理学第章计算机组成上.ppt

第2章 计算机组成原理 2.1 计算机系统组成简介 计算机系统由硬件和软件两大部分组成。若把一个计算机系统比作人的话，则硬件构成了计算机系统进行计算的躯干，软件构成了计算机系统进行计算的大脑。 1 输入部件 输入部件用于向计算机中输入数据。 向计算机中可输入的数据形式包括数字、字符、汉字、图片、声音等。 常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、话筒等。 2 处理部件 对计算机中的数据进行某种有意义的操纵称作处理数据。 处理部件用于完成数据的处理。 计算机中具体的处理数据的例子有：对数值计算求值、分类单词或数字、修改文档或图片、绘图等。 通常所说的计算机中的中央处理单元(Centre Processing Unit，CPU)就是计算机的处理部件。 3 输出部件 计算机处理后的数据要输出，输出部件用于完成数据的输出。 输出设备有两种类型 一种类型是把处理的结果通过输出设备立即显示出来; 另一种类型是把处理的结果表示成某种形式的数据文件(如文档文件、图片文件等)存放在外存介质中，以做进一步的处理或以后再输出。 常用的输出设备有显示屏、打印机、绘图仪等。 4 存储部件 输入计算机中的数据由存储部件存储起来。 内存 内存是数据进行处理时的临时存放地方，内存中存放和取出数据的速度相对较快。内存的存储容量是有限的。 外存 外存是数据输入后或处理结束后的永久存放地方，外存中存放和取出数据的速度相对较慢。外存设备有磁盘机、磁带机、光盘机等。外存的存储容量在理论上是无限的。 计算机(PC机)的基本结构 软件一般分成系统软件和应用软件 (1) 系统软件 操作系统 计算机语言处理程序 数据库管理系统 (2) 应用软件 2.2.1 数字的表示 1.什么是进位计数制 ⑴非进位计数制 其特点是：表示数值大小的数码与它在数中的位置无关。典型的非进位计数制是罗马数字，例如,罗马数字中:Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,┄,Ⅹ ⑵进位计数制 其特点是：表示数值大小的数码与它在数中的位置有关。例如，十进制数 111.11 进位记数制的要素： ①基数(P67) 例如十进制的数码有： 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9→基数是10 ②位权(P67) 例如： 123.4＝1×102+2×101+3×100 +4×10-1 几种进位计数制的对应关系 2. 进制转换 (1)二进制数转换为十进制数 二进制数转换为十进制数的方法是：用十进制计数制把二进制数各位置的数按权展开后相加。 【例】 求(1001.101)2的十进制数值。 解：(1001.101)2 = 1×23+0×22+0×21+1×20+1× 2-1+0×2-2+1×2-3 = 8+1+0.5+0.125 = (9.625)10 (2)十进制整数转换为二进制整数 十进制整数转换为二进制整数的方法是：首先不断地对前次得到的商除2并列出其余数，然后把所得余数按从后向前的次序排列。该方法简称除2取余法。 【例】 求(19)10的二进制数值。 (3)十进制小数转换为二进制小数 十进制小数转换为二进制小数的方法是：首先不断地对前次得到的积的小数部分乘2，并列出该次得到的整数数值，然后按从前向后的次序排列。该方法简称乘2取整法。 【例】 求(0.6875)10的二进制数值(取四位小数)。 (4)十进制数转换成二进制数(P69) 十进制数有整数和小数两部分。在转换时,整数部分采用除2取余法,小数部分采用乘2取整法。 (5) 二进制数与八进制数的互换 ①二进制数转换成八进制数 可概括为三位并一位。即以小数点为基准，整数部分从右到左，小数部分从左到右，每三位一组，不足三位添0补足,然后把每组的三位二进制数按权展开相加，得到相应的一位八进制数码，再按权的顺序连接即得相应的八进制数。例如:(10111002=(?)8 (001,011,100.001,010,110)2=(134.126)8 1 3 4 . 1 2 6 ②八进制数转换成二进制数 可概括为一位拆三位。即把每一位八进制数写成对应的三位二进制数，然后按权连接即可。例如： (123.67)8=(?)2 1 2 3 . 6 7 (八进制) 001,010,011.110111 (二进制) (123.67)8=(1010011.110111)2 (6) 二进制数与十六进制数的互换 ①二