计算机应用基础习题集.docx
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1、第一章计算机基础知识(学习目标:1、了解计算机的发展史。2,掌握计算机的硬件系统与软件系统组成。3、了解什么是计算机病毒及病毒的预防措施。4、掌握数制转换与字符编码。5、了解多媒体技术基本知识。厘知识要点1.1 计算机的发展1.1.1 计算机发展的四个阶段如下表所示:代次起止年份所用电子元器件运算速度应用领域第一代19461957电子管几千至几万次/秒国防及高科技第二代19581964晶体管几万至几十万次/秒工程设计、数据处理第三代19651970中小规模集成电路几十万至几百万次/秒工业控制、数据处理第四代1971至今大规模、超大规模集成电路几百万至上亿次/秒工业、生活等各方面1.1.2 计算
2、机的特点计算机能够按照事先编制的程序,接收数据、处理数据、存储数据并产生输出,它的整个工作过程具有以下几个特点:(1)运算速度快。目前最快的巨型机每秒能进行数百万亿次运算。(2)计算精度高。计算机内部采用二进制运算,数值计算非常精确。(3)具有记忆和逻辑判断功能。计算机的存储设备可以把原始数据、中间结果、计算结果、程序执行过程等信息存储起来供再次使用。计算机存储能力取决于所配置的存储设备的容量。(4)具有自动执行功能。数据和程序存储的计算机中,一旦计算机发出运行指令,计算机就能在程序的控制下,自动按事先规定的步骤执行,直到完成指定的任务为止。1.1.3 计算机的主要应用领域(1)科学计算科学计
3、算,即数值计算,是计算机应用的一个重要领域。计算机的发明和发展首先是为了完成科学研究和工程设计中大量复杂的数学计算,没有计算机,许多科学研究和工程设计,例如天气预报和石油勘探,将是无法进行的。(2)信息处理信息是各类数据的总称。数据是用于表示信息的数字,字母,符号的有序组合,可以通过声,光,点,磁,纸张等各种物理介质进行传送和存储。信息处理般泛指非数值方面的计算,如各类资料的管理,查询,统计等。(3)实时控制实时控制在国防建设和工业生产都有着广泛的应用。列如山雷达和导弹发射器组成的防空系统,地铁指挥控制系统,自动化生产线等,都需要在计算机控制下运行。(4)计算机辅助工程计算机辅助工程是近几年来
4、迅速发展的一个计算机应用领域,它包括计算机辅助设计 CAD (Computer Aided Design).计算机辅助制造 CAM (Computer Aided Manufacture),计算机辅助教学CAI (Computer Assisted Instruction)等多个方面。CAD广泛应用于船舶设计,飞机设计,汽车设计,建筑设计,电子设计和各种机接行业的设计,CAM则是使用计算机进行生产设备的管理和生产过程的控制,CAI使教学手段达到一个新的水平,即利用计算机模拟一般教学设备难以表现的物理或工作过程,并通过交互操作极大的提高了教学效率。(5)办公自动化办公自动化OA (Office
5、Automation)指用计算机帮助办公室人员处理日常工作。歹U如,用计算机进行文字处理,文挡管理,资料,图象,声音处理和网络通信等。它既属于信息处理的范围,又是目前计算机应用的一个较独立的领域。(6)数据通信“信息高速公路”主要是利用通信卫星群和光导纤维构成的计算机应用网络,实现信息双向交流,同时利用多媒体技术扩大计算机的应用范围。通信卫星的覆盖面广,光导纤维传输的信息量大,保密性好,他们的优势互补,利用计算机将二者结合起来可在全球范围内双向传送包括电视图象在内的各种信号,把整个地球网络起来,使人们在家里就可以收看世界上任何一家电视台的节目,通过屏幕与远在千里之外的友人面对面地通话。总之,以
6、计算机为核心的信息高速公路的实现,将进一步改变人们的生活方式。(7)智能应用有如语言翻译,模式识别等的一类工作,既不同于单纯的科学计算,又不同于一般的数据处理,它不但要求具备很高的运算速度,还要求具备对已有的数据(经验,原则等)进行逻辑推理和总结的功能(即对知识的学习和积累功能),并能利用已有的经验和逻辑规则对当前事件进行逻辑推理和判断。对此,我们称为人工智能。具有人工智能是新一代计算机的标志之一。1.2 计算机系统概述计算机系统是由许多相互联系的部件组合成的一个有机整体。一般来说,计算机包括硬件系统和软件系统两大部分,这两部分相辅相成,缺一不可。硬件是计算机工作的物质基础,软件则保证计算机正
7、常运转并提高计算机的运行效率。计算机系统的基础组成结构如下图所示:r运算器j中央处理器I控制楙广力机|r只读存储器(ROM)内存储器Y ,一,力廿1珀器Q随机存储器(RAM) V)(硬件系统工力付厢命,口r输入设备(如:键盘、鼠标、扫描仪等)、,卯,外部设备,输出设备(如:显示器、打印机等)计算机系统 Unix 等)软件系统3L 应用软件(如:Word、QQ、Photoshop 等)图1-1计算机的系统组成1.3计算机的硬件系统所谓硬件系统,即是计算机系统中看得见、摸得着的物理实体。硬件系统由主机和外部设备两部分组成。如果按照硬件的功能来分,硬件系统可以分为运算器、控制器、存储器、输入设备和输
8、入设备五个功能部件。1 .运算器运算器是计算机的核心部件,它负责对信息的加工处理。它在控制器的控制下,与内存交换信息,并进行各种算术运算和逻辑运算。运算器还具有暂存运算结果的功能,它由加法器、寄存器、累加器等逻辑电路组成。2 .控制器控制器是计算机的指挥中心,其主要作用是控制计算机自动地执行命令。控制器读取内存储器中的程序并进行了翻译,然后根据程序的要求向相应部件发出控制信号,指挥、协调各部件的工作,同时也接受各部件指令执行情况的反馈信号。在微型计算机中,运算器和控制器合在一起,称为中央处理器,又称之为CPU,它是微型计算机的核心。目前流行的 CPU 有 Intel 的 Pentium 4、P
9、entium D, Pentium EE Core2 Duo 和 Core 2 Extreme 等系列和 AMD 的 Athlon XP、Athlon 64、Athlon 64 Fx 等。3 .存储器存储器是计算机的记忆单元,它负责存储程序和数据。存储器又分为内存储器(主存储器)和外存储器(辅助存储器)两类。(1)内存储器,简称内存。它安置在计算机的主板上,直接与CPU相连,用来存放当前正在运行的程序和数据。其存取速度快,但容量较小。按存取方式来分,内存又分为只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM)o ROM (Read Only Memory)中的信息只能读出,一般不能写入,即使机器掉电,
10、这些数据也不会丢失。ROM中的信息是在制造ROM的时候就被存入并永久保存。ROM 一般用于存放计算机的基本程序和数据,如BIOS ROM。 RAM (Random Access Memory)中的信息既可以读取,也可以写入。当机器电源关闭或重启机器时,存于其中的数据就会丢失。(2)外存储器,简称外存,属于外部设备,主要存放暂时不使用的程序和数据。它的特点是存储容量大,可永久保存信息且不受断电的影响,但读取速度慢,其中的数据不能直接与CPU进行传递。存放于外存的数据必须调入内存才能进行加工处理。目前常用的外存储器有硬盘、光盘、U盘等。4 .输入设备输入设备是将外部信息输入到计算机内存储器的装置。
11、常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、数码相机和手写系统等,其中键盘和鼠标是微机必备的输入设备。5 .输出设备输出设备可以将计算机运算处理的结果以用户熟悉的信息形式反馈给用户,输出形式有数字、字符、图形、视频和声音等几种类型。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、音响等,其中,显示是微机必备的输出设备。1.4微型计算机的硬件系统微型计算机采用大规模第成电路技术将运算器和控制器集成在一个体积小但功能强大的微处理器芯片上,主机的各部件之间通过总线相连接,外部设备通过相应的接口电路与总线相连。(1)总线:微型计算机中各硬件组成部件之间传递信息的公共通道,是连接各硬件模块的纽带。总线分为地址总线(AB
12、)、数据总线(DB)和控制总线(CB)三种。微型计算机的总线类型主要有ISA总线、EISA总线、MCA总线、VESA总线、PCI总线等。(2)系统主板:微型计算机的核心部件,集成了各种插槽、接口、电子元件等。(3)微处理器(CPU):主要由运算器、控制器、寄存器组等组成,有的还包含了高速缓冲存储器。决定微处理器性能的指标主要有字长和主频等。(4)内存器:分为只读器(ROM)和随机存取器(RAM)两类。微型计算机的主板大多采用内存条(SIMM)结构。(5)高速缓冲存储器(Cache Memory):在CPU与内存之间,以解决内在与CPU速度的不匹配问题。Cache分为一级Cache和二级Cach
13、e两类。(6)输入/输出接口: CPU和外部设备之间的连接通道。(7)外存储器:一般是由磁性或光性材料构成,容量大但不能与CPU直接进行数据交换。通常有软磁盘、硬盘、光盘等。(8)输入/输出设备:输入设备将程序和数据送入计算机进行处理,常见的有键盘、鼠标器、图形扫描仪、光笔、触摸屏等。输出设备将主机的处理结查显示或打印出来,常见的有显示器、打印机、绘图仪、音箱等。1.4.1 微型计算机的主要技术指标1 .字长字长是指计算机能直接处理的二进制信息的位数。字长是由CPU内部的寄存器、加法器和数据总线的位数决定的。字长标志着计算机处理信息的精度。字长越长,精度越高,速度越快,但价格也越高。2 .运算
14、速度运算速度是指计算机每秒钟能执行的指令条数。单位是次每秒或百万次每秒。百万次每秒(1秒内可以执行100万条指令)又称为MIPS,一般来说,微机的运算速度已达200300 MIPSo3 .时钟频率(主频)时钟频率是指CPU在单位时间(秒)内发出的脉冲数。它在很大程度上决定了计算机的运算速度。时钟频率越快,计算机的运算速度也越快。主频的单位是兆赫兹(MHz)。如80486为25100 MHz,80586为75266 MHz。4 .存取速度存储器完成一次读/写操作所需的时间称为存储器的存取时间或访问时间。存储器连续进行读/写操作所允许的最短时间间隔,称为存取周期。存取周期越短,则存取速度越快,它是
15、反映存储器性能的一个重要参数。通常,存取速度的快慢决定了运算速度的快慢。5 .存储容量(1)内存容量。指内存储器能够存储信息的总字节数。内存容量的大小反映了计算机存储程序和处理数据能力的大小,容量越大,运行速度越快。(2)外存容量。指外存储器所能容纳的总字节数。此外,还有一些评价计算机的综合指标,例如,系统的兼容性、完整性和安全性以及性能价格比。1.5 计算机的软件系统所谓软件是指计算机硬件工作所必要的各种程序以及相关资料的集合,根据其功能和面向对象可分为系统软件和应用软件两大类。1 .系统软件系统软件一般是面向所有计算机用户的,它为用户提供了计算机操作、使用、开发的平台。它是用来管理、监控、
16、维护、协调计算机内部更有效工作的软件。系统软件主要包括操作系统、数据库管理系统、各种语言及其汇编、解释或编译程序等。2 .应用软件应用软件是在系统软件基础上开发出来的、具有特定功能、解决某一具体问题的程序。如财务报表软件、文字处理软件、媒体播放软件等。1.6 计算机数据的安全1 .计算机病毒及其特点计算机病毒是一种人为蓄意编制的、对计算机系统具有破坏性的程序,具有破坏性、传染性、隐蔽性、潜伏性、激发性等特点。2 .计算机病毒的分类(1)按病毒的破坏性可以分为良性病毒和恶性病毒两类。(2)按病毒的感染对象可以分为引导型病毒、文件型病毒和混合型病毒三类。(3)按病毒的连接方式可以分为源码型病毒、入
17、侵型病毒、外壳型病毒和操作系统型病毒四类。3 .计算机病毒的传染途径计算机病毒是依靠传播媒介的携带才得以迅速传播的,其主要传播媒介有磁性、光性存储器(如:硬盘、光盘等)和计算机网络。4 .计算机病毒的危害性计算机病毒对计算机系统的危害是多种多样的,例如,破坏磁盘的文件分配表,造成磁盘上的信息丢失;修改内存中操作系统的有关参数,使系统无法正常工作;破坏磁盘文件;减少内存的可用空间:系统空挂,占用系统资源造成系统瘫痪:破坏系统的硬件,造成计算机的损坏等。5 .计算机病毒的预防为了防范计算机病毒的侵害,应养成良好的习惯,例如,用无毒的操作系统盘启动系统;对系统盘及重要的软盘写保护;对外来磁盘先检测病
18、毒,确信无毒后才使用;对来历不明的 E-mail慎重阅读:重要的软件及时备份;经常用检测和清除病毒工具检查系统,及时发现和消除病毒等。6 .计算机病毒的检测与清除检测并清除计算机病毒的常用方法是使用反病毒软件。由于反病毒软件具有被动性和滞后性,因此只能检测并清除已知的病毒。清除病毒时应选择最新版本的反病毒软件。*1.7数制与编码1 .在计算机中为什么使用二进制数在计算机中,广泛采用的是只有“o”和“1”两个基本符号组成的二进制数,而不使用人们习惯的十进制数,原因如下: 二进制数在物理上最容易实现。例如:可以只用高、低两个电平表示“1”和“0”,也可以用脉冲的有无或者脉冲的正负极性表示它们。 二
19、进制数用来表示的二进制数的编码、计数、加减运算规则简单。 二进制数的两个符号“I”和“0”正好与逻辑命题中的两个值“是”和“否”或称“真”和“假”相对应,为计算机实现逻辑运算和程序中的逻辑判断提供了便利的条件。2 .认识数制所谓数制,就是指数的表示方式。我们日常生活中最常用的数制是十进制数。它有如下特点: 每个数位上的数字符号只可能是0-9这10个数字符号中的一个。 逢十进一。二进制数的特点: 每个数位上的数字符号只可能是0或1这2个数字符号中的一个。 逢二进一。由此可得,任意R进制数其特点是: 每个数位上的数字符号只可能是0-(RT)这R个数字符号中的一个。 逢R进一。提示:十六进制数其数字
20、符号包含16个:0-9、A、B、C、D、E、F。其中A、B, C、D、 E、F对应的十进制的值分别为:10、11、12、13,14、153 .各种数制的表示方法一般用“()”将要表示的数包含起来,在其右下角用下标数字标识其是哪一进制的数。如:(125.3)表示的是一个十进制数125.3。(1011.101) z表示的是一个二进制数1011.101o(8FD.C)%表示的是一个十六进制数8FD.C。4 .数制之间的转换(1)二进制数、八进制数、十六进制数转换为十进制数规则:按权展开再求和。例1:将二进制数(11010.11)2转换为所对应的十进制数。(11010.11)2=1 X 2*+1 X
21、23+0 X 22+1X 2+0 X 2+1 X 2-+1 X 22=16+8+0+2+0+0.5+0.25=(26.75) io例2:将八进制数(125.4)8转换为所对应的十进制数。(125.(4) IXSXS+SXSMXS-=64+16+5+0.5=(85.5) io例3:将十六进制数(9F.C)“转换为所对应的十进制数。(9F.C) i6=9X161+FX16+CX16,-9X16+15X16+12X16-1=144+15+0.75=(159.75) lg(2)十进制数转换为二进制数十进制数转换为二进制数的规则:整数部分和小数部分分开进行转换。整数部分的转换规则:除2取余法。将要进行转
22、换的十进制数的整数部分除以2,取出所得的余数,然后将商再除以2,再取出余数,如此重复,直到最后的商为0为止,最先得到的余数为所对应二进制数的低位,最后得到的余数为所对应二进制数的高位。小数部分的转换规则:乘2取整法。将要进行转换的十进制数的小数部分乘以2,取出所得结果的整数部分,然后将小数部分再乘以2,再取出整数部分,如此重复,直到最后小数部分为0或满足精度要求为止,最先得到的整数部分为所对应二进制的高位,最后得到的整数部分为所对应二进制的低位。例4:将十进制数(115.125) I。转换为所对应的二进制数。整数部分:余数-1 t低位-1-0-0-1-11 高位小数部分:0. 125X 2整数
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