大学计算机第2章 简明教程

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1、第二章计算机基础知识2.1计算机系统概述2.2计算机硬件系统和工作原理2.3计算机软件系统2.4微型计算机硬件组成12.1计算机系统概述系统软件应用软件计算机系统=硬件系统+软件系统硬件软件2计算机系统的组成输入设备：键盘、鼠标、扫描仪等输出设备：显示器、打印机、音响等外存：软盘、硬盘、光盘、U盘等计算机系统软件外部设备系统软件应用软件硬件运算器控制器主机内存CPU随机存储器(RAM)只读存储器(ROM)高速缓冲存储器(Cache)操作系统：DOS、Windows、Unix、Linux语言处理程序：C、Pascal、

2、VB等实用程序：诊断程序、排错程序等办公软件包、数据库管理系统32.2.1计算机硬件系统计算机硬件包括主机和外设主机外设输入设备输出设备外存设备网络设备2.2计算机硬件系统和工作原理4计算机的五大部件冯.诺依曼思想：二进制程序与数据一样存放在内存五大模块存储器数据流控制流运算器外存储器输出设备内存储器输入设备控制器演示：计算机的五大部件5处理器处理器控制器运算器控制整个计算机所有部件的工作执行算术运算和逻辑运算6存储器存储器是计算机存储数据和程序的记忆单元集合，每个记忆单元由8位二进制位组成，可读写其中的数据。存储器

3、存储器通常分为内存储器和外存储器存放大量信息的外存储器信息交流中心内存储器7存储器每个记忆单元由8位二进制位组成。1KB=210B=1024B1MB=210KB=1024KB1GB=210MB=1024MB1TB=210GB=1024GB字节BYTE76543210位Bit8输入设备常用输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪等。常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪等。92.2.2计算机基本工作原理指令是能被计算机识别并执行的的二进制代码，完成一种操作。操作码操作数数据传送指令数据处理指令程序控制指令输入输出指令

4、其它指令IfGoto……＋－×÷AndOr……CPU内存I/O设备主机对计算机的硬件进行管理等指令结构分类操作码要完成的操作类型或性质操作数操作的内容或所在的地址10计算机基本工作原理1.指令的串行执行一条指令的执行过程分为以下3步骤：①取指令按照指令计数器中的地址，从内存储器中取出指令，并送往指令寄存器。②分析指令对指令寄存器中存放的指令进行分析，由译码器对操作码进行译码，将指令的操作码转换成相应的控制电位信号；由地址码确定操作数地址。③执行指令由操作控制线路发出完成该操作所需要的一系列控制信息，去完成该指令所要求

5、的操作。一条指令执行完成，指令计数器加1或将转移地址码送入程序计数器，然后回到①。演示：计算机基本工作原理11计算机基本工作原理演示：计算机基本工作原理指令的串行执行是当执行指令的三个部件依次全部完成后，才开始下一条指令的执行，在此过程中在执行某功能部件时，其他两个功能部件是不工作的。2.指令的并行执行指令的并行执行就是使这三个功能部件并行工作，则可提高计算机执行指令的速度，现在的计算机一般采用流水线技术。则有三条指令的并行执行均理论速度是串行执行的3倍12程序计算机指令的有序集合132.3计算机软件系统软件是指程序

6、、程序运行所需要的数据以及开发、使用和维护这些程序所需要的文档的集合。分为系统软件和应用软件两大类。操统作系语言处理程序实用程序应用软件系统软件用户142.2.1系统软件1.操作系统目的:计算机与人交互的接口,不必了解计算机内部结构合理地使用系统内包含的各种软、硬件资源，提高整个系统的使用效率和经济效益。目前典型的操作系统有：Windows、UNIX、Linux等，详细介绍见第四章。15机器语言例如，计算A=15+10的机器语言程序如下：1011000000001111：把15放入累加器A中0010110000001

7、010：10与累加器A的值相加，结果仍放入A中11110100：结束，停机编程工作量大，难学、难记、难修改，只适合专业人员使用；由于不同的计算机，其指令系统不同，机器语言随机而异，通用性差，是面向机器的语言。机器语言优点：程序代码不需要翻译，所占空间少，执行速度快。现在已经没有人用机器语言直接编程了。2．程序设计语言与语言处理程序16汇编语言将机器指令的代码用英文助记符来表示，代替机器语言中的指令和数据。例如用ADD表示加、SUB表示减、JMP表示程序跳转等等，这种指令助记符的语言就是汇编语言。例如，计算A=15+1

8、0的汇编语言程序：MOVA，15：把15放入累加器A中ADDA，10：10与累加器A相加，结果存入A中HLT：结束，停机汇编语言克服了机器语言难读等缺点，保持了其编程质量高，占存储空间少，执行速度快的优点。常用于过程控制等编程。汇编语言面向机器，使用者需要专业知识。汇编语言编写的程序，必须翻译成机器语言，才能被计算机执行。17高级语言高级语言是