计算机基础与C 语言【1】-工作原理资料课件.ppt

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1、计算机的工作原理冯·诺依曼原理——工作原理我们使用的计算机确切称“电子数字计算机”，其底层只会处理数字。这类计算机均基于如下的冯·诺依曼原理：计算机由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成。采用二进制表示数据和指令，指令由操作码和地址码组成。存储程序控制。将程序和数据存放在内存中，程序运行时，从内存中取出指令逐条解释执行，自动完成程序设定的任务。指令的执行是顺序的，除非遇到跳转指令。即一般按照指令在存储器中存放的顺序执行，跳转指令实现非顺序执行。电子数字计算机（1）只会进行数字运算，运算用电子方式实现，计算机的所有功能，不论其多复杂，最终均落实到数

2、字的算术运算和逻辑运算。（2）数字运算用数字电路完成，而数字电路中只用高电压和低电压两种状态表示数字，所以只能表示两个数字，对应为0和1，因此，计算机只能处理由0和1构成的数字。（3）通常我们使用的数字有0123456789十个数字，而计算机只认识0、1两个数字，二者之间必然有一个对应和转换的问题，这个问题就是数制间的转换。数字信号：时间上和数值上不连续变化的离散信号。数字电路：产生、传输、处理数字信号的电路。计算机完成任务的IPO模型IPO模型的层次、对象和方法IPO的抽象层次可高可低任何计算机信息处理系统，都可在不同的层次和范围上将其看成是一个IPO过程。IPO的

3、对象形式多种多样IPO的对象（信息）形式极其丰富：数值、文字、图像、音频、视频等。IPO的方法的极其丰富有着多种IO设备，每种设备对应一种输入输出形式；处理信息时可对信息进行计算、比较、分类、排序、检索、编码、传送等操作。给出实际应用中的例子，分析其三个方面！计算机系统构成——硬件软件计算机系统计算机硬件计算机软件计算机硬件（Hardware）：构成计算机的电子的、机械的物理部件。通常是看得见、摸得着的。计算机软件（Software）：使计算机工作的程序和程序运行时所需要的数据，以及与这些程序和数据有关的文字说明和图表资料，其中文字说明和图表资料又称为文档。1、计算机

4、通过运行程序完成信息处理功能。2、单独的软件或硬件均不能做任何事情。计算机的硬件构成—五大部件主机外部设备运算器控制器内存储器外存储器存储器输出设备硬件CPU输入设备ALU—ArithmeticLogicUnitCPU—CentralProcessingUnit计算机的硬件构成——各部件的作用1、存储器（Memory）：存储器是用来存放数据和程序的部件。存储器的具体位置用地址（编号）来指代，类似于房间编号。2、运算器（ALU）：对信息进行运算处理的部件。主要功能是对二进制数字进行算术（加减乘除）和逻辑（与或非异或）运算。3、控制器（Controller）：整个计算机的

5、控制核心。主要功能是读取指令、分析指令、并向计算机各部分发出控制信号，以便执行指令。4、输入设备（InputDevice）：将数据和程序转换成计算机能够识别和接受的信息，并顺序地把它们送入存储器中。输入设备有许多种，例如键盘、鼠标、扫描仪、光电输入机等。5、输出设备（OutputDevice）：输出设备将计算机处理的结果以人们能接受的或其它机器能接受的形式送出。输出设备有许多种类，例如显示器、打印机、绘图仪等。计算机的硬件构成——各部件间的通信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二进制——计算机内部表示数据的方式（1）二进制只有两个数码“0”

6、和“1”，易于用电位的“高”、“低”，脉冲的“有”、“无”，电路的“通”、“断”等物理状态表示。状态易于区别，并且数据的存储、传送和处理可靠性高。（2）运算规则简单，电子实现容易。（3）二进制加、减、乘、除运算，可以归结为加、减、移位三种操作，减法转换为加法，只有两种操作。（4）二进制中的“1”和“0”与逻辑命题中的“真”、“假”相对应，为计算机实现逻辑运算和程序中的逻辑判断创造了良好条件。R进制的概念运算规则：逢R进一，借一当R。若S为R进制的数，T为对应的十进制数，则有表示：概念在十进制及二、八、十六进制中的具体化？基数：数制中用到的数码的个数，R进制中共有0、1

7、、…、R-1共R个数码。位权：基数对应的指数，指数的幂是数位的序数，位权和位码的乘积决定了该位数码表示的值。上式中Ri是位权。若S为R进制的数，T为对应的十进制数，则有表示：二进制正数转化为十进制例1将(10101101)2转换为十进制数解：(10101101)2=1×27+0×26+1×25+0×24+1×23+1×22+0×21+1×20=(128+32+8+4+1)10=(173)10例2将(11011.11)2转换为十进制数解：(11011.11)2=1×24+1×23+0×22+1×21+1×20+1×2-1+1×2-2=(27.75)10