考点1 认识计算机《计算机基础及应用》河北省（对口招生）计算机类 知识点讲解

河北省（计算机类）对口招生《计算机基础及应用》 复习讲义 模块 1 计算机基础知识 考点1 认识计算机 【考纲要求】 1. 掌握计算机的发展阶段。 2. 掌握计算机的特点。 3. 掌握计算机的分类。 【知识网络】 【知识和技能要点】 一、计算机的发展 1.第一代：电子管计算机（1946—1957 年） 以电子管作为核心运算元器件，依靠磁鼓、延迟线存储数据，仅能使用机器语言和汇编语言编写程序。整机体型巨大、耗电量高、运算速度缓慢，稳定性较差，造价十分昂贵。 这一时期计算机应用范围狭窄，只用于军事测算、弹道计算等科学数值运算，世界第一台电子计算机 ENIAC 就诞生于这一阶段。 2. 第二代：晶体管计算机（1958—1964 年） 核心器件替换为晶体管，体积、功耗大幅缩减，运算速度与设备可靠性明显提升，内存改用磁芯存储器，存储容量有所增加。FORTRAN 等高级编程语言陆续出现，编程难度大幅下降。 计算机不再局限于单纯的科学计算，开始应用于企业数据统计、商务事务处理等场景，使用门槛逐步降低。 3. 第三代：中小规模集成电路计算机（1965—1970 年） 采用中小规模集成电路制作运算核心，把大量晶体管集成在一块硅片上，整机更加小巧省电，运行效率与稳定性进一步提高，半导体存储器开始普及。操作系统趋于完善，分时系统问世，可支持多人同时使用一台计算机。 计算机全面走进工业生产、政务管理、科研等诸多领域，通用性显著增强。 4. 第四代：大规模、超大规模集成电路计算机（1971 年至今） 核心为大规模与超大规模集成电路，微处理器 CPU 问世，个人电脑、笔记本电脑相继诞生。软硬件飞速发展，Windows 等图形化操作系统普及，各类办公、多媒体、网络软件层出不穷。 计算机体积小巧、性价比高，全面融入日常办公、生活娱乐、网络通信，同时衍生出服务器、嵌入式设备等品类，人工智能、大数据应用也在此阶段蓬勃发展。 二、冯・诺依曼原理 冯・诺依曼体系是现代计算机通用的硬件工作原理，1946 年提出，现如今绝大多数计算机都遵循该结构。 （1） 采用二进制表示数据和指令 计算机内部所有信息（数字、文字、图像、程序指令）全部只用 0、1 二进制存储、运算。 （2） 存储程序原理 将程序和数据一同存入内存储器；计算机自动依次读取指令、逐条执行，无需人工一步步操控，实现全自动连续运算。 （3） 计算机硬件由五大基本部件组成 运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。 运算器 + 控制器整合在一起，合称中央处理器（CPU）。 三、计算机的发展趋势 计算机未来主要朝着巨型化、微型化、网络化、多媒体化、智能化方向发展：巨型化打造高性能超级计算机服务尖端科研；微型化不断缩小体积，走向便携化与嵌入式；网络化依托网络实现设备互联、资源共享；多媒体化统一处理文字、图像、音视频等各类信息；智能化依靠人工智能模拟人类学习与判断能力，同时量子计算机等新型计算机也在持续研发探索。 四、计算机的特点和分类 1.计算机的特点 （1） 运算速度快： 计算机每秒可完成上亿次乃至数十亿次算术与逻辑运算，能够快速处理海量数值计算，广泛用于气象测算、航天轨道运算、大数据统计等复杂运算场景，效率远超人工计算。 （2） 计算精度高： 依靠二进制运算机制，可根据需求设定小数位数，精准完成高精度运算，适用于科研测算、工程测绘、财务核算等对数值准确度要求严苛的工作。 （3） 存储能力强： 具备大容量存储器，能够长期保存海量文字、图片、音视频、程序与各类数据，并且可以随时快速调取、修改存储内容，解决了人脑记忆有限、易遗忘的弊端。 （4） 具有逻辑判断能力： 计算机不仅可以算数运算，还能进行大小对比、对错判别、条件筛选等逻辑运算，可根据不同条件自动选择不同执行方案，因此能够完成数据分析、智能检索、程序分支运行等工作。 （5） 自动化程度高、通用性强： 遵循冯・诺依曼存储程序原理，提前录入程序后，计算机便可自动连续执行全部流程，无需人工一步步干预；更换程序就能实现办公、娱乐、设计、管控等不同工作，适用场景十分广泛。 2.计算机的分类 （1）按照用途划分 ①通用计算机：适用范围广，可安装不同软件完成办公、画图、影音、上网、学习等各类工作，日常台式机、笔记本都属于通用计算机。 ②专用计算机：为单一特定工作量身设计，功能固定、针对性强，运算效率更高。例如收银机、车载工控电脑、工业控制设备、ATM 柜员机等。 （2）按照规模、运算性能、处理能力划分 ①巨型计算机（超级计算机）：运算速度最快、存储容量巨大、性能顶尖；造价高昂。主要用于气象预报、航空航天、核能研发、生物医药模拟等国家级尖端科学研究。 ②大型计算机：性能次于巨型机，稳定性极强、可支持数百人同时联机使用。多用于大型银行、证券机构、大企业总公司、政务核心数据中心，承担大规模事务处理。 ③中型计算机：性能介于大型机与小型机之间，性价比更高，多用于中型企业、医院、高校，负责日常业务管理与数据处理。 ④小型计算机：体积小巧、成本偏低、运维简单，适配中小企业、科研实验室，用来搭建部门业务系统、局域网服务器。 ⑤微型计算机（个人计算机 PC）： 简称微机，就是日常家用、办公电脑。体积小、价格亲民、通用性最强，分为台式电脑、笔记本电脑、一体机；我们平时接触最多的就是微型计算机。 （3）计算机按处理信号类型分类 分为三类：数字计算机、模拟计算机、数模混合计算机。 （4） 按照计算机技术的发展方向进行分类 ①冯・诺依曼结构计算机；②非冯・诺依曼结构计算机； 五、计算机的应用 1. 科学计算（数值计算） 这是计算机最早的应用领域。利用计算机运算速度快、精度高的优势，完成复杂海量的数学运算。 适用场景：气象预报、航天轨道测算、核能研发、地质勘探、物理化学仿真、建筑结构力学计算等尖端科研工作。 2.数据处理（信息管理，使用最广泛） 目前计算机应用最多的领域。对大量文字、数字、档案资料进行收集、录入、存储、查询、统计、排序、报表制作。 适用场景：财务做账、人事档案管理、学生学籍系统、银行存取款业务、超市收银、企业进销存、电商后台数据统计。 3.过程控制（实时工业控制） 计算机实时采集生产设备运行数据，自动调节设备参数，全程无人值守管控工业生产线。 特点：响应速度快、稳定性强，大幅提升生产效率、降低人工失误。 适用场景：钢铁冶炼、化工流水线、数控机床、电力调度、汽车自动化生产线。 4.计算机辅助系统（CA 系列） 统称 CAD/CAM/CAI/CAT 等，依靠软件辅助人们设计、生产、教学、检测： ①CAD：计算机辅助设计（建筑图纸、服装设计、机械零件绘图） ②CAM：计算机辅助制造（机器自动加工零部件） ③CAI：计算机辅助教学（线上网课、教学课件、刷题学习软件） ④CAT：计算机辅助测试（产品质量自动检测） 5.人工智能（AI，新兴热门领域） 让计算机模拟人类感知、学习、思考、判断能力。 场景：人脸识别、语音助手、自动驾驶、智能推荐、翻译软件、机器人、医学影像诊断。 6.虚拟现实 虚拟现实简称VR，是依托计算机图形、传感、仿真技术构建出三维虚拟仿真环境，用户借助专用设备沉浸其中，能够视觉观看、听觉感知、手势操控虚拟场景，获得和现实相近的体验，属于多媒体与人工智能结合的前沿应用技术。 【练习题】 一、填空题 1.第三、四代计算机的核心器件分别是中小规模集成电路和________。 2.冯·诺依曼五大硬件部件包含运算器、控制器、存储器、输入设备和________。 3.按用途分类，计算机分为通用计算机和________计算机。 4.模拟人类感知、学习、判断的计算机应用技术是________。 5.按照技术架构划分，计算机分为冯·诺依曼结构和________结构计算机。 6.计算机应用最广泛的领域是________。 7. 可模拟真实场景、具备沉浸交互体验的前沿计算机应用技术是________。 8.能够同时处理连续模拟信号与离散数字信号的计算机类型是________计算机。 9.区别于通用计算机，ATM、工业工控机、收银机统一属于________计算机。 10.冯·诺依曼指令的两大组成部分是操作码和________。 二、选择题 1.下列属于 ENIAC 采用的主要逻辑元件的是（ ） A.芯片 B.晶体管 C.电子管 D.集成电路 2.计算机硬件系统内部处理、存储、传输数据的统一编码形式是（ ） A. 十进制 B. 十六进制 C. 二进制 D. 八进制 3.下列不属于冯·诺依曼五大硬件部件的是（ ） A. 控制器 B. 运算器 C. 总线 D. 存储器 4.计算机能够自动连续执行程序的根本原因是（ ） A. 运算速度快 B. 存储程序原理 C. 逻辑判断能力 D. 精度高 5.计算机区别于普通计算器的最关键特征是（ ） A. 速度更快 B. 存储更大 C. 逻辑判断能力 D. 精度更高 6.银行、证券核心交易系统一般使用（ ） A. 微型机 B. 大型机 C. 巨型机 D. 专用机 7.按处理信号类型，目前所有家用电脑、笔记本均属于（ ） A. 模拟计算机 B. 数字计算机 C. 数模混合计算机 D. 量子计算机 8.目前计算机应用最广泛的领域是（ ） A. 科学计算 B. 数据处理 C. 过程控制 D. 辅助教学 9.线上网课、教学课件系统属于哪类计算机应用（ ） A. CAD B. CAM C. CAI D. CAT 10.虚拟现实（VR）的核心特征不包括（ ） A. 沉浸感 B. 交互性 C. 构想性 D. 真实性 三、判断题 1.第四代计算机诞生了微处理器和个人微型计算机。（ ） 2.控制器负责计算机的所有运算工作。（ ） 3.巨型计算机主要用于企业日常办公和数据统计。（ ） 4.工业自动化生产线自动调控属于过程控制应用。（ ） 5.计算机网络化的发展可以实现全网资源共享与远程交互。（ ） 6.多媒体计算机可以综合处理图文、音视频、动画信息。（ ） 7.计算机微型化发展趋势主要体现在设备体积缩小、功耗降低。（ ） 8.VR虚拟现实具备沉浸感、交互性、构想性三大特征。（ ） 9.人工智能可以让计算机完全具备人类自主思考能力。（ ） 10.CAM是计算机辅助教学的英文缩写。（ ） 【答案】 一、填空题 1.大规模、超大规模集成电路 2.输出设备 3.专用 4.人工智能（AI） 5.非冯·诺依曼 6. 数据处理（信息管理）7.虚拟现实（VR） 8.数模混合 9. 专用 10.地址码 二、选择题 1.C 2.C 3.C 4.B 5.C 6.B 7.B 8.B 9.C 10.D 三、判断题 1.√ 2.× 3.× 4.√ 5.√ 6.√ 7.√ 8.√ 9.× 10.× 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $