大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第1章

第1章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)1.1計(jì)算機(jī)概述 1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)算基礎(chǔ)1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成1.4微型計(jì)算機(jī)硬件組成2/5/20231

電子計(jì)算機(jī)是20世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一，半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用遍及人類社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，極大地推動(dòng)了人類社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展。由計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合而形成的信息技術(shù)是現(xiàn)代信息社會(huì)最重要的技術(shù)支柱，對(duì)人類的生產(chǎn)方式、生活方式及思維方式都產(chǎn)生了極其深遠(yuǎn)的影響。第1章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)1了解計(jì)算機(jī)發(fā)展2理解計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)3了解計(jì)算機(jī)的分類4了解計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

1.1計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)的發(fā)展第一臺(tái)計(jì)算機(jī)是1946年2月15日由美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)研制的，名為ENIAC。ENIAC：長(zhǎng)30.48米，寬1米，占地面積170平方米，30個(gè)操作臺(tái)，約相當(dāng)于10間普通房間的大小，重達(dá)30噸，耗電量150千瓦，造價(jià)48萬(wàn)美元。它包含了17,468個(gè)真空管7,200個(gè)水晶二極管,1,500個(gè)中轉(zhuǎn),70,000個(gè)電阻器,10,000個(gè)電容器，1500個(gè)繼電器，6000多個(gè)開關(guān)，每秒執(zhí)行5000次加法或400次乘法，是繼電器計(jì)算機(jī)的1000倍、手工計(jì)算的20萬(wàn)倍。ElectronicNumericalIntegratorandCalculator2/5/20234計(jì)算機(jī)的發(fā)展第一代：電子管計(jì)算機(jī)(1946-1957)第一代計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是操作指令是為特定任務(wù)而編制的，每種機(jī)器有各自不同的機(jī)器語(yǔ)言，功能受到限制，速度也慢。另一個(gè)明顯特征是使用真空電子管和磁鼓儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。2/5/20235計(jì)算機(jī)的發(fā)展第二代：晶體管計(jì)算機(jī)(1957-1964)第二代計(jì)算機(jī)用晶體管代替電子管，體積小、速度快、功耗低、性能更穩(wěn)定。該類計(jì)算機(jī)，還具有現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的一些部件：打印機(jī)、磁帶、磁盤、內(nèi)存、操作系統(tǒng)等。在這一時(shí)期出現(xiàn)了更高級(jí)的COBOL和FORTRAN等語(yǔ)言，使計(jì)算機(jī)編程更容易。2/5/20236計(jì)算機(jī)的發(fā)展第三代：集成電路計(jì)算機(jī)(1964-1972)集成電路的應(yīng)用使計(jì)算機(jī)變得更小，功耗更低，速度更快。這一時(shí)期的發(fā)展還包括使用了操作系統(tǒng)，使得計(jì)算機(jī)在中心程序的控制協(xié)調(diào)下可以同時(shí)運(yùn)行許多不同的程序。2/5/20237計(jì)算機(jī)的發(fā)展第四代：大規(guī)模集成電路(1972年至今)大規(guī)模集成電路的應(yīng)用得計(jì)算機(jī)的體積和價(jià)格不斷下降，而功能和可靠性不斷增強(qiáng)。70年代中期，計(jì)算機(jī)制造商開始將計(jì)算機(jī)帶給普通消費(fèi)者。1981年IBM推出了個(gè)人計(jì)算機(jī)，用于家庭、辦公室和學(xué)校。2/5/20238計(jì)算機(jī)的發(fā)展計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)計(jì)算機(jī)科學(xué)是有史以來(lái)發(fā)展最快的學(xué)科，為了迎合社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)不同層次的應(yīng)用需求，計(jì)算機(jī)正朝著巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化方向發(fā)展。2/5/20239計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)按其規(guī)模、速度和功能等可分為巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)及單片機(jī)等等。這些類型之間的基本區(qū)別通常在于其體積大小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、功率消耗、性能指標(biāo)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量、指令系統(tǒng)和設(shè)備、軟件配置等的不同。2/5/202310計(jì)算機(jī)的分類1.巨型機(jī)巨型機(jī)指運(yùn)算速度快、存儲(chǔ)容量大、功能最強(qiáng)和價(jià)格最貴的高性能計(jì)算機(jī)，它采用了大規(guī)模并行處理的體系結(jié)構(gòu)，CPU由數(shù)以千計(jì)、萬(wàn)計(jì)的處理器組成，有極強(qiáng)的運(yùn)算處理能力，巨型機(jī)主要用于國(guó)家高科技領(lǐng)域和國(guó)防尖端技術(shù)的研究。巨型機(jī)的研制水平是一個(gè)國(guó)家計(jì)算機(jī)技術(shù)水平的重要標(biāo)志，這一領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)是世界計(jì)算機(jī)界的熱點(diǎn)。2/5/202311計(jì)算機(jī)的分類2．大型機(jī)大型機(jī)的運(yùn)算速度一般介于百萬(wàn)次/秒至幾千萬(wàn)次/秒之間，存儲(chǔ)容量比巨型機(jī)小，可容納上百個(gè)用戶同時(shí)工作。它有比較完善的指令系統(tǒng)、豐富的外部設(shè)備和功能齊全的軟件系統(tǒng)。其特點(diǎn)是通用，有極強(qiáng)的綜合處理能力。大型機(jī)一般用于大型企業(yè)、大專院校和科研機(jī)構(gòu)。2/5/202312計(jì)算機(jī)的分類3．小型機(jī)小型機(jī)運(yùn)算速度在幾十萬(wàn)次/秒左右，存儲(chǔ)容量和機(jī)器規(guī)模比大型機(jī)小，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)試制周期短，便于及時(shí)采用先進(jìn)工藝技術(shù)，軟件開發(fā)成本低，易于操作維護(hù)?？赏瑫r(shí)容納幾十個(gè)用戶同時(shí)工作，價(jià)格也相對(duì)比較便宜。小型機(jī)適用于中小企業(yè)、政府部門等。2/5/202313計(jì)算機(jī)的分類4．微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)是以微處理器為核心，通過系統(tǒng)總線將存儲(chǔ)器、外圍控制電路、I/O接口連接起來(lái)的系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱微機(jī)。微機(jī)是當(dāng)前使用最為廣泛的計(jì)算機(jī)，現(xiàn)在微機(jī)的運(yùn)算速度已經(jīng)趕上某些大中小型機(jī)了。2/5/202314計(jì)算機(jī)的分類5．單片機(jī)又稱單片微控制器,它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)，單片機(jī)只缺少了I/O設(shè)備。單片機(jī)是器件級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它可以嵌入到任何對(duì)象體系中去，實(shí)現(xiàn)智能化控制?，F(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件電子和機(jī)械產(chǎn)品中都會(huì)集成有單片機(jī)。2/5/202315計(jì)算機(jī)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)應(yīng)用范圍非常廣泛，并且還在不斷向各行各業(yè)滲透擴(kuò)展。從計(jì)算機(jī)所處理數(shù)據(jù)的類型這個(gè)角度來(lái)看，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用原則上可分為數(shù)值計(jì)算和非數(shù)值計(jì)算兩大類。而后者的應(yīng)用范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過前者，概括起來(lái)主要有以下幾個(gè)方面。2/5/202316

計(jì)算機(jī)的幾個(gè)主要的應(yīng)用領(lǐng)域：

1．科學(xué)計(jì)算2．?dāng)?shù)據(jù)處理3．計(jì)算機(jī)仿真4．實(shí)時(shí)控制5．計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)包括CAD、CAM、CAT和CAI等。6．人工智能計(jì)算機(jī)的應(yīng)用1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)算基礎(chǔ)1.2.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制1.2.2幾種常用數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換1.2.3二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則1.2.4信息在計(jì)算機(jī)中的表示1.2.5信息在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)2/5/2023181.2.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制1．進(jìn)位計(jì)數(shù)制的概念

在進(jìn)位計(jì)數(shù)制中包含兩個(gè)基本要素：“基數(shù)”和“位權(quán)”①基數(shù)：一種進(jìn)位計(jì)數(shù)制中允許使用的基本數(shù)字符號(hào)的個(gè)數(shù)稱為基數(shù)。②位權(quán)：就是單位數(shù)碼在該數(shù)位上所表示的數(shù)量。2．常用的進(jìn)位計(jì)數(shù)制介紹常用的進(jìn)位計(jì)數(shù)制有二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制和十六進(jìn)制。（1）二進(jìn)制二進(jìn)制，它有兩個(gè)數(shù)碼：0和1。進(jìn)位規(guī)則是“逢二進(jìn)1，退1當(dāng)二”。在計(jì)算機(jī)中之所以采用二進(jìn)制的主要原因是：①實(shí)現(xiàn)容易②便于使用邏輯代數(shù)③運(yùn)算簡(jiǎn)單④記憶和傳輸可靠21計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)制進(jìn)位制基數(shù)數(shù)字符號(hào)標(biāo)識(shí)二進(jìn)制八進(jìn)制十進(jìn)制十六進(jìn)制第1章

信息科學(xué)與計(jì)算機(jī)——1.2計(jì)算機(jī)進(jìn)制與信息編碼22計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)制進(jìn)位制基數(shù)數(shù)字符號(hào)標(biāo)識(shí)二進(jìn)制20，1B八進(jìn)制80，1，2，3，4，5，6，7O或Q十進(jìn)制100，1，2，3，4，5，6，7，8，9D十六進(jìn)制160，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F(xiàn)H23k進(jìn)制轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制:按權(quán)展開幾種常見數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換24十進(jìn)制轉(zhuǎn)化成k進(jìn)制整數(shù)部分：連除基數(shù)，逆序取余；小數(shù)部分：連乘基數(shù)，順序取整例1：將十進(jìn)制數(shù)143.8125轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制例2：將十進(jìn)制數(shù)132.525轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制例3：將十進(jìn)制數(shù)130.525轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制幾種常見數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換25二、八進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換每三位二進(jìn)制對(duì)應(yīng)一個(gè)八進(jìn)制數(shù)。八進(jìn)制01234567二進(jìn)制000001010011100101110111(1101101110.110101)B=(1556.65)O155665整數(shù)部分：從右向左進(jìn)行分組。小數(shù)部分：從左向右進(jìn)行分組。幾種常見數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換26二、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換每四位二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)。十六進(jìn)制01234567二進(jìn)制00000001001000110100010101100111十六進(jìn)制89ABCDEF二進(jìn)制10001001101010111100110111101111幾種常見數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換27二、十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十六進(jìn)制每四位二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)。整數(shù)部分：從右向左進(jìn)行分組。小數(shù)部分：從左向右進(jìn)行分組。(1101101110.110101)B=(36F.D4)H36FD428十六進(jìn)制轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制每一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)四位二進(jìn)制。(2C1D)H=(0010110000011101)B2C1D(64)H=(01100100)B6429八、十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換？？2、完成下列各數(shù)的進(jìn)制轉(zhuǎn)換。（10101001.101011）2=（

）10=（

）8=（

）16（A8D）16=（

）10=（

）8=（

）21．二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算規(guī)則（1）加運(yùn)算：

0＋0=0，0＋1=1，1＋0=1，1＋1=10(進(jìn)位)（2）減運(yùn)算：

1－1=0，1－0=1，0－0=0，0－1=1(借位)（3）乘運(yùn)算：

0×0=0，0×1=0，1×0=0，1×1=1（4）除運(yùn)算：

0÷1=0，1÷1=1二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則2/5/2023312．二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算（1）邏輯與：邏輯與的運(yùn)算符表示為“∧”。即：

（2）邏輯或：邏輯或的運(yùn)算符號(hào)為“∨”。即：二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則2/5/202332（3）邏輯非：邏輯非的運(yùn)算符號(hào)為“ˉ”。即：（4）邏輯異或：即：二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則2/5/2023331.數(shù)值型數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示方式

在計(jì)算機(jī)中，機(jī)器數(shù)也有不同的表示方法，通常用原碼、反碼和補(bǔ)碼三種方式表示，其主要目的是解決減法運(yùn)算。

原碼：正數(shù)的符號(hào)位用0表示，負(fù)數(shù)的符號(hào)位用1表示，數(shù)值部分用二進(jìn)制形式表示，這種表示法稱為原碼。反碼：正數(shù)的反碼和原碼相同，負(fù)數(shù)的反碼是對(duì)該數(shù)的原碼除符號(hào)位外每位取反。補(bǔ)碼：正數(shù)的補(bǔ)碼和原碼相同，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是其反碼加1。

信息在計(jì)算機(jī)中的表示2/5/202334求負(fù)數(shù)補(bǔ)碼的方法為：第一步：寫出與該負(fù)數(shù)相對(duì)應(yīng)的正數(shù)的補(bǔ)碼。第二步：按位求反。第三步：末位加1。

【例1-5】假設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)為8位，求-46的補(bǔ)碼。

+46的補(bǔ)碼表示為： 00101110

按位求反： 11010001

末位加1： 11010010

所以，-46補(bǔ)碼為：

11010010信息在計(jì)算機(jī)中的表示2/5/2023352.非數(shù)值數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示

1）ASCII碼目前在小型機(jī)和微型機(jī)系統(tǒng)內(nèi)國(guó)際上最廣泛使用的字符編碼是：“美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼”，簡(jiǎn)稱ASCII碼(AmericanStandardCodeForInternationInterchange)。標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼采用7位二進(jìn)制編碼，可以表示128個(gè)字符，每個(gè)字符對(duì)應(yīng)一個(gè)7位的二進(jìn)制數(shù)，這個(gè)二進(jìn)制數(shù)的值稱為ASCII碼值。碼值可采用十進(jìn)制或十六進(jìn)制數(shù)來(lái)表示。在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)過程中，一個(gè)ASCII碼值是使用8個(gè)二進(jìn)制位(一個(gè)字節(jié)），其最高位(bit7)用作奇偶校驗(yàn)位。2/5/202336信息在計(jì)算機(jī)中的表示2/5/2023372）漢字編碼

1981年公布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2312-80《信息交換用漢字編碼字符集－基本集》（國(guó)標(biāo)碼、也稱漢字交換碼），共收錄漢字、字母、圖形符號(hào)共7445個(gè)。其中漢字6763個(gè)，按其出現(xiàn)的頻度分為一級(jí)漢字3755個(gè)，二級(jí)漢字3008個(gè)。2001年我國(guó)發(fā)布了GB18030編碼標(biāo)準(zhǔn)，它是GBK的升級(jí)，GB18030編碼空間約為160萬(wàn)碼位，目前已經(jīng)納入編碼的漢字約為2.6萬(wàn)個(gè)。信息在計(jì)算機(jī)中的表示2/5/2023383.各類數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的轉(zhuǎn)換所謂數(shù)字化即為對(duì)傳統(tǒng)信息的進(jìn)行編碼，信息編碼的目的就是把用戶要求計(jì)算機(jī)處理的各種形式的信息，轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)所能接受、識(shí)別的二進(jìn)制形式存入到計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行處理，然后把計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果以用戶需要的形式輸出。信息在計(jì)算機(jī)中的表示2/5/20233940數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的最小單位：位（bit）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的基本單位：字節(jié)（Byte）各單位之間的換算關(guān)系：

1B=8bit1KB=210B=1024B1MB=210KB=1024KB1GB=210MB=1024MB1TB=210GB=1024GB

其中，k、M、G、T分別稱為千、兆、吉、太。計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單位

1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成1.3.1馮·諾依曼體系計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.3.2計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)1.3.3計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)1.3.4計(jì)算機(jī)程序及其運(yùn)行原理1.3.5計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)2/5/2023411.3.1馮·諾依曼體系計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

科學(xué)家馮·諾依曼在1945年提出了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的基本工作原理：

1）拋棄十進(jìn)制，采用二進(jìn)制作為數(shù)字計(jì)算機(jī)的數(shù)制基礎(chǔ)；

2）提出了程序存儲(chǔ)式電子數(shù)字自動(dòng)計(jì)算機(jī)的方案；

3）確定了計(jì)算機(jī)硬件體系結(jié)構(gòu)的5個(gè)基本部件：

（1）輸入數(shù)據(jù)和程序的輸入設(shè)備。

（2）記憶程序和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。

（3）完成數(shù)據(jù)加工處理的運(yùn)算器。

（4）控制程序執(zhí)行的控制器。

（5）輸出處理結(jié)果的輸出設(shè)備。2/5/2023421.3.2計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)2/5/202343計(jì)算機(jī)硬件的各部分主要是采用總線結(jié)構(gòu)連接起來(lái)

為了控制、管理、維護(hù)和開發(fā)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源而編制的各種程序及其相關(guān)資料的集合稱為軟件。硬件若是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軀體，軟件則是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的靈魂。計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩部分。系統(tǒng)軟件是負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的管理、調(diào)度、監(jiān)視和服務(wù)。應(yīng)用軟件是指各個(gè)不同領(lǐng)域的用戶為各自的需要而開發(fā)的各種應(yīng)用程序。1.3.3計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)2/5/2023441．指令及指令系統(tǒng)指令是指計(jì)算機(jī)完成某個(gè)基本操作的命令。指令能被計(jì)算機(jī)的硬件理解并執(zhí)行，一條指令就是計(jì)算機(jī)機(jī)器語(yǔ)言的一個(gè)語(yǔ)句，是程序設(shè)計(jì)的最小語(yǔ)言單位。一臺(tái)計(jì)算機(jī)所能執(zhí)行的全部指令的集合，稱為這臺(tái)計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。指令用一串二進(jìn)制代碼表示，通常包括操作碼和地址碼兩部分信息。1.3.4計(jì)算機(jī)程序及運(yùn)行原理2/5/2023452．指令的執(zhí)行過程指令的執(zhí)行分為以下三個(gè)階段過程。（1）取指令：取指令階段完成將現(xiàn)行指令從內(nèi)存中取出來(lái)并送到指令寄存器中。

（2）分析及取數(shù)指令：取出指令后，機(jī)器立即進(jìn)入分析及取數(shù)階段，指令譯碼器可識(shí)別和區(qū)分不同的指令類型及各種獲取操作數(shù)的方法。（3）執(zhí)行：執(zhí)行階段完成指令規(guī)定的各種操作，產(chǎn)生運(yùn)算結(jié)果，并將結(jié)果存儲(chǔ)起來(lái)。1.3.4計(jì)算機(jī)程序及運(yùn)行原理2/5/2023463．程序程序是指一組指示計(jì)算機(jī)每一步動(dòng)作的指令，通常用某種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫，運(yùn)行于某種目標(biāo)體系結(jié)構(gòu)上。在一臺(tái)基于馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)上，程序從某種外部設(shè)備（通常是硬盤），被加載到計(jì)算機(jī)的內(nèi)存里。指令序列順序執(zhí)行，直到一條跳轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)移指令被執(zhí)行，或者一個(gè)中斷出現(xiàn)。所有這些指令都會(huì)改變指令寄存器的內(nèi)容。1.3.4計(jì)算機(jī)程序及運(yùn)行原理2/5/202347

一臺(tái)計(jì)算機(jī)的功能或性能涉及體系結(jié)構(gòu)、硬件組成、軟件配置等多方面的因素。表示計(jì)算機(jī)性能的主要指標(biāo)有以下幾個(gè)：

1．字長(zhǎng)字長(zhǎng)是指計(jì)算機(jī)內(nèi)部一次能同時(shí)處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，反映了計(jì)算機(jī)內(nèi)部寄存器、ALU(ArithmeticandLogicUnit，算術(shù)邏輯單元)和數(shù)據(jù)總線的位數(shù)，直接影響著計(jì)算機(jī)的硬件規(guī)模和造價(jià)。字長(zhǎng)是衡量計(jì)算機(jī)性能的一個(gè)重要標(biāo)志。字長(zhǎng)越長(zhǎng)，一次處理的數(shù)字位數(shù)越大，速度也就越快。1.3.5計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)2/5/2023482．主頻

主頻，就是CPU的時(shí)鐘頻率，電腦中的系統(tǒng)時(shí)鐘是一個(gè)典型的頻率相當(dāng)精確和穩(wěn)定的脈沖信號(hào)發(fā)生器。簡(jiǎn)單地說(shuō)就是CPU運(yùn)算時(shí)的工作頻率（1秒內(nèi)發(fā)生的同步脈沖數(shù)）的簡(jiǎn)稱。通常來(lái)講，在同系列處理器中，主頻越高就代表計(jì)算機(jī)的速度也越快，但對(duì)與不同類型的處理器，它就只能作為一個(gè)參數(shù)來(lái)作參考。主頻僅僅是CPU性能表現(xiàn)的一個(gè)方面，并不代表CPU的整體性能。1.3.5計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)2/5/2023493．主存容量主存容量是指主存儲(chǔ)器（內(nèi)存）所能存儲(chǔ)二進(jìn)制信息的總量。計(jì)算機(jī)的主存容量一般以字節(jié)(Byte)數(shù)來(lái)表示。

4．MIPSMIPS是英文MillionInstructionsPerSecond的簡(jiǎn)稱，意思是每秒百萬(wàn)條指令，即“百萬(wàn)條指令／秒”。它是指CPU每秒處理的百萬(wàn)級(jí)的機(jī)器語(yǔ)言指令數(shù)，它是處理器運(yùn)行速度的測(cè)量方法，是衡量計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的一個(gè)主要指標(biāo)。1.3.5計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)2/5/2023501.4.1中央處理器1.4.2主板1.4.3內(nèi)存儲(chǔ)器1.4.4微機(jī)總線1.4.5常用外部設(shè)備1.4.6外存儲(chǔ)器1.4.7鍵盤及其基本操作1.4微型計(jì)算機(jī)硬件組成2/5/2023511.3.4微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)目前，微型計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱微型機(jī)或微機(jī)）主要包括臺(tái)式電腦即PC機(jī)和筆記本電腦，如圖1-6、圖1-7所示的分別是臺(tái)式電腦和筆記本電腦的外觀。

中央處理器CPU(CentralProcessingUnit)是指計(jì)算機(jī)內(nèi)部對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并對(duì)處理過程進(jìn)行控制的部件，伴隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，芯片集成密度越來(lái)越高，CPU可以集成在一個(gè)半導(dǎo)體芯片上，這種具有中央處理器功能的大規(guī)模集成電路器件，被統(tǒng)稱為微處理器MPU(MicroProcessorUnit)。1.4.1中央處理器2/5/2023531.CPU的組成1）算術(shù)邏輯單元ALU：算術(shù)邏輯單元ALU(ArithmeticLogicalUnit)即運(yùn)算器。運(yùn)算器主要完成各種算數(shù)(加、減、乘、除)和邏輯運(yùn)算(與、或、非運(yùn)算)。2）寄存器組：寄存器(Register)是用來(lái)臨時(shí)存放參與ALU運(yùn)算的各種數(shù)據(jù)，它是CPU中具有存儲(chǔ)特性的內(nèi)部高速單元。3）控制單元：控制單元即控制器。它負(fù)責(zé)讀取指令寄存器中的指令并對(duì)指令進(jìn)行分析和邏輯譯碼，產(chǎn)生并發(fā)出各種相應(yīng)的控制信號(hào)完