计算机入门必备：基础知识全解析（含发展史、硬件、网络与进制）

1946年，全球首台电子计算机ENIAC诞生于美国宾夕法尼亚大学，这一事件具有划时代的伟大意义。

从第一台计算机问世至今，计算机技术经历了大型机、微型机以及网络阶段。根据所采用的电子元件不同，计算机的发展可划分为电子管、晶体管、中小规模集成电路以及大规模、超大规模集成电路这四代。

考点 2 计算机的特点

现代计算机通常具备以下几个重要特点：

（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特点，因此已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，同时进入家庭。计算机的主要应用包括：

（1）科学计算（数值计算）。

（2）信息处理。

（3）计算机辅助设计（CAD）、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，从不同角度可对其进行分类：

（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：按照进位原则进行计数，逢N进1，采用位权表示法。

（2）数制的三要素：基、位、权。基是一个数所包含的数字符号的个数，用R表示，例如二进制用0、1表示，基数R=2。位以小数点为基准，向左递增，向右递减。权是每位数码所表示的实际值大小，由位置决定。

考点 2 二进制的运算

二进制运算规则：0+0=0，1+0=1，0+1=1，1+1=10。

考点 3 进制之间的转换

（1）十进制转换为二、八、十六进制：采用短除法，除以2（或8、16），直到商为0，然后从下往上取余数。

（2）二、八、十六进制转换为十进制：每一位上的数乘以该位上的权，再求和。

三、计算机系统的组成

计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。

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，其中包含三条重要思想：

（1）计算机硬件结构包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分。

（2）采用二进制数，便于硬件实现且运算规则简单。

（3）存储程序和程序控制，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

计算机基本工作原理：

（1）各部件功能：控制器控制各部件协调工作；运算器进行算术运算和逻辑运算；存储器存储程序、数据、中间结果和计算结果；输入设备将信息转换为二进制；输出设备将二进制转换为数字或模拟信号。

（2）微型计算机的硬件系统。

考点 3 中央处理器（CPU）

（1）CPU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和内存储器构成主机，是计算机系统的主体。

（2）CPU主要包括运算器（ALU）和控制器（CU），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内部存储器和外部存储器。内部存储器（主存）用于存放当前运行的程序和数据，属于临时存储器；外部存储器（辅存）存放暂时不用的数据和程序，属于永久性存储器，需要时先调入内存。

（1）内部存储器：随机存储器（RAM）可读可写，断电后信息丢失，分为静态RAM和动态RAM；只读存储器（ROM）只能读出，不能写入，断电后信息不丢失。

（2）外部存储器：常见的有磁盘、磁带、光盘等，特点是存储容量大、价格低、断电后能长期保存信息，但存取速度相对较慢。速度排序：高速缓存 > 内存 > 硬盘 > U盘 > 光盘。

考点 5 输入输出设备

常用输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、手写输入设备、声音输入设备、触摸屏、条形码阅读器。常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪等。

考点 6 计算机软件系统的组成

软件系统分为系统软件和应用软件两大类。系统软件包括操作系统、语言处理系统、服务程序和数据库管理系统四大类。应用软件是为实现特定功能而开发的软件，如办公软件、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：局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）。

（2）按拓扑结构：总线型、星型、树型、环状、网状结构。

（3）按通信方式：有线网络和无线网络。

考点 2 计算机网络设备

（1）有线网络：同轴电缆（体积大、不能承受缠结和弯曲、成本高）、双绞线（价格便宜，适合短距离，传输距离不超过100米）、光缆（由玻璃或塑料制成，频带宽、损耗低、重量轻、抗干扰能力强，是Internet主要传输设备）。

（2）调制解调器（MODEM）：将数字信号转化为模拟信号（调制）或将模拟信号转化为数字信号（解调），用于电话拨号上网。

（3）网络接口卡（网卡）：用于连接计算机和通信电缆，每台连接到局域网的计算机都需要安装网卡。

（4）路由器（Router）：连接局域网和广域网，根据目的地址动态分配路径，平衡通信负载。

（5）中继器：局域网互连的最简单设备，具有信号放大和再生功能，工作在物理层。

（1）有线网络：同轴电缆（体积大、不能承受缠结和弯曲、成本高）、双绞线（价格便宜，适合短距离，传输距离不超过100米）、光缆（由玻璃或塑料制成，频带宽、损耗低、重量轻、抗干扰能力强，是Internet主要传输设备）。

（2）调制解调器（MODEM）：将数字信号转化为模拟信号（调制）或将模拟信号转化为数字信号（解调），用于电话拨号上网。

（3）网络接口卡（网卡）：用于连接计算机和通信电缆，每台连接到局域网的计算机都需要安装网卡。

（4）路由器（Router）：连接局域网和广域网，根据目的地址动态分配路径，平衡通信负载。

（5）中继器：局域网互连的最简单设备，具有信号放大和再生功能，工作在物理层。

五、IP地址和域名

考点 1 IP地址

IP地址是网络中主机的唯一标识。IPv4地址由32个二进制位（4个字节）表示，分为4段十进制整数，每段不超过255。由于IPv4地址已基本枯竭，国际上启用了128位的IPv6地址。IP地址根据第一字节大小分为A类（1-126）、B类（128-191）、C类（192-223）、D类和E类（特殊用途）。

考点 2 域名系统

（1）域名：为便于记忆，采用层次结构的字符型主机命名，各子域名之间用点分隔，从右至左分别为第一级域名、第二级域名直至主机名。

（2）DNS服务器：负责将域名转换成IP地址的主机，称为DNS服务器。

常见域名机构：略。

一、Excel表格公式与函数的使用

1. 输入公式：公式形式为“=表达式”，表达式由运算符、常量、单元格地址、函数及括号组成，不能包含空格。

（2）运算符：算术运算符（+、-、*、/）、文本运算符（&）、引用运算符（：）。

2. 函数：Excel内置函数，形式为“函数名(参数1, 参数2, ...)”。常用函数包括SUM（求和）、AVERAGE（求平均）、MAX（求最大值）、MIN（求最小值）、COUNT（计数）、INT（取整）等。

二、计算机硬件各部分功能

1. 运算器：对二进制数码进行算术或逻辑运算，运算速度常用MIPS表示。

2. 控制器：计算机的控制中心，指挥各部件自动协调工作。

3. 存储器：存放所有数据和程序的记忆部件，存储容量以字节（Byte）为单位，1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB，1TB=1024GB。内存储器包括ROM（只读，断电不丢）、RAM（随机读写，断电丢失）、CACHE（高速缓存）。外存储器包括硬盘、U盘、光盘等。

4. 输入设备：如键盘、鼠标、扫描仪等，将信息转换为二进制代码。

5. 输出设备：如显示器、打印机等，将内部信息转换为人们能识别的形式。