计算机基础知识：数制与编码

"字符的编码、ASCII码、字节、有符号数的表示方法、计算机基础知识、数制与编码、计算机硬件系统、计算机软件系统、键盘击键技术、中文输入法、计算机病毒及其防治、计算机发展史、冯·诺依曼体系结构、计算机分类及应用" 在计算机科学中，字符的编码是至关重要的基础概念。ASCII码，全称为美国标准信息交换代码，是一种使用7位二进制数表示128个不同字符的标准。由于计算机通常以字节为单位处理数据，一个字节包含8位，因此ASCII码在计算机内部会占用一个字节，但最高位始终为0，以区别于其他可能的8位二进制数。 除了ASCII码，对于汉字这样的双字节字符，通常需要两个字节来存储，如国标码。在处理有符号整数时，有三种常见的表示方法：原码、反码和补码。原码直接将最高位作为符号位，0代表正数，1代表负数，其余位代表数值的绝对值。反码则是正数不变，负数除符号位外，其余位按位取反。补码是正数与原码相同，负数在反码基础上最低位加1，这样可以方便地进行加减运算。 计算机的基础知识不仅包括编码，还涉及硬件和软件系统。硬件系统由CPU、内存、硬盘、输入输出设备等组成，其中CPU执行指令并处理数据，内存提供临时存储，而硬盘用于长期存储。软件系统则包括操作系统、应用程序等，操作系统如Windows、Linux等，它们管理硬件资源，提供用户接口和应用程序运行环境。 键盘击键技术和中文输入法是人机交互的重要部分，例如拼音输入法、五笔字型等，使用户能高效地输入文本。计算机病毒及其防治是网络安全领域的重要内容，通过安装防病毒软件和保持系统更新，可以有效防止病毒的侵入和传播。 计算机的发展历程可以分为四代，从电子管到晶体管，再到集成电路和大规模集成电路，每一代的进步都显著提升了计算机的计算速度和效率。现代计算机依然遵循冯·诺依曼体系结构，即程序和数据存储在同一个内存中，由控制器、运算器、存储器和输入输出设备组成，实现了数据的处理、存储和控制。 计算机的分类依据其性能指标，如巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机，分别应用于科学计算、信息处理、过程控制、计算机辅助工程、办公自动化和计算机网络等领域，极大地推动了现代社会的发展。