计算机与计算机基础
计算机发展与应用
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计算机基本概念
- 电子计算机是一种能自动地、高速地、精确地、进行信息处理的电子设备
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计算机的发展
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电子管计算机（1946-1959）
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晶体管计算机（1960-1964）
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集成电路计算机（1965-1969）
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大规模和超大规模集成电路计算机（1970至今）
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计算机的应用
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科学计算
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信息处理
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实时过程控制
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计算机辅助工程
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办公自动化
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数据通信
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人工智能
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信息的表达
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计算机使用二进制的原因
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物理上容易实现
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运算规则简单
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便于表示逻辑值
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西文字符编码
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ASCII码（美国信息交换标准码）
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128个字符，其中包括个阿拉伯数字、52个英文大小写字母、34个控制符号、32个标点和运算符号
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共7位，高三位，低四位
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中文字符编码
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汉字输入码
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拼音
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字形
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汉字交换码
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基本集（GB2312-80）
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扩展集（GBK）
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汉字机内码
- 机内存储
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汉字输出码
- 输出显示
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计算机系统的组成
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冯.诺伊曼体系结构（计算机工作原理）
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采用二进制表示程序和数据
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能存储程序和数据，并能自动控制程序执行
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具备运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备5个基本部分
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计算机系统组成
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硬件系统
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中央处理器（CPU）
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是计算机硬件系统核心部件，负责读取指令，对指令译码并执行指令，提供运算和控制功能。
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组成
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运算器（ALU）
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算术运算
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逻辑运算
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控制器（CU）
- 指挥协调
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寄存器组
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高速缓冲存储器（Cache）
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存储器
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内存（主存储器）
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随机存储器（RAM）
- 读写；经常变化；断电丢失
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只读存储器（ROM）
- 只读；固定不变，如BIOS；断电不丢失
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外存（辅助存储器）
- 磁盘、光盘、磁带
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单位及转换
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位bit(b)
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字节Byte(B)
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1B=8b
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1KB=1024B
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1MB=1024KB
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输入输出设备（I/O设备）
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输入设备
- 鼠标、键盘、扫描仪
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输出设备
- 显示器、打印机、绘图仪
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软件系统
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系统软件
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方便使用者使用、维护、管理计算机而编制的程序的集合
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分类
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操作系统（OS）
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程序设计语言
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机器语言
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汇编语言
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高级语言
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语言处理系统
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数据库管理系统
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应用软件
- 解决专业领域实际问题而编制的程序
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计算思维
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三大科学思维
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理论思维
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特征
- 推理、演绎
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代表学科
- 数学
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实验思维
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特征
- 观察、总结
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代表学科
- 物理学
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计算思维
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特征
- 设计、构造
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代表学科
- 计算机科学
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概念
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美国卡内基梅隆大学周以真教授提出
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计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。
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根本目的
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解决问题
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求解过程
- 问题抽象、模型建立、算法设计、实现
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本质
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抽象
- 对事物进行人为处理，抽取关心的、共同的、本质特征的属性，并对这些事物和特征进行精确的描述。
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自动化
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反映了计算机在求解问题时自动运行的特点。
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其基础和前提是抽象。
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参考：
1.大学计算机基础/甘勇等编著.------北京：高等教育出版社，2018.8
2.https://www.icourse163.org/learn/XXMU-1462125170?tid=1473195500#/learn/announce