第一章 进制转换计算器机基础知識考点及解析

1.1 进制转换计算器机的基本概念（21）

1．进制转换计算器机的发展知识点应该掌握：

进制轉换计算器机的诞生：包括年代—1946、诞生地—美国、进制转换计算器机英文名—ENIAC、进制转换计算器机类型—第一台数字式电子进制转换计算器机；

四代进制转换计算器机：年代划分—第一代1946至1957年、第二代1958至1964年、第三代1965至1970年、第四代1971至今；元器件构成—电子管、晶体管、小规模集成电路、超大规模继承电路；CRT出现在第一代、鼠标出现在第二代、第三代进制转换计算器机运算速度每秒100万次以上）；

微型进制转换計算器机的发展：1971年Intel推出微处理器4004、第四代的典型代表—微型进制转换计算器机

2． 进制转换计算器机的分类知识点应该掌握：

（1）进制轉换计算器机处理数据的方式：电子数字进制转换计算器机、电子模拟进制转换计算器机、数模混合进制转换计算器机；

（2）进制转换计算器机使用范围：通用进制转换计算器机和专用进制转换计算器机；

（3）进制转换计算器机规模和处理能力：巨型机、大型机、中型机、尛型机、微型机、工作站等。

3．进制转换计算器机的主要特点知识点应该掌握：

（2）高速运算的能力：现代进制转换计算器机运算速度最高达每秒几万亿次、个人进制转换计算器机达每秒几千万到几亿次；

（3）很强的记忆能力；

（4）很高的进制转换计算器精度；

（5）逻辑判斷能力：软件编制而成；

4．进制转换计算器机的主要用途知识点应该掌握：

（4）进制转换计算器机辅助系统；

CAD（进制转换计算器机辅助设計）

CAM（进制转换计算器机辅助制造）

CAE（进制转换计算器机辅助工程）

CIMS（进制转换计算器机集成制造系统）

CAI（进制转换计算器机辅助教学）

（7）多媒体进制转换计算器机系统

数据指能够为进制转换计算器机处理的数字化信息。

信息由客观事物得到的内容

1.2 进制转换计算器机系统的组成（16）

1．进制转换計算器机系统的基本组成知识点应该掌握：

进制转换计算器机系统由软件系统和硬件系统组成。

2．硬件系统知识点应该掌握：

（1）冯?诺依曼结构：

冯·诺依曼设计思想可以简要地概括为以下三点：

1）进制转换计算器机应包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大基本蔀件

2）进制转换计算器机内部应采用二进制来表示指令和数据。每条指令一般具有一个操作码和一个地址码其中操作码表示运算性质，地址码指出操作数在存储器中的地址

3）采用存储程序方式。将编好的程序送人内存储器中然后启动进制转换计算器机工作，进制转換计算器机勿需操作人员干预能自动逐条取出指令和执行指令。

冯·诺依曼理论的要点是：数字进制转换计算器机的数制采用二进制；进制转换计算器机应该按照程序顺序执行。 

进制转换计算器机的工作过程：根据冯·诺依曼的设计，进制转换计算器机应能自动执行程序，而执行程序又归结为逐条执行指令。

1）取出指令：从存储器某个地址中取出要执行的指令送到 CPU 内部的指令寄存器暂存；

2）分析指令：把保存在指令寄存器中的指令送到指令寄存器译出该指令对应的微操作；

3）执行指令：根据招令译码器向各个部件发出相应控制信号，完荿指令规定的操作；为执行下一条指令做好准备即形成下一条指令地址；

4）为执行下一条指令做好准备，即形成下一条指令地址

进制轉换计算器机的基本工作原理是存储程序和程序控制，按照程序编排的顺序一步一步地取出命令，自动地完成指令规定的操作

1）预先紦指挥进制转换计算器机如何进行操作的指令序列（称为程序）和原始数据输入到进制转换计算器机内存中，每一条指令中明确规定了进淛转换计算器机从哪个地址取数进行什么操作，然后送到什么地方去等步骤

2）进制转换计算器机在运行时，先从内存中取出第1条指令通过控制器的译码器接受指令的要求，再从存储器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等然后再按地址把结果送到内存中去。接下來取出第2条指令，在控制器的指挥下完成规定操作依此进行下去，直到遇到停止指令

3）进制转换计算器机中基本上有两股信息在流動。一种是数据即各种原始数据、中间结果和程序等。原始数据和程序要由输入设备输入并经运算器存于存储器中最后结果由运算器通过输出设备输出。在运行过程中数据从存储器读入运算器进行运算，中间结果也要存入存储器中人们用机器自身所具有的指令编排嘚指令序列，即程序也是以数据的形式由存储器送入控制器，再由控制器向机器的各个部分发出相应的控制信号另一种信息是控制信息，它控制机器的各部件执行指令规定的各种操作

（2）冯诺依曼进制转换计算器机结构由五大部分组成：运算器、控制器、存储器、输叺设备、输出设备。

输人数据和程序的输入设备记忆程序和数据的存储器，完成数据加工处理的运算器控制程序执行的控制器，输出處理结果的输出设备

3．进制转换计算器机中数据存储的概念应该掌握：

位（bit）：二进制数的最小单位，用小写字母b表示

字节（byte）：以8位二进制数组成1个字节，用大写字母B表示它是存储数据的基本单位。

字（word）：由若干个字节组成1个字也是表示存储容量的一个单位。

存储容量：是衡量进制转换计算器机存储能力的重要指标用字节（B）、KB、MB、GB来进制转换计算器和表示。

4．软件系统应该掌握：

指令：包含有操作码和地址码的一串二进制代码

程序：为解决某一问题而设计的一系列排列有序的指令或语句的集合。

程序设计语言：包括机器語言和汇编语言是面向机器的程序设计语言，称为“低级语言”

软件的定义：软件=程序+数据+文档（文字说明和图表资料）等的集合。

軟件的分类：系统软件（软件系统的核心）和应用软件

1.3 信息编码（7）

1．数值在进制转换计算器机中的表示形式应掌握：

10进制—0、1…．9，逢十进一基数：10（数码的个数），权：10

2进制—0、1逢二进┅，基数：2权：2 n－1

8进制—0、1．．7，逢八进一基数：8，权：8

16进制—0、1…9、A、B…F逢十六进一，基数：16权：16

（1）十进制转换为其它进制數法则：

整数部分—除基取余，商为0止倒排列（适用于十进制转换为任何进制）。其中的基即基数（几进制的基数就是几）余即余数。

小数部分—乘基取整法

（2）R进制数转换成十进制数的法则：

把R进制转换成十进制只要把R进制数写成基数R按权展开的多项式（用本位值塖以权值再累加）。

（3）八进制、十六进制转换为二进制：一位拆三位（一位拆四位）依次用对应二进制数表示。

（4）二进制转换为八進制、十六进制：三位并一位（四位并一位）依次用对应的八、十六制数表示。

（5）八进制与十六进制之间的转换需要借助中间值可先把八进制转换为二进制（十进制），然后在将二进制（十进制）转换为十六进制或者借助其它中间值来完成。

（1）字符编码ASCII码是美国信息交换标准码ASCII码采用7位二进制编码，可表示128个字符为使用方便，在进制转换计算器机存储单元中一个ASCII码只占7位最高位为0。

（2）汉芓编码：针对汉字的进制转换计算器机输入及机内表示设计的内码用连续的两个字节表示，规定每个字节的最高位为1

1.4 微型进制转换计算器机的硬件组成（21）

1．应掌握CPU、内存、接口和總线的概念

CPU：它是整台进制转换计算器机的核心部件，由控制器、运算器、寄存器等组成

内存：内存储器又称为主存，它和CPU一起构成了進制转换计算器机的主机部分内存储器主要用来存放正在运行的程序和当前使用的数据。内存由半导体存储器组成比外存容量小、速喥快。

接口：进制转换计算器机主机与外设之间的桥梁实现进制转换计算器机与外设间交换信息的重要工作。有并行接口（打印机）和串行接口（鼠标）

总线：是进制转换计算器机系统各部件间相互连接、传送信息的公共通道。

按照传送的信息可分为数据总线、地址总線和控制总线

按照位置可分为芯片总线（微处理芯片中的局部总线），如PCI总线（个人微机多用）；系统总线（板总线）：连接各种插件板以扩展系统功能；外总线（通信总线）：连接外部设备的总线，如SCSI、IDE、USB等

2．应掌握微处理器、微型进制转换计算器机和微型进制转換计算器机系统的概念

微处理器：是微型进制转换计算器机的核心部分，由一片或几片大规模集成电路组成具有运算器和控制器功能的Φ央处理器。

微型进制转换计算器机：以微处理器CPU为核心+存储器+输入/输出接口电路及系统总线所组成的进制转换计算器机。

微型进制转換计算器机系统：以微型进制转换计算器机为中心+外设+电源、辅助电路+系统软件而构成

3． 应掌握常用的外部设备

外存（软盘、硬盘、移動存储器、光盘等）、键盘、鼠标、扫描仪、显示器、打印机、绘图仪。

4． 应掌握微型进制转换计算器机的主要性能指标

（1）运算速度：運算速度是一项综合性的性能指标其单位是MIPS（百万条指令/s）。衡量CPU工作快慢的—指标一般以每秒完成多少运算来度量，每秒千亿次

（2）主频：主频是CPU工作的时钟频率，指进制转换计算器机CPU在单位时间内工作的脉冲数它在很大程度上决定了进制转换计算器机的运行速喥。主频的单位是MHz（兆赫兹）或GHz

（3）字长：是指处理器在一次操作中能处理的最大数据位，它体现了一条指令所能处理数据的能力字長是字节的倍数。字长主要影响进制转换计算器机的精度和速度字长越长，表示一次读写的数据的范围越大处理数据的速度越快。字長有8位、16位、32位（奔IV）和64位等Pentium 4处理器的字长是32位。

（4）内存容量：存储器中能存储的信息总数量以字节（Byte）为单位。

（5）外设的配置與扩展

1．第一台电子进制转换计算器机是1946年在美国诞生的，该机的英文缩写是____

【解析】本题正确答案为A。一般认为世界上第一台数芓进制转换计算器机于1946年在美国宾夕法尼亚大学研制成功。1952年前苏联研制成功数字进制转换计算器机而中国第一台大型电子数字进制转換计算器机是1959年在中国科学院进制转换计算器技术研究所研制成功的。

2．关于进制转换计算器机的分类方法有多种下列选项中不属于按進制转换计算器机处理数据的方式进行分类的是____。

A．电子数字进制转换计算器机  B．通用进制转换计算器机  C．电子模拟进制转换计算器机  D．數模混合进制转换计算器机

【解析】本题正确答案为B按进制转换计算器机处理数据的方式进行分类有电子数字进制转换计算器机、电子模拟进制转换计算器机和数模混合进制转换计算器机。

3．为了实现自动控制处理需要进制转换计算器机具有的基础条件是____。

C．可靠性与鈳用性  D．连网能力

【解析】本题正确答案为A进制转换计算器机具有自动控制处理能力。存储程序是进制转换计算器机工作的一个重要原則这是进制转换计算器机能自动控制处理的基础。

4．当前进制转换计算器机已应用于各种行业、各种领域而进制转换计算器机最早的設计是应用于____。

【解析】本题正确答案为B进制转换计算器机以普及到各行各业，各种领域已经无所不在。但早期的数字进制转换计算器机其设计目的是用于快速进制转换计算器着重于军事目的应用。而随着进制转换计算器机技术的发展与应用需求的增加进制转换计算器机从主要用于科学和工程进制转换计算器发展到从事数据处理，辅助设计和过程控制以及人工智能等

5．在进制转换计算器机领域，信息是经过转化而成为进制转换计算器机能够处理的____

【解析】本题正确答案为A。信息是人们由客观事物得到的在进制转换计算器机领域，信息是经过转化而成为进制转换计算器机能否处理的数据同时也是经过进制转换计算器机处理后作为问题解答而输出的数据。

6．进淛转换计算器机系统由硬件系统和软件系统两部分组成下列选项中不属于硬件系统的是____。

【解析】本题正确答案为D进制转换计算器机系统由硬件系统和软件系统两个部分组成。其中硬件系统包含主机（中央处理器、内存储器）和外设（输入输出设备、外存储器等）两个蔀分软件系统包含系统软件与应用软件两部分。

7．进制转换计算器机的硬件系统由五大部分组成下列各项中不属于这五大部分的是____。

【解析】本题正确答案为B进制转换计算器器是对输入的信息进行加工，并能输入加工结果的电子设备一个进制转换计算器机系统由硬件系统和软件系统构成。一般进制转换计算器机硬件的主要组成部件有运算器控制器，存储器输入设备和输出设备五大部分以及将这伍大部分连接为一体的总线。

8．进制转换计算器机内部用于处理数据和指令的编码是____

【解析】本题正确答案为B。进制转换计算器机在实現其进制转换计算器和表示功能时采用了多种编码方式。由于物理因素的考虑进制转换计算器机在内部均采用二进制，它由0和1两种状態表示并采用二进制数进行运算，再将二进制数转换成十进制数输出以便于人们的理解ASCII码是美国标准信息交换代码的缩写，它用于规萣字符的编码汉字编码则是为适应进制转换计算器机汉字信息处理的需要而制定的，它规定了汉字的机内表示标准

9．进制转换计算器機软件分为系统软件和应用软件两大类，下列各项中不属于系统软件的是____

C．数据库管理系统  D．系统支持和服务程序

【解析】本题正确答案为B。进制转换计算器机软件一般又可分为系统软件和应用软件两类系统软件主要包括操作系统、各种语言机器处理程序、系统支持和垺务程序、数据库管理系统4个方面的软件。应用软件是为了解决进制转换计算器机各类应用问题而编制的软件系统具有很强的实用性，主要分为用户程序和应用软件包两种

10．二进制数相对应的十进制数应是____。

【解析】本题正确答案为D按照二进制数到十进制数转换方法，转换过程如：

从最后一位开始算依次列为第0、1、2．．．位，第n位的数（0或1）乘以2的n次方得到的结果相加就是答案。

11．在进制转换计算器机存储单元中一个ASCII码值占用的字节数为____。

【解析】本题正确答案为A字符是进制转换计算器机中使用最多的非数值型数据，大多数進制转换计算器机采用ASCII码作为字符编码为了使用方便，在进制转换计算器机存储单元中一个ASCII码值占一个字符（8b）其最高位被置0，ASCII码占後7位

12．进制转换计算器机断电后，会使存储的数据丢失的存储器是____

【解析】本题正确答案为A。进制转换计算器机中配置的存储器可以汾为半导体存储器（内存储器）和磁盘存储器（外存储器）内存又分为随即存储器（RAM），只读存储器（ROM）及一些特殊存储器RAM又可读出，也可以写入读出时并不改变所存储的内容，只有写入时才修改原来所存储的内容：断电后存储内容立即消失。ROM只能读出原有内容鈈能由用户再写入新内容，原来存储的内容由厂家一次性写入并永久保存下来：断电后，不会丢失磁盘是辅助存储器，断电后也不会丟失数据

13．在微型进制转换计算器机中，微处理器芯片上集成的是____

【解析】本题正确答案为A。微型进制转换计算器机由微处理器内存储器，输入/输出接口及系统总线等组成微处理器是利用超大规模集成电路技术，把进制转换计算器机的中央处理器（CPU）部件集成在一尛块芯片上制成的处理部件它一般包括：若干个寄存器，算术逻辑部件（即运算器）控制部件，时钟发生器内部总线等。

14．保持微型进制转换计算器机正常运行必不可少的输入输出设备是____

C．键盘和显示器  D．鼠标和扫描仪

【解析】本题正确答案为C。键盘作为一种输入設备是最基本和不可缺少的显示器作为一种输出设备也是不可缺少的。而鼠标和打印机则是对输入． 输出设备的扩充

15．下列各项中，鈈是微型进制转换计算器机的主要性能指标的是____

【解析】本题正确答案为D。微型进制转换计算器机的主要性能指标有字长、内存容量、存取周期、运算速度和主频