江西专升本丨信息技术基础干货大放送

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1946 年 2 月，电子数字积分器和计算器（ENIAC）在美国宾夕法尼亚大学研制成功，并被称为世界上第一台电子数字计算机。

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冯·诺依曼在电子离散变量计算机（EDVAC）中采用了二进制数，并创立了“存储程序”的设计思想， EDVAC 也被认为是现代计算机的原型。

电子计算机的发展

第一代计算机（1946 年～1959 年）：逻辑元件采用电子管，采用机器语言编程。

第二代计算机（1960年～1964 年）：逻辑元件采用晶体管，汇编语言代替机器语言，随后出现高级编程语言。第三代计算机（1965 年～1969 年）：逻辑元件采用集成电路（IC），出现了分时操作系统和会话式语言。第四代计算机（1970年至今）：采用了超大规模集成电路（VLSI）。

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微型计算机的升级换代

个人计算机又叫微型计算机，简称微机。

主要有两个标志：微处理器的更新和系统组成的变革。

第一代（1971～1973 年）是 4 位和低档 8 位微处理器时代。

第二代（1974～1977 年）是以 8 位微处理器时代。

第三代（1978～1984 年）是 16 位微处理器时代。

第四代（1985～1992）是32位微处理器时代

第五代（1993 年至今）是 64 位微处理器时代。

计算机的发展趋势

巨型化、微型化（前两个统称多极化）、网络化、智能化、多媒体化。

多媒体化：实现了图文声像等各种信息的收集、存储、传输和编辑处理。

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计算机的应用领域

1.科学计算：计算机的发明和发展首先是为了高速完成科学研究和工程设计中大量复杂的数学计算。2.信息处理：信息处理一般泛指非数值方面的计算，如各类资料的管理、查询、统计等。

3.实时过程控制：实时控制在国防建设和工业生产都有着广泛的应用。例如由雷达和导弹发射器组成的防空控制系统、地铁指挥控制系统、自动化生产线等，都需要在计算机控制下运行。

4.计算机辅助工程：计算机辅助设计 CAD（ComputerAidedDesign）、计算机辅助制造 CAM（ComputerAided Manufacture）、计算机辅助教学 CAI（Computer Assisted Instruction）。

5.办公自动化：计算机帮助办公室人员处理日常工作。例如，用计算机进行文字处理、文档管理、资料、图像、声音处理和网络通讯等。

6.数据通信：主要是利用通信卫星群和光导纤维构成的计算机网络，实现信息双向交流，同时利用多媒体技术扩大计算机的应用范围。

7.智能应用：有如对奕、语言翻译等的一类工作，既不同于单纯的科学计算，又不同于一般的数据处理，它不但要求具备高的运算速度，还要求具备对已有的数据（经验、原则等）进行逻辑推理和总结的功能（即对知识的学习和积累功能），并能利用已有的经验和逻辑规则对当前事件进行逻辑推理和判断。对此，我们称为人工智能。具有人工智能是新一代计算机的标志之一。

冯·诺依曼计算机的基本特征

1.采用二进制数表示程序和数据

①为了节约设备成本、②提高运算可靠性、③符合逻辑、④运算规则简单

2.能存储程序和数据，并能自动控制程序的执行

3.具备运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大基本部分

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冯·诺依曼计算机的基本部件

运算器（ArithmeticLogicUnit，简记为 ALU）的主要功能是进行算术及逻辑运算，是计算机的核心部件，运算器每次能处理的最大的二进制数长度称为该计算机的字长（一般为 8 的整倍数）。

控制器（Controller）是计算机的“神经中枢”，用于分析指令，根据指令要求产生各种协调各部件工作的控制信号。

存储器（Memory）用来存放控制计算机工作过程的指令序列（程序）和数据（包括计算过程中的中间结果和最终结果）。输入设备（Inpute equipment）用来输入程序和数据；

输出设备（Output equipment）用来输出计算结果，即将其显示或打印出来。

其中：运算器和控制器在一起称：CPU

运算器、控制器和存储器（内存）在一起称：主机

输入、输出设备在一起称：外设

CPU 的工作过程：取指令、分析指令、执行指令

表示CPU能力的主要技术指标有字长和主频等

一条指令通常包括：操作码和操作数

程序设计语言（请简述各类语言的特点和区别）

程序可以看作是对医系列动作的执行过程的描述。

程序设计的步骤：分析问题、建立数学模型、确定算法、编写源代码、程序调试、整理资料

机器语言：由机器指令组成，由机器语言编制的程序只能在特定的计算机上运行，没有通用性，称其为低级语言。

汇编语言：是为了解决机器语言不直观、阅读记忆困难而设计的一种符号语言，即为每条机器指令给出一个

助记符号，并用符号与数字表示操作中要用的数。

高级语言：由各种不同含义的“关键字”和“表达式”按一定的语言规则组成，脱离了具体的机器指令系统，它有较好的通用性，在不同的计算机上配备同一高级语言的编译程序或解释程序，就能运行同一种高级语言编制的程序。将高级语言转换成机器语言的方法有两种：编译、解释。

C 语言的源代码文件通过编译程序翻译生成.obj 文件，再通过连接生成.exe 可执行文件。

现代计算机系统

现代计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。

硬件包括了计算机的基本部件和各种具有实体的计算机相关设备

软件则包括了用各种计算机语言编写的计算机程序、数据和应用说明文档等。

软件可分为系统软件和应用软件两大部分。

硬件是软件运行的物质基础，软件是硬件功能的扩充与完善，没有软件的支持，硬件的功能不可能得到充分的发挥，因此软件是使用者与计算机之间的桥梁。

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硬件系统将连接各部件的信息通道称为系统总线（BUS，简称总线）。

总线分为地址总线、数据总线、控制总线。

总线一般由总线控制器、总线信号发射/接收器和导线等构成。

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存储器

主存储器（Memory）：主存储器又称内存， CPU 可以直接访问它，主要存放将要运行的程序和数据。

RAM：1.可读可写 2.一旦电源断电，里面的信息将全部丢失

ROM：1.只读 2. 断电后，信息不会丢失

微机的主存采用半导体存储器。

辅助存储器（Storage）：属外部设备，又称外存。主要用来存放后备程序、数据和各种软件资源。高速缓冲存储器（Cache）

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数制基数：某种进位计数制所使用数码的个数。

位权：计算每个“数码”在所在位上代表的数值时所乘的常数。它是一个指数，以“基数”为“底”，其幂是数位的“序号”。序号为以小数点为界，其左边的数位序号为0，向左每进一位序号加一，先后向右每走一位序号减一。

十进制（Decimal）、二进制（Binary）、八进制（Octal）、十六进制（Hexadecimal）