计算机二级基础知识 计算机的应用

1.1计算机概述
考点1计算机发展简史
1946年2月日，世界上第一台电子计算机Eniac在美国宾夕法尼亚大学诞生，它的出现具有划时代的伟大意义。
从第一台计算机的诞生到现在，计算机技术经历了大型机、微型机及网络阶段。对于传统的大型机，根据计算机所采用电子元件的不同而划分为电子管、晶体管、集成电路和大规模、超大规模集成电路等四代，如表l1-1所示 。
我国在微型计算机方面，研制开发了长城、方正、同方、紫光、联想等系列微型计算机我国在巨型机技术领域中研制开发了“银河”、“曙光”、“神威”等系列巨型机。
考点2计算机的特点
现代计算机算一般具有以下几个重要特点。
（1）处理速度快
（2）存储容量大。
（3）计算精度高。
（4）工作全自动。
（5）适用范围广，通用性强。
考点3计算机的应用
计算机具有存储容量大，处理速度快，逻辑推理和判断能力强等许多特点，因此已被广泛应用于各种科学领域，并迅速渗透到人类社会的各个方面，同时也进人了家庭。计算机主要有以下几个方面的应用。
（1）科学计算（数值计算）。
（2）过程控制。
（3）计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）。
（4）信息处理。
（5）现代教育（计算机辅助教学（CAI）、计算机模拟、多媒体教室、网上教学和电子大学）。
（6）家庭生活。
考点4计算机的分类
计算机品种众多，从不同角度可对它们进行分类，如表1-2所示。
1.2数制与编码
考点5数制的基本概念
1.十进制计欺制
其加法规则是“逢十进一”，任意一个十进制数值都可用0. 1. 2 .3 .4 .5 .6 .7 .8.9共10个数字符号组成的字符串来表示，这些数字符号称为数码；数码处于不同的位置代表不的数值。例如720.30可以写成7x102＋2x101＋0x100＋3 x10 1＋0x10 2，此式称为按权展开表示式
2. R进制计数制
从十进制计数制的分析得出，任意R进制计数制同样有基数N、和Ri按权展开的表示式。R可以是任意正整数如二进制R为2。
（1）基数（Radix）
一个计数所包含的数字符号的个数称为该数的基，．用R表示。例如，对二进制来说，任意一个二进制数可以用0，1两个数字符表示，其基数R等于2。
（2）位值（权）
任何一个R进制数都是由一串数码表示的，其中每一位数码所表示的实际值都大小，除数码本身的数值外，还与它所处的位置有关，由位置决定的值就称为位置（或位权）。
位置用基数R的I次幂Ri表示。假设一个R进制数具有n为整数，m位小数，那么其位权为Ri，其中i=-m~n-1。
（3）数值的按权展开
任一R进制数的数值都可以表示为：各个数码本身的值与其权的乘积之和。例如，二进制数101.01的按权展开为：
101.01B=1×22+0×21+1×20+0×2－1+1×2－2=5.25D
任意一个具有n位整数和m位小数的R进制数的按权展开为：
（N）R=dn-1×RN-1+dn-2×RN-2+…+d2×R2+d1×R1+d0×R0+d-1×R-1+…+d-M×R-M其中di为R进制的数码
考点6二、十、十六进制数的数码
（1）十进制和二进制的基数分别为10和2，即“逢十进一”和“逢二进一”。它们分别含有10个数码（0，1,2，3,4,5,6,7,8,9）和两个数码（0,1）。位权分别为10i和2i（i＝-m-n-1，m,n为自然数）。二进制是计算机中采用的数制，它具有简单可行、运算规则简单、适合逻辑运算的特点。
（2）十六进制基数为16，即含有16个数字符号：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F。其中A，B，C，D，E，F分别表示数码10,11，12,13,14,15，权为16i（i＝－m～n一1，其中m、n为自然数）。加法运算规则为“逢十六进一”。如表1-3所示列出了0~15这16个十进制数与其他3种数制的对应表示。
（3）非十进制数转换成十进制数。利用按权展开的方法，可以把任一数制转换成十进制数。例如：
1010. 101 B＝1 ×23＋0 ×22＋1 ×21＋0 ×2 01×2－1＋0 ×2－2＋1×2－3
只要掌握了数制的概念，那么将任一R进制数转换成十进制数的方法都是一样的。
（4）十进制整数转换成二进制整数。把十进制整数转换成二进制整数，其方法是采用“除二取余”法。具体步骤是：把十进制整数除以2得一商数和一余数；再将所得的商除以2，又得到一个新的商数和余数；这样不断地用2去除所得的商数，直到商等于0为止。每次相除所得的余数便是对应的二进制整数的各位数码。第一次得到的余数为最低有效位，最后一次得到的余数为最高有效位。
把十进制小数转换成二进制小数，方法是“乘2取整”，其结果通常是近似表示。转换成二进制小数，方法是“乘2取整”，其结果通常是近似表示。上述的方法同样适用于十进制数对十六进制数的转换，只是使用的基数不同。
（5）二进制数与十六进制数间的转换。二进制数转换成十六进制数的方法是从个位数开始向左按每4位的组划分，不足4位的组以0补足，然后将每组4位二进制数代之以一位十六进制数字即可。十六进制数字即可
1.3 计算机中字符的编码
考点7 西文字符的编码
计算机中常用的字符编码有EBCDIC码和ASCII码。IBM系列大型机采用EBCDIC码，微型机采用ASCII码是美国标准信息交换码，被国际化组织指定为国际标准。它有7位码和8位码两种版.国际的7位ASCII码是用7位二进制数表示一个字符的编码，其编码范围从0000000B一1111111B，共有7＝128个不同的编码值，相应可以表示128个不同的编码。7位ASCII码表如表14所示。
表1-4 7位ASCII码表
考点8汉字的编码
1.汉字信息的交换码
汉字信息交换码简称交换码，也叫国标码。规定了7 445个字符编码，其中有682个非汉字图形符和6763个汉字的代码。有一级常用字3755个，二级常用字3 008个。两个字节存储一个国标码。国标码的编码范围是2121H一7E7EH。区位码和国标码之间的转换方法是将一个汉字的十进制区号和十进制位号分别转换成十六进制数，然后再分别加上20H，就成为此汉字的国标码：
汉字国标码=区号（十六进制数）+20H位号（十六进制数）+ 20H
而得到汉字的国标码之后，我们就可以使用以下公式计算汉字的机内码：
汉字机内码＝汉字国标码＋8080H
2.汉字偷入码
汉字输人码也叫外码，都是由键盘上的字符和数字组成的。目前流行的编码方案有全拼输人法、双拼输入法、自然码输人法和五笔输人法等。
3.汉字内码
汉字内码是在计算机内部对汉字进行存储、处理的汉字代码，它应能满足存储、处理和传输的要求。一个汉字输人计算机后就转换为内码。内码需要两个字节存储，每个字节以最高位置‘1”作为内码的标识。
4.汉字字型码
汉字字型码也叫字模或汉字输出码。在计算机中，8个二进制位组成一个字节，它是度量空间的基本单可见一个16 x 16点阵的字型码需要16 x 16/8=32字节存储空间。
汉字字型通常分为通用型和精密型两类。
5.汉字地址码
汉字地址码是指汉字库中存储汉字字型信息的逻辑地址码。它与汉字内码有着简单的对应关系，以简化内码到地址码的转换。
6.各种汉字代码之间的关系
汉字的输人、处理和输出的过程，实际上是汉字的各种代码之间的转换过程。如图1- 1表示了这些汉字代码在汉字信息处理系统中的位置及它们之间的关系.
1. 4指令和程序设计语言
考点9计算机指令
一条指令必须包括操作码和地址码两部分。一台计算机可能有多种多样的指令这些指令的集合称为该计算机的指令系统。
考点10程序设计语言
程序设计语言通常分为机器语言、汇编语言和高级语言3类
（1）机器语言。机器语言是计算机唯一能够识别并直接执行的语言。
（2）汇编语言。用汇编语言编写的程序称为汇编语言源程序．计算机不能直接识别它。必须先把汇编语言程序翻译成机器语言程序（称目标程序），然后才能被执行。
（3）高级语言。高级语言要用翻译的方法把它翻译成机器语言程序才能执行。翻译的方法有“解释”和“编译”两种。一个高级语言源程序必须经过“编译”和“连接装配”才能成为可执行的机器语言．