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计算机的发展及分类
ENIAC：第一台正式投入运行的电子计算机 EDVAC：第一台设计的存储程序式电子计算机。
冯·诺依曼：存储程序、程序控制
EDSAC：第一台实现的存储程序式电子计算机 UNIVAC：第一台商用计算机。 第一代电子管计算机（1946—1958）： 元件：电子管，用于科学计算。
软件：机器语言即二进制语言，每条指令都由二进制码0和1组成。 第二代晶体管计算机（1958—1964） 元件：晶体管。
软件：汇编语言，即用符号编成的语言。
第三代集成电路计算机（1964—1971）：元件：中小规模集成电路。 软件：高级语言，接近于人们习惯使用的自然语言和数学语言。 第四代大规模集成电路计算机（1971年以后） 元件：大规模集成电路。 软件：高级语言
第五代计算机：标志：人工智能（AI） 软件：面向目标的语言。
按计算机处理的信号不同分为：数字计算机、模拟计算机和数字模拟混合计算机。 计算机按其功能分为专用计算机和通用计算机。
通用计算机又分为巨型机、大型机、小型机、微型机、服务器及工作站
计算机按字长分为8位机（8080）、16位机（8086、80286）32位机（80386、80486）64位机（Pentium） 计算机的发展方向
多极化（巨型机、微型机）、网络化、多媒体、智能化 计算机的应用 计算机辅助系统： CAD—计算机辅助设计 CAM—计算机辅助制造 CBE—计算机辅助教育 CAI—计算机辅助教学 CAT—计算机辅助测试 CMI—计算机管理教学
微型计算机系统组成：硬件系统和软件系统 硬件系统：
中央处理器（CPU）：运算器(ALU)和控制器
CPU中有若干个寄存器或寄存器组，它们是CPU内部的临时存储单元，可直接参与运算并存放运算的中间结果：在CPU处理过程中，需要寄存器临时存放数据和信息，寄存器可以看作CPU的本地存储器。寄存器的容量一般很小。
控制器（指令寄存器、指令译码器、程序计数器） 运算器（三个寄存器、算术逻辑单元）
主频：CPU的时钟频率，表示系统的运算速度，主频越高，计算机的处理速度越快。 PentiumIV2.3G：PentiumIV——CPU的类型2.3G——CPU的主频2.3GHZ
存储器 内存和外存 主存储器（内存）
直接与CPU进行信息交换的存储器，要执行的程序和数据存放在内存中。 内存储器由RAM和ROM构成。 RAM可分为动态DRAM和静态SRAM。
DRAM—动态RAM，集成度高，价格便宜且可读可写，系统内存的主要容量空间由DRAM构成，DRAM蕊片的存储单元是一个电容性电路，系统要定时对存储数据进行额外的刷新。DRAM的速度相对较慢，但价格低，因此在PC机中普遍采用它做成内存条。
SRAM——静态RAM，体积大，集成度比DRAM低、容量小价格高，但其速度远比DRAM高，Cache即由SRAM构成。
CMOS RAM—互补型金属氧化物半导体RAM存储器，该类存储器耗电极低，开机时由PC电源给CMOS蕊片供电，关机后可切换到主板上的电池供电，使之不丢失存储信息。
外存储器(简称外存)：软盘、硬盘、光盘、移动硬盘（移动硬盘主要指采用计算机外设标准接口(USB／IEEE 1394)的硬盘、是一种便携式的大容量存储系统、USB硬盘还具有极高的安全性） 优盘
优盘是—种基于USB接口的无需驱动器的微型高容量活动盘，不需要驱动器，无外接电源，使用简便，即插即用，带电插拔；存取速度快，约为软盘速度的15倍；可靠性好，可擦写达百万次，数据可保存10年以上；采用USB接口，并可带密码保护功能。总线
总线，就是CPU、内存储器和I／O接口之间相互交换信息的公共通路，各部件通过总线连成一个整体。所有的外围设备也通过总线与计算机相连。
按传送信息的类别，总线可以分为三种：地址总线、数据总线和控制总线。 计算机中总线按层次结构可分为内部总线、系统总线和外部总线。 微型计算机常见总线标准——PCI总线（Pentium）
输入／输出设备(I／O)：计算机系统与外界进行信息交流的工具。I／O设备一般通过接口（连接端口）电路与总线相连
任何输入输出设备都要向CPU发送数据或从CPU取得数据。输入输出接口就是CPU和输入、输出设备之间传送数据的部件。 输入输出接口：
并行端口（打印机、显示器） 串行端口（鼠标、调制解调器）
并行端口和串行端口的基本差别：并行端口可以同时传送8路信号，因此能够一次并列传送完整的一个字节的数据。
串行端口在一个方向一次只能传送1路信号，传输一个字节的数据必须一位一位地依次传送。 并行端口的传输速度一般高于串行端口，但并行端口的传输距离相对较近。
在计算机上并行端口被赋予专门的设备名“LPT1”、“LPT2”……。串行端口被赋予专门的设备名“COM1”、“COM2”……。 软件系统
为了使计算机能正常高效地工作所配备的各种管理、监控和维护系统的程序及相关资料。 软件分为：系统软件、应用软件 指令和程序
指令：规定计算机执行某种操作的命令。
每条指令包括两个最基本的部分：操作码和操作数（地址码）
操作码：指示计算机执行什么性质的操作（即规定其执行功能）。 操作数（地址码）：提供操作对象的数据或存放的地址。 程序：一系列有序指令的集合。 软件分为：系统软件和应用软件。
系统软件：为了使计算机能正常高效地工作所配备的各种管理、监控和维护系统的程序及相关资料
操作系统：DOS、UNIX、Windows
系统软件：语言解释程序和编译程序。
各种服务性程序。
应用软件：为解决各种实际问题而编制的程序及相关资料，应用软件的运行需要系统软件的支持。 计算机系统的数据单位
位（bit）:一个二进制位数（0或1），最小单位。
字节（Byte）：8位二进制组成一个字节，存储容量的基本单元。 千字节（KB） 兆字节（MB） 吉字节（GB） 1B=8 bits 1KB=2B=1024B 1MB=2KB=1024KB 1GB=2MB=1024MB
字长（word length）：计算机的运算部件能同时处理的二进制位数，由若干个字节组成，字长决定了计算机的精度、寻址速度和处理能力，是计算机的重要性能指标之一。字长越长，计算精度越高，运算速度越快，处理能力越强。 计算机的工作过程
计算机的工作过程就是执行程序的过程：
取出指令：从存储器某个地址中取出要执行的指令，送到CPU内部的指令寄存器暂存。 分析指令：把保存在指令寄存器中的指令送到指令译码器，译出该指令对应的微操作 执行指令：根据指令译码器向各个部件发出相应控制信号，完成指令规定的操作。为执行下一条指令做好准备，即形成下一条指令地址。
101010
进位计数制及数值信息的表示
十进制数（D）、二进制数（B）、八进制数（O）、 十六进制数（H）
不同进位计数制之间的相互转换。
非十进制数转换成十进制数：按权展开求和。 十进制数转换为二进制数：
整数部分：除2取余倒排列（除N取余法）
小数部分：乘2取整顺排列（乘N取整法） 十进制数转换为八进制数。 分两步：十进制数→二进制数
二进制数→八进制数
十进制数转换为十六进制数 分两步：十进制数→二进制数
二进制数→十六进制数
非十进制数之间的相互转换 二进制数与八进制数之间的相互转换
一位八进制数相当于三位二进制数（表示一位八进制数，至少需要三位二进制数）。 000001010011100101110111
八进制数转换为二进制数：以小数点为界，向左或向右每一位八进制数用三位二进制数取代。
二进制数转换为八进制数：以小数点为界，向左或向右每3位二进制数用1位八进制数取代，不足3位用0补足。
二进制数与十六进制数之间的相互转换 一位十六进制数相当于四位二进制数 0 0000 8 1000 1 0001 9 1001 2 0010 A 1010 3 0011 B 1011 4 0100 C 1100 5 0101 D 1101 6 0110 E 1110 7 0111 F 1111
十六进制数转换为二进制数：以小数点为界，向左或向右每一位十六进制用相应的4位二进制数取代。 二进制数转换为十六进制数：以小数点为界，向左或向右每4位二进制数用1位十六进制数取代，不足4位用0补足。
八进制数与十六进制数之间的相互转换。 先转换为二进制，再转换为八进制或十六进制 二进制数的逻辑运算
1—代表“真”True 0—代表“假”False ①逻辑“与”运算 用“and”表示 1∧0=0 0∧1=0 0∧0=0 1∧1=1 有0为0，全1为1 1100∧1011=1000
逻辑“或”运算 用“or”表示 0∨0=0 1∨0=1 0∨1=1 1∨1=1 全0为0，有1为1 1001∨1101=1101
逻辑“非”运算 用“not”表示 ~0=1 ~1=0 ~1001=0110 机器中数据的表示
真值与机器数：在计算机内部，数字和符号都用二进制代码表示 0-正 1-负
用8位二进制表示数+7和-7 +7：00000111 -7：10000111
↑符号位
机器数：数字和符号都用二进制代码表示（数的机内表示形式） 机器数的真值：真正表示的数值
计算机中对有符号的数有3种表示方法（符号位和数值位一起进行编码）： 原码：机器数的一种简单表示法。 X1=00000111（+7） X2=10000111（-7） 其原码记作： [X1]原=00000111 [X2]原=10000111 反码
机器数的反码可由原码得到。如果机器数是正数，则该机器数的反码与原码一样；如果机器数是负数，则该机器数的反码是对它的原码（符号位除外）各位取反而得到的。 [X1]原=00000111 [X1]反=[X1]原=00000111 [X2]原=10000111 [X2]反=11111000 补码
如果机器数是正数，则该机器数的补码与原码一样；如果机器数是负数，则该机器数的补码是对它的原码（除符号位外）各位取反，并在末位加1而得到的。 [X1]原= =00000111 [X2]原= =10000111 [X1]补=[X1]原= =00000111
[X2]补=[X2]反+1=11111000+1=11111001 反码通常作为求补过程的中间形式
定点数：小数点的位置固定不变时的机器数（微机多使用，但表示数的范围太窄） 浮点数：小数点在数中的位置是浮动的。 1001=10.01×210=1.001×211 任一数N= M×2E
2—基数 E—阶码（表示指数，即数的大小范围） M—尾数（表示有效数字，即数的精度） 文字信息在计算机内部的表示
计算机中要用二进制编码来表示文字和符号 字符编码以国家标准或国际标准的形式颁布施行 BCD码（二~十进制编码）
把十进制数的每一位分别写成二进制数形式的编码，通常采用8421编码：用四位二进制数表示一位十进制数，自左至右每一位对应的权是8、4、2、1 十进制编码 0 1 2 3 BCD码 0000 0001 0010 0011