计算机的基础知识（微型计算机的基础知识）

1946 年世界上第一台电子计算机 ENIAC 在美国宾夕法尼亚大学诞生，它的出现 具有划时代的伟大意义。

从第一台计算机的诞生到现在，计算机技术经历了大型机、微型机及网络阶段。 根据计算机所采用电子元件的不同可将计算机的发展划分为电子管、晶体管、中小规 模集成电路和大规模、超大规模集成电路等四代。

考点 2计算机的特点

现代计算机算一般具有以下几个重要特点。

（1）处理速度快。

（2）存储容量大。

（3）计算精度高。

（4）工作全自动。

（5）适用范围广，通用性强。

考点 3计算机的应用

计算机具有存储容量大，处理速度快，逻辑推理和判断能力强等许多特点，因此 已被广泛应用于各种科学领域，并迅速渗透到人类社会的各个方面，同时也进入了家 庭。计算机主要有以下几个方面的应用。

（1）科学计算（数值计算）。

（2）信息处理。

（3）计算机辅助设计（CAD）、和计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助教学

（CAI）。

（4）过程控制。

（5）多媒体应用。

（6）人工智能。

考点 4计算机的分类

计算机品种众多，从不同角度可对它们进行分类。

（1）按工作原理划分：模拟式计算机、数字式计算机、模拟数字混合计算机； （2）按功能用途划分：专用计算机、通用计算机；

（3）按性能规模划分：微型计算机、小型计算机、大型计算机和巨型计算机。

二、数制与编码

考点 1数制的基本概念

（1）数制的基本概念

①按照进位原则进行计数。

②逢N 进 1。

③采用位权表示法。

（2）数制的三要素

①基：一个数所包含的数字符号的个数称为该数的基，用R 表示。例如，对二进

制来说，任意一个二进制数可以用 0，1 两个数字符表示，其基数R 等于 2。

②位：以小数点为基准，小数点向左位数依次增加，向右位数依次减少。 ③权：任何一个R 进制数都是由一串数码表示的，其中每一位数码所表示的实际

值的大小，除数码本身的数值外，还与它所处的位置有关，由位置决定的值就称为位 值（或位权）。

每一位上的权：（基）位←“基”的“位”次方

考点 2二进制的运算

二进制的运算

0+0=0

1+0=1

0+1=1

1+1=10

考点3 进制之间的转换

（1）十进制转换成二、八、十六进制

短除法，除以2（8 或16），商0 止，从下往上取余数。

2）二、八、十六进制转换成十进制

每个位上的数×每个位上的权，再求总和。

三、计算机系统的组成

计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。

考点 1冯.诺依曼理论

1944 年8 月，著名美籍匈牙利数学家冯诺依曼提出了 EDVAC 计算机方案，他在 方案中提出了3 条思想。

（1）计算机的硬件结构：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等 5 部分组成。

（2）采用二进制数：二进制数便于硬件的物理实现，又有简单的运算规则。 （3）存储程序和程序控制：它们实现了自动计算，确定了冯.诺依曼型计算机的

基本结构。

考点 2计算机硬件的组成

计算机的基本工作原理

1）计算机各部件的功能

①控制器：控制各部件协调工作；

②运算器：算术运算和逻辑运算；

③存储器：存储程序、数据、中间结果、计算结果； ④输入设备：输入信息并转换为二进制；

⑤输出设备：二进制转为数字信号或模拟信号。 （2）微型计算机的硬件系统

考点 3中央处理器（CPU）

（1）它是计算机的核心部件。又称微处理器。计算机的所有操作都受 CPU 控制， CPU 和内存储器构成了计算机的主机，是计算机系统的主体。

（2）中央处理器（CPU）主要包括运算器（ALU）和控制器（CU）两大部件。 此外，还包括若干个寄存器和高速缓冲存储器。

（3）CPU 的性能指标主要有字长、时钟主频和核数。

考点 4存储器

计算机的存储器分为两大类：一类是设在主机中的内部存储器，也叫主存储器， 用于存放当前运行的程序和程序所用的数据，属于临时存储器，另一类是属于计算机 外部设备的存储器，叫外部存储器，简称外存，也叫辅助存储器（简称辅存）。外存 中存放暂时不用的数据和程序，属于永久性存储器，当需要时应先调入内存。

（1）内部存储器

①随机存储器（RAM）：随机存储器全称随机存取存储器，其特点是：存储的信

息既可以读出又可以向内写入，断电后信息全部丢失。随机存储器又可以分为静态 RAM 和动态RAM 两种.

②只读存储器（ROM）：只读存储器的特点：存储的信息只能读出，不能写入， 断电后信息也不丢失。

（2）外部存储器

目前最常用的外存有磁盘、磁带和光盘等。与内存相比，这类存储器的特点是存 储容量大、价格较低而且在断电后也可以长期保存信息，所以又称为永久性存储器，

但是存取速度相对较慢。

就存储速度而言：高速缓存>内存>硬盘>U 盘>光盘

考点 5输入输出设备

计算机中常用的输入设备有键盘和鼠标，其他的输入设备有扫描仪、手写输入设 备、声音输入设备、触摸屏和条形码阅读器。常用的输出设备有显示器和打印机、绘 图仪等。

考点 6计算机软件系统的组成

软件系统可分为系统软件和应用软件两大类。

（1）系统软件

系统软件分为操作系统、语言处理系统（翻译程序）、服务程序和数据库管理系 统 4 大类别。

（2）应用软件

应用软件是计算机专门为实现某些特定的功能而开发的软件，运行在系统软件上， 有办公软件，图片处理软件，视频处理软件，通讯软件等。

考点 1 计算机网络分类

（1）按覆盖范围

①局域网（LAN）

②城域网（MAN）

③广域网（WAN）

（2）按拓扑结构

计算机网络按照拓扑结构可以分为总线型、星型、树型、环状、网状结构

3）按通信方式

按照通信方式可以划分为有线网络和无线网络。

考点 2计算机网络设备

（1）有线网络

①同轴电缆：可以在相对长的无中继器的线路上支持高带宽通信，而其缺点也是

显而易见的：一是体积大，细缆的直径就有3/8 英寸粗，要占用电缆管道的大量空间；

二是不能承受缠结、压力和严重的弯曲，这些都会损坏电缆结构，阻止信号的传输； 最后就是成本高

②双绞线：价格便宜，适用于短距离局域网的网络数据传输，长距离传输会出现 信号失真现象。一般传输距离不超过100 米。

③光缆：是一种由玻璃或塑料制成的纤维。优点：频带宽、损耗低、重量轻、抗 干扰能力、强保真度高、工作性能可靠、成本不断下降。是目前 Internet 主要采用的 网络传输设备

（2）调制解调（MODEM）

调制解调器（modem）是一种计算机硬件，属于广域网通信设备，它能把计算机

的数字信号翻译成可沿普通电话线传送的模拟信号，家用电话拨号上网的设备。是家 用电话拨号上网的必不可上少的设备。

调制：将数字信号转化为模拟信号。 解调：将模拟信号转化为数字信号。 （3）网络接口卡

网络接口卡（简称网卡）属网络连接设备，用于将计算机和通信电缆连接起来， 以便电缆在计算机之间进行高速数据传输。因此，每台连接到局域网的计算机都需要 安装一块网卡。通常网卡都插在计算机的扩展槽内。

（4）路由器（Router ）

连接局域网和广域网的设备，用于检测数据的目的地址，对路径进行动态分配， 根据不同的地址将数据分流到不同的路径中。如果存在多条路径，则根据路径的工作 状态和忙闲情况，选择一条合适的路径，动态平衡通信负载。有的路由器还具有帧分 割功能路由器连接两个以上的同类型的网络，提供网络层之间的协议转换。

（5）中继器

中继器是局域网互连的最简单设备，具有信号的放大和再生的功能，工作在物理 层上。

③光缆：是一种由玻璃或塑料制成的纤维。优点：频带宽、损耗低、重量轻、抗 干扰能力、强保真度高、工作性能可靠、成本不断下降。是目前 Internet 主要采用的 网络传输设备

（2）调制解调（MODEM）

调制解调器（modem）是一种计算机硬件，属于广域网通信设备，它能把计算机

的数字信号翻译成可沿普通电话线传送的模拟信号，家用电话拨号上网的设备。是家 用电话拨号上网的必不可上少的设备。

调制：将数字信号转化为模拟信号。 解调：将模拟信号转化为数字信号。 （3）网络接口卡

网络接口卡（简称网卡）属网络连接设备，用于将计算机和通信电缆连接起来， 以便电缆在计算机之间进行高速数据传输。因此，每台连接到局域网的计算机都需要 安装一块网卡。通常网卡都插在计算机的扩展槽内。

（4）路由器（Router ）

连接局域网和广域网的设备，用于检测数据的目的地址，对路径进行动态分配， 根据不同的地址将数据分流到不同的路径中。如果存在多条路径，则根据路径的工作 状态和忙闲情况，选择一条合适的路径，动态平衡通信负载。有的路由器还具有帧分 割功能路由器连接两个以上的同类型的网络，提供网络层之间的协议转换。

（5）中继器

中继器是局域网互连的最简单设备，具有信号的放大和再生的功能，工作在物理 层上。

五、IP地址和域名

考点 1 IP地址

为了信息能准确传送到网络的指定站点，像每一部电话具有一个唯一的电话号码 一样，各站点的主机（包括路由器和网关）都必须有一个唯一识别的地址，称做 IP 地 址。

IPv4 地址用 32 个二进制位（4 个字节）表示。为便于管理，将每个 IP 地址分为 4 段（1 个字节1 段），用3 个圆点隔开的十进制整数表示。由于每个字段最大为11111111 转化为十进制为255，所一个合法的 IP 地址每一位上的数字大小不能超过 255。

由于 IPv4 地址最多只能分配 2 的 32 次方台主机，目前已经基本枯竭，所以国际 上启用了新的IPv6 地址。IPv6 地址由128 位二进制位组成。

由于网络中 IP 地址很多，所以根据 IP 地址的第一字节大小进一步划分为以下 5

类：

A 类：1 到126，地址范围 1.0.0.0～126.255.255.255，网络号占第一个字节。

B 类：128 到 191，地址范围 128.0.0.0～191.255.255.255，网络号占前两个字节。 C 类：192 到 223，地址范围 192.0.0.0～223.255.255.255，网络号占前三个字节。 D 类和E 类：留作特殊用途。

考点 2域名系统

（1）域名

为方便记忆和使用，TCP/IP 协议引进了一种字符型的主机命名制，这就是域名。

域名的就是一组具有助记功能的代替IP 地址的英文简写名。为了避免重名，主机的域 名采用层次结构，各层次结构的子域名之间用圆点“.”隔开，从右至左分别为第一级域 名（也称最高级域名），第二级域名，直至主机名（最低级域名）。其主要结构如下：

主机名.……第二级域名.第一级域名

（2）DNS 服务器

DNS（域名系统）服务器是 Internet 上专门负责将域名转换成 IP 地址的主机称为

常见域名机构

一、Excel 表格公式与函数的使用

1.输入公式

（1）公式形式

输入的公式形式为：“=表达式”。

其中表达式由运算符、常量、单元格地址、函数及括号等组成，不能包括空格。 公式必须以“=”开头。

（2）运算符

用运算符把常量、单元格地址、函数及括号等连接起来构成了表达式。常用运算 符有算术运算符、文本运算符和引用运算符等。

①算术运算符：+、-、*、/。

②文本运算符：&

③引用运算符：：，

2.函数

Excel 2003 提供了许多内置函数，合理地利用函数可以进行快捷的计算。 （1）函数的形式

函数的形式如下：

函数名（〔参数 1〕，〔参数 2〕）

函数名后紧跟括号，可以有一个或多个参数，参数间用逗号分隔。函数也可以没 有参数

但函数名后的括号是必须的。例如：

SUM（A2:A3，C4:D5）有 2 个参数，表示求 2 个区域中的和。 AVERAGE（A3:D3）有 1 个参数，表示 A3:D3 中数据的平均值。

PI（ ）还回的值（3.141592654），无参数。

（2）常用函数

①SUM（A1A2…）

功能：求各参数的和。A1A2 等参数可以是数值或含有数值的单元格的引用。至

多 30 个参数。

②AVERAGE（A1A2…）

功能：求各参数的平均值。A1A2 等参数可以是数值或含有数值的单元格引用。 ③MAX（A1，A2，…）

功能：求各参数中的最大值。

④MIN（Al，A2，…）

功能：求各参数中的最小值。

⑤COUNT（A1、A2，…）

功能：求各参数中数值型参数和包含数值的单元格个数。

⑥INT（A1）

功能：取不大于数值 A1 的最大整数。

二、计算机硬件各部分功能

1.运算器：

运算器是计算机对数据进行加工处理的中心，对二进制数码进行算术运算或逻辑 运算。

计算机的运算速度通常是指每秒钟能够执行加法指令的数目。通常用百万次/每秒 （MIPS）来表示。

双核就是指 CPU 上集成两个运算核心。

2.控制器：

控制器是计算机的控制中心，由它指挥各个部件自动、协调地工作。

3.存储器：

存储器是计算机中存放所有数据和程序的记忆部件，它的基本功能是按指定的地 址存（写）入或者取（读）出信息。

存储器所能容纳的信息量称为存储容量，度量单位是“字节”（Byte）。1 Byte=8 bits。

常用的单位及相互换算关系如下： 1KB=1024B；1MB=1024KB；1GB=1024MB；1TB=1024GB

内存储器：简称内存或主存；CPU 可以直接访问其里的数据。

a）只读存储器（ROM）：是一种只能读出事先所存数据的固态半导体存储器。其

特性是一旦储存资料就无法再将之改变或删除。通常用在不需经常变更资料的电子或 电脑系统中，并且资料不会因为电源关闭而消失。

b）随机存储器（RAM）:可以被 CPU 随机地读写，故又称为读写存储器。这种

存储器用于存放用户装入的程序、数据及部分系统信息。当机器断电后，所有信息全 部丢失。

c）高速缓冲存储器（CACHE）：用于临时存储频繁使用的信息以加快访问速度。

在计算机存储系统的层次结构中，介于中央处理器和主存储器之间的高速小容量存储 器。

外存储器（辅助存储器）：简称外存或副存。CPU 不可直接访问其的数据，只有 先调入内存方可使用。例如：硬盘、U 盘、光盘、软盘

4.输入设备：

功能：向计算机输入命令、程序、数据等信息。把这些信息转换为计算机能识别 的二进制代码。

例子：键盘、鼠标、扫描仪、手写板、麦克、照相机、摄像机、游戏操作杆、条 形码阅读器、光学字符阅读器、触摸屏、光笔等。

5.输出设备

功能：将计算机处理后的各种内部格式信息转换为人们能识别的形式表达出来。 例子：显示器、打印机、绘图仪、音响等。