信息处理技术员教程

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1、信息处理技术员http://www.educity.cn/jiaocheng/zg13.html信息处理技术员教程第 1 章 计算机硬件基础  计算机硬件基础知识历来都是信息处理技术员考试的一个重点。从历年考题分数的分布来看,每年的分值都在10分左右。主要涉及到数据表示、数据运算、主板的结构、CPU的组成、存储器以及常用I/O设备等。本章在考纲中涉及到的考点如下:  (1)数据运算。掌握各种进制之间互相转换,掌握常用的逻辑运算,掌握补码表示法进行加减运算。  (2)数据表示。掌握带符号定点数的原码、反码及补码表示法,理解浮点数的表示

2、方法,理解常用的二/十进制编码,理解ASCII码表示原理,掌握汉字编码原理。  (3)主板的结构。了解主板上的主要电子组件、插座和接口的名称、类型、位置和基本特性。  (4)CPU的组成。了解冯.诺依曼计算机的特点,掌握CPU的基本构成及各部分的功能,理解指令在CPU中的执行过程。  (5)存储器。了解存储器的分类方法,理解"Cache-主存-辅存"三级存储系统的原理,了解主存储器基本构成,掌握存储器主要指标的计算,了解常用RAID系统的功能。  (6)常用I/O设备。了解常用的I/O设备分类,重点掌握显示器、打印机、硬盘、鼠标的原

3、理、构成、分类、性能标准等。信息处理技术员http://www.educity.cn/jiaocheng/zg13.html1.1   计算机概述计算机是一种能自动、高速、正确地完成数值计算、数据处理和实施控制等功能的电子设备。它能接收输入的数字信息,按照内部存储的指令序列去处理,并将产生的结果输出。1946年2月,世界上第一台计算机ENIAC诞生在美国,经过60多年的发展,计算机的运算能力、外形结构及应用领域等都发生了极大的变化。计算机是20世纪人类最重要的科学技术发明之一,它的诞生、发展和应用彻底改变了人类社会的生产和生活方式。

4、1.1.1   计算机的组成部件  一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统组成,如图1-1所示。图1-1 计算机系统组成  1.冯·诺依曼计算机的特点  信息处理技术员http://www.educity.cn/jiaocheng/zg13.html60多年来,尽管计算机性能发生了翻天覆地的变化,但是其基本体系结构和工作原理并没有太大的改变,仍然遵循冯·诺依曼1946年6月在《关于电子计算装置逻辑结构初探》报告中提出的设计思路。主要内容如下。  (1)计算机(指硬件)由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成。 

5、 (2)计算机内部采用二进制数来表示程序和数据。  (3)将编写好的程序和原始数据预先存入存储器中,然后再启动计算机工作,使计算机在不需要人工干预的情况下,自动、高速地从存储器中提取指令并执行,这就是存储程序的原理。  按照上述思路设计的计算机称为冯·诺依曼计算机,随着计算机技术的不断发展,也暴露出这种计算机的一些缺点,目前已出现了一些突破冯·诺依曼结构的计算机,统称为非冯·诺依曼结构计算机,如数据驱动的数据流计算机、需求驱动的归约计算机和模式匹配驱动的智能计算机等。  2.计算机的硬件系统  组成计算机的基本部件有运算器、控制器、

6、存储器、输入设备和输出设备,它们通过总线互联,就构成了计算机的硬件系统,如图1-2所示。信息处理技术员http://www.educity.cn/jiaocheng/zg13.html图1-2 计算机硬件系统  中央处理器(CPU)是运算器和控制器的合称,它是硬件系统的核心。存储器包括主存储器和辅助存储器。其中,主存储器与CPU称为主机,辅助存储器、输入设备和输出设备称为外部设备。外部设备种类繁多,它们通过适配器(转换器)与主机相连接。  (1)CPU(中央处理器)。主要工作是执行指令,按照指令的要求对数据进行运算和处理,这部分工作

7、由运算器和控制器分工合作完成。  运算器由算术逻辑部件(ALU)、寄存器组以及一些控制电路组成。其中ALU是主要部件,它的核心是加法器,任何运算都可以转化为加法运算,寄存器组保存参与运算的数据及结果。  控制器负责对指令进行译码,产生一系列控制信号,指挥和协调计算机的各个部件有序工作。它一般包括下述部件。  ①指令寄存器IR.存放正在执行的指令,以便在整个指令执行过程中,实现一条指令的全部功能控制。信息处理技术员http://www.educity.cn/jiaocheng/zg13.html  ②指令译码器ID.又称操作码译码器,

8、它对指令寄存器IR中的指令进行分析,确定指令类型、指令所要完成的操作以及寻址方式等,并产生相应的控制信号提供给微操作信号发生器。  ③程序计数器PC.又称指令计数器或指令指针(IP),在某些类型的计算机中用来存放正在执行的指令地址。在

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