第2章-计算机硬件概要教学内容.ppt

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1、第2章-计算机硬件概要教学要求教学目标理解进制的概念，掌握十进制、二进制、十六进制、八进制之间的换算。理解计算机的工作原理，熟悉硬件系统的组成及各个部件的主要功能。理解CPU、存储器和外部设备的概念，及其相应的技术参数。理解微型计算机有关的概念。教学重点进制的概念计算机的工作原理教学难点计算机的工作原理数据表示数制的概念进位制之间的相互转换字符数据的表示存储单位使用二进制的原因数制的概念概念数制就是数的表示及计算的方法，具体涉及三个概念：数码、进位规则和位权。计算机内使用二进制表示程序指令和数据。在程序设计中，除二进制外常用的进制还有十进制、八进制

2、和十六进制。二进制数码：0、1进位规则：逢二进一位权：2n八进制数码：0、1、2、3、4、5、6、7进位规则：逢八进一位权：8n十六进制数码：0、1、2、3、4、5、6、7、　　　　　　　　　　　　　　　　　8、9、A、B、C、D、E、F进位规则：逢十六进一位权：16n进位制之间的相互转换二进制、八进制和十六进制十进制按位权展开后求和，即：N=an-1Rn-1+an-2Rn-2+•••+a1R1+a0R0+a-1R-1+•••+a-mR-m十进制二进制、八进制和十六进制整数部分　除2（8、16）取余法小数部分　乘2（8、16）取整法二进制八进

3、制　将三位二进制数转换成一位八进制数八进制二进制　将一位八进制数转换成三位二进制数二进制十六进制　将四位二进制数转换成一位十六进制数十六进制二进制　将一位十六进制数转换四位二进制数八进制十六进制　不便于直接转换，需用二进制间接转换字符数据的表示字符编码　也就是如何在内存中表示和存放西文字符、汉字等ASCII美国信息交换标准码，每个字符用7位二进制数表示，在机内存放时用一个字节，该字节最高位恒为0。汉字编码　汉字在输入、存储和输出过程中使用的编码是不相同的，具体涉及到的有：国标码、机内码、输入码和字形码。国标码　根据国家标准GB2312《信

4、息交换汉字编码字符集-基本集》所编的汉字编码，又称为汉字交换码，共7445个汉字及字符，并规定每个字符用2个字节表示，每个字节最高位恒为0。机内码　在计算机内存中存储时使用机内码，为与西文字符相区别，机内码是将国标码每个字节最高位置为1。输入码　为能在西文键盘上输入汉字而使用的编码，常见编码方案有：音码、形码、数字码及音形码等。字形码　汉字字形一般采用点阵表示，字形码就是对点阵的数字化编码。Unicode统一字符编码，使用两个字节对全世界所有字符进行统一的编码存储单位位位bit即一个二进制位，是计算机存储数据的最小单位。字节字节byte，8个二进制

5、位，是数据处理的基本单位。1KB=210=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB字字word，CPU处理数据的长度，通常由一个或几个字节组成。常用的字长有8位、16位、32位和64位等。使用二进制的原因电路简单可靠性高运算简单逻辑性强计算机工作原理指令与程序存储程序原理指令与程序指令计算机能够执行的一个基本操作一条指令通常由操作码和操作数两部分构成一台计算机能执行的指令总和称为指令系统程序为解决某个问题而编写的指令系列工作原理事先把程序和数据送到具有记忆功能的存储器中保存起来，然后给出程序中第一条指令的地址，控制器就

6、可依据存储程序中的指令顺序周而复始地取指令、译码、执行，直到完成全部指令操作为止。指令与程序例如：计算1+2=?汇编语言程序对应的机器指令对应的操作MOVAL,110110000将立即数1传送到累加寄存器AL中00000001ADDAL,200000100计算两个数的和，结果存放到AL00000010MOV[0008],AL10100010将AL中的数传送到地址单元00080000100000000000HLT11110100停机指令与程序指令的执行过程在控制器的指挥下，把程序计数器的内容经过地址总线送入存储器的地址寄存器，按该地址取出指令后，经数

7、据总线送入指令寄存器，再由指令译码器进行分析产生控制信号送各个部件。存储程序原理采用二进制表示数据和指令将程序事先存入主存中，计算机工作时自动高速地从存储器中取出指令加以执行由运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大部件构成计算机系统存储程序原理五大部件功能运算器　又称算术逻辑单元ALU，执行算术和逻辑运算控制器　控制各个部件按统一步调协调工作存储器　存储程序、数据和运算结果输入设备　将原始数据、程序输入到内存中输出设备　用来输出运算结果等存储器运算器控制器输入设备输出设备CPU计算机硬件系统CPU存储器外存储器外部设备CPU概述中央处理器，由运

8、算器和控制器组成。基本功能运算器：又称算术逻辑单元，简称ALU执行算术运算：加、减、乘、除；执行逻辑运算：与、或、非。控制