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2.1 计算机基础知识

2.1.1 计算机概述

考点 1: 计算机的诞生与发展

人类历史上第一台电子计算机ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer,电子数字积分计算机)于 1946 年 2 月 14 日在美国宾夕法尼亚大学成功投入运行,它标志着计算机的诞生。被称为现代计算机之父的美籍匈牙利数学家冯·诺依曼提出了“冯·诺依曼”原理,其基本思想如下:

①存储程序控制;

②采用二进制表示信息;

③计算机五大基本组成部件:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。

计算机从诞生至今,可以分为 4 个阶段,也称为 4 个时代,即电子管时代、晶体管时代、集成电路时代和超大规模集成电路时代。这 4 个时代的计算机特征见表 2.1.1。

表 2.1.1 计算机时代的划分及其主要特征

【经典习题 1】世界上第一台计算机的英文缩写名为( )。

A. MARK-Ⅱ

B. ENIAC

C. EDVAC

D. EDSAC

【答案】B

【解析】本题考查的是计算机发展历程的掌握情况。

【经典习题 2】冯·诺依曼计算机采用了( )概念。

A.二进制

B.高速电子元件

C.程序设计语言

D.存储程序控制

【答案】D

【解析】本题考查的是冯·诺依曼计算机的基本概念之一:存储程序控制。

考点 2: 计算机的特点 分类与应用

1.计算机的特点

•运算速度快;

•计算精度高;

•具有存储记忆能力;

•具有数据分析和逻辑判断能力。

【经典习题 1】下列不属于计算机特点的是( )。

A.存储程序控制,工作自动化

B.不具有逻辑推理和判断能力

C.处理速度快

D.具有存储记忆能力

【答案】B

【解析】本题考查的是对计算机特点的掌握情况。计算机的特点有运算速度快、计算精度高、具有存储记忆能力、具有数据分析和逻辑判断能力。

2.计算机的分类

计算机发展到今天,可谓种类繁多,对它的分类方法也有很多,通常从 3 个不同的角度对其分类。

(1)按工作原理分类

根据计算机的工作原理,计算机可分为电子数字计算机和电子模拟计算机。

(2)按用途分类

根据计算机的用途和适用领域,计算机可分为通用计算机和专用计算机。

(3)按规模分类

计算机从规模上可分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机和单片机。

【经典习题 2】处理模拟量的计算机是( )。

A.电子数字计算机

B.电子模拟计算机

C.通用计算机

D.专用计算机

【答案】B

【解析】本题考查的是计算机的分类,按照工作原理计算机可分为两类:电子数字计算机和电子模拟计算机。处理模拟量的计算机就是电子模拟计算机。

3.计算机的应用

随着计算机技术的不断发展,计算机的应用已渗透到国民经济的各个领域,正在改变着人类的生产、生活方式。概括起来,计算机主要应用于以下几个领域。

(1)数值计算

数值计算也称科学运算,是利用计算机来完成科学研究和工程设计中的数学计算,这是计算机最基本的应用。

(2)信息处理

信息处理也称事务数据处理,是利用计算机对数据进行加工、检测、分析、传送、存储,广泛应用于企业管理、经济管理、办公自动化、辅助教学、排版印刷、娱乐、游戏等方面,常见的有办公自动化系统(Office Automatical,OA)、管理信息系统(Management Information System,MIS)等。

(3)过程控制

过程控制也称实时控制,是利用计算机及时搜索检测数据,按最佳值进行自动控制或自动调节控制对象,这是实现生产自动化的重要手段。例如,工业生产的自动检测、自动启停、自动记录等。

(4)计算机辅助工程

计算机辅助工程是利用计算机作为工具,辅助人在特定应用领域内完成相关任务。现在应用广泛的计算机辅助工程有计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)、计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing,CAM)、计算机辅助测试(Computer Aided Test,CAT)、计算机辅助教学(Computer Aided Instruction,CAI)等。

(5)人工智能

人工智能主要是研究如何利用计算机去“模仿”人的智能,使计算机具有“推理”“学习”的功能。这是近年来开辟的计算机应用新领域。

【经典习题 3】“学校教务管理系统”从计算机应用领域上看,它属于( )。

A.科学计算

B.辅助设计

C.实时控制

D.信息处理

【答案】D

【解析】本题考查的是计算机应用领域,教务管理系统负责处理与学生和教学相关的数据信息,所以它属于信息处理。

【经典习题 4】英文缩写CAD的中文意思是( )。

A.计算机辅助教学

B.计算机辅助制造

C.计算机辅助设计

D.计算机辅助管理

【答案】C

【解析】考生要熟记计算机应用中的专用英语简称,如计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)、计算机辅助制造( Computer Aided Manufacturing,CAM)、计算机辅助测试( Computer Aided Test,CAT)、计算机辅助教学(Computer Aided Instruction,CAI)等。

提示:该考点都是需要识记的内容,考生不要把内容混淆了。

考点 3: 未来计算机的发展趋势

未来计算机将以超大规模集成电路为基础,向巨型化、微型化、网络化和智能化方向发展。

(1)巨型化

巨型化是指计算机具有极高的运算速度、大容量的存储空间、更加强大和完善的功能,主要用于航空航天、军事、气象、人工智能、生物工程等学科领域。

(2)微型化

微型化是指计算机体积更小、质量更轻、价格更低,更便于应用于各个领域及各种场合。计算机芯片的集成度越来越高,所能完成的功能越来越多,使计算机微型化的进程和普及率越来越快。

(3)网络化

网络化是计算机技术和通信技术紧密结合的产物。计算机网络将不同地理位置上具有独立功能的不同计算机通过通信设备和传输介质互连起来,在通信软件的支持下,实现网络中的计算机之间共享资源、交换信息、协同工作。计算机网络的发展水平已成为衡量国家现代化程度的重要指标。

(4)智能化

智能化是指计算机能够具有模拟人类智力活动的能力,如学习、感知、理解、判断、推理等。它可以利用已有的和不断学习到的知识,进行思维、联想、推理,并得出结论,能解决复杂问题,具有汇集记忆、检索有关知识的能力。

计算机未来可能在光子计算机、生物计算机、量子计算机、超导计算机、模糊计算机等研究领域上取得突破。

【经典习题】下列关于计算机发展趋势的描述,正确的是( )。

A.智能化

B.集中化

C.区域化

D.模糊化

【答案】A

【解析】本题考查的是计算机的发展趋势:巨型化、微型化、网络化、智能化。

2.1.2 计算机的数据处理

考点 1: 计算机中数据的表示与存储

1.计算机中的数制

信息既不是物质,也不是能量,它是指事物运动的状态及状态变化的方式;信息是认识主体所感知或所表达的事物运动及其变化方式的形式、内容和效用;信息是人们认识世界和改造世界的一种资源。

信息处理过程是指信息的收集、加工、存储、传递及使用过程。信息技术( Information Technology,IT)是指用来扩展人们的信息器官功能并协助人们更有效地进行信息处理的一类技术。信息表示是计算机科学中的基础理论。计算机中的信息分为数值信息和非数值信息。计算机中的信息都是由 0 和 1 构成的二进制代码表示。计算机领域中涉及的数制有 4 种:二进制( Binary, B)、八进制( Octal, O)、十进制( Decimal, D)和十六进制(Hexadecimal,H)。

2.计算机中的信息存储单位

(1)位(bit)

位是计算机中度量数据的最小单位。代码只有0 和1,无论0 还是1 在CPU中都是1 位。

(2)字节(Byte)

一个字节由 8 个位组成,是表示存储容量的基本单位,简写为“B”,即 1 B = 8 bit。在计算机中可以用一个字节来表示一个数字、英文字母和一些其他特殊符号。

计算机内部为了便于衡量存储器的大小,统一以字节为单位。表 2.1.2 为常用的存储单位。

表 2.1.2 常用的存储单位

提示:该考点经常出现在考查存储单位大小关系的题目中,需要掌握各个单位之间的换算。

【经典习题 1】在下列关于“计算机采用二进制的原因”的说法中,不正确的是( )。

A.符合逻辑运算

B.物理上容易实现

C.人们习惯用二进制表示数

D.运算规则简单

【答案】C

【解析】本题考查的是二进制的基本概念。只有计算机内部采用二进制,而人们在生活中习惯使用十进制。

【经典习题 2】1 MB的准确值是( )。

A. 1 024 × 1 024 bit

B. 1 024 KB

C. 1 024 MB

D. 1 000 × 1 000 KB

【答案】B

【解析】本题考查的是存储单位之间的换算关系:1 MB = 1 024 KB = 1 024 × 1 024 B = 1 024 ×1 024 × 8 bit。

考点 2: 常见数制及其转换

1.进位计数制

所谓进位计数制,就是人们通常说的进制或数制,是指用一组固定的数字和一套统一的规则来表示数目的方法。在日常生活中最常用的是十进制数,其进位、借位的规则是“逢十进一、借一当十”,它用 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 共 10 个计数符号表示数的大小,这些符号称为数码,全部数码的个数称为基数(十进制的基数是 10),不同的位置有各自的位权。例如,十进制数个位的位权是 10 0 ,十位的位权是 10 1 ,百位的位权是 10 2

常用的进制有二进制、八进制、十进制和十六进制,有时为了表达方便,常常在数字后面加上一个字母后缀,表示不同进制的数,有时也用在括号右下角添加下标数字的形式表示某种进制。常用进制及其表示方法见表 2.1.3。

表 2.1.3 常用进制及其表示方法

2.常用数制之间的转换

(1)十进制数转换为二进制数

整数部分的转换与小数部分的转换要分别进行,然后再组合。

①十进制整数转换为二进制、八进制、十六进制整数。

如果把二进制、八进制、十六进制统称为R进制,十进制整数转换成R进制数的方法是采用“除R取余”法。例如,将十进制数转换成二进制数的方法是“除 2 取余”法,即反复除以2 直到商为0,每次相除得到的余数就是新得二进制数的每一位数。先得到的余数是新得二进制数的低位数,后得到的是新得二进制数的高位数。

②十进制小数转换为二进制小数。

十进制小数转换成二进制小数采用“乘 2 取整”法,即反复乘以 2 取整数,直到小数为0 或达到精度要求为止,先得到的整数为新得二进制小数的高位数,后得到的整数为新得二进制小数的低位数。

(2)二进制、八进制、十六进制数转换为十进制数

二进制数、八进制数和十六进制数转换为所对应的十进制数,采用“按权展开求和”的方法。

(3)二进制数与八进制数、十六进制数的相互转换

①二进制数转换成八进制数。

二进制数转换成八进制数的方法:以小数点为起点,整数部分从右至左,每 3 位一组,不足 3 位时,在高位补 0;小数部分从左至右,每 3 位一组,不足 3 位时,在低位补 0,每组对应一位八进制数。

反之,八进制数转换为二进制数的方法是八进制数的每一位对应二进制数的 3 位。

②二进制数转换成十六进制数。

二进制数转换成十六进制数的方法:以小数点为起点,整数部分从右至左,每 4 位一组,不足 4 位时,在高位补 0;小数部分从左至右,每 4 位一组,不足 4 位时,在低位补 0,每组对应一位十六进制数。

反之,十六进制数转换为二进制数的方法是十六进制数的一位对应二进制数的4 位。

十进制数、二进制数、八进制数和十六进制数的相互转换见表 2.1.4。

表 2.1.4 各种进制数码对照表

提示:考生遇见进制之间的换算题,特别是八进制、十六进制还有十进制之间的换算的时候,都尽量先把它们转换成二进制再进行换算,这样出错的概率最低。

【经典习题 1】用 7 位二进制数能表示的最大无符号整数等于十进制整数( )。

A. 255

B. 256

C. 128

D. 127

【答案】D

【解析】本题考查的是进制之间的换算关系,7 位二进制数表示的最大无符号整数为 1111111,换算成十进制数为 127。

【经典习题 2】十进制数 101 转换成无符号二进制整数是( )。

A. 0110101

B. 01101000

C. 01100101

D. 01100110

【答案】C

【解析】本题考查的是进制之间的换算关系,考生要熟记十进制转换二进制的方法,就是“除 2取余”。

【经典习题 3】如果在一个非零无符号二进制数的尾部增加两个 0,则此数的值为原数的( )。

A. 4 倍

B. 2 倍

C. 1 /2

D. 1 /4

【答案】A

【解析】本题考查的是进制之间的换算关系,后面增加两个 0,代表数字增加 4 倍。

【经典习题 4】下列数值中最大的是( )。

A. 111011B

B. 80D

C. 7AH

D. 102O

【答案】C

【解析】本题考查的是进制之间的换算关系,应把所有进制的数换算成同一进制的数进行比较。

考点 3: 西文字符的编码

在计算机内部,除了数值信息外,还有其他信息,如文字、声音、图形、图像、动画、视频等非数值信息。这些非数值信息在计算机内也是采用 0 和 1 两个符号来进行编码和表示的。常见的字符编码有ASCII码和EBCDIC码。

ASCII码是美国标准信息交换码的简称,是目前国际上最为流行的字符信息编码方案。标准的ASCII码是用 7 位二进制位表示数据信息,最多可表示 2 7 (128)个不同的符号,包括 0 ~ 9 共 10 个数字、52 个大小写英文字母、32 个标点符号和运算符以及 34 种控制字符,如回车、换行等。例如,数字“0—9”的ASCII编码值为“48—57”,大写字母“A—Z”的ASCII编码值为“65—90”,小写字母“a—z”的ASCII编码值为“97—122”。数字、大写字母、小写字母的ASCII编码值是连续的。

标准ASCII编码只采用 7 位二进制位,并没有用到字节的最高位。为了方便计算机处理和信息编码的扩充,人们一般将标准ASCII码的最高位前增加一位 0,凑成一个字节,即 8 位二进制位,以便于存储和处理,这就是扩展的ASCII码。在计算机系统中,通常利用这个字节的最高位作为校验码,以便提高字符信息传输的可靠性。

【经典习题 1】在ASCII码表中,按照ASCII码值从小到大的排列顺序是( )。

A.数字、英文大写字母、英文小写字母

B.数字、英文小写字母、英文大写字母

C.英文大写字母、英文小写字母、数字

D.英文小写字母、英文大写字母、数字

【答案】A

【解析】本题考查的是在ASCII编码中,数字字符、英文字母的ASCII值的排列顺序,顺序为英文小写字母>英文大写字母>数字字符。

【经典习题 2】字符C的ASCII码为 1000011,则字符E的ASCII码为( )。

A. 1000100

B. 1000101

C. 1000111

D. 1001010

【答案】C

【解析】C的ASCII码为 1000011,E与C相差 2,转换为二进制是 101000011 + 10 = 1000101。

考点 4: 汉字的编码

计算机只识别由 0、1 组成的编码,而对于常用的汉字,计算机是不能直接识别的。为了使计算机更好地处理汉字信息,需要对每个汉字进行编码。由于汉字的数量远大于128,所以在计算机内部存储汉字时,使用 16 位二进制位即两个字节来表示一个汉字。这样就可以对 2 16 = 65 536 个汉字进行编码。汉字常用的编码技术有国标码、机内码和区位码。

(1)国标码

我国国家标准局于 1981 年 5 月颁布了《信息交换用汉字编码字符集——基本集》,国家标准代号为GB 2312—80,习惯上称为国标码。其共对 6 763 个汉字和 682 个图形字符进行了编码,其编码原则是两个字节表示一个汉字,每个字节用七位码,该字节的最高位为 0。

(2)机内码

为了避免ASCII码和国标码同时使用时产生二义性问题,大部分汉字系统都采用将国标码两个字节最高位置 1 作为汉字机内码。这样既解决了汉字机内码与西文机内码之间的二义性,又使汉字机内码与国标码具有极简单的对应关系。例如,假设一个汉字的国标码为 0101 0000 0110 0011,即 5063H,而按机内码组成规则该汉字的机内码为1101 0000 1110 0011,即D0E3H,两者刚好相差 8080H。换句话说,机内码=国标码+ 8080H。

(3)区位码

将GB 2312—80 的全部字符集排列在一个 94 行× 94 列的二维代码表中,每两个字节分别用两位十进制编码,前字节的编码称为区码,后字节的编码称为位码,此即区位码。

(4)字形码

字形码是点阵代码的一种。为了将汉字在显示器或打印机上输出,把汉字按图形符号设计成点阵图,就得到了相应的点阵代码(字形码)。

显示一个汉字一般采用 16 × 16 点阵或 24 × 24 点阵或 48 × 48 点阵。已知汉字点阵的大小,可以计算出存储一个汉字所需占用的字节空间。

提示:

区位码 = 国标码 -2020H;

机内码 = 区位码 + A0A0H。

【经典习题 1】一个汉字的机内码需用两个字节存储,其每个字节的最高二进制位的值分别为()。

A. 0,0

B. 1,0

C. 0,1

D. 1,1

【答案】D

【解析】本题考查的是机内码的概念,机内码的每个字节最高位恒为 1。

【经典习题 2】存储 1 024 个 24 × 24 点阵的汉字字形码需要的字节数是( )。

A. 720 B

B. 72 KB

C. 7 000 B

D. 7 200 B

【答案】B

【解析】本题考查的是字形码的概念,已知汉字点阵的大小,可以计算出存储一个汉字所需占用的字节空间。1 024 × 24 × 24 /8 = 72 × 1 024 B = 72 KB。

2.1.3 计算机软、硬件系统

考点 1: 计算机硬件系统基本组成

1.计算机硬件系统

计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大基本部分构成。它们是组成计算机的实体。其中存储器又分为内存储器和外存储器。在五大部件中,运算器和控制器是计算机的核心,一般称为中央处理器,简称“CPU”。 CPU和内存储器合起来称为主机。计算机硬件系统组成如图 2.1.1 所示。

图 2.1.1 计算机硬件系统

【经典习题 1】组成计算机硬件系统的基本部分是( )。

A.中央处理器、键盘和显示器

B.主机和输入/输出设备

C.中央处理器和输入/输出设备

D.中央处理器、硬盘、键盘和显示器

【答案】B

【解析】本题考查了硬件系统的基本概念,硬件系统包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分,其中运算器、控制器和内存储器合起来又称为主机。

【经典习题 2】通常所说的计算机主机是指( )。

A.中央处理器和内存

B.中央处理器和硬盘

C.中央处理器、内存和硬盘

D.中央处理器、内存与CD-ROM

【答案】A

【解析】本题考查了计算机主机的概念,运算器、控制器和内存储器合起来称为主机,其中运算器和控制器一般称为中央处理器。

2.运算器

计算机中的运算器由加法器、寄存器、累加器等逻辑电路组成,主要负责对信息或数据进行各种加工和处理,它在控制器的控制下,与内存交换信息。运算器内部有一个算术逻辑单元(Arithmetic Logic Unit, ALU),进行各种算术运算和逻辑运算。计算机通过加法器和移位器来实现算术运算中的加、减、乘、除运算。

运算器包括寄存器、执行部件和控制电路 3 部分。

【经典习题 3】运算器(ALU)的功能是( )。

A.只能进行逻辑运算

B.进行算术运算或逻辑运算

C.只能进行算术运算

D.做初等函数的计算

【答案】B

【解析】本题考查了运算器的概念,运算器内部有一个算术逻辑单元(Arithmetic Logic Unit,ALU),进行各种算术运算和逻辑运算。

3.控制器

控制器主要包括指令寄存器、指令译码器、程序计数器、操作控制器等,主要负责从存储器中取指令,并对指令进行翻译。它根据指令的要求,按时间的先后顺序,负责向其他各部件发出控制信号,从而保证各部件协调一致地工作。寄存器是处理器内部的暂时存储单元,用来暂时存放指令、下一条指令地址、处理后的结果等。

指令就是用二进制代码表示的一条指令的结构形式,通常由操作码和地址码两种字段组成。

【经典习题 4】用来控制、指挥和协调计算机各部件工作的是( )。

A.运算器

B.鼠标

C.控制器

D.存储器

【答案】C

【解析】本题考查了控制器的功能,控制器主要用于控制、指挥和协调计算机各部件工作。

4.中央处理器(Central Processing Unit,CPU)

中央处理器又称为中央处理单元,它主要由运算器、控制器组成,是一台计算机的运算核心和控制核心。中央处理器主要用来执行各种指令,完成各种计算和控制功能。CPU的主要性能指标是时钟主频和字长。

运算速度是衡量计算机性能的一项重要指标。通常所说的计算机运算速度(平均运算速度)是指每秒所能执行的指令条数,用“百万条指令/秒”( Million Instruction Per Second,MIPS)来描述。同一台计算机执行不同的运算所需的时间可能不同,因而对运算速度的描述常采用不同的方法。微型计算机一般采用主频来描述运算速度,主频的单位为赫兹(Hz)。

计算机在同一时间内处理的一组二进制数称为一个计算机的“字”,而这组二进制数的位数即长度就是该计算机的字长。当其他指标相同时,字长越长,计算机处理数据的速度就越快。现在的计算机大多是 64 位字长。

提示:该考点都是需要识记的内容,考生不要把内容混淆了。

【经典习题 5】CPU的主要性能指标是()。

A.字长和时钟主频

B.可靠性

C.耗电量和效率

D.发热量和冷却效率

【答案】A

【解析】本题考查了CPU的基本概念,CPU的主要性能指标是字长和时钟频率。

【经典习题 6】字长是CPU的主要性能指标之一,它表示的是( )。

A. CPU在同一时间内能处理二进制数据的位数

B. CPU最长的十进制整数的位数

C. CPU最大的有效数字位数

D. CPU计算结果的有效数字长度

【答案】A

【解析】本题考查了字长的概念,字长是CPU在同一时间内能处理的二进制数的位数。

5.存储器

存储器是用来存放指令和数据的硬件,是计算机各种信息的存储和交流中心。按照存储器在计算机中的作用,可分为内存储器和外存储器。

(1)内存储器

内存储器又称为主存储器或内存,分为随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)和只读存储器(Read Only Memory,ROM)。

①随机存取存储器

使用随机存取存储器存取信息时,既可读也可写,主要用于存取系统运行时的程序和数据。 RAM的特点是存取速度快,但断电后其存放的信息全部丢失,无法恢复。

②只读存储器

只读存储器是一种只能读出信息不能随意写入的存储器,其最大的特点是断电后其中的信息不会丢失。只读存储器常用来存放一些固定的程序和数据,这些程序和数据是在计算机出厂时厂家按特殊方法写入的,一般将开机检测、系统初始化程序等固化在只读存储器中。

目前常用的只读存储器除了ROM外还有可擦除可编程的只读存储器( Erasable Programmable ROM, EPROM)和电可擦除可编程只读存储器( Electrically Erasable Programmable ROM,EEPROM) 。用户可通过编程器将数据或程序写入EPROM,如需重新写入可通过紫外线照射EPROM,将原来的信息擦除,然后写入,即可重复擦除和写入。而EEPROM可以在计算机上或专用设备上擦除已有信息,重新编程。

(2)高速缓冲存储器(Cache)

随着CPU运算速度的提高,内存和CPU运行速度不匹配的矛盾表现得越来越突出。为了解决这个问题,引入了高速缓冲存储器。 Cache又分为一级Cache(L1 Cache)和二级Cache(L2 Cache)。 L1 Cache集成在CPU内部,L2 Cache可以焊接在主板上,也可以集成在CPU内部,目前微型计算机中的L2 Cache大都集成在CPU中。

(3)辅助存储器

辅助存储器又称为外存,是内存的补充和后援,它的存储容量大,是内存容量的数十倍或数百倍,可以存储CPU暂时不会用到的信息和数据。当CPU需要用到外存中的信息和数据时,可以将数据从外存读入内存,然后由CPU从内存中调用。因此,外存只同内存交换信息,而CPU则只和内存交换信息。外存较内存最显著的特点是其断电后也可长久保存信息。

目前,微型计算机上常用的外存包括磁盘存储器、光盘存储器和USB闪存存储器等。

提示 为了防止存储器上的数据被误删除 有些存储器上设有写保护装置 具有写保 护功能的存储器常见于 U 盘和 SD 打开写保护后 就无法往存储器上写入数据 同样 也无法删除存储器上的数据

【经典习题 7】ROM是指( )。

A.随机存储器

B.只读存储器

C.外存储器

D.辅助存储器

【答案】B

【解析】本题考查了存储器的基本概念,对于RAM(随机存取存储器)和ROM(只读存储器)的

认识,考生在记忆的时候,记住Only(只、仅仅)这个单词就可以了,所以ROM就是只读,另外一个就是随机。

【经典习题 8】当电源关闭后,下列关于存储器的说法中,正确的是( )。

A.存储在RAM中的数据不会丢失

B.存储在ROM中的数据不会丢失

C.存储在U盘中的数据会全部丢失

D.存储在硬盘中的数据会丢失

【答案】B

【解析】本题考查了RAM的特征。一般来说,电源断电后,RAM的数据会丢失。

【经典习题 9】配置Cache是为了解决( )。

A.内存与外存之间速度不匹配问题

B. CPU与外存之间速度不匹配问题

C. CPU与内存之间速度不匹配问题

D.主机与外部设备之间速度不匹配问题

【答案】C

【解析】本题考查了Cache的概念,Cache是为了解决CPU与内存之间的速度不匹配问题而引入的。

【经典习题 10】下列叙述中错误的是( )。

A.硬盘与CPU之间可以直接交换数据

B.硬盘在主机箱内,可以存放大量文件

C.硬盘是外存储器之一

D.硬盘的技术指标之一是每分钟的转速

【答案】A

【解析】本题考查了硬盘的基本概念,硬盘不能和CPU直接交换数据,数据必须被调用到内存才可以被CPU执行。

6.输入/输出设备

输入/输出设备(I/ O设备)是数据处理系统的关键外部设备之一,起到了人与机器之间进行联系的作用。

(1)输入设备

输入设备是指将各种外部信息和数据转换成计算机可以识别的电信号的设备。常见的输入设备很多,如键盘、鼠标、扫描仪、触摸屏、数码相机等。

(2)输出设备

输出设备是指能将计算机内部处理后的信息传递出来的设备。常见的输出设备有打印机、显示器、绘图仪等。其工作原理与输入设备正好相反,是将计算机中的二进制信息转换为相应的电信号,以十进制或其他形式记录在媒介物上。许多设备既可以作为输入设备,又可以作为输出设备,如U盘、光盘、移动硬盘等。

显示器(Monitor)是计算机系统中最基本的、必不可少的输出设备,是人机对话的主要工具。

显示器的性能指标有分辨率、灰度级和刷新率。分辨率是指显示屏上像素点的多少,一般用整个屏幕光栅的列数与行数的乘积来表示(如 1 024 × 768),乘积越大表明像素越密,分辨率就越高,图像质量越好。现在常用的分辨率是 800 × 600 像素、1 024 × 768 像素、1 280 × 1 024 像素。灰度级是指每个像素点的明暗层次级别,或指可以显示的颜色数目,其值越高,图像层次越清楚逼真。若用 8 位来表示一个像素,则可有 256 级灰度或颜色。刷新率以赫兹为单位,若刷新率过低,屏幕会有闪烁抖动现象。

【经典习题 11】在外部设备中,扫描仪属于()。

A.输出设备

B.存储设备

C.输入设备

D.特殊设备

【答案】C

【解析】本题考查的是计算机输入/输出设备的分类,扫描仪属于输入设备。

【经典习题 12】在下列设备中,不能作为计算机输出设备的是()。

A.鼠标

B.打印机

C.显示器

D.绘图仪

【答案】A

【解析】本题考查的是计算机输入/输出设备的分类,鼠标属于输入设备。

考点 2: 计算机软件系统基本组成

一个计算机系统必须软、硬件齐备,且合理地协调配合,才能正常运行。所谓软件是指各种程序、数据和文档的集合。不同功能的软件由不同的程序组成,这些程序通常被存储在计算机的外部存储器中,需要使用时才调入内存运行。计算机软件系统组成如图 2.1.2所示。

图 2.1.2 计算机软件系统

1.系统软件

(1)操作系统

操作系统是最重要的系统软件,它能帮助人们管理好计算机系统中的各种软、硬件资源,合理组织计算机工作流程,控制程序的执行并向用户提供各种服务功能,使用户能够灵活、方便、有效地使用计算机。

操作系统是一个庞大的管理控制程序,从资源管理的观点出发,大致包括 5 个方面的管理功能,即进程管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。目前,常见的操作系统有DOS、OS /2、UNIX、XENIX、Linux、Windows、Netware、iOS、Android等。从任务和用户管理的角度来分,操作系统又分为单用户单任务操作系统、单用户多任务操作系统和多用户多任务操作系统等。例如,DOS就属于单用户单任务操作系统,Windows 7 属于单用户多任务操作系统,UNIX和Linux属于多用户多任务操作系统。所有的操作系统都具有并发性、共享性、虚拟性和不确定性 4 个基本特征。

(2)数据库管理系统(Database Management System,DMS)

数据库是在计算机里建立的一组互相关联的数据集合。数据库中的数据是独立于任何应用程序而存在的,并可为多种应用程序服务。

数据库系统包括数据库和数据库管理系统。较为著名的计算机数据库管理系统有Informix、Visual FoxPro和Microsoft Access等。另外,还有大型数据库管理系统Oracle、DB2、Sybase和SQL Server等。

(3)语言处理程序

按照计算机语言对硬件的依赖程度,通常把程序设计语言分为 3 类:机器语言、汇编语言和高级语言。

机器语言是由二进制代码“0”和“1”组成的一组代码指令,是唯一能被计算机硬件直接识别和执行的语言。机器语言占用内存小、执行速度快,但编写程序工作量大,程序可读性差。

汇编语言是一种面向机器的程序设计语言。用助词符代替操作码,用地址符号代替地址码。汇编语言在编写、阅读和调试方面有很大进步,而且运行速度快,但编程复杂,可移植性差,仍然只能在一种计算机上运行,互不通用。

高级语言是一种独立于机器的算法语言,不依赖于具体的计算机指令系统,它是直接使用人们习惯的、易于理解的英文字母、数字、符号来表达的计算机编程语言。因此,用高级语言编写的程序,简洁、易修改,编程效率高,具有很好的通用性和可移植性。

常用的高级语言中有面向过程的,称为过程化语言,如BASIC、Pasical、FORTRAN、C语言等。与过程化语言相比,非过程化语言是一类面向对象的语言,如Delphi、C + + 、Visual Basic、Java、PHP、Python等。

【经典习题 1】计算机软件系统应包含()。

A.系统软件和应用软件

B.编辑软件和应用软件

C.数据库软件和工具软件

D.程序、相应数据和文档

【答案】A

【解析】本题考查的是计算机软件系统的基本概念,一个完整的计算机软件系统应包含系统软件和应用软件。

【经典习题 2】下列是手机中的常用软件,属于系统软件的是( )。

A.手机QQ

B. iOS

C. MSN

D.微信

【答案】B

【解析】本题考查的是计算机软件的基本概念,其中iOS是苹果手机的操作系统,故属于系统软件。

2.应用软件

应用软件是为了解决各种实际问题而专门研制的软件。应用软件可以帮助人们提高工作质量、效率,解决问题。一个计算机系统的应用软件越丰富,越能发挥计算机的作用。计算机上常见的应用软件有文字处理软件、信息管理软件、网络应用软件、计算机辅助设计软件等。

【经典习题 3】在下列各组软件中,全部属于应用软件的是()。

A.程序语言处理程序、数据库管理系统、财务处理软件

B.文字处理程序、编辑程序、UNIX操作系统

C.管理信息系统、办公自动化系统、电子商务软件

D. Word 2010、Windows XP、指挥信息系统

【答案】C

【解析】本题考查的是计算机软件的基本概念,A中的程序语言处理程序、数据库管理系统,B中的UNIX操作系统,D中的Windows XP都属于系统软件。

【经典习题 4】在下列各组软件中,全部属于应用软件的是( )。

A.视频播放系统、操作系统

B.军事指挥程序、数据库管理系统

C.导弹飞行控制系统、军事信息系统

D.航天信息系统、语言处理程序

【答案】C

【解析】本题考查的是计算机软件的基本概念,A中的操作系统、B中的数据库管理系统、D中的语言处理程序都不属于应用软件。

考点 3: 计算机的工作原理

1.“冯·诺依曼”原理

“冯·诺依曼”原理的主要内容概括起来有以下 8 个要点:

①使用单一的处理部件来完成计算、存储以及通信的工作。

②存储单元是定长的线性组织。

③存储空间的单元是直接寻址的。

④使用低级机器语言,指令通过操作码来完成简单的操作。

⑤对计算进行集中的顺序控制。

⑥计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大部件组成,并规定了它们的基本功能。

⑦采用二进制形式表示数据和指令。

⑧在执行程序和处理数据时必须将程序和数据从外存储器装入主存储器中,然后才能使计算机在工作时能够自动地从存储器中取出指令并加以执行。

【经典习题 1】1946 年首台电子数字计算机问世后,冯·诺依曼在研制计算机时,提出两个重要的改进,它们是( )。

A.采用二进制和存储程序控制的概念

B.引入CPU和内存储器的概念

C.采用机器语言和十六进制

D.采用ASCII编码系统

【答案】A

【解析】本题考查的是“冯·诺依曼”原理的基本概念,存储程序控制和二进制是“冯·诺依曼”计算机最重要的两个概念。

2.计算机工作原理

计算机的基本工作原理是存储程序控制,即预先把指挥计算机如何进行操作的指令序列(称为程序)和原始数据通过输入设备输送到计算机内存储器中,每一条指令中明确规定了计算机从哪个地址取数,进行什么操作,然后送到什么地方去,然后由控制器控制协调其他部件完成运算解析操作。

指令是指计算机完成某个基本操作的命令。指令能被计算机硬件理解并执行。一条指令就是计算机机器语言的一个语句,是程序设计的最小语言单位。一台计算机所能执行的全部指令的集合,称为这台计算机的指令系统。指令系统比较充分地说明了计算机对数据进行处理的能力。不同种类的计算机,其指令系统的指令数目与格式也不同。指令系统越丰富完备,编写程序就越方便灵活。指令系统是根据计算机使用要求设计的。

一条计算机指令是用一串二进制代码表示的,它通常应包括两方面的信息:操作码和地址码。操作码用来表征该指令的操作特性和功能,即指出进行什么操作;地址码指出参与操作的数据在存储器中的地址。零地址指令中只有操作码,而没有地址码。一般情况下,参与操作的源数据或操作后的结果数据都存放在存储器中,通过地址可访问该地址中的内容,即得到操作数。

程序由一系列指令的有序集合构成。计算机按照程序设定的顺序完成一系列相关操作直到程序终止的过程称为程序的执行过程。设计程序有 3 种常用结构,即顺序结构、分支(选择)结构和循环结构。

【经典习题 2】下列关于指令系统的描述,正确的是()。

A.指令由操作码和控制码两部分组成

B.指令的地址码部分可能是操作数,也可能是操作数的内存单元地址

C.指令的地址码部分是不可缺少的

D.指令的操作码部分描述了完成指令所需要的操作数的类型

【答案】B

【解析】本题考查的是指令系统的基本知识,指令由操作码和地址码两部分组成,所以A错误;零地址指令中只有操作码,而没有地址码,所以C错误;操作码用来表征该指令的操作特性和功能,即指出进行什么操作,所以D错误。

考点 4: 计算机的总线结构

在计算机主板上,集成了计算机常用的 3 种总线,即数据总线(Data Bus,DB)、控制总线(Control Bus,CB)和地址总线(Address Bus,AB)。总线是将信息从一个或多个源部件传送到一个或多个目的部件的一组传输线。通俗地说,总线就是多个部件间的公共连线,用于在各个部件之间传输信息。

数据总线用于传送数据信息,地址总线专门用于传送地址信息,控制总线用于传送控制信号和时序信号。

【经典习题】计算机的系统总线是计算机各部件间传递信息的公共通道,它分为()。

A.数据总线和控制总线

B.地址总线和数据总线

C.数据总线、控制总线和地址总线

D.地址总线和控制总线

【答案】C

【解析】本题考查的是计算机总线的基本概念,计算机的系统总线包括数据总线、控制总线和地址总线。

2.1.4 多媒体技术

考点 1: 媒体的概念

媒体(Media)就是人与人之间实现信息交流的中介,简单地说,就是信息的载体,也称为媒介。媒体原有两重含义:一是指存储信息的实体,如光盘、半导体存储器等;二是指传递信息的载体,如数字、文字、声音、图形等。

考点 2: 流媒体的概念与特征

流媒体是指采用流式传输方式在Internet上播放的媒体格式。流式传输方式是将视频和音频等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成多个压缩包,由服务器向用户计算机连续、实时传送。流媒体又称流式媒体,是指内容提供者用一个视频传送服务器把节目当成数据包发出,传送到网络上。用户通过解压设备对这些数据进行解压后,节目就会显示出来。

在采用流式传输方式的系统中,用户不必像非流式播放那样等到整个文件全部下载完毕后才能看到当中的内容,而是只需要经过几秒或几十秒的启动延时即可在用户计算机上利用相应的播放器对压缩的视频或音频等流式媒体文件进行播放,剩余的部分将继续下载,直至播放完毕。这个过程的一系列相关的包称为“流”。流媒体实际指的是一种新的媒体传送方式,而非一种新的媒体。

考点 3: 多媒体计算机

多媒体计算机(Multimedia Computer,MC)是指能够对声音、图像、视频等多媒体信息进行综合处理的计算机。多媒体计算机一般指多媒体个人计算机(Multimedia Personal Computer,MPC)。第一台多媒体计算机于 1985 年面世,其主要功能是把音频、视频、图形、图像和计算机交互式控制结合起来,进行综合的处理。

多媒体计算机一般由 4 部分构成:多媒体硬件平台(包括计算机硬件、声像等多种媒体的输入/输出设备和装置)、多媒体操作系统、图形用户接口和支持多媒体数据开发的应用工具软件。多媒体计算机应用越来越广泛,在办公自动化、计算机辅助工作、多媒体开发和教育等领域发挥了重要的作用。

考点 4: 多媒体信息的处理

具有多媒体功能的计算机除可以处理数值和字符信息外,还可以处理图像和声音信息。在计算机中,图像和声音的使用能够增强信息的表现能力。对于单色图像来说,用来表示满屏图像的比特数和屏幕中的像素数正好相等。所以,用来存储图像的字节数等于比特数除以 8;若是彩色图像,其表示方法与单色图像类似,但需要使用更多的二进制位来表示不同的颜色信息。

图像在计算机里分为位图和矢量图两种。位图也称为点阵图、像素图,它由许多像素组成。位图图像缩放会失真。矢量图也称为向量图,它由一系列指令组成,在计算机中只存储这些指令而不是像素。矢量图主要用于插图(如Word中的剪贴画)、标志等图形。

声音的表示方法是以一定的时间间隔对音频信号进行采样,并将采样结果进行量化,转化成数字信息(二进制代码“0”和“1”)存储。声音的采样是在数字模拟转换时,将模拟波形分割成数字信号波形的过程,采样的频率越大,所获得的波形越接近实际波形,即保真度越高。

【经典习题 1】声音与视频信息在计算机内的表现形式是()。

A.二进制数

B.调制

C.模拟

D.模拟或数字

【答案】A

【解析】本题考查的是多媒体数据在计算机内表示的形式都为二进制数。

【经典习题 2】对一个图形来说,用位图格式存储比用矢量图格式存储所占用的空间()。

A.更小

B.更大

C.相同

D.无法确定

【答案】B

【解析】本题考查的是位图和矢量图的概念,位图占用的存储空间大于矢量图占用的存储空间。

习题答案

2.1.5 同步训练

单项选择题

1.世界上公认的第一台电子计算机诞生在( )。

A.中国

B.美国

C.英国

D.日本

2.按电子计算机传统的分代方法,第一代至第四代计算机依次是( )。

A.机械计算机、电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机

B.晶体管计算机、集成电路计算机、大规模集成电路计算机、光器件计算机

C.电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、大规模和超大规模集成电路计算机

D.手摇机械计算机、电动机械计算机、电子管计算机、晶体管计算机

3.现代微型计算机中所采用的电子器件是( )。

A.电子管

B.晶体管

C.小规模集成电路

D.大规模和超大规模集成电路

4.电子计算机最早的应用领域是()。

A.数据处理

B.科学计算

C.工业控制

D.文字处理

5.“计算机集成制造系统”的英文简写是( )。

A. CAD

B. CAM

C. CIMS

D. ERP

6.组成计算机系统的两大部分是( )。

A.硬件系统和软件系统

B.主机和外部设备

C.系统软件和应用软件

D.输入设备和输出设备

7.微机硬件系统中最核心的部件是( )。

A.内存储器

B.输入/输出设备

C. CPU

D.硬盘

8. CPU中除了内部总线和必要的寄存器外,主要的两大部件分别是运算器和()。

A.控制器

B.存储器

C. Cache

D.编辑器

9.在下列叙述中,正确的是( )。

A.字长为 16 位表示这台计算机最大能计算一个 16 位的十进制数

B.字长为 16 位表示这台计算机的CPU在同一时间内能处理 16 位二进制数

C.运算器只能进行算术运算

D. SRAM的集成度高于DRAM

10.32 位微机中的“32 位”指的是( )。

A.微机型号

B.内存容量

C.存储单位

D.机器字长

11.计算机的主频指的是( )。

A.软盘读写速度,用Hz表示

B.显示器输出速度,用MHz表示

C.时钟频率,用MHz表示

D.硬盘读写速度

12.度量计算机运算速度的常用单位是( )。

A. MIPS

B. MHz

C. MB / s

D. Mbps

13.用来存储当前正在运行的应用程序和其相应数据的存储器是( )。

A. RAM

B.硬盘

C. ROM

D. CD-ROM

14.随机存取存储器(RAM)的最大特点是( )。

A.存储量极大,属于海量存储器

B.存储在其中的信息可以永久保存

C.一旦断电,存储在其上的信息将全部消失,且无法恢复

D.在计算机中,只是用来存储数据

15.在下列各存储器中,存取速度最快的是( )。

A. RAM

B.光盘

C. U盘

D.硬盘

16.在计算机中,组成一个字节的二进制位的位数是( )。

A. 1

B. 2

C. 4

D. 8

17. KB(千字节)是度量存储器容量大小的常用单位之一,1 KB等于( )。

A. 1 000 个字节

B. 1 024 个字节

C. 1 000 个二进制位

D. 1 024 个字

18.在微机中,I/ O设备是指( )。

A.控制设备

B.输入/输出设备

C.输入设备

D.输出设备

19.液晶显示器(LCD)的主要技术指标不包括( )。

A.显示分辨率

B.显示速度

C.亮度和对比度

D.存储容量

20.显示器的分辨率为 1 024 × 768 像素,若能同时显示 256 种颜色,则显示存储器的容量至少为( )。

A. 192 KB

B. 384 KB

C. 768 KB

D. 1 536 KB

21.在下列选项中,既可作为输入设备又可作为输出设备的是( )。

A.扫描仪

B.绘图仪

C.鼠标

D.磁盘驱动器

22.移动硬盘或U盘连接计算机所使用的接口通常是( )。

A. RS-232C接口

B.并行接口

C. USB接口

D. UBS接口

23.计算机软件系统应包含()。

A.系统软件和应用软件

B.编辑软件和应用软件

C.数据库软件和工具软件

D.程序、相应数据和文档

24.计算机操作系统通常具有的五大功能是( )。

A. CPU管理、显示器管理、键盘管理、打印机管理和鼠标管理

B.硬盘管理、U盘管理、CPU管理、显示器管理和键盘管理

C.处理器(CPU)管理、存储管理、文件管理、设备管理和作业管理

D.启动、打印、显示、文件存取和关机

25.下列各项中的两个软件均属于系统软件的是( )。

A. MIS和UNIX

B. WPS和UNIX

C. DOS和UNIX

D. MIS和WPS

26.在计算机指令中,规定其所执行操作功能的部分称为( )。

A.地址码

B.源操作数

C.操作数

D.操作码

27.用助记符代替操作码、地址符号代替操作数的面向机器的语言是( )。

A.汇编语言

B. FORTRAN语言

C.机器语言

D.高级语言

28.十进制数 121 转换成无符号二进制整数是( )。

A. 1111001

B. 111001

C. 1001111

D. 100111

29.无符号二进制整数 111111 转换成十进制数是( )。

A. 71

B. 65

C. 63

D. 62

30.下列各个数中正确的八进制数是( )。

A. 1101

B. 7081

C. 1109

D. B03A

31.十进制数 60 转换成无符号二进制整数是( )。

A. 0111100

B. 0111010

C. 0111000

D. 0110110

32.标准的ASCII码用 7 位二进制位表示,可表示的编码个数是( )。

A. 127

B. 128

C. 255

D. 256

33.在ASCII码表中,根据码值由小到大排列的是( )。

A.空格字符、数字符、大写英文字母、小写英文字母

B.数字符、空格字符、大写英文字母、小写英文字母

C.空格字符、数字符、小写英文字母、大写英文字母

D.数字符、大写英文字母、小写英文字母、空格字符

34.已知 3 个字符为a、Z和 8,按它们的ASCII码值升序排序,结果是( )。

A. 8, a, Z

B. a, 8, Z

C. a, Z, 8

D. 8, Z, a

35.存储一个 48 × 48 点阵的汉字字形码需要的字节数是( )。

A. 384

B. 144

C. 256

D. 288

36.实现音频信号数字化最核心的硬件电路是( )。

A. A/ D转换器

B. D/ A转换器

C.数字编码器

D.数字解码器 3i6EU/5Hge9f0CXYq+iHiiBca3XhpmBOeMjvUqYKvbY1OHo66rGTmhoEl70Km2gi

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