIT），即“一个二进制位”的意思，是计算机存储数据的最小单位。

2、字节（byte，B），表示信息含义的最小单位，也是常用的计算机存储容量单位。

3、字（word），计算机进行数据处理时，一次存取、加工和传送的一组二进制位。

它的长度叫字长，是衡量计算机性能的一个重要指标。

1.计算机系统中,"字节（Byte）"的描述性定义是____

A．度量信息的最小单位,是一位二进制位所包含的信息量

B．通常用8位二进制位组成,可代表一个数字、一个字母或一个特殊符号。

也常用来量度计算机存储容量的大小

C．计算机系统中，在存储、传送或操作时，作为一个单元的一组字符或一组二进制位

D．把计算机中的每一个汉字或英文单词分成几个部分,其中的每一部分就叫一个字节

2.计算机系统中,"位（bit）"的描述性定义是____

A．度量信息的最小单位,是一位二进制位所包含的信息量

B．通常用8位二进制位组成,可代表一个数字、一个字母或一个特殊符号。

也常用来度量计算机存储容量的大小

C．计算机系统中，在存储、传送或操作时，作为一个单元的一组字符或一组二进制位

D．进位计数制中的“位”,也就是“凑够”多少个“1”就进一位的意思

3.计算机系统中,作为一个单元进行存储、传送或操作的一组字符或一组二进制位叫做____

A．字节B．字C．千字节D．位

答案：

1、B；2、A；3、B

分析：

Bit是一位二进制位；而字节是8位二进制位。

字节比位大！

⒎计算机常用的编码

⒈ASCII码---美国标准信息交换代码

◆用于给字符编码◆用七位二进数字表示一个字符◆共可表示128个字符◆为了凑足一个字节,机内码在最高位补一个0◆ASCII码、ASCII码字符、ASCII码值是三个不同的概念，ASCII码指七位二进制数字、ASCII码字符是这组二进制数字所代表的符号、ASCII码值是将这组二进制数字转换为等同的十进制数值◆在ASCII码表中ASCII码值从小到大的顺序是：

控制字符→数字0至9→大写字母A至Z→小写字母a至z

1.有关计算机内部的信息表示方法中,下面不正确的叙述是____

A．用补码表示有符号数可使减法运算用加法运算实现

B．定点数与浮点数都有一定的表示范围

C．ASCII码是由联合国制定的计算机内部唯一使用的标准代码

D．机器语言较为难懂,是由于机器语言是用二进制编码表示的

2.计算机中的所有信息在计算机内部都是以____表示的

A．二进制编码B．ASCII编码C．BCD编码D．十进制编码

3.有关计算机内部的信息表示,下面不正确的叙述是____

A．计算机内部的数据是用0和1表示的

B．计算机内部的数据都是用ASCII码表示的

C．计算机内部的数值数据可用原码、补码、反码表示

D．计算机内部的指令是用二进制编码表示的

4.有关计算机内部的信息表示,下面不正确的叙述是____

A．计算机内部的汉字编码是用二进制表示的

B．计算机内部数值数据的符号位是用0或1表示的

C．计算机内部表示字符都是用ASCII码

D．计算机内部表示地址的符号,除了0就是1

5.有关计算机内部的信息表示,下面不正确的叙述是____

A．计算机内部的汉字编码全部由中国制定

B．我国制订的汉字标准代码在计算机内部是用二进制表示的

C．计算机内部的信息表示有多种标准

D．ASCII码是由美国制订的一种标准编码

6.有关计算机内部的信息表示,下面不正确的叙述是____

A．计算机内部的数据是用0和1表示的

B．计算机内部的数据都是用ASCII码表示的

C．计算机内部的数值数据可用原码、补码、反码表示

D．计算机内部的指令是用二进制编码表示的

答案：

1、C；2、A；3、B；4、C；5、A；6、B

分析：

通过分析这几个考题大家不难得出这样几个知识点：

1．计算机内部的信息都是用二进制表示的；

2．定点数与浮点数都有一定的表示范围；

3．计算机内部的信息表示可以有多种标准，ASCII码是美国制订的，但计算机内部的汉字编码并不全部是由中国制定的。

⒉BCD码---"二--十进制编码"

◆专门解决用二进制数表示十进制数的问题

◆常见的有8421码、2421码等，以8421最常用，故常将8421码混称为BCD码

◆8421码是用四位二进制数表示一位十进制数

◆四位二进制数的位权分别为8、4、2、1故而得名，四位二进制数有16种但只取前10种

⒊汉字编码（重点）

①汉字编码概念，汉字属于非数值型数据，汉字编码主要用于解决汉字输入、输出和计算机内部编码的问题

②输入码，输入汉字的编码，也叫外码，例如：

五笔码，全拼码等。

主要包括：

流水码，音码，形码和音形码四种。

③交换码，用于不同汉字信息处理系统间或者与通信系统间进行信息叫换的汉字码。

1981年国家标准总局制订并颁布了GB2312-80《通讯用汉字字符集及其交换码标准》，统称标准码或交换码。

其中，收录了7445个汉字及符号，汉字6763个，按时用频度分为两级：

一级汉字3755个，以汉语拼音字母顺序排列（同音字再按笔划排列）；二级汉字3008个，按部首顺序排列。

④汉字内码，计算机内处理汉字所用的编码

⑤汉字字型码，汉字字型点阵信息的数字代码，存放于汉字库中。

1、下面正确的叙述是____

A．GB2312-80中的汉字是按字母顺序排列的

B．GB2312-80中的汉字是按笔划顺序排列的

C．GB2312-80中规定了所有汉字在计算机中的编码

D．GB2312-80中除了汉字还有一些其他符号

2.关于我国制定的国家标准《通讯用汉字字符集标准集》（国家标准代号GB2312-80）下面不正确的叙述是____

A．国家标准GB2312-80是我国1981年颁布的

B．GB2312-80中仅含有汉字

C．GB2312-80中的汉字分为一级汉字和二级汉字

D．GB2312-80中并未容纳所有汉字

3.从本质上说,GB2312-80之类的国标码属于____

A．拼音码B．机内码C．交换码D．字形码

4.用户从键盘上输入的汉字编码被称为____

A．国标码B．区位码C．输入码D．字形码

5.关于汉字输入码,下面叙述不正确的是____

A．汉字输入码是为了输入汉字而编制的代码,也称为汉字外部码

B．五笔字型、全拼码、自然码、区位码都是汉字输入码

C．汉字输入码是由国家统一规定的

D．汉字输入码与汉字内码在一般情况下是不相同的

6.关于我国制定的国家标准《通讯用汉字字符集标准集》（国家标准代号GB2312-80）下面正确的叙述是____

A．GB2312-80中的汉字不到4000个

B．GB2312-80中的汉字不到5000个

C．GB2312-80中的汉字不到6000个

D．GB2312-80中的汉字不到7000个

答案：

1、D；2、B；3、C；4、C；5、C；6、D

总结：

不怕做不到，就怕看不到，上面的知识点句句是金。

1.3计算机组成

教学重点:

微型计算机硬件组成及计算机语言

教学难点:

计算机语言

⒈计算机系统组成

◆组成

一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成

◆软硬件系统概念

硬件系统:

指由电子部件和机电装置组成的计算机实体

软件系统:

指为计算机运行工作服务的全部技术资料和各种程序

◆软硬件系统功能

硬件的功能:

接受计算机程序,并在程序的控制下完成数据输入、数据处理和输出结果等任务

软件的功能：

保证计算机硬件的功能得以充分发挥，并为用户提供一个宽松的工作环境

◆软硬件关系

二者缺一不可，没有软件的计算机称为“裸机”，裸机不能做任何工作

⒉计算机硬件的基本组成

⒈控制器

控制器是整个计算机的指挥中心,它取出程序的控制信息,并进行分析后,便按要求各个部件发出操作控制信号,使各部分协调一致的工作

⒉运算器

◆运算器是计算机的信息加工厂,大量的数据运算和处理工作都是在运算器中完成的

◆运算包括有+、-、*、/等基本算术运算，还有逻辑运算

⒊存储器

①存储器用途

存储器是存放程序和数据的地方,并根据命令提供这些程序和数据

②存储器的主要技术参数

存储容量、存取速度、位价格（一个二进制位的价格