第2章计算机系统基础ppt课件.ppt

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1、大学计算机第2章计算机系统基础本章主要内容：计算机中常用的数制；不同类型的信息在计算机内的表示方法；一般计算机系统的基本结构；计算机的指令系统，以及计算机的基本工作过程；微型计算机的部件，包括微处理器、存储器、输入输出设备、主板、总线等；如何选购、组装一台微型计算机；常用的各种软件；计算机系统安全的相关知识。本章主要内容：2.1计算机中的信息表示2.2计算机系统2.3计算机基本工作原理2.4微型计算机硬件系统2.5计算机软件系统2.6计算机系统安全2.1计算机中的信息表示数据是信息的载体。计算机中可以处理的数据可以分为两类：数值数据和非数值数据。数值数据有大小、

2、正负之分，包含量的概念；非数值数据包括字母、符号、声音、图像等，不同的数字编码表示不同含义。2.1.1计算机中的数制按进位的原则进行计数称为进位计数制，简称“数制”:十进制,十二进制等1.数制的特点⑴逢基数进位基数是指数制中每个数据位所需要的数字字符的总个数。如十进制中有10个数字字符，基数是10，表示逢10进一⑵位权表示法位权是指单位一在一个数的某个位置上所代表的值，处在不同位置上的数字所代表的值不同，例如：十进制数2394.56=2*103+3*102+9*101+4*100+5*10-1+6*10-2，2.计算机常用数制计算机中数字电路器件通常只有“导通”

3、和“断开”两种状态，我们可以用“1”和“0”分别代表这两种状态。在计算机中的所有数据，如数字、符号以及图形等都是用电子元器件的不同状态表示的，也就是通过“1”“0”序列表示。自然可以想象只有“1”和“0”两个数字的表示就是二进制数，所以，在计算机系统中，所有数据的表示都采用二进制形式。由于二进制在表达一个数字时，位数太长，不易识别，书写麻烦，因此，在编写计算机程序时，经常将它们写成对应的十六进制数或八进制数，也经常采用人们熟悉的十进制数。因此，计算机工作时，往往需要根据情况，在其内部进行二进制数、八进制数、十进制数、十六进制数之间的转换。2.1.1计算机中的数制

4、表2.1常用计数制的基数和数码数制基数数字字符二进制201八进制801234567十进制100123456789十六进制160123456789ABCDEF3.书写规则为了区分各种计数制的数，常采用如下方法进行书写：⑴在数字后面加写相应的英文字母作为标识B(Binary)——表示二进制数。二进制数的100可写成100B。O(Octonary)——表示八进制数。八进制数的100可写成100O。D(Decimal)——表示十进制数。十进制数的100可写成100D。H(Hexadecimal)——表示十六进制数，十六进制数100可写成100H。一般约定D可省略，即无后

5、缀的数字为十进制数字。⑵在括号外面加数字下标(1101)2——表示二进制数的1101。(3174)8——表示八进制数的3174。(6678)10——表示十进制数的6678。(2DF6)16——表示十六进制数的2DF6。2.1.1计算机中的数制4.计算机存储和处理二进制数的常用单位⑴位(bit)位是二进制数中的一个数位，可以是“0”或“1”。它是计算机中数据的最小单位，称为比特(bit)。⑵字节(Byte)通常将8位二进制数组成一组，称作一个字节。字节是计算机中数据处理和存储容量的基本单位，如存放一个英文字母需要在存储器中占用一个字节的空间。在书写时，常将字节英文

6、单词Byte简写成B，1B=8bit常用的单位还有KB(千字节)、MB(兆字节)、GB(千兆字节)等，它们之间的关系是：1KB=B=1024B1MB=B=B=1024KB1GB=B=B=1024MB2.1.1计算机中的数制2.1.2数值数据的编码考虑三个因素：机器数的范围、机器数的符号和机器数中小数点的位置1.机器数的范围机器数的表示范围由硬件(CPU中的寄存器)决定。当使用8位寄存器时，字长为8位，所以一个无符号整数的最大值是，机器数的范围为0～255；当使用16位寄存器时，字长为16位，所以一个无符号整数的最大值是，机器数的范围为0～65535。2.机器数的

7、符号在计算机内部，任何数据都只能用二进制的两个数码“0”和“1”来表示。正负数的表示也不例外，正负号也必须用0和1的形式表示。通常规定最高位为符号位，并用0表示正，用1表示负。图2-1机器数的符号2.1.2数值数据的编码3.定点数和浮点数在计算机内部难以表示小数点。故小数点的位置是隐含的。隐含的小数点位置可以是固定的，也可以是变动的，前者称为“定点数”，后者称为“浮点数”。⑴定点数在定点数中，小数点的位置一旦固定，就不再改变。定点数中又有定点整数和定点小数之分。定点整数，小数点的位置约定在最低位的右边，用来表示整数，如图2-2所示；定点小数，小数点的位置约定在符

8、号位之后，用来表示小于1