计算机基础

1. 计算机的特点

运算速度快

计算机采用了高速的电子期间和线路，利用先进的就算技术，使得计算机拥有很高的计算速度。计算速度指的是每秒能执行多少条基本指令。常用单位是MIPS(每秒执行百万条指令）。

计算精确度高

计算机采用二进制表示数据，计算机的精度取决于机器的字长。字长有8位、16位、64位等。

逻辑运算能力强

计算机通过二进制能够进行何种基本的逻辑判断，根据判断结果自动决定下一步该做什么。通过这种能力完成各种复杂的计算任务、过程控制和完成各类数据处理任务。

存储容量大

存储器可以将原始数据、中间结果、运算指令等存储起来，能够快速而准确的存取这些信息以供使用。

自动化程度高

计算机具有存储记忆能力、逻辑判断能力。可以将预先编写好的程序存入计算机内，。通过控制器分析预先编写好的程序指令，调用运算器、存储器、输入输出设备可以连续、自动的工作。

性价比高

随着时代的进步，计算机越来越普遍化、大众化。

判断能力强

计算机能对文字、符号数字等进行逻辑推理和判断。人工智能将进一步提高推理、判断、思维、学习、记忆与积累的能力。代替人脑进行更多的工作。

可靠性强

科学技术的发展，电子器件的可靠性将会越来越高。

2. 计算机的分类

个人计算机、嵌入式计算机、大型计算机、工作站和服务器

3. 计算机的应用

科学计算

在自然科学中，数学、物理、化学、天文、地理等领域；

在工程技术中，航天、汽车、造船、建筑等领域；

数据处理

信息化社会信息量急剧膨胀。有资料表名，世界上70%的计算器主要应用于数据处理。这类工作量大，并且涉及面广，成为计算机应用的主流。数据处理就是对各种数据进行手机、存储、整理、分类、统计加工、利用、传播等一些列操作的统称，目的是获取有用的信息作为决策的依据。目前，计算机数据处理广泛的应用于办公自动化、企事业计算机辅助管理决策、文字处理、文档管理、情报检索、激光照排、电影电视动画设计、会计自动化、图书管理、医疗诊断等各行各业。

自动控制

工业生产过程自动控制能有效地提高劳动生产率。过去工业控制主要采用模拟电路，响应速度慢、精度低，现在已逐渐被微型计算机所取代。微型计算机控制系统把工业现场的模拟量、开关量已经脉冲量经放电路。模数转换电路送给微型计算机，由微型计算机进行数据采集、显示及控制现场。微型计算机控制系统除了应用于工业生产外，还广泛应用于交通、邮电、卫星通讯等。

计算机辅助设计/辅助指针/辅助教学（CAD/CAM/CAE）

应用计算机对产品结构、不见和零件进行制图，通常成为计算机辅助设计（cad）。对CAD模型进行计算、分析、比较，反复迭代优化设计，并进一步输出零部件表、材料表以及数字机床加工用的纸带货磁带，从而直接把CAD设计的产品加工出来，这就是计算机辅助制造（CAM）；

计算机辅助教学（CAF）包括用计算机网络来进行远程教学，用电子文档保存教案和教程，用多媒体教学课件进行授课等。可见计算机已经渗透到人们生活的方方面面

人工智能

人工智能是计算机应用的一个新领域，利用计算机模拟人的智能，用于机器人的研制、医疗诊断专家系统、推理证明等各方面。

4. 信息编码与数据表示

信息编码

计算机内部采用二进制，输入输出数据采用人们熟悉的形式，所以数据输入时要转换为二进制代码，输出时要还原成原来的形式。

将一般形式的数据转换为二进制代码形式的过程称之为信息的编码，反之成为解码。不同类型的数据信息的编码方法不同。

5. 数制及其转换

二进制的特点

2进制的的进位基数是2，逢2进1；

数码是0和1；

位权为各数位以2为底的幂

8进制的特点

进位基数是8，逢8进1

数码是0、1、2、3、4、5、6、7

位权为各数位以8为底的幂

10进制的特点

进位基数是10，逢10进1

数码是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9

位权为各数位以10为底的幂

16进制的特点

进位基数是16，逢16进1

数码是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F

位权为各数位以16为底的幂

10进制转2进制

将83转为二进制。用除2取余法。整数部分不断除2，并记下余数，直到商为0，然后余数由下至上依次写出，即可得到该数字的二进制表示

84 / 2 = 41 余 1
41 / 2 = 20 余 1
20 / 2 = 10 余 0
10 / 2 = 5  余 0
5 / 2 = 2   余 1
2 / 2 = 1   余 0
1 / 2 = 0   余 1
余数由下至上,得出结果
1010011

2进制转10进制

二进制：1   0   0   1
对应值：8   0   0   1
8 + 0 + 0 + 1 = 9
得出结果
9

2 进制转16进制

二进制数：1011101
将其拆分为4位一组进行转换，不够的补0
0101 1101
将4位二进制转成10进制，分别对应
0101 = 5
1101 = 13
将十进制转为16进制
5D

16进制转2进制

16进制转二进制与上面相反的操作即可
如16进制数：7AF14
先将每位转换成10进制
7 = 7
A = 10
F = 15
1 = 1
4 = 4
再将10进制转为二进制
7 = 0111
10 = 1010
15 = 1111
1 = 0001
4 = 0100
将其组合起来，就是16进制对应的二进制值了
01111010111100010100

2进制转8进制

二进制数：1011111
将其拆分为3位一组，不够的补0
001 011 111
转成10进制，分别对应
1   3   7
转为8进制
137

8进制转2进制

8进制转2进制与上面的操作相反
如8进制数：1716
1 = 001
7 = 111
1 = 001
6 = 110
将其组合起来，得出结果
001111001110

二进制对应单位

一个二进制为对应为1比特（bit,b）,是计算机中的最小单位；8位2进制组成1个字节（Byte,B），是数据处理容量的基本单位。

1KB = 1024B=8192b

1MB = 1024KB

1GB = 1024MB

1TB = 1024GB

6. 算术运算和逻辑运算

二进制的运算规则

算数运算	加法运算	0+0=0 0+1=1 1+1=10（进位）
	减法运算	0-0=0 1-0=1 1+1=0 0-1=1（借位）
	乘法运算	0*0=0*1=1*0=0 1*1=1
	除法运算	0/1=0 1/1=1
逻辑运算	与	0^0=0 1^0=0 0^1=0 1^1=1
	或	0|0=0 0|1=1 1|0=1 1|1=1
	非	!0=1 !1=0

7. 计算机硬件系统的组成及其基本工作原理

8. 计算机软件系统的组成，系统软件和应用软件的基本概念、功能和分类

9. 软件基础知识

10. 程序设计语言的基本概念

11. 程度设计语言的基本概念