最新1周-第1章-计算机系统概论(1)课件ppt.ppt

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1、1周-第1章-计算机系统概论(1)为什么要学习计算机组成原理？一门专业基础课程计算机专业（硬件OR软件方向）终生要与计算机系统打交道后续多门课程的基础（系统结构，操作系统，编译原理，高级语言程序设计，计算机网络，数据库）本课程的任务讨论单机系统范围内计算各部件和系统的组成以及内部工作机制。通过学习，掌握计算机各大部件的组成原理，逻辑实现，设计方法及其互连构成整机系统的技术，并为后继课程的学习打好基础。1.1计算机系统简介由具有各类特殊功能的信息（程序）组成1.计算机系统计算机系统计算机的实体如主机、外设等一、计算机软件、硬件的概念硬件软件用户按任务需要编制成的各种程序（科学计

2、算程序，数据处理程序，过程控制程序，事务管理程序等）用来管理整个计算机系统系统软件应用软件语言处理程序操作系统服务性程序数据库管理系统网络软件软件例：下面不属于系统程序的是？A.数据库系统B.操作系统C.编译程序D.汇编程序例：下面属于应用软件的是？A.操作系统B.编译程序C.连接程序D.文本处理程序✔✔计算机高级语言程序目标程序结果翻译运行2.现代计算机的解题过程用户用高级语言编写的程序称为源程序计算机翻译成机器能识别的机器语言程序称为目标程序机器语言：用0,1代码表示的语言机器语言可以直接在机器上执行汇编语言：符号式的程序设计语言，用符号ADD，SUB,MUL,DIV分别

3、表示加减乘除等操作，并用符号表示指令或数据所在存储单元的地址（没有机器能直接识别汇编语言程序，必须先将汇编语言翻译成机器语言程序，然后才能被机器接受并自动运行）高级语言：C,FORTRAN,BASIC,PASCAL等，机器也不直接识别高级语言，必须先将高级语言翻译成汇编语言，然后再将其翻译成机器语言程序信息的数字化表示1在计算机中用数字代码表示各种信息二进制代码例1用数字代码表示数据6表示为0110-7表示为1111例2用数字代码表示字符A表示为01000001B表示为01000010例3用数字代码表示命令，状态启动表示为00停止表示为01正在工作表示为10工作结束表示为11

4、2在物理机制上用数字信号表示数字代码例1用电平信号表示数字代码高电平低电平例2用脉冲信号表示数字代码有脉冲无脉冲数字型电信号1011.2计算机的基本组成1.计算机由五大部件组成3.指令和数据用二进制表示4.指令由操作码和地址码组成6.机器以运算器为中心，I/O设备与存储器间的数据传送通过运算器完成2.指令和数据以同等地位存于存储器可按地址寻访5.指令在存储器内按顺序存放。一、冯·诺依曼计算机的特点算术运算逻辑运算存放数据和程序将信息转换成机器能识别的形式将结果转换成人们熟悉的形式指挥程序运行冯·诺依曼计算机硬件框图存储器输入设备运算器控制器输出设备以存储器为中心的计算机硬件框

5、图程序存储器输出设备输入设备运算器控制器数据结果计算典型的冯诺依曼计算机是以运算器为中心，现代的计算机已转化为以存储器为中心。ALU主存辅存CPU主机I/O硬件CU二.现代计算机硬件框图存储器输入设备运算器输出设备控制器ALUCPU主机I/OCU主存1.上机前的准备建立数学模型-+-+-=!x9!x7!x5!x3xx9753sin…编制解题程序确定计算方法程序—运算的全部步骤0,1,2,)()(21nynxynx=+=√…指令—每一个步骤三、计算机的工作步骤取x至运算器中乘以x在运算器中乘以a在运算器中存ax2在存储器中取b至运算器中乘以x在运算器中加ax2在运算器中加c在运

6、算器中=(ax+b)x+c取x至运算器中乘以a在运算器中加b在运算器中乘以x在运算器中加c在运算器中计算ax2+bx+c编程举例0000010000001000打印停机取数α[α]ACC存数β[ACC]β加γ[ACC]+[γ]ACC乘δ[ACC]×[δ]ACC指令格式举例操作码地址码[]打印机地址码表示参加运算的数在存储器内的位置指令和数据存于主存单元的地址指令注释操作码地址码00000010000001000取数x至ACC10001000000001001乘a得ax存于ACC中20000110000001010加b得ax+b,存于ACC中3000100000000100

7、0乘x得（ax+b)x,存于ACC中40000110000001011加c得ax2+bx+c,存于ACC50000100000001100将ax2+bx+c存于主存单元60001010000001100打印7000110停机8x原始数据x9a原始数据a10b原始数据b11c原始数据c12存放结果计算ax2+bx+c程序清单练习1.能直接让计算机接受的语言？机器语言2.执行最快的语言？机器语言3.计算机中负责指令译码的是？控制单元4.计算机存储数据的基本单位？比特（bit）5.32位的个人计算机，一个字节