教师资格证备考之计算机基础知识

备考教师资格证，对于信息技术老师来说，计算机的基础知识是我们必须掌握的。今天做一个简要的总结。

运算器
计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。
控制器
指挥计算机的各个部件按照指令的功能要求协调工作的部件。与运算器合称中央处理器（CPU），是整个计算机的核心部件。
存储器
计算机中的记忆设备，用来存放程序和数据。
输入设备
从计算机外部向计算机内部传送信息的装置，常用的输入设备有键盘、鼠标、麦克风、摄像机等。
输出设备
将计算机的处理结果传送到计算机外部供计算机用户使用的装置。常用的输出设备有显示器、打印机、音响等。

（二）计算机软件系统

1、系统软件

控制计算机运行，管理计算机资源，并为应用软件提供服务的一类软件。

操作系统
系统软件的核心，管理计算机系统的全部硬件资源、软件资源及数据资源。常见的操作系统有Windows、Linux、Unix、Mac OS等。

根据操作系统的使用环境和对作业的处理方式，可分为批处理系统、分时系统、实时系统；
根据所支持的用户数目，分为单用户系统、多用户系统；
根据硬件结构，分为网络操作系统、分布式系统、多媒体系统。
语言处理程序
将高级语言源程序翻译成计算机能识别的目标程序。由汇编程序、编译程序、解释程序组成。
服务性程序
提供各种运行所需的服务。
数据库管理系统
一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用、维护数据库。常用的有MySQL、Access、Sybase、DB2、SQL Server等。

2、应用软件

计算机用户根据各自的业务需要二开发和使用的各种程序。

（三）计算机性能指标

计算机功能的强弱或性能的好坏，是由计算机的系统结构、指令系统、硬件组成、软件配置等多方面因素综合决定的。其主要指标如下：

运算速度
字长
内存储器的容量
外存储器的容量
存取速度

（四）计算机工作原理

1、冯·诺依曼原理

冯·诺依曼提出计算机的工作原理是存储程序（程序存储）。

2、冯·诺依曼设计思想

计算机由运算器、控制器、存储器、输入/输出设备组成；
数据和程序已二进制代码形式存放在存储器中，存放的位置由地址确定；
控制器根据存放在存储器中的指令序列进行工作，并由程序计数器控制指令的执行；
核心思想为“存储程序与程序控制”

四、计算机数制与编码系统

（一）数制与数制转换

1、数制

常用的有二进制、八进制、十进制、十六进制等。

2、进位计数制

简称计数制，是按照仅为方式实现计数的一种规则。涉及数码、基数和位权三个概念。

数码：一个数制中表示基本数值的大小的不同数字符号。二进制有0、1两个数码，八进制有0~7八个数码。
基数：一个数值所使用的数码的个数。二进制的基数为2，八进制的基数为8。
位权（值）：数码在不同位置上的权重（倍率值），用基数R的i次幂表示（R^i）。

3、常用数制的书写形式

字母表示法：例如11B（二进制）、11O（八进制）、11D（十进制）、11H（十六进制）
下标表示法：例如(11)₂、(11)₈、(11)₁₀、(11)₁₆

4、进制转换

R进制转换为十进制：位权加和
所谓位权相加，即将R进制数按权展开，再在十进制的数制系统内进行计算，得到的结果就是该R进制数的十进制数形式。（不区分整数和小数）

举个例子
N=(10110101)₂
按权展开：(10110101)₂=1×2⁷+0×2⁶+1×2⁵+1×2⁴+0×2³+1×2²+0×2¹+1×2⁰=128+32+16+4+1 = (181)₁₀

N=(247)₈
按权展开：(247)₈=2×8²+4×8¹+7×8⁰= (167)₁₀

N=(C2)₁₆
按权展开：(C2)₁₆=C×16¹+2×16⁰= (194)₁₀
十进制转换为R进制：基数除乘
基数除乘分整数部分和小数部分。整数部分采用“除基取余法”，小数部分采用“乘基取整法”，最后将转换结果合并。

整数部分：用被除数反复除以R，除第一次外，每次除以R均取前一次商的整数部分作被除数并依次记下每次的余数。所得到的商的最后一位余数是所求R进制的最高位。

小数部分：采用连续乘以基数R，并依次取出的整数部分，直至结果的小数部分为0为止。

例如：N=(147.125)₁₀
整数部分：

小数部分：
0.125×2 = 0.25 则整数部分为0，小数部分为
0.250.25×2 = 0.5 整数部分为0，小数部分为0.5
0.5×2 = 1.0 整数部分为1，小数部分为0.0

读数从第一位开始，读取整数部分，即为001，
最后，将整数部分和小数部分相结合，
故(147.125)₁₀= (10010011.001)₂
二进制转换为八进制：取三合一
所谓取三合一，即以二进制数的小数点为分界点，向左（右）每三位取成一位，将这三位按权相加，得到的数即为一位八进制数，将得到的八进制数按顺序排列，小数点的位置不变，最终得到的数字即为所求的八进制数。如果向左（右）无法取到三位数，则用0补齐。

举例：N=(10110110.1011)₂

所以，(10110110.1011)₂= (266.54)₈
八进制转换为二进制：取一分三
取一分三和取三合一法是刚好相反的，将一位八进制数分解成三位二进制数，用三位二进制数按权相加去凑这位八进制数，小数点位置不变。

举例：N=(214.145)₈

最终结果：(214.145)₈= (10001100.001100101)₂
二进制转换为十六进制：取四合一
取四合一法与取三合一方法一样，这里不再赘述。

举例：N=(11010111.110)₂

故 (11010111.110)₂ = (D7.C)₁₆
十六进制转换位二进制：取一分四
与取三分一方法一样，同样不再赘述。
举例：N=(E4.F2)₁₆

故 N=(E4.F2)₁₆=(11100100.11110010)₂

（二）计算机编码

1、ASCII码

使用7位二进制数进行编码，能表示128个不同字符的编码。其中48～57为10个阿拉伯数字，65～90为26个大写英文字母，97～122为26个英文小写字母。

在ASCII码中，一个英文字母（不区分大小写，包括英文标点）占一个字节，一个中文汉字（包括中文标点）占两个字节。

2、汉字码

汉字信息交换码（国标码）
汉字输入码（外码）
汉字机内码
汉字字形码

（三）原码、反码、补码

一般在一个八位二进制数中，第一位是符号位，不参与计算，无意义。用0表示正数，1表示负数。

正数：原码、反码和补码全部相同
负数：负数的反码符号位不变，其余各位取反
负数的补码符号位不变，其余各位取反再+1

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教师资格证备考之计算机基础知识

目录

一、计算机的发展

二、计算机的特点与应用

三、计算机的系统组成与工作原理

四、计算机数制与编码系统

一、计算机的发展

（一）计算机的诞生

（二）计算机的发展历史

二、计算机的特点与应用

（一）计算机特点

（二）计算机应用

三、计算机的系统组成与工作原理

（一）计算机硬件系统

（二）计算机软件系统

1、系统软件

2、应用软件

（三）计算机性能指标

（四）计算机工作原理

1、冯·诺依曼原理

2、冯·诺依曼设计思想

四、计算机数制与编码系统

（一）数制与数制转换

1、数制

2、进位计数制

3、常用数制的书写形式

4、进制转换

（二）计算机编码

1、ASCII码

2、汉字码

（三）原码、反码、补码

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