大学计算机基础第1章习题答案

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第1章习题答案

1.1 什么是电子计算机？计算机的发展经历了哪几个阶段？各阶段的主要特征是什么？答：

人们通常所说的计算机，是指电子数字计算机，它是一种现代化的信息处理工具，更具体地说，是一种能对数字化信息进行自动高速运算的通用处理装置。

计算机的发展经历了4个阶段：

（1）第一代计算机（1946~1958年）

第一代计算机是电子管计算机，其主要特点如下：

①物理器件使用电子管，内存储器使用汞延迟线，使用穿孔卡片机作为数据和指令的输入设备，用磁鼓、纸带或卡片作为外存储器。

②运算速度为每秒几千到几万次，使用机器语言和汇编语言编写程序。

③主要用于军事和科研部门进行数值运算。

（2）第二代计算机（1958~1964年）

第二代计算机是晶体管计算机，其主要特点如下：

①物理器件使用晶体管，内存储器采用了磁芯存储器，引入了变址寄存器和浮点运算硬件，在输入输出方面采用了I/O处理机，外存储器采用磁带。

②运算速度提高到每秒几十万次基本运算，在软件方面配置了子程序库和批处理管理程序，出现了FORTRAN、COBOL、ALGOL等高级语言及其相应的编译程序。

③计算机的应用从数值计算扩大到数据处理。

（3）第三代计算机（1964~1971年）

第三代计算机是中、小规模集成电路计算机，其主要特点如下：

①物理器件使用中、小规模的集成电路，内存储器用半导体代替了磁芯体，使用微程

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序设计技术简化I/O处理机，外存使用磁带、磁盘。

②在软件方面推出了结构化程序设计语言，广泛引入了多道程序、并行处理、虚拟存储系统以及功能完备的操作系统，与此同时还提供了大量面向用户的应用程序。

③计算机开始广泛应用到各个领域，特别是工业过程控制等领域。

（4）第四代计算机（1971年~至今）

第四代计算机是大规模和超大规模集成电路计算机，其主要特点如下：

①物理器件方面使用了大规模和超大规模集成电路，内存储器采用了大容量的半导体，在体系结构方面发展出并行处理、多机系统、分布式计算机系统和计算机网络系统，外存使用磁盘、光碟以及大容量外存。

②软件方面则推出了高效可靠的程序设计语言、数据库系统、分布式操作系统以及软件工程标准等。

③形成了与具有上述特点的计算机对应的软件产业。

1.2 按综合性能指标，计算机一般分为哪几类？

答：根据综合性能指标，计算机可以分为巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站、服务器等类型。

1.3 计算机主要有哪些方面的应用？

答：目前，计算机的应用已渗透到社会的各行各业，正在改变着传统的工作、学习和生活方式，推动着社会的发展。概括起来，计算机的应用领域可分为科学计算、数据处理、过程控制、计算机辅助、人工智能、网络应用、多媒体应用和嵌入式应用等几个方面。

1.4 简述计算机系统的组成。

答：一个完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。计算机硬件系统是计算机系

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统中由电子类、机械类和光电类器件组成的各种计算机部件和设备的总称，是组成计算机的物理实体。计算机软件系统是在计算机硬件设备上运行的各种程序、以及相关文档和数据的总称。计算机硬件系统和计算机软件系统共同构造一个完整的系统，相辅相成，缺一不可。计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。计算机软件系统分为系统软件和应用软件两大类。

1.5 冯?诺依曼型计算机的基本特点是什么？

答：冯?诺依曼型计算机的基本特点包括：

（1）计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。

（2）数据和程序以二进制代码形式存放在存储器中，存放的位置由地址确定。

（3）控制器根据存放在存储器中的指令序列（程序）进行工作，并由一个程序计数器控制指令的执行，控制器具有判断能力，能以计算结果为基础，选择不同的工作流程。

1.6 CPU由哪几部分构成？

答：中央处理器（Central Processing Unit，CPU）是计算机的核心部件，由运算器、控制器和寄存器三大部分构成。

1.7 根据功能存储器分为哪几类？各自的作用是什么？RAM和ROM的区别是什么？答：根据功能的不同，存储器一般分为内存储器和外存储器两种类型。内存储器用来存放正在运行的程序和数据，可直接与运算器及控制器交换信息。外存储器是用来存放大量的程序和数据，可以长期保存，其特点是存储容量大、成本低，但存取速度相对较慢。外存储器中的程序和数据不能直接被运算器、控制器处理，必须先调入内存储器。

按照存取方式，内存储器可分为随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）和只读存储器（Read Only Memory，ROM）两种。只读存储器用来存放监控程序、系统

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引导程序等专用程序，在生产制作只读存储器时，将相关的程序指令固化在存储器中，在正常工作环境下，只能读取其中的指令，而不能修改或写入信息。随机存取存储器用来存放正在运行的程序及所需要的数据，具有存取速度快、集成度高、电路简单等优点，但断电后，信息将自动丢失。

1.8 位和字节的含义分别是什么？常用的存储器容量单位有哪些？它们之间的换算关系是什么？

答：

①位（Bit）：计算机中最小的数据单位，一位二进制，也称为比特，1位二进制数取值为0或1，简写为小写字母b。

②字节（Byte）：是计算机中存储信息的基本单位，1个字节包含8位二进制，简写为大写字母B。

存储系统容量的单位及其换算如下：

1KB = 210B = 1024B；1MB = 220B = 1024KB；

1GB = 230B = 1024MB；1TB = 240B = 1024GB。

1.9 计算机软件分为哪两大类？什么是系统软件？什么是应用软件？

答：计算机软件系统分为系统软件和应用软件两大类。

（1）系统软件

系统软件是指管理、控制和维护计算机及外部设备，提供用户与计算机之间的界面，支持、开发各种应用软件的程序。系统软件主要包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、系统服务程序、标准库程序等。

（2）应用软件

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应用软件是专业软件公司针对应用领域的需求，为解决某些实际问题而研制开发的软件，或由用户根据需要自行编制的各种实用程序。应用程序通常需要系统软件的支持才能在计算机硬件上运行。例如，文字处理软件、电子表格软件、制图软件、网页制作软件、财务管理软件等均属于应用软件。

1.10 系统软件主要包括哪些？

答：系统软件主要包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、系统服务程序、标准库程序等。

1.11 计算机指令由哪两部分组成？

答：计算机指令系统中的指令，有规定的编码格式。一般一条指令可分为操作码和操作数两部分，其中：操作码规定了该指令进行的操作种类，如加、减、存数、取数等；操作数部分指定参加操作的数本身或操作数所在的地址。

1.12 简述计算机的基本工作原理。

答：计算机在工作过程中，主要有两种信息流：数据信息和指令控制信息。数据信息指的是原始数据、中间结果、最终结果等，这些信息是由输入设备输入至内存储器，再从内存储器读入运算器进行运算，所得的计算结果再存入内存储器或传送到输出设备。指令控制信息是由控制器对指令进行分析、解释后向各部件发出的控制命令，指挥各部件协调地工作。

计算机在运行时，先从内存中取出第一条指令，通过控制器进行译码，然后按指令的要求，从内存中取出数据进行指定的操作（例如算数运算和逻辑运算等），然后再把结果送到内存中去。接下来，再取出第二条指令，在控制器的指挥下完成规定的操作。依此进行下去。直至遇到停止指令。

程序与数据一样存贮在内存中，控制器按程序编排的顺序一步一步地取出指令，自动地

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完成指令规定的操作是计算机最基本的工作原理。这一原理最初是由美籍匈牙利数学家冯?诺依曼于1945年提出来的，故称为冯?诺依曼原理。

1.13 微型计算机的主要性能指标有哪些？

答：微型计算机的性能指标用于评价一台计算机的性能，主要包括字长、主频、存储容量、运算速度、外设配置和软件配置等。

1.14 微型计算机的主机主要包括哪些部件？

答：微型计算机的主要部分都安装在主机箱内。机箱内部以主板为依托，安装了CPU、内存以及相应的输入输出接口，此外还包含了电源、硬盘驱动器、光盘驱动器，并向外提供标准的键盘接口、鼠标接口、串行接口和并行接口、USB接口等。

1.15 什么是ROM BIOS芯片？什么是CMOS RAM芯片？

答：ROM BIOS芯片是一个内部“固化”了系统启动必需的基本输入输出系统（Basic Input Output System ，BIOS）的只读存储器。BIOS程序在开机后由CPU自动顺序执行，使系统进入正常工作状态，并引导操作系统。

1.16 微机系统常用的总线标准有哪些？

答：CMOS RAM芯片用于存储不允许丢失但用户可以改写的系统BIOS硬件配置信息，如软盘驱动器类型、硬盘驱动器类型、显示模式、内存大小和系统工作状态参数等。主板上安装了一块锂电池来保证CMOS RAM芯片的供电。

1.17 微机系统常见的I/O接口有哪些？

答：I/O接口用于与外部设备连接。部分接口专门用于连接特定的设备，例如连接鼠标、键盘的PS/2接口。多数接口则具有通用性，它们可以连接多种外设。

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①串行口（Serial Port）：主要用于连接鼠标、键盘、调制解调器等设备到系统单元。串行口以比特串的方式传输数据，适用于相对较长距离的信息传输。

②并行口（Parallel Port）：用于连接需要在较短距离内高速收发信息的外部设备。在一个多导线的电缆上以字节为单位同时进行传输，最常见的是用并行口连接打印机。

③通用串行总线口（Universal Serial Bus，USB）：是串行和并行接口的最新替代技术。USB最初是由Intel与Microsoft公司倡导发起，具有传输速度快、使用方便、支持热插拔、连接灵活、独立供电等优点，可以连接鼠标、键盘、打印机、扫描仪、数码相机、摄像头、闪存盘、MP3、手机、移动硬盘、外置光驱、USB网卡等几乎所有的外部设备。USB的速度比传统计算机使用的并行接口与串行接口等标准总线快很多。USB 1.1的最大传输带宽为12Mbps，USB 2.0的最大传输带宽为480Mbps，近期推出的USB 3.0更从480Mbps提升到4.8Gbps以上。

④IEEE1394总线：又称为“火线”接口（Firewire），是一种新的连接技术。目前主要用于连接高速移动存储设备和数码摄像机等设备。最高传输速率是400Mb/s。

1.18 微型计算机的外部存储器主要有哪些？

答：外部存储器用于存放各种后备的数据，其存储介质主要有磁介质、光介质以及半导体介质。外部存储器主要有软盘、硬盘、光盘、U盘等。

1.19 微型计算机的常见输入和输出设备有哪些？

答：微型计算机的常用输入设备主要有键盘、鼠标、扫描仪等；常用输出设备有显示系统、打印机、绘图仪等。

1.20 简述USB的特点。

答：通用串行总线口（Universal Serial Bus，USB）：是串行和并行接口的最新替代技术。

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USB最初是由Intel与Microsoft公司倡导发起，具有传输速度快、使用方便、支持热插拔、连接灵活、独立供电等优点，可以连接鼠标、键盘、打印机、扫描仪、数码相机、摄像头、闪存盘、MP3、手机、移动硬盘、外置光驱、USB网卡等几乎所有的外部设备。USB的速度比传统计算机使用的并行接口与串行接口等标准总线快很多。USB 1.1的最大传输带宽为12Mbps，USB 2.0的最大传输带宽为480Mbps，近期推出的USB 3.0更从480Mbps提升到4.8Gbps以上。

1.21 完成下面的数制转换

①(25.8125)D = ( )B = ( )Q = ( )H

②(101101.011)B = ( )D = ( )Q = ( )H

答：

①(25.8125)D = (11001.1101)B = (31.64)Q = (19.D)H

②(101101.011)B = (45.375)D = (55.3)Q = (2D.6)H

1.22 无符号二进制数110110转换为十进制数是多少？

答：54

1.23 十进制数39转换为无符号二进制数是多少？

答：100111B

1.24 简述原码和补码的编码规则。假定机器数为8位，试分别写出十进制数49、-49的原码和补码？

答：

原码：00110001、10110001

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/wzal.html