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。
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
1946年，世界上第一台电子数字计算机ENIAC计算机制成。
（二）计算机的发展历史
- 第一代（1946-1958）：电子管数字计算机
- 第二代（1958-1964）：晶体管数字计算机
- 第三代（1964-1971）：集成电路数字计算机
- 第四代（1971以后）：大规模集成电路数字计算机
二、计算机的特点与应用
（一）计算机特点
- 运算速度快
- 计算精确度高
- 逻辑运算能力强
- 存储内容大
- 自动化程度高
（二）计算机应用
- 科学计算
- 数据和信息处理
- 自动控制
- 计算机辅助技术（CAD、CAM、CAI）
- 网络与通信
三、计算机的系统组成与工作原理
一个完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统。
（一）计算机硬件系统
- 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)₁₀N=(247)₈
按权展开：(247)₈=2×8²+4×8¹+7×8⁰= (167)₁₀N=(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