第二章 - 南京信息工程大学(2)

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1、大学计算机基础计算机基础课题组南京信息工程大学计算机科学与技术系1第二章计算机基础知识2基本要求理解计算机系统的基本组成理解软件的分类及常用软件的功能理解计算机基本工作方式理解数值转换及运算理解信息在计算机内的表示与存储方式3主要内容2.1计算机系统的组成与工作原理2.2数制转换及运算2.3数据在计算机中的表示42.1计算机系统的组成与工作原理2.1.1计算机系统的组成2.1.2计算机硬件组成2.1.3计算机基本工作原理5系统软件应用软件计算机系统分为：硬件+软件硬件软件2.1.1计算机系统的组成6输入设备：键盘、鼠标、扫描仪输

2、出设备：显示器、打印机外存：软、硬盘、光盘、闪存网络设备：网卡、调制解调器等计算机系统软件外部设备系统软件应用软件硬件运算器寄存器控制器主机内存CPU随机存储器(RAM)只读存储器(ROM)高速缓冲存储器操作系统：Windows、Unix、Linux语言处理程序：C、Pascal、VB等实用程序：诊断程序、排错程序等办公软件包、数据库管理系统图2-1计算机系统的组成72.1.2计算机硬件组成计算机硬件包括主机和外设主机外设输入设备输出设备外存设备网络设备8图2-2计算机系统的硬件组成冯.诺依曼思想：二进制程序与数据一样存放在内存

3、五大模块存储器数据流控制流运算器外存储器输出设备内存储器输入设备控制器91.处理器处理器控制器运算器控制整个计算机所有部件的工作执行算术运算和逻辑运算图2-3处理器组成102.存储器存储器是计算机存储数据和程序的记忆单元集合，每个记忆单元由8位二进制位组成，可读写其中的数据。存储器存储器通常分为内存储器和外存储器存放大量信息的外存储器信息交流中心内存储器11每个记忆单元由8位二进制位组成。1KB=210B=1024B1MB=210KB=1024KB1GB=210MB=1024MB1TB=210GB=1024GB字节BYTE765

4、43210位Bit12图2-4内存储器的访问过程111011011100110110001101111011011110100111101101111011011110110111101101111011011110110111101101100011011100110110001101111011010000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111地址0001控制:写数据1000000010000000存储器的访问过程：向[0001]单元写数据13

5、3.输入输出设备常用输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪等。常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪等。142.1.3计算机基本工作原理指令是能被计算机识别并执行的的二进制代码，完成一种操作。操作码操作数数据传送指令数据处理指令程序控制指令输入输出指令其它指令IfGoto……＋－×÷AndOr……CPU内存I/O设备主机对计算机的硬件进行管理等指令结构分类操作码要完成的操作类型或性质操作数操作的内容或所在的地址15计算机基本工作原理指令的执行过程分为以下4个步骤：①取指令按照指令计数器中的地址，从内存储器中取出指令，并送往指

6、令寄存器。②分析指令对指令寄存器中存放的指令进行分析，由译码器对操作码进行译码，将指令的操作码转换成相应的控制电位信号；由地址码确定操作数地址。③执行指令由操作控制线路发出完成该操作所需要的一系列控制信息，去完成该指令所要求的操作。④一条指令执行完成，指令计数器加1或将转移地址码送入程序计数器，然后回到①。16图2-5计算机基本工作原理172.2数制转换及运算2.2.1进位计数制2.2.2不同进位计数制间的转换2.2.3二进制数的算术运算2.2.4二进制数的逻辑运算182.2.1进位计数制N=an-1×rn-1＋an-2×rn-

7、2＋…＋a0×r0＋a-1×r-1＋…＋a-m×r-mr进制数N可表示为：R进制数用r个基本符号（例如0，1，2，…，r-1）表示数值基数权数码678.34=6×102+7×101+8×100+3×10-1+4×10-2192.2.2不同进位计数制间的转换1.r进制转化成十进制r进制转化成十进制：数码乘以各自的权的累加例：10101(B)=24+22+1=21101.11(B)=22+1+2-1+2-2=5.75101(O)=82+1=6571(O)=78+1=5101A(H)=163+16+10＝4106进制表示符号B二进制

8、O八进制D十进制H十六进制202.十进制转化成r进制整数部分：除以r取余数，直到商为0，余数从右到左排列。小数部分：乘以r取整数，整数从左到右排列。100(D)=144(O)=64(H)~例100.345(D)=1100100.01011(B)100250225