計(jì)算機(jī)基本工作原理.ppt

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1、計(jì)算機(jī)基本工作原理汪清二中電教室2006.5第一節(jié)計(jì)算機(jī)中的數(shù)制和編碼1、什么是數(shù)制？2、我們通常使用的數(shù)制是什么數(shù)制？3、了解二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制和十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換方法。4、了解計(jì)算機(jī)中字符的編碼方法第二節(jié)計(jì)算機(jī)指令和語言第三節(jié)計(jì)算機(jī)工作原理初步表示數(shù)的方法有多種，每種表示法都規(guī)定了一些（不多的幾個(gè)）專門用來表示數(shù)的基本符號(hào)和組成數(shù)的法則，稱為數(shù)制。計(jì)算機(jī)中常用的進(jìn)制二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制進(jìn)制數(shù)字進(jìn)位方法十進(jìn)制（逢十進(jìn)一）0、1、2、3、4、5、6、7、8、9二進(jìn)制（逢二進(jìn)一）0、1八進(jìn)制（逢八進(jìn)一）0、1、2、3、4、5、6、7十六進(jìn)制（逢十六進(jìn)一）0、1、

2、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F二進(jìn)制數(shù)雖然只使用0和1兩種簡單的符號(hào)，但卻可以用來表示各種各樣的信息。例如：用0表示空白，1表示黑點(diǎn)，這樣，一串的0和1就可以表示一幅黑白圖畫。如果用一個(gè)字節(jié)（含8個(gè)二進(jìn)制的位）表示一個(gè)點(diǎn)的狀態(tài)，那么只要規(guī)定各種顏色的編號(hào)，就可以表示一幅彩色的圖畫，而且其色彩可以達(dá)到256色。如果顏色的數(shù)目增多，那么只要約定用更多的字節(jié)數(shù)去表示一個(gè)點(diǎn)的狀態(tài)，任何一幅圖都可以用二進(jìn)制數(shù)表示出來。ASCII碼目前在PC機(jī)中最常用的編碼規(guī)則是ASCII碼（AmericanStandardCodeforInformationInterchan

3、ge,美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼）0不用1-31用于設(shè)備控制32-47（空格）！“#$%&‘（）*+，-./48-57數(shù)碼0-958-64：；<=>?@65-90大寫字母A-Z91-96[]^_`97-122小寫字母a-z123-127{

4、}~（空白）128-255擴(kuò)展部分漢字編碼漢字編碼的方法有很多種.我國國家標(biāo)準(zhǔn)總局頒發(fā)的國家標(biāo)準(zhǔn)GB2312-80編碼于1981年5月1日開始執(zhí)行,標(biāo)準(zhǔn)的名稱是<<信息交換用漢字編碼字符集---基本集>>.每個(gè)漢字對(duì)應(yīng)4位十進(jìn)制數(shù)碼.按照國家標(biāo)準(zhǔn),一個(gè)漢字用兩個(gè)字節(jié)表示,一個(gè)字母要用一個(gè)字節(jié)表示.每個(gè)漢字存儲(chǔ)時(shí),首先轉(zhuǎn)換成ASSCII碼,然后再把

5、ASSCII碼轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的數(shù)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中.第二節(jié)計(jì)算機(jī)指令和語言計(jì)算機(jī)的所有操作都是人們事先設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行的,這些程序可以用機(jī)器語言編寫,也可以用匯編語言或高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言編寫.一、機(jī)器語言計(jì)算機(jī)的所有操作都不是自然發(fā)生的，它是由人們把指揮計(jì)算機(jī)操作的命令（通常稱為指令），預(yù)先存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中，然后在執(zhí)行時(shí)，把這些指令一條一條地取出來加以執(zhí)行。計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令的過程在人看來是比較煩瑣的。以把兩個(gè)數(shù)相加為例，計(jì)算機(jī)需要4步才能完成：（1）從存儲(chǔ)單元中取出第一個(gè)加數(shù)，送運(yùn)算器。（2）從另一個(gè)存儲(chǔ)單元取出第二個(gè)加數(shù)，送運(yùn)算器。（3）相加（在運(yùn)算器中完成，結(jié)果仍在運(yùn)算器中）（4）把相加

6、的結(jié)果從運(yùn)算器送到存儲(chǔ)器的指定單元。這里的取數(shù)、相加、存儲(chǔ)等都是計(jì)算機(jī)的一種基本操作，把要求計(jì)算機(jī)執(zhí)行的操作用計(jì)算機(jī)能夠辨別的命令形式寫出來就是指令（instruction）,通常一條指令對(duì)應(yīng)一種基本操作。一條指令通常分成操作碼和操作數(shù)兩部分。二、匯編語言為了減輕編程負(fù)擔(dān)，人們?cè)O(shè)計(jì)了匯編語言。匯編語言把機(jī)器語言中的操作碼改寫成英文單詞。例如：00000101表示加運(yùn)算，結(jié)果放在寄存器內(nèi)，用ADD表示。三、高級(jí)語言匯編和機(jī)器語言的編程效率很底，人們就對(duì)編碼程序的語言做了更大的更改，使他更符合人們的習(xí)慣。這類面向人類問題的語言稱為高級(jí)語言。機(jī)器語言和匯編語言這一類面向機(jī)器的語言成為

7、低級(jí)語言。目前比較流行的高級(jí)語言有；BASIC、FORTRAN、PASCAL、JAVA、C、C++、ADA、PROLOG、DELOHI、LOGO、ALGOL、LISP、FORTH、PL/1D。第三節(jié)計(jì)算機(jī)工作原理初步一、計(jì)算機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)微處理器CPU存儲(chǔ)器輸入/輸出接口電路外圍設(shè)備地址總線數(shù)據(jù)總線控制總線二、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)的內(nèi)存存儲(chǔ)著大量的數(shù)據(jù)（包括指令），CPU經(jīng)常往內(nèi)存里讀寫數(shù)據(jù)，為了正確從指定字節(jié)讀取數(shù)據(jù)，內(nèi)存的每一個(gè)字節(jié)都有一個(gè)編號(hào)，這個(gè)編號(hào)稱為地址（address）.每一種外部設(shè)備也有指定的地址碼三、指令及其執(zhí)行計(jì)算機(jī)的功能實(shí)現(xiàn)，都是執(zhí)行一系列指令的結(jié)果。計(jì)算機(jī)的指

8、令是以二進(jìn)制數(shù)的形式存放在存儲(chǔ)器里的。四、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。計(jì)算機(jī)是在一系列以二進(jìn)制碼表示的指令的指揮下工作的，這都是軟件系統(tǒng)的功勞。計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)通常是泛指能在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的各種程序，甚至包括各種有關(guān)資料。不難看出，人們解決各種問題而編制的應(yīng)用程序，需要在計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的支持下，翻譯成計(jì)算機(jī)硬件能直接識(shí)別和執(zhí)行的機(jī)器語言程序，才能完成指定的任務(wù)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)圖應(yīng)用語言程序應(yīng)用語言程序包高級(jí)語言程序匯編語言程序操作系統(tǒng)機(jī)器的指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件翻譯成高級(jí)語言程序經(jīng)編譯程序