一、计算机基础知识

（一）计算机概述

1．计算机的发展历史

1946年2月14日，美国奥伯丁武器试验场为了满足计算弹道的需要，研制出了世界上第一台电子计算机——埃尼阿克（ENIAC）。

2．计算机的特点

（1）运算速度快；

（2）计算精度高；

（3）存储容量大；

（4）具有逻辑判断能力；

（5）具有自动执行程序的能力。

3．计算机的分类

（二）计算机的应用领域

1．科学计算

2．数据处理

3．计算机辅助技术

（1）计算机辅助设计（简称CAD）

计算机辅助设计是利用计算机系统辅助设计人员进行工程或产品设计，以实现最佳设计效果的一种技术。

（2）计算机辅助制造（CAM）

计算机辅助制造是利用计算机系统进行生产设备的管理、控制和操作的过程。

（3）计算机辅助教学（CAI）

计算机辅助教学是利用计算机系统做课件来进行教学。

4．过程控制

5．人工智能研究和应用

人工智能是计算机模拟人类的感知、判断、理解、学习、图像识别等智能活动。

6．计算机通信

（三）计算机中的数据和编码

1．数据在计算机内部的表示

计算机内部采用二进制形式表示数据，即用“0”和“1”的编码表示数据。此处数据包括数值、文字、图像、声音等多种形式。

2．计算机中的编码

（1）数据的单位与存储方式

①位（bit）

位是计算机中表示信息的最小单位，表示二进制信息0或1，用小写字母“b”表示。

②字节（Byte）

1个字节由8个二进制位组成，是计算机中表示信息的基本单位，用字母“B”表示。

（2）字符编码

字符编码就是规定怎样使用二进制数来表示字母、数字以及一些专用的符号。

①IBM的扩充二进制码EBCDIC；

②微型计算机系统的美国标准信息交换码ASCII码。

（四）计算机系统的组成

1．硬件系统

硬件系统是指组成一台计算机的各种物理装置，它们由各种具体的物理器件组成，是计算机进行工作的物质基础。计算机硬件应具有运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等5大基本功能。

（1）中央处理器

中央处理器简称CPU，是计算机的核心部件,由控制器和运算器两大部件构成。

（2）内存储器

内存储器也称主存储器，简称内存，其主要类别如下：

①随机存取存储器RAM

RAM中的信息可以随时读出和写入，用来存放计算机工作时所需要的程序和数据。

②只读存储器ROM

ROM中的内容只能读出、不能写入，它的内容由芯片厂家在生产过程中写入。

③高速缓冲存储器Cache

Cache是位于CPU和内存之间的规模较小但速度很快的一种存储器，主要用来存放当前内存中使用最频繁的程序块和数据块。

（3）外存储器

外存储器也称辅助存储器，简称外存，是内存的后备和补充。

①磁盘存储器

磁盘存储器是各类计算机中应用广泛的外存设备，常见的有软盘存储器（软盘）和硬盘存储器（硬盘）。

②光盘存储器

光盘存储器简称光盘，是一种大容量辅助存储器。

③移动存储设备

a．U盘；

b．移动硬盘；

c．存储卡。

（4）输入设备

输入设备是指向计算机输入各种信息（如程序、文字、数据、图像等）的设备。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、条形码输入器、光笔、触摸屏等。

（5）输出设备

输出设备是把计算机处理后的结果转换成人们习惯接受的信息形式（如字符、图像、表格、声音等）的设备。最常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。

2．软件系统

软件系统指管理、控制和维护计算机的各种程序、数据以及相关资料的总称。

（1）系统软件

系统软件是用于对计算机软硬件资源进行管理、监控和维护，以及对各类应用软件进行解释和运行的软件。其主要类别有：

①操作系统；

②语言处理程序；

③数据库管理系统；

④支持服务程序。

（2）应用软件

应用软件是在硬件和系统软件支持下，为解决各类具体应用问题而编制的软件。

（五）计算机的主要性能指标

1．主频；

2．字长；

3．内存容量；

4．存取周期；

5．运算速度。