第二章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)演示文稿

第二章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)演示文稿當(dāng)前1頁，總共102頁。第二章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)當(dāng)前2頁，總共102頁。學(xué)習(xí)目標(biāo)

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了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類及應(yīng)用

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掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理(軟硬件基本知識(shí))

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對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的各部分有較深入的了解

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掌握數(shù)制轉(zhuǎn)化及運(yùn)算，了解數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示

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掌握系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的概念當(dāng)前3頁，總共102頁。本章索引2.1

計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類及應(yīng)用2.2

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理2.3

計(jì)算機(jī)硬件2.4

進(jìn)位計(jì)數(shù)制及其轉(zhuǎn)換2.5

數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示2.6

計(jì)算機(jī)軟件2.7

問與答

習(xí)題當(dāng)前4頁，總共102頁。計(jì)算機(jī)是人類不斷追求計(jì)算速度的產(chǎn)物。最早的計(jì)算工具是中國唐代發(fā)明的算盤，這是迄今還在使用的世界上第一種手動(dòng)計(jì)數(shù)器。1622年英國數(shù)學(xué)家設(shè)計(jì)了計(jì)算尺1642年法國人發(fā)明了世界上第一個(gè)加法器1673年，德國發(fā)明了計(jì)算器這些都是手動(dòng)的或機(jī)械式的計(jì)算工具。2.1

計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類及應(yīng)用當(dāng)前5頁，總共102頁。6查爾斯.巴貝奇計(jì)算機(jī)的發(fā)展電子計(jì)算機(jī)的直系祖先，他設(shè)計(jì)了差分機(jī)和分析機(jī)。分析機(jī)的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)思想蘊(yùn)涵著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)思想，是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的雛型。當(dāng)前6頁，總共102頁。計(jì)算工具的發(fā)展ENIAC1642BlaisePascal加法器1822差分機(jī)1833分析機(jī)MARKI電子計(jì)算機(jī)時(shí)代當(dāng)前7頁，總共102頁。圖靈與馮·諾依曼貢獻(xiàn)：現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)“存儲(chǔ)程序”和“程序控制”的工作原理

英國科學(xué)家艾蘭.圖靈貢獻(xiàn)：建立圖靈機(jī)模型并奠定了可計(jì)算理論的基礎(chǔ)提出圖靈測(cè)試，闡述了機(jī)器智能的概念美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮·諾依曼計(jì)算機(jī)科學(xué)奠基人計(jì)算機(jī)之父圖靈獎(jiǎng)當(dāng)前8頁，總共102頁。電子計(jì)算機(jī)的問世1946年2月由美國賓夕法尼亞大學(xué)研制成功的ENIAC電子計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來

ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)重達(dá)30噸占地170m2啟動(dòng)功耗150千瓦18000個(gè)電子管保存80個(gè)字節(jié)每秒5000次加減運(yùn)算當(dāng)前9頁，總共102頁。第一代計(jì)算機(jī)(46年—58年)邏輯元件電子管內(nèi)存延遲線或磁芯外存紙帶、卡片或磁帶工作速度幾千～幾萬次／秒軟件機(jī)器語言或匯編語言應(yīng)用科學(xué)計(jì)算代表機(jī)型ENIAC當(dāng)前10頁，總共102頁。2.第二代計(jì)算機(jī)(58年—64年)

第二代計(jì)算機(jī)采用的物理器件是晶體管，內(nèi)存為磁芯，外存是磁帶或磁盤，工作速度幾十萬次／秒，軟件用高級(jí)語言編寫，應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算及工業(yè)控制，代表機(jī)型IBM700系列。當(dāng)前11頁，總共102頁。第二代計(jì)算機(jī)(58年—64年)邏輯元件晶體管內(nèi)存磁芯外存磁帶或磁盤工作速度幾十萬次／秒軟件高級(jí)語言應(yīng)用科學(xué)計(jì)算及工業(yè)控制代表機(jī)型IBM700系列FORTRANALGO60COBOL

當(dāng)前12頁，總共102頁。3.第三代計(jì)算機(jī)(64年—70年)第三代計(jì)算機(jī)采用的物理器件是中小規(guī)模集成電路，內(nèi)存為磁芯和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，外存是磁帶或磁盤，工作速度幾十萬～幾千萬次／秒，軟件用高級(jí)語言編寫，應(yīng)用于計(jì)算、管理及控制，代表機(jī)型IBMSystem/360當(dāng)前13頁，總共102頁。第三代計(jì)算機(jī)(64年—70年)邏輯元件中小規(guī)模集成電路內(nèi)存半導(dǎo)體存儲(chǔ)器外存磁帶或磁盤工作速度幾十萬～幾千萬次／秒軟件高級(jí)語言應(yīng)用計(jì)算、管理及控制代表機(jī)型IBMSystem/360SSIMSI當(dāng)前14頁，總共102頁。第四代計(jì)算機(jī)(71年—現(xiàn)在)邏輯元件(超)大規(guī)模集成電路內(nèi)存半導(dǎo)體存儲(chǔ)器外存磁盤或光盤工作速度幾百萬～上億次／秒軟件操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件應(yīng)用以網(wǎng)絡(luò)、多媒體為特征LSIVLSIIntel

Pentium當(dāng)前15頁，總共102頁。集成電路—將電腦濃縮在一顆芯片上晶體管數(shù)目4004奔騰4420,000,00023000.18微米芯片10微米芯片當(dāng)前16頁，總共102頁。摩爾定律晶體管數(shù)單位時(shí)間執(zhí)行的指令數(shù)百萬條/每秒每18個(gè)月芯片能力增長(zhǎng)一倍改進(jìn)微處理器的兩種方法：1.提高工作速度2.同時(shí)處理更多的數(shù)據(jù)當(dāng)前17頁，總共102頁。計(jì)算機(jī)在我國的發(fā)展我國自1956年開始研制計(jì)算機(jī)1958年研制出第一臺(tái)電子管計(jì)算機(jī)1964年研制出第一臺(tái)晶體管計(jì)算機(jī)1971年研制出集成電路計(jì)算機(jī)1985年研制出第一臺(tái)IBMPC兼容微型機(jī)2001年研制出我國第一款通用CPU—“龍芯”芯片2002年推出了完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“龍騰”服務(wù)器我國是世界上少數(shù)幾個(gè)能設(shè)計(jì)、制造計(jì)算機(jī)的國家之一。當(dāng)前18頁，總共102頁。2.1.2計(jì)算機(jī)的分類按照計(jì)算機(jī)原理可分為：數(shù)字式電子計(jì)算機(jī)、模擬式電子計(jì)算機(jī)和混合式電子計(jì)算機(jī)，按照計(jì)算機(jī)的用途分：通用計(jì)算機(jī)和專用計(jì)算機(jī)。常用的分類法是根據(jù)計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)、運(yùn)算速度、存儲(chǔ)容量等綜合性能指標(biāo)將計(jì)算機(jī)分為：高性能計(jì)算機(jī)中型機(jī)、小型機(jī)微型計(jì)算機(jī)、工作站、服務(wù)器、嵌入式計(jì)算機(jī)。當(dāng)前19頁，總共102頁。未來新型計(jì)算機(jī)1．光子計(jì)算機(jī)

利用光子取代電子進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算、傳輸和存儲(chǔ)。2．生物計(jì)算機(jī)

使用蛋白分子作為主要原料制成的生物芯片構(gòu)成，存儲(chǔ)能力巨大而且以波的形式來傳播信息。3．神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)

用數(shù)據(jù)單元模擬人腦的神經(jīng)元，并利用神經(jīng)元結(jié)點(diǎn)的分布式存儲(chǔ)和相互關(guān)聯(lián)來模擬人腦活動(dòng)。4．量子計(jì)算機(jī)

利用處于多現(xiàn)實(shí)態(tài)下的原子進(jìn)行運(yùn)算的計(jì)算機(jī)，這種多現(xiàn)實(shí)態(tài)是量子力學(xué)的標(biāo)志。當(dāng)前20頁，總共102頁。計(jì)算機(jī)在信息社會(huì)中的應(yīng)用科學(xué)計(jì)算(數(shù)值計(jì)算)如：導(dǎo)彈設(shè)計(jì)、飛機(jī)設(shè)計(jì)、石油勘探數(shù)據(jù)處理(非數(shù)值計(jì)算)如：辦公自動(dòng)化、企業(yè)管理、事務(wù)管理、情報(bào)檢索

過程控制如：導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、宇宙飛船等飛行器的控制

計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)如：CAD、CAM、CAICIMS人工智能如：博弈、專家系統(tǒng)、機(jī)器人

電子商務(wù)虛擬實(shí)現(xiàn)當(dāng)前21頁，總共102頁。2.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)是一臺(tái)能存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)，并能自動(dòng)執(zhí)行程序的機(jī)器。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。當(dāng)前22頁，總共102頁。當(dāng)前23頁，總共102頁。微機(jī)輸入設(shè)備輸出設(shè)備外存主機(jī)箱當(dāng)前24頁，總共102頁。

計(jì)算機(jī)工作原理目前的計(jì)算機(jī)都采用馮·諾依曼（JohnvonNeuman）對(duì)計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想，即：1.計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五個(gè)基本部分組成當(dāng)前25頁，總共102頁。2.程序和數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中用二進(jìn)制數(shù)表示JohnvonNeumann馮諾依曼美籍匈亞利數(shù)學(xué)家3.計(jì)算機(jī)的工作過程是由存儲(chǔ)程序控制的，即存儲(chǔ)程序工作原理。當(dāng)前26頁，總共102頁。2.3計(jì)算機(jī)硬件2.3.1CPUCPU由控制器和運(yùn)算器組成，是計(jì)算機(jī)的核心部件。1.控制器：依次從存儲(chǔ)器中取指令、分析指令、向其他部件發(fā)出控制信號(hào)，指揮各部件協(xié)同工作。

控制器主要由以下部分組成：·程序計(jì)數(shù)器（PC）：用來對(duì)程序中的指令進(jìn)行計(jì)數(shù)?！ぶ噶钣?jì)數(shù)器（IP）：用來存放取出的指令?！ぶ噶钭g碼器(ID)：用來分析指令的操作要求?！r(shí)序控制電路以：用來生成時(shí)序信號(hào)。·微操作控制電路等當(dāng)前27頁，總共102頁。2.運(yùn)算器運(yùn)算器部件是計(jì)算機(jī)五大功能部件中的數(shù)據(jù)加工部件又稱算術(shù)邏輯單元（ArithmeticLogicUnit，ALU）算術(shù)運(yùn)算是指加、減、乘、除等基本運(yùn)算；邏輯運(yùn)算是指邏輯判斷、關(guān)系比較，如與(AND)、或(OR)、非(NOT)等這些運(yùn)算都只是基本二進(jìn)制運(yùn)算當(dāng)前28頁，總共102頁。3.CPU的主要性能指標(biāo)及產(chǎn)品領(lǐng)域控制器和運(yùn)算器做在一個(gè)芯片中，稱為CPU（CentralProcessingUnit），即中央處理器。

CPU是整個(gè)微機(jī)系統(tǒng)的核心，它往往是各種檔次微機(jī)的代名詞，CPU主要的性能指標(biāo)有：CPU的字長(zhǎng)位寬X位CPU主頻外頻生產(chǎn)工藝倍頻超頻

當(dāng)前29頁，總共102頁。目前CPU的主流產(chǎn)品有Pentium（奔騰）、Cecleron（賽揚(yáng)）、Itanium(安騰)、Xeon(至強(qiáng))和Banias(迅馳)，著名的CPU生產(chǎn)公司有IBM、Apple、Motorola、AMD、Cyrix等。有關(guān)CPU的更多資料可訪問2006年，Apple公司生產(chǎn)了4核的處理器，最大支持4塊硬盤，最大存儲(chǔ)量達(dá)到3TB，圖像的處理能力以及浮點(diǎn)運(yùn)算能力都有了顯著的提高右圖為：MacProtower當(dāng)前30頁，總共102頁。存儲(chǔ)系統(tǒng)外部存儲(chǔ)器訪問速度慢容量很大永久性價(jià)格低存儲(chǔ)器：是計(jì)算機(jī)的記憶裝置，保存程序、數(shù)據(jù)、運(yùn)算中間結(jié)果我記住了內(nèi)部存儲(chǔ)器訪問速度快

容量較小

暫時(shí)性價(jià)格高可直接與CPU交換信息主存或內(nèi)存輔存或外存當(dāng)前31頁，總共102頁。內(nèi)存通常分為只讀存儲(chǔ)器（ReadOnlyMemory,ROM）隨機(jī)存儲(chǔ)器（RandomAccessMemory,RAM）和高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）3類。（1）只讀存儲(chǔ)器（ROM）只讀存儲(chǔ)器是指只能從存儲(chǔ)器中讀數(shù)據(jù)，而不能往里寫數(shù)據(jù)。即使斷電或死機(jī)，ROM中的信息也不會(huì)丟失。（2）隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）通常所說的計(jì)算機(jī)內(nèi)存容量均指RAM存儲(chǔ)器容量，即計(jì)算機(jī)的主存。RAM有兩個(gè)主要特點(diǎn)1. RAM中的數(shù)據(jù)可以多次使用（多次讀出），向存儲(chǔ)器寫入新數(shù)據(jù)時(shí)，存儲(chǔ)器中原有的內(nèi)容被覆蓋（更新）；2. 關(guān)機(jī)或斷電后，RAM中的信息將全部消失，所以RAM是計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū)，要想長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)，必須將數(shù)據(jù)保存到外存中。1.內(nèi)存儲(chǔ)器當(dāng)前32頁，總共102頁。（3）高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）Cache是指在CPU與內(nèi)存之間設(shè)置一級(jí)或兩級(jí)高速小容量存儲(chǔ)器稱為高速緩沖存儲(chǔ)器，Cache的基本工作原理是基于程序訪問的局部性，即把正在執(zhí)行的指令地址附近的一部分指令或數(shù)據(jù)從主存調(diào)入Cache,當(dāng)CPU進(jìn)行存儲(chǔ)器存取時(shí)首先檢查所需的數(shù)據(jù)是否在Cache中，如在（稱為命中）則直接存取Cache中的數(shù)據(jù)而不必訪問主存；信息不在Cache中時(shí)，則需存取主存儲(chǔ)器。

當(dāng)前33頁，總共102頁。2．主存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo)(4)存儲(chǔ)器帶寬(2)存取時(shí)間

(3)存取周期(1)存儲(chǔ)容量(5)存儲(chǔ)器的可靠性(6)性能價(jià)格比

Bit(位)：表示信息的最小單位(0或1)Byte：存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的基本單位由8個(gè)二進(jìn)位構(gòu)成，如：100101011B(字節(jié))=8個(gè)二進(jìn)位1K=1024B1M=1024KB1G=1024MB1T=1024GB

機(jī)器字：作為一個(gè)整體被傳送和運(yùn)算的串二進(jìn)制數(shù)。其位數(shù)稱為機(jī)器字長(zhǎng)。地址：內(nèi)存由許多存儲(chǔ)單元組成，為區(qū)分它們而對(duì)每個(gè)存儲(chǔ)單元都給予一個(gè)編號(hào)，這個(gè)編號(hào)就是存儲(chǔ)單元的地址。(字節(jié)地址、字地址)存儲(chǔ)容量:存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)單元的總數(shù)。當(dāng)前34頁，總共102頁。3．外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器也稱輔存，其主要作用是長(zhǎng)期存放計(jì)算機(jī)工作所需要的系統(tǒng)文件、應(yīng)用程序、文檔和數(shù)據(jù)等。常用的外存儲(chǔ)器有：（1）磁介質(zhì)存儲(chǔ)器（2）光介質(zhì)存儲(chǔ)器（3）移動(dòng)存儲(chǔ)器當(dāng)前35頁，總共102頁。(1)磁介質(zhì)存儲(chǔ)器磁表面存儲(chǔ)器主要包括硬盤、軟盤和磁帶等。

磁道扇區(qū)圖2-11磁表面存儲(chǔ)器工作原理當(dāng)前36頁，總共102頁。①軟盤：軟盤用柔軟的聚酯材料制成圓形底片，在表面涂上磁性材料，封裝在一個(gè)方形的護(hù)套內(nèi)，構(gòu)成一個(gè)整體，軟盤要放在軟盤驅(qū)動(dòng)器中才能讀寫。

左圖為容量為3.5英寸軟盤磁盤的容量為面數(shù)(side)、磁道數(shù)/面、扇區(qū)數(shù)/磁道、字節(jié)數(shù)/扇區(qū)的乘積，如3.5英寸軟盤的容量:2(面)*80(道)*18(扇區(qū))*512（字節(jié)）＝1474560(Bytes)＝1440(KB)＝1.44(MB)當(dāng)前37頁，總共102頁。軟盤是在聚酯塑料盤片上涂一層很薄的磁性材料，通過磁性材料的磁化方向來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)1和0。常用的軟盤都是3.5英寸的，簡(jiǎn)稱3寸盤。軟盤存儲(chǔ)器標(biāo)簽3.5英寸寫保護(hù)讀寫口磁道與扇區(qū)的劃分磁道磁道：以軸孔為中心的同心圓。０磁道中存有引導(dǎo)記錄和文件分配表(FAT)等信息扇區(qū)扇區(qū)：每一扇區(qū)規(guī)定存儲(chǔ)512字節(jié)磁盤容量＝面數(shù)磁道數(shù)/面扇區(qū)數(shù)/磁道

字節(jié)數(shù)/扇區(qū)

＝28018512（字節(jié)）

＝1474560(Bytes)1024

＝1440(KB)＝1.44(MB)軟盤驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)速為300rpm－360rpm

軟盤在使用之前必須要先格式化軟盤格式化后將軟盤分為四個(gè)區(qū)域：引導(dǎo)扇區(qū)：用于存放系統(tǒng)的自引導(dǎo)程序，為系統(tǒng)啟動(dòng)和存放磁盤參數(shù)而設(shè)置。文件分配表：用于描述文件在磁盤上的存放位置及整個(gè)磁盤扇區(qū)的使用情況。

文件目錄表：存放軟盤根目錄下所有文件名和子目錄名、文件屬性、文件在磁盤上存放的起始位置、文件長(zhǎng)度、文件建立或修改的日期和時(shí)間等信息。數(shù)據(jù)區(qū)：用于存放用戶文件。當(dāng)前38頁，總共102頁。②硬盤：硬盤存儲(chǔ)器由電動(dòng)機(jī)和硬盤組成，一般放在主機(jī)箱內(nèi)。硬盤是由若干涂有磁性材料的鋁合金盤片構(gòu)成。硬盤是立體的軟盤，所以用立體的磁道(柱面數(shù))來代替軟盤中的平面磁道。每一扇區(qū)的容量也是512B,硬盤的容量=512*磁頭數(shù)*柱面數(shù)*每道扇區(qū)數(shù)。當(dāng)前39頁，總共102頁。硬盤存儲(chǔ)器硬盤存儲(chǔ)器是微機(jī)系統(tǒng)配置中必不可少的外存硬盤存儲(chǔ)器分固定式和可移動(dòng)式兩種硬盤的存儲(chǔ)容量很大，一般在40GB～200GB之間。存取速度高，一般有5400rpm、7200rpm硬盤是在非磁性的合金材料基片上涂上一層很薄的磁性材料，通過磁性材料來存儲(chǔ)信息硬盤容量＝磁頭數(shù)×柱面數(shù)×扇區(qū)數(shù)×字節(jié)數(shù)/扇區(qū)柱面是各個(gè)盤面上相同大小的同心圓

硬盤驅(qū)動(dòng)器及內(nèi)部結(jié)構(gòu)當(dāng)前40頁，總共102頁。硬盤性能指標(biāo)一般有存儲(chǔ)容量、速度、訪問時(shí)間及平均無故障時(shí)間等。使用硬盤前必須做3件事，即硬盤的低級(jí)格式化、硬盤分區(qū)和高級(jí)格式化。硬盤的低級(jí)格式化

即硬盤的初始化，其主要目的是對(duì)一個(gè)新硬盤劃分磁道和扇區(qū)，并在每個(gè)扇區(qū)的地址域上記錄地址信息。

硬盤分區(qū)硬盤初始化后，還不能使用，還必須對(duì)硬盤進(jìn)行分區(qū)，對(duì)硬盤分區(qū)的主要目的是建立系統(tǒng)使用的硬盤區(qū)域。硬盤的高級(jí)格式化

硬盤高級(jí)格式化的主要作用有兩點(diǎn)：其一是寫入操作系統(tǒng)，使硬盤具有系統(tǒng)啟動(dòng)盤的作用，其二是對(duì)指定的硬盤分區(qū)進(jìn)行初始化。當(dāng)前41頁，總共102頁。光盤存儲(chǔ)器光盤的存儲(chǔ)（Opticaldisk）是利用激光束在被記錄的圓盤表面存儲(chǔ)信息，并根據(jù)激光束的反射讀出信息。包括光盤驅(qū)動(dòng)器、光盤控制器和光盤。光盤驅(qū)動(dòng)器是一個(gè)結(jié)合光學(xué)、機(jī)械及電子技術(shù)的產(chǎn)品。制定CD-ROM標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，把150KB/s定為標(biāo)準(zhǔn)傳輸率,32倍速光驅(qū)的傳輸率為150×32=4,800KB/s光盤是按軌道的方式存儲(chǔ),光盤軌道則是一條從中心開始的漸開線光盤通常分為只讀光盤CD-ROM

與ROM類似，只能讀不能寫，一般CD-ROM的存儲(chǔ)容量為650MB;一次性刻錄光盤WORM

允許寫一次，一旦寫入后，不得修改，只能讀出;、可擦寫光盤EOD

用戶可多次對(duì)其進(jìn)行讀/寫操作;DVD四種最大優(yōu)點(diǎn)是存儲(chǔ)容量大、價(jià)格低、壽命長(zhǎng)、可靠性高，特別適合存儲(chǔ)大量信息當(dāng)前42頁，總共102頁。移動(dòng)存儲(chǔ)器優(yōu)盤又稱閃存盤(FlashDisk)，通過通用串行總線接口(USB)與主機(jī)相連，可熱插拔，讀寫文件、格式化等操作與軟、硬盤操作一樣。存儲(chǔ)容量一般在16MB-1GB之間?？梢苿?dòng)硬盤與主機(jī)內(nèi)的硬盤相比具有較強(qiáng)的抗震性，目前的USB硬盤容量一般在10GB-80GB之間。可移動(dòng)硬盤的使用方法與優(yōu)盤一樣。MP3播放器也具有優(yōu)盤的功能

當(dāng)前43頁，總共102頁。4.存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)為了充分發(fā)揮各種存儲(chǔ)設(shè)備的特點(diǎn)，將其有機(jī)地組織起來，這就構(gòu)成了具有層次結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)系統(tǒng)。

當(dāng)前44頁，總共102頁。5．虛擬存儲(chǔ)器任何一個(gè)程序都要調(diào)入內(nèi)存才能執(zhí)行，計(jì)算機(jī)的內(nèi)存有限，新軟件的規(guī)模越來越大，怎樣才能讓較小的內(nèi)存運(yùn)行更大的程序呢？該項(xiàng)技術(shù)就是將主存和一部分外存空間共同構(gòu)成一個(gè)整體，這樣就能為用戶提供一個(gè)比實(shí)際內(nèi)存物理地址大得多的“虛擬存儲(chǔ)器”，簡(jiǎn)稱“虛存”。虛擬存儲(chǔ)器的主存與外存的基本信息傳送單位采用三種不同的方案：頁、段或段頁式。當(dāng)前45頁，總共102頁。（1）頁式虛擬存儲(chǔ)器頁式虛擬存儲(chǔ)器把虛擬地址空間劃分成一個(gè)個(gè)固定大小的塊，每塊稱為一頁（Page），把主存儲(chǔ)器的地址空間也按虛擬地址空間同樣的大小劃分為頁。頁是一種邏輯上的劃分，它可以由系統(tǒng)管理軟件任意指定。一個(gè)程序執(zhí)行時(shí)，首先被調(diào)入虛存（外存的某一特殊空間），然后就完全由內(nèi)存管理程序進(jìn)行管理和調(diào)度。

系統(tǒng)會(huì)根據(jù)一定的算法，將實(shí)際執(zhí)行到的那段程序代碼調(diào)入實(shí)存（稱為頁進(jìn)）。如果實(shí)存已滿，系統(tǒng)會(huì)設(shè)法騰出一些實(shí)存空間，必要時(shí)還需將實(shí)存中的一些信息送回虛存，（頁出），然后再將當(dāng)前要執(zhí)行的代碼調(diào)入實(shí)存。

當(dāng)前46頁，總共102頁。（2）段式虛擬存儲(chǔ)器段充分利用程序的模塊化性質(zhì)，程序員在編寫程序時(shí)一般按照程序的內(nèi)容和函數(shù)關(guān)系把程序分成段，每段都有自己的名字，并且希望能夠按照名稱或序號(hào)來訪問程序段。主存按段分配的存儲(chǔ)管理方式稱為段式管理，優(yōu)點(diǎn)是段的邏輯獨(dú)立性使它易于編譯、管理、修改和保護(hù)，也便于多道程序共享，但因?yàn)槎蔚拈L(zhǎng)度各不相同，段的起點(diǎn)和終點(diǎn)不定，給主存空間分配帶來麻煩，容易在段間留下零碎空間，造成浪費(fèi)。（3）段頁式虛擬存儲(chǔ)器對(duì)用戶原來編寫程序的虛擬存儲(chǔ)空間采用分段的方法管理，而對(duì)主存儲(chǔ)器的物理空間采用分頁的方法管理。段頁式管理的缺點(diǎn)是需要多次查表，計(jì)算虛地址與實(shí)地址的關(guān)系，速度較慢。目前計(jì)算機(jī)采用段頁式存儲(chǔ)管理的較多。當(dāng)前47頁，總共102頁。輸入/輸出系統(tǒng)輸入/輸出系統(tǒng)是除CPU和內(nèi)存儲(chǔ)器之外的其他部分，他提供了處理器和外部設(shè)備進(jìn)行信息交換的各種手段。輸入/輸出系統(tǒng)由三個(gè)部分構(gòu)成：輸入/輸出接口、輸入/輸出軟件、輸入/輸出設(shè)備。CPU與外圍設(shè)備傳送信息的控制方式：程序查詢方式。當(dāng)CPU查詢到外部設(shè)備作好準(zhǔn)備時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。

中斷控制方式。當(dāng)中斷發(fā)生時(shí)，CPU暫?，F(xiàn)行程序轉(zhuǎn)向中斷處理程序，輸入或輸出一個(gè)數(shù)據(jù)。

直接存儲(chǔ)器存取(DMA)方式。DMA控制器從CPU完全接管對(duì)總線的控制，數(shù)據(jù)交換不經(jīng)過CPU，直接在內(nèi)存和外設(shè)之間進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳送當(dāng)前48頁，總共102頁。輸入設(shè)備輸入設(shè)備的基本功能是將數(shù)據(jù)、程序等轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能接受的二進(jìn)制碼，并將它們送入內(nèi)存。鍵盤微機(jī)用戶普遍采用的是104鍵的鍵盤，接口主要有PS/2和USB鼠標(biāo)常用輸入設(shè)備，通過移動(dòng)鼠標(biāo)可以快速定位屏幕上的對(duì)象，是計(jì)算機(jī)圖形界面必備的外設(shè)之一分為機(jī)械式、光機(jī)式和光電式三大類

有COM、PS/2、USB三類接口掃描儀將靜態(tài)圖像輸入到計(jì)算機(jī)的圖像采集設(shè)備觸摸屏是點(diǎn)式輸入設(shè)備光筆，一種圖像輸入設(shè)備游戲操作桿控制游戲程序運(yùn)行的輸入設(shè)備當(dāng)前49頁，總共102頁。2．輸出設(shè)備輸出設(shè)備是將計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果轉(zhuǎn)換成人們能夠識(shí)別的數(shù)字、字符、圖象、聲音等形式，然后顯示、打印或播放出來，常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等圖2-20打印機(jī)和繪圖儀

顯示器 打印機(jī) 繪圖儀當(dāng)前50頁，總共102頁。輸出設(shè)備顯示器，是人機(jī)對(duì)話或?qū)ιa(chǎn)過程控制進(jìn)行監(jiān)控的主要輸出設(shè)備。分陰極射線管顯示器CRT和液晶顯示器LCD顯示屏幕有14英寸、15英寸、17英寸和20英寸等顯示卡有MDA、CGA、EGA、VGA、SVGA顯示器主要指標(biāo)像素和分辨率點(diǎn)距顯示面積掃描頻率帶寬顯示器的色溫打印機(jī)，打印各種文檔、程序、圖形、圖像等

通常通過并行接口與主機(jī)相連接常用的有針式機(jī)、噴墨和激光打印機(jī)等用于高級(jí)印刷的有熱升華打印機(jī)、熱蠟打印機(jī)等打印機(jī)主要指標(biāo)分辨率打印速度打印幅面打印緩沖存儲(chǔ)器

當(dāng)前51頁，總共102頁。2.3.4主板、總線與接口1.主板（Mainboard或Motherboard）主板是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最大的一塊電路板，幾乎所有的計(jì)算機(jī)部件都通過它組織起來，主板上的部件主要有一個(gè)CPU插座；北橋芯片、南橋芯片、BIOS芯片等三大芯片；前端系統(tǒng)總線FSB、內(nèi)存總線、圖形總線AGP、數(shù)據(jù)交換總線HUB、外設(shè)總線PCI等五大總線；軟驅(qū)接口FDD、通用串行設(shè)備接口USB、集成驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備接口IDE等七大接口。

圖2-21主板當(dāng)前52頁，總共102頁。微型機(jī)系統(tǒng)主板

微型計(jì)算機(jī)的主機(jī)板CPU插座內(nèi)存條插槽串行接口AGP擴(kuò)展槽PCI擴(kuò)展槽北橋芯片南橋芯片北橋芯片提供對(duì)CPU、內(nèi)存、AGP顯卡等高速部件的支持以及與PCI總線的橋接；南橋芯片提供對(duì)鍵盤接口、鼠標(biāo)接口、實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制器、串行口、并行口、USB接口及磁盤驅(qū)動(dòng)器接口的支持，以及與ISA總線的橋接。當(dāng)前53頁，總共102頁。BIOS的功能

BIOS是一組有關(guān)微機(jī)系統(tǒng)最重要的基本輸入輸出程序，固化在微機(jī)主板上的一個(gè)ROM芯片中。BIOS功能主要有：上電自檢。微機(jī)接通電源后，系統(tǒng)首先由POST(poweronselftest)程序來對(duì)內(nèi)部各個(gè)設(shè)備進(jìn)行檢查。系統(tǒng)初始化(含可編程接口芯片的初始化)，設(shè)置BIOS中包含的中斷服務(wù)程序的中斷矢量啟動(dòng)自舉程序。將操作系統(tǒng)中的初始引導(dǎo)程序裝入內(nèi)存，并由引導(dǎo)程序來完成操作系統(tǒng)的順利啟動(dòng)。BIOS系統(tǒng)設(shè)置程序。當(dāng)前54頁，總共102頁。2.總線為了簡(jiǎn)化硬件電路設(shè)計(jì)，讓所有的外部設(shè)備都共用一組線路，再對(duì)不同的外部設(shè)備配置以適當(dāng)?shù)慕涌陔娐罚珻PU同樣能與各種部件和各外部設(shè)備相連接，而且大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，這組共用的連接線路稱為總線

圖2-22總線當(dāng)前55頁，總共102頁。計(jì)算機(jī)的總線總線是計(jì)算機(jī)傳輸指令、數(shù)據(jù)和地址的通道，是計(jì)算機(jī)各部件聯(lián)系的紐帶。按照傳送信息的類型，總線分為：數(shù)據(jù)總線(用于傳送數(shù)據(jù),位數(shù)等于機(jī)器字長(zhǎng))、地址總線(用來傳送存儲(chǔ)單元或輸入輸出接口的地址信號(hào)，位數(shù)決定存儲(chǔ)器的最大容量,如24位總線的尋址數(shù)為224=16M個(gè)地址

)、控制總線(傳送控制器的各種控制信號(hào)

)。按照總線在計(jì)算機(jī)中的位置可分為內(nèi)部總線和外部總線。

處理器存儲(chǔ)子系統(tǒng)I/O子系統(tǒng)當(dāng)前56頁，總共102頁。微型機(jī)的體系結(jié)構(gòu)Intel

Pentium

外部設(shè)備

接口電路輸入設(shè)備輸出設(shè)備輔存

RAM

ROM

主存

CBABDBCPU當(dāng)前57頁，總共102頁。常見的總線ISA總線：工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線，16位，8MHz，數(shù)據(jù)傳輸率8Mb/s，尋址空間1MB，常用于80286至80486微處理器PCI總線：外部設(shè)備互聯(lián)總線，Intel公司1991年推出，32或64位，33MHz，數(shù)據(jù)傳輸率133Mb/s，常用于Pentium微處理器AGP是Intel公司推出的新一代圖形顯示卡專用總線，AGP顯示卡同主板芯片組直接相連，大幅提高了電腦對(duì)3D圖形的顯示能力，32位，66.6MHz，其視頻信號(hào)的傳送速率可以從PCI總線的133MB/s提高到266MB/s、533MB/s、1.064GB/s和2.128GB/s。當(dāng)前58頁，總共102頁。I/O接口不同的計(jì)算機(jī)外部設(shè)備都有自己獨(dú)特的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、控制軟件、控制信號(hào)等，計(jì)算機(jī)要與它們連接在一起協(xié)調(diào)工作，必須對(duì)設(shè)備的連接有一定的規(guī)范或約定，這種約定就是接口協(xié)議，實(shí)現(xiàn)接口協(xié)議的硬件設(shè)備就是接口電路，簡(jiǎn)稱接口主機(jī)與外設(shè)之間不能直接進(jìn)行信息交換，必須通過I/O接口才能完成信息傳送I/O接口所起的作用是：

數(shù)據(jù)緩沖。解決高速主機(jī)與低速外設(shè)間的矛盾信號(hào)格式配合。處理外設(shè)與CPU之間不同的信息格式，如A/D、D/A轉(zhuǎn)換，串/并、并/串轉(zhuǎn)換時(shí)序配合。使主機(jī)與外設(shè)協(xié)調(diào)工作電平和驅(qū)動(dòng)能力配合。使外設(shè)和主機(jī)的信號(hào)電平一致，并提高CPU信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力設(shè)備選擇。每臺(tái)外設(shè)都有設(shè)備地址計(jì)算機(jī)后面板I/O接口

串行接口、并行接口、USB接口、IEEE1349接口、硬盤接口等當(dāng)前59頁，總共102頁。常見的接口有以下幾種：串行接口所謂串行是指每一個(gè)字都是在設(shè)備與接口之間一位一位地進(jìn)行傳送的，串行接口有專門的設(shè)備名COM1、COM2等，串行接口也稱為異步通信適配器接口（RS-232-C）,鼠標(biāo)和調(diào)制解調(diào)器連接在串行接口上。并行接口每一次都是將一個(gè)字節(jié)或一個(gè)字的所有位同時(shí)進(jìn)行傳送，并行接口設(shè)備名為L(zhǎng)PT1、LPT2，打印機(jī)接在并行接口上。USB(UniversalSerinalBus)通用串行總線接口

USB接口為外設(shè)提供電源，能同時(shí)連接127個(gè)外部設(shè)備，可同時(shí)支持高速和低速設(shè)備的訪問。與串口和并口一樣，該接口也要在軟件控制下才能正常工作，Windows支持通用串行總線接口。當(dāng)前60頁，總共102頁。IEEE1394接口

這是一種連接外部設(shè)備的機(jī)外總線標(biāo)準(zhǔn)，按串行方式通信，IEEE1394接口標(biāo)準(zhǔn)允許把計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)外部設(shè)備（如硬盤、打印機(jī)、掃描儀）、各種家電（如數(shù)碼照相機(jī)、DVD播放機(jī)、視頻電話等）非常簡(jiǎn)單地連接在一起。IEEE1394和USB都可以連接外部設(shè)備，按串行方式通信，不同之處是IEEE1394速度更快，USB價(jià)格更便宜。硬盤接口目前微機(jī)中使用最廣泛的硬盤接口標(biāo)準(zhǔn)是IDE和SCSI標(biāo)準(zhǔn)。IDE（IntegratedDeviceElectronics,集成設(shè)備電子部件）接口標(biāo)準(zhǔn)的最大特點(diǎn)是把控制器集成到硬盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)。這樣消除了驅(qū)動(dòng)器和控制器之間數(shù)據(jù)丟失的問題，SCSI(SmallComputerSystemInterface,小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口)，早期在小型機(jī)上使用，現(xiàn)在也在PC機(jī)上使用，是一個(gè)多任務(wù)接口，在同一個(gè)SCSI控制下的多臺(tái)外設(shè)可以并行工作，同步數(shù)據(jù)傳送速率達(dá)到了20Mb/s。當(dāng)前61頁，總共102頁。進(jìn)位計(jì)數(shù)制任何進(jìn)位計(jì)數(shù)制都有兩個(gè)要素：基數(shù)和位權(quán)值?；鶖?shù)是每一種計(jì)數(shù)制中數(shù)符的個(gè)數(shù)，按基數(shù)進(jìn)位、借位，二進(jìn)制有二個(gè)數(shù)符（0、1），逢二進(jìn)一、借一當(dāng)二；十進(jìn)制有十個(gè)數(shù)符、逢十進(jìn)一、借一當(dāng)十；r進(jìn)制有r個(gè)數(shù)符，逢r進(jìn)一、借一當(dāng)r2.4進(jìn)位計(jì)數(shù)制及其轉(zhuǎn)換當(dāng)前62頁，總共102頁。二進(jìn)制十進(jìn)制計(jì)數(shù)：十個(gè)數(shù)符、位權(quán)10i

逢十進(jìn)一、借一當(dāng)十二進(jìn)制計(jì)數(shù)：二個(gè)數(shù)符、位權(quán)2i

逢二進(jìn)一、借一當(dāng)二128瓦32瓦64瓦16瓦8瓦4瓦1瓦2瓦11111000一位二進(jìn)制數(shù)只需一個(gè)具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的器件四則運(yùn)算簡(jiǎn)單，運(yùn)算電路也簡(jiǎn)單；運(yùn)行可靠當(dāng)前63頁，總共102頁。位權(quán)值W１０１０Ｂ21202223１４３Q818082０６３

H161160162１９９９D101100102103ＸＸＸＸ.ＸＸＸＸ(Ｒ)W=Rn--1W=R

--mW=1任意相鄰兩位Ｗ的比值為Ｒ一個(gè)數(shù)的每個(gè)位置都有一個(gè)位權(quán)值，如：當(dāng)前64頁，總共102頁。R進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制—按權(quán)展開十進(jìn)制99=9×101+9×100二進(jìn)制

01100011=0×27+1×26+1×25

+0×24+0×23+0×22

+1×21+1×20=99八進(jìn)制

143=1×82+4×81+3×80=99十六進(jìn)制

63=6×161+3×160=9901100011B=143Q=63H=99D各數(shù)制間的轉(zhuǎn)換當(dāng)前65頁，總共102頁。十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為Ｒ進(jìn)制數(shù)3521718140201010最高位最低位(35)10=(100011)2整數(shù)部分轉(zhuǎn)換例：將十進(jìn)制數(shù)35.625轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)22222余數(shù)(.625)10=(.101)20.625×21.250×20.500×21.000小數(shù)部分轉(zhuǎn)換(35.625)10=(100011.101)2整數(shù)除2取余乘2取整當(dāng)前66頁，總共102頁。十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成r進(jìn)制整數(shù)部分：除以r取余數(shù)，直到商為0，余數(shù)按先后順序從右到左排列。小數(shù)部分：乘以r取整數(shù)，直到小數(shù)部分為0或達(dá)到所求的精度為止，整數(shù)按先后順序從左到右排列。100D=144O=64H例75.625D=1001011.101B0.50.62521.2522

1.0101取整數(shù)0取余數(shù)175213721829242221201001八進(jìn)制100812818044110016604616十六進(jìn)制當(dāng)前67頁，總共102頁。二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)的關(guān)系

八進(jìn)制對(duì)應(yīng)二進(jìn)制十六進(jìn)制對(duì)應(yīng)二進(jìn)制十六進(jìn)制對(duì)應(yīng)二進(jìn)制0000000008100010011000191001201020010A1010301130011B1011410040100C1100510150101D1101611060110E1110711170111F1111三位二進(jìn)制可表示1位八進(jìn)制數(shù)四位二進(jìn)制可表示1位十六進(jìn)制數(shù)當(dāng)前68頁，總共102頁。二、八、十六進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換０１０１０１１０１●１０１B

＝2５５

●

５

Q

二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制1位變3位3位變1位1位變4位4位變1位１０１０１１０１●１０１０

B

＝ＡＤ

●

Ａ

H

當(dāng)前69頁，總共102頁。二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制互換

7123.14O=111001010011001100B

7123141101101110.110101

B=1556.65O1556651101101110.110101

B=36F.D4H36FD4整數(shù)部分：從右向左按3(4)位進(jìn)行分組；小數(shù)部分：從左向右按3(4)位進(jìn)行分組。不足補(bǔ)零八(十六)進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制：將1位化為3(4)位即可2C1D.A1H=0010110000011101.10100001B

2C1DA1當(dāng)前70頁，總共102頁。二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算減法：0﹣0=01﹣0=11﹣1=010﹣1=1乘法：0×0=00×1=01×0=01×1=1除法：0÷1=01÷1=1加法：0+0=00+1=11+0=11+1=10“與”運(yùn)算（AND）ABAandB000010100111ABAandB開關(guān)合上為1，斷開為0當(dāng)A、B開關(guān)都合上時(shí)燈才亮當(dāng)前71頁，總共102頁。二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算“或”運(yùn)算（OR）ABAorB000011101111開關(guān)合上為1，斷開為0。當(dāng)A、B開關(guān)都斷開時(shí)燈才滅ABAorB“非”運(yùn)算（NOT）AnotA0110A

notA開關(guān)合上為1，斷開為0當(dāng)A開關(guān)斷開時(shí)“非”A為合上（燈亮）當(dāng)A開關(guān)合上時(shí)“非”A為斷開（燈滅）當(dāng)前72頁，總共102頁。數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示數(shù)據(jù)是計(jì)算機(jī)處理的對(duì)象，是信息的載體。信息是有意義的數(shù)據(jù)的內(nèi)容。計(jì)算機(jī)要處理的信息除了數(shù)值信息以外，還有字符、圖像、視頻和音頻等非數(shù)值信息。計(jì)算機(jī)只能識(shí)別和存儲(chǔ)兩個(gè)數(shù)字“0”和“1”。編碼就是將各類信息轉(zhuǎn)換成“0”和“1”表示的代碼的過程。

任何形式的數(shù)據(jù)，進(jìn)入計(jì)算機(jī)都必須進(jìn)行二進(jìn)制編碼轉(zhuǎn)換。輸入設(shè)備數(shù)值：十—二進(jìn)制轉(zhuǎn)換西文：ASCII碼漢字：輸入碼—機(jī)內(nèi)碼轉(zhuǎn)換聲音、圖像：模數(shù)轉(zhuǎn)換輸出設(shè)備二—十進(jìn)制轉(zhuǎn)換數(shù)值西文字形碼西文漢字字形碼漢字?jǐn)?shù)模轉(zhuǎn)換聲音、圖像內(nèi)存各類數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的轉(zhuǎn)換過程當(dāng)前73頁，總共102頁。數(shù)值編碼－機(jī)器數(shù)與真值

在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，正數(shù)和負(fù)數(shù)使用符號(hào)位（字節(jié)的最高位）來表示，0表示正，1表示負(fù)。這種符號(hào)被數(shù)值化了的數(shù)稱為機(jī)器數(shù)，而把原來的用正負(fù)號(hào)和絕對(duì)值來表示的數(shù)值稱為機(jī)器數(shù)的真值。例如機(jī)器數(shù)+99０１１０００１１

-99１１１０００１１數(shù)的真值±９９Ｄ＝±１１０００１１Ｂ符號(hào)位2.5數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示當(dāng)前74頁，總共102頁。2.5數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示

定點(diǎn)數(shù)定點(diǎn)小數(shù)

－０．９９＝１１１１１１１１默認(rèn)小數(shù)點(diǎn)在符號(hào)位之后定點(diǎn)整數(shù)

－９９＝１１１０００１１

小數(shù)點(diǎn)在最低位之后定點(diǎn)數(shù)：小數(shù)點(diǎn)在數(shù)據(jù)中的位置固定不變。固定小數(shù)點(diǎn)的位置有以下兩種：當(dāng)前75頁，總共102頁。浮點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)數(shù)寫成規(guī)格化的形式：尾數(shù)的絕對(duì)值大于等于0.1并且小于1，從而唯一地規(guī)定了小數(shù)點(diǎn)的位置浮點(diǎn)數(shù)：小數(shù)點(diǎn)在數(shù)據(jù)中的位置是可變的。階碼為整數(shù)，反映數(shù)的大??；

尾數(shù)為純小數(shù)，反映數(shù)的精度，必須規(guī)格化；基數(shù)R=2

是隱含的。

1514——1211

10————————————0階符階碼數(shù)符尾數(shù)位（ｂｉｔ）號(hào)任意的二進(jìn)制數(shù)

N＝２±ｉ×(±Ｓ)基數(shù)尾數(shù)階碼數(shù)符階符110.011(B)=1.10011×2+10=11001.1×2-10=0.110011×2+11當(dāng)前76頁，總共102頁。機(jī)器數(shù)與真值機(jī)器數(shù)+99０１１０００１１

-99１１１０００１１數(shù)的真值

±９９Ｄ＝±１１０００１１Ｂ特點(diǎn)：1.用二進(jìn)制表示；2.正負(fù)號(hào)數(shù)值化；０——＋；１——－;

3.規(guī)定小數(shù)點(diǎn)的位置；

4.表示的數(shù)值范圍總是有限的。

在計(jì)算機(jī)中使用的、連同符號(hào)一起數(shù)碼化的數(shù)稱為機(jī)器數(shù)，而它真正表示的數(shù)值叫真值。當(dāng)前77頁，總共102頁。補(bǔ)碼：數(shù)符位為1，其數(shù)值位X的絕對(duì)值各位取反最后一位加1，即反碼加10X1|X|X>=0X<=0+7：00000111+0：00000000

-7：10000111 -0：10000000[X]原=反碼：數(shù)符位為1，其數(shù)值位X的絕對(duì)值各位取反0X1|X|X>=0X<=0

+7：00000111+0：00000000

-7：11111000-0：11111111[X]反=帶符號(hào)數(shù)的表示

對(duì)有符號(hào)的機(jī)器數(shù)常用原碼、反碼和補(bǔ)碼三種方式表示，其主要目的是解決減法運(yùn)算的問題。任何正數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼的形式完全相同，負(fù)數(shù)則各自有不同的表示形式。假定一個(gè)數(shù)在機(jī)器中占用8位。原碼:數(shù)符位0表示正，1表示負(fù)，其數(shù)據(jù)部分就是X絕對(duì)值的二進(jìn)制表示。+7：00000111+0：000000000X1|X|+1X>=0X<=0-7：11111001-0：00000000[X]補(bǔ)=當(dāng)前78頁，總共102頁。西文字符編碼ASCII碼ASCII

碼是美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)包括0--9十個(gè)數(shù)字，大小寫英文字母及專用符號(hào)等95種可打印字符，用于表示西文字符。Computer0100001101101111

0110110101110000

01110101

0111010001100101

01110010A的ASCII碼值的十進(jìn)制數(shù)為65d6d5d4d3d2d1d0當(dāng)前79頁，總共102頁。常用字符常用控制字符及其功能:

BS:退格LF:換行ESC:換碼

SP:空格FF:換頁DEL:刪除

CR:回車HT:水平制表CAN:作廢特殊字符的ASCII編碼:小寫字母a的編碼為1100001，對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為97大寫字母A的編碼為1000001，對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為65數(shù)字字符0的編碼為0110000，對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為48空格字符的編碼為0100000，對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為32當(dāng)前80頁，總共102頁。NUL

SOH

STX

ETX

EOT

ENQ

ACK

BEL

BS

HT

LF

VT

FF

CR

SO

STDLE

DC1

DC2

DC3

DC4

NAK

SYN

ETB

CAN

EM

SUB

ESC

FS

GS

RS

US

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0000

10001

20010

30011

40100

50101

60110

70111

81000

91001

A1010

B1011

C1100

D1101

E1110

F1111

高3位

01234567

低4位

000001010011100101110111SP

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DELASCII碼表當(dāng)前81頁，總共102頁。漢字信息數(shù)字化顯示輸出打印輸出機(jī)內(nèi)碼向字形碼轉(zhuǎn)換數(shù)字碼拼音碼字形碼機(jī)內(nèi)碼輸入碼向機(jī)內(nèi)碼轉(zhuǎn)換字符代碼化（輸入碼）機(jī)內(nèi)碼：是計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)和處理信息的二進(jìn)制代碼ASCII碼為英文字符機(jī)內(nèi)碼國標(biāo)碼為漢字機(jī)內(nèi)碼當(dāng)前82頁，總共102頁。1．漢字輸入碼漢字輸入碼就是輸入漢字時(shí)的編碼，常用的輸入法大致有音碼類和形碼類以及音形混合類：音碼類:主要是以漢語拼音為基礎(chǔ)的編碼方案，如全拼、雙拼、微軟拼音、自然碼和智能ABC等。優(yōu)點(diǎn)是不用學(xué)習(xí)，與人們習(xí)慣一致，缺點(diǎn)是由于漢字同音字較多，輸入重碼率很高，輸入速度較慢。形碼類:主要是按漢字的形狀，先把漢字拆分成部首，然后進(jìn)行合成，如五筆字型法、鄭碼輸入法等。選擇漢字輸入法：Ctrl+ShiftCtrl+Space用鼠標(biāo)單擊任務(wù)欄上的語言指示器“CH”將信息輸入到計(jì)算機(jī)：一是通過計(jì)算機(jī)鍵盤輸入；二是利用語音識(shí)別和漢字識(shí)別技術(shù)將聲音和書面文字轉(zhuǎn)換成機(jī)內(nèi)代碼。當(dāng)前83頁，總共102頁。2.國標(biāo)碼與機(jī)內(nèi)碼

我國于1981年頒布了國家標(biāo)準(zhǔn)GB2312，即信息交換用漢字編碼字符集—基本集，是以94個(gè)可顯示的ASCII碼字符為基集，由兩個(gè)字節(jié)構(gòu)成一個(gè)漢字交換碼，簡(jiǎn)稱國標(biāo)碼。把收入的

6763個(gè)漢字分為兩級(jí)，第一級(jí)漢字3755個(gè)，屬常用字，按漢語拼音字母順序排列；第二級(jí)漢字3008個(gè)，屬非常用字，按部首排列機(jī)內(nèi)碼:為區(qū)別ASCII碼而將字節(jié)的最高位置11國標(biāo)碼第二字節(jié)1國標(biāo)碼第一字節(jié)ASCII碼用一個(gè)字節(jié)表示，最高位為0漢字中國標(biāo)碼8680(0101011001010000B)

機(jī)內(nèi)碼1101011011010000B漢字華國標(biāo)碼

5942(0011101100101010B)

機(jī)內(nèi)碼

1011101110101010B當(dāng)前84頁，總共102頁。3．漢字字形碼點(diǎn)陣類型點(diǎn)陣字節(jié)數(shù)簡(jiǎn)易型16×1632普及型24×24提高型32×32精密型48×4812872占用字節(jié)數(shù)==點(diǎn)陣列數(shù)／8×行數(shù)288表示漢字圖形的代碼稱為漢字字形碼，用于顯示或打印漢字時(shí)產(chǎn)生字形。點(diǎn)陣碼存儲(chǔ)方式簡(jiǎn)單、無需轉(zhuǎn)換直接輸出放大后產(chǎn)生的效果差

矢量：存儲(chǔ)的是描述漢字字形的輪廓特征

矢量方式特點(diǎn)正好與點(diǎn)陣相反當(dāng)前85頁，總共102頁。4其他漢字內(nèi)碼UCS碼：

通用多八位編碼字符集(UniversalCodeSet)Unicode碼

采用用雙字節(jié)編碼統(tǒng)一地表示世界上的主要文字的另一國際標(biāo)準(zhǔn),其字符集內(nèi)容與UCS的BMP相同GBK碼

由我國制定，等同于UCS的新的中文編碼擴(kuò)展國家標(biāo)準(zhǔn)。

BIG5編碼

臺(tái)灣、香港地區(qū)普遍使用的一種繁體漢字的編碼標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)前86頁，總共102頁。軟件系統(tǒng)：由計(jì)算機(jī)程序、數(shù)據(jù)和有關(guān)的技術(shù)資料組成。程序是指揮計(jì)算機(jī)工作的步驟；技術(shù)資料包括軟件和硬件的技術(shù)說明、使用方法和操作手冊(cè)等文檔。軟件是計(jì)算機(jī)的“靈魂”。系統(tǒng)軟件：操作系統(tǒng)語言處理程序支持軟件應(yīng)用軟件：程序庫軟件包套裝軟件用戶開發(fā)的系統(tǒng)2.6計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用程硬件系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件圖2-28計(jì)算機(jī)硬件軟件層次當(dāng)前87頁，總共102頁。

指令是對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行程序控制的最小單位，所有指令的集合稱為計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)程序是為完成一項(xiàng)特定任務(wù)而用某種語言編寫的一組指令序列機(jī)器語言是由0和1二進(jìn)制代碼按一定規(guī)則組成的、能被機(jī)器直接理解和執(zhí)行的指令的集合機(jī)器指令格式

操作碼

地址碼

執(zhí)行什么操作數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中的存放位置計(jì)算機(jī)語言概述指令和程序當(dāng)前88頁，總共102頁。2.匯編語言匯編語言就是將機(jī)器指令代碼用英文助記符表示，代替機(jī)器語言中的指令和數(shù)據(jù)。例如用ADD表示加、SUB表示減、JMP表示程序跳轉(zhuǎn)等這樣在一定程度上克服了機(jī)器語言難讀難懂難改的缺點(diǎn)

匯編語言的編程質(zhì)量高、占存儲(chǔ)空間小、執(zhí)行速度快，故常用于過程控制等編程。缺點(diǎn)是仍面向機(jī)器，使用者需具備專業(yè)知識(shí)。當(dāng)前89頁，總共102頁。3．高級(jí)語言高級(jí)語言接近自然語言（英語）和數(shù)學(xué)語言，是由表達(dá)各種意義的詞和數(shù)學(xué)公式按照一定的語法規(guī)則來編寫程序的語言。高級(jí)語言使程序員可以完全不用與計(jì)算機(jī)的硬件打交道，可以不必了解機(jī)器的指令系統(tǒng)。這樣，程序員就可以集中精力來解決問題本身而不必受機(jī)器制約，因此編程效率高，簡(jiǎn)單易學(xué)，各