計(jì)算機(jī)組成原理完整版課件全套ppt教學(xué)教程電子講義電子教案（最新）

1、第一章 概述 人生在勤，不索何獲 1.1.1計(jì)算機(jī)定義和特性 計(jì)算機(jī)是一種信息處理工具。 計(jì)算機(jī)處理的信息形式是多種多樣的，可以是數(shù)值、文字、圖形、圖像、聲音、 視頻等多種不同類型的信息。計(jì)算機(jī)處理信息的多樣化，反映了計(jì)算機(jī)用途的 廣泛性。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)除了對(duì)信息進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算外，還能進(jìn)行搜索、識(shí)別、變 換，甚至聯(lián)想、思考和推理等。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，其處理功能會(huì)越 來越強(qiáng)。 人生在勤，不索何獲 1.1.1計(jì)算機(jī)定義和特性 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有以下特性： （1）速度快。計(jì)算機(jī)采用高速電子器件，能以極高的速度工作。計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度從最初 每秒幾千次加法運(yùn)算到現(xiàn)在的每秒萬億次、甚至百萬億次的

2、浮點(diǎn)運(yùn)算，還可以進(jìn)行大信息 量的處理和復(fù)雜運(yùn)算，在社會(huì)各領(lǐng)域得到大量應(yīng)用，提高了人類的工作效率，取得了重大 的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。 （2）通用性強(qiáng)。計(jì)算機(jī)能夠處理范圍相當(dāng)廣泛的各類信息，所處理的信息具有多樣性。因 此，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用廣泛，現(xiàn)已深入到工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各個(gè)行業(yè)，具有極強(qiáng)的通用性。 （3）運(yùn)算精度高。計(jì)算機(jī)具有高速、高精度的硬件基礎(chǔ)，用戶在解決現(xiàn)實(shí)世界中相應(yīng)問題 時(shí)，通過設(shè)計(jì)正確的算法，編制成高效、準(zhǔn)確的程序，就能在計(jì)算機(jī)上得到準(zhǔn)確的結(jié)果。 人生在勤，不索何獲 1.1.2計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的分類 按計(jì)算機(jī)所處理對(duì)象的表示形式不同，可以分成模擬計(jì)算機(jī)與數(shù)字計(jì)算機(jī)兩類。 模擬計(jì)算機(jī) 是對(duì)連續(xù)變化的

3、直流電壓、電流或電荷，進(jìn)行加、減、乘、除、微分、積分等數(shù)學(xué)運(yùn) 算的解算裝置。 數(shù)字計(jì)算機(jī) 是一種能自動(dòng)對(duì)用離散符號(hào)表示的數(shù)字化信息進(jìn)行處理的通用裝置。數(shù)字計(jì)算機(jī)比模 擬計(jì)算機(jī)速度快、精度高、應(yīng)用更廣泛。目前一般意義上的計(jì)算機(jī)指的是數(shù)字計(jì)算機(jī)。 也可以把模擬計(jì)算機(jī)與數(shù)字計(jì)算機(jī)結(jié)合起來，組成混合計(jì)算機(jī)。 人生在勤，不索何獲 1.1.2計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的分類 計(jì)算機(jī)按其用途來分可以分成專用機(jī)和通用機(jī)兩類。 專用機(jī)是針對(duì)某一特定領(lǐng)域設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，針對(duì)特定的應(yīng)用任務(wù)進(jìn)行了優(yōu)化，對(duì)于特定的用 途而言，最經(jīng)濟(jì)最有效，但適應(yīng)性差。 通用機(jī)能完成各種計(jì)算任務(wù)，適應(yīng)性強(qiáng)，但是對(duì)某一特定用途，則工作效率不是最佳。

4、人生在勤，不索何獲 1.1.2計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的分類 根據(jù)計(jì)算機(jī)的規(guī)模、性能來分，又可分為巨型機(jī)、大型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)等 多種類型。 巨型機(jī)，是計(jì)算機(jī)家族中速度最快、性能最高、技術(shù)最復(fù)雜、價(jià)格也是最貴的一類計(jì)算機(jī)， 也稱超級(jí)計(jì)算機(jī)。 大型機(jī)是使用當(dāng)代的先進(jìn)技術(shù)構(gòu)成的一類高性能、大容量計(jì)算機(jī)，但性能與價(jià)格指標(biāo)均低 于巨型機(jī)，它代表該時(shí)期計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合水平。 小型機(jī)是一種規(guī)模與價(jià)格均介于大型機(jī)與微型機(jī)之間的一類計(jì)算機(jī)。 微型機(jī)是以微處理器為核心組成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它是20世紀(jì)70年代初隨著大規(guī)模集成電路 的發(fā)展而誕生的。微型機(jī)的誕生與發(fā)展，是計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程中影響最深遠(yuǎn)的一步。 人生在勤，不索何

5、獲 1.1.3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 （1）科學(xué)計(jì)算。 科學(xué)計(jì)算一直是計(jì)算機(jī)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。利用計(jì)算機(jī)的高速性、大存儲(chǔ)容量、連續(xù)運(yùn)算能力，可以解決人工無法完成的各種科學(xué)計(jì)算問題。 （2）事務(wù)信息處理。 事務(wù)信息處理的主要特點(diǎn)是其處理的對(duì)象不僅是數(shù)值，還包括語言文字、圖形圖像信息。處理的過程不僅是數(shù)字運(yùn)算，還包括分類、比較、增刪、判 別等。 （3）計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)。 計(jì)算機(jī)作為一個(gè)有效的工具，在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、教學(xué)等過程中進(jìn)行輔助性的工作，以充分發(fā)揮人的創(chuàng)造力，提高效率，降低成本。該技術(shù)應(yīng)用十分廣泛， 其中主要有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)、計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)和計(jì)算機(jī)輔助

6、教學(xué)(CAI)等。 （4）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信。 將計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合，通過通信線路把不同地域多臺(tái)計(jì)算機(jī)連接起來實(shí)現(xiàn)信息交流和資源共享。 （5）計(jì)算機(jī)控制。 計(jì)算機(jī)控制是計(jì)算機(jī)用于生產(chǎn)活動(dòng)過程中進(jìn)行操作控制的過程和技術(shù)。它通過不斷采集被控對(duì)象的各種狀態(tài)信息，由計(jì)算機(jī)按照被控對(duì)象模型和一定 的控制策略實(shí)時(shí)地計(jì)算和處理后，作為控制信息對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制。 （6）人工智能。 人工智能是用計(jì)算機(jī)模仿人類的感知、思維、推理等智能活動(dòng)，是在控制論、計(jì)算機(jī)科學(xué)、仿真技術(shù)、心理學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新學(xué)科。 人生在勤，不索何獲 第一章 概述 人生在勤，不索何獲 1.1.1計(jì)算機(jī)定義和特性 計(jì)算機(jī)是

7、一種信息處理工具。 計(jì)算機(jī)處理的信息形式是多種多樣的，可以是數(shù)值、文字、圖形、圖像、聲音、 視頻等多種不同類型的信息。計(jì)算機(jī)處理信息的多樣化，反映了計(jì)算機(jī)用途的 廣泛性。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)除了對(duì)信息進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算外，還能進(jìn)行搜索、識(shí)別、變 換，甚至聯(lián)想、思考和推理等。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，其處理功能會(huì)越 來越強(qiáng)。 人生在勤，不索何獲 1.1.1計(jì)算機(jī)定義和特性 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有以下特性： （1）速度快。計(jì)算機(jī)采用高速電子器件，能以極高的速度工作。計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度從最初 每秒幾千次加法運(yùn)算到現(xiàn)在的每秒萬億次、甚至百萬億次的浮點(diǎn)運(yùn)算，還可以進(jìn)行大信息 量的處理和復(fù)雜運(yùn)算，在社會(huì)各領(lǐng)域得到大量應(yīng)

8、用，提高了人類的工作效率，取得了重大 的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。 （2）通用性強(qiáng)。計(jì)算機(jī)能夠處理范圍相當(dāng)廣泛的各類信息，所處理的信息具有多樣性。因 此，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用廣泛，現(xiàn)已深入到工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各個(gè)行業(yè)，具有極強(qiáng)的通用性。 （3）運(yùn)算精度高。計(jì)算機(jī)具有高速、高精度的硬件基礎(chǔ)，用戶在解決現(xiàn)實(shí)世界中相應(yīng)問題 時(shí)，通過設(shè)計(jì)正確的算法，編制成高效、準(zhǔn)確的程序，就能在計(jì)算機(jī)上得到準(zhǔn)確的結(jié)果。 人生在勤，不索何獲 1.1.2計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的分類 按計(jì)算機(jī)所處理對(duì)象的表示形式不同，可以分成模擬計(jì)算機(jī)與數(shù)字計(jì)算機(jī)兩類。 模擬計(jì)算機(jī) 是對(duì)連續(xù)變化的直流電壓、電流或電荷，進(jìn)行加、減、乘、除、微分、積分等數(shù)學(xué)運(yùn) 算的解算

9、裝置。 數(shù)字計(jì)算機(jī) 是一種能自動(dòng)對(duì)用離散符號(hào)表示的數(shù)字化信息進(jìn)行處理的通用裝置。數(shù)字計(jì)算機(jī)比模 擬計(jì)算機(jī)速度快、精度高、應(yīng)用更廣泛。目前一般意義上的計(jì)算機(jī)指的是數(shù)字計(jì)算機(jī)。 也可以把模擬計(jì)算機(jī)與數(shù)字計(jì)算機(jī)結(jié)合起來，組成混合計(jì)算機(jī)。 人生在勤，不索何獲 1.1.2計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的分類 計(jì)算機(jī)按其用途來分可以分成專用機(jī)和通用機(jī)兩類。 專用機(jī)是針對(duì)某一特定領(lǐng)域設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，針對(duì)特定的應(yīng)用任務(wù)進(jìn)行了優(yōu)化，對(duì)于特定的用 途而言，最經(jīng)濟(jì)最有效，但適應(yīng)性差。 通用機(jī)能完成各種計(jì)算任務(wù)，適應(yīng)性強(qiáng)，但是對(duì)某一特定用途，則工作效率不是最佳。 人生在勤，不索何獲 1.1.2計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的分類 根據(jù)計(jì)算機(jī)的規(guī)

10、模、性能來分，又可分為巨型機(jī)、大型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)等 多種類型。 巨型機(jī)，是計(jì)算機(jī)家族中速度最快、性能最高、技術(shù)最復(fù)雜、價(jià)格也是最貴的一類計(jì)算機(jī)， 也稱超級(jí)計(jì)算機(jī)。 大型機(jī)是使用當(dāng)代的先進(jìn)技術(shù)構(gòu)成的一類高性能、大容量計(jì)算機(jī)，但性能與價(jià)格指標(biāo)均低 于巨型機(jī)，它代表該時(shí)期計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合水平。 小型機(jī)是一種規(guī)模與價(jià)格均介于大型機(jī)與微型機(jī)之間的一類計(jì)算機(jī)。 微型機(jī)是以微處理器為核心組成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它是20世紀(jì)70年代初隨著大規(guī)模集成電路 的發(fā)展而誕生的。微型機(jī)的誕生與發(fā)展，是計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程中影響最深遠(yuǎn)的一步。 人生在勤，不索何獲 1.1.3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 （1）科學(xué)計(jì)算。 科學(xué)計(jì)算一直

11、是計(jì)算機(jī)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。利用計(jì)算機(jī)的高速性、大存儲(chǔ)容量、連續(xù)運(yùn)算能力，可以解決人工無法完成的各種科學(xué)計(jì)算問題。 （2）事務(wù)信息處理。 事務(wù)信息處理的主要特點(diǎn)是其處理的對(duì)象不僅是數(shù)值，還包括語言文字、圖形圖像信息。處理的過程不僅是數(shù)字運(yùn)算，還包括分類、比較、增刪、判 別等。 （3）計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)。 計(jì)算機(jī)作為一個(gè)有效的工具，在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、教學(xué)等過程中進(jìn)行輔助性的工作，以充分發(fā)揮人的創(chuàng)造力，提高效率，降低成本。該技術(shù)應(yīng)用十分廣泛， 其中主要有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)、計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)和計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)等。 （4）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信。 將計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合

12、，通過通信線路把不同地域多臺(tái)計(jì)算機(jī)連接起來實(shí)現(xiàn)信息交流和資源共享。 （5）計(jì)算機(jī)控制。 計(jì)算機(jī)控制是計(jì)算機(jī)用于生產(chǎn)活動(dòng)過程中進(jìn)行操作控制的過程和技術(shù)。它通過不斷采集被控對(duì)象的各種狀態(tài)信息，由計(jì)算機(jī)按照被控對(duì)象模型和一定 的控制策略實(shí)時(shí)地計(jì)算和處理后，作為控制信息對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制。 （6）人工智能。 人工智能是用計(jì)算機(jī)模仿人類的感知、思維、推理等智能活動(dòng)，是在控制論、計(jì)算機(jī)科學(xué)、仿真技術(shù)、心理學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新學(xué)科。 人生在勤，不索何獲 第一章 概述 人生在勤，不索何獲 1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程 1943年美國賓夕法尼亞大學(xué)的莫齊利(Mauchley)和他的學(xué)生艾克特(Ecke

13、rt )， 為進(jìn)行新武器的彈道計(jì)算，開始研制第一臺(tái)由程序控制的電子數(shù)字計(jì)算機(jī) ENIAC。 該計(jì)算機(jī)曾在第二次世界大戰(zhàn)中投入使用，到1946年正式公布。ENIAC可進(jìn) 行5000次/秒的加法運(yùn)算、50次/秒的乘法運(yùn)算、平方和立方計(jì)算、SIN和COS 函數(shù)數(shù)值運(yùn)算以及其他更復(fù)雜的計(jì)算。該機(jī)耗資40萬美元，含有18000個(gè)真空 管，重30噸，耗電150千瓦，占地面積約140平方米。該機(jī)正式運(yùn)行到1955年 10月2日，十年間共運(yùn)行了80223小時(shí)。它的算術(shù)運(yùn)算量比有史以來人類大腦 所有運(yùn)算量的總和還要大。 人生在勤，不索何獲 1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程 計(jì)算機(jī)多年的發(fā)展歷史表明，計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展受電子

14、元器件的發(fā)展影響極 大。為此，人們習(xí)慣以元器件的更新作為計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)步劃代的主要標(biāo)志。 下面介紹各代計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)： （1） 第一代計(jì)算機(jī) 第代計(jì)算機(jī)為電子管計(jì)算機(jī)。其邏輯元件采用電子管，存儲(chǔ)器件為聲延遲線或磁鼓，系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)為定點(diǎn)運(yùn)算，使用機(jī)器語言。電子管計(jì)算機(jī)體積大、速度慢、存儲(chǔ)容量小。 人生在勤，不索何獲 1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程 （2）第二代計(jì)算機(jī) 第二代計(jì)算機(jī)為晶體管計(jì)算機(jī)。其邏輯元件采用晶體管，內(nèi)存儲(chǔ)器由磁芯構(gòu)成，磁鼓與磁 帶成為外存儲(chǔ)器。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了浮點(diǎn)運(yùn)算，并提出了變址、中斷、I/O處理等新概念。開 始使用多種高級(jí)語言及其編譯程序。和第一代電子管計(jì)算機(jī)相比，第二代晶體管機(jī)體積小

15、、 速度快、功耗低、可靠性高。 人生在勤，不索何獲 1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程 （3）第三代計(jì)算機(jī) 第三代計(jì)算機(jī)為集成電路計(jì)算機(jī)。其邏輯元件與存儲(chǔ)器均由集成電路實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用 了包括微程序控制、高速緩存、虛擬存儲(chǔ)器、流水線技術(shù)等。高級(jí)語言發(fā)展迅速，操作系 統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展，有了多用戶分時(shí)操作系統(tǒng)，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬。 這一時(shí)期還有另外一個(gè)重要特點(diǎn)：大型巨型機(jī)與小型機(jī)同時(shí)發(fā)展。小型計(jì)算機(jī)的發(fā)展， 對(duì)計(jì)算機(jī)的推廣使用產(chǎn)生了很大的影響。 人生在勤，不索何獲 1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程 （4）第四代計(jì)算機(jī) 20世紀(jì)70年代初，微電子學(xué)飛速發(fā)展創(chuàng)造的大規(guī)模集成電路和微處理器給計(jì)算機(jī)工業(yè)注入 了新鮮血液，大規(guī)模(L

16、SI)和超大規(guī)模(VLSI)集成電路成為計(jì)算機(jī)的主要器件。內(nèi)存也采用 超大規(guī)模集成電路。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，出現(xiàn)了多處理機(jī)系統(tǒng)和并行計(jì)算機(jī)。軟硬件有了更多的 結(jié)合，開發(fā)出了用于并行處理的多處理機(jī)操作系統(tǒng)專用語言和編譯器。同時(shí)出現(xiàn)了用于并 行處理或分布計(jì)算的軟件工具和環(huán)境。 這一時(shí)期的另一個(gè)重要特點(diǎn)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用，進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。 人生在勤，不索何獲 1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程 （5）第五代計(jì)算機(jī) 一直以來，計(jì)算機(jī)以元器件的更新?lián)Q代作為劃代的標(biāo)志。多年來，人們?cè)诓粩嗯εc探索， 以尋找速度更快、功能更強(qiáng)的全新的元器件，如神經(jīng)元、生物芯片、分子電子器件、超導(dǎo) 計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)等。 人生在勤，不

17、索何獲 第一章 概述 人生在勤，不索何獲 1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程 1943年美國賓夕法尼亞大學(xué)的莫齊利(Mauchley)和他的學(xué)生艾克特(Eckert )， 為進(jìn)行新武器的彈道計(jì)算，開始研制第一臺(tái)由程序控制的電子數(shù)字計(jì)算機(jī) ENIAC。 該計(jì)算機(jī)曾在第二次世界大戰(zhàn)中投入使用，到1946年正式公布。ENIAC可進(jìn) 行5000次/秒的加法運(yùn)算、50次/秒的乘法運(yùn)算、平方和立方計(jì)算、SIN和COS 函數(shù)數(shù)值運(yùn)算以及其他更復(fù)雜的計(jì)算。該機(jī)耗資40萬美元，含有18000個(gè)真空 管，重30噸，耗電150千瓦，占地面積約140平方米。該機(jī)正式運(yùn)行到1955年 10月2日，十年間共運(yùn)行了80223小時(shí)。它的

18、算術(shù)運(yùn)算量比有史以來人類大腦 所有運(yùn)算量的總和還要大。 人生在勤，不索何獲 1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程 計(jì)算機(jī)多年的發(fā)展歷史表明，計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展受電子元器件的發(fā)展影響極 大。為此，人們習(xí)慣以元器件的更新作為計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)步劃代的主要標(biāo)志。 下面介紹各代計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)： （1） 第一代計(jì)算機(jī) 第代計(jì)算機(jī)為電子管計(jì)算機(jī)。其邏輯元件采用電子管，存儲(chǔ)器件為聲延遲線或磁鼓，系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)為定點(diǎn)運(yùn)算，使用機(jī)器語言。電子管計(jì)算機(jī)體積大、速度慢、存儲(chǔ)容量小。 人生在勤，不索何獲 1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程 （2）第二代計(jì)算機(jī) 第二代計(jì)算機(jī)為晶體管計(jì)算機(jī)。其邏輯元件采用晶體管，內(nèi)存儲(chǔ)器由磁芯構(gòu)成，磁鼓與磁 帶成為外存儲(chǔ)器

19、。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了浮點(diǎn)運(yùn)算，并提出了變址、中斷、I/O處理等新概念。開 始使用多種高級(jí)語言及其編譯程序。和第一代電子管計(jì)算機(jī)相比，第二代晶體管機(jī)體積小、 速度快、功耗低、可靠性高。 人生在勤，不索何獲 1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程 （3）第三代計(jì)算機(jī) 第三代計(jì)算機(jī)為集成電路計(jì)算機(jī)。其邏輯元件與存儲(chǔ)器均由集成電路實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用 了包括微程序控制、高速緩存、虛擬存儲(chǔ)器、流水線技術(shù)等。高級(jí)語言發(fā)展迅速，操作系 統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展，有了多用戶分時(shí)操作系統(tǒng)，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬。 這一時(shí)期還有另外一個(gè)重要特點(diǎn)：大型巨型機(jī)與小型機(jī)同時(shí)發(fā)展。小型計(jì)算機(jī)的發(fā)展， 對(duì)計(jì)算機(jī)的推廣使用產(chǎn)生了很大的影響。 人生在勤，不索何獲 1

20、.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程 （4）第四代計(jì)算機(jī) 20世紀(jì)70年代初，微電子學(xué)飛速發(fā)展創(chuàng)造的大規(guī)模集成電路和微處理器給計(jì)算機(jī)工業(yè)注入 了新鮮血液，大規(guī)模(LSI)和超大規(guī)模(VLSI)集成電路成為計(jì)算機(jī)的主要器件。內(nèi)存也采用 超大規(guī)模集成電路。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，出現(xiàn)了多處理機(jī)系統(tǒng)和并行計(jì)算機(jī)。軟硬件有了更多的 結(jié)合，開發(fā)出了用于并行處理的多處理機(jī)操作系統(tǒng)專用語言和編譯器。同時(shí)出現(xiàn)了用于并 行處理或分布計(jì)算的軟件工具和環(huán)境。 這一時(shí)期的另一個(gè)重要特點(diǎn)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用，進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。 人生在勤，不索何獲 1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程 （5）第五代計(jì)算機(jī) 一直以來，計(jì)算機(jī)以元器件的更新?lián)Q代作為劃代的標(biāo)志。

21、多年來，人們?cè)诓粩嗯εc探索， 以尋找速度更快、功能更強(qiáng)的全新的元器件，如神經(jīng)元、生物芯片、分子電子器件、超導(dǎo) 計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)等。 人生在勤，不索何獲 第一章 概述 人生在勤，不索何獲 1.3.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成 一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。計(jì)算機(jī)硬件是 指由物理元器件構(gòu)成的數(shù)字電路系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)軟件是指實(shí)現(xiàn)算法的程序及其相 關(guān)文檔。 計(jì)算機(jī)依靠硬件和軟件的協(xié)同工作來執(zhí)行給定的任務(wù)。 人生在勤，不索何獲 1.3.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成 （1）計(jì)算機(jī)硬件 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)是構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物理實(shí)體，是計(jì)算機(jī)工作的物質(zhì)基礎(chǔ)， 是看得見摸得著的具體設(shè)備。 馮諾依曼教授

22、作為ENIAC課題組顧問，提出了存儲(chǔ)程序的設(shè)計(jì)思想和全新 的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)方案，對(duì)ENIAC的研制工作起到了促進(jìn)作用。 人生在勤，不索何獲 1.3.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成 馮諾依曼計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)如圖1-1。 人生在勤，不索何獲 1.3.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成 馮諾依曼計(jì)算機(jī)由五個(gè)基本部分組成，分別是運(yùn)算器、控制器、存 儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。 運(yùn)算器是進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的部件。 存儲(chǔ)器以二進(jìn)制形式存放數(shù)據(jù)和程序。 輸入設(shè)備將外部信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別和接受的電信號(hào)。 輸出設(shè)備將計(jì)算機(jī)內(nèi)的信息轉(zhuǎn)換成人或其他設(shè)備能接受和識(shí)別的形式（如圖 形、文字和聲音等）。 控制器發(fā)出各種控制信號(hào)，以統(tǒng)一控

23、制計(jì)算機(jī)內(nèi)的各部分協(xié)調(diào)工作。 計(jì)算機(jī)中各功能部件通過總線連接起來。 人生在勤，不索何獲 1.3.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成 程序和數(shù)據(jù)由輸入設(shè)備輸入計(jì)算機(jī)，由存儲(chǔ)器保存，運(yùn)算器執(zhí)行程序設(shè)計(jì)的各 種運(yùn)算，控制器在程序運(yùn)行中控制所有部件和過程，由輸出設(shè)備輸出結(jié)果。 馮諾依曼設(shè)計(jì)思想的特征是存儲(chǔ)程序并自動(dòng)運(yùn)行。 在運(yùn)行程序之前，程序指令和數(shù)據(jù)一起存放在存儲(chǔ)器中，然后逐條取出指令執(zhí)行。按照這 個(gè)思想，要想解決一個(gè)問題，只要編制有效的程序，該問題就可以在計(jì)算機(jī)中求解。 1.3.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成 馮諾依曼結(jié)構(gòu)奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)。但是，在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)產(chǎn)品中，這5部 分并不是獨(dú)立存在的。 一般采用大規(guī)模集

24、成電路技術(shù)，將運(yùn)算器和控制器集成在一片半導(dǎo)體芯片上，叫做中央處理器 （Central Processing Unit，CPU），在微型計(jì)算機(jī)中稱為微處理器 存儲(chǔ)器產(chǎn)品包括內(nèi)存儲(chǔ)器（如內(nèi)存條）和外存儲(chǔ)器（如硬盤、光盤等）。 中央處理器加上主存儲(chǔ)器稱為主機(jī)。 常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀等。 常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)等。將輸入輸出設(shè)備、外存儲(chǔ)器稱為外設(shè)。 外設(shè)與中央處理器的連接通道稱為接口，如顯卡、聲卡等。計(jì)算機(jī)產(chǎn)品中的主板（或稱母板）是一 塊集成電路板，用于固定各部件產(chǎn)品，以及分布各部件之間的連接總線、接口等。 1.3.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成 人生在勤，不索何獲 圖1-2 計(jì)算機(jī)硬件

25、產(chǎn)品 1.3.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成 （2）計(jì)算機(jī)軟件 計(jì)算機(jī)軟件是為了用戶使用計(jì)算機(jī)硬件效能所必備的各種程序和文檔的集合，也稱為計(jì)算 機(jī)系統(tǒng)的軟資源。計(jì)算機(jī)軟件一般可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩類。 系統(tǒng)軟件用于管理、監(jiān)控和維護(hù)計(jì)算機(jī)資源，向用戶提供一個(gè)基本的操作界面，是應(yīng)用軟件的運(yùn) 行環(huán)境，是人和硬件系統(tǒng)之間的橋梁。系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)（如Windows、Linux）、監(jiān)控程 序（如PC微機(jī)中的BIOS程序）、計(jì)算機(jī)語言處理程序（如匯編程序、編譯程序）。 應(yīng)用軟件是為解決數(shù)據(jù)處理、事務(wù)管理、工程設(shè)計(jì)等實(shí)際需要開發(fā)的各種應(yīng)用程序， 直接面向 用戶需要。 人生在勤，不索何獲 1.3.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的

26、基本組成 軟件分類：按功能分，軟件大致分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件 系統(tǒng)軟件：包括操作系統(tǒng)和各類語言的編譯程序，位于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最接近硬件的層，其 他軟件只有通過系統(tǒng)軟件支持才能發(fā)揮作用 操作系統(tǒng)：管理整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟、硬件資源，包括對(duì)軟硬件資源調(diào)度、管理、監(jiān)視、服務(wù)等， 改善人機(jī)界面，提供對(duì)應(yīng)用軟件的支持。 編譯程序：把高級(jí)語言書寫的程序編譯成等價(jià)的、可執(zhí)行的機(jī)器語言代碼。 應(yīng)用軟件：各類用戶為滿足各自的需要所開發(fā)的各類應(yīng)用程序 人生在勤，不索何獲 1.3.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成 不論系統(tǒng)軟件程序還是應(yīng)用軟件程序，都是采用程序設(shè)計(jì)語言編寫的。程序設(shè) 計(jì)語言是編寫各種計(jì)算機(jī)軟件的手段或規(guī)范，又稱為

27、編程環(huán)境。用程序設(shè)計(jì)語 言編寫的程序稱為源程序，在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的程序稱為可執(zhí)行程序。 人生在勤，不索何獲 1.3.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成 程序設(shè)計(jì)語言一般分為機(jī)器語言、匯編語言和高級(jí)語言 （1）機(jī)器語言 機(jī)器語言是一種用二進(jìn)制表示的能被計(jì)算機(jī)硬件直接識(shí)別和執(zhí)行的語言。機(jī)器語言根據(jù)CPU的不同而不同。機(jī)器語言程序又稱為 目標(biāo)程序。 （2）匯編語言 采用文字符號(hào)來表示機(jī)器語言，能夠幫助記憶，這種采用助記符表示的語言為匯編語言。匯編語言程序比較直觀、易記憶、易檢 查。但是計(jì)算機(jī)不能直接識(shí)別，需要翻譯成機(jī)器語言程序后才能被計(jì)算機(jī)執(zhí)行，完成翻譯的軟件就是計(jì)算機(jī)語言處理程序中的匯 編程序。 機(jī)器語言和匯編

28、語言都是面向機(jī)器的，能利用計(jì)算機(jī)的所有硬件特性，是能直接控制硬件、實(shí)時(shí)能力強(qiáng)的語言，又稱為初級(jí)語言。 （3）高級(jí)語言 高級(jí)語言是與計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)無關(guān)的程序設(shè)計(jì)語言。它具有較強(qiáng)的表達(dá)能力，能更好地描述各種解決問題的算法，容易學(xué)習(xí)掌握。但 是計(jì)算機(jī)硬件一般不能直接閱讀和理解高級(jí)語言程序，需要專門的軟件來處理。 人生在勤，不索何獲 1.3.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成 高級(jí)語言的源程序可以通過兩種方法在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。一種是通過編譯程序在 運(yùn)行之前將高級(jí)語言源程序轉(zhuǎn)換為機(jī)器語言的程序；另一種就是通過解釋程序 逐條解釋源程序語句并執(zhí)行。 圖1-3從多個(gè)源程序產(chǎn)生可執(zhí)行文件的過程。 1.3.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)

29、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是包括計(jì)算機(jī)硬件和軟件的一個(gè)整體，兩者不可分割。 從計(jì)算機(jī)使用者的角度，從計(jì)算機(jī)硬件工程師的角度和從程序設(shè)計(jì)員的角度， 所看到的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有完全不同的屬性。 為了更好地表達(dá)和分析這些屬性之間的聯(lián)系，更恰當(dāng)?shù)卮_定軟件和硬件之間的 界面，一般將計(jì)算機(jī)劃分為若干層次。在學(xué)習(xí)使用計(jì)算機(jī)和設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)時(shí)，以 層次結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)看待計(jì)算機(jī)，便于理解和設(shè)計(jì)維護(hù)。 人生在勤，不索何獲 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)模型圖 人生在勤，不索何獲 圖1-4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)模型圖 1.3.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) 第0層是硬件內(nèi)核。 該層包括計(jì)算機(jī)各部件的邏輯線路硬件，又稱為裸機(jī)。硬件內(nèi)控制信號(hào)引導(dǎo)數(shù)據(jù)的流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)用戶設(shè)計(jì)

30、的功能。 這一層次是計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)人員所熟悉的。 第1層是機(jī)器語言 是計(jì)算機(jī)硬件可以讀懂，并可以直接操縱計(jì)算機(jī)硬件工作的二進(jìn)制信息。這個(gè)層次是計(jì)算機(jī)軟硬件的分界面，它 之上的層次是軟件，體現(xiàn)用戶解決問題的思路；它之下是硬件內(nèi)核，完成指令的功能。這一層次除了計(jì)算機(jī)的設(shè) 計(jì)者外，很少有人能夠熟悉和了解。 第2層是系統(tǒng)軟件。 匯編程序、編譯程序、解釋程序等語言處理程序?qū)⒊绦蜣D(zhuǎn)換為機(jī)器語言表示的形式。用戶通過操作系統(tǒng)可以方便 地使用計(jì)算機(jī)。這個(gè)層次是使用計(jì)算機(jī)的平臺(tái)，為計(jì)算機(jī)使用人員所熟悉。 人生在勤，不索何獲 1.3.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) 第3層是匯編語言。 匯編語言級(jí)構(gòu)成了一個(gè)匯編語言虛擬機(jī)。匯

31、編語言程序員在了解部分計(jì)算機(jī)硬件資源情況 下，通過匯編語言指令系統(tǒng)完成指定的任務(wù)。 第4層是高級(jí)語言。 高級(jí)語言級(jí)構(gòu)成了一個(gè)高級(jí)語言虛擬機(jī)，對(duì)于高級(jí)語言程序員來講，所看到的計(jì)算機(jī)是一 個(gè)能夠理解接近于人類自然語言的機(jī)器，在他完全不了解硬件的情況下，可以要求計(jì)算機(jī) 完成指定的任務(wù)。 第5層是應(yīng)用程序。 這一層的應(yīng)用人員，針對(duì)某一應(yīng)用領(lǐng)域或?qū)ｉT問題設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件。處于這個(gè)層次的用戶可 以完全不理解計(jì)算機(jī)的軟件和硬件而使用計(jì)算機(jī)，他所看到的計(jì)算機(jī)是建立在大量硬件和 軟件基礎(chǔ)上的智能機(jī)器。 人生在勤，不索何獲 1.3.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)劃分是相對(duì)而言的，并不是一成不變和完全清晰的

32、，存在 一定程度的交叉。 從功能上來講，任何可以由軟件完成的功能都可由硬件來替代，反過來硬件實(shí) 現(xiàn)的功能也可以由軟件來模擬。 硬件意味著速度，軟件意味著靈活。大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，造成硬件成 本不斷下降，而軟件的設(shè)計(jì)成本不斷上升，使得一些本由軟件完成的工作改由 硬件完成，如軟件的固化，造成軟硬件界面某種程度的上移。 人生在勤，不索何獲 1.3.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)組成 (Computer Organization)主要涉及硬件，是指計(jì)算機(jī)主要由哪些 功能部件組成，各部件之間如何連接。所以計(jì)算機(jī)組成原理課程涉及到的是計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)中的第0層和第1層。 人生在勤，不索何獲 1.

33、3.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) 人生在勤，不索何獲 圖1-5 計(jì)算機(jī)專業(yè)基本課程體系簡圖 1.4實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 1.4.1PC機(jī)的硬件組成 （1）了解PC個(gè)人計(jì)算機(jī)硬件產(chǎn)品名稱及功能模塊劃分 1）啟動(dòng)一臺(tái)PC個(gè)人計(jì)算機(jī)，按照馮諾依曼機(jī)結(jié)構(gòu)的模塊查找相應(yīng)的產(chǎn)品。 2）在PC機(jī)中，可以有很多方式獲得計(jì)算機(jī)硬件的信息。寫出你知道的幾種方式。 （2）PC個(gè)人計(jì)算機(jī)組裝的步驟 將計(jì)算機(jī)的各個(gè)硬件組成部件組裝成一臺(tái)完整的計(jì)算機(jī)，安裝上基本的軟件，就可以使用 了。計(jì)算機(jī)硬件組裝沒有硬性的順序規(guī)定，實(shí)際組裝中，要根據(jù)不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)來決 定安裝順序，以安全和便于操作為原則。計(jì)算機(jī)基

34、本的軟件主要是指分區(qū)格式化和操作系 統(tǒng)安裝。 1）計(jì)算機(jī)硬件組裝過程演示視頻學(xué)習(xí) 2）完成計(jì)算機(jī)硬件的組裝 1.4.2AEDK實(shí)驗(yàn)機(jī)的硬件組成 AEDK CPT是一個(gè)8位計(jì)算機(jī)模型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。通過該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，我們可以完成 部件級(jí)的實(shí)驗(yàn)，也可以完成系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)者透徹地剖析計(jì)算機(jī)的基本組成 與工作原理，了解計(jì)算機(jī)的內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制，掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本技術(shù)， 培養(yǎng)獨(dú)立分析、解決問題，特別是硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試方面問題的能力。 1.4.2AEDK實(shí)驗(yàn)機(jī)的硬件組成 AEDK CPT實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由兩部分組成，左邊為實(shí)驗(yàn)?zāi)K（CPT-A），主要分布著 各個(gè)實(shí)驗(yàn)單元和監(jiān)控單元。實(shí)驗(yàn)機(jī)的右邊為數(shù)據(jù)輸入輸出板（CPT-

35、B），板上 分布著24個(gè)二進(jìn)制開關(guān)、若干個(gè)LED發(fā)光二極管、DIP插座，還有一塊用于顯 示當(dāng)前狀態(tài)的液晶板。CPT-A上的控制信號(hào)通過兩根扁平電纜連到了CPT-B上。 在AEDK實(shí)驗(yàn)機(jī)上，提供了運(yùn)算器模塊、指令部件模塊、通用寄存器模塊、存 儲(chǔ)器模塊、微程序模塊、啟停和時(shí)序模塊、總線傳輸模塊以及監(jiān)控模塊。將實(shí) 驗(yàn)儀硬件各模塊資源進(jìn)行邏輯組合，構(gòu)成完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 1.4.2AEDK實(shí)驗(yàn)機(jī)的硬件組成 在各個(gè)單元實(shí)驗(yàn)?zāi)K中，各模塊的控制信號(hào)都由實(shí)驗(yàn)者手動(dòng)模擬產(chǎn)生，而在微 程序控制系統(tǒng)中，是在微程序的控制下，自動(dòng)產(chǎn)生各種單元模塊的控制信號(hào)， 實(shí)現(xiàn)特定指令的功能。 1.4.2AEDK實(shí)驗(yàn)機(jī)的硬件組成

36、1.4.3EL實(shí)驗(yàn)機(jī)的硬件組成 （1）EL計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成 EL-JY-II是一個(gè)16位計(jì)算機(jī)模型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。系統(tǒng)由兩大部分組成 1）基板： 本部分包括以下幾個(gè)部分：數(shù)據(jù)輸入和輸出，顯示及監(jiān)控，脈沖源及時(shí)序電路， 數(shù)據(jù)和地址總線，外設(shè)控制實(shí)驗(yàn)電路，單片機(jī)控制電路和鍵盤操作部分，與 PC機(jī)通訊的接口，主存儲(chǔ)器，電源，CPLD實(shí)驗(yàn)板(選件)，自由實(shí)驗(yàn)區(qū)（面包 板）。 2）CPU板： 本板包括以下幾個(gè)部分：微程序控制器，運(yùn)算器，寄存器堆，程序計(jì)數(shù)器，指 令寄存器，指令譯碼電路，地址寄存器，數(shù)據(jù)、地址和控制總線。 1.4.3EL實(shí)驗(yàn)機(jī)的硬件組成 第二章 數(shù)據(jù)的表示 2.1計(jì)算機(jī)中的基本邏輯電路

37、 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 2.1計(jì)算機(jī)中的基本邏輯電路 （1）基本門電路 門電路是一種進(jìn)行基本邏輯運(yùn)算的電路，具有一個(gè)或多個(gè)輸入端，僅有一個(gè)輸 出端。輸入輸出信號(hào)是高電平或者低電平。 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 1）與運(yùn)算 1）與運(yùn)算：只有當(dāng)全部輸入端都為1時(shí)，其與運(yùn)算輸出端才等于1。與運(yùn)算通 常用符號(hào)“”或“”或“ ”來表示。運(yùn)算規(guī)則如下： 00=0， 00=0， 00=0 01=0， 01=0， 01=0 10=0， 10=0， 10=0 11=1， 11=1， 11=1 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 2）或運(yùn)算 2）或運(yùn)算：輸入端的邏輯變量只要有一個(gè)為1，其或運(yùn)

38、算輸出端結(jié)果為1。或 運(yùn)算通常用符號(hào)“+”或“”來表示。運(yùn)算規(guī)則如下： 0+0=0， 00=0 0+1=1， 01=1 1+0=1， 10=1 1+1=1， 11=1 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 3）非運(yùn)算 3）非運(yùn)算：非運(yùn)算又稱邏輯否運(yùn)算。其運(yùn)算規(guī)則為： 0=1 （非0等于1） 1=0 （非1等于0） 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 4）與非運(yùn)算 4）與非運(yùn)算：只有當(dāng)全部輸入端都為1時(shí)，輸出端才為0；只要有一個(gè)輸入端 處于0，輸出端就輸出1。運(yùn)算規(guī)則是先對(duì)輸入端做與運(yùn)算，再對(duì)運(yùn)算結(jié)果做非 運(yùn)算。 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 5）或非運(yùn)算 5）或非運(yùn)算：只要有一個(gè)輸入端為1

39、，輸出端就輸出0。運(yùn)算規(guī)則是先對(duì)輸入 端做或運(yùn)算，再對(duì)運(yùn)算結(jié)果做非運(yùn)算。 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 6）異或運(yùn)算 6）異或運(yùn)算：兩個(gè)邏輯輸入變量相異，輸出才為1。通常用符號(hào)“ ”表示。 運(yùn)算規(guī)則為： 0 0=0 0 1=1 1 0=1 1 1=0 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 7）同或運(yùn)算 7）同或運(yùn)算：兩個(gè)邏輯輸入變量相同，輸出才為1。通常用符號(hào)“ ”表示。 運(yùn)算規(guī)則為： 0 0=1 0 1=0 1 0=0 1 1=1 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 基本的門電路邏輯符號(hào) 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 圖2-1 門電路的邏輯符號(hào) 表示 ( 2) 觸發(fā)器 觸發(fā)器是一種

40、具有記憶功能的電路，它有2個(gè)穩(wěn)定的電路狀態(tài)，分別表示為1狀 態(tài)和0狀態(tài)，稱為雙穩(wěn)態(tài)電路。觸發(fā)器可存儲(chǔ)1位信息，以兩種狀態(tài)之一的形式 存在，沒有新輸入時(shí)保持原狀態(tài)不變。觸發(fā)器有多種類型，D觸發(fā)器是一種常 用的觸發(fā)器。 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 圖2-2 D觸發(fā)器邏輯符號(hào)和 功能表 （3）寄存器 寄存器由多個(gè)D觸發(fā)器組成，可以存放一串0和1表示的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。 圖2-3是一個(gè)D觸發(fā)器組成的4位寄存器。 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 圖2-3 4位寄存器 移位操作 移位操作是寄存器中的一種基本邏輯運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)將寄存器中的信息向左或向右 移動(dòng)1個(gè)位置或多個(gè)位置。 圖2-4是一個(gè)右移寄存器電

41、路，在CLK信號(hào)上升沿時(shí)，每個(gè)觸發(fā)器將輸出端的 信息送到右邊的觸發(fā)器中，就實(shí)現(xiàn)了將觸發(fā)器保存的數(shù)據(jù)右移一位的操作。 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 圖2-4 移位寄存 器電路 計(jì)算機(jī)中的寄存器 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常是對(duì)存放在寄存器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后把處理的結(jié)果存放在寄存器中。 計(jì)算機(jī)中的寄存器按功能來分，一般有以下幾種： 1）數(shù)據(jù)寄存器：用來存放運(yùn)算數(shù)據(jù)和運(yùn)算結(jié)果。 2）累加器：運(yùn)算器中用來暫存運(yùn)算結(jié)果的主要寄存器。 3）指令寄存器：保存從存儲(chǔ)器中讀出的程序中要執(zhí)行的指令。 4）指令地址寄存器：保存下一條要執(zhí)行的指令的地址，也叫指令計(jì)數(shù)器、程序計(jì)數(shù)器。 5）地址寄存器：用來保存訪問存儲(chǔ)器的地

42、址的寄存器。即把要訪問的操作數(shù)或指令的地址保存在該類寄存器中。 6）緩沖寄存器：在很多計(jì)算機(jī)部件之間設(shè)置緩沖寄存器，用來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)暫存，尤其是部件之間存在速度差異時(shí)， 用來暫存信息，以取得同步 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 寄存器的邏輯圖 a）表示寄存器的名稱符號(hào)表示。 (b)表示寄存器的數(shù)據(jù)按位存放。 (c)表示寄存器中各位的編號(hào)次序。 (d)表示寄存器數(shù)據(jù)分字段表示，H表示高位部分，L表示低位部分。 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 （4）譯碼器 譯碼器是計(jì)算機(jī)中不可缺少的器件，主要用在控制器里的指令分析，存儲(chǔ)器里 的地址選擇上。 譯碼器是對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行編碼，根據(jù)輸入信號(hào)在多個(gè)輸出端

43、中選擇其中一個(gè)輸 出端有效的譯碼信號(hào)。 74LS138譯碼器是3線輸入、8線輸出的譯碼器集成電路。 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 74LS138的真值表和邏輯符號(hào) 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 圖2-6 74LS138的真值表和邏輯 符號(hào) 第二章 數(shù)據(jù)的表示 2.2數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼表示 2.2.1 數(shù)制及數(shù)制轉(zhuǎn)換 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 2.2.1數(shù)制及數(shù)制轉(zhuǎn)換 十進(jìn)制數(shù)的表示有以下規(guī)則：表示數(shù)值時(shí)，除了正負(fù)符號(hào)，采用09這10個(gè)數(shù) 字符號(hào)。 一個(gè)十進(jìn)制數(shù)表示為多個(gè)數(shù)字符號(hào)的排列，數(shù)字符號(hào)的位置稱為位序號(hào)n，小 數(shù)點(diǎn)往左邊算，位序號(hào)是0、1依次類推；小數(shù)點(diǎn)往右算，位序號(hào)是

44、-1，- 2。處于不同位置的數(shù)字符號(hào)代表的數(shù)值不一樣，是該數(shù)字符號(hào)乘以該位 的權(quán)數(shù)的結(jié)果，權(quán)數(shù)就是10的n次冪。各位數(shù)字符號(hào)的數(shù)值累加總和就是這個(gè) 十進(jìn)制數(shù)的實(shí)際值。 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 2.2.1數(shù)制及數(shù)制轉(zhuǎn)換 在數(shù)字系統(tǒng)中，若采用R個(gè)基本符號(hào)（0，1R-1)表示各位上的數(shù)字，則稱其 為基R數(shù)制，或稱R進(jìn)制數(shù)字系統(tǒng)。R稱為該數(shù)字系統(tǒng)的基，對(duì)每個(gè)數(shù)位i,該位 上的權(quán)為Ri 一般地，在R進(jìn)制下，數(shù)xnxn-1x1x0.x-1x-2x-m所代表的值可表示為： xnRn+ xn-1Rn-1+x1R1+ x0R0+ x-1R-1+x-2 R-2x-mR-m 其中，R稱為基數(shù)，各位數(shù)字x

45、i(i=n,n-1.1,0,-1,-2.-m)，取值范圍在0到R-1之間。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，常用的幾種計(jì)數(shù)制有二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制。 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 2.2.1數(shù)制及數(shù)制轉(zhuǎn)換 （1）二進(jìn)制 在計(jì)算機(jī)中，數(shù)據(jù)都采用二進(jìn)制或二進(jìn)制編碼的形式存在，這是因?yàn)橛?jì)算機(jī)中的數(shù)以數(shù)字 電路的物理狀態(tài)來表示。數(shù)字電路的輸入或輸出只有兩種電平，高電平用“1”來表示，低 電平用“0”來表示。 二進(jìn)制是采用0和1兩個(gè)符號(hào)表示數(shù)值。二進(jìn)制的基數(shù)是2。 為了區(qū)別二進(jìn)制和十進(jìn)制數(shù) 二進(jìn)制書寫上采用下標(biāo)2，或者用后綴字母B標(biāo)識(shí)。如（1011）2，或者1011B。 十進(jìn)制書寫上采用下標(biāo)10，或者用后綴字母

46、D標(biāo)識(shí)，或者默認(rèn)為十進(jìn)制。如（1011）10，或者 1011D。多位二進(jìn)制數(shù)據(jù)中的每一個(gè)記數(shù)符號(hào)的權(quán)值是2n，n是該位的位序號(hào)。 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 2.2.1數(shù)制及數(shù)制轉(zhuǎn)換 例例2-1二進(jìn)制數(shù)01001111B的數(shù)值為多少 解：027+ 126+025+ 024+123+ 122+ 121+120=126+123+ 122+ 121+120=79 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 2.2.1數(shù)制及數(shù)制轉(zhuǎn)換 （2）八進(jìn)制和十六進(jìn)制 二進(jìn)制便于在計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)和計(jì)算，但是表示數(shù)據(jù)時(shí)位數(shù)較多，不便于人們書寫和記憶。 為此，在開發(fā)程序、調(diào)試程序、閱讀程序時(shí)，為了書寫和閱讀方便，經(jīng)常

47、使用八進(jìn)制或十 六進(jìn)制數(shù)。 八進(jìn)制數(shù)采用07這8個(gè)記數(shù)符號(hào)，基數(shù)是8。書寫上采用下標(biāo)8，或者用后綴字母O（為了 和0區(qū)別，也可用Q）標(biāo)識(shí)。 如（1011）8，或者1011Q。多位八進(jìn)制數(shù)據(jù)中的每一個(gè)記數(shù)符號(hào)的權(quán)值是8n，n是該位的 位序號(hào)。 例例2-2八進(jìn)制數(shù)1011Q的數(shù)值為多少？ 解：1011Q=183+082+181+180=521。 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 2.2.1數(shù)制及數(shù)制轉(zhuǎn)換 （2）八進(jìn)制和十六進(jìn)制 十六進(jìn)制采用09，AF這16個(gè)記數(shù)符號(hào)，基數(shù)是16。 書寫上采用下標(biāo)16，或者用后綴字母H標(biāo)識(shí)。如（1011）16，或者1011H。 由于十六進(jìn)制數(shù)中出現(xiàn)了字母符號(hào)，為了

48、和計(jì)算機(jī)中的字符串區(qū)分，以字母符號(hào)開始的十 六進(jìn)制數(shù)，前面寫個(gè)0。多位十六進(jìn)制數(shù)據(jù)中的每一個(gè)記數(shù)符號(hào)的權(quán)值是16n，n是該位的 位序號(hào)。 例例2-3 十六進(jìn)制數(shù)1011H的數(shù)值為多少？ 解：1011H=1163+0162+1161+1160=4113。 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 （3）進(jìn)制的運(yùn)算規(guī)則 兩個(gè)十進(jìn)制數(shù)相加時(shí)，逢10進(jìn)1；兩個(gè)十進(jìn)制數(shù)相減時(shí)，借1當(dāng)10。 兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)相加時(shí)，逢2進(jìn)1；兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)相減時(shí)，借1當(dāng)2。 兩個(gè)八進(jìn)制數(shù)相加時(shí)，逢8進(jìn)1；兩個(gè)八進(jìn)制數(shù)相減時(shí)，借1當(dāng)8。 兩個(gè)十六進(jìn)制數(shù)相加時(shí)，逢16進(jìn)1；兩個(gè)十六進(jìn)制數(shù)相減時(shí)，借1當(dāng)16。 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而

49、毀于隨 進(jìn)制的運(yùn)算規(guī)則 例例2-4N1=01010011B，N2=00100100B。計(jì)算N1+N2，N1-N2。 解： N1+N2=01110111。 N1-N2=00101111。 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 進(jìn)制的運(yùn)算規(guī)則 例例2-5N1=0BBH，N2=3AH。計(jì)算N1+N2，N1-N2。 解： N1+N2=0F5H。 N1-N2=81H。 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 四種進(jìn)位制數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系表 十進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制十六進(jìn)制 0000000 1000111 2001022 3001133 4010044 5010155 6011066 7011

50、177 81000108 91001119 10101012A 11101113B 12110014C 13110115D 14111016E 15111117F 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 2.2.1數(shù)制及數(shù)制轉(zhuǎn)換 二進(jìn)制： 基本符號(hào)01 。R=2，每位權(quán)為2i。逢2進(jìn)1，借1當(dāng)2。書寫為（）2，或跟字母B。 八進(jìn)制： 基本符號(hào)07，R=8，每位權(quán)為8i。逢8進(jìn)1，借1當(dāng)8，書寫為（）8，或跟字母O或Q。 十六進(jìn)制： 基本符號(hào)0F，R=16，每位權(quán)為16i。逢16進(jìn)1，借1當(dāng)16，書寫為（）16，或跟字母H。 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 （4）進(jìn)制的轉(zhuǎn)換 1）R進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)

51、制：位權(quán)相加法 任何一個(gè)進(jìn)制的數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)，只要將每位記數(shù)符號(hào)乘以該位的權(quán)值， 再求和。 例例2-6（10101.01）2=( )10 解：(10101.01)2=(124+122+120+12-2)10=(21.25)10 例例2-7（37.6）8=（ ）10 解：（37.6）8=（381+780+68-1）10=(31.75)10 例例2-8（3A.C）16=( )10 解：(3A.C)16=(3161+10160+1216-1)=(58.75)10 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 進(jìn)位制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為R進(jìn)制數(shù) 整數(shù)部分：除基取余，上右下左 用要轉(zhuǎn)換的十進(jìn)制數(shù)去除以基

52、數(shù)R，得到的余數(shù)作為結(jié)果數(shù)據(jù)中各位數(shù)字，直至余數(shù)為 0。先得到的余數(shù)作為低位，后得到的余數(shù)作為高位。 小數(shù)部分：乘基取整，上左下右 用要轉(zhuǎn)換的十進(jìn)制小數(shù)去乘以基數(shù)R，得到的乘積整數(shù)部分作為結(jié)果數(shù)據(jù)中各位的數(shù)字， 小數(shù)部分繼續(xù)與基數(shù)R相乘，直至乘積小數(shù)部分為0或得到希望的小數(shù)位數(shù)為止。先得 到的乘積整數(shù)部分為高位，后得到的為低位。 含整數(shù)、小數(shù)部分的數(shù)轉(zhuǎn)換：分別轉(zhuǎn)換整數(shù)、小數(shù)部分再組合 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 例2-9(835.6875)10= ( )2=( )16 (835.6875)10=(1101000011.1011)2 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 （835.6875

53、）10=（343.B）16 進(jìn)位制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 二、八、十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換 以小數(shù)點(diǎn)為界。整數(shù)部分從低位向高位，小數(shù)部分從高位向低位 每一個(gè)八進(jìn)制數(shù)字和三位二進(jìn)制數(shù)等值改寫即可 每一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)字和四位二進(jìn)制數(shù)等值改寫即可 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 例2-10將八進(jìn)制13.724轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制。 (13.724)8=(001011.111010100)2 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 例2-11將十六進(jìn)制數(shù)2B.5E轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制 （2B.5E)16=(00101011.01011110)2 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 例2-12將二進(jìn)制數(shù)11001.11轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)

54、 （11001.11)2=(19.C)16 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 第二章 數(shù)據(jù)的表示 2.2.2機(jī)器數(shù)編碼 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 2.2.2機(jī)器數(shù)編碼表示 計(jì)算機(jī)內(nèi)是用具有兩個(gè)不同穩(wěn)定狀態(tài)的元件來表示數(shù)據(jù)的，數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示形式稱為機(jī) 器數(shù)。一個(gè)機(jī)器數(shù)所代表的實(shí)際數(shù)值稱為真值。 例如，規(guī)定開關(guān)閉合為1，斷開為0。一個(gè)二進(jìn)制數(shù)就可以用一排開關(guān)表示出來。下面圖中開關(guān) 的狀態(tài)組合就表示一個(gè)二進(jìn)制數(shù)101101，為了方便描述，我們用圖2-7的形式來表示機(jī)器數(shù)。 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 2.2.2機(jī)器數(shù)編碼表示 數(shù)值數(shù)據(jù)表示在電子元件上，需要解決符號(hào)的表示問題

55、、小數(shù)點(diǎn)的表示問題， 還要考慮數(shù)據(jù)位的編碼問題和運(yùn)算方法，便于計(jì)算機(jī)內(nèi)表示的數(shù)據(jù)運(yùn)算。下面 分別解決無符號(hào)整數(shù)、帶符號(hào)整數(shù)、帶符號(hào)純小數(shù)、實(shí)數(shù)在機(jī)器中的表示方法。 因?yàn)橛?jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)、運(yùn)算和傳送數(shù)據(jù)的部件位數(shù)是有限的，所以不管采用哪 種表示法，都只能表示一定范圍內(nèi)的有限個(gè)數(shù)。如果一個(gè)數(shù)超出了表示的范圍， 稱為“溢出”。所以研究表示方法時(shí)，還要研究這種表示方法的數(shù)值表示范圍。 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 1無符號(hào)整數(shù)的表示無符號(hào)整數(shù)的表示 無符號(hào)整數(shù)的每一位都是數(shù)值位，只能表示正數(shù)和零。計(jì)算機(jī)中表示無符號(hào)整 數(shù)就直接用這個(gè)數(shù)的二進(jìn)制表示作為數(shù)據(jù)的編碼（機(jī)器數(shù)）。 例例2-13在8位寄存器

56、中表示數(shù)據(jù)5。 解：5D=00000101B 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 1無符號(hào)整數(shù)的表示 計(jì)算機(jī)中能并行傳送的最大二進(jìn)制數(shù)位數(shù)稱為字長，這是由計(jì)算機(jī)的硬件長度 決定的。因?yàn)橛?jì)算機(jī)字長有限，所以能夠表示的數(shù)據(jù)大小也是有一定的限制范 圍的。 對(duì)于一個(gè)n+1位的二進(jìn)制的定點(diǎn)整數(shù)X=X0X1X2Xn，其中Xi=0或1，0in。 這個(gè)數(shù)代表的數(shù)值是X02n+x12n-1+xn-121+xn20 可表示的數(shù)值范圍是0 x2n+1-1。 在n+1位機(jī)中，可表示的無符號(hào)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)是2n+1個(gè)，也就是n+1個(gè)具有兩種穩(wěn)定 狀態(tài)的電子元件上可能出現(xiàn)的狀態(tài)組合個(gè)數(shù)。 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 2

57、帶符號(hào)整數(shù)的表示 數(shù)據(jù)的符號(hào)只有正、負(fù)兩種，因此也用兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的物理器件表 示，一般規(guī)定0表示正號(hào)，1表示負(fù)號(hào)。 在數(shù)據(jù)表示時(shí)，可增加1個(gè)符號(hào)位來表示正負(fù)號(hào)，一般用機(jī)器數(shù)的 最高位表示符號(hào)位。但是僅僅增加符號(hào)位還不夠，還要考慮數(shù)據(jù) （尤其是負(fù)數(shù)）其余位的編碼方法和運(yùn)算方法，以便于數(shù)據(jù)計(jì)算。 一個(gè)帶符號(hào)數(shù)的編碼方法主要有3種：原碼、補(bǔ)碼、反碼。 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 2帶符號(hào)整數(shù)的表示 （1）原碼 把一個(gè)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，在最高位加上符號(hào)位，就是原碼。字長為n 的機(jī)器中，表示一個(gè)數(shù)據(jù)X=XsX1X2X3Xn-1，其中Xs是+、-符號(hào)，其原碼的表 示形式是： 采用原碼編碼方式

58、存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)的機(jī)器稱為原碼機(jī)。字長為n的原碼機(jī)中能夠表示的數(shù)據(jù)范 圍是 -（2n-1-1） X ( 2n-1-1) 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 2帶符號(hào)整數(shù)的表示 （1）原碼 例例2-14 求X1=+1011010B，X2=-1011010B在8位寄存器中的原碼表示形式。 解：X1原= +1011010B原=01011010 X2原= -1011010B原=11011010 例例2-15求+0和-0在8位原碼機(jī)中的表示形式。 解：+0原=00000000 -0原=10000000 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨 2帶符號(hào)整數(shù)的表示 （2）補(bǔ)碼 計(jì)算機(jī)中一般用補(bǔ)碼實(shí)現(xiàn)加減運(yùn)算。補(bǔ)碼

59、是根據(jù)模概念和數(shù)的互補(bǔ)關(guān)系引出的一種表示方法， 這些概念我們用時(shí)鐘來說明。 在時(shí)鐘面上只有112個(gè)數(shù)，超過12的數(shù)不再累計(jì)，時(shí)鐘的模就是12。1點(diǎn)、13點(diǎn)、25點(diǎn)都是等價(jià)的1點(diǎn)。在一定 數(shù)值范圍內(nèi)的運(yùn)算稱為模運(yùn)算，用MOD表示。在模運(yùn)算系統(tǒng)中，一個(gè)數(shù)與它除以模后得到的余數(shù)是等價(jià)的。假定 鐘表時(shí)針指向10點(diǎn)，若順時(shí)針撥動(dòng)8格，時(shí)針指向6點(diǎn)；若逆時(shí)針撥4格，時(shí)針也指向6點(diǎn)。 （10+8）MOD 12=6 10-4=6 所以在模12的系統(tǒng)中，18等價(jià)于6。把4稱為8對(duì)模12的補(bǔ)數(shù)，8也稱為4對(duì)模12的補(bǔ)數(shù)?？梢钥吹皆谀＿\(yùn)算中，減 去一個(gè)數(shù)等于加上這個(gè)數(shù)對(duì)模的補(bǔ)數(shù)。 業(yè)精于勤而荒于嬉，行成于思而毀于隨

60、 2帶符號(hào)整數(shù)的表示 （2）補(bǔ)碼 計(jì)算機(jī)中用有限的二進(jìn)制位來表示數(shù)據(jù)，對(duì)于字長為n的計(jì)算機(jī)，共能表示2n 個(gè)數(shù)據(jù)，運(yùn)算x+2n=x mod (2n)，因此，計(jì)算機(jī)中進(jìn)行的運(yùn)算是有模運(yùn)算，模是 2n。 補(bǔ)碼正是按補(bǔ)數(shù)概念對(duì)數(shù)據(jù)編碼的，這樣可以用加法實(shí)現(xiàn)減法運(yùn)算。將加減法 運(yùn)算統(tǒng)一起來后，就不必象原碼那樣考慮符號(hào)的異同和數(shù)值的絕對(duì)值大小問題 了。 設(shè)一個(gè)字長為n的帶符號(hào)數(shù)X的補(bǔ)碼定義為： X補(bǔ)=2n+X 若X0，則模作為超出部分被舍棄，正數(shù)的補(bǔ)碼就是其本身。若X 0 0 1 1X X 1 1X X2 2X X3 3. . . .X Xn n- -1 1 當(dāng)當(dāng)X X 0時(shí)，X最高位加1，符號(hào)位為1；