计算机系统组成教案

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1、计算机系统组成计算机是具有存储能力，能按照事先编好的程序进行高速运行并由程序控制其处理过程的机电设备。第一台于1964诞生于宾夕尼亚大学。（电子管）四个时代：1，1946-195712年，电子管计算机时代，使用机器语言和汇编语言，主要用于数值计算；2，1958，7年，晶体管计算机时代，出现高级语言，计算机开始进入商用时期；3，1965，6年，集成电路计算机时代，使用半导体存储器，软件有很大发展，出现分时操作和共享资源，采用结构化程序设计；4，1971至今，大规模、超大规模集成电路计算机时代。微电子技术是技术基础，

2、计算机朝巨型化、微型化和智能化发展。计算机特点：运行速度快；精确度高，可靠性好；有记忆和逻辑判断功能；程序控制运行（最主要特点）。计算机分类按原理可分为模拟计算机（Analog）和数字（Digital）计算机；按用途可分为专用计算机和通用计算机；按规模和性能指标可分为巨型、大型、小型、工作站和微型。计算机的应用：科学计算；数据处理；过程控制；计算机辅助系统（辅助设计CAD、辅助制造CAM、辅助教育CAI）；人工智能AI（ArtificialIntelligence）；计算机网络；其他方面如多媒体、文化艺术等。计算

3、机的硬件结构：（1）计算机由硬件系统和软件系统组成。硬件系统是构成计算机系统的各种物理设备；软件系统是运行、管理和维护计算机的各种程序和文档的总称。（2）冯.诺衣曼结构的思想是三点：数据和指令采用二进制形式；核心是存储程序方式；计算机由运算器、存储器、控制器、输入/输出设备5大部分组成。（3）计算机的硬件系统结构普遍采用总线（BUS）结构，包括数据总线DB（DataBase）、地址总线AB和控制总线CB。三者在物理上是一体的，工作时各施其职，数据总线是双向的，是CPU通各部分交换信息的通路；地址总线是单向的，由C

4、PU送地址码到内存单元和接口电路；控制总线是传送控制信号的，比如中断信号等，是双向的。计算机主要部件功能：（1）运算器。进行算术运算和逻辑运算，由算术逻辑运算部件ALU、累加器和通用寄存器组成。（2）控制器。由指令部件、时序部件和操作控制部件组成；运算器和控制器合称中央处理单元CPU，若将其集成在一块芯片上作为一个独立器件，则称为微处理器MP（microprocessor）；（3）存储器。包括主存储器和辅助存储器，主存储器采用半导体机集成电路制成。随机存储器RAM（randomaccessmemory存储速度快，

5、但断电会丢失信息），和只读存储器ROM（readonlymemory，断电不会丢失信息），多用磁性和光学材料制造；（4）输入设备，主要有鼠标器、键盘、CD-ROM驱动器等；（5）输出设备，如显示器等。内存和CPU称为主机。计算机软件，通常分为系统软件和应用软件。（1）系统软件通常包括：操作系统OS，程序设计语言和语言处理程序（低级语言包括机器语言和汇编语言；高级语言），“源程序”编译后才能执行；数据库系统DBS（主要由数据库DB和数据库管理系统DBMS组成），常见的有FoxBASE、FoxPro、Access、S

6、QLServer、Oracle等；程序服务，主要有编辑程序，诊断程序等；（2）应用软件。针对某个应用领域或某个行业的具体问题开发的程序，如办公自动化软件、信息管理软件、文字处理软件、辅助设计软件、网络处理软件、多媒体处理等。英文对照：管理信息系统MIS，决策支持系统DSS，专家系统ES，办公自动化系统OA，电子数字积分和计算机ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator，7一.计算机工作原理机器数：一个数在计算机中的表示形式。（1）最高位（MSB，mostsignifica

7、ntbit）表示数的正负，1为负，0为正。（2）其特点一是符号数值化；二是二进制数的位数受机器设备的限制。分符号数和无符号数。（3）表示方法：原码（正整数原码就是其自身，负整数原码只需把其绝对值的原码符号位置为1，小数亦然）；补码（正整数的补码是其自身，负整数的补码对其绝对值部分逐位求反并在最低位加1）；反码（正整数的反码是其自身，负整数的反码对其绝对值逐位求反）；移码（把补码的符号位直接求反即可，0用移码有唯一的表示方法100000000（n＝8））（注意小数的表示）（4）浮点数和定点数。一个二进制数均可表示为

8、，其中E称为阶码，M称为尾数（N的有效数字），按照IEEE745：1985标准，常用的浮点数格式如下：S－E－M，S为尾数的符号位，占一位，对32位浮点数，E占8位，M占23位；对于64位浮点数（双精度形式），E占11位，M占52位。而实际按照IEEE745：1985规定，在小数点左边有一位隐含的M0，故分别对应24和53位；定点数表示法是让所有的数都采用同样的的阶码，则