4.2　课后习题详解

1．计算机的发展经历了哪几代？

答：计算机的发展经历了以下几个阶段：

（1）第一代是真空电子管计算机，从1951年到1958年；

（2）第二代是晶体管电子计算机，从1959～1958；

（3）第三代是集成电路计算机，从1964～1979；

（4）第四代是大规模集成电路电子计算机，从1979～2005；

（5）第五代是超大规模集成电路和超导电路计算机，从21世纪初开始。

2．计算机是如何分类的？

答：计算机的分类主要有：

（1）根据技术特征分为微型计算机、小型计算机、主干计算机；

（2）根据应用分为主计算机、网络服务器、工作站；根据生产系列分为品牌机、兼容机等。

3．开发和应用计算机的领域有哪些方面？结合企业说说计算机在企业中的应用。

答：（1）计算机的应用领域：字处理、决策支持、数据库管理、绘图、通信、应用开发、工程、个人与家庭使用等。

（2）计算机在企业中的应用已涉及到各个领域，从办公自动化到网络化管理，从CAD和CAM到MIS，可以说，企业发展已离不开计算机的应用。

4．简述冯·诺依曼结构的主要思想和结构特征。

答：美籍匈牙利数学家约翰·冯·诺依曼，1947年领导的计算机研制小组提出存储程序和二进制：任何复杂的运算都可以分解一系列简单的操作步骤，这些简单操作应是计算机能直接实现的被称为“指令”的基本操作，如加法指令、减法指令等；计算机指令和数据均以二进制编码的形式存储。

5．计算机中有哪几种类型的数据？它们是如何表示的？

答：计算机中的数据类型及其表示方法具体如下：

（1）进位计数制

由三个基本要素组成，即基数、数符和位权值，特点是按基数来进位和借位，按位权值展开并相加，计算机内部运行是二进制、编程用八进制和十六进制、输入输出为十进制；

（2）数值型数据

计算机使用同样的数据长度，整数2或4字节、非整数4或8字节，数的最高位0代表正数、1代表负数，小数点是隐含的，其位置固定的是定点数、可变的为浮点数；

（3）字符型数据

ASCⅡ码是美国标准信息码，用7个二进制数据表示一个字符，共128种基本字符和功能符，并在7个数据位的最左边添上一个奇偶校验位，扩充的ASCⅡ码为8个二进制数据，可表示256种字符和功能符；BCD码是为方便十进制数转化为二进制数而进行的编码；

（4）汉字数据

1981年的国标码（汉字交换码）收入6763个汉字、687个外文字母，每个字符由一个2字节代码串组成，最高位恒为0；机内码则把最高位置1；输入码随不同输入法变化，通过键盘管理程序转换为机内码；字形码用于显示打印汉字，24×24占72字节，48×48占288字节；

（5）音频、视频数据

通过声频、视频卡进行数模转换。

6．将下列十进制数分别转换成为二进制和十六进制数：

（1）125．24　  （2）0．42

答：（125.24）K=（1111101.0011111）B（125.24）K=（7D.37）H

（0.42）K=（0.0111）B（0.42）K=（0.7）H

7．将下列二进制数分别转换成八进制和十六进制数：

（1）11000011　  （2）1010101．01011

答：（11000011）2=（303）8=（C3）16

（1010101.01011）2=（125.26）8=（55.58）16。

8．将下列八进制、十六进制数分别转换成二进制和十进制数：

（1）125．17　  （2）C25D．3A

答：（125.17）8=（1010101.001111）2=（85.2344）10；

（C25D.3A）16=（1100001001011101.00111010）2=（49757.2266）10。

9．解释下列术语：

ASCII码；汉字机内码；汉字输入码；汉字字形码。

答：（1）ASCII码

ASCII码（American Standard Code for Information Interchange）即美国标准信息交换码，是国际通用的一种字母与符号的编码。它用7个二进制数据表示一个字符，共可以表示128种（扩充的ASCII码用8个二进制数据位表示一个字符，一共可表示256种）基本字符和功能符：大小写字母A、a、…、Z、z；数字0…9；可打印的符号<，=，？，！等；实现某个动作的控制符号NUL，ESC，CR，LF，BEL等。在7个数据位的最左边添上一个奇偶校验位，使偶校验系统中的全部字符码都具有偶数个1，用于检测电气干扰或设备故障引起的传送错误。

（2）汉字机内码

汉字机内码是在国标码（汉字交换码）规定每个字符由一个2字节代码串组成，每个字节的最高位恒为0，其余7位组成各种不同的码值基础上，将最高位置1来标识机内的某个码值是代表汉字的，这样才能在计算机内实现中、西文兼容。

（3）汉字输入码

汉字输入码是不同输入法进行的汉字编码，随不同输入法而改变，由键盘管理程序进行转换才能成为统一的、计算机可以识别的汉字机内码。

（4）汉字字形码

汉字字形码是用于显示和打印的汉字编码，计算机所处理的汉字机内码每个汉字只有2字节，不能满足显示或打印精度要求，必须转换成24×24（72字节）或48×48（288字节）的汉字字形码。

10．在中、西文兼容的计算机中，计算机如何区别西文字符和汉字字符？

答：在计算机中，为了实现中、西文兼容，通常将汉字国标码的最高位置1来标识机内的某个码值是代表汉字。

11．用图说明计算机如何完成任务指令的执行。

答：略。

12．请说明计算机指令系统与计算机功能的关系。

答：指令系统是计算机能够执行各种不同类型指令的总和。指令系统包括的指令数目随计算机而异（一般几十到几百条），指令系统里的指令越多，计算机功能越强，实现指令操作的线路也就越复杂。

13．云计算对企业的应用价值和挑战分别是什么？

答：略。

14．简述运算器的组成与工作原理。

答：略。

15．根据控制器的结构简述控制器的功能。

答：控制器是计算机的神经中枢，它按照主频的节拍产生各种控制信息，以指挥整个计算机工作，主频越高则工作节拍越快，运行速度也越高。运行步骤：从内存中取到的指令经总线送到CPU的指令寄存器内暂存；将指令传送到指令译码器分析指令；分析结果传递给微操作控制电路，由它向各功能部件发出操作控制命令；当各部件执行完毕，“反馈信息”使程序计数器地址加1或2并指向下一条指令地址。

16．结合当前市场状况，谈谈CPU的发展趋势。

答：结合当前市场状况，CPU的发展趋势表现为：

（1）超大规模集成；

（2）主频不断提高；

（3）功能集成；

（4）多处理器集成：辅助处理器（采用辅助微处理器执行多种功能）、对偶处理器（采用多CPU或主微处理器时行处理，在同一时刻执行多条指令）、并行处理设计（可以使用几个指令处理器，或成千上百个指令处理器，以网络形式组织在一起）、RISC处理器（优化指令集计算机RISC是相对复杂指令集计算机CIISC而言，减少程序执行时间，提高运行速度）、MMX多媒体处理器（将文本、图像、声音多媒体集于一体的高性能）。

17．简述存储系统的分级结构及发展方向。

答：计算机存储系统分为一级存储器（ROM用于存放计算机的启动程序、自检程序级磁盘引导程序，RAM存放计算机运行过程中所需的程序和数据）和二级存储设备（磁带是顺序存取介质，磁盘是随机存取介质，光盘有CD-ROM和EPD两种）。一级存储器发展趋势是利用更小的微电子线路向高速大容量能力发展；二级存储设备则将利用磁和光介质，向海量存储能力发展。

18．有哪些输入／输出设备及二级存储设备？它们的基本用途是什么？

答：输入/输出设备有：磁带容量大、价格低，但顺序存取速度慢；磁盘容量大、价格低、直接存取速度快；光盘可存储海量信息，但CD-ROM只能读、EOD价格高；计算机键盘与显示终端（包括智能终端和事务处理终端）；点触式设备，如鼠标、游戏杆等；计算机笔；视频输入/输出，如TV、录像机、摄像机等；打印机；声音识别；光和磁识别，如光扫描设备、OCR、磁性化墨水识别MICR、磁条技术等。

19．开发与使用外部设备的倾向是什么？

答：高保真、高安全、高速度、高容量、微型化、低价格。