微型计算机基础概论学时学习教案.pptx

《微型计算机基础概论学时学习教案.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微型计算机基础概论学时学习教案.pptx（97页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、会计学1微型微型(wixng)计算机基础概论计算机基础概论 学时学时第一页，共97页。第一章第一章 微型计算机的系统结构与工作微型计算机的系统结构与工作(gngzu)(gngzu)原理原理1.1.微型微型(wixng)(wixng)计算机系统计算机系统2.2.计计算算机机中中的的数数制制与与编编码码(bin(bin m)m)3.3.二进制数的运算二进制数的运算4.4.带符号数的表示及运算带符号数的表示及运算第2页/共97页第二页，共97页。1.1.1 1.1.1 微型微型(wixng)(wixng)计算机计算机的发展的发展微微型型计计算算机机是是指指以以大大规规模模、超超大大规规模模集集成成电

2、电路路为为主主要要(zhyo)部部件件的的微微处处理理器器为为核核心心，配配以以存存储储器器、输输入入/输输出出接接口口电电路路及及系系统统总总线线所所制制造造出出的的计计算算机机系系统。统。1.1 1.1 微型微型(wixng)(wixng)计算计算机系统机系统第3页/共97页第三页，共97页。一、微型一、微型(wixng)计算机的计算机的发展概况发展概况微微型型计计算算机机诞诞生生：1946年年第第一一台台计计算算机机在在美美国国问问世世(wnsh)；微微型型计计算算机机诞诞生生于于20世世纪纪70年代，其发展以微处理器的发展为主要标志。年代，其发展以微处理器的发展为主要标志。第4页/共9

3、7页第四页，共97页。分 代第一代年份(ninfn)字长(z chn)芯片(xn pin)的集成度软件典型的芯片197119734/8位12002000个管/片机器语言Intel 4004Intel 8008第二代197419778位汇编程序高级语言、(FORTRAN PL/M等BASIC操作系统第三代1978198416位汇编语言高级语言操作系统第四代Pentium Pro PII PIII PIV1985199232位第五代199332位50009000个管/片2000070000个管/片1550万个管/片以上Intel 8080,8085MC 6800Z-80Intel 8086,808

4、8MC 68000Z-8000Intel 80386,80486 MC 68020操作系统高级语言软件硬化操作系统高级语言软件硬化高达330万个管/片微处理器的概念与发展微处理器的概念与发展第六代19962001Pentium58664位550万个管/片操作系统高级语言软件硬化第5页/共97页第五页，共97页。二、微型二、微型(wixng)计算计算机的分类机的分类1.按处理器同时按处理器同时(tngsh)处理数据的位数或字长处理数据的位数或字长分：分：4位机位机、8位机、位机、16位机、位机、32位机、位机、64位机位机2.按结构按结构(jigu)类型分：类型分：单片微型机、单片微型机、单板微

5、型机单板微型机微型计算机微型计算机第6页/共97页第六页，共97页。三、微型三、微型(wixng)计算机的主要性能计算机的主要性能指标指标通通常常所所说说的的计计算算机机运运算算速速度度(平平均均运运算算速速度度)，是是指指每每秒秒钟钟所所能能执执行行的的指指令令(zhlng)条条数数，一一般般用用“百百万万条条指指令令(zhlng)秒秒”(MIPS)来来描述。描述。1.运算运算(ynsun)速度速度2.字长字长 表示计算机数据总线上一次能处理的信息的位数。表示计算机数据总线上一次能处理的信息的位数。字长标志着计算精度，字长越长，它能表示的数值范围越字长标志着计算精度，字长越长，它能表示的数值

6、范围越大，计算出的结果有效数的位数就越多，精度也就越高。大，计算出的结果有效数的位数就越多，精度也就越高。第7页/共97页第七页，共97页。存存储储(cnch)器器分分为为内内存存储储(cnch)器器和和外外存存储储(cnch)器器两两类类。内内存存储储(cnch)器器也也简简称称内内存存或或主主存存，是是CPU可可以以直直接接访访问问的的存存储储(cnch)器器，内内存存大大小小反反映映了了计计算算机机即即时时存存储储(cnch)信信息息的的能能力力；外外存存储储(cnch)器器通通常常是是指指硬硬盘盘(包包括内置硬盘和移动硬盘括内置硬盘和移动硬盘)。3.存储器的容量存储器的容量(rngli

7、ng)第8页/共97页第八页，共97页。1.1.2 1.1.2 微型计算机的工作微型计算机的工作(gngzu)(gngzu)过程过程 现现代代计计算算机机结结构构仍仍然然是是在在冯冯诺诺依依曼曼提提出出的的计计算算机机逻逻辑辑(lu(lu j)j)结结构构和和存存储储程程序序概概念基础上建立起来的。念基础上建立起来的。一、计算机的基本结构一、计算机的基本结构第9页/共97页第九页，共97页。输入输入(shr)设备设备运算器运算器输出设备输出设备(shchshbi)存储器存储器控制器控制器冯冯诺依曼计算机的基本诺依曼计算机的基本(jbn)结构结构第10页/共97页第十页，共97页。1.一一系系列

8、列基基本本操操作作命命令令(mnglng)程程序序二、计算机的工作二、计算机的工作(gngzu)原理原理2.计计算算机机存存储储程程序序、程程序序控控制制(chngxkngzh)相相结结合合的的工工作作原原理理：一一是是能能存存储储程程序序，二二是是能能自自动动执执行程序。行程序。第11页/共97页第十一页，共97页。计算机从停机状态进入运行状态时计算机从停机状态进入运行状态时计算机从停机状态进入运行状态时计算机从停机状态进入运行状态时,首先首先首先首先(shuxin)(shuxin)(shuxin)(shuxin)把第把第把第把第1 1 1 1条指令所在的地址赋给程序计数器条指令所在的地址赋

9、给程序计数器条指令所在的地址赋给程序计数器条指令所在的地址赋给程序计数器PCPCPCPC，然后机器进入取指，然后机器进入取指，然后机器进入取指，然后机器进入取指阶段。阶段。阶段。阶段。微机微机(wi j)(wi j)的工作过程就是执行程序的过的工作过程就是执行程序的过程。程。第12页/共97页第十二页，共97页。取指阶段：取指阶段：取指阶段：取指阶段：CPUCPUCPUCPU从内存从内存从内存从内存(ni cn)(ni cn)(ni cn)(ni cn)中读出的指中读出的指中读出的指中读出的指令令令令,经数据寄存器经数据寄存器经数据寄存器经数据寄存器DRDRDRDR送至指令寄存器送至指令寄存器

10、送至指令寄存器送至指令寄存器IR;IR;IR;IR;然后由指然后由指然后由指然后由指令译码器译码，控制器就发出相应的控制信号令译码器译码，控制器就发出相应的控制信号令译码器译码，控制器就发出相应的控制信号令译码器译码，控制器就发出相应的控制信号,CPU,CPU,CPU,CPU便知道该条指令要执行什么操作。便知道该条指令要执行什么操作。便知道该条指令要执行什么操作。便知道该条指令要执行什么操作。执指阶段：执指阶段：CPUCPU执行指令所规定的具体操作。当执行指令所规定的具体操作。当一条指令执行完毕以后一条指令执行完毕以后(yhu),(yhu),就转入了下一条指就转入了下一条指令的取指阶段。这样周

11、而复始地循环直至遇到暂停令的取指阶段。这样周而复始地循环直至遇到暂停指令时方才结束。指令时方才结束。第13页/共97页第十三页，共97页。程序程序(chngx)(chngx)：MOV A,3 MOV A,3 变成变成 1011 0000 1011 0000；操作码操作码(MOV A,n)(MOV A,n)0000 0011 0000 0011；操作数操作数(3)(3)ADD A,2 ADD A,2 变成变成 0000 0100;0000 0100;操作码操作码(ADD A,n)(ADD A,n)0000 0010;0000 0010;操作数操作数(2)(2)HLT HLT 变成变成 1111

12、0100 1111 0100；操作码操作码(HLT)(HLT)例子例子(l zi)(l zi)计算计算3+2=3+2=？假设假设假设假设(ji(ji sh)sh)程序存放于从程序存放于从程序存放于从程序存放于从00H00H至至至至04H04H这这这这5 5个存储单元。开始执行程个存储单元。开始执行程个存储单元。开始执行程个存储单元。开始执行程序时序时序时序时,先给程序计数器先给程序计数器先给程序计数器先给程序计数器PCPC赋以第赋以第赋以第赋以第1 1 条指令的首地址条指令的首地址条指令的首地址条指令的首地址00H,00H,然后就进入然后就进入然后就进入然后就进入第第第第1 1条指令的取指阶段

13、。条指令的取指阶段。条指令的取指阶段。条指令的取指阶段。第14页/共97页第十四页，共97页。操作过程操作过程操作过程操作过程:00 00 读读读读 1011 00001011 0000第15页/共97页第十五页，共97页。把把把把PCPCPCPC的内容的内容的内容的内容00H00H00H00H送到地址寄存器送到地址寄存器送到地址寄存器送到地址寄存器ARARARAR。一旦一旦一旦一旦PCPCPCPC的内容可靠地送入的内容可靠地送入的内容可靠地送入的内容可靠地送入ARARARAR后，后，后，后，PCPCPCPC自动加自动加自动加自动加1 1 1 1，即由，即由，即由，即由00H00H00H00H

14、 变为变为变为变为01H01H01H01H。注意，此时。注意，此时。注意，此时。注意，此时ARARARAR的内容并没有变化。的内容并没有变化。的内容并没有变化。的内容并没有变化。把地址寄存器把地址寄存器把地址寄存器把地址寄存器ARARARAR的内容的内容的内容的内容00H00H00H00H放在地址总线上，并送至存放在地址总线上，并送至存放在地址总线上，并送至存放在地址总线上，并送至存 储器，经地址译码器译码，选中相应的储器，经地址译码器译码，选中相应的储器，经地址译码器译码，选中相应的储器，经地址译码器译码，选中相应的00H00H00H00H单元。单元。单元。单元。CPU CPU CPU CP

15、U发出读命令。发出读命令。发出读命令。发出读命令。在读在读在读在读(zi d)(zi d)(zi d)(zi d)命令控制下，把所选中的命令控制下，把所选中的命令控制下，把所选中的命令控制下，把所选中的00H00H00H00H单元中的内单元中的内单元中的内单元中的内容即第容即第容即第容即第1 1 1 1 条指令的操作码条指令的操作码条指令的操作码条指令的操作码B0HB0HB0HB0H读到数据总线读到数据总线读到数据总线读到数据总线DBDBDBDB上。上。上。上。第16页/共97页第十六页，共97页。把读出的内容把读出的内容把读出的内容把读出的内容B0HB0HB0HB0H经数据总线送到数据寄存器

16、经数据总线送到数据寄存器经数据总线送到数据寄存器经数据总线送到数据寄存器DRDRDRDR。指令译码，将取出的指令操作码，经数据寄存器指令译码，将取出的指令操作码，经数据寄存器指令译码，将取出的指令操作码，经数据寄存器指令译码，将取出的指令操作码，经数据寄存器DRDRDRDR送到指令寄存器送到指令寄存器送到指令寄存器送到指令寄存器IR,IR,IR,IR,然后再送到指令译码器然后再送到指令译码器然后再送到指令译码器然后再送到指令译码器IDIDIDID，经过译码，经过译码，经过译码，经过译码，CPU“CPU“CPU“CPU“通知通知通知通知”控制器发控制器发控制器发控制器发出执行这条指令的各种控制命

17、令。出执行这条指令的各种控制命令。出执行这条指令的各种控制命令。出执行这条指令的各种控制命令。这就完成了第这就完成了第这就完成了第这就完成了第1 1 1 1条指令的取指阶段条指令的取指阶段条指令的取指阶段条指令的取指阶段(jidun)(jidun)(jidun)(jidun)。然后转入执行第。然后转入执行第。然后转入执行第。然后转入执行第1 1 1 1条指条指条指条指令的阶段令的阶段令的阶段令的阶段(jidun)(jidun)(jidun)(jidun)。第17页/共97页第十七页，共97页。1.1.3 1.1.3 微机微机(wi j)(wi j)系统的组系统的组成成微微型型(wixng)计计

18、算算机机系系统统包包括括硬硬件件系系统统和和软件系统。软件系统。硬硬件件系系统统(xtng)：构构成成计计算算机机的的实实体体。它它包包括括微微处处理理器器、存存储储器器、I/O接接口口、系系统统(xtng)总线、外部设备和电源。总线、外部设备和电源。软软件件系系统统：在在计计算算机机上上运运行行的的各各种种程程序序。它它包包括系统软件和应用软件。括系统软件和应用软件。一、微型计算机的系统与系统的层次结构一、微型计算机的系统与系统的层次结构第18页/共97页第十八页，共97页。硬件硬件(ynjin)系统：系统：硬件硬件硬件硬件微型计算机微型计算机微型计算机微型计算机(单片、单板单片、单板单片、

19、单板单片、单板)电源电源电源电源外围设备外围设备外围设备外围设备微处理器微处理器存储存储器器I/O接口接口系统总线系统总线算术逻辑单元算术逻辑单元控制器控制器寄存器寄存器ROMRAMROMEPROME2PROMSRAMDRAM并行接口并行接口串行接口串行接口辅助接口辅助接口数据总线数据总线地址总线地址总线控制总线控制总线外部设备外部设备I/O接口接口模拟量模拟量I/O接口接口开关量接口开关量接口键盘、显示器、打印机键盘、显示器、打印机外存储器外存储器软、硬磁盘软、硬磁盘光盘光盘A/DD/A第19页/共97页第十九页，共97页。操作系统操作系统Dos,Windows,UNIX,LINUX语言处理

20、程序语言处理程序TurboC 数据库系统数据库系统FoxPro、Oracle软件分类软件分类软件分类软件分类系统软件系统软件系统软件系统软件应用软件应用软件应用软件应用软件文字处理软件文字处理软件Wps、Word表格处理软件表格处理软件Excel辅助设计软件辅助设计软件AutoCAD用户编制的实际程序用户编制的实际程序软件系统：软件系统：第20页/共97页第二十页，共97页。微微型型(wixng)计计算算机机系系统统从从小小到到大大可可分分为为微微处处理理器器、微微型型(wixng)计计算算机机、微微型型(wixng)计算机系统三个层次结构，如图所示计算机系统三个层次结构，如图所示运算器运算器

21、控制器控制器寄存器寄存器RAMROMI/O端口端口I/O端口端口微型微型(wixng)计算机系统计算机系统微型微型(wixng)计算机计算机微处理器微处理器电源系统电源系统软件系统软件系统I/O设备设备I/O设备设备第21页/共97页第二十一页，共97页。二、微型计算机的硬件二、微型计算机的硬件(ynjin)结构结构微微型型计计算算机机由由微微处处理理器器、存存储储器器、输输入入/输输出出接接口口(jiku)构构成成，它它们们之之间间由由系系统统总总线线连连接。接。第22页/共97页第二十二页，共97页。1.1.微处理器微处理器微处理器微处理器整整个个微微机机(wij)的的核核心心是是微微处处

22、理理器器(up,MPU)，也也称称CPU。它它包包含含算算术术逻逻辑辑部部件件ALU、寄寄存存器器组组及控制部件。及控制部件。ALU：算术算术(sunsh)运算、逻辑运算运算、逻辑运算寄寄存存器器：存存放放(cnfng)操操作作数数、中中间间结结果果、地址、标志等信息地址、标志等信息控控制制部部件件：整整个个机机器器控控制制中中心心，包包括括程程序序计计数数器器PC、指指令令寄寄存存器器IR、指指令令译译码器码器ID、控制信息产生电路。、控制信息产生电路。第23页/共97页第二十三页，共97页。2.2.存储器存储器存储器存储器微机微机(wij)的存储器分为：主存和辅的存储器分为：主存和辅存存主

23、主存存(内内存存)：用用于于存存放放当当前前正正在在运运行行的的程程序序和和正正待待处处理理数数据据。(CPU内内部部cache，主主板板上上的的内内存存,造造价价高高，速度快，存储容量小速度快，存储容量小)辅辅存存(外外存存)：存存放放暂暂不不运运行行的的程程序序和和输输入入处处理理的的数数据据，(主主机机箱箱内内或或主主机机箱箱外外，造造价价低低，容容量量大大，可可长长期保存，但速度慢期保存，但速度慢)第24页/共97页第二十四页，共97页。3.3.输入输入输入输入(shr)(shr)设备设备设备设备微微型型计计算算机机常常用用的的输输入入设设备备有有键键盘盘(jinpn)、鼠鼠标、数字化

24、仪、图像扫描仪、数码相机等。标、数字化仪、图像扫描仪、数码相机等。第25页/共97页第二十五页，共97页。4.4.输出设备输出设备输出设备输出设备(sh(shchshbi)chshbi)微微型型计计算算机机常常用用(chnyn)的的输输出出设设备有备有CRT显示器、打印机和绘图仪等。显示器、打印机和绘图仪等。第26页/共97页第二十六页，共97页。注注注注意意意意(zh(zhy)y)：由由由由于于于于各各各各种种种种外外外外设设设设的的的的工工工工作作作作速速速速度度度度、驱驱驱驱动动动动方方方方式式式式差差差差别别别别很很很很大大大大，无无无无法法法法与与与与CPUCPU直直直直接接接接匹匹

25、匹匹配配配配，需需需需要要要要有有有有一一一一个个个个接接接接口口口口电电电电路路路路充充充充当当当当它它它它们们们们和和和和CPUCPU间间间间的的的的桥桥桥桥梁梁梁梁，通通通通过过过过该该该该电电电电路路路路完完完完成成成成信信信信号号号号的的的的变变变变换换换换、数数数数据据据据的的的的缓缓缓缓冲冲冲冲、与与与与CPUCPU联络等工作。联络等工作。联络等工作。联络等工作。在在在在微微微微机机机机系系系系统统统统中中中中，较较较较复复复复杂杂杂杂的的的的I/OI/O接接接接口口口口电电电电路路路路一一一一般般般般都都都都做做做做在在在在电电电电路路路路板板板板上上上上，这这这这种种种种电电

26、电电路路路路板板板板又又又又称称称称为为为为“卡卡卡卡(Card)”(Card)”，由由由由卡卡卡卡的的的的一一一一侧侧侧侧引引引引出出出出连连连连接接接接外外外外界界界界的的的的插插插插座座座座，另另另另一一一一侧侧侧侧做做做做成成成成插插插插入入入入端端端端，只只只只要要要要将将将将它它它它们们们们插插插插入入入入总总总总线线线线槽槽槽槽(I/O(I/O通通通通道道道道)就连到了系统总线。就连到了系统总线。就连到了系统总线。就连到了系统总线。第27页/共97页第二十七页，共97页。5.5.系统总线系统总线系统总线系统总线“总总线线”是是指指传传递递信信息息的的一一组组公公用用导导线线。系系

27、统统总总线线(SystemBus)是是指指从从处处理理器器子子系系统统引引出出的的若若干干信信号号线线，CPU通通过过它它们们与与存存储储器器和和I/O设设备备(shbi)进行信息交换。系统总线分为三组：进行信息交换。系统总线分为三组：数据总线：数据总线：DB(DataBus)地址总线：地址总线：AB(AddressBus)控制控制(kngzh)总线：总线：CB(ControlBus)第28页/共97页第二十八页，共97页。地址总线地址总线(AddressBus)：传传送送地地址址信信息息，CPU在在AB总总线线上上输输出出(shch)将将要要访访问问的的内内存存单单元元或或I/O端端口口地地

28、址址，该该总总线线为为单单向向，地地址址总总线线的的位位数数决决定定了了CPU可可以直接寻址的内存单元范围。以直接寻址的内存单元范围。举例(j l)第29页/共97页第二十九页，共97页。数据总线数据总线(DataBus)：传传送送数数据据信信息息。在在CPU进进行行(jnxng)读读操操作作时时，内内存存或或外外设设的的数数据据通通过过DB总总线线送送往往CPU；在在CPU进进行行(jnxng)写写操操作作时时，CPU数数据据通通过过DB总总线线送往内存或外设。该总线为双向总线。送往内存或外设。该总线为双向总线。第30页/共97页第三十页，共97页。控制控制(kngzh)总线总线(Contr

29、olBus)：传传送送控控制制信信息息(xnx)。其其中中，有有些些信信号号线线将将CPU的的控控制制信信号号和和状状态态信信号号送送往往外外设设，外外设设请请求求或或联联络络信信号号送送往往CPU，个个别别信信号号线线兼兼有有以以上上两两种种情情况况。所所以以在在讨讨论论控控制制总总线线的的传传送送方方向向时时要要具具体体到到某某一一个个信号，它们可能是输出、输入或者双向的。信号，它们可能是输出、输入或者双向的。第31页/共97页第三十一页，共97页。系统总线使用系统总线使用(shyng)特点：特点：(1)在在某某一一时时刻刻，只只能能(zhnn)由由一一个个总总线线主主控控设设备备控控制制

30、系系统统总总线线，其其他他总总线线主主控控设备必须放弃对总线的控制。设备必须放弃对总线的控制。(2)在在连连接接系系统统的的各各个个设设备备中中，某某一一时时刻刻只只能能有有一一个个发发送送(fsn)者者向向总总线线发发送送(fsn)信信号号，但但可以有多个设备从总线同时获得信号。可以有多个设备从总线同时获得信号。第32页/共97页第三十二页，共97页。PC(PersonalComputer)机：机：是是面面向向个个人人单单独独使使用用的的一一类类微微机机。当当今今微微机机的的许许多多指指标标，如如存存储储容容量量、运运行行速速度度等等已已经经赶赶上上或或超超过过了了以以前前(yqin)的的小

31、小型型机机，可可以以满满足足各各种种不不同同的的应应用用场合。场合。第33页/共97页第三十三页，共97页。由由微微型型计计算算机机的的CPU、部部分分存存储储器器和和输输入入/输输出出接接口口等等部部件件集集成成在在一一块块(ykui)芯芯片片上上。配配上上少少量量的的外外部部电电路路和和设设备备就就可可以以构构成成具具体体的的应应用系统。用系统。单片微型机单片微型机(单片机单片机)：常常用用于于家家用用电电器器(jiyndinq)、智智能能化化仪仪表表、工工业业测测量。量。第34页/共97页第三十四页，共97页。单板微型机单板微型机(单板机单板机)：把把微微处处器器芯芯片片(xn pin)

32、、存存储储器器芯芯片片(xnpin)、I/O接接口口芯芯片片(xnpin)和和小小键键盘盘、数数码码显显示示器器等等必必要要的的输输入入/输输出出设设备备装装配配在在一一块块印印刷刷电电路路板板上上就就构构成了单板机。成了单板机。常用常用(chnyn)于过程控制。于过程控制。第35页/共97页第三十五页，共97页。冯冯诺依曼思想：诺依曼思想：“存储程序存储程序”和和“程序控制程序控制(kngzh)”结合的原理，即程序和数据都放在内存结合的原理，即程序和数据都放在内存中，在程序的控制中，在程序的控制(kngzh)下自动完成操作。下自动完成操作。用二进制表示数据和指令；用二进制表示数据和指令；程序

33、与数据事先存储在内存储器中；程序与数据事先存储在内存储器中；运运算算器器、存存储储器器、控控制制器器、输输入入与与输输出出设设备备组组成成硬硬件件系系统统，它它是是计计算算机机连连续续工工作的基础。作的基础。1946年年，冯冯 诺诺 依依 曼曼 提提 出出 EDVAC(ElectronicDiscretevariableAutomaticComputer)计计算算(jsun)方方案，体现了五部分的计算案，体现了五部分的计算(jsun)设计思想。设计思想。第36页/共97页第三十六页，共97页。表表示示(biosh)存存储储器器容容量量的的最最小小单单位位为为bit(二二进进制制位位)，表表示示

34、(biosh)存存储储器器容容量量的的基基本本单单位位为为Byte(字字节节)。通通常常：一一个个单单元元为为一一个个字字节节，字字节节可可用用B(即即Byte的的缩缩写写)表表示示(biosh)，且且1Byte=8bit。存存储储器器的的容容量量用用“K”表表示示(biosh)，1K即为即为1024个单元。大容量单位为个单元。大容量单位为KB、MB、GB、TB。1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GBe.g.地址总线地址总线16位，内存容量为位，内存容量为216个单元个单元(dnyun)，即，即64KB。地址总线地址总线20位，内存容量为位，内存容量为2

35、20个单元个单元(dnyun)，即，即1MB。第37页/共97页第三十七页，共97页。ROM:(Read Only Memory)ROM:(Read Only Memory)只只读读存存储储器器，用用来来存存储储微微机机系系统统管管理理程程序序BIOS等等(芯芯片片制制造造时时写写入入)。只只能能读读出出，不不能能写入。写入。内存储器内存储器内存储器内存储器(ni(nicnchq)cnchq)RAM:(Random Access Memory)RAM:(Random Access Memory)随随机机存存储储器器，用用来来暂暂时时存存储储用用户户输输入入的的数数据据与程序。可随机地读出与写入

36、。与程序。可随机地读出与写入。第38页/共97页第三十八页，共97页。外存储器外存储器外存储器外存储器(wicn(wicnchq)chq)软盘与软盘驱动器软盘与软盘驱动器软盘与软盘驱动器软盘与软盘驱动器 硬盘与硬盘驱动器硬盘与硬盘驱动器硬盘与硬盘驱动器硬盘与硬盘驱动器 光盘与光盘驱动器光盘与光盘驱动器光盘与光盘驱动器光盘与光盘驱动器第39页/共97页第三十九页，共97页。Intel4004第40页/共97页第四十页，共97页。第一章第一章 微型微型(wixng)(wixng)计算机的系统结构与工作计算机的系统结构与工作原理原理第41页/共97页第四十一页，共97页。第42页/共97页第四十二页

37、，共97页。第43页/共97页第四十三页，共97页。第44页/共97页第四十四页，共97页。权：数制中每一位所具有权：数制中每一位所具有权：数制中每一位所具有权：数制中每一位所具有(jyu)(jyu)(jyu)(jyu)的值。的值。的值。的值。进位计数制：按进位的方法进行计数，简称进位制。进位计数制：按进位的方法进行计数，简称进位制。基数基数 ：表示：表示(biosh)(biosh)该进位制所用字符或数码的个数。该进位制所用字符或数码的个数。1.2 1.2 计算机中的数制及编码计算机中的数制及编码(bin m)(bin m)1.2.1 1.2.1 常用计数制常用计数制第45页/共97页第四十五

38、页，共97页。一般地，任意一个十进制数一般地，任意一个十进制数N都可以表示为：都可以表示为：N=Kn-110n-1+Kn-210n-2+K1101+K0100+K-110-1+K-210-2+K-m10-m=一、二，十，十六进制一、二，十，十六进制一、二，十，十六进制一、二，十，十六进制(shlijn(shlijnzh)zh)数数数数式中，式中，式中，式中，1010称称称称为为为为十十十十进进进进制数的基数制数的基数制数的基数制数的基数(jsh)(jsh)，i i表示数的某一位，表示数的某一位，表示数的某一位，表示数的某一位，10i10i称称称称该该该该位的位的位的位的权权权权，KiKi表示第

39、表示第表示第表示第i i位的数位的数位的数位的数码码码码。KiKi的范的范的范的范围为围为围为围为0909中中中中的任意一个数的任意一个数的任意一个数的任意一个数 1.有十个不同的数字符号：有十个不同的数字符号：0,1,2,9。2.遵循遵循“逢十进一逢十进一”原则。原则。十进制数的两个主要特点：十进制数的两个主要特点：十进制数的两个主要特点：十进制数的两个主要特点：整数部分整数部分小数部分小数部分第46页/共97页第四十六页，共97页。设设基数用基数用R表示，表示，则对则对于二于二进进制，制，R=2,Ki为为0或或1，逢二，逢二进进一。一。N=对对于十六于十六进进制，制，R=16,Ki为为09

40、、A、B、C、D、E、F共共16个数个数码码(shm)中的任意一个，逢十六中的任意一个，逢十六进进一。一。N=第47页/共97页第四十七页，共97页。例例例例1101.001B=(1101.001)2=123+122+021+120+02-1+02-2+12-3=(13.125)10=13.125进位制有以下进位制有以下进位制有以下进位制有以下(yxi)(yxi)共同点：共同点：共同点：共同点：每种进位制都有一个确定的基数每种进位制都有一个确定的基数每种进位制都有一个确定的基数每种进位制都有一个确定的基数R R，每一位的系数，每一位的系数，每一位的系数，每一位的系数KKi i有有有有R R种可

41、能的取值。种可能的取值。种可能的取值。种可能的取值。按按按按“逢逢逢逢R R进一进一进一进一”方式计数，在混合小数中，小数点右方式计数，在混合小数中，小数点右方式计数，在混合小数中，小数点右方式计数，在混合小数中，小数点右移一位相当于乘以移一位相当于乘以移一位相当于乘以移一位相当于乘以R R，左移一位相当于除以，左移一位相当于除以，左移一位相当于除以，左移一位相当于除以R R。第48页/共97页第四十八页，共97页。十十进进制数、二制数、二进进制数、十六制数、十六进进制制(shlijnzh)数之数之间间的关系如下表所示的关系如下表所示十进制二进制十六进制01234567801234567800

42、0000010010001101000101011001111000十进制二进制十六进制91011121314159ABCDEF1001101010111100110111101111第49页/共97页第四十九页，共97页。一一一一 在数的右下角注明数制，例如在数的右下角注明数制，例如在数的右下角注明数制，例如在数的右下角注明数制，例如(lr)2116(lr)2116、43104310、1010210102。二二二二 是在数的后面加上一些字母符号。通常十六进制用是在数的后面加上一些字母符号。通常十六进制用是在数的后面加上一些字母符号。通常十六进制用是在数的后面加上一些字母符号。通常十六进制用表

43、示（如表示（如表示（如表示（如2121），十进制用），十进制用），十进制用），十进制用D D表示或不加字母符号（表示或不加字母符号（表示或不加字母符号（表示或不加字母符号（如如如如43D43D或或或或4343），二进制用表示（如），二进制用表示（如），二进制用表示（如），二进制用表示（如10101010）。）。）。）。数制的书写数制的书写数制的书写数制的书写(shxi)(shxi)方法方法方法方法:第50页/共97页第五十页，共97页。在使用在使用在使用在使用(shyng)(shyng)(shyng)(shyng)微机时，经常需要进行数微机时，经常需要进行数微机时，经常需要进行数微机时，经常需

44、要进行数的各种不同进制之间的转换。的各种不同进制之间的转换。的各种不同进制之间的转换。的各种不同进制之间的转换。转转转转换换换换原原原原则则则则：两两两两个个个个有有有有理理理理数数数数相相相相等等等等(xingdng)(xingdng)，则则则则两两两两数数数数的的的的整整整整数数数数部部部部分分分分与与与与小小小小数数数数部部部部分分分分分分分分别别别别相相相相等等等等(xingdng)(xingdng)。1.2.1.2.1.2.1.2.进位进位进位进位(jnwi)(jnwi)(jnwi)(jnwi)数制之间的转换数制之间的转换数制之间的转换数制之间的转换第51页/共97页第五十一页，共9

45、7页。二、十六进制二、十六进制二、十六进制二、十六进制(shlijnzh)(shlijnzh)数数数数 十进制数十进制数十进制数十进制数 这种转换只需将二、十六进制这种转换只需将二、十六进制这种转换只需将二、十六进制这种转换只需将二、十六进制(shlijnzh)(shlijnzh)数按位权展开。数按位权展开。数按位权展开。数按位权展开。例例例例(110.01)(110.01)22=1=12 22 21 12 21 10 02 20 00 02 2-1-11 12 2-2-2=(6.25)=(6.25)1010(B2C)(B2C)1616=11=1116162 22 216161 1121216

46、160 0(2860)(2860)1010 第52页/共97页第五十二页，共97页。2.2.十进制数十进制数十进制数十进制数 二、十六进制二、十六进制二、十六进制二、十六进制(shlijn(shlijnzh)zh)数数数数 1)整数整数(zhngsh)转换转换方法方法(fngf)：除：除2(倒倒)取余法。取余法。D N 125=N=125D=11111101BN=125D=11111101B 余数余数31212562215722231=K21=K31=K41=K51=K610221=K00=K1低低低低位位位位高高高高位位位位0=K7第53页/共97页第五十三页，共97页。2.小数小数(xio

47、sh)转换转换方法方法(fngf)：乘：乘2(顺顺)取取整法整法例如：将十进制数例如：将十进制数0.81250.8125转换为二进制小数。转换为二进制小数。整个转换过程如下：整个转换过程如下：0.81250.8125 2 2 1.625 1.625 整数部分为整数部分为1 1，K K-1-11 1 高位高位 0.6250.625 2 2 1.25 1.25 整数部分为整数部分为1 1，K K-2-21 1 0.25 0.25 2 2 0.50 0.50 整数部分为整数部分为0 0，K K-3-30 0 0.50 0.50 2 2 1.0 1.0 整数部分为整数部分为1 1，K K-4-41 1

48、 低位低位 所以所以转换结果果为：(0.8125)10(0.1101)2第54页/共97页第五十四页，共97页。例例例例:将将将将(0.2)10(0.2)10 转换成二进制小数转换成二进制小数转换成二进制小数转换成二进制小数(xi(xi osh)osh)整数整数(zhngsh)(zhngsh)部分部分 0 0 0.2 2=0.40.2 2=0.4 0 00.4 2=0.8 0.4 2=0.8 0 00.8 2=1.6 0.8 2=1.6 1 10.6 2=1.2 0.6 2=1.2 1 10.2 2=0.4 0.2 2=0.4 0 00.4 2=0.8 0.4 2=0.8 0 00.8 2=1

49、.6 0.8 2=1.6 1 10.6 2=1.2 0.6 2=1.2 1 1 (0.2)10=0.001100110011.2 (0.2)10=0.001100110011.2 如如果果出出现现(chxin)(chxin)乘乘积积的的小小数数部部分分一一直直不不为为“0”“0”，则可以根据精度的要求截取一定的位数即可。，则可以根据精度的要求截取一定的位数即可。第55页/共97页第五十五页，共97页。推广推广推广推广(tugung)(tugung)：将十进制数转换(zhunhun)为N(二、十六)进制数时，整数与小数分别按“除N取余法”与“乘N取整法”进行转换(zhunhun)。而N进制数转换

50、(zhunhun)为十进制数均可按位权展开相加得到。第56页/共97页第五十六页，共97页。【例】将十进制整数（【例】将十进制整数（【例】将十进制整数（【例】将十进制整数（2347234723472347）10101010转换转换转换转换(zhunhun)(zhunhun)(zhunhun)(zhunhun)为十六进制为十六进制为十六进制为十六进制整数，采用整数，采用整数，采用整数，采用“除除除除16161616倒取余倒取余倒取余倒取余”的方法，过程如下：的方法，过程如下：的方法，过程如下：的方法，过程如下：16 16 16 16 2347 2347 2347 2347 16 16 16 16