全国计算机等级考试一级教程讲解

《全国计算机等级考试(一级)教程》

教 学 讲 义

计算机基础知识

1.1计算机的发展

●世界第一台计算机：美国宾夕法尼亚大学教授莫克利和他的学生埃克特于1946年研制成功的ENIAC，主要元件是电子管。

●冯·诺依曼机的三个特点：采用二进制、存储程序控制、由五个基本部件组成【运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备】。

●中国计算机的发展：联想于2005年收购IBM PC【个人计算机】成为全球第三大PC制造商；2008年8月成功自主研制百万亿次超级计算机“曙光5000”。

●计算机发展的四个阶段：

年代

部件

第一阶段

(1946—1958)

第二阶段

(1958—1964)

第三阶段

(1964—1970)

第四阶段

(1971至今)

主机电子器件

电子管

晶体管

中小规模集成电路

大规模、超大规模集成电路

内存

汞延迟线

磁芯存储器

半导体存储器

半导体存储器

外存储器

穿孔卡片、纸带

磁带

磁带、磁盘

磁盘、磁带、光盘、U盘等大容量存储器

●计算机的特征：

1、高速、精确的运算能力； 2、准确的逻辑判断能力；

3、强大的存储能力； 4、自动功能；

5、网络与通信功能：改变了人类交流的方式和信息获取的途径。

●计算机的用途：

1、科学计算：人类基因序列分析、人造卫星轨道测算、气象卫星云图处理等。

2、数据处理：处理文字、图像、声音等，是应用最多的一个领域。

3、实时控制：主要是应用在现代工业生产的过程控制。

4、计算机辅助：主要有CAD\CAI\CAM\CAT等。

5、网络与通信：万维网、QQ、EMAIL等。

6、人工智能：智能机器人、机器翻译等。

7、数字娱乐：电影、电视、游戏等。

8、嵌入式系统：各类电子数码产品、工业制造系统等。

●计算机的分类：

1、按处理数据的型态分：数字计算机、模拟计算机、混合计算机

2、按使用范围分：通用计算机、专用计算机

3、按性能分：超级计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机、工作站、服务器。

●计算机的新技术： 1、嵌入式技术：嵌入式系统由嵌入式处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统、特

定的应用程序四个部分组成，集软件与硬件于一体，可独立工作。主要应用于各种智能家电、数码产品中。

2、网格计算：利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的超级计算机”协同工作，是一种新型计算模式。

3、中间件技术：中间件是介于应用软件和操作系统之间的系统软件，如ASP\JSP\CGI等。中间件技术是企业应用的主流技术，并形成各种不同类别。

●计算机的发展趋势：巨型化、微型化、网络化、智能化。

●未来新一代计算机：

1、模糊计算机：建立在模糊数学基础上，用模糊的、不确切的判断进行工程处理的计算机，已被应用于地铁管理、洗衣机、吸尘器等方面。

2、生物计算机：还处于研制过程中，是利用蛋白质的开关特性，用蛋白质分子制成集成电路，形成蛋白质芯片等生物电子元件构建的计算机，如设想的DNA计算机。

3、光子计算机：是一种利用光信号进行数字运算、信息存储和处理的新型计算机，运用集成光路技术，把光开关、光存储器等集成在一块芯片上，再用光导纤维连接成计算机。1990年1月底，贝尔实验室研制成第一台光子计算机。

4、超导计算机：利用超导材料来替代半导体制造计算机，正在研制。

5、量子计算机：是一种遵循量子动力学规律而不是经典物理规律的计算机，也是一种信息处理的新模式，华裔科学家艾萨克·庄领衔的科研小组已经研制了迄今最尖端的“5比特量子计算机”。

●数据与信息的联系与区别：

数据包括数值、文字、语言、图形、图像等不同形式，数据是信息的载体。而信息是对各种事物的变化和特征的反映，也是事物之间相互作用和联系的表征。数据处理之后产生的结果为信息，信息具有针对性和实效性，是有意义的，而数据没有。

●信息技术：指一些与计算机等相关的技术，包含三个层次的内容：信息基础技术、信息系统技术和信息应用技术。现代信息技术发展的趋势可以概括为数字化、多媒体化、高速度、网络化、宽频带、智能化。

1.2数据在计算机中的表示

●计算机所表示和使用的数据可分两大类：数值数据和字符数据【非数值数据】，任何形式的数据进入计算机都必须进行二进制编码转换，计算机内部均用二进制数来表示各种信息。

●计算机中常用的集中进位计数制的表示：(逢R进一)

R进制

基数R

基本符号

权

符号表示

二进制

2

0,1

21

B

八进制

8

0,1,2,3,4,5,6,7

81

O

十进制

10

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

101

D

十六进制

16

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F

161

H