重點考點梳理

1

第一章計算機基礎知識

01

計算機的起源和發展

（1）手工計算階段：結繩和刻木（遠古）--算籌（春秋）--算盤（公元前五六世紀）--計算尺（17世紀）

（2）機械計算階段：齒輪計算的機械加法器（1642，法國，布萊茲帕斯卡）--添加乘法（1673，德國，萊布尼茲）--巴貝奇差分機（1822，英國，自動時序控制，奠定基礎）

（3）電子計算階段：1946年2月，在美國賓夕法尼亞大學，世界上第一台真正意義上的電子計算機ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Computer，電子數字積分計算機）誕生。

　　缺點：采用十進制而非二進制表示和計算數據，而且隻能通過手工設置開關和插頭來編程。

1949年，英國，第一台程序存儲電子計算機EDSAC，馮諾依曼程序存儲。

計算機之父----馮諾依曼

計算機的五大基本組成部件

（1）輸入數據和程序的輸入設備；

（2）記憶程序和數據的存儲器；

（3）完成數據加工處理的運算器；

（4）控制程序執行的控制器；

（5）輸出處理結果的輸出設備。

計算機的工作原理

●馮諾依曼，“程序存儲”，預先編制用于控制計算機工作的程序輸入到計算機存儲器中存儲，計算機自動從中讀取指令來控制各部分工作；

●采用二進制作為數字計算機的數制基礎。

計算機的特點：

（1）計算速度快：“銀河”系列，萬億次/秒　

（2）計算精度高：圓周率　

（3）邏輯性強　　

（4）數據處理量大　

（5）自動化程度高　

（6）應用領域廣泛

計算機的應用：

（1）科學計算

（2）信息管理

（3）自動控制

（4）人工智能（Artificial Intelligent，AI）

（5）輔助工程：CAD，CAM，CAE，CS

（6）學習娛樂

（7）電子商務

計算機的分類：

未來計算機的發展趨勢

（1）網絡化：雲計算、物聯網、大數據。

（2）智能化：模拟人類的智力活動。

（3）巨型化和微型

02

計算機的硬件系統

（1） 計算機硬件是指計算機系統中由電子、機械和光電元件等組成的各種物理裝置的總稱。

（2）計算機的硬件系統

=主機 外設

=CPU 存儲器 外設

=CPU 存儲器 輸入設備 輸出設備

=運算器 控制器 存儲器 輸入設備 輸出設備

中央處理器（CPU）

CPU=運算器 控制器

基本功能：

（1）程序控制

（2）操作控制

（3）時間控制

（4）數據運算

CPU的組成

（1）運算器

ALU：算術邏輯運算單元。

寄存器：用來臨時存儲運算結果的部件。

（2）控制器

程序計數器PC

指令寄存器IR

指令譯碼器ID

操作控制器OC

時序信号産生器

CPU的性能指标

（1）時鐘頻率（主頻）：CPU内數字脈沖信号震蕩的頻率，單位是Hz。

（2）外頻：CPU與主闆之間同步運行的速度。

（3）前端總線頻率：CPU與總線之間數據傳輸的速度。

（4）指令系統和字長

指令系統：計算機所能執行的全部指令集合。

字長：CPU一次能并行處理的二進制數的位數。

存儲器：存儲器是計算機系統用來存儲程序和數據的器件。

存儲器的分類

三級存儲器體系結構：

（1）高速緩沖存儲器（Cache）

（2）主存儲器

（3）外存儲器

解決速度、容量和成本三者之間的矛盾

輸入/輸出設備

計算機與其使用者的交互是通過輸入/輸出設備來實現的

I/O（Input/Output）設備

輸入設備：将數據、命令和程序等來自外部的信息，轉換成計算機能接收并識别的形式，送入計算機。

（1）鍵盤

（2）鼠标

（3）掃描儀

（4）語音/視頻

（5）觸摸屏

（6）手寫筆

輸出設備：将計算機運算處理的結果，轉換成人或其他設備能接收和識别的形式并展現出來。

（1）顯示器：CRT，LCD（液晶顯示器）和LED（發光二極管顯示器）。

（2）打印機：針式打印機，噴墨打印機，激光打印機，3D打印機。

（3）音箱和耳機：各種音頻電信号要通過音箱或耳機轉換為人耳能感受到的聲信号。

　問題：各種設備如何連接在一起，完成數據的加工處理？

主闆是微型計算機中最主要的一個集成電路闆，它将計算機的各個硬件設備有機的聯系在了一起。CPU、存儲器、輸入輸出設備的控制卡（适配器）等各種器件通過主闆上的插槽、接口、總線以及數據線相連，從而能夠協同配合工作。

（1）總線（Bus）：地址，控制，數據。

（2）芯片組（Chipset）

北橋芯片在位置上比較靠近CPU，主要負責CPU與内存之間的數據交換、控制顯卡等功能，在芯片組中起主導作用，北橋芯片與CPU交互頻繁，數據處理量大，因此更容易發熱，所以通常北橋芯片上都帶有散熱片。

南橋芯片離CPU相對較遠，主要負責外存、外圍設備之間的數據交換。

（3）插槽：PCI擴展插槽，IDE插槽。

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