理學第章計算機組成上.ppt

第2章 計算機組成原理 2.1 計算機系統組成簡介 計算機系統由硬件和軟件兩大部分組成。若把一個計算機系統比作人的話，則硬件構成了計算機系統進行計算的軀干，軟件構成了計算機系統進行計算的大腦。 1 輸入部件 輸入部件用于向計算機中輸入數據。 向計算機中可輸入的數據形式包括數字、字符、漢字、圖片、聲音等。 常用的輸入設備有鍵盤、鼠標、掃描儀、話筒等。 2 處理部件 對計算機中的數據進行某種有意義的操縱稱作處理數據。 處理部件用于完成數據的處理。 計算機中具體的處理數據的例子有：對數值計算求值、分類單詞或數字、修改文檔或圖片、繪圖等。 通常所說的計算機中的中央處理單元(Centre Processing Unit，CPU)就是計算機的處理部件。 3 輸出部件 計算機處理后的數據要輸出，輸出部件用于完成數據的輸出。 輸出設備有兩種類型 一種類型是把處理的結果通過輸出設備立即顯示出來; 另一種類型是把處理的結果表示成某種形式的數據文件(如文檔文件、圖片文件等)存放在外存介質中，以做進一步的處理或以后再輸出。 常用的輸出設備有顯示屏、打印機、繪圖儀等。 4 存儲部件 輸入計算機中的數據由存儲部件存儲起來。 內存 內存是數據進行處理時的臨時存放地方，內存中存放和取出數據的速度相對較快。內存的存儲容量是有限的。 外存 外存是數據輸入后或處理結束后的永久存放地方，外存中存放和取出數據的速度相對較慢。外存設備有磁盤機、磁帶機、光盤機等。外存的存儲容量在理論上是無限的。 計算機(PC機)的基本結構 軟件一般分成系統軟件和應用軟件 (1) 系統軟件 操作系統 計算機語言處理程序 數據庫管理系統 (2) 應用軟件 2.2.1 數字的表示 1.什么是進位計數制 ⑴非進位計數制 其特點是：表示數值大小的數碼與它在數中的位置無關。典型的非進位計數制是羅馬數字，例如,羅馬數字中:Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,┄,Ⅹ ⑵進位計數制 其特點是：表示數值大小的數碼與它在數中的位置有關。例如，十進制數 111.11 進位記數制的要素： ①基數(P67) 例如十進制的數碼有： 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9→基數是10 ②位權(P67) 例如： 123.4＝1×102+2×101+3×100 +4×10-1 幾種進位計數制的對應關系 2. 進制轉換 (1)二進制數轉換為十進制數 二進制數轉換為十進制數的方法是：用十進制計數制把二進制數各位置的數按權展開后相加。 【例】 求(1001.101)2的十進制數值。 解：(1001.101)2 = 1×23+0×22+0×21+1×20+1× 2-1+0×2-2+1×2-3 = 8+1+0.5+0.125 = (9.625)10 (2)十進制整數轉換為二進制整數 十進制整數轉換為二進制整數的方法是：首先不斷地對前次得到的商除2并列出其余數，然后把所得余數按從后向前的次序排列。該方法簡稱除2取余法。 【例】 求(19)10的二進制數值。 (3)十進制小數轉換為二進制小數 十進制小數轉換為二進制小數的方法是：首先不斷地對前次得到的積的小數部分乘2，并列出該次得到的整數數值，然后按從前向后的次序排列。該方法簡稱乘2取整法。 【例】 求(0.6875)10的二進制數值(取四位小數)。 (4)十進制數轉換成二進制數(P69) 十進制數有整數和小數兩部分。在轉換時,整數部分采用除2取余法,小數部分采用乘2取整法。 (5) 二進制數與八進制數的互換 ①二進制數轉換成八進制數 可概括為三位并一位。即以小數點為基準，整數部分從右到左，小數部分從左到右，每三位一組，不足三位添0補足,然后把每組的三位二進制數按權展開相加，得到相應的一位八進制數碼，再按權的順序連接即得相應的八進制數。例如:(10111002=(?)8 (001,011,100.001,010,110)2=(134.126)8 1 3 4 . 1 2 6 ②八進制數轉換成二進制數 可概括為一位拆三位。即把每一位八進制數寫成對應的三位二進制數，然后按權連接即可。例如： (123.67)8=(?)2 1 2 3 . 6 7 (八進制) 001,010,011.110111 (二進制) (123.67)8=(1010011.110111)2 (6) 二進制數與十六進制數的互換 ①二