1.1計(jì)算機(jī)概述
考點(diǎn)1計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史
1946年2月日，世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)Eniac在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)誕生，它的出現(xiàn)具有劃時(shí)代的偉大意義。
從第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的誕生到現(xiàn)在，計(jì)算機(jī)技術(shù)經(jīng)歷了大型機(jī)、微型機(jī)及網(wǎng)絡(luò)階段。對(duì)于傳統(tǒng)的大型機(jī)，根據(jù)計(jì)算機(jī)所采用電子元件的不同而劃分為電子管、晶體管、集成電路和大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路等四代，如表l1-1所示 。
我國(guó)在微型計(jì)算機(jī)方面，研制開(kāi)發(fā)了長(zhǎng)城、方正、同方、紫光、聯(lián)想等系列微型計(jì)算機(jī)我國(guó)在巨型機(jī)技術(shù)領(lǐng)域中研制開(kāi)發(fā)了“銀河”、“曙光”、“神威”等系列巨型機(jī)。
考點(diǎn)2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)
現(xiàn)代計(jì)算機(jī)算一般具有以下幾個(gè)重要特點(diǎn)。
（1）處理速度快
（2）存儲(chǔ)容量大。
（3）計(jì)算精度高。
（4）工作全自動(dòng)。
（5）適用范圍廣，通用性強(qiáng)。
考點(diǎn)3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)具有存儲(chǔ)容量大，處理速度快，邏輯推理和判斷能力強(qiáng)等許多特點(diǎn)，因此已被廣泛應(yīng)用于各種科學(xué)領(lǐng)域，并迅速滲透到人類(lèi)社會(huì)的各個(gè)方面，同時(shí)也進(jìn)人了家庭。計(jì)算機(jī)主要有以下幾個(gè)方面的應(yīng)用。
（1）科學(xué)計(jì)算（數(shù)值計(jì)算）。
（2）過(guò)程控制。
（3）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）。
（4）信息處理。
（5）現(xiàn)代教育（計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）、計(jì)算機(jī)模擬、多媒體教室、網(wǎng)上教學(xué)和電子大學(xué)）。
（6）家庭生活。
考點(diǎn)4計(jì)算機(jī)的分類(lèi)
計(jì)算機(jī)品種眾多，從不同角度可對(duì)它們進(jìn)行分類(lèi)，如表1-2所示。
1.2數(shù)制與編碼
考點(diǎn)5數(shù)制的基本概念
1.十進(jìn)制計(jì)欺制
其加法規(guī)則是“逢十進(jìn)一”，任意一個(gè)十進(jìn)制數(shù)值都可用0. 1. 2 .3 .4 .5 .6 .7 .8.9共10個(gè)數(shù)字符號(hào)組成的字符串來(lái)表示，這些數(shù)字符號(hào)稱(chēng)為數(shù)碼；數(shù)碼處于不同的位置代表不的數(shù)值。例如720.30可以寫(xiě)成7x102＋2x101＋0x100＋3 x10 1＋0x10 2，此式稱(chēng)為按權(quán)展開(kāi)表示式
2. R進(jìn)制計(jì)數(shù)制
從十進(jìn)制計(jì)數(shù)制的分析得出，任意R進(jìn)制計(jì)數(shù)制同樣有基數(shù)N、和Ri按權(quán)展開(kāi)的表示式。R可以是任意正整數(shù)如二進(jìn)制R為2。
（1）基數(shù)（Radix）
一個(gè)計(jì)數(shù)所包含的數(shù)字符號(hào)的個(gè)數(shù)稱(chēng)為該數(shù)的基，．用R表示。例如，對(duì)二進(jìn)制來(lái)說(shuō)，任意一個(gè)二進(jìn)制數(shù)可以用0，1兩個(gè)數(shù)字符表示，其基數(shù)R等于2。
（2）位值（權(quán)）
任何一個(gè)R進(jìn)制數(shù)都是由一串?dāng)?shù)碼表示的，其中每一位數(shù)碼所表示的實(shí)際值都大小，除數(shù)碼本身的數(shù)值外，還與它所處的位置有關(guān)，由位置決定的值就稱(chēng)為位置（或位權(quán)）。
位置用基數(shù)R的I次冪Ri表示。假設(shè)一個(gè)R進(jìn)制數(shù)具有n為整數(shù)，m位小數(shù)，那么其位權(quán)為Ri，其中i=-m~n-1。
（3）數(shù)值的按權(quán)展開(kāi)
任一R進(jìn)制數(shù)的數(shù)值都可以表示為：各個(gè)數(shù)碼本身的值與其權(quán)的乘積之和。例如，二進(jìn)制數(shù)101.01的按權(quán)展開(kāi)為：
101.01B=1×22+0×21+1×20+0×2－1+1×2－2=5.25D
任意一個(gè)具有n位整數(shù)和m位小數(shù)的R進(jìn)制數(shù)的按權(quán)展開(kāi)為：
（N）R=dn-1×RN-1+dn-2×RN-2+…+d2×R2+d1×R1+d0×R0+d-1×R-1+…+d-M×R-M其中di為R進(jìn)制的數(shù)碼
考點(diǎn)6二、十、十六進(jìn)制數(shù)的數(shù)碼
（1）十進(jìn)制和二進(jìn)制的基數(shù)分別為10和2，即“逢十進(jìn)一”和“逢二進(jìn)一”。它們分別含有10個(gè)數(shù)碼（0，1,2，3,4,5,6,7,8,9）和兩個(gè)數(shù)碼（0,1）。位權(quán)分別為10i和2i（i＝-m-n-1，m,n為自然數(shù)）。二進(jìn)制是計(jì)算機(jī)中采用的數(shù)制，它具有簡(jiǎn)單可行、運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單、適合邏輯運(yùn)算的特點(diǎn)。
（2）十六進(jìn)制基數(shù)為16，即含有16個(gè)數(shù)字符號(hào)：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F(xiàn)。其中A，B，C，D，E，F(xiàn)分別表示數(shù)碼10,11，12,13,14,15，權(quán)為16i（i＝－m～n一1，其中m、n為自然數(shù)）。加法運(yùn)算規(guī)則為“逢十六進(jìn)一”。如表1-3所示列出了0~15這16個(gè)十進(jìn)制數(shù)與其他3種數(shù)制的對(duì)應(yīng)表示。
（3）非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。利用按權(quán)展開(kāi)的方法，可以把任一數(shù)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。例如：
1010. 101 B＝1 ×23＋0 ×22＋1 ×21＋0 ×2 01×2－1＋0 ×2－2＋1×2－3
只要掌握了數(shù)制的概念，那么將任一R進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)的方法都是一樣的。
（4）十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制整數(shù)。把十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制整數(shù)，其方法是采用“除二取余”法。具體步驟是：把十進(jìn)制整數(shù)除以2得一商數(shù)和一余數(shù)；再將所得的商除以2，又得到一個(gè)新的商數(shù)和余數(shù)；這樣不斷地用2去除所得的商數(shù)，直到商等于0為止。每次相除所得的余數(shù)便是對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制整數(shù)的各位數(shù)碼。第一次得到的余數(shù)為最低有效位，最后一次得到的余數(shù)為最高有效位。
把十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制小數(shù)，方法是“乘2取整”，其結(jié)果通常是近似表示。轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制小數(shù)，方法是“乘2取整”，其結(jié)果通常是近似表示。上述的方法同樣適用于十進(jìn)制數(shù)對(duì)十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換，只是使用的基數(shù)不同。
（5）二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)間的轉(zhuǎn)換。二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)的方法是從個(gè)位數(shù)開(kāi)始向左按每4位的組劃分，不足4位的組以0補(bǔ)足，然后將每組4位二進(jìn)制數(shù)代之以一位十六進(jìn)制數(shù)字即可。十六進(jìn)制數(shù)字即可
1.3 計(jì)算機(jī)中字符的編碼
考點(diǎn)7 西文字符的編碼
計(jì)算機(jī)中常用的字符編碼有EBCDIC碼和ASCII碼。IBM系列大型機(jī)采用EBCDIC碼，微型機(jī)采用ASCII碼是美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼，被國(guó)際化組織指定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。它有7位碼和8位碼兩種版.國(guó)際的7位ASCII碼是用7位二進(jìn)制數(shù)表示一個(gè)字符的編碼，其編碼范圍從0000000B一1111111B，共有7＝128個(gè)不同的編碼值，相應(yīng)可以表示128個(gè)不同的編碼。7位ASCII碼表如表14所示。
表1-4 7位ASCII碼表
考點(diǎn)8漢字的編碼
1.漢字信息的交換碼
漢字信息交換碼簡(jiǎn)稱(chēng)交換碼，也叫國(guó)標(biāo)碼。規(guī)定了7 445個(gè)字符編碼，其中有682個(gè)非漢字圖形符和6763個(gè)漢字的代碼。有一級(jí)常用字3755個(gè)，二級(jí)常用字3 008個(gè)。兩個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)一個(gè)國(guó)標(biāo)碼。國(guó)標(biāo)碼的編碼范圍是2121H一7E7EH。區(qū)位碼和國(guó)標(biāo)碼之間的轉(zhuǎn)換方法是將一個(gè)漢字的十進(jìn)制區(qū)號(hào)和十進(jìn)制位號(hào)分別轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)，然后再分別加上20H，就成為此漢字的國(guó)標(biāo)碼：
漢字國(guó)標(biāo)碼=區(qū)號(hào)（十六進(jìn)制數(shù)）+20H位號(hào)（十六進(jìn)制數(shù)）+ 20H
而得到漢字的國(guó)標(biāo)碼之后，我們就可以使用以下公式計(jì)算漢字的機(jī)內(nèi)碼：
漢字機(jī)內(nèi)碼＝漢字國(guó)標(biāo)碼＋8080H
2.漢字偷入碼
漢字輸人碼也叫外碼，都是由鍵盤(pán)上的字符和數(shù)字組成的。目前流行的編碼方案有全拼輸人法、雙拼輸入法、自然碼輸人法和五筆輸人法等。
3.漢字內(nèi)碼
漢字內(nèi)碼是在計(jì)算機(jī)內(nèi)部對(duì)漢字進(jìn)行存儲(chǔ)、處理的漢字代碼，它應(yīng)能滿(mǎn)足存儲(chǔ)、處理和傳輸?shù)囊?。一個(gè)漢字輸人計(jì)算機(jī)后就轉(zhuǎn)換為內(nèi)碼。內(nèi)碼需要兩個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)，每個(gè)字節(jié)以最高位置‘1”作為內(nèi)碼的標(biāo)識(shí)。
4.漢字字型碼
漢字字型碼也叫字?；驖h字輸出碼。在計(jì)算機(jī)中，8個(gè)二進(jìn)制位組成一個(gè)字節(jié)，它是度量空間的基本單可見(jiàn)一個(gè)16 x 16點(diǎn)陣的字型碼需要16 x 16/8=32字節(jié)存儲(chǔ)空間。
漢字字型通常分為通用型和精密型兩類(lèi)。
5.漢字地址碼
漢字地址碼是指漢字庫(kù)中存儲(chǔ)漢字字型信息的邏輯地址碼。它與漢字內(nèi)碼有著簡(jiǎn)單的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以簡(jiǎn)化內(nèi)碼到地址碼的轉(zhuǎn)換。
6.各種漢字代碼之間的關(guān)系
漢字的輸人、處理和輸出的過(guò)程，實(shí)際上是漢字的各種代碼之間的轉(zhuǎn)換過(guò)程。如圖1- 1表示了這些漢字代碼在漢字信息處理系統(tǒng)中的位置及它們之間的關(guān)系.
1. 4指令和程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言
考點(diǎn)9計(jì)算機(jī)指令
一條指令必須包括操作碼和地址碼兩部分。一臺(tái)計(jì)算機(jī)可能有多種多樣的指令這些指令的集合稱(chēng)為該計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。
考點(diǎn)10程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言
程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言通常分為機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言3類(lèi)
（1）機(jī)器語(yǔ)言。機(jī)器語(yǔ)言是計(jì)算機(jī)唯一能夠識(shí)別并直接執(zhí)行的語(yǔ)言。
（2）匯編語(yǔ)言。用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的程序稱(chēng)為匯編語(yǔ)言源程序．計(jì)算機(jī)不能直接識(shí)別它。必須先把匯編語(yǔ)言程序翻譯成機(jī)器語(yǔ)言程序（稱(chēng)目標(biāo)程序），然后才能被執(zhí)行。
（3）高級(jí)語(yǔ)言。高級(jí)語(yǔ)言要用翻譯的方法把它翻譯成機(jī)器語(yǔ)言程序才能執(zhí)行。翻譯的方法有“解釋”和“編譯”兩種。一個(gè)高級(jí)語(yǔ)言源程序必須經(jīng)過(guò)“編譯”和“連接裝配”才能成為可執(zhí)行的機(jī)器語(yǔ)言．