上海海事大學(xué)計(jì)算機(jī)導(dǎo)論 第2章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識

第二章

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識數(shù)據(jù)的類型數(shù)據(jù)(data)文本(text)數(shù)字(number)圖像(image)音頻(audio)視頻(video)音頻動畫視頻文本圖形圖像渲染識別計(jì)算機(jī)是一臺機(jī)器，機(jī)器通電后，只有高電壓和低電壓兩種狀態(tài)怎么認(rèn)字、認(rèn)圖、認(rèn)聲音的？CurrentlyCMOSCurcuit它，怎記數(shù)據(jù)的？10010010000010電壓表示值只有一串0和1，怎表示text,image,audio,video？Thesecretliesin數(shù)制定義

:用一組固定的數(shù)字一套統(tǒng)一的規(guī)則表示數(shù)的進(jìn)位制X進(jìn)制：逢X進(jìn)一二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制、六十進(jìn)制。。。

無論哪一種數(shù)制，都存在一個進(jìn)位基數(shù)，每計(jì)滿一個基數(shù)就向高位進(jìn)一。最簡單的數(shù)制：二進(jìn)制提出者：Leibnitz(萊布尼茨)（1646－1716）德國數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家，和牛頓并列為微積分的創(chuàng)始人。中國的陰陽八卦，就是二進(jìn)制數(shù)計(jì)算機(jī)中使用的數(shù)制二進(jìn)制固定數(shù)字計(jì)數(shù)規(guī)則基數(shù)權(quán)0、1逢二進(jìn)一22的冪次方計(jì)算機(jī)中使用的數(shù)制計(jì)算機(jī)中使用的數(shù)制

機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)無論是的計(jì)算或處理都用二進(jìn)制數(shù)表示數(shù)值型非數(shù)值型其數(shù)據(jù)可行性：用二進(jìn)制數(shù)表示，只需0、1

兩個基數(shù)。用電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)最容易?？煽啃裕核挥袃蓚€狀態(tài)，數(shù)字轉(zhuǎn)移和處理不易出錯。

簡易性：二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算法則簡單，加、減、乖、除法，法則都只有三個。這就使運(yùn)算器結(jié)構(gòu)大大簡化，控制器也可隨之簡化。邏輯性：用0、1

兩個數(shù)碼，可以代表邏輯代數(shù)中的

“真”、“假”。二進(jìn)制特點(diǎn)十進(jìn)制0、1、2、3、4、5、6、7、8、9逢十進(jìn)一10固定數(shù)字計(jì)數(shù)規(guī)則基數(shù)權(quán)10的冪次方十進(jìn)制(Decimal)

如十進(jìn)制數(shù)：3245

.75可表示為如下計(jì)算式5×1004×101+2×102

+3×103++7×10-1+5×10-23245

.

75權(quán)權(quán)權(quán)權(quán)權(quán)權(quán)權(quán)權(quán)權(quán)八進(jìn)制(Octal)八進(jìn)制0、1、2、3、4、5、6、7逢八進(jìn)一8固定數(shù)字計(jì)數(shù)規(guī)則基數(shù)權(quán)8的冪次方如八進(jìn)制數(shù)：3245

.75可表示為如下計(jì)算式5×804×81+2×82

+3×83++7×8-1+5×8-23245

.

75權(quán)權(quán)權(quán)權(quán)權(quán)權(quán)權(quán)十六進(jìn)制（Hexadecimal

）十六進(jìn)制0、1、2、3、4、5、6、7、8、9逢十六進(jìn)一16固定數(shù)字計(jì)數(shù)規(guī)則基數(shù)權(quán)16的冪次方A、B、C、D、E、F

related

0O哪個是‘零’，哪個是‘喔’？字體：Adalusrelated0O哪個是‘零’，哪個是‘喔’？字體：Verdanarelated0OCoding時，千萬要注意‘零’和‘喔’字體：TimesNewRome若是在16進(jìn)制數(shù)字中A0E8DOA2是‘零’,還是‘喔’？如十六進(jìn)制數(shù)：3245

.75可表示為如下計(jì)算式5×1604×161+2×162

+3×163++7×16-1+5×16-23245

.

75權(quán)權(quán)權(quán)權(quán)權(quán)權(quán)權(quán)權(quán)權(quán)又如：

十進(jìn)制二進(jìn)制十六進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制十六進(jìn)制0008100081119100192102101010A3113111011B41004121100C51015131101D61106141110E71117151111F三種常用進(jìn)制比較進(jìn)制一般規(guī)律n代表整數(shù)位數(shù)，m代表小數(shù)位數(shù)，ai為第i位數(shù)碼，它可以是0、1、…、(R-1)個不同數(shù)碼中的任何一個，Ri為第i位數(shù)碼的權(quán)值。數(shù)制轉(zhuǎn)換:10進(jìn)制換2進(jìn)制除二取余，自低位向高位排列。最高位最低位排列方向整數(shù)部分整數(shù)部分1101將（13.375）10

轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)13…余數(shù)為1…余數(shù)為

0…余數(shù)為1…余數(shù)為126232120乘二取整，自高位向低位排列。0.375×2=0.75

…余數(shù)為0.75

整數(shù)為00.75

×2=1.5

…余數(shù)為0.5

整數(shù)為1

0.5×2=1…余數(shù)為0

整數(shù)為1最高位最低位排列方向小數(shù)部分結(jié)果(13.375)10=(1101.011)2轉(zhuǎn)換方法每位二進(jìn)制數(shù)乘以相應(yīng)位的權(quán)，再相加。(1001.011)2=1×2

3

＋0

×22

＋

0

×

21＋

1

×

20＋0

×2

-1

＋

1

×2-2

＋

1

×

2

-3=8＋0＋0＋1＋0＋0.25＋0.0625=(

9.3125)10

將(1001.011)2轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)數(shù)制轉(zhuǎn)換:2進(jìn)制換10進(jìn)制轉(zhuǎn)換方法從二進(jìn)制數(shù)的最低位開始，每四位一組進(jìn)行轉(zhuǎn)換。(01111101.0101)27D5=(7D.5)16

將(01111101.0101)2

轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)2進(jìn)制換16進(jìn)制

將(82A.3C)16轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換方法把每一位十六進(jìn)制數(shù)用四位相應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)表示。(82A.3C)16(100000101010.00111100)2結(jié)果(82A.3C)16=(100000101010.00111100)2注意除最高位以外,每一位十六進(jìn)制數(shù)小于8時,高位必須用0補(bǔ)足四位。數(shù)制及其轉(zhuǎn)換互轉(zhuǎn)將（617）10分別轉(zhuǎn)換為8進(jìn)制、16進(jìn)制000000000000000012486432161285122560000001001101001

1024617＝（1151)800000010011010010269

變?yōu)?6進(jìn)制00000010011010011變?yōu)?進(jìn)制511將二進(jìn)制111010111101.1010

B轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制。

二進(jìn)制數(shù)：十六進(jìn)制數(shù)：

（111010111101.101）B=（EBD.A)H111010111101.1010

E

BD.Abit──1

bit就是1位二進(jìn)制數(shù)：0或1（最小單位）B（Byte）

──1B＝8bit（基本單位，最小存取單位）KB──1KB(KiloByte)＝1024Byte，讀作“開”，記為KMB──1MB(MegaByte)＝1024KB，讀作“兆”，記為MGB──1GB(GigaByte)＝1024MB，讀作“吉”，記為GTB──1TB(TeraByte)＝1024GB，讀作“太”，記為TPB──1PB(PetaByte)＝1024TB，簡記為PEB──1EB(ExaByte)＝1024PB，簡記為E信息單位碼制在計(jì)算機(jī)中如何表示正負(fù)?

“＋”表示正數(shù)，“－”表示負(fù)數(shù)如：+101-101

把符號數(shù)值化，用0表示“+”，用1表示“-”，連同符號位在一起作為一個數(shù)，稱為機(jī)器數(shù)。

正數(shù)負(fù)數(shù)0XXXXXXX1XXXXXXX機(jī)器數(shù)由于數(shù)值部分的表示方法不同，有符號數(shù)可有三種表示方法，即機(jī)器數(shù)有三種形式，分別叫做原碼、反碼、補(bǔ)碼。原碼：用符號位和數(shù)值表示帶符號數(shù)，正數(shù)的符號位用“0”表示，負(fù)數(shù)的符號位用“1”表示，數(shù)值部分用二進(jìn)制形式表示。反碼：正數(shù)的反碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的反碼為對該數(shù)的原碼除符號位外各位取反。補(bǔ)碼：正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼為原碼除符號位外各位取反，然后在最后一位加1。原碼原碼表示的有符號數(shù)，最高位為符號位，數(shù)值位部分就是該數(shù)的絕對值。例如：假設(shè)某機(jī)器為8位機(jī)，即一個數(shù)據(jù)用8位（二進(jìn)制）來表示，則：

+23(17H)的原碼機(jī)器數(shù)為00010111 -23(-17H)的原碼機(jī)器數(shù)為10010111其中最高位是符號位，后7位是數(shù)值位。反碼

反碼表示的有符號數(shù)。最高位規(guī)定為符號位，數(shù)值部分：正數(shù)=絕對值；負(fù)數(shù)=絕對值按位取反（即1變0，0變1）。 例如：+23的反碼機(jī)器數(shù)為00010111

-23的反碼機(jī)器數(shù)為11101000

數(shù)字‘0’的反碼有2種表示：

(+0)10=(00000000)2(-0)10=(11111111)2

補(bǔ)碼補(bǔ)碼表示有符號數(shù)。正數(shù)：補(bǔ)碼=原碼=反碼；負(fù)數(shù)：數(shù)值位部分為其絕對值按位取反后末位加1所得。例如：+23的反碼為00010111

-23的反碼為11101000-23的補(bǔ)碼為11101001末位+1BCD碼=8421碼

基于二進(jìn)制的BCD(BinaryCodedDecimal)

碼，用四位二進(jìn)制數(shù)才能表示十進(jìn)制的0～9，如：8421碼、2421碼等，其中的數(shù)字表示位權(quán)，還有余3碼、格雷碼等。十進(jìn)制數(shù)：BCD碼：01010110011110005687ASCII碼

P40AmericanStandardsCommitteeofInformation采用7位二進(jìn)制數(shù)表示一個字符（如表2-5所示）：高三位（b7b6b5）

+低四位（b4b3b2b1）在計(jì)算機(jī)中用一個字節(jié)（8位）表示一個ASCII字符，最高位默認(rèn)為0?？梢员硎?7即128個字符：34個控制符、52個英文字母，10個阿拉伯?dāng)?shù)字、32個標(biāo)點(diǎn)符號和運(yùn)算符號。0111111110000000+1編碼Chinesecharacter編碼簡體（simplifiedChinese）GB2312一級漢字(3775個)，覆蓋常用字99.9%二級漢字（6763-3775個漢字)682個其它符號GB1830繁體（traditionalChinese)

BIG5

Whyis繁體?UNICODE字符集UNICODE字符集Unicode采用16位，1996公布V2.0。內(nèi)容包含符號6811個。漢字20902個。韓文拼音11172個。造字區(qū)6400個。保留20249個。共計(jì)65534個

Unicode是ASCII的超集，前256個字符與ASCII一致。字，字節(jié)，位字是中國的說法，指電腦顯示出來的可閱讀的文字。也就是漢字，每個漢字是兩個字節(jié)。字節(jié)是美國的說法，指一個英文字符。每個字符是1個字節(jié)。字節(jié)電腦存儲數(shù)據(jù)的最小單位位bit8bit=byte1個字=2個字節(jié)1個字節(jié)=8位數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼奇偶校驗(yàn)碼：在表示數(shù)據(jù)的N位代碼中增加一位奇偶校驗(yàn)位，使N＋1位中“1”的個數(shù)為奇數(shù)（奇校驗(yàn)）或偶數(shù)（偶校驗(yàn)）。海明校驗(yàn)碼：在有效信息代碼中增加校驗(yàn)位，用來校驗(yàn)代碼中“1”的個數(shù)是奇數(shù)（奇校驗(yàn)）還是偶數(shù)（偶校驗(yàn)），通過奇偶校驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)代碼傳輸過程中的錯誤并自動校正。應(yīng)用：用于計(jì)算機(jī)各部件之間信息傳輸以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸。數(shù)的定點(diǎn)表示和浮點(diǎn)表示計(jì)算機(jī)中小數(shù)點(diǎn)，如何表達(dá)？定點(diǎn)：指示小數(shù)點(diǎn)位置，其位置不定不變浮點(diǎn)：一個數(shù)分為階碼和尾數(shù)兩部分

定點(diǎn)格式把小數(shù)點(diǎn)固定在數(shù)值部分最低位的右邊：

N0NnNn-1......N2N1.

數(shù)的范圍：二進(jìn)制的（m+1）位定點(diǎn)整數(shù)格式的數(shù)N，所能表示的數(shù)的范圍為｜N｜≤2m－1。溢出：絕對值大于該范圍時，若直接使用會產(chǎn)生“溢出”。處理方法：根據(jù)實(shí)際需要選擇一個比例因子進(jìn)行調(diào)整，使所表示的數(shù)據(jù)在規(guī)定的范圍之內(nèi)。小數(shù)點(diǎn)符號位數(shù)值部分

浮點(diǎn)格式一個浮點(diǎn)數(shù)分為階碼和尾數(shù)兩部分：階碼：表示小數(shù)點(diǎn)在該數(shù)中的位置，是一個整數(shù)。尾數(shù)：表示數(shù)的有效數(shù)值，可以采用整數(shù)或純小數(shù)兩種形式可供選擇的一種位數(shù)分配形式：設(shè)字長為32位尾數(shù)點(diǎn)符號位階碼部分1823規(guī)格化的浮點(diǎn)數(shù)：為了提高浮點(diǎn)數(shù)表示的精度通常規(guī)定其尾數(shù)的最高位必須是非零的有效位。表示范圍8位二進(jìn)制原碼的表示范圍：-127～+1278位二進(jìn)制反碼的表示范圍：-127～+127補(bǔ)碼所表示的范圍為：-128～+127-128——>（10000000）00000000數(shù)值0例外，補(bǔ)碼只有一個，即

[0]補(bǔ)=00000000B111111110000000+12.2邏輯代數(shù)基礎(chǔ)命題：有具體意義且能夠判斷真假的陳述句

（eg.3-2=1;f(x)=y）邏輯：命題的運(yùn)算命題標(biāo)識符：表示命題的符號，稱為命題常量。原子命題：不能分解的陳述句的命題；復(fù)合命題：原子命題用連接詞和標(biāo)點(diǎn)符號復(fù)合而成。命題具有真假意義的陳述句。

命題具有一個確定的值要么為真，記為True（真），用符號T；要么為假（False），用符號F表示。

注意：不能作為命題的句子：一切沒有判斷內(nèi)容的句子，無所謂是非的句子。如感嘆句，疑問句，祈使句，陳述句中的悖論等。以下哪些是命題？(2),(3)這些句子都無所謂是非，

(4)無法判定其真假值（語義上的悖論），

(5)中的x,y的值不確定。今年冬天是個暖冬。多漂亮的花呀！明天你有什么安排嗎？我正在說謊。x

y＞2。天氣晴朗

悖論由一個被承認(rèn)是真的命題為前提，設(shè)為B，進(jìn)行正確的邏輯推理后，得出一個與前提互為矛盾命題的結(jié)論非B

例如：“一尺之捶，日取其半，萬世不竭”

邏輯數(shù)據(jù)的表示法

邏輯是命題的運(yùn)算邏輯數(shù)據(jù)是用來表示二值邏輯中的“是”與“

否”，或“真”與“假”兩個狀態(tài)的數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)中二進(jìn)制編碼:“1”表示T“0”表示F基本邏輯運(yùn)算異或條件邏輯運(yùn)算非與或連接詞“與”（∧）A BA∧BTTTTFFFTFFFF

命題A和B的“與”(“合取”)，A∧B。當(dāng)且僅當(dāng)A和B同時為真時，A∧B為真，其他情況A∧B均為假。

A∧B的真值表:

Target 10011000

AND

00110101

------------------

Result00010000

連接詞“或”（∨）A和B的“或”（“析取”），A∨B。當(dāng)且僅當(dāng)A和B同時為假時，A∨B為假，其他情況下均為真。A∨B的真值表：A BA∨BTTTTFTFTTFFFTarget 10011000

OR

00110101

------------------

Result10111101

連接詞“非”（┑）A的“非”（“否定”），┑A(chǔ)。若A為真，則┑A(chǔ)為假；若A為假，則┑A(chǔ)為真。┑A(chǔ)的真值表：A┑A(chǔ)TFFTTarget 10011000

NOT

------------------

Result01100111

連接詞“異或”（⊕）A和B的“異或”，記為A⊕B。當(dāng)且僅當(dāng)A和B同時為真或同時為假時A⊕B為假，其他情況為真。A⊕B的真值表：A BA⊕BTTFTFTFTTFFFTarget 10011000

XOR

00110101

------------------

Result10101101

連接詞“條件”（→）A和B的“條件”是一個復(fù)合命題，記為A→B,讀作“如果A，則B”。當(dāng)且僅當(dāng)A的真值為真，B的真值為假時，A→B為假，在其他的情況下A→B的真值均為真。A→B的真值表：A BA→BTTTTFFFTTFFT

連接詞“雙條件”()

A和B的“雙條件”（當(dāng)且僅當(dāng)），記為AB，讀作“A當(dāng)且僅當(dāng)B”。當(dāng)且僅當(dāng)A的真值與B的真值相同時，AB為真，否則為假。AB的真值表：A BABTTTTFFFTFFFT

命題公式由命題變元、連接詞和括號組成的合式的式子稱為命題公式。命題公式等價：P＝Q?！祭?-28〗證明┑（A→B）與A∧┑B是等價的。

AB┑（A→B）A∧┑BTTFFTFTTFTFFFFFF

命題公式的等價律A、B、C等為命題變元，T表示“真”，F(xiàn)表示“假”零律：A∨F＝A A∧F＝F幺律：A∨T＝T A∧T＝A冪等律：A∨A＝A A∧A＝A求補(bǔ)律：A∨┓A＝TA∧┓A＝F交換律：A∨B＝B∨AA∧B＝B∧A結(jié)合律：A∨（B∨C）＝（A∨B）∨C A∧（B∧C）＝（A∧B）∧C分配律：A∧（B∨C）＝A∧B∨A∧CA∨B∧C＝（A∨B）∧（A∨C）吸收律：A∧B∨A∧┓B＝A

（A∨B）∧（A∨┓B）＝A 狄－摩根定律：┓（A∨B）＝┓A∧┓B ┓（A∧B）＝┓A∨┓B雙重否定律：┓┓A＝A

證明狄－摩根定律證明狄－摩根定律之一：┓（A∧B）＝┓A∨┓BABA∧B┓（A∧B）┓A┓B┓A∨┓BTTTFFFFTFFTFTTFTFTTFTFFFTTTT

邏輯代數(shù)的等價律零律：A＋0＝A A0＝0幺律：A＋1＝1 A1＝A冪等律：A＋A＝AAA＝A求補(bǔ)律：A＋ā＝1 A?。?

“A?B”（可省略）“與”運(yùn)算“A+B”“或”運(yùn)算“A”“非”運(yùn)算

邏輯函數(shù)的化簡〖例2-30〗〖例2-30〗試將邏輯函數(shù)F＝A＋āB化簡。解：F＝A＋āB

＝（A＋?。?A＋B) （分配律） ＝1(A＋B) （求補(bǔ)律）＝A＋B （幺律）結(jié)合律：A∨B∧C＝（A∨B）∧（A∨C）四則運(yùn)算：乘除優(yōu)先邏輯運(yùn)算：×和+同級

邏輯函數(shù)的化簡〖例2-31〗〖例〗試將邏輯函數(shù)F＝AB＋A＋āB＋化簡。解：F＝AB＋A＋āB＋＝A(B＋)＋ā(B＋) （分配律）＝A＋ā （求補(bǔ)律）＝1 （求補(bǔ)律）主機(jī)顯示器2.3計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)硬件組成輔助存儲器內(nèi)存儲器運(yùn)算器

控制器輸入設(shè)備輸出設(shè)備

程序原始數(shù)據(jù)

運(yùn)算結(jié)果控制信息數(shù)據(jù)

運(yùn)算器

運(yùn)算的部件。在控制器的控制下執(zhí)行程序中的指令,完成各種算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、比較運(yùn)算、移位運(yùn)算等。運(yùn)算器的組成：算術(shù)邏輯部件（ALU：AlgorithmLogicUnit）：完成加、減、乘、除等四則運(yùn)算以及與、或、非、移位等邏輯運(yùn)算；寄存器：暫存參加運(yùn)算的操作數(shù)或中間結(jié)果。技術(shù)指標(biāo)：運(yùn)算速度，單位是MIPS（百萬指令/秒）

存儲器

存儲數(shù)據(jù)和程序的部件。存儲單位：“位”（bit）、“字節(jié)”（byte）、“字”。。。容量：存儲器所包含的存儲單元的總數(shù)分類：內(nèi)存儲器：又內(nèi)存或主存，用來存放現(xiàn)行程序的指令和數(shù)據(jù)。包括隨機(jī)存取存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM）等。外存儲器：又稱為輔助存儲器，簡稱為外存或輔存，用來存放需要長期保存的信息。bit──1

bit就是1位二進(jìn)制數(shù)：0或1（最小單位）B

──1B（Byte）＝8bitKB──1KB(KiloByte)＝1024Byte，記為KMB──1MB(Mega)＝1024KB，記為MGB──1G(Giga)＝1024MB，記為GTB──1TB(Tera)＝1024GB，記為TPB──1PB(Peta)＝1024TB，記為PEB──1EB(Exa)＝1024PB，記為E存儲單位主存儲器MainMemory存儲結(jié)構(gòu)

RAMandROM

隨機(jī)存儲器和只讀存儲器RAMstandsforRandomAccessMemoryInherentintheideaofbeingabletoaccesseachlocationistheabilitytochangethecontentsofeachlocation每一個存儲單元可以直接訪問，可以改寫這個存儲單元的內(nèi)容ROMstandsforReadOnlyMemoryThecontentsinlocationsinROMcannotbechanged只讀存儲器，內(nèi)容不能更改，是永久的。RAMisvolatile,ROMisnotThismeansthatRAMdoesnotretainitsbitconfigurationwhenthepoweristurnedoff,

butROMdoesRAM是易失性的，也就是說關(guān)閉電源以后RAM不在保存內(nèi)容，而ROM則不同計(jì)算機(jī)硬件組成輔助存儲器內(nèi)存儲器運(yùn)算器

控制器輸入設(shè)備輸出設(shè)備InputOutput

控制器

指揮計(jì)算機(jī)的各個部件按照指令的功能要求協(xié)調(diào)工作。控制器的組成：程序計(jì)數(shù)器（PC:Programcount）：用來對程序中的指令進(jìn)行計(jì)數(shù)，使控制器能依次讀取指令；指令寄存器（IR:InstructRegister）：在指令執(zhí)行期間暫時保存正在執(zhí)行的指令。指令譯碼器（ID:InstructDecoder）：用來識別指令的功能，分析指令的操作要求。時序控制電路：用來生成時序信號，以協(xié)調(diào)在指令執(zhí)行周期內(nèi)各部件的工作。微操作控制電路：用來產(chǎn)生各種控制操作命令。Input/Output設(shè)備

簡稱I/O設(shè)備，是外部與計(jì)算機(jī)交換信息的渠道。輸入設(shè)備：用于輸入程序、數(shù)據(jù)、操作命令、圖形、圖像以及聲音等信息。常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)器、掃描儀、光筆、數(shù)字化儀以及語音輸入裝置等。輸出設(shè)備：用于顯示或打印程序、運(yùn)算結(jié)果、文字、圖形、圖像等，也可以播放聲音。常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、XY繪圖儀以及聲音播放裝置等。鍵盤鼠標(biāo):1)光電式鼠標(biāo)2)機(jī)械式鼠標(biāo)

3.光筆

幾種主要圖形輸入設(shè)備1觸摸屏:電阻式和電容式/

紅外線式

/聲表面波式

5.掃描儀:

二維：掃描儀通過光電轉(zhuǎn)換、點(diǎn)陣采樣的方式，將一幅畫面變?yōu)閿?shù)字圖像

三維：三維物體的幾何形狀及表面顏色屬性。

幾種主要圖形輸入設(shè)備23D掃描儀

數(shù)字化儀：美國CALCOMP公司生產(chǎn)其他常見輸入設(shè)備操縱桿：聲音輸入設(shè)備iPhone接收的全息照片全息全息電影繪圖機(jī)

Output設(shè)備電子屏幕/打印機(jī)

SoftcopyHardcopy聲音輸出設(shè)備

計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)操作碼：規(guī)定了該指令進(jìn)行的操作種類；地址碼：給出了操作數(shù)、結(jié)果以及下一條指令的地址。操作碼地址碼指令的一般格式操作碼第一操作數(shù)地址第二地址操作數(shù)多地址指令1：操作碼第一地址第二地址下一指令地址多地址指令2：操作碼第一地址第二地址結(jié)果地址下一指令地址多地址指令3：計(jì)算機(jī)指令例子ANDAX，BX；(AX)與(BX)，結(jié)果放在AX中ANDAL，11110000B

；屏蔽AL寄存器低4位ORAL，30H;(AL)或30H，結(jié)果放在AL中XORAX，AX;(AX)異或(AX),結(jié)果放在AX中NOT

BX；BX中內(nèi)容求反碼，結(jié)果在BX中MOVCL，4；將計(jì)數(shù)值送CLSHLBL，CL；將高位移到BL的高4位

指令類型

數(shù)據(jù)傳送型指令數(shù)據(jù)處理型指令輸入輸出型指令硬件控制指令

指令的執(zhí)行過程取指令：根據(jù)指令計(jì)數(shù)器中的地址，從內(nèi)存儲器中取出指令，并送往指令寄存器中。分析指令：對指令寄存器中存放的指令進(jìn)行分析，由操作碼確定執(zhí)行什么操作，由地址碼確定操作數(shù)的地址。執(zhí)行指令：根據(jù)分析的結(jié)果，由控制器發(fā)出完成該操作所需要的一系列控制信息，去完成該指令所要求的操作。完成后，指令計(jì)數(shù)器加1，為執(zhí)行下一條指令做好準(zhǔn)備。如果遇到轉(zhuǎn)移指令，則將轉(zhuǎn)移地址送入指令計(jì)數(shù)器。

計(jì)算機(jī)組織與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要技術(shù)

精簡指令集技術(shù)高速緩沖存儲技術(shù)虛擬存儲技術(shù)指令流水線技術(shù)并行處理技術(shù)

程序設(shè)計(jì)語言機(jī)器語言：使用機(jī)器語言編寫，計(jì)算機(jī)能夠直接理解并執(zhí)行，但編程和理解都十分的困難。匯編語言：使用“助憶符”來表示指令的操作碼，并使用存儲單元或寄存器的名字表示地址碼，以便于記憶和書寫。高級程序設(shè)計(jì)語言：表達(dá)形式更接近于被描述的問題的程序設(shè)計(jì)語言，便于程序的編寫。這種程序稱為源程序，必須經(jīng)過翻譯系統(tǒng)的處理后才能執(zhí)行。面向過程程序設(shè)計(jì)語言面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言

程序設(shè)計(jì)步驟一般過程：

需求分析總體設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)編碼測試運(yùn)行與維護(hù)

使用程序設(shè)計(jì)語言產(chǎn)生一系列的指令以告訴計(jì)算機(jī)該做什么的過程。

結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)

采用自頂向下逐步求精的設(shè)計(jì)方法和單入口單出口的控制成分。TFTF條件AAB（a）順序結(jié)構(gòu)（b）選擇型分支結(jié)構(gòu)（c）循環(huán)結(jié)構(gòu)AB條件3種基本的控制結(jié)構(gòu)：

良好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格標(biāo)識符：按意命名、保留字用大寫字母、使用統(tǒng)一的縮寫規(guī)則。表達(dá)式：使用括號、使用庫函數(shù)、條件化簡、函數(shù)與過程模塊化：模塊的獨(dú)立性（高內(nèi)聚、低耦合）、模塊的規(guī)模適中