21春《计算机应用基础》在线作业2「课程代码02316」

第一章 计算机及其应用概述

填空题

计算机存储器的存储容量以 字节 为单位。标准 ASCII 码是7位编码，存储一个 ASCII码占 1 字节。十六进制数D7对应的十进制数是 215 。冯.诺依曼提出的程序 存储结构 思想是目前计算机体系的基础。4位二进制数可以表示 16 种不同的状态。计算机系统中由电子、机械和光电元器件等组成的各种物理装置统称为 硬件 。专门用来完成读取指令和执行指令的部件称为 中央处理器 。运算器是计算机的加工处理部件，受 控制器 发出的控制信号指挥。CPU中用来暂时保存运算和控制过程中的中间结果、最终结果以及各种控制、状态信息的器件是 寄存器 。字长是 CPU 一次能 并行处理 的二进制数的位数。一台计算机所有指令的集合构成该机器的 指令系统（指令集）。一条机器指令的基本格式包括操作码和 操作对象 。用来将汉字输入到计算机中的一组键盘符号称为 输入码 。

简答题

简述计算和算法概念的含义。

计算就是映射或基于规则的符号串的变换过程。

算法是求解某类问题的通用法则或方法，即符号串变换的规则。

简述人类计算工具发展所经历的各个阶段。

1. 手工计算阶段： 记数、算筹、算盘、计算尺等。

2. 机械计算阶段：机械加法器、机械计算器等

3. 电子计算阶段：ENIAC。

简述冯·诺依曼存储程序计算机的基本结构和功能。

五大基本部件：控制器，运算器，存储器， 输入设备，输出设备。

- 把需要的程序和数据送至计算机中

- 必须具有长期记忆程序、数据、中间结果以及最终运算结果的能力

- 具有完成各种算术运算、逻辑运算和数据传送和能力

- 能够根据需要控制程序的走向，并能根据指令控制器的各部件协调操作

- 能够按照要求将处理结果输出给用户

电子计算机发展经历了几个阶段？各个阶段使用的关键器件各是什么？

分为四个时代：

第一代计算机为电子管计算机，其逻辑元器件采用的是电子管， 存储器件为声延迟或磁鼓。

第二代计算机为晶体管计算机，采用晶体管作为逻辑元器件， 内存采用磁芯存储器。

第三代计算机为集成电路计算机，计算机的逻辑元器件和存储器都由集成电路实现。

第四代计算机为大规模、超大规模集成电路计算机，逻辑元器件采用的是大规模、超大规模集成电路。

简述 CPU 的主要功能。

程序控制， 操作控制， 时间控制，数据运算

描述 CPU 性能的指标有哪些?这些指标各自的含义是什么?

时钟频率、外频、指令系统和字长

简述计算机的三级存储器体系结构。

高速缓冲存储器、主存、外存

写出常见的计算机输入/输出设备。

键盘、鼠标、传声器、摄像头、触摸屏、显示器、打印机、音箱和耳机。

简述总线的含义和分类。

为了简化硬件电路设计、简化数据结构，常用一组线路配置适当的接口电路，与各部件和外围设备连接，这组共用的连接线路被称为总线。

- 按总线在计算中的层次位置分为：内部总线、系统总线、外部总线

- 按总线的通信传输方式分为：串行总线、并行总线

- 按总线传输数据的时钟特性分为：同步总线、异步总线

- 按总线传输的信号性质分为：地址总线、数据总线、控制总线

简述计算机软件解决实际问题的一般步骤。

第一步是要对需要解决的问题以及采用的方法和步骤进行描述，这个过程通常被称为算法描述

接下来就要将算法转换为程序设计语言所描述的程序

程序语言通过直接操作系统，或是经过解释、翻译，变成硬件能识别的各种控制命令

将（110110B) 和(0x2CE) 转换成十进制数。

(110110B) 转换为 (54D) [32 16 4 2]

(0x2CE) 转换为 (718D) [2=2*16*16,C=12*16,E=14]

将四个十进制数表示的IP地址202.205.140.52分别写成二进制和十六进制形式。

(202D) 转换为 (11001010B)，(0xCA)

(205D) 转换为 (11001101B)，(0xCD)

(140D) 转换为 (10001100B)，(0x8C)

(52D) 转换为 (110100B)，(0x34)

请写出十进制数-120、36、0.78的原码、反码和补码（机器字长为8位)。

(-120)10 原码(11111000)，补码(10000111)，反码(10000111)

(36)10 原码(00100100)，补码(00100100)，反码(00100100)

(0.78)10 原码(0.1100011)，补码(0.1100011)，反码(0.1100011)

设在计算机中用16位二进制数表示浮点数，阶数占4位，采用补码表; 尾数占12位，用原码表示，请写出110.0101001、 -1011011.00101 的浮点数二进制编码。

(110.010100B) => (0.1100101x2³) ，阶码[3=0011]，原码[011001010000]

16位编码 [0011011001010000]

(-1011011.00101B) => (-0.101101100101x2⁷)， 阶码[7=0111]，原码[110110110011]

16位编码 [0111110110110011]

设某显示字库一般采用64×64点阵字库,则每个显示汉字在计算机中占多少字节?

显示字库一般为16x16点阵字库，每个汉字字形码占用32字节的存储空间（[(16x16)bit/8bit=32Btye），此处显示字库为([(64*64)bit/8bit]=512Byte)

简述计算机的应用领域和未来发展趋势。

- 网络化

- 智能化

- 巨型化和微型化，如 超级计算机等