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【一】
计算机是能按照人的要求接受和存储信息，自动进行数据处理和计算，并输出结果信息的机器系统。计算机是一门科学，也是一种自动、高速、精确地对信息进行存储、传送与加工处理的电子工具。
冯诺依曼归纳了EDVAC 的原理要点。
(1)计算机的程序和程序运行所需要的数据以二进制形式存放在计算机的存储器中。
(2)程序和数据存放在存储器中，即存储程序的概念。计算机执行程序时，无需人工干预，能自动、连续地执行程序，并得到预期的结果。
根据冯·诺依曼的原理和思想，决定了计算机必须由输人、存储、运算、控制和输出五个部分组成。
冯·诺依曼被誉为“现代电子计算机之父”。
一般根据计算机所采用的物理器件，将计算机的发展分为4 个阶段
年代/部件 | 第一阶段（1946—1959） | 第二阶段（1959—1964） | 第三阶段（1964—1972） | 第四阶段（1972至今） |
主机电子器件 | 电子管 | 晶体管 | 中小规模集成电路 | 大规模、超大规模集成电路 |
内存 | 汞延迟线 | 磁芯存储器 | 半导体存储器 | 半导体存储器 |
外存储器 | 穿孔卡片、纸带 | 磁带 | 磁带、磁盘 | 磁带、磁盘、光盘等大容量存储器 |
处理速度（每秒指令数） | 几千条 | 几万至几十万条 | 几十万至几百万条 | 上千万至万亿条 |
【二】
计算机的特点
计算机主要具有以下一些特点。
1)高速、精确的运算能力
2)准确的逻辑判断能力
3)强大的存储能力
4)自动功能
5)网络与通信功能
计算机网络功能的重要意义是：改变了人类交流的方式和信息获取的途径。
计算机的分类：
按计算机处理数据的类型可以分为：模拟计算机、数字计算机、数字和模拟计算机。
模拟计算机的主要特点是：参与运算的数值由不间断的连续量表示，其运算过程是连续的.模拟计算机由于受元器件质量影响，其计算精度较低，应用范围较窄，目前已很少生产。
数字计算机的主要特点是：参与运算的数值用离散的数字量表示，其运算过程按数字位进行计算，数字计算机由于具有逻辑判断等功能，是以近似人类大脑的“思维”方式进行工作，所以又被称为“电脑”，
按计算机的用途可分为通用计算机和专用计算机。通用计算机能解决多种类型的问题，通用性强，如PC ;专用计算机则配备有解决特定问题的软件和硬件，但能够高速、可靠地解决特定问题，如在导弹和火箭上使用的计算机大部分都是专用计算机。若按计算机的性能、规模和处理能力，如体积、字长、运算速度、存储容量、外部设备和软件配置等,可将计算机分为：巨型机、大型通用机、微型计算机、工作站及服务器等。
【三】
计算机的应用
1)科学计算
科学计算主要是使用计算机进行数学方法的实现和应用。
2)数据/信息处理
数据/信息处理也称为非数值计算。
3)过程控制
过程控制是指利用计算机对生产过程、制造过程或运行过程进行检测与控制，即通过实时监控目标物体的状态，及时调整被控对象，使被控对象能够正确地完成目标物体的生产、制造或运行。
4)计算机辅助
计算机辅助(或称为计算机辅助工程)主要有：计算机辅助设计(Computer Aided Design ，CAD , )、计算机辅助制造(Computer Aided Manufacture, CAM )、计算机辅助教育(Computer 一Assisted ( Aided ) Instruction , CAI )、计算机划辅助技术( Computer Aided Technology / Test Translation / Typesetting , CAi )、计算机仿真模拟(Simulation)等。
5)网络通信
计算机技术和数字通信技术发展并相融合产生了计算机网络、通过计算机网络，把多个独立的计算机系统联系在一起，把不同地域、不同国家、不同行业、不同组织的人们联系在一起，缩短了人们之间的距离，改变了人们的生活和工作方式。
6)人工智能
人工智能(Artificial Intelligence，AI)。是用计算机模拟人类的某些智力活动。
7)多媒体应用
多媒体是包括文本(Text )、图形(Graphics )、图像(Image )、音频(Audio)、视频(Video )、动画 ( Animation )等多种信息类型的综合。多媒体技术是指人和计算机交互地进行上述多种媒介信息的捕捉、传输、转换、编辑、存储、管理，并由计算机综合处理为表格、文字、图形、动画、音频、视频等视听信息有机结合的表现形式。
8)嵌人式系统
有许多特殊的计算机用于不同的设备中，包括大量的消费电子产品和工业制造系统，都是把处理器芯片嵌人其中，完成特定的处理任务。这些系统称为嵌人式系统。如数码相机、数码摄像机以及高档电动玩具等都使用了不同功能的处理器。
【四】
计算科学研究与应用：计算科学研究方面的人工智能、网格计算、中间件技术和云计算。
未来计算机的发展趋势
电子计算机的发展方向：从类型上看，电子计算机技术正在向巨型化、微型化、网络化和智能化方向发展。
未来新一代的计算机
一般来说，信息技术包含三个层次的内容：信息基础技术、信息系统技术和信息应用技术。
现代信息技术的发展趋势：
信息技术发展趋势可以概括为数字化、多媒体化、高速度、网络化、宽频带、智能化等。
信息的表示与存储：
计算机科学的研究主要包括信息采集、存储、处理和传输，而这些都与信息的量化和表示密切相关。
数据是对客观事物的符号表示。数值、文字、语言、图形、图像等都是不同形式的数据。
计算机中数据的最小单位是位。存储容量的基本单位是字节。8 个二进制位称为1个字节，此外还有KB 、MB 、GB 、TB 等。
1.位：
位(bit )是度量数据的最小单位，在数字电路和计算机技术中采用二进制表示数据，代码只有0 和1 ，采用多个数码(O和1的组合)来表示一个数，其中的每一个数码称为1 位(bit )。
2 .字节：
一个字节(Byte)由8 位二进制数。字节是信息组织和存储的基本单位，也是计算机体系结构的基本单位。
为了便于衡量存储器的大小，统一以字节(Byte,B)为单位。
千字节1 KB =1O24B
兆字节1 MB = 1024 KB
吉字节1 GB =1024 MB
太字节1 TB = 1024 GB
人们将计算机一次能够并行处理的二进制数称为该机器的字长，也称为计算机的一个“字”。随着电子技术的发展，计算机的并行能力越来越强，计算机的字长通常是字节的整倍数，如8 位、16 位、32 位，发展到今天微型机的64 位，大型机已达128 位。
字长是计算机的一个重要指标，直接反映一台计算机的计算能力和精度。字长越长，计算机的数据处理速度越快。
【五、字符的编码】
字符包括西文字符(字母、数字、各种符号)和中文字符。
由于计算机是以二进制的形式存储和处理数据的，因此字符也必须按特定的规则进行二进制编码才能进入计算机。
1 .西文字符的编码
计算机中的数据都是用二进制编码表示的，用以表示字符的二进制编码称为字符编码。计算机中最常用的字符编码是美国信息交换标准交换代码(American standard Code for Information Interchange , ASCII ) ，被国际标准化组织指定为国际标准。ASCII 码有7 位码和8 位码两种版本。国际通用的是7 位ASCII码，用7 位二进制数表示一个字符的编码，共有 =128 个不同的编码值，相应可以表示128 个不同字符的编码，
2 .汉字的编码
我国于1980 年发布了国家汉字编码标准GB 2312 一1980 ，全称是《 信息交换用汉
字编码字符集― 基本集》 (简称GB 码或国标码)。
1)汉字输人码
为将汉字输人计算机而编制的代码称为汉字输人码，也叫外码。汉字输人码是利用计算机标准键盘上按键的不同排列组合来对汉字的输人进行编码。
2)汉字内码
汉字内码是为在计算机内部对汉字进行存储、处理的汉字代码，它应满足存储、处理和传输的要求。
3 .汉字字形码
汉字字形码通常有两种表示方式：点阵和矢量表示方式。
【六】
计算机硬件系统
冯•诺依曼模型决定了计算机由输人、存储、运算、控制和输出五个部分组成。
1.3.1 运算器
运算器(Arithmetic and Logic Unit , ALU )是计算机处理数据形成信息的加工厂，它的主要功能是对二进制数码进行算术运算或逻辑运算。所以，也称为算术逻辑部件(Arithmetic and Logic Unit , ALU )。所谓算术运算，就是数的加、减、乘、除以及乘方、开方等数学运算。而逻辑运算则是指逻辑变量之间的运算，即通过与、或、非等基本操作对二进制数进行逻辑判断。
1.3.2 控制器
控制器(Control Unit , CU)是计算机的心脏，由它指挥全机各个部件自动、协调地工作_控制器的基本功能是根据指令计数器中指定的地址从内存取出一条指令，对其操作码进行译码，再由操作控制部件有序地控制各部件完成操作码规定的功能。
控制器由指令寄存器(Instruction Register,IR)、指令译码器(Instruction Deceder ，ID )、程序计数器(ProgramCounter , PC )和操作控制器(Operation Controller , OC)4 个部件组成，
1 .机器指令
为了让计算机按照人的意识和思维正确运行，必须设计一系列计算机可以真正识别和执行的语言― 机器指令二机器指令是一个按照一定格式构成的二进制代码串，用来描述一个计算机可以理解并执行的基本操作。计算机只能执行指令.它被指令所控制。
机器指令通常由操作码和操作数两部分组成
1)操作码：指明指令所要完成操作的性质和功能。
2) 操作数：指明操作码执行时的操作对象。操作数的形式可以是数据本身.也可以是存放数据的内存单元地址或寄存器名称。操作数又分为源操作数和目的操作数，源操作数指明参加运算的操作数来源，目的操作数地址指明保存运算结果的存储单元地址或寄存器名称。
1.3.3存储器
存储器(Memory )是存储程序和数据的部件。它可以自动完成程序或数据的存取，是计算机系统中的记忆设备。存储器分为内存(又称主存)和外存(又称辅存)两大类。
1 .内存
存储器是用来存储数据和程序的“记忆”装置，相当于存放资料的仓库。计算机中的全部信息，包括数据、程序、指令以及运算的中间数据和最后的结果都要存放在存储器中。存储器有内存储器和外存储器两种。内存储器按功能又可分为随机存取存储器(Access Memory，RAM )和只读存储器(Read only Memory，ROM )。
存储器的主要性能指标有两个：容量和速度。
2 .外存
常见的外储存器有硬盘、U 盘和光盘等。
1.3.4 输入/输出设备
输人/输出设备(Input/ Output devices , I / O 设备，也称为外部设备)是计算机系统不可缺少的组成部分，是计算机与外部世界进行信息交换的中介，是人与计算机联系的桥梁。
1 .输入设备
目前常用的输人设备有键盘、鼠标器、触摸屏、摄像头、扫描仪、光笔、手写输人板、游戏杆、语音输入装置等，还有脚踏鼠标、手触输人传感等，其姿态越来越自然，使用越来越方便。
2 .输出设备
输出设备是人与计算机交互的部件，除常用的输出设备有显示器、打印机外，还有绘图仪、影像输出、语音输出、磁记录设备等。
在选择和使用显示器时，应了解显示器的主要特性：
• 像素(Pixel)与点距(Pitch ) ：屏幕上图像的分辨率或称清晰度，取决于能在屏幕上独立显示点的直径，这种独立显示的点称作像素，屏幕上两个像素之间的距离叫点距。它直接影响显示效果。
•分辨率：每帧的线数和每线的点数的乘积〔 整个屏幕上像素的数目(列x 行))就是显示器的分辨率，这个乘积数越大，分辨率就越高二它是衡量显示器的一个常用指标。
•显存：显存与系统内存一样，显存越大，可以储存的图像数据就越多，支持的分辨率与颜色数也就越高。以下计算显存容量与分辨率关系的公式：
1 .直接连接
最早的计算机基本上采用直接连接的方式，运算器、存储器、控制器和外部设备等组成部件之中的任意两个组成部件，相互之间基本上都有单独的连接线路。
2 .总线结构
现代计算机普遍采用总线结构。所谓总线(Bus)就是系统部件之间传送信息的公共通道，各部件由总线连接并通过它传递数据和控制信号。总线一般又分为如下三部分：
1)数据总线
2)地址总线
3)控制总线
考无忧小编tips：
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