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「考前必备」自考00018计算机应用基础(一)

自考小章鱼 330

前言:

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重点考点梳理

1

第一章计算机基础知识

01

计算机的起源和发展

(1)手工计算阶段:结绳和刻木(远古)--算筹(春秋)--算盘(公元前五六世纪)--计算尺(17世纪)

(2)机械计算阶段:齿轮计算的机械加法器(1642,法国,布莱兹帕斯卡)--添加乘法(1673,德国,莱布尼兹)--巴贝奇差分机(1822,英国,自动时序控制,奠定基础)

(3)电子计算阶段:1946年2月,在美国宾夕法尼亚大学,世界上第一台真正意义上的电子计算机ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer,电子数字积分计算机)诞生。

  缺点:采用十进制而非二进制表示和计算数据,而且只能通过手工设置开关和插头来编程。

1949年,英国,第一台程序存储电子计算机EDSAC,冯诺依曼程序存储。

计算机之父----冯诺依曼

计算机的五大基本组成部件

(1)输入数据和程序的输入设备

(2)记忆程序和数据的存储器

(3)完成数据加工处理的运算器

(4)控制程序执行的控制器

(5)输出处理结果的输出设备

计算机的工作原理

●冯诺依曼,“程序存储”,预先编制用于控制计算机工作的程序输入到计算机存储器中存储,计算机自动从中读取指令来控制各部分工作;

采用二进制作为数字计算机的数制基础

代别

第一代

1946-1958

第二代

1959-1964

第三代

1965-1970

第四代

1971-现在

电子器件

电子管

晶体管

集成电路

大规模和超大

规模集成电路

存储器

水银延迟线

磁鼓、磁芯

磁芯、磁鼓

磁盘、磁带

半导体存储器

磁盘、磁带

半导体存储器

磁盘、光盘

运算速度

5000-几万

几十万-百万

百万-几百万

几百万-几亿

处理方式

机器语言

汇编语言

算法语言

操作系统

实时处理

分时处理

网络操作系统

应用领域

科学计算

数据处理

实时控制

各行各业

典型机种

ENIAC

EDVAC

IBM 7090

CDC 6600

IBM 360

PDP-II

VAX-II

IBM PC/Apple

计算机的特点:

(1)计算速度快:“银河”系列,万亿次/秒 

(2)计算精度高:圆周率 

(3)逻辑性强  

(4)数据处理量大 

(5)自动化程度高 

(6)应用领域广泛

计算机的应用:

(1)科学计算

(2)信息管理

(3)自动控制

(4)人工智能(Artificial Intelligent,AI)

(5)辅助工程:CAD,CAM,CAE,CS

(6)学习娱乐

(7)电子商务

计算机的分类:

未来计算机的发展趋势

(1)网络化:云计算、物联网、大数据。

(2)智能化:模拟人类的智力活动。

(3)巨型化和微型

02

计算机的硬件系统

(1) 计算机硬件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。

(2)计算机的硬件系统

=主机+外设

=CPU+存储器+外设

=CPU+存储器+输入设备+输出设备

=运算器+控制器+存储器+输入设备+输出设备

中央处理器(CPU)

CPU=运算器+控制器

基本功能:

(1)程序控制

(2)操作控制

(3)时间控制

(4)数据运算

CPU的组成

(1)运算器

ALU:算术逻辑运算单元。

寄存器:用来临时存储运算结果的部件。

(2)控制器

程序计数器PC

指令寄存器IR

指令译码器ID

操作控制器OC

时序信号产生器

CPU的性能指标

(1)时钟频率(主频):CPU内数字脉冲信号震荡的频率,单位是Hz。

(2)外频:CPU与主板之间同步运行的速度。

(3)前端总线频率:CPU与总线之间数据传输的速度。

(4)指令系统和字长

指令系统:计算机所能执行的全部指令集合。

字长:CPU一次能并行处理的二进制数的位数。

存储器:存储器是计算机系统用来存储程序和数据的器件。

存储器的分类

三级存储器体系结构:

(1)高速缓冲存储器(Cache)

(2)主存储器

(3)外存储器

解决速度、容量和成本三者之间的矛盾

输入/输出设备

计算机与其使用者的交互是通过输入/输出设备来实现的

I/O(Input/Output)设备

输入设备:将数据、命令和程序等来自外部的信息,转换成计算机能接收并识别的形式,送入计算机。

(1)键盘

(2)鼠标

(3)扫描仪

(4)语音/视频

(5)触摸屏

(6)手写笔

输出设备:将计算机运算处理的结果,转换成人或其他设备能接收和识别的形式并展现出来。

(1)显示器:CRT,LCD(液晶显示器)和LED(发光二极管显示器)。

(2)打印机:针式打印机,喷墨打印机,激光打印机,3D打印机。

(3)音箱和耳机:各种音频电信号要通过音箱或耳机转换为人耳能感受到的声信号。

 问题:各种设备如何连接在一起,完成数据的加工处理?

主板是微型计算机中最主要的一个集成电路板,它将计算机的各个硬件设备有机的联系在了一起。CPU、存储器、输入输出设备的控制卡(适配器)等各种器件通过主板上的插槽、接口、总线以及数据线相连,从而能够协同配合工作。

(1)总线(Bus):地址,控制,数据。

(2)芯片组(Chipset)

北桥芯片在位置上比较靠近CPU,主要负责CPU与内存之间的数据交换、控制显卡等功能,在芯片组中起主导作用,北桥芯片与CPU交互频繁,数据处理量大,因此更容易发热,所以通常北桥芯片上都带有散热片。

南桥芯片离CPU相对较远,主要负责外存、外围设备之间的数据交换。

(3)插槽:PCI扩展插槽,IDE插槽。

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