2024年江西专升本信息技术全程班
此笔记建议与视频一起使用（不定期更新）
注意：世界第一台电子计算机，ENIAC，十进制
世界上第一台实现存储程序的电子计算机，EDSAC，二进制
计算机的生日：你就是6啊（1946年2月）
电子器件 又可以称为 “物理器件”、“逻辑器件”
计算机的特点（常考）
1、运算速度快：电子器件（摩尔）
2、计算精度高：可靠性很高，差错率低（一般来说只在那些人工介入的地方才有可能发生错误），没有适应性，安全性也不高。
3、存储容量大：计算机的存储性是计算机区别于其它计算的重要特征
4、具有逻辑判断的能力
5、工作自动化：根据人们预先编制的“程序控制”自动“控制”执行的。
计算机工作原理：“存储程序”、“程序控制”
计算机规模和体积无关，与性能有关
注意：一旦在考试中出现”我国xx计算机“”xx科技大学自主研发....“就是巨型机没跑了
家用、个人用（笔记本电脑）的都是微型机
其余机型均在企业或服务站中比较常见
计算机的应用领域
科学计算，也称数值计算，主要应用于尖端科技领域（上天入地，自己做不了的！），是计算机最早的应用领域
信息处理，也叫“数据处理”或”事务处理”，被广泛应用于办公自动化（OA），事务处理、情报检索、企业管理和知识系统等领域（量大但不难，生活领域，自己能干的） 是计算机最广泛的应用领域
过程控制，又称“实时控制”或“过程控制”，主要应用于工业领域
计算机辅助系统（*代表相当重要 +代表重要）
*CAD（计算机辅助设计）
*CAM（计算机辅助制造）
CBE（计算机辅助教育）
*CAI（计算机辅助教学）
CMI（计算机管理教学）
+CAT（计算机辅助测试）
+CAL （计算机辅助学习）
CIMS （计算机集成制造系统）
人工智能 计算机模拟人脑的思维活动
计算机网络与通信
利用计算机技术和通讯技术，将不同地理位置的计算机互联，实现计算机技术和通讯技术，将不同地理位置的计算机互联，可以实现世界范围内的相互通信及信息资源共享。
嵌入式系统
以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件能灵活变化以适应嵌入的应用系统。
计算机的发展趋势：巨型化、微型化、网格化、智能化
计算机的工作原理
1.指令的概念：指令是指示计算机执行某种操作的命令，它由一串二进制数码组成（本质）。
所有的指令集合称为计算机的指令系统
不同的计算机有不同的指令系统
CISC（复杂的指令系统）
RISC（精简的指令系统）
2.指令的格式
指令由“操作码”（谓语动词，机器执行什么操作）和“地址码”（宾语，执行对象，例如具体数、存放位置）形成
注：地址码=操作数，地址码最多有三个，不能超过三个，至少一个。操作码有且仅有一个。
3.指令分类
指令根据操作数（地址码）的个数分为三类：
- 单地址指令
- 双地址指令
- 三地址指令
指令和程序的关系
程序：为解决某一问题而设计的有序指令的集合（代码的集合）
程序=算法+数据结构
“存储程序”工作原理
1945年美籍科学家冯·诺依曼对计算机结构做出理论性总结，提出三个要点：
- 计算机基本结构：由控制器、运算器、存储器、I/O设备（输入或输出）五大部分构成（冯·诺依曼结构）
- 计算机采用而二进制数
- 工作原理：存储程序和程序控制是计算机能够自动完成运算或处理过程的基础
计算机工作过程
- 取指令。从内存存储器中取 出指令
- 分析指令。 确定执行什么指令
- 执行指令。完成该指令所要求的操作
- 上述步骤完成后，指令计数器加1，为执行下一条指令做好准备。
习题
计算机系统
计算机硬件系统
硬件指得是计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种计算机部件和计算机设备。这些部件和设备依据计算机系统结构的要求，构成一个有机整体，称为计算机硬件系统。（说白了就是实物）
未配置任何软件和操作系统的计算机叫裸机，它是计算机完成工作的物质基础。也没有os（ 第一层软件 ）
最重要的硬件：CPU
最重要的软件： OS
多核指的是多个运算器
存储器
具有“记忆”功能的设备，由具有两种稳定状态的物理器件来存储信息。
存储器分为两大类：内存储器和外存储器，简称内存与外存。内存储器又称为主存储器，外存储器又称为辅助存储器。
存储器分为内存和外存；
内存是CPU可直接访问的存储器，它和CPU一起构成了计算机的主机
只读存储器（ROM）：
- 其信息只能读不能改写
- 断电后不会消失，可靠性高（长久）
- 主要用来存放BIOS（基本输入输出系统）
随机存储器（RAM）：
- 其信息可读可写
- 其信息会因为断电而消失
- 微机内存（运行内存）一般就指RAM（16GB ）
- RAM又分为静态随机存储器SRAM和动态随机存储器DRAM;
高速缓冲存储器（Cache）:
内存的存取速度比CPU慢，制约了机器的速度，为协调二者之间的速度差，在内存和 CPU之间设置一个与CPU速度接近的、高速的、容量相对较小的存储器——Cache
缓存在性质上仍属于RAM（断电全丢，不会自动保存）
外存
- 外存是主机的外部设备，存取速度较内存慢得多，用来长期保存程序或数据
- 外存是内存储器的后备和补充，不能和CPU直接交换数据
- 外存包括：软盘、硬盘、U盘、光盘
习题
计算机软件系统
- 计算机信息分为两类：数据、程序
- 软件=程序+数据+文档
- 计算机软件分为系统软件和应用软件
- 系统软件一般有软件厂商提供
- 应用软件是为解决某一问题而由用户或软件公司开发的
计算机软件基础
1）系统软件
- 操作系统（OS）是人与计算机进行通信都一个接口，是对计算机硬件资源和软件资源进行控制和管理的各种程序的集合
操作系统是直接运行在裸机上的最基本的系统软件，任何其他软件必须在操作系统的支持下才能运行
2 .语言处理程序
3.系统支撑和服务程序
4.数据库管理系统
2）应用软件
习题
程序设计语言
机器语言
优点：
- 由二进制0和1组成的指令序列编写
- 计算机系统唯一直接识别的语言
- 速度快
缺点：
- 难度大，直观性差，易出错，难调试
- 通用性和移植性差
汇编语言
- 汇编语言是机器语言的“符号化”。用一种助记符来代替操作数地址（地址码）
- 机器语言和汇编语言一般都称之为低级语言
高级语言
高级语言有两类，分为解释性和编译型
- 解释程序：接受源程序（用高级语言编写的程序），然后对源程序的每条语句逐句进行解释并执行
- 编译程序：将源程序翻译成与之等价的用机器语言表示的目标程序（obj）
注：高级语言又分为“面向对象型”和“面向过程型”
微型计算机分类
微型计算机按其性能、结构、技术特点等可分为：
- 单片机
- 单板机
- PC
- 便携式微机
微机的主要性能指标（重点）
1.主频 即时钟频率（工作频率），是指计算机CPU在单位时间内发出的脉冲数，它在很大程度上决定了计算机的运算速度，主频的单位是赫兹（Hz）。
2.字长 是指CPU一次能够处理的二进制数据的位数。字长越长，处理信息的效率就越高。
3.内核数：所谓多核心处理器简单地说就是在一块CPU基板上集成两个或两个以上的处理器核心，并通过并行总线将各处理器核心连接起来。多核心处理技术的推出，大大地提高了CPU的多任务处理功能，并已经成为市场的主流。
4.内存容量 是指内存储器中能存储信息的总字节数。内存容量越大，计算机的处理速度越快。
5.运算速度 单位时间内执行的计算机指令数
（64位计算机 就是指一秒一次可以处理64位二进制数据 高赫兹计算机可以一秒进行多次运算）
微机的其他性能指标
- 兼容性
- 可靠性（平均无故障工作时间MTBF）
- 可维护性（故障平均排除时间MTTR）
- 性能价格比（性价比）
常见微型计算机的硬件设备
1.微处理器（中央处理器）
微处理器（CPU）:以运算器、控制器和高速缓存为核心部件。
生产厂家有Intel公司、IBM公司、AMD公司和台湾的威盛公司
2.存储器
1）微机中的内存一般指随机存储器（RAM）
目前常用的内存有SDRAM（同步动态）和DDR SDRAM（双倍速率）
2）外存储器
软盘 硬盘 U盘 闪存
微机的总线结构
总线：是计算机各个功能部件之间传递信息的公共通信干线（通道）
从功能上，总线分为三类：
- 数据总线
- 地址总线
- 控制总线
数据总线：用于传送CPU与内存或外设之间的数据信息。数据总线的宽度决定了字长
地址总线：用来传送内存与外设的地址信息。地址总线决定了可寻址的内存容量
控制总线：用来传送各种控制信息
** 地址总线决定了可寻址的内存空间：一根地址线，代表一个位（bit）,n位宽度的地址总线可寻址范围是2的n次方个地址单元（B）
常见的总线标准有：
- PCI总线
- AGP总线（加速图形接口）
- USB总线（通用串行总线）
- IEEE 1394总线
习题
数制及其转换
（本节偏计算，请食用课程视频）
1.3.3
信息的编码
1.数值的表示
- 在计算机中，所有数据都以二进制的形式表示。
- 通常规定一个数的最高位（左)作为符号位，“0”表示正，“1”表示负
补充：原码、反码、补码
在计算机数值的表示中分为 ： 有符号数和无符号数
有符号数：0和1（有正负之分）
无符号数：有八位二进制组成 十进制范围为（0-255） (无正负之分)
2.BCD码 （不是进制转换！只是表示方法！）
十进制的每一位用4位二进制代码表示，这种编码方法简称BCD码
例：239D的BCD编码为：001000111001
2-0010(十进制转二进制后补码成四位)
3-0011
9-1001(本身为四位二进制采用原码即可)
文字信息的表示
1.字符编码：
（下面这几张图重点记忆！！！！）
（相对应的大小写字母相差32位十进制）
练习1
2.汉字编码
存储一个汉字的内码需要2个字节
（下图为重点！！！！）
存储一个汉字字形所占的存储空间字节数的计算方法：行点数*列点数/8（位/8单位为B）
例如：一个16*16点阵的汉字所占空间为16*16/8=32B
练习2
