大学计算机基础知识
计算机（computer）俗称电脑，是现代一种用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算，又可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。
大学计算机基础知识
第一章 计算机及信息技术概述（了解）
1、计算机发展历史上的重要人物和思想
1、 法国物理学家帕斯卡(1623-1662)：在 1642年发明了第一台机械式加法机。该机由齿轮组成，靠发条驱动，用专用的铁笔来拨动转轮以输入数字。
2、 德国数学家莱布尼茨：在1673年发明了机械式乘除法器。基本原理继承于帕斯卡的加法机，也是由一系列齿轮组成，但它能够连续重复地做加减法，从而实现了乘除运算。
3、英国数学家巴贝奇：1822年，在历经10年努力终于发明了“差分机”。它有3个齿轮式寄存器，可以保存3个5位数字，计算精度可以达到6位小数。 巴贝奇是现代计算机设计思想的奠基人。
英国科学家阿兰?图灵(理论计算机的奠基人)
图灵机：这个在当时看来是纸上谈兵的简单机器，隐含了现代计算机中“存储程序”的基本思想。半个世纪以来，数学家们提出的各种各样的计算模型都被证明是和图灵机等价的。
美籍匈牙利数学家冯?诺依曼(计算机鼻祖)
计算机应由运算器、控制器、存储器、
输入设备和输出设备五大部件组成；
应采用二进制简化机器的电路设计；
采用“存储程序”技术,以便计算机能保存和自动依次执行指令。
七十多年来，现代计算机基本结构仍然是“冯·诺依曼计算机”。
2、电子计算机的发展历程
1、 1946年2月由宾夕法尼亚大学研制成功的ENIAC是世界上第一台电子数字计算机。“诞生了一个电子的大脑”致命缺陷：没有存储程序。
2、 电子技术的发展促进了电子计算机的更新换代：电子管、晶体管、集成电路、大规模及超大规模集成电路
3、计算机的类型
按计算机用途分类：通用计算机和专用计算机
按计算机规模分类：巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站、服务器、嵌入式计算机
按计算机处理的数据分类：数字计算机、模拟计算机、数字模拟混合计算机
1.1.4 计算机的特点及应用领域
计算机是一种能按照事先存储的程序，自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子设备。（含义）
1、运算速度快
2、计算精度高
3、存储容量大
4、具有逻辑判断能力
5、按照程序自动运行
应用领域：科学计算、数据处理、过程与实时控制、人工智能、计算机辅助设计与制造、远程通讯与网络应用、多媒体与虚拟现实
1.1.5 计算机发展趋势：巨型化、微型化、网络化、智能化
1、光计算机 2、生物计算机 3、量子计算机
1.2 计算机系统构成
· 一个完整的计算机系统有硬件系统和软件系统两大部分组成
· 硬件系统是指能够收集、加工、处理数据以及输出数据所需的设备实体，是看得见、摸得着的部件总和。
· 软件系统是指为了充分发挥硬件系统性能和方便人们使用硬件系统，以及解决各类应用问题而设计的程序、数据、文档总和，它们在计算机中体现为一些触摸不到的二进制状态，存储在内存、磁盘、闪存盘、光盘等硬件设备上。
1.3.1 信息技术概念
信息是一种知识，是接受者事先不知道不了解的知识。
数据是信息的载体。数值、文字、语言、图形、图像等都是不同形式的数据。 4次信息革命：文字、造纸和印刷术、电报电话广播电视、计算机与网络 现代信息技术：计算机技术＋微电子技术＋通信技术
1.3.1 信息技术产业与人才
信息产业是信息社会的支柱，主要包括：计算机硬件制造业、计算机软件业、信息服务业以及国民经济中传统行业的信息化
信息产业属资本密集型、知识密集型、人才密集型的产业。
信息技术教育包括：
· 对信息科学的理解
· 对信息应用的实践能力
· 对信息社会的认识和态度
第二章 计算机信息基础
2.1.1 数制的概念
位权：在数制中，各位数字所表示值的大小不仅与该数字本身的大小有关，还与该数字所在的位置有关，我们称这关系为数的位权。
位权：一个与数字位置有关的常数，位权=Rn
2.1.3 二进制和其它进制的转换
十进制转二进制：整数部分除以2取余，直至商为0；小数部分乘以2取整，直至小数部分为0或达到所需精度为止。
十进制转八进制：方法同上。整数部分除以8，小数部分乘以8。
十进制转十六进制：方法同上。整数部分除以16，小数部分乘以16。
2.2 计算机中的数据单位
位(bit)：计算机存储数据的最小单元(0、1)
字节(Byte)：处理数据的基本单位(8bit/Byte)
常用的字节计数单位：
1KB＝1024 Byte (210B) 1MB＝1024 KB (220B) 1GB＝1024 MB (230B) 1TB＝1024 GB (240B)
字长：CPU一次处理数据的二进制位数。
2.3 信息表示与编码
所谓编码，就是利用数字串来标识所处理对象的不同个体。
2.3.1 整数的表示
在数学中，数值是用“＋”和“－”表示正数和负数的，而在计算机中只有0和1，所以正负号也用0和1表示，即数值符号数字化。
补码的概念是怎么来的？
“模”是指一个系统所能表示的.数据个数。按模运算是指运算结果超过模时，模（或模的整数倍）将溢出而只剩下余数。
假设M为模，若数a，b满足a＋b＝M，则称a，b互为补数。 在有模运算中，减去一个数等于加上这个数对模的补数。
2.3.2 实数的表示 定点数：小数点位置固定的数称为定点数。 浮点数：小数点位置不固定的数称为浮点数
与汉字有关的编码：
（1）、输入码
(2) 国标码和区位码：每个汉字占两个字节的编码，且每个字节最高位均为0。所有汉字分94个区，每个区94个汉字。由此构成区位码。而区位码的区码和位码各加32就得到国标码。
（3）机内码
（4）字型码：汉字存储在计算机内采用机内码，但输出时必须转换成字形码，再根据字形码输出汉字。字形码又称汉字字模，用于在显示器或打印机上输出各种文字和符号。点阵汉字：每一个汉字以点阵形式存储，有点的地方为“1”，空白的地方为“0”。有16×16、24×24、48×48点阵等。点阵越大，字形分辨率越好，字形也越美观，但汉字存储的字节数就多，字库也就越庞大。
2.3.6 多媒体信息的数字化
数字化就是对模拟世界的一种量化，表示信息的最小单位是位(bit)——“0”或“1”。多媒体信息在计算机中也要转换为0和1，因此也需要进行编码。
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