选择题考试内容: 一、冯·诺依曼思想
美籍匈牙利数学家冯·诺依曼提出了一个通用的计算机设计方案的三个重要的思想:
(1)计算机至少应由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五个基本功能部分组成。
(2)采用二进制数形式表示计算机的指令和数据。
(3)将程序(一系列指令的集合)和数据放在存储器中,由程序控制计算机自动执行,即“存储程序控制”。
二、电子计算机的主要应用
电子计算机在各个领域的应用可概括为以下几个方面。 1.数值计算 2.数据处理
当今大多数计算机不是用于数值计算,而是用于数据处理。例如:计算机应用于企事业的人事管理、工资管理、文件管理、情报资料管理、人口管理和图书管理等。 3.过程控制
计算机加上感应检测设备及模/数转换器,就构成了自动控制系统。它通过检测设备实时地测量某物理量,经过模/数转换后送入计算机,计算机根据预置的程序对数据进行分析,并采取相应的控制操作,从而实现由计算机控制的自动化的、实时的过程控制。 4.辅助系统
利用计算机软件作为辅助工具的计算机系统叫做辅助系统。它包括计算机辅助设计(CAD,Computer Aided Design),计算机辅助制造(CAM,Computer Aided Manufacturing),计算机辅助教学(CAI,Computer Aided Instruction)等。 5.其他应用
(1)办公自动化(2)电子商务(3)人工智能 三、微机软件系统的组成
一个完整的微型计算机系统是由硬件系统和软件系统两个部分组成,如图1-1所示。
四、硬件组成:
微型计算机硬件的基本配置由五个部分组成,它们分别是控制器、运算器、存储器、输入设
备和输出设备。 1.运算器
运算器是对数据进行加工的部件。它在控制器的指挥下对数据进行算术运算和逻辑运算。2.控制器
控制器是分析指令并发出控制信号的部件,指挥和控制计算机各部件按时序协调地工作。控制器是计算机的指挥控制中心。 (1)CPU 运算器、控制器和存储器组成了计算机的主机。人们将运算器和控制器做在一个半导体芯片上,称为中央处理器(CPU)或微处理器。 1)CPU的类型
8088,80286,80386DX,80486DX; Pentium Ⅱ,Pentium Ⅲ,Pentium 4。 2)CPU的性能指标
CPU的主要性能指标有:主频,内存总线频率(CPU与内存之间的通信速度),数据总线宽度(决定CPU与二级高速缓存、内存以及输入/输出设备之间一次数据传输的信息量),地址总线宽度(决定CPU可以访问的存储器的物理地址空间),高速缓存数目和容量。
人们通常常称486微机、586微机、Pentium Ⅲ微机或Pentium 4微机,主要根据其所采用的CPU的型号来决定。CPU品质的高低决定了一台计算机的档次。 (2)主板
主板是计算机最基本、最重要的部件之一。计算机的多种部件都安装在主板上或通过数据线与CPU联结,人们把主板看作计算机硬件系统的“躯干”。主板的性能影响着整个计算机系统的速度和稳定性。 3.存储器
存储器是计算机的记忆部件,用于存放程序和数据。存储器分为内存储器和外存储器两种。内存储器简称内存,它位于主板上。中央处理器(CPU)可以直接访问内存中的数据,而外存中的数据要先读入内存后才能为CPU访问。 (1)内部存储器 1)内存分类
①按读写特性分类
按读写特性内存储器通常分为随机存储器RAM(Random Access Memory)和只读存储器ROM(Read Only Memory)。
随机存储器RAM是一种既可写入又可读出数据的存储器,通常用于存放程序、数据和中间结果。它的特点是计算机刚启动时没有数据,一旦写入数据,只要电源不断且计算机工作正常,数据就可以保持,断电后其中的信息全部消失。RAM是用户可使用的存储空间。 只读存储器ROM是一种只能从中读取代码,而不能以一般方式向其写入代码的存储器。只要接通电源,ROM中固化的信息就建立好了。ROM常用来存放基本输入输出程序、系统设置信息、开机自检程序和系统启动自举程序等。 ②按存储原理分类
按存储原理RAM又分为静态RAM(SRAM)和动态RAM(DRAM)。 (2)外存储器
在主机的外部可配置外存储器,外存储器属于外部设备,外存储器的特点是容量大、价格低,且不受断电影响,常用于长期保存大量的数据和程序。常用的外存储器有软盘、硬盘、优盘、光盘等。 1)软盘系统
①软盘
软盘系统主要由软盘、软盘驱动器(软驱)、软驱信号线等组成。
当3.5英寸软盘封口的滑块打开,写保护孔可透光时,处于写保护状态,只能读不能写。 2)硬盘
①硬盘按接口分类
IDE硬盘:速度快、容量大、价格便宜,是计算机中使用最广泛的硬盘。
SCSI(Small Computer System Interface)硬盘:速度快、容量大、运行稳定、价格昂贵,用于数据处理量大的服务器中。
USB硬盘:通常作为计算机外接的移动硬盘。 ②硬盘的结构
硬盘由驱动马达、硬磁盘片、磁头及定位系统和电子线路组成。这些组成部分被密封在金属壳中。
③硬盘的读写
硬盘的读写不通过磁头与硬盘片的软接触来实现。当硬盘高速旋转时(5400-7200rpm),磁头和盘片之间形成0.1~0.3um气隙,气流使磁头悬浮在盘片表面进行无接触读写,所以硬盘的读写速度远比软盘快。 3)优盘
优盘是一种新型的移动存储器,其尺寸只有打火机大小,采用USB接口,安装、携带和使用都非常方便。
优盘的核心存储部件采用闪存(Flash Memory),闪存所存储的数据不需要电压维持,可靠性比较高。
优盘集驱动器和存储介质于一体,不需要借助驱动器的支持,只要插在电脑的USB接口上,就可根据用户的指令,完成读写操作。优盘的存储容量比软盘大, 4)CD-ROM光驱和光盘 光盘主要有三类:只读光盘(CD-ROM)、一次性写入盘(WORM)和可擦写光盘(CD-RW)。 4.输入设备
输入设备是外界向计算机输入数据的装置。微机的输入设备主要有键盘、鼠标,此外还有扫描仪、光笔等其它输入设备。 (1)键盘
常用的105键标准键盘可分为五个区。 (2)鼠标
由于图形界面的广泛应用,鼠标(Mouse)已成为计算机系统必备的输入设备。 1)鼠标的分类
①根据按键数目分类:两键鼠标、三键鼠标和3D鼠标。 ②按接口方式分类:串口鼠标、PS/2鼠标和USB鼠标。 ③按工作原理分类:机械式鼠标和光电式鼠标。
④按控制方式分类:有线鼠标、红外遥控鼠标和无线遥控鼠标。 (3)其他输入设备 ①麦克风(话筒) ②扫描仪 ③手写笔 ④数码相机 5.输出设备 (1)显示器
1)按工作原理分类
显示器分为:液晶显示器LCD和阴极射线管显示器CRT 2)显示器的主要技术指标
①尺寸
显示器的尺寸是指显示屏对角线的长度,一般以英寸为单位。 ②点距
点距是两个相同颜色的荧光点之间的距离。 ③分辨率
象素是指组成图像的一个的荧光点组成。
分辨率指屏幕的像素总和,用显示屏的水平方向上的象素乘以垂直方向上的像素表示。 ④扫描方式
扫描方式有逐行扫描与隔行扫描两种。目前,所以“隔行”扫描的技术已被淘汰。 ⑤垂直扫描频率
垂直扫描频率又称场频,或屏幕的刷新频率。它表示每秒钟重画屏幕的次数,即完成一帧扫描所花时间的倒数来表示,以赫兹(Hz)为单位。 如果刷新率在85Hz以上,屏幕的画面则非常稳定。 (2)打印机 ①打印机的分类
打印机是计算机的重要输出设备。常见的有针式打印机、喷墨打印机和激光打印机。 ②打印机的工作原理及其特点
针式式打印机速度慢、噪音大,打印质量不高;但耗材(包括色带和打印纸)便宜,而且能够复打(如打印多层压感纸和票据)。它是使用较广泛的打印机。
喷墨打印机无噪音、打印质量较高,且易实现彩色打印;但耗材(墨盒)费用较高。
激光打印机无噪音、打印速度快、印字质量高;但设备投资大、耗材(感光鼓和墨粉)费用高。
(3)音箱 1)音箱的分类
①有源音箱:带有电源设备,具有功率放大功能。
②无源音箱:直接输出声卡的音频信号,功率小(2~4瓦),音质差。
计算机的主要技术指标 (1)字长 “字(Word)”是计算机进行数据处理、数据存储、数据传送的单位,即计算机一次能处理的二进制数据的位数。“字”由若干个字节组成。一个“字”所包含的“位”的数目称为“字长”。字长是计算机性能的重要标志。字长大,在相同的时间内就能传送更多的信息,从而使计算机运算速度更快;字长大,计算机的寻址空间更大,从而使计算机内存更大;字长大,计算机的指令数目更多,功能就更强。 (2)主频
主频是CPU的时钟频率。它在一定程度上决定了计算机速度的高低。主频以兆赫兹(MHz)为单位。一般说,CPU的主频越高,速度越快。CPU的主频已超过4GHZ。 (3)运算速度
计算机的运算速度指每秒钟所能执行的指令数目。运算速度一般以百万次/秒(MIPS)为单位,这个指标能直观地反映计算机的速度。 (4)存储容量
计算机的存储容量包括内存容量和外存容量,内存容量对计算机的速度影响很大。目前微机的内存容量一般为1G~8GB,硬盘容量一般为500~1000GB。
五、微型计算机软件系统
每一台计算机都有一套指令系统,指令就是指挥机器实现一定操作的命令。一条指令包括操作码和操作数两个部分。操作码指明要执行何种操作,操作数(又称为地址码)指明参加操作的数据在何处以及操作结果存放的位置。程序是一系列指令的集合。软件是程序、数据及文档的总称。软件可以分成系统软件和应用软件两大类。 1.系统软件
它是指接近计算机核心的、为方便使用计算机和管理计算机资源而设计的软件。系统软件具有通用性和支持性。系统软件主要包含有操作系统、程序设计语言、服务性程序等。 (1)操作系统
系统软件中最重要的是操作系统(Operating System)。操作系统是一批系统程序的集合,它控制和管理计算机系统所有硬件和软件资源,使计算机系统能够高效、协调地工作,为用户提供一个良好的工作环境和友好的工作界面。它是开机后运行的第一个软件。操作系统(OS)是各种应用软件运行的基础。
计算机系统的资源主要由中央处理器、内存、外设及程序和数据四个部分组成。操作系统的功能就是对计算机系统这四个部分资源进行管理。 1)操作系统的主要功能 ①作业(job)管理
②中央处理器(CPU)管理 ③存储器管理 ④设备管理 ⑤文件管理
2)常用的操作系统
①Microsoft公司的操作系统
MS-DOS是单用户、单任务的操作系统。
Windows 95/98是单用户、多任务的操作系统。
Windows 2000/XP Professional是多用户、多任务的操作系统。 ②UNIX系统
UNIX是多用户、多任务的网络操作系统。它广泛应用于大、中、小型计算机。也可以在微机上使用,XENIX就是UNIX的微机版。 ③Linux系统
Linux是公用操作系统。Linux兼容UNIX,且源代码公开、免费使用。 (2)程序设计语言
程序设计语言是编写程序的程序。它包括汇编语言、高级语言的解释程序和编译程序等。 2.应用软件
用户为解决各种实际问题而编制的程序总称为应用软件。根据服务的对象,应用软件一般可分为通用应用软件和专用应用软件两大类。 (1)通用应用软件
它是为解决某一类问题而设计的多用途软件,如文字处理软件(Word和WPS Office)、电子表格软件(Excel)、图像处理软件(Photoshop)等。 (2)专用应用软件
它是为解决某一具体问题而设计的软件,如某单位的工资管理软件、人事管理软件等。
六、计算机中信息的计量单位 存储器像一幢“教学大楼”,由许多单元组成。一个个单元就像一间间“教室”。每个单元由