计算机导论-第三章ppt课件.ppt

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1、第三章数据操作本章内容3.1计算机体系结构3.2机器语言3.3程序执行3.4算术/逻辑指令3.5与其他设备的通信3.6其他体系结构3.1计算机体系结构主板、CPU、内存、软驱、硬盘、光驱、显示卡、声卡和电源等是主机箱内的必备的部件。这个大的电路板是主板，也叫母板，它是整个电脑的组织核心，它上面有CPU和内存。奔腾IICPU，就像一块卡插在主板上，上面还带着一个风扇。另外一些传统的电脑CPU是这个样子的，它们的CPU插座也不相同。显示卡，安装在专门的AGP显示卡插槽中，显示器的信号线就接在它后面。这个深褐色的插槽就是AGP插槽，它一般在其他扩展槽的上方。PCI

2、插槽，可以安装PCI接口的声卡、网卡等。声卡，安装在ISA插槽，在ISA插槽中可以安装ISA接口的声卡、内置MODEM等。这是一个3寸软驱。CD－ROM驱动器，大家习惯上把它称作光驱。硬盘，硬盘是存储程序和数据的设备。电源。数据线，它把硬盘、软驱、光驱等部件连到主板上，数据就通过它在主板和这些部件之间进行传输。程序由指令组成，并和数据一起存放在存储器中，机器一经启动，就能按照程序指定的逻辑顺序把指令从存储器中读出来逐条执行，自动完成指令规定的操作。3.2机器语言机器语言是用二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合。它是计算机的设计者通过计算

3、机的硬件结构赋予计算机的操作功能。机器语言具有灵活、直接执行和速度快等特点。不同型号的计算机其机器语言是不相通的，按着一种计算机的机器指令编制的程序，不能在另一种计算机上执行。3.2.1指令系统机器指令：使用机器语言表达的指令，也叫机器级指令。精简指令集计算机(reducedinstructionsetcomputer,RISC)：CPU只需要执行最小的一组机器指令集。其特点是：效率高且速度快。代表：英特尔的奔腾系列处理器。机器指令的分类：数据传输、算术/逻辑类、控制类。复杂指令集计算机(complexinstructionsetcomputer,CISC)

4、：CPU因该能够执行大量复杂的指令。其特点是：容易编程。代表：苹果公司、IBM、和摩托罗拉联合开发的PowerPC系列处理器。数据传输类指令⑴概念:包含请求在各个位置之间传输数据的指令.⑵几个术语：①加载：由存储单元的内容填充通用寄存器的请求称为加载指令(LOAD)；②存储：将寄存器中的内容传输给存储单元的请求称为存储指令(STORE)；⑶一个特殊的指令：I/O指令。其中，⑴和⑵是加载指令，⑷是存储指令。运行一个加法的步骤:⑴从存储器中取出一个要加的值放在一个寄存器中；⑵从存储器中取出另一个要加的值放在另一个寄存器中；⑶激活加法电路,以步骤⑴和⑵所用的寄存器

5、作为输入,用另一个寄存器存放相加的结果；⑷将结果存入存储器；⑸停止。算术/逻辑类指令⑴概念：这个指令告诉控制单元请求在算术/逻辑单元内实现一个活动；⑵几个术语：①移位：移位后丢弃一端“移出的位”(SHIFT)；②循环移位：移位后将“移出的位”放到另一端留出的空位上(ROTATE)。其中，⑶算术/逻辑类的指令。运行一个加法的步骤:⑴从存储器中取出一个要加的值放在一个寄存器中；⑵从存储器中取出另一个要加的值放在另一个寄存器中；⑶激活加法电路,以步骤⑴和⑵所用的寄存器作为输入,用另一个寄存器存放相加的结果；⑷将结果存入存储器；⑸停止。控制类指令⑴概念：这个指令包含

6、指导程序执行而非数据操作的指令；⑵几个术语：①转移：(JUMP)；无条件转移：(unconditionaljump)；条件转移：(conditionaljump)；②分支：(BRANCH)；计算寄存器中数值的除法运算。其中，⑶是条件转移指令。3.2.2一种演示用的机器语言一些概念：⑴操作码(operationcode,op-code)：指明该指令要求的是什么基本运算，如STORE；⑵操作数(operand)：指定更详细的内容。以STORE为例，其操作数字段中的信息指示哪个寄存器包含被存储的数据，哪个存储单元用于接收该数据。在这个例题中，描述的计算机中整个机器

7、语言只包含12条基本指令。每条指令用16位编码，由四个16进制的数字表示。前四位是操作码，后面的十二位是操作数指令的35A7译码3.3程序执行相关的概念：⑴指令寄存器：用于存储正在执行的指令；⑵程序计数器：包含下一个待执行指令的地址，其作用就是可以跟踪程序执行到了什么地方．⑶机器周期：⑶机器周期：3.4算术/逻辑指令3.4.1逻辑运算主要是：两个二进制位串之间的逻辑运算。EG：10011010AND110010011000100010011010OR110010011101101110011010XOR11001001010100113.4.2移位运算循环移

8、位：将右侧移出的位放在左侧的空位上。EG：01100