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1、初中信息技术奥赛基础知识计算机基础知识第一节计算机的基本常识1.1计算机的产生与发展计算机的产生是20世纪最重要的科学技术大事件之一。世界上的第一台计算机(ENIAC)于1946年诞生在美国宾夕法尼亚大学，到目前为止，计算机的发展大致经历了四代：①第一代电子管计算机，始于1946年，结构上以CPU为中心，使用计算机语言，速度慢，存储量小，主要用于数值计算；②第二代晶体管计算机，始于1958年，结构上以存储器为中心，使用高级语言，应用范围扩大到数据处理和工业控制；③第三代中小规模集成电路计算机，始于1964年，结构上仍以存储器为中心，增加了多种外部设备，软件得到了一定的发展，文字图象处理功
2、能加强；④第四代大规模和超大规模集成电路计算机，始于1971年，应用更广泛，很多核心部件可集成在一个或多个芯片上，从而出现了微型计算机。我国从1956年开始电子计算机的科研和教学工作，1983年研制成功1亿/秒运算速度的"银河"巨型计算机，1992年11月研制成功10亿/秒运算速度的"银河II"巨型计算机，1997年研制了每秒130亿运算速度的"银河III"巨型计算机。目前计算机的发展向微型化和巨型化、多媒体化和网络化方向发展。计算机的通信产业已经成为新型的高科技产业。计算机网络的出现，改变了人们的工作方式、学习方式、思维方式和生活方式。1.2计算机系统及工作原理1.计算机的系统组成计算
3、机系统由软件和硬件两部分组成。硬件即构成计算机的电子元器件；软件即程序和有关文档资料。(1)计算机的主要硬件输入设备：键盘、鼠标、扫描仪等。输出设备：显示器、打印机、绘图仪等。中央处理器(CPU)：包括控制器和运算器运算器，可以进行算术运算和逻辑运算；控制器是计算机的指挥系统，它的操作过程是取指令--分析指令--执行指令。存储器：具有记忆功能的物理器件，用于存储信息。存储器分为内存和外存①内存是半导体存储器(主存)：它分为只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM)和高速缓冲存储器(Cache)；ROM：只能读，不能用普通方法写入，通常由厂家生产时写入，写入后数据不容易丢失，也可以用特殊方
4、法(如紫外线擦除(EPROM)或电擦除(EEPROM_)存储器)；RAM：可读可写，断电后内容全部丢失；Cache：因为CPU读写RAM的时间需要等待，为了减少等待时间，在RAM和CPU间需要设置高速缓存Cache,断电后其内容丢失。②外存：磁性存储器--软盘和硬盘；光电存储器--光盘，它们可以作为永久存器；③存储器的两个重要技术指标：存取速度和存储容量。内存的存取速度最快(与CPU速度相匹配)，软盘存取速度最慢。存储容量是指存储的信息量，它用字节(Byte)作为基本单位，1字节用8位二进制数表示，1KB=1024B，1MB=1024KB，lGB=1024MB(2)计算机的软件计算机的软
5、件主要分为系统软件和应用软件两类：①系统软件：为了使用和管理计算机的软件，主要有操作系统软件如，WINDOWS95/98/2000/NT4.0、DOS6.0、UNIX等；WINDOWS95/98/2000/NT4.0是多任务可视化图形界面，而DOS是字符命令形式的单任务的操作系统。②应用软件：为了某个应用目的而编写的软件，主要有辅助教学软件(CAI)、辅助设计软件(CAD)、文字处理软件、工具软件以及其他的应用软件。2.计算机的工作原理到目前为止,电子计算机的工作原理均采用冯.若依曼的存储程序方式,即把程序存储在计算机内,由计算机自动存取指令(计算机可执行的命令=操作码+操作数)并执行它
6、。工作原理图如下：1.3计算机中有关数及编码的知识1.计算机是智能化的电器设备计算机就其本身来说是一个电器设备，为了能够快速存储、处理、传递信息，其内部采用了大量的电子元件，在这些电子元件中，电路的通和断、电压高低，这两种状态最容易实现，也最稳定、也最容易实现对电路本身的控制。我们将计算机所能表示这样的状态，用0，1来表示、即用二进制数表示计算机内部的所有运算和操作。2.二进制数的运算法则二进制数运算非常简单，计算机很容易实现，其主要法则是：0+0=00+1=11+0=11+1=00*0=00*1=01*0=01*1=1由于运算简单，电器元件容易实现，所以计算机内部都用二进制编码进行数据
7、的传送和计算。3.十进制与二进制、八进制、十六进制数之间的相互转换(1)数的进制与基数计数的进制不同，则它们的基数也不相同，如表1-1所示。进制基数特点二进制0,1逢二进一八进制0,1,2,3,4,5,6,7逢八进一十六进制0,1,2,.,9,A,B,C,D,E,F逢十六进一(2)数的权不同进制的数，基数不同，每位上代表的值的大小(权)也不相同。如：(219)10=2*102+1*101+9*100(此处219括号后面的10应当是小
