第章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

1、1 2n 課程學(xué)時(shí)安排 總課時(shí)20學(xué)時(shí)n 成績(jī)考核 平時(shí)成績(jī)30%，考試成績(jī)70%n 參考書目 1.計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)，王超、李進(jìn)、秦勇主編，四川科學(xué)技術(shù)出版社 2.計(jì)算機(jī)文化（原書第13版），（美）帕森斯，（美）奧賈 著，呂云翔，傅爾也 譯，機(jī)械工業(yè)出版社 3.計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)（第三版），湯小丹等編著，西安電子科技大學(xué)出版社 4.Office 2003中文版實(shí)用教程(第2版)，宋立智主編，人民郵電出版社35.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（第5版），（美）特南鮑姆，（美）韋瑟羅爾著，嚴(yán)偉，潘愛民譯，清華大學(xué)出版社6.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 第5版，謝希仁編著，電子工業(yè)出版社7.計(jì)算機(jī)安全導(dǎo)論，（美）古德里奇，（美）塔瑪薩著，葛秀

2、慧等譯，清華大學(xué)出版社4第第1 1章章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容51.1.1 1.1.1 計(jì)算機(jī)發(fā)展的幾個(gè)階段計(jì)算機(jī)發(fā)展的幾個(gè)階段 1.1.2 1.1.2 計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的分類 1.1.3 1.1.3 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與應(yīng)用計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與應(yīng)用 1.1.4 1.1.4 信息社會(huì)與計(jì)算機(jī)文化信息社會(huì)與計(jì)算機(jī)文化 6 1.1.1 1.1.1 計(jì)算機(jī)發(fā)展的幾個(gè)階段計(jì)算機(jī)發(fā)展的幾個(gè)階段 人類計(jì)算工具沿革人類計(jì)算工具沿革n算盤算盤n機(jī)械計(jì)算機(jī)機(jī)械計(jì)算機(jī)n計(jì)算尺計(jì)算尺n機(jī)電計(jì)算機(jī)機(jī)電計(jì)算機(jī)7 第一臺(tái)第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)電子計(jì)算機(jī) ENIACENIAC 8 ENIACENIAC的技術(shù)參數(shù)的技術(shù)

3、參數(shù)50005000次加法次加法/ /秒秒保存保存8080個(gè)字節(jié)個(gè)字節(jié)重量重量2828噸噸占地占地170m170m2 21880018800只電子管只電子管15001500個(gè)繼電器個(gè)繼電器功率功率150KW150KW電子管（電真空管）圖示電子管（電真空管）圖示9計(jì)算機(jī)科學(xué)奠基人計(jì)算機(jī)科學(xué)奠基人英國(guó)科學(xué)家英國(guó)科學(xué)家 阿蘭阿蘭. .圖靈圖靈主要貢獻(xiàn)：主要貢獻(xiàn)： 建立圖靈機(jī)模型，奠定了可計(jì)算理建立圖靈機(jī)模型，奠定了可計(jì)算理 論的基礎(chǔ)論的基礎(chǔ) 提出圖靈測(cè)試，機(jī)器智能的概念提出圖靈測(cè)試，機(jī)器智能的概念 電子計(jì)算機(jī)之父電子計(jì)算機(jī)之父美籍匈牙利數(shù)學(xué)家美籍匈牙利數(shù)學(xué)家 馮馮. .諾依曼諾依曼 圖靈獎(jiǎng)圖靈獎(jiǎng)-

4、- 計(jì)算機(jī)界的計(jì)算機(jī)界的“諾貝爾獎(jiǎng)諾貝爾獎(jiǎng)”主要貢獻(xiàn)：主要貢獻(xiàn)： 奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu) 和工作原理和工作原理 ： 諾依曼計(jì)算機(jī)諾依曼計(jì)算機(jī) “存儲(chǔ)程序存儲(chǔ)程序”概念概念 10 計(jì)算機(jī)的分代計(jì)算機(jī)的分代 （按使用的電子器件劃分按使用的電子器件劃分） 時(shí)代時(shí)代年年 份份元器件元器件軟軟 件件應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域一一1946-1946-19571957電子管電子管機(jī)器語(yǔ)言機(jī)器語(yǔ)言匯編語(yǔ)言匯編語(yǔ)言科學(xué)計(jì)算科學(xué)計(jì)算二二1958-1958-19641964晶體管晶體管高級(jí)語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言監(jiān)控程序監(jiān)控程序數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理工業(yè)控制工業(yè)控制三三1965-1965-19701970中小規(guī)模

5、集成中小規(guī)模集成電路電路操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)文字處理文字處理圖形處理圖形處理四四19711971大規(guī)模集成電路大規(guī)模集成電路數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)等社會(huì)的各個(gè)社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域領(lǐng)域11巨型化巨型化微型化微型化網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化智能化智能化12 未來(lái)新型計(jì)算機(jī)發(fā)展藍(lán)圖未來(lái)新型計(jì)算機(jī)發(fā)展藍(lán)圖n 光計(jì)算機(jī)光計(jì)算機(jī) 利用光子取代電子進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算、傳輸和存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)利用光子取代電子進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算、傳輸和存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī) 。 n 生物計(jì)算機(jī)（分子計(jì)算機(jī)）生物計(jì)算機(jī)（分子計(jì)算機(jī)） 是以生物芯片取代半導(dǎo)體硅片制成的計(jì)算機(jī)。它的主要原是以生物芯片取代半導(dǎo)體硅片制成的計(jì)算機(jī)。它的主要原 材料是生物工程技術(shù)產(chǎn)生的材料是生物工程技術(shù)

6、產(chǎn)生的蛋白質(zhì)分子蛋白質(zhì)分子，并以此作為生物芯片。，并以此作為生物芯片。 生物芯片具有超高速運(yùn)算、超低能量消耗、并行處理等功能生物芯片具有超高速運(yùn)算、超低能量消耗、并行處理等功能。n 量子計(jì)算機(jī)量子計(jì)算機(jī) 遵循量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速運(yùn)算、存儲(chǔ)及處理的的計(jì)算機(jī)。遵循量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速運(yùn)算、存儲(chǔ)及處理的的計(jì)算機(jī)。n 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī) 能模仿人的大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工作原理，具有聯(lián)想、記憶、判斷能模仿人的大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工作原理，具有聯(lián)想、記憶、判斷 及并行處理能力的智能計(jì)算機(jī)及并行處理能力的智能計(jì)算機(jī)13 1.1.2 1.1.2 計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的分類n 按計(jì)算機(jī)原理分類按計(jì)算機(jī)原理分類n數(shù)字計(jì)算

7、機(jī)數(shù)字計(jì)算機(jī)n模擬計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算機(jī)n 按計(jì)算機(jī)用途分類按計(jì)算機(jī)用途分類n通用計(jì)算機(jī)通用計(jì)算機(jī)n專用計(jì)算機(jī)專用計(jì)算機(jī)n 按計(jì)算機(jī)性能分類按計(jì)算機(jī)性能分類n巨型機(jī)、大型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)，工作站等巨型機(jī)、大型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)，工作站等14 1.1.3 1.1.3 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與應(yīng)用計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與應(yīng)用15 1.1.3 1.1.3 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與應(yīng)用計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與應(yīng)用n ( ( 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 多媒體技術(shù)的應(yīng)用）多媒體技術(shù)的應(yīng)用）161.1.4 1.1.4 信息社會(huì)與計(jì)算機(jī)文化信息社會(huì)與計(jì)算機(jī)文化1. 1. 信息社會(huì)是人類發(fā)展的必然信息社會(huì)是人類發(fā)展的必然2 2信息社會(huì)的特征信息社會(huì)的特征3 3計(jì)

8、算機(jī)文化計(jì)算機(jī)文化17 1.2 1.2 181.2.1 1.2.1 進(jìn)位計(jì)數(shù)制進(jìn)位計(jì)數(shù)制 采用若干個(gè)基本數(shù)字符號(hào)，按照一定的采用若干個(gè)基本數(shù)字符號(hào)，按照一定的 進(jìn)位規(guī)則組成的計(jì)數(shù)系統(tǒng)稱為進(jìn)位規(guī)則組成的計(jì)數(shù)系統(tǒng)稱為進(jìn)位計(jì)數(shù)制進(jìn)位計(jì)數(shù)制。 生活中各種進(jìn)位制的例子：生活中各種進(jìn)位制的例子： 十進(jìn)制十進(jìn)制 二進(jìn)制二進(jìn)制 七進(jìn)制七進(jìn)制 八進(jìn)制八進(jìn)制 六十進(jìn)制六十進(jìn)制 三進(jìn)制三進(jìn)制 十二進(jìn)制十二進(jìn)制 十六進(jìn)制十六進(jìn)制 思考：思考：請(qǐng)舉出請(qǐng)舉出這些進(jìn)位制在這些進(jìn)位制在生活中應(yīng)用的生活中應(yīng)用的例子例子。19計(jì)數(shù)制的基數(shù)與位權(quán)計(jì)數(shù)制的基數(shù)與位權(quán) 基數(shù)基數(shù) 在一種進(jìn)位計(jì)數(shù)制中所使用的所有在一種進(jìn)位計(jì)數(shù)制中所使用的

9、所有 基本符號(hào)（數(shù)碼）的個(gè)數(shù)稱為基數(shù)?；痉?hào)（數(shù)碼）的個(gè)數(shù)稱為基數(shù)。 位權(quán)位權(quán) 在一個(gè)數(shù)中，處于不同位置的數(shù)字所在一個(gè)數(shù)中，處于不同位置的數(shù)字所 代表的數(shù)值的大小叫做位權(quán)。代表的數(shù)值的大小叫做位權(quán)。 例如，十進(jìn)制數(shù)例如，十進(jìn)制數(shù)635635，從高位到低位，從高位到低位， 各位數(shù)字的位權(quán)依次為各位數(shù)字的位權(quán)依次為10102 2 、 10101 1 、10100 0 即即 ：635 = 6 635 = 6 10102 2 + 3 + 3 10101 1 + 5+ 5 10100 020 計(jì)算機(jī)中常用進(jìn)制數(shù)的表示計(jì)算機(jī)中常用進(jìn)制數(shù)的表示進(jìn)位制進(jìn)位制 二進(jìn)制二進(jìn)制 八進(jìn)制八進(jìn)制 十進(jìn)制十進(jìn)制 十六進(jìn)

10、制十六進(jìn)制規(guī)則規(guī)則 逢二進(jìn)一逢二進(jìn)一 逢八進(jìn)一逢八進(jìn)一 逢十進(jìn)一逢十進(jìn)一 逢十六進(jìn)逢十六進(jìn)一基數(shù)基數(shù) r = 2 r = 8 r = 10 r = 16數(shù)符數(shù)符 0，1 0,1,7 0,1,9 0,1,9,A,B,C,D,E,F位權(quán)位權(quán) 2i 8i 10i 16i下標(biāo)下標(biāo) B O D H21 1. r1. r進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制 設(shè)有設(shè)有r r進(jìn)制數(shù)進(jìn)制數(shù) P P（r)r) = a = an-1n-1a an-2n-2aa1 1a a0 0. .a a-1-1a a-2-2aa-m-m 轉(zhuǎn)換法則：轉(zhuǎn)換法則： 按位權(quán)展開相加按位權(quán)展開相加 把把r r進(jìn)制數(shù)中每位數(shù)字和該位的位權(quán)相乘，

11、并將進(jìn)制數(shù)中每位數(shù)字和該位的位權(quán)相乘，并將 所得的全部乘積相加，即為轉(zhuǎn)換結(jié)果（十進(jìn)制數(shù)）。所得的全部乘積相加，即為轉(zhuǎn)換結(jié)果（十進(jìn)制數(shù)）。 轉(zhuǎn)換公式：轉(zhuǎn)換公式： P =P = a an-1n-1r r n-1n-1 + a + a1 1r r 1 1 + a + a0 0r r 0 0位權(quán)位權(quán) + a+ a-1-1r r -1-1 +a +a-m-mr r - -m m ( 1101.1 )( 1101.1 )2 2 = 1= 12 23 3+1+12 22 2+0+02 21 1+1+12 20 0+1+12 2-1 -1 = = （13.513.5）101022 r r進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制示例進(jìn)

12、制轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制示例 (101)(101)B B = 1= 12 22 2 + 0 + 0 2 21 1 + 1 + 1 2 20 0 = 4+0+1= ( 5 )= 4+0+1= ( 5 )D D(203)(203)O O = 2= 28 82 2 + 0+ 08 81 1 + 3 + 38 80 0 = 128+0+3= 128+0+3=（ 131 131 ）D D(ABC)(ABC)H H = A= A16162 2 + B+ B16161 1 + C+ C16160 0 = = 101016162 2 + 11+ 1116161 1 + 12+ 1216160 0 =2560+176+1

13、2=( 2748 )=2560+176+12=( 2748 )D D23 例例 (100)D( )B 除除2 2取余取余 2| 100 余數(shù)余數(shù) 2| 50 0 (最低位最低位) 2| 25 0 2| 12 1 2| 6 0 2| 3 0 2| 1 1 0 1 (最高位）最高位） 結(jié)果結(jié)果：(100)D( 1100100 )B 十進(jìn)制整數(shù)十進(jìn)制整數(shù) r r進(jìn)制整數(shù)進(jìn)制整數(shù) 整數(shù)轉(zhuǎn)換法則：整數(shù)轉(zhuǎn)換法則： 除除r r取余取余 即：把一個(gè)十進(jìn)制整數(shù)不即：把一個(gè)十進(jìn)制整數(shù)不斷除以所需要轉(zhuǎn)換進(jìn)制數(shù)的基斷除以所需要轉(zhuǎn)換進(jìn)制數(shù)的基數(shù)數(shù)r r，取其余數(shù)，商作為下一，取其余數(shù)，商作為下一次的被除數(shù)，直到商為次的

14、被除數(shù)，直到商為0 0時(shí)除時(shí)除法結(jié)束，再把每次得到的余數(shù)法結(jié)束，再把每次得到的余數(shù)反序排列，即可轉(zhuǎn)換成反序排列，即可轉(zhuǎn)換成r r進(jìn)制進(jìn)制數(shù)。數(shù)。 2. 2. 十進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制轉(zhuǎn)化為r r進(jìn)制進(jìn)制24課堂練習(xí)課堂練習(xí)1. ( 251 )D ( )B2. ( 251 )D = ( )O3. ( 251 )D = ( )H 答案答案1. 2. 3733. FB25例例 (0.625)D=( )B 乘乘2取整取整 整數(shù)部分整數(shù)部分 0.625 2= 1 .250 1 ( (高位高位)0.250 2= 0 .500 0 0.500 2= 1.000 1 ( (低位低位) )小數(shù)部分為小數(shù)部分為0,0,

15、轉(zhuǎn)換結(jié)束轉(zhuǎn)換結(jié)束 結(jié)果：結(jié)果： (0.625 )D = ( 0.101)B小數(shù)轉(zhuǎn)換法則：小數(shù)轉(zhuǎn)換法則：乘乘r r取整取整 即：將一個(gè)十進(jìn)制小即：將一個(gè)十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)轉(zhuǎn)換成r r進(jìn)制小數(shù)時(shí)，進(jìn)制小數(shù)時(shí)，將十進(jìn)制小數(shù)不斷地乘以將十進(jìn)制小數(shù)不斷地乘以r r，將每一次乘積的整數(shù)，將每一次乘積的整數(shù)部分取出，而將乘積的小部分取出，而將乘積的小數(shù)部分作為下一次被乘數(shù)，數(shù)部分作為下一次被乘數(shù)，直至乘積的小數(shù)部分為直至乘積的小數(shù)部分為0 0時(shí)乘法結(jié)束。將取出的整時(shí)乘法結(jié)束。將取出的整數(shù)按照先后次序排列，即數(shù)按照先后次序排列，即為最后的轉(zhuǎn)換結(jié)果。為最后的轉(zhuǎn)換結(jié)果。十進(jìn)制小數(shù)十進(jìn)制小數(shù) r r進(jìn)制小數(shù)進(jìn)制小數(shù)

16、26 混和數(shù)的轉(zhuǎn)換混和數(shù)的轉(zhuǎn)換 若十進(jìn)制數(shù)包含整數(shù)和小數(shù)兩部分，若十進(jìn)制數(shù)包含整數(shù)和小數(shù)兩部分，則必須將小數(shù)點(diǎn)兩邊的整數(shù)和小數(shù)分開，則必須將小數(shù)點(diǎn)兩邊的整數(shù)和小數(shù)分開，分別完成相應(yīng)的轉(zhuǎn)換，再把轉(zhuǎn)換得到的分別完成相應(yīng)的轉(zhuǎn)換，再把轉(zhuǎn)換得到的r r進(jìn)進(jìn)制整數(shù)和制整數(shù)和r r進(jìn)制小數(shù)組合在一起。進(jìn)制小數(shù)組合在一起。 課堂練習(xí)課堂練習(xí) ( 86.875 )( 86.875 )1010 = ( ) = ( )2 2 答案答案 1010110.1111010110.111 27 3. 3. 非十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換非十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 常規(guī)轉(zhuǎn)換方法常規(guī)轉(zhuǎn)換方法 特別轉(zhuǎn)換方法特別轉(zhuǎn)換方法 利用二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六

17、進(jìn)制之間的利用二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制之間的 特殊關(guān)系直接轉(zhuǎn)換。特殊關(guān)系直接轉(zhuǎn)換。28 二進(jìn)制與八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)對(duì)照表二進(jìn)制與八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)對(duì)照表 二進(jìn)制二進(jìn)制 八進(jìn)制八進(jìn)制 二進(jìn)制二進(jìn)制 十六進(jìn)制十六進(jìn)制 二進(jìn)制二進(jìn)制 十六進(jìn)制十六進(jìn)制 000 0 0000 0 1000 8 001 1 0001 1 1001 9 010 2 0010 2 1010 A 011 3 0011 3 1011 B 100 4 0100 4 1100 C 101 5 0101 5 1101 D 110 6 0110 6 1110 E 111 7 0111 7 1111 F 注意：注意：每每3 3位二進(jìn)制數(shù)對(duì)

18、應(yīng)于一位八進(jìn)制數(shù)；位二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)于一位八進(jìn)制數(shù)； 每每4 4位二制數(shù)對(duì)應(yīng)于一位十六進(jìn)制數(shù)。位二制數(shù)對(duì)應(yīng)于一位十六進(jìn)制數(shù)。29 二、八、十六進(jìn)制數(shù)之間的簡(jiǎn)便轉(zhuǎn)換方法二、八、十六進(jìn)制數(shù)之間的簡(jiǎn)便轉(zhuǎn)換方法 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制，只要將二進(jìn)制數(shù)從小數(shù)點(diǎn)開始，二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制，只要將二進(jìn)制數(shù)從小數(shù)點(diǎn)開始，整數(shù)部分從右向左整數(shù)部分從右向左3 3位一組，小數(shù)部分從左向右位一組，小數(shù)部分從左向右3 3位一組位一組（不足（不足3 3位補(bǔ)零）進(jìn)行分組，每組轉(zhuǎn)換為位補(bǔ)零）進(jìn)行分組，每組轉(zhuǎn)換為1 1位八進(jìn)制數(shù)。反位八進(jìn)制數(shù)。反向轉(zhuǎn)換時(shí)只需將向轉(zhuǎn)換時(shí)只需將1 1位八進(jìn)制數(shù)展開為位八進(jìn)制數(shù)展開為3 3位二進(jìn)制數(shù)即可。

19、位二進(jìn)制數(shù)即可。 例例1 1 ( (11 11 110110. .001001 100100 ) )B B( 36.14 )( 36.14 )O O (12.34) (12.34)O O = ( = ( 001001 010010. .011011 100100 ) )B B = =（1010.01111010.0111）B B 二進(jìn)制和十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換與八進(jìn)制和二進(jìn)制之間二進(jìn)制和十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換與八進(jìn)制和二進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換方法相同，只是要注意每的轉(zhuǎn)換方法相同，只是要注意每4 4位二進(jìn)制數(shù)對(duì)于一位十六位二進(jìn)制數(shù)對(duì)于一位十六進(jìn)制數(shù)。進(jìn)制數(shù)。 例例2 2 (10A1) (10A1)H H = (

20、= ( 0001 0001 00000000 10101010 00010001) )B B ( (11111111 01010101 01110111) )B B = (F57)= (F57)H H30 1. 1. 機(jī)器數(shù)機(jī)器數(shù)：數(shù)值：數(shù)值+ +數(shù)值化的符號(hào)數(shù)值化的符號(hào) 在計(jì)算機(jī)中，機(jī)器數(shù)的絕對(duì)值及符號(hào)都用二進(jìn)制在計(jì)算機(jī)中，機(jī)器數(shù)的絕對(duì)值及符號(hào)都用二進(jìn)制數(shù)表示。數(shù)表示。 機(jī)器字長(zhǎng)機(jī)器字長(zhǎng)：計(jì)算機(jī)一次傳送及處理的二進(jìn)制數(shù)的：計(jì)算機(jī)一次傳送及處理的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)，標(biāo)志著計(jì)算精度，是字節(jié)的整數(shù)倍（位數(shù)，標(biāo)志著計(jì)算精度，是字節(jié)的整數(shù)倍（8 8位、位、1616位、位、3232位等）。位等）。 假設(shè)機(jī)器

21、字長(zhǎng)假設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)n n為為8 8位，則十進(jìn)制數(shù)位，則十進(jìn)制數(shù)5 5在計(jì)算機(jī)內(nèi)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示形式如下：的表示形式如下：符號(hào)位符號(hào)位 數(shù)值位數(shù)值位00000101機(jī)器數(shù)的符號(hào)表示機(jī)器數(shù)的符號(hào)表示負(fù)號(hào)：負(fù)號(hào)： 1 1正號(hào)：正號(hào)： 0 031 2. 2. 定點(diǎn)數(shù)定點(diǎn)數(shù) 所謂所謂定點(diǎn)數(shù)定點(diǎn)數(shù)，是指小數(shù)點(diǎn)位置固定不變的數(shù)。，是指小數(shù)點(diǎn)位置固定不變的數(shù)。 1 1）定點(diǎn)整數(shù)）定點(diǎn)整數(shù) 2 2）定點(diǎn)小數(shù)）定點(diǎn)小數(shù)32 對(duì)于既有整數(shù)部分又有小數(shù)部分的對(duì)于既有整數(shù)部分又有小數(shù)部分的數(shù)，由于其小數(shù)點(diǎn)的位置不固定，一般用數(shù)，由于其小數(shù)點(diǎn)的位置不固定，一般用浮點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)數(shù)表示。表示。 計(jì)算機(jī)中通常用一串連續(xù)的二進(jìn)制計(jì)算機(jī)

22、中通常用一串連續(xù)的二進(jìn)制位來(lái)存放浮點(diǎn)數(shù)，其存儲(chǔ)格式如下圖所示：位來(lái)存放浮點(diǎn)數(shù)，其存儲(chǔ)格式如下圖所示： 階符階符 階碼階碼 數(shù)符數(shù)符 尾數(shù)尾數(shù)33 4. 4. 原碼、反碼和補(bǔ)碼原碼、反碼和補(bǔ)碼 在計(jì)算機(jī)內(nèi)，為了運(yùn)算的方便，帶符號(hào)的數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)，為了運(yùn)算的方便，帶符號(hào)的數(shù) 通常有原碼、反碼和補(bǔ)碼三種編碼方式，他們運(yùn)通常有原碼、反碼和補(bǔ)碼三種編碼方式，他們運(yùn) 算時(shí)各有優(yōu)缺點(diǎn)，其中，原碼和補(bǔ)碼最常用。算時(shí)各有優(yōu)缺點(diǎn)，其中，原碼和補(bǔ)碼最常用。 原碼原碼：機(jī)器數(shù)原來(lái)的形式。例如：機(jī)器數(shù)原來(lái)的形式。例如 十進(jìn)制十進(jìn)制 二進(jìn)制真值二進(jìn)制真值 原碼原碼 +5 +0000101 +5 +0000101 0 000

23、00101 0000101 -6 -0000110 -6 -0000110 1 134 反碼反碼：正數(shù)的反碼同原碼；負(fù)數(shù)的反碼是將其原碼除：正數(shù)的反碼同原碼；負(fù)數(shù)的反碼是將其原碼除 符號(hào)位外的各位數(shù)字取反（符號(hào)位外的各位數(shù)字取反（即即“1”1”變變“0”0”，即，即“0”0”變變“1”1”）。）。 例如：例如： 十進(jìn)制十進(jìn)制 二進(jìn)制真值二進(jìn)制真值 原碼原碼 反碼反碼 +1 + 0000001 +1 + 0000001 0 00000001 0000001 0 0 -1 - 0000001 -1 - 0000001 1 10000001 0000001 1 1 補(bǔ)碼補(bǔ)碼：正數(shù)的補(bǔ)碼同原碼；負(fù)數(shù)的

24、補(bǔ)碼是將其原碼除符正數(shù)的補(bǔ)碼同原碼；負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是將其原碼除符號(hào)位外的各位數(shù)字取反，然后在末位加號(hào)位外的各位數(shù)字取反，然后在末位加1 1。例如：。例如： 十進(jìn)制十進(jìn)制 二進(jìn)制真值二進(jìn)制真值 原碼原碼 補(bǔ)碼補(bǔ)碼 +1 + 0000001 +1 + 0000001 0 00000001 0000001 0 0 -1 - 0000001 -1 - 0000001 1 10000001 0000001 1 1小結(jié)：小結(jié)： 正數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼是同一形式，即原碼；正數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼是同一形式，即原碼；負(fù)數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼是三種不同形式。負(fù)數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼是三種不同形式。35 1.2.31.2.

25、3 目前微型機(jī)上最常用的字符編碼方式是目前微型機(jī)上最常用的字符編碼方式是ASCIIASCII碼。碼。ASCIIASCII是是“美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼” 的英文縮寫。的英文縮寫。 一個(gè)西文字符在計(jì)算機(jī)內(nèi)用一個(gè)西文字符在計(jì)算機(jī)內(nèi)用7 7位二進(jìn)制編位二進(jìn)制編 碼，占碼，占1 1個(gè)字節(jié)（個(gè)字節(jié)（8 8位）的存儲(chǔ)空間，低位）的存儲(chǔ)空間，低7 7位為位為 字符的字符的ASCIIASCII編碼值，最高位用作校驗(yàn)位編碼值，最高位用作校驗(yàn)位( (置置0 0）。 36西文西文字符的字符的ASCIIASCII編碼編碼 6 5 4 3 2 1 0 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)ASCIIASCII字符集包括字符集包括12

26、8128個(gè)基個(gè)基本字符，其中包括本字符，其中包括9595個(gè)可顯示、打個(gè)可顯示、打印字符及印字符及3333個(gè)控制字符個(gè)控制字符。例例 大寫字母大寫字母A A的的ASCIIASCII碼值為：碼值為： (1000001)(1000001)B B = =（65)65)D D =(41) =(41)H H字母字母A A在計(jì)算機(jī)內(nèi)的存儲(chǔ)形式在計(jì)算機(jī)內(nèi)的存儲(chǔ)形式為：為： 0100000137ASCIIASCII字符集字符集38 二、二、 漢字編碼漢字編碼 漢字在計(jì)算機(jī)內(nèi)的處理比西方文字復(fù)雜得多。漢漢字在計(jì)算機(jī)內(nèi)的處理比西方文字復(fù)雜得多。漢字是一種象形文字，字?jǐn)?shù)極多，且字形復(fù)雜，每一個(gè)字是一種象形文字，字?jǐn)?shù)極

27、多，且字形復(fù)雜，每一個(gè)漢字都有漢字都有“音、形、義音、形、義” 三要素。對(duì)應(yīng)于漢字的輸入、三要素。對(duì)應(yīng)于漢字的輸入、內(nèi)部存儲(chǔ)及輸出等處理環(huán)節(jié)，每一個(gè)漢字都要用到內(nèi)部存儲(chǔ)及輸出等處理環(huán)節(jié)，每一個(gè)漢字都要用到輸輸入碼入碼、交換碼交換碼、內(nèi)部碼內(nèi)部碼和和字形碼字形碼。 在計(jì)算機(jī)漢字信息處理系統(tǒng)中，處理漢字時(shí)需要在計(jì)算機(jī)漢字信息處理系統(tǒng)中，處理漢字時(shí)需要進(jìn)行以下幾種代碼的轉(zhuǎn)換：進(jìn)行以下幾種代碼的轉(zhuǎn)換：漢字輸入漢字輸入 漢字輸出漢字輸出 輸入碼輸入碼交換碼交換碼內(nèi)部碼內(nèi)部碼字形碼字形碼39 常用的常用的 漢字輸入編碼分為三大類：漢字輸入編碼分為三大類：數(shù)字編碼數(shù)字編碼 數(shù)字編碼就是用等長(zhǎng)的數(shù)字為漢字逐一

28、編碼，常用的有數(shù)字編碼就是用等長(zhǎng)的數(shù)字為漢字逐一編碼，常用的有 國(guó)標(biāo)區(qū)位碼。如：國(guó)標(biāo)區(qū)位碼。如：“中中” 5448 5448 。不直觀、。不直觀、 難記，但易于與難記，但易于與 機(jī)內(nèi)碼轉(zhuǎn)換。機(jī)內(nèi)碼轉(zhuǎn)換。拼音碼拼音碼 是以漢語(yǔ)普通話讀音為基礎(chǔ)的輸入方法。常用的有搜是以漢語(yǔ)普通話讀音為基礎(chǔ)的輸入方法。常用的有搜狗拼音、智能全拼、微軟拼音、紫光拼音等。易學(xué)易用，但狗拼音、智能全拼、微軟拼音、紫光拼音等。易學(xué)易用，但因漢字同音字多，故重碼率較高。因漢字同音字多，故重碼率較高。字形編碼字形編碼 字形編碼是以漢字的字形結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的輸入編碼。常用字形編碼是以漢字的字形結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的輸入編碼。常用的有五筆字形、

29、表形碼等。較難掌握，但錄入速度快。的有五筆字形、表形碼等。較難掌握，但錄入速度快。40 即國(guó)標(biāo)碼（中華人民共和國(guó)信息交換漢字編碼字符集，即國(guó)標(biāo)碼（中華人民共和國(guó)信息交換漢字編碼字符集，代號(hào)為代號(hào)為GB2312GB231280)80)，用于漢字外碼和內(nèi)碼的轉(zhuǎn)換。，用于漢字外碼和內(nèi)碼的轉(zhuǎn)換。 國(guó)標(biāo)碼用兩個(gè)字節(jié)表示一個(gè)漢字的編碼，每個(gè)字節(jié)國(guó)標(biāo)碼用兩個(gè)字節(jié)表示一個(gè)漢字的編碼，每個(gè)字節(jié)最高位為最高位為0 0。在國(guó)標(biāo)漢字編碼字符集中在國(guó)標(biāo)漢字編碼字符集中: : 一級(jí)漢字：一級(jí)漢字：37553755個(gè)；二級(jí)漢字：個(gè)；二級(jí)漢字：30083008個(gè)。個(gè)。 將漢字分區(qū)，每個(gè)區(qū)將漢字分區(qū)，每個(gè)區(qū)9494個(gè)漢字。個(gè)漢

30、字。 國(guó)標(biāo)碼的構(gòu)成：國(guó)標(biāo)碼的構(gòu)成： 例例 “中中”字的國(guó)標(biāo)碼字的國(guó)標(biāo)碼： 8680( 01010110 01010000 )區(qū)號(hào)區(qū)號(hào)區(qū)中位置區(qū)中位置41 漢字內(nèi)部碼是在計(jì)算機(jī)信息處理系統(tǒng)內(nèi)部存儲(chǔ)、漢字內(nèi)部碼是在計(jì)算機(jī)信息處理系統(tǒng)內(nèi)部存儲(chǔ)、 處理、傳輸漢字用的代碼。是漢字在計(jì)算機(jī)內(nèi)的基本處理、傳輸漢字用的代碼。是漢字在計(jì)算機(jī)內(nèi)的基本 表示形式。用兩個(gè)字節(jié)的編碼表示一個(gè)漢字，將漢字表示形式。用兩個(gè)字節(jié)的編碼表示一個(gè)漢字，將漢字 國(guó)標(biāo)碼的每個(gè)字節(jié)的最高位由國(guó)標(biāo)碼的每個(gè)字節(jié)的最高位由0 0變?yōu)樽優(yōu)? 1，即可將國(guó)標(biāo)碼，即可將國(guó)標(biāo)碼 轉(zhuǎn)化為內(nèi)部碼。例如轉(zhuǎn)化為內(nèi)部碼。例如： 漢字漢字 國(guó)標(biāo)碼（交換碼）國(guó)標(biāo)

31、碼（交換碼） 內(nèi)部碼內(nèi)部碼 中中 8680( 01010110 01010000 ) ( 11010110 11010000 ) 華華 5942( 00111011 00101010 ) ( 10111011 10101010 ) 42 字形碼用來(lái)實(shí)現(xiàn)漢字的輸出。漢字字形碼用來(lái)實(shí)現(xiàn)漢字的輸出。漢字是方塊字，常用是方塊字，常用點(diǎn)陣方式點(diǎn)陣方式或或矢量方式矢量方式表表示漢字的字形信息，它是漢字輸出形式示漢字的字形信息，它是漢字輸出形式的編碼。的編碼。 點(diǎn)陣點(diǎn)陣：漢字字形點(diǎn)陣的代碼。：漢字字形點(diǎn)陣的代碼。 有有16161616、24242424、32323232、48484848等點(diǎn)陣，點(diǎn)數(shù)愈多，輸

32、出的字形等點(diǎn)陣，點(diǎn)數(shù)愈多，輸出的字形愈精確美觀，但需要的存儲(chǔ)容量愈大。愈精確美觀，但需要的存儲(chǔ)容量愈大。 矢量矢量：矢量方式存儲(chǔ)的是描述漢字：矢量方式存儲(chǔ)的是描述漢字字形輪廓特征的編碼。字形輪廓特征的編碼。 “犬犬”字的字的1616點(diǎn)陣點(diǎn)陣43 1.3 1.3 44 一臺(tái)可供使用的計(jì)算機(jī)一臺(tái)可供使用的計(jì)算機(jī) ， 稱為稱為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，由硬件和軟件兩大部計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，由硬件和軟件兩大部分組成。分組成。 硬件硬件 硬件是指由電子設(shè)備和機(jī)械部件硬件是指由電子設(shè)備和機(jī)械部件等所組成的機(jī)器實(shí)體等所組成的機(jī)器實(shí)體 ，是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)，是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的物理平臺(tái)。行的物理平臺(tái)。 軟件軟件 各種程序及其相關(guān)資料、數(shù)據(jù)的

33、各種程序及其相關(guān)資料、數(shù)據(jù)的總和稱為軟件。總和稱為軟件。 45 1. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成總圖 主機(jī)主機(jī) 硬件硬件 計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī) 系系 統(tǒng)統(tǒng) 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 軟件軟件 應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件中央處理器中央處理器內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器外部外部 外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器 設(shè)備設(shè)備 輸入輸入/輸出設(shè)備輸出設(shè)備46 2.2. 硬件和軟件的關(guān)系硬件和軟件的關(guān)系 硬件是軟件依存的物質(zhì)基礎(chǔ)硬件是軟件依存的物質(zhì)基礎(chǔ) 軟件能充分發(fā)揮硬件的功能軟件能充分發(fā)揮硬件的功能 硬件通過軟件來(lái)管理硬件通過軟件來(lái)管理 47 3.3. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)底層）裸機(jī)裸機(jī)48 從第一代計(jì)算機(jī)到當(dāng)今最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)，在從第一代計(jì)算機(jī)到當(dāng)

34、今最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)，在工作原理上一脈相承，都是采用存儲(chǔ)程序原理。工作原理上一脈相承，都是采用存儲(chǔ)程序原理。 預(yù)先將所要執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)存放預(yù)先將所要執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)存放 在計(jì)算機(jī)的內(nèi)存儲(chǔ)器中。計(jì)算機(jī)工作時(shí)，在計(jì)算機(jī)的內(nèi)存儲(chǔ)器中。計(jì)算機(jī)工作時(shí)， 按按 順序逐條執(zhí)行程序所包含的指令。順序逐條執(zhí)行程序所包含的指令。 一、存儲(chǔ)程序原理一、存儲(chǔ)程序原理49 諾依曼與計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)程序原理諾依曼與計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)程序原理 馮馮諾依曼諾依曼是是美籍匈牙利數(shù)學(xué)美籍匈牙利數(shù)學(xué)家，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)之父。家，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)之父。 他奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的體系結(jié)他奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的體系結(jié)結(jié)和工作原理。結(jié)和工作原理。馮馮諾依曼體系結(jié)諾依曼體

35、系結(jié)構(gòu)的精髓是構(gòu)的精髓是： 1.1.計(jì)算機(jī)內(nèi)程序和數(shù)據(jù)用計(jì)算機(jī)內(nèi)程序和數(shù)據(jù)用二進(jìn)制二進(jìn)制 形式表示。形式表示。 2.2.程序存儲(chǔ)程序存儲(chǔ)，順序執(zhí)行指令序列。，順序執(zhí)行指令序列。 3. 3. 計(jì)算機(jī)有計(jì)算機(jī)有5 5個(gè)個(gè)組成部分，分別組成部分，分別 是：輸入、存儲(chǔ)、處理（運(yùn)算）、是：輸入、存儲(chǔ)、處理（運(yùn)算）、控制和輸出?？刂坪洼敵觥ｑT馮諾依曼諾依曼 (1903 1957 )50二、計(jì)算機(jī)指令的執(zhí)行過程二、計(jì)算機(jī)指令的執(zhí)行過程 計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序時(shí)，在控制器的控制下，計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序時(shí)，在控制器的控制下， 從內(nèi)存儲(chǔ)器中按順序取出每一條指令，依次執(zhí)行，從內(nèi)存儲(chǔ)器中按順序取出每一條指令，依次執(zhí)行， 直至將一個(gè)

36、程序所包含的全部指令執(zhí)行完畢。直至將一個(gè)程序所包含的全部指令執(zhí)行完畢。 執(zhí)行每一條指令的具體步驟是：執(zhí)行每一條指令的具體步驟是： 1) 1) 取指令取指令 2) 2) 分析指令分析指令 3) 3) 執(zhí)行指令執(zhí)行指令 計(jì)算機(jī)的整個(gè)工作過程就是執(zhí)行程序的過程，計(jì)算機(jī)的整個(gè)工作過程就是執(zhí)行程序的過程， 亦即不斷執(zhí)行指令的過程亦即不斷執(zhí)行指令的過程。511.3.31.3.3計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器1.1.內(nèi)存內(nèi)存 處系統(tǒng)中心，依字節(jié)編址，半導(dǎo)體材料，速度快，處系統(tǒng)中心，依字節(jié)編址，半導(dǎo)體材料，速度快，價(jià)格高。價(jià)格高。 RAM RAM 隨機(jī)存儲(chǔ)器，切斷電源，數(shù)據(jù)丟失。隨機(jī)存儲(chǔ)器，切斷電源，數(shù)據(jù)丟失。 R

37、OM ROM 只讀存儲(chǔ)器，信息可長(zhǎng)期保存。只讀存儲(chǔ)器，信息可長(zhǎng)期保存。 2.2.外存外存 磁鼓，磁帶，磁盤，光盤。磁鼓，磁帶，磁盤，光盤。 容量大，價(jià)格低，速度慢。容量大，價(jià)格低，速度慢。 軟盤保護(hù)軟盤保護(hù)8 8忌：臟，摸，彎，壓，忌：臟，摸，彎，壓， 熱，曬，磁，潮。熱，曬，磁，潮。CACHECACHE 高速緩存，不參加編址。高速緩存，不參加編址。 52 1.4 1.4 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件 操作系統(tǒng) ( Windows 、Unix、Linux 等） 系統(tǒng)軟件 語(yǔ)言處理程序（C編譯器、BASIC解釋程序等） 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) （Access 、Oracle等） 軟件 系統(tǒng)服務(wù)程序（

38、診斷程序、工具程序等） 系統(tǒng) 實(shí)用程序（計(jì)算軟件包、文字處理軟件等） 應(yīng)用軟件 用戶程序（根據(jù)用戶需求開發(fā)的各類應(yīng)用程序）53 系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件 系統(tǒng)軟件 為整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置的 、用來(lái)管理維護(hù)計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源、支持計(jì)算機(jī)工作并提供各種服務(wù)的通用軟件稱為系統(tǒng)軟件。 應(yīng)用軟件 為某一專門的應(yīng)用目的而開發(fā)的軟件稱為應(yīng)用軟件。54 5556. 微機(jī)主板圖微機(jī)主板圖內(nèi)存插槽內(nèi)存插槽總線插槽總線插槽CPU插槽插槽USB接口接口電池電池芯片組芯片組串行接口串行接口鼠標(biāo)插口鼠標(biāo)插口鍵盤插口鍵盤插口并行接口并行接口571.5.2 主機(jī) 中央處理器（CPU）是計(jì)算機(jī)硬件中最核心、 最重要

39、的部件，由運(yùn)算器和控制器組成。 CPU的性能直接決定了整臺(tái)計(jì)算機(jī)的性能。 微型計(jì)算機(jī)的CPU又稱為微處理器（MPU）， 是將運(yùn)算器和控制器集成在一張芯片上。 處理器 運(yùn)算器運(yùn)算器控制器58 運(yùn)算器與控制器運(yùn)算器與控制器 運(yùn)算器運(yùn)算器 運(yùn)算器是用來(lái)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的部件，運(yùn)算器是用來(lái)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的部件，又稱為算術(shù)邏輯單元（又稱為算術(shù)邏輯單元（ALUALU）。）。 控制器控制器 控制器用來(lái)控制指令的執(zhí)行、控制計(jì)算機(jī)各部件控制器用來(lái)控制指令的執(zhí)行、控制計(jì)算機(jī)各部件協(xié)調(diào)工作，是計(jì)算機(jī)的協(xié)調(diào)工作，是計(jì)算機(jī)的“神經(jīng)中樞神經(jīng)中樞”。 寄存器寄存器 寄存器是寄存器是CPUCPU中用來(lái)臨時(shí)存放數(shù)

40、據(jù)的部件。分為中用來(lái)臨時(shí)存放數(shù)據(jù)的部件。分為數(shù)據(jù)寄存器、指令寄存器等。數(shù)據(jù)寄存器、指令寄存器等。 59 4款 Intel微處理器外觀標(biāo)志60 CPU 芯片61 摩爾定律晶晶體體管管數(shù)數(shù)10K100K1M10M100M197519801985199519902000單單位位時(shí)時(shí)間間執(zhí)執(zhí)行行的的指指令令數(shù)數(shù)每秒百萬(wàn)條每秒百萬(wàn)條0.111025500400480808088828683868486Pentium2000年的年的微處理器微處理器每每1818個(gè)月芯片能力增長(zhǎng)一倍個(gè)月芯片能力增長(zhǎng)一倍 摩爾定律摩爾定律 摩爾定律是由英特爾公司創(chuàng)摩爾定律是由英特爾公司創(chuàng)始人之一戈登始人之一戈登摩爾提出來(lái)的。摩

41、爾提出來(lái)的。其內(nèi)容為：當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成其內(nèi)容為：當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔每隔1818個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍。換言之，每一美也將提升一倍。換言之，每一美元所能買到的電腦性能，將每隔元所能買到的電腦性能，將每隔1818個(gè)月翻兩倍以上。這一定律揭個(gè)月翻兩倍以上。這一定律揭示了示了信息技術(shù)信息技術(shù)進(jìn)步的速度。進(jìn)步的速度。62 CPUCPU主要技術(shù)指標(biāo)主要技術(shù)指標(biāo) 1 1. . 主頻主頻 CPUCPU內(nèi)部元部件的工作頻率。內(nèi)部元部件的工作頻率。 單位：?jiǎn)挝唬篗HzMHz（兆赫茲）（兆赫茲） 2. 2. 字長(zhǎng)字長(zhǎng):

42、: CPU CPU一次所能處理的數(shù)據(jù)的二進(jìn)制一次所能處理的數(shù)據(jù)的二進(jìn)制位數(shù)。字長(zhǎng)有位數(shù)。字長(zhǎng)有8 8位位,16,16位位,32,32位等。位等。 3. 3. 執(zhí)行速度執(zhí)行速度 CPUCPU每秒鐘所能執(zhí)行指令的條數(shù)。每秒鐘所能執(zhí)行指令的條數(shù)。 單位：?jiǎn)挝唬?MIPS MIPS （每秒（每秒1 1百萬(wàn)條指令）百萬(wàn)條指令） 4. 4. 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng) CPUCPU所能執(zhí)行的全部指令的集合。所能執(zhí)行的全部指令的集合。 63內(nèi)存儲(chǔ)器 計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器分為兩大類：計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器分為兩大類：內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器和和外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器。內(nèi)存儲(chǔ)器也稱為主存儲(chǔ)器，是計(jì)算。內(nèi)存儲(chǔ)器也稱為主存儲(chǔ)器，是計(jì)算機(jī)主機(jī)的重要組成部

43、分。機(jī)主機(jī)的重要組成部分。 內(nèi)存用于存放計(jì)算機(jī)工作過程中需要運(yùn)行內(nèi)存用于存放計(jì)算機(jī)工作過程中需要運(yùn)行的程序及相關(guān)數(shù)據(jù)。內(nèi)存可直接與的程序及相關(guān)數(shù)據(jù)。內(nèi)存可直接與CPUCPU進(jìn)行信息進(jìn)行信息交換交換, ,存取速度快，但容量相對(duì)較小。存取速度快，但容量相對(duì)較小。 內(nèi)存條內(nèi)存條內(nèi)存條插槽內(nèi)存條插槽64 關(guān)于關(guān)于內(nèi)存儲(chǔ)器的重要概念內(nèi)存儲(chǔ)器的重要概念 65 高速緩存與虛擬存儲(chǔ)器高速緩存與虛擬存儲(chǔ)器 高速緩沖存儲(chǔ)器高速緩沖存儲(chǔ)器( ( Cache Cache ) ) 高速緩沖存儲(chǔ)器位于高速緩沖存儲(chǔ)器位于CPUCPU和內(nèi)存之間，是一個(gè)讀寫速度比和內(nèi)存之間，是一個(gè)讀寫速度比內(nèi)存更快的小容量存儲(chǔ)器，設(shè)置高速緩存

44、的目的就是為了解決內(nèi)存更快的小容量存儲(chǔ)器，設(shè)置高速緩存的目的就是為了解決CPUCPU工作速度與內(nèi)存速度不匹配的問題。工作速度與內(nèi)存速度不匹配的問題。 虛擬存儲(chǔ)技術(shù)虛擬存儲(chǔ)技術(shù) 采用虛擬存儲(chǔ)技術(shù)可將外存的一部分作為內(nèi)存來(lái)使用，在采用虛擬存儲(chǔ)技術(shù)可將外存的一部分作為內(nèi)存來(lái)使用，在邏輯上相當(dāng)于擴(kuò)大了內(nèi)存的容量。邏輯上相當(dāng)于擴(kuò)大了內(nèi)存的容量。 系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)信息在內(nèi)、外存之間的部分裝入和部分替換系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)信息在內(nèi)、外存之間的部分裝入和部分替換功能，能從邏輯上為用戶提供一個(gè)比實(shí)際物理存儲(chǔ)容量大得多功能，能從邏輯上為用戶提供一個(gè)比實(shí)際物理存儲(chǔ)容量大得多的可尋址的的可尋址的“內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器”。虛擬存儲(chǔ)區(qū)的

45、容量?jī)H受限于計(jì)算機(jī)。虛擬存儲(chǔ)區(qū)的容量?jī)H受限于計(jì)算機(jī)的地址結(jié)構(gòu)和可用磁盤容量。的地址結(jié)構(gòu)和可用磁盤容量。66 總線概述總線概述 計(jì)算機(jī)各部件之間傳輸信息的公共通道稱為計(jì)算機(jī)各部件之間傳輸信息的公共通道稱為總線總線。 總線由一組導(dǎo)線和相關(guān)的控制、驅(qū)動(dòng)電路組成，總線由一組導(dǎo)線和相關(guān)的控制、驅(qū)動(dòng)電路組成，位于微機(jī)的主板上。位于微機(jī)的主板上。 現(xiàn)代微機(jī)大多采用三層總線結(jié)構(gòu)：現(xiàn)代微機(jī)大多采用三層總線結(jié)構(gòu)： 1. CPU1. CPU總線總線 2. 2. 系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線 3. 3. 外設(shè)總線外設(shè)總線67 CPUCPU總線總線 地址總線地址總線 （ABAB） 用來(lái)傳送地址信息用來(lái)傳送地址信息2. 2. 數(shù)據(jù)總

46、線數(shù)據(jù)總線 （DBDB） 用來(lái)傳送數(shù)據(jù)用來(lái)傳送數(shù)據(jù)3. 3. 控制總線控制總線 （CBCB） 用來(lái)傳送控制信號(hào)用來(lái)傳送控制信號(hào)68 關(guān)于關(guān)于USBUSB接口接口 USBUSB是一個(gè)外部總線標(biāo)準(zhǔn)，即通用串行總線是一個(gè)外部總線標(biāo)準(zhǔn)，即通用串行總線（Universal Serial BusUniversal Serial Bus，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱USBUSB），用于規(guī)范電腦與），用于規(guī)范電腦與外部設(shè)備的連接和通訊。外部設(shè)備的連接和通訊。USBUSB接口支持設(shè)備的接口支持設(shè)備的即插即用即插即用和和熱插拔熱插拔功能，可連接多達(dá)功能，可連接多達(dá)127127種外設(shè)，如種外設(shè)，如U U盤、移動(dòng)硬盤、盤、移動(dòng)硬盤、數(shù)

47、碼照相機(jī)、調(diào)制解調(diào)器等，已成為當(dāng)今個(gè)人電腦和大量數(shù)碼照相機(jī)、調(diào)制解調(diào)器等，已成為當(dāng)今個(gè)人電腦和大量外部設(shè)備之間的必配接口外部設(shè)備之間的必配接口。 69聯(lián)機(jī)外存 脫機(jī)外存硬磁盤硬磁盤軟磁盤軟磁盤光盤光盤可移動(dòng)磁盤可移動(dòng)磁盤磁帶機(jī)磁帶機(jī) 外存儲(chǔ)器特點(diǎn)外存儲(chǔ)器特點(diǎn)：存儲(chǔ)容量大，可永久保存存儲(chǔ)容量大，可永久保存信息，但不能與信息，但不能與CPUCPU直接交換信息，工作速度直接交換信息，工作速度低于內(nèi)存低于內(nèi)存。70一、硬磁盤 1.硬盤的工作原理 磁性材料 讀寫磁頭 磁盤驅(qū)動(dòng)器71 關(guān)于硬盤2. 硬盤信息存儲(chǔ)格式 1) 記錄面 = 磁頭數(shù) 2) 磁道: 記錄面上的同心圓 柱面：所有記錄面上同一編號(hào)的磁道

48、 3) 扇區(qū)：每個(gè)磁道劃分為扇區(qū) 每個(gè)扇區(qū)容量為512字節(jié)3. 硬盤存儲(chǔ)容量 計(jì)算公式：扇區(qū)容量扇區(qū)數(shù)柱面數(shù)磁頭數(shù)72 關(guān)于硬盤 4. 磁盤格式化 磁盤在第一次使用前必須進(jìn)行初始化處理，稱為磁盤格式化 ，對(duì)磁盤按標(biāo)準(zhǔn)格式劃分磁道,扇區(qū),分配區(qū)域。 若對(duì)已存儲(chǔ)了信息的磁盤再進(jìn)行格式化，則磁盤上的所有信息將被清除，作此操作時(shí)應(yīng)特別謹(jǐn)慎！5. 硬盤接口標(biāo)準(zhǔn) EIDE SCSI73 二、軟磁盤 軟盤的工作原理及存儲(chǔ)格式與硬盤類似。常用的軟盤為3.5英寸軟盤，容量為 1.44 MB。 隨著新型存儲(chǔ)設(shè)備（優(yōu)盤、移動(dòng)硬盤等）的問世，曾經(jīng)廣泛使用多年的軟盤目前已基本不再使用。74 三、光盤 1. 光盤的種類 (1) CD-ROM 只讀光盤 (2) CD-R 一次性