Visual Basic.NET程序设计基础 教学课件 作者 陈承欢 (第1章)-微型计算机的工作原理.ppt

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1、第1章微型计算机的工作原理计算机系统的基本组成与功能1.1微型计算机的工作原理1.2计算机中数的表示方法1.3存储器1.6数据在计算机中的表示方法1.5计算机的高级语言与机器语言1.4——【知 识 技 能 目 标】——（1）掌握计算机系统的基本组成与功能。（2）掌握数据在计算机中的表示方法。（3）掌握存储器存储容量的单位、读/写工作过程。（4）了解微型计算机的工作原理。（5）了解存储器存储单元的地址、存储器中数据的数值范围、精度与数据溢出。1.1计算机系统的基本组成与功能一个完整的计算机系统包括两大部分：硬件系统和软件系统。硬

2、件系统是指构成计算机的物理设备，例如主机、键盘、鼠标、显示器和打印机等。软件系统是指在硬件设备中运行的各种程序以及有关文档资料。计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大基本部件构成。计算机软件以硬件系统为基础完成各项工作任务，我们编写的VB.NET程序也必须借助于硬件系统完成数据存储、处理和输出。硬件系统的各部件与程序运行相关的主要功能简述如下。（1）运算器：完成各类算术运算和逻辑运算的部件，是数据的“计算和处理中心”。（2）控制器：协调和指挥整个计算机系统的操作，是计算机的“指挥中心”。（3）存储器：存

3、放数据的部件，是数据的“记忆存储中心”。从存储器中取出数据称为“读”，存入数据称为“写”。（4）输入设备：向计算机输入信息的部件。（5）输出设备：将计算机中的信息输出到外部媒介，并转化为某种为人们所能识别的表示形式。常见的输出设备是显示器与打印机。显示器用于查看输入到计算机的程序、数据等信息和程序运行的中间结果或最终结果。打印机用于将计算机输出的各种信息打印在纸上长期保存。1.2微型计算机的工作原理为了形象地了解微型计算机的工作原理，首先我们一起来计算“1+2×3”，观察其计算过程，归纳其工作原理。整个计算过程可简述为【存储数

4、据】→【处理数据】→【输出结果】三个阶段。微型计算机的基本组成及工作原理如图1-1所示。图1-1微型计算机的工作原理由图1-1可知，计算机的“存储”、“运算”与“控制”由不同的部件完成，并且分工明确，各负其责。其中“控制器”是整个计算机的“控制中心”，它从存储器中取出指令，分析指令，并根据指令产生相应的控制信号对其他各部件发出控制信号，使各部件协调工作。“运算器”的主要功能是完成算术运算（加、减、乘、除）和逻辑运算（与、或、非等），在控制器的指挥下不断从存储器中取出数据进行运算，并把结果送回存储器。存储器用于存储原始数据和处理

5、这些数据所需要的程序及中间结果。根据上述分析，微型计算机的工作原理可以概括如下。（1）存储程序（2）程序控制1.3计算机中数的表示方法1.3.1计算机内部采用二进制数的原因二进制数只有两个数，即0和1，例如，电压的高和低，电灯的亮和灭，电容器的充电和放电，脉冲的有和无，晶体管理的导通和截止等。1.3.2进制转换我们在编写程序时一般采用十进制或十六进制，而计算机内部采用二进制。1．十进制数和二进制数的相互转换二进制数的计算规则是逢二进一，借一当二。（1）十进制整数转换为二进制整数——除2取余一个十进制整数转换为二进制整数的方法是

6、：将十进制整数除以2，得到一个商数和一个余数，再将商数除以2，又得到一个新的商数和一个余数，如此继续下去，直到商等于0为止。所得到的各个余数均为1或0，将最后一个余数作为所求二进制数的最高位数字，最先一个余数作为最低位数字，依次排列，即为二进制数的各位数字。（2）二进制数转换为十进制数——按权展开相加如果一个二进制整数要转换为十进制整数，只要将它的最后一位乘以20，倒数第二位乘以21，……依次类推，将各项展开相加就得到一个相应的十进制整数。2．十六进制数和二进制数的相互转换（1）十六进制数转换为二进制数十六进制有16个数码：0

7、、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F，其计算规则是逢十六进一，借一当十六。十六进制数转换为二进制数的转换方法是：将十六进制数的一位拆成四位二进制数，然后按权连接起来即可。（2）二进制数转换为十六进制数二进制数转换为十六进制数的转换方法可概括为“四位并一位”，即以小数点为基准，整数部分从右往左，小数部分从左往右，每四位一组，不足四位添0补足四位，然后把每组的四位二进制数按权展开相加，得到一位相应的十六进制数，再按权的顺序连接起来即得到相应的十六进制数。1.4计算机的高级语言与机器语言计算机语言分为三大类：

8、机器语言、汇编语言和高级语言，本节只简单地介绍机器语言和高级语言。1．机器语言机器语言是指直接使用计算机指令作为语句与计算机交换信息。2．高级语言高级语言使用一套更接近人们习惯的符号，对问题的描述方法也接近于人们对问题求解过程的表示方法，便于书写，易于掌握。1.5数据在计算机