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，理解浮点数的表示方法，理解常用的二/十进制编

2、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、鼠标的原理、构成、分类、性能标准等。信息处理技术员http://

3、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。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

4、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。  （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

5、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、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.

6、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

7、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，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

8、计算机中用来存放正在执行的指令地址。在