1. 计算机基础知识
1.1. 计算机的产生：
1946年，第一台计算机在美国宾法尼亚大学研制成功，全称电子数值积分式计算机。
1.2. 计算机发展历史：
电子管计算机（1946-1958年）体积大，耗电大，可靠性差，价格昂贵，速度慢等
晶体管计算机（1958-1964年）体积大大的缩小
集成电路计算机（1965-1970年）管理程序为操作系统
超大规模集成电路计算机（1971-至今）
1.3. 计算机的发展趋势：
巨型化（功能）
微型化（体积）
网络化（资源）
智能化（处理）
多媒体计算机
新型计算机（生物计算机，光子计算机，量子计算机）
1.4. 计算机特点：
自动连续的高速运算
运算速度快
运算精度高
具有记忆能力和逻辑判断能力
通用性强
1.5. 计算机的应用：
科学计算
数据处理（信息处理）
过程控制（实时控制）
计算机辅助技术（CAD，CAM，CAI）
人工智能
2. 计算机中数据信息的表示与储存
2.1. 数制：
数制即表示数的方法（进位数制：十进制D；二进制B；八进制O；十六进制H）
数码：数制中表示基本数值大小的不同数学符号（二进制：0，1；十六进制：0，1，。。。，9，A，B，C，D，E，F）
基数：数制所使用数码的个数（二进制：2；十六进制：16）
位权：数制中某一位上数字符号所表示数值的大小（位权的大小是以基数为底，数码所在位置的序号为指数的整数次幂）
十六进制数5A9F的位权是：5✖️16的三次方➕10✖️16的平方➕9✖️16➕15等于2319
计算机采用的是二进制数来处理各种信息（技术实现简单，适合电路设计；运算规则简单；逻辑判断，是与非）
2.2. 数制的转换：
N进制转换成10进制：
计算N进制的位权即可（上十六进制为例子）。
十进制转换N进制：
整数部分与小数部分必须分别遵守不同的转换规则。整数部分，除基数取余数，得到的余数序列取逆序；小数部分，乘基数取整数，得到整数序列取顺序。
二进制与八进制和十六进制之间的转换：
八进制：以小数点为界，分别往高，往低每3位为一组，最后不足3位时用0补充，然后写出每组对应的八进制字符（算位权）
十六进制：同理与八进制，只不过是每4位为一组，不足4位时用0补充，然后写出每组对应的十六进制字符（算位权对应）
2.3. 信息的编码：
计算机中的编码主要分为数值型数据编码和非数值型数据编码。
存储单位：
bit：最小存储单位，一个bit可以有两种状态，0或1 。
Byte：字节是存储器基本计算单位，由8个bit构成。
Word：两个字节构成一个字。
原码，反码和补码：
原码：一个整数按照其绝对值大小转换成的二进制数。
反码：将二进制数按位取反，所得到的新二进制数称为原二进制数的反码。
补码：正数的补码和其原码相同，负数的补码是将反码加1 。
定点数和浮点数：
定点整数和定点小数：定点数是小数点固定的数。
定点整数：符号位➕2数值部分➕小数点
定点小数：符号位➕小数点➕数值部分
浮点数：在计算机中用浮点法或科学表示法存储数值的表示形式，将实数由一个整数或定点数（即尾数）乘以某个基数（计算机中通常为2）的整数次幂得到。 阶符➕阶码➕数符➕尾数
非数值型数据编码：
字符编码（ASCII码）：字符的编码是采用国际通用的ASCII码（American Standard Code for Information Interchange）。每个ASCII码以一个字节储存，以数字0～127表示不同的常用符号；标准ASCII码是7位二进制编码，后有ISO编码将ASCII扩充为8位代码，这些扩充字符的编码通称为扩展ASCII码。
汉字编码：汉字机内码是在设备和信息处理系统内部存储，处理，传输汉字的一种代码。汉字机外码（汉字输入码：为方便汉字的输入而制定的汉字编码；是其中一种）。汉字字形码是为了将汉字在显示器或打印机上输出，把汉字按图形符号设计成点阵图，就得到了相应的点阵代码；一般情况汉字用16✖️16，24✖️24或48✖️48点阵表示；16✖️16点阵的一个汉字需要32字节。
3. 计算机系统组成
3.1. 计算机系统的组成：
硬件系统和软件系统：硬件系统是指构成计算机的物理设备，由机械，光，电，磁器件构成的具有计算，控制，存储，输入和输出功能的实体部件。软件系统是指管理计算机软件系统和硬件系统资源，控制计算机运行的程序，命令，指令，数据等。
3.2. 计算机硬件系统的组成：
运算器：
主要用于算术运算和逻辑运算，也称为算术逻辑单元（ALU）；核心部分为加法器！
控制器：
它产生各种控制信号，是整个计算机系统的指挥中心。主要功能是根据预先编制好的程序，控制与协调计算机各部件自动工作。控制器和运算器合在一起称为中央处理单元（CPU，Cental Processing Unit）——计算机的核心。
存储器：
内存储器称为主存储器，半导体器件构成，存取速度快，容量相对较小；只读存储器（ROM），随机存取存储器（RAM）。
外存储器称为辅助存储器，一般为磁盘存储器，存储速度慢，但是容量较大。
运算过程中，内存可以直接与CPU交换信息；外存不能直接与CPU交换信息，必须将其中的信息传送到内存后才能由CPU进行处理。
输入/输出设备：
它们是实现人与计算机之间相互沟通的部件；主要功能是实现人机对话、输入与输出以及进行各种形式的数据变换等。 常用的输入设备有 键盘，鼠标，扫描仪，摄像头等；常用的输出设备有 显示器，打印机，绘图仪等。
常见的计算机系统硬件设备：
主板：系统板，计算机最重要的组成部分，其他硬件设备等平台；主板主要组件包括CMOS、基本输入输出系统（BIOS）、高速缓冲存储器、内存插槽、CPU插槽、键盘接口、软盘驱动接口、硬盘驱动接口、总线扩展插槽（ISA、PCI等）、串形接口（COMI、COM2）、并行接口（打印机接口、LPT1）等。
中央处理器CPU：体积不大但是集成度非常高、功能强大的芯片，也称为微处理器（MPU）。
内存储器：计算机主要部件，分为RAM、ROM（断电后能保存信息）以及Cache（高速缓存，位于CPU和内存之间，暂时存储信息，以便于CPU重复的使用同一信息）。
外存储设备：硬盘（硬盘片、硬盘驱动电机和读写磁头等组装并封装在一起）、光盘（激光原理进行读写等设备，CD-ROM、容量680MB）、U盘（USB接口连接电脑的移动存储器）。
系统总线：各功能部件相互传输数据的通道（BUS）；CPU内部的总线称为内部总线；总线在功能上分为数据总线、地址总线和控制总线。（数据总线DB：用于传输数据信息，总是双向的；地址总线AB：用来传输地址信息，地址总线是单向的；控制总线：用来传输控制信号，协调各部件的操作。）
3.3. 计算机软件系统的组成：
系统软件：所有能支持用户运行自己的应用软件的基础软件，是管理，监控和维护计算机资源的软件。 1）操作系统：Operating System（OS）是管理、控制和监督计算机软、硬件资源协调运行的程序系统。（方便用户使用计算机，是用户使用计算机的接口；统一管理计算机的全部资源，发挥计算机效率的媒介） 2）语言处理系统：又称为程序设计语言，是计算机和用户之间进行交流的媒介，也是开发计算机软件的重要工具。（机器语言：Machine Language，有二进制代码构成、计算机能够直接识别和执行的机器指令的集合，优点有直接执行和执行速度快，但缺点是难读难编，直观性差，易出错；汇编语言：Assembly Language，利用助记符来表示的面向及其的程序设计语言，它是由一组与机器语言指令一一对应的符号指令和简单语法组成的，其目标程序占用内存小，运行速度快；高级语言：High Level Language，与人类自然语言相近、对机器依赖性低、面向用户的计算机语言，高级语言编写的程序称为源程序，通过编译和解释翻译为机器语言。） 3）数据库管理系统：以一定的组织方式存储起来的，具有相关性的数据的集合。
应用软件：Application Software，为了解决专门问题而设计的软件。（用户程序、杀毒软件、计算机辅助软件）
3.4. 计算机的工作原理：