第01章微機(jī)基本配置及基礎(chǔ)知識(shí)_第1頁(yè)
第01章微機(jī)基本配置及基礎(chǔ)知識(shí)_第2頁(yè)
第01章微機(jī)基本配置及基礎(chǔ)知識(shí)_第3頁(yè)
第01章微機(jī)基本配置及基礎(chǔ)知識(shí)_第4頁(yè)
第01章微機(jī)基本配置及基礎(chǔ)知識(shí)_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

《微機(jī)原理與匯編語(yǔ)言》長(zhǎng)沙理工大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院夏卓群371088010@Mobile:139758039852013.2.261課程介紹專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課、必修課計(jì)算機(jī)組成原理的一個(gè)部分軟件開(kāi)發(fā)的一個(gè)組成部分一種低級(jí)語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的擴(kuò)展2相關(guān)課程先修課高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)后續(xù)課接口技術(shù)編譯原理3匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)楊路明主編中南大學(xué)出版社2005參考教材4教學(xué)目的熟練掌握微機(jī)原理與匯編語(yǔ)言的相關(guān)知識(shí)掌握處理器工作原理能用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)難度適中的應(yīng)用程序5對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)原理的理解和掌握重點(diǎn)介紹存儲(chǔ)器系統(tǒng)和匯編基本指令強(qiáng)調(diào)對(duì)匯編基本指令的理解和應(yīng)用強(qiáng)調(diào)上機(jī)實(shí)踐,要求熟練進(jìn)行編程和調(diào)試運(yùn)用多媒體教學(xué)手段教學(xué)特點(diǎn)6課堂上注意聽(tīng)講、重要的是理解課堂外一定要看書(shū)復(fù)習(xí)或預(yù)習(xí)、完成作業(yè)充分利用上機(jī)時(shí)間、多編程練習(xí)教學(xué)要求7教學(xué)教學(xué)內(nèi)容補(bǔ)充微機(jī)原理部分的內(nèi)容第1章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第2章尋址方式和指令系統(tǒng)第3章匯編語(yǔ)言第4章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的基本技術(shù)第5章子程序設(shè)計(jì)第6章高級(jí)匯編語(yǔ)言技術(shù)第7章輸入輸出與中斷8考試成績(jī)(課堂教學(xué)內(nèi)容)60%

上機(jī)成績(jī)(出勤及編程情況)20%

平時(shí)成績(jī)(作業(yè)等學(xué)習(xí)情況)20%

考核要求9第1章微機(jī)基本配置及基礎(chǔ)知識(shí)本章簡(jiǎn)述了計(jì)算機(jī)的分類(lèi)、發(fā)展、主要性能指標(biāo)與應(yīng)用;

重點(diǎn)敘述微型計(jì)算機(jī)整機(jī)組成,包括基本的硬件配置和常用的軟件安裝;

詳細(xì)講解計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示與運(yùn)算,分析了有符號(hào)數(shù)的表示,尤其是補(bǔ)碼的算術(shù)運(yùn)算;

最后介紹信息(包括字符、漢字、語(yǔ)音、圖像和圖形等)的二進(jìn)制編碼與計(jì)算機(jī)表示。101.1計(jì)算機(jī)的分類(lèi)、性能與應(yīng)用1.1.1計(jì)算機(jī)的分類(lèi)1.1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展1.1.3微型計(jì)算機(jī)主要性能指標(biāo)1.1.4計(jì)算機(jī)應(yīng)用111.1計(jì)算機(jī)的分類(lèi)、性能與應(yīng)用1.1.1計(jì)算機(jī)的分類(lèi)按計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)性質(zhì)分:

復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)CISC(Intel公司的X86微機(jī)系列)

精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)RISC(Compaq、HP高檔機(jī))按系統(tǒng)處理機(jī)的多寡和工作方式分:

單處理器計(jì)算機(jī)

多處理器計(jì)算機(jī)

并行計(jì)算機(jī)按字長(zhǎng)分:8位、16位、32位、64位計(jì)算機(jī)多核處理器多核處理器(CMP)就是將多個(gè)計(jì)算內(nèi)核集成在一個(gè)處理器芯片中,從而提高計(jì)算能力。按計(jì)算內(nèi)核的對(duì)等與否,CMP可分為同構(gòu)多核和異構(gòu)多核。計(jì)算內(nèi)核相同,地位對(duì)等的稱(chēng)為同構(gòu)多核。反之稱(chēng)為異構(gòu)多核。多處理器多處理器指多個(gè)CPU,每個(gè)CPU可以是單核或多核的。雖然同時(shí)使用多個(gè)CPU,但是從管理的角度來(lái)看,它們的表現(xiàn)就像一臺(tái)單機(jī)一樣。對(duì)稱(chēng)多處理器(SMP)結(jié)構(gòu)是近來(lái)最流行的多處理器結(jié)構(gòu),系統(tǒng)將任務(wù)隊(duì)列對(duì)稱(chēng)地分布于多個(gè)CPU之上,從而極大地提高了整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力,而非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)已比較少見(jiàn)。12計(jì)算機(jī)分類(lèi)(續(xù))按指令流和數(shù)據(jù)流概念分:

單指令單數(shù)據(jù)流SISD

單指令多數(shù)據(jù)流SIMD

多指令單數(shù)據(jù)流MISD

多指令多數(shù)據(jù)流MIMD從應(yīng)用角度按計(jì)算機(jī)性能和作用分(IEEE1989年11月)

巨型機(jī)(SuperComputer)

小巨型機(jī)(MiniSuperComputer)

主機(jī)(MainFrame)

小型機(jī)(MiniComputer)

工作站(Workstation)

個(gè)人計(jì)算機(jī)(PersonalComputer)國(guó)內(nèi)通俗分法:巨、大、中、小、微型計(jì)算機(jī)131.1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展計(jì)算機(jī)發(fā)展的三個(gè)“世紀(jì)”:

機(jī)械式計(jì)算機(jī):以齒輪和繼電器為開(kāi)關(guān)元件

現(xiàn)代傳統(tǒng)計(jì)算機(jī):艾蘭·圖靈(擴(kuò)展)和馮·諾依曼(擴(kuò)展)做了奠基性工作

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò):計(jì)算機(jī)與通信緊密結(jié)合

微處理器和微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展(五代)

4位/低檔8位(1971~1973)

8位(1974~1978)

16位(1978~1984)

32位(1985~1992)32位的80386

32位(1993~1995)Pentium(奔騰,P5)

32位(1996~1999)PentiumPro(高能奔騰)64位(2000-)Pentium414Intel系列芯片和PC系列微機(jī)

第一代8086/8088微機(jī)第二代80286微機(jī)第三代80386微機(jī)第四代80486微機(jī)第五代Pentium微機(jī)第六代PentiumPro/Ⅱ/Ⅲ微機(jī)第七代Pentium4微機(jī)

15計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢(shì)技術(shù)全面創(chuàng)新速度持續(xù)提高體積不斷縮小性能價(jià)格比飛速上升信息處理功能多媒體化和通信相結(jié)合,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)覆蓋全世界

161.1.3微型計(jì)算機(jī)主要性能指標(biāo)1.傳統(tǒng)性能指標(biāo)

字長(zhǎng):8位、16位、32位、64位

CPU速度:CPU主頻從8086的4.77MHz到最新P4的1.0GHz……

運(yùn)算速度:MIPS(每秒鐘百萬(wàn)條單字長(zhǎng)定點(diǎn)指令);

MFLOPS(每秒鐘百萬(wàn)條單字長(zhǎng)浮點(diǎn)指令)。

內(nèi)存容量和速度:內(nèi)存容量從幾十MB到幾百M(fèi)B不等

內(nèi)存速度指存取周期:為幾十納秒到幾個(gè)納秒

硬盤(pán)容量和速度:硬盤(pán)容量為幾十到幾百GB,甚至更高

硬盤(pán)速度一般用三個(gè)參數(shù)衡量:

(1)平均尋道時(shí)間

(2)平均等待時(shí)間

(3)數(shù)據(jù)傳輸速率171.1.3微型計(jì)算機(jī)主要性能指標(biāo)(續(xù))2.綜合測(cè)評(píng)指標(biāo)

診斷程序(或工具程序)測(cè)評(píng):QAPLUS、Pctools、Norton實(shí)用程序等,主要測(cè)試CPU、磁盤(pán)I/O、總體性能等項(xiàng)

硬件綜合性能測(cè)試指標(biāo):主要計(jì)算機(jī)廠(chǎng)商推出的客觀綜合評(píng)估指標(biāo),如iCOMP和SPECmark等

基準(zhǔn)程序測(cè)試法:編制一組通用的基準(zhǔn)測(cè)試程序,模擬用戶(hù)的實(shí)際運(yùn)行狀況,測(cè)試計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的綜合性能(包括CPU、內(nèi)存、I/O操作等)。181.1.4計(jì)算機(jī)應(yīng)用

數(shù)值計(jì)算:龐大而復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算數(shù)據(jù)處理:搜索、歸納、分類(lèi)、整理、存儲(chǔ)、檢索、統(tǒng)計(jì)、分析、列表、繪圖等實(shí)時(shí)控制:實(shí)時(shí)控制、事務(wù)處理機(jī)輔工程:CAD、CAM、CAT、CIMS、CAI智能模擬:專(zhuān)家系統(tǒng)、模式識(shí)別、問(wèn)題求解、定理證明、機(jī)器翻譯、自然語(yǔ)言理解等191.2微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置1.2.1整機(jī)組成201.主板

主板布局212.機(jī)箱和電源223.顯示器和顯示卡

顯示器

顯示器是最重要的輸出設(shè)備。計(jì)算機(jī)通過(guò)顯示屏幕向用戶(hù)輸出信息,用戶(hù)通過(guò)顯示屏幕看到計(jì)算機(jī)反饋給自己的輸入信息,了解程序運(yùn)行的結(jié)果,跟蹤或監(jiān)視程序運(yùn)行過(guò)程。顯示器屏幕是人機(jī)交互的主要窗口。顯示器主要種類(lèi):傳統(tǒng)的CRT顯示器和LCD液晶顯示器。

◆CRT顯示器按顯示屏幕大小有15、17、19、21英寸或更大尺寸,目前17英寸是主流;按顯示屏幕形狀有球面、平面直角和純平,目前純平是主流。

◆顯示器性能:分辨率——整屏顯示的像素的多少

光柵掃描方式——逐行掃描和隔行掃描垂直掃描時(shí)間——完成一幀(整屏)掃描所需的時(shí)間

帶寬——每秒鐘電子槍掃描過(guò)的像素點(diǎn)個(gè)數(shù),單位MHz

像素位寬——表示該點(diǎn)像素的二進(jìn)位數(shù)

◆CRT顯示器的輻射相對(duì)較重,污染環(huán)境。其輻射環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)有能源之星、MPRII和CTO三種標(biāo)準(zhǔn)。能源之星要求最低,TCO比MPRII更嚴(yán)厲。234.鼠標(biāo)和鍵盤(pán)鼠標(biāo)

鼠標(biāo)用來(lái)控制光標(biāo)在顯示屏上的位置,向主機(jī)輸入用戶(hù)所選中的操作命令或操作對(duì)象。鼠標(biāo)價(jià)低低易用,是圖形用戶(hù)界面環(huán)境中必備的輸入設(shè)備。鼠標(biāo)分類(lèi)

按內(nèi)部結(jié)構(gòu)分:主要有機(jī)械鼠標(biāo)和光電鼠標(biāo)。

按鍵數(shù)目分:?jiǎn)捂I、雙鍵和三鍵鼠標(biāo)。

蘋(píng)果電腦通常使用單鍵鼠標(biāo)

雙鍵鼠標(biāo)又叫做MS鼠標(biāo)

三鍵鼠標(biāo)又稱(chēng)PC鼠標(biāo)。無(wú)線(xiàn)光電鼠標(biāo)器244.鼠標(biāo)和鍵盤(pán)(續(xù))按維數(shù)分:3D鼠標(biāo)和4D鼠標(biāo)得到廣泛應(yīng)用,它們分別在鼠標(biāo)前端中間部位多了一個(gè)或兩個(gè)小滾輪,用于在瀏覽網(wǎng)頁(yè)或文檔時(shí)拖動(dòng)垂直和水平滾動(dòng)條(3D鼠標(biāo)只能拖動(dòng)垂直滾動(dòng)條)。按接口類(lèi)型分:串口、PS/2和USB鼠標(biāo)。按連接線(xiàn)分:有線(xiàn)鼠標(biāo)和無(wú)線(xiàn)鼠標(biāo)

無(wú)線(xiàn)鼠標(biāo)有兩種:紅外和電波無(wú)線(xiàn)型鼠標(biāo),前者一定要對(duì)準(zhǔn)紅外線(xiàn)收發(fā)器才能活動(dòng)自如(否則就沒(méi)有反應(yīng)),后者則可以較隨意地傳送信息。254.鼠標(biāo)和鍵盤(pán)(續(xù))

鍵盤(pán)

鍵盤(pán)是計(jì)算機(jī)必備的輸入設(shè)備。

人體工程學(xué)鍵盤(pán)遵照人體工程學(xué)原理,比普通鍵盤(pán)多了一個(gè)托盤(pán),可減輕長(zhǎng)時(shí)間鍵盤(pán)輸入的疲憊。鍵盤(pán)分類(lèi)

按鍵數(shù)分:83鍵→101/102鍵→104鍵、107鍵鍵盤(pán)。107鍵比104鍵多出喚醒、休眠、電源開(kāi)關(guān)三個(gè)鍵(在鍵盤(pán)上端)。

隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的普及,又出現(xiàn)了一種網(wǎng)絡(luò)鍵盤(pán),它在右端小數(shù)字鍵盤(pán)的左側(cè)安排了一組用于上網(wǎng)操作的附加鍵。按物理結(jié)構(gòu)分:機(jī)械式、薄膜式、電容式鍵盤(pán)現(xiàn)在普遍使用無(wú)觸點(diǎn)且操作靈活的電容式鍵盤(pán)按接口類(lèi)型分:AT鍵盤(pán)、PS/2鍵盤(pán)、USB鍵盤(pán)等臺(tái)式機(jī)常用的是PS/2接口鍵盤(pán)。按連線(xiàn)分:還有無(wú)線(xiàn)電鍵盤(pán),用它可以遠(yuǎn)程操作微機(jī)。261.2.2硬件配置

1.CPU

CPU是整個(gè)微型計(jì)算機(jī)的核心,現(xiàn)代CPU芯片內(nèi)部都集成了高速緩存Cache和其它一些控制電路。386之前CPU直接焊接在主板上,之后主板上只焊接CPU插座。CPU插座:插拔式→ZIF(ZeroInsertForce:零插拔力)插座。

CPU插座典型結(jié)構(gòu):Socketxxx、

PII/PⅢ/部分新PⅢ的Slot1,

AMD的Athlon等用的SlotA,

P4處理器插座Socket423和Socket478

Socket-T則支持LGA封裝的Pentium4處理器。

27典型CPU芯片28典型CPU芯片(續(xù))292.芯片組

芯片組(ChipSet):主板的核心部分,是微處理器之外最重要的系統(tǒng)控制邏輯電路。如果把微處理器稱(chēng)作計(jì)算機(jī)的大腦,則控制芯片組就是計(jì)算機(jī)的神經(jīng)中樞。芯片組組成:北橋(NorthBridge)和南橋(SouthBridge)兩片。北橋芯片又稱(chēng)主橋(HostBridge),在芯片組中起主導(dǎo)作用。◆北橋芯片負(fù)責(zé)與CPU聯(lián)系,提供對(duì)CPU的類(lèi)型和主頻、系統(tǒng)前端總線(xiàn)頻率、內(nèi)存類(lèi)型和最大容量、ISA/PCI/AGP/PCIExpress插槽、ECC糾錯(cuò)等支持,控制內(nèi)存、AGP、PCI、PCIExpress等在北橋內(nèi)部傳輸。整合型芯片組還在北橋芯片中集成了顯示核心?!舯睒蛐酒c微處理器之間通信最為密切,為提高通信性能須縮短傳輸距離,故其離CPU最近;北橋芯片的數(shù)據(jù)處理量非常大,因此塊頭也相對(duì)較大而且發(fā)熱厲害,故其上都覆蓋有散熱片,多數(shù)還配置風(fēng)扇,加強(qiáng)芯片散熱。302.芯片組(續(xù))南橋芯片

南橋芯片:芯片組的重要組成部分

◆負(fù)責(zé)I/O總線(xiàn)通道之間的通信,如PCI總線(xiàn)、USB、LAN、ATA、SATA、音頻控制器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘和高級(jí)電源管理等,將PCI總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換成外設(shè)的其它接口標(biāo)準(zhǔn),負(fù)責(zé)微機(jī)中諸如中斷請(qǐng)求管理、DMA傳輸控制、系統(tǒng)計(jì)數(shù)/定時(shí)等功能。

◆南橋芯片因?yàn)樗B接的I/O總線(xiàn)較多,因此一般位于PCI插槽附近,離CPU相對(duì)較遠(yuǎn),以有利于主板布線(xiàn)。南橋芯片處理的數(shù)據(jù)流量沒(méi)有北橋芯片那么大,所以個(gè)頭相對(duì)小些,也沒(méi)有覆蓋散熱片。

◆南橋芯片的發(fā)展趨勢(shì)是集成更多的功能,如網(wǎng)卡、RAID、IEEE1394、WIFI無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)等。313.存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu):頂層CPU內(nèi)寄存器->高速緩存L1Cache和L2Cache->主存儲(chǔ)器(簡(jiǎn)稱(chēng)主存)->外存:硬盤(pán)、光驅(qū)以及U盤(pán)(即USB移動(dòng)硬盤(pán))、軟驅(qū)、磁帶機(jī)等可裝卸的存儲(chǔ)設(shè)備。內(nèi)存插槽及內(nèi)存條

◆內(nèi)存條:焊接DRAM芯片的有存儲(chǔ)控制的印刷電路板

◆內(nèi)存槽:插入內(nèi)存條的插槽

內(nèi)存條插槽按結(jié)構(gòu)分為:SIMM(單邊接觸式存儲(chǔ)器模塊)

DIMM(雙邊接觸式存儲(chǔ)器模塊)

RIMM(Rambus專(zhuān)用存儲(chǔ)器模塊)

FBDIMM(全緩沖雙邊接觸式存儲(chǔ)器模塊)32RAMBUS內(nèi)存條DDR內(nèi)存條內(nèi)存33硬盤(pán)磁盤(pán)片磁頭馬達(dá)磁頭驅(qū)動(dòng)輔助電路34軟盤(pán)

寫(xiě)保護(hù)35磁帶36光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器37優(yōu)盤(pán)383.存儲(chǔ)器(續(xù))◆內(nèi)存條存儲(chǔ)芯片:EDODRAM、SDRAM、DDRSDRAM

RDRAM

SDRAM—168針插條

DDRSDRAM和RDRAM—184針插條

DDR2—240針插條

FBDIMM:串行傳輸,69個(gè)針腳◆內(nèi)存條數(shù)據(jù)傳輸率:1.2GB/s、2.1GB/s和3.2GB/s◆內(nèi)存條容量:64MB、128MB、256MB、512MB等?!魞?nèi)存插槽數(shù):2~4個(gè),不同內(nèi)存條對(duì)應(yīng)不同的內(nèi)存插槽39

3.存儲(chǔ)器(續(xù))

硬盤(pán)◆硬盤(pán)是必不可少的大容量外存儲(chǔ)器

功能:保存操作系統(tǒng)、系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件,存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

硬盤(pán)轉(zhuǎn)速RPM(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)):5400→7200(主)→……

硬盤(pán)尺寸:3.5英寸(臺(tái)式機(jī))、2.5和1.8英寸(筆記本電腦)◆硬盤(pán)接口:IDE接口、SCSI接口、SATA接口●IDE接口有40引腳,通過(guò)40芯電纜可連接兩臺(tái)IDE設(shè)備。IDE接口也叫ATA接口,技術(shù)不斷更新……

ATA-1:支持最大硬盤(pán)容量為504MB,最高傳輸速率為3.3MB/s;

ATA-2:即EIDE接口,支持硬盤(pán)最大容量為8.1GB,最高數(shù)據(jù)傳輸速率為16.7MB/s;

ATA-3:引入S.M.A.R.T(自監(jiān)測(cè)、分析和報(bào)告)技術(shù),數(shù)據(jù)傳輸速率同ATA-2;403.存儲(chǔ)器(續(xù))

光盤(pán)及光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器

光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器集光學(xué)、機(jī)械及電子技術(shù)于一身,已成為微機(jī)的基本配置。

光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器有CD-ROM、DVD-ROM、CD-RW、DVD-RW等多種,它們都是5英寸驅(qū)動(dòng)器,外形相仿413.存儲(chǔ)器(續(xù))光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)傳輸參數(shù):傳輸速率和平均查找時(shí)間。

傳輸速率:150KB/s(每秒鐘傳送15萬(wàn)個(gè)字節(jié))為初定標(biāo)準(zhǔn),“X速”即傳輸速率為X×150KB/S。

平均查找時(shí)間:光束尋找軌道和扇區(qū)所需花費(fèi)的平均時(shí)間。CD-ROM尺寸(直徑):12cm和8cmDVD(DigitalVideoDisc:數(shù)字視盤(pán)/DigitalVersatileDisc:數(shù)字多功能光碟)

DVD技術(shù)核心是MPEG2標(biāo)準(zhǔn),這是無(wú)明顯失真的壓縮技術(shù)。DVD驅(qū)動(dòng)器完全兼容現(xiàn)在流行的VCD、CD-ROM、CD-R、CD-AUDIO,但是普通光驅(qū)不能讀DVD光盤(pán)。

DVD光盤(pán)大小與普通CD-ROM一樣,但它采用波長(zhǎng)為635mm~650mm的紅激光刻盤(pán),使軌道間距減少,極大地增加了光盤(pán)的存儲(chǔ)量。DVD定義了4種格式光盤(pán)。423.存儲(chǔ)器(續(xù))軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和閃存

◆3.5英寸的軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器現(xiàn)在仍是微機(jī)的基本配置。

◆軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器用于對(duì)軟盤(pán)進(jìn)行讀寫(xiě)操作

由控制電路板、磁頭定位器、磁頭和馬達(dá)組成。

磁頭定位器有一個(gè)步進(jìn)馬達(dá),負(fù)責(zé)把磁頭移動(dòng)到相應(yīng)磁道;馬達(dá)帶動(dòng)磁盤(pán)旋轉(zhuǎn),每分鐘300轉(zhuǎn);磁頭接觸旋轉(zhuǎn)的磁盤(pán)表面進(jìn)行讀寫(xiě)操作。

◆軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的尾部有一個(gè)34針的數(shù)據(jù)接口和小4腳的電源插槽,34芯的數(shù)據(jù)電纜連接軟驅(qū)和主板上的34針軟驅(qū)接口。Zip驅(qū)動(dòng)器的軟盤(pán)容量100M,但不能讀取1.44MB的3.5英寸軟盤(pán)。LS-120驅(qū)動(dòng)器能讀寫(xiě)120MB的LS-120軟盤(pán)和1.44MB普通軟盤(pán)。433.存儲(chǔ)器(續(xù))閃存盤(pán)是FlashMemory芯片存儲(chǔ)器,拇指大小

◆容量:128MB、256MB、512MB、1G……

◆接口:USB移動(dòng)硬盤(pán):容量達(dá)20GB、40GB或者更高,USB口與主機(jī)連接。存儲(chǔ)卡:規(guī)格多,主機(jī)上配置有X合一的讀卡器,

方便移動(dòng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳輸。444.其它配件

(1)聲卡◆主板集成聲卡:中高檔主板多集成支持6聲道輸出的CMI8738芯片,軟聲卡效果不如硬聲卡。

◆聲卡基本功能: 單/雙聲道或多聲道錄制聲音,并能控制采樣速率; 可把數(shù)字化的聲音信號(hào)(經(jīng)DAC芯片)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào),也可把模擬聲音信號(hào)(經(jīng)ADC芯片)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào); 通過(guò)MIDI(音樂(lè)數(shù)字接口)能使用MIDI樂(lè)器演奏音樂(lè); 具有混聲功能,能控制聲源和音頻信號(hào)的大??;●有一或幾個(gè)CD音頻輸入接口,可接收光驅(qū)的音頻信號(hào)。454.其它配件(續(xù))(2)Modem(調(diào)制解調(diào)器)Modem是Modulator(調(diào)制器)和demodulator(解調(diào)器)的縮寫(xiě)?!鬗odem是家用微機(jī)通過(guò)撥號(hào)上網(wǎng)的基本硬件配置。

◆Modem有內(nèi)置式和外置式兩種。

◆新型USBModem只有呼機(jī)大小,通過(guò)USB接口與主機(jī)相連。Modem性能:速度、穩(wěn)定性、符合的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。 ◆速度:56Kbps(下行速率)

◆穩(wěn)定性:不掉線(xiàn)、抗雷擊、防震防水等

◆46協(xié)議標(biāo)準(zhǔn):是V.92等464.其它配件(續(xù))(3)打印機(jī)

◆打印機(jī)是常用的輸出設(shè)備,用來(lái)輸出硬拷貝(hardcopy)。

◆微機(jī)配套使用最多的是針式打印機(jī)、噴墨印字機(jī)和激光印字機(jī)。

474.其它配件(續(xù))打印機(jī)接口: ●Centronics標(biāo)準(zhǔn)并行接口:與打印機(jī)端相連的是36針的Amphenol57接頭;而與微機(jī)相連的是25針的DB-25接頭;

●SCSI接口:用于一些高速激光印字機(jī)

●USB接口:應(yīng)用越來(lái)越多 ◆打印機(jī)電源:自帶,單獨(dú)供電。484.其它配件(續(xù))(4)掃描儀

◆掃描儀是獲取圖像、照片信息并將之?dāng)?shù)字化、以圖片文件的形式保存在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中的輸入設(shè)備。

◆掃描儀z種類(lèi):按掃描方式可分為三類(lèi):

手持式掃描儀

平板式掃描儀

滾筒式掃描儀◆掃描儀分辨率:用dpi(dotperinch:每英寸像素點(diǎn))表示。光學(xué)分辨率取決于CCD元件數(shù)量和透鏡質(zhì)量。

300dpi簡(jiǎn)單應(yīng)用,有300×600、600×1200dpi等。

機(jī)械分辨率(廠(chǎng)商常提供)總比光學(xué)分辨率高出許多。

◆借助OCR(OpticalCharacterRecognition:光學(xué)字符識(shí)別)軟件,可將掃描儀輸入的文字字符圖形轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的漢字代碼和ASCII碼,減輕錄入工作。491.2.3軟件安裝

1.基本設(shè)置(1)BIOS和CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)設(shè)置

◆BIOS:開(kāi)機(jī)上電自舉程序、系統(tǒng)最重要的基本輸入輸出程序、系統(tǒng)啟動(dòng)自舉程序、系統(tǒng)信息設(shè)置程序,ROM。 ◆BIOS升級(jí):提供對(duì)新硬件的支持,以及對(duì)操作系統(tǒng)的新功能和新驅(qū)動(dòng)程序的支持,系統(tǒng)最重要的升級(jí)。

◆CMOS:保存電腦的基本系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置和開(kāi)機(jī)關(guān)機(jī)操作,開(kāi)機(jī)時(shí)按CMOS的設(shè)置檢測(cè)并初始化系統(tǒng),RAM芯片

。

◆進(jìn)入CMOS設(shè)置:開(kāi)機(jī)后當(dāng)屏幕顯示“PressDELtoenterSETUP”提示時(shí)按下DEL鍵,顯示設(shè)置主菜單。501.基本設(shè)置

CMOS設(shè)置:分級(jí)菜單列出上百個(gè)項(xiàng)目,用方向鍵將亮條移到要

更改的項(xiàng)目上,按PgUp/PgDn或+/-可修改(選

擇)該項(xiàng)設(shè)置。(2)硬盤(pán)分區(qū)和格式化

◆分區(qū)和格式化:為安裝軟件打基礎(chǔ),給在硬盤(pán)上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

起到標(biāo)記定位作用。

◆分區(qū):從軟盤(pán)啟動(dòng),執(zhí)行“Fdisk”命令,按提示進(jìn)行分區(qū)。

硬盤(pán)可分為基本DOS分區(qū)和擴(kuò)展DOS分區(qū),擴(kuò)展

DOS分區(qū)中再進(jìn)行邏輯分區(qū),每個(gè)邏輯分區(qū)順序

標(biāo)注D:、E:、F:等盤(pán)符。

◆活動(dòng)分區(qū):系統(tǒng)賴(lài)以啟動(dòng)的分區(qū),分區(qū)后指定。

◆格式化:執(zhí)行“Format”命令即可。◆DOS啟動(dòng)盤(pán):帶/s參數(shù)的“Format/s”命令在格式化后將拷貝系統(tǒng)

文件IO.SYS、MSDOS.SYS和COMMAND.COM,

生成DOS啟動(dòng)盤(pán)。512.安裝系統(tǒng)

Windows正在往“全智能化”安裝發(fā)展,日益進(jìn)步的軟件技術(shù)讓我們更加方便的安裝操作系統(tǒng)。最重要的步驟:Next523.安裝驅(qū)動(dòng)程序

驅(qū)動(dòng)程序:運(yùn)行硬件之必須。

操作系統(tǒng)本身帶有流行的基本設(shè)備之驅(qū)動(dòng)程序。

◆驅(qū)動(dòng)程序安裝方法:通過(guò)“設(shè)備管理器”安裝,

直接執(zhí)行硬件的自動(dòng)安裝程序。

◆Windows下安裝相應(yīng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的步驟:

→鼠標(biāo)右擊“我的電腦”→選擇“屬性”快捷菜單

→選擇“設(shè)備管理器”選項(xiàng)卡

→在出現(xiàn)的窗口列表中有的項(xiàng)目帶有“?”且顯示為黃色(與眾不同),

說(shuō)明該設(shè)備沒(méi)有安裝合適的驅(qū)動(dòng)程序;選中帶“?”的設(shè)備項(xiàng)

→單擊“屬性”按鈕→選擇“驅(qū)動(dòng)程序”選項(xiàng)卡

→單擊“升級(jí)驅(qū)動(dòng)程序”按鈕→在出現(xiàn)的對(duì)話(huà)框中輸入驅(qū)動(dòng)程序路徑(具體

操作可單擊“瀏覽”按鈕,在出現(xiàn)的“瀏覽文件夾”對(duì)話(huà)框的目錄樹(shù)結(jié)構(gòu)中

一層層選擇目標(biāo)路徑,當(dāng)該對(duì)話(huà)框中的“確定”按鈕變?yōu)榭牲c(diǎn)擊狀態(tài)時(shí),

說(shuō)明所選擇的文件夾下有可用的驅(qū)動(dòng)程序,單擊之)

→向?qū)嵝眩焊买?qū)動(dòng)程序→點(diǎn)擊“完成”。534.安裝應(yīng)用程序應(yīng)用軟件配置——必須安裝:殺毒軟件、辦公軟件;

應(yīng)該安裝:壓縮軟件等;

按需安裝:工具軟件、娛樂(lè)軟件。應(yīng)用程序安裝:運(yùn)行安裝程序Setup.exe或Install.exe

◆安裝開(kāi)始:接受協(xié)議

◆安裝過(guò)程:輸入“密鑰”、選擇安裝類(lèi)型和安裝路徑,選擇軟件所要求的設(shè)置和參數(shù),其它保持默認(rèn)值,一路單擊“Next”或“Yes”應(yīng)用程序種類(lèi):

◆殺毒軟件—瑞星、超級(jí)巡警KV3000、熊貓衛(wèi)士、NORTON(諾頓)

◆辦公軟件—Office套件:Word——編輯、處理各種文檔,

Excel——記帳、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),

PowerPoint——制作漂亮講義、演示稿,

OutLook——收發(fā)E-mail……544.安裝應(yīng)用程序(續(xù))

OfficeXP激活:最新OfficeXP安裝后,要通過(guò)Internet或電話(huà)激活,以獲得一個(gè)確認(rèn)標(biāo)識(shí)號(hào),否則只能使用50次。◆工具軟件——

壓縮軟件:壓縮利器WinZip、文件壓縮大師WinRar等

網(wǎng)絡(luò)下載軟件:優(yōu)秀國(guó)產(chǎn)免費(fèi)軟件NetAnts(網(wǎng)絡(luò)螞蟻)等

查英語(yǔ)單詞軟件:金山詞霸等

圖片軟件:看圖片軟件ACDSee,處理圖片Photoshop等

上網(wǎng)聊天軟件:QQ最流行

◆娛樂(lè)軟件——播放VCD:超級(jí)解霸

播放DVD:WinDVD(同時(shí)支持播放VCD)

播放MP3:Winamp、Winplay3

播放*.rm:Realplayer,

*.rm比一般電影文件小得多551.2.4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成

計(jì)算機(jī)系統(tǒng):軟件+硬件

硬件——物質(zhì)基礎(chǔ),相當(dāng)計(jì)算機(jī)的“軀體”;

軟件——程序和數(shù)據(jù),相當(dāng)計(jì)算機(jī)的“靈魂”。

微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成如下圖所示:5657計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成(補(bǔ))計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件主機(jī)中央處理器(CPU)運(yùn)算器控制器內(nèi)存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器(ROM)隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)外存儲(chǔ)器——硬盤(pán)、軟盤(pán)、光盤(pán)外部設(shè)備輸入設(shè)備——鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、光筆、掃描儀輸出設(shè)備——顯示器、打印機(jī)、繪圖儀軟件系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)語(yǔ)言處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)系統(tǒng)服務(wù)程序應(yīng)用軟件文字處理軟件信息管理軟件圖形軟件輔助設(shè)計(jì)軟件各種程序包581.3數(shù)的表示與運(yùn)算

1.3.1數(shù)制與碼制

1.數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換

2.有符號(hào)數(shù)的表示——數(shù)的碼制1.3.2計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示

1.整數(shù)表示

2.浮點(diǎn)表示

1.3.3數(shù)的運(yùn)算

1.整數(shù)運(yùn)算

2.實(shí)數(shù)運(yùn)算

591.3.1數(shù)制與碼制1.數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換(1)進(jìn)位計(jì)數(shù)制

◆r進(jìn)制r進(jìn)制數(shù)數(shù)碼有r個(gè):0、1、2…r-1;

計(jì)數(shù)或運(yùn)算時(shí)逢r進(jìn)1,借1當(dāng)r;

各位的權(quán)為r的相應(yīng)次冪;

左移i位相當(dāng)于乘以ri,右移i位相當(dāng)于除以ri。

n位整數(shù)、m位小數(shù)的r進(jìn)制數(shù)X的數(shù)值按權(quán)(ri)展開(kāi):

601.數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換(續(xù))(1)進(jìn)位計(jì)數(shù)制(續(xù))◆十進(jìn)制

十進(jìn)制數(shù)數(shù)碼有10個(gè):0、1、2、…9;

計(jì)數(shù)或運(yùn)算逢10進(jìn)1,借1當(dāng)10;

各位的權(quán)為10的相應(yīng)次冪;

左移i位相當(dāng)乘以10i,右移i位相當(dāng)除以10i(即×10-i)。

n位整數(shù)、m位小數(shù)的十進(jìn)制數(shù)X的按權(quán)展開(kāi)式為:◆二進(jìn)制

二進(jìn)制數(shù)數(shù)碼有兩個(gè):0、1;

計(jì)數(shù)或運(yùn)算時(shí)逢2進(jìn)1,借1當(dāng)2;

各位的權(quán)為2的相應(yīng)次冪;

左移i位相當(dāng)乘以2i,右移i位相當(dāng)除以2i(即×2-i)。

n位整數(shù)、m位小數(shù)的二進(jìn)制數(shù)X的按權(quán)展開(kāi)式為:611.數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換(續(xù))(1)進(jìn)位計(jì)數(shù)制(續(xù))◆十六進(jìn)制十六進(jìn)制數(shù)碼有十六個(gè):0…9、A、B…F;

計(jì)數(shù)或運(yùn)算時(shí)逢16進(jìn)1,借1當(dāng)16;

各位的權(quán)為16的相應(yīng)次冪;

左移i位相當(dāng)乘以16i,右移i位相當(dāng)除以16i(即×16-i);

n位整數(shù)、m位小數(shù)十六進(jìn)制數(shù)X的按權(quán)展開(kāi)式為:◆八進(jìn)制八進(jìn)制數(shù)碼有八個(gè):0、1、2、3、4、5、6、7;

計(jì)數(shù)或運(yùn)算時(shí)逢8進(jìn)1,借1當(dāng)8;

各位的權(quán)為8的相應(yīng)次冪;

左移i位相當(dāng)乘以8i,右移i位相當(dāng)除以8i(即×8-i);

n位整數(shù)、m位小數(shù)八進(jìn)制數(shù)X的按權(quán)展開(kāi)式為:

62(2)常用進(jìn)位計(jì)數(shù)制間的轉(zhuǎn)換◆任意進(jìn)制到十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換

●基本方法:按權(quán)展開(kāi)。

●常用方法:整數(shù)部分N用基值重復(fù)相乘:

N=rn-1rn-1+rn-2rn-2+…+r1r1+r0r0=((…(rn-1r+rn-2)r+…+r2)r+r1)r+r0;小數(shù)部分M用基值重復(fù)相除:

M=r-1r-1+r-2r-2+…+r-(m-1)r-(m-1)+r-mr-m=((…(r-m/r+r-(m-1))/r+…+r-2)/r+r-1)/r?!羰M(jìn)制到其它進(jìn)制的轉(zhuǎn)換

●整數(shù)部分:重復(fù)除以基數(shù)取余;小數(shù)部分:重復(fù)乘以基數(shù)取整。

十→r轉(zhuǎn)換:整數(shù)部分除r取余,小數(shù)部分乘r取整。

十→二:整數(shù)部分除2取余,小數(shù)部分乘2取整。63十進(jìn)制到其它進(jìn)制的轉(zhuǎn)換(續(xù))(37.8125)10=(100101.1101)2

64二進(jìn)制與八進(jìn)制、十六進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換◆二→八或二→十六的轉(zhuǎn)換方法:三合一或四合一

以小數(shù)點(diǎn)為基準(zhǔn),整數(shù)部分向左3位或4位二進(jìn)制數(shù)化

為1位八進(jìn)制或十六進(jìn)制數(shù),不足3或4位的添前0;

小數(shù)部分向右3位或4位二進(jìn)制數(shù)化為1位八進(jìn)制或十六

進(jìn)制數(shù),不足3或4位的補(bǔ)后0。◆八→二或十六→二的轉(zhuǎn)換方法:一分三或一分四

以小數(shù)點(diǎn)為基準(zhǔn),整數(shù)部分向左、小數(shù)部分向右將1位

八進(jìn)制或十六進(jìn)制數(shù)化成3或4位二進(jìn)制數(shù),再去掉無(wú)意

義的前0和后0。

常用進(jìn)位計(jì)數(shù)制之間

的轉(zhuǎn)換方法如圖所示。652.有符號(hào)數(shù)的表示——數(shù)的碼制

原碼:最高位表示符號(hào):0為正,1為負(fù),數(shù)值的尾數(shù)部分不變。

機(jī)器字長(zhǎng)為n位,真值為X的整數(shù)原碼表示

若Xs表示數(shù)的符號(hào)(0為正,1為負(fù)),則:

真值為X的小數(shù)原碼表示為:

0的原碼有兩種表達(dá)形式(以n=8為例):

[+0]原=00000000,[-0]原=10000000。

整數(shù)原碼的表示范圍:字長(zhǎng)為8(即n=8)時(shí),為-127≤X≤127;

字長(zhǎng)為16時(shí),為-32767≤X≤32767。原碼作兩數(shù)的加減運(yùn)算時(shí)很麻煩:

以加法為例,要先判兩數(shù)符號(hào)的異同,相同時(shí)兩數(shù)直接相加;

若不相同再判兩數(shù)的絕對(duì)值大小,然后以絕對(duì)值大的數(shù)減去絕對(duì)值

小的數(shù),得到結(jié)果的絕對(duì)值,最后將絕對(duì)值大的數(shù)符賦給結(jié)果。66反碼:正數(shù)的反碼符號(hào)位為0,尾數(shù)不變;

負(fù)數(shù)的反碼符號(hào)位為1,數(shù)值的尾數(shù)逐位變反。

真值為X的n位反碼為:

整數(shù)[X]反=(2n-1)×Xs+X-2n-1<X<2n-1(Mod2n-1)

小數(shù)[X]反=(2-2-n)×Xs+X-1<X<1[Mod(2-2-n)]

負(fù)數(shù)(Xs為1)反碼:由(2n-1)×Xs得到n位1,+X(即減去X的絕對(duì)值)就

得到“符號(hào)位為1,數(shù)值的尾數(shù)逐位變反”的結(jié)果。

0的反碼有兩種表達(dá)形式(以8位為例):[+0]反=00000000,[-0]反=11111111。整數(shù)反碼的表示范圍:字長(zhǎng)為8(即n=8)時(shí),為:-127≤X≤127;

字長(zhǎng)為16時(shí),為-32767≤X≤32767。反碼作加減運(yùn)算比原碼簡(jiǎn)單得多:

(1)[X+Y]反=[X]反+[Y]反(符號(hào)位與尾數(shù)一樣參加運(yùn)算,循環(huán)進(jìn)位)

(2)[X-Y]反=[X+(-Y)]反=[X]反+[-Y]反(反碼把減法化成加法)

(3)[-Y]反=[[Y]反]反(將[Y]反連同符號(hào)一起對(duì)所有各位求反,得[-Y]反)2.有符號(hào)數(shù)的表示——數(shù)的碼制(續(xù))

67反碼(續(xù))例:x=45,y=78,用八位字長(zhǎng)反碼求x+y,x-y,-x+y,-x-y解:x=45=101101B,y=78=1001110B[x]反=00101101[-x]反=11010010[y]反=01001110[-y]反=10110001[x+y]反=01111011[x-y]反=11011110[-x+y]反=00100001[-x-y]反=100001000010110100101101

1101001011010010+01001110

+10110001+01001110+101100010111101111011110

100100000110000011

+1+10010000110000100x+y=1111011Bx-y=-0100001B-x+y=0100001B-x-y=-1111011B=123=-33=33=-12368補(bǔ)碼

模的概念

◆模:一個(gè)物理系統(tǒng)的最大量程

◆補(bǔ)數(shù):一個(gè)數(shù)與模的差就是該數(shù)的補(bǔ)數(shù)

◆加法代替減法:減一個(gè)數(shù)總可用加上該數(shù)的補(bǔ)數(shù)來(lái)代替補(bǔ)碼:一個(gè)絕對(duì)值小于模的數(shù),若為正,其補(bǔ)碼就是該數(shù)本身;

若為負(fù),其補(bǔ)碼就是該數(shù)與模的和。

補(bǔ)碼表示:整數(shù)[X]補(bǔ)=2n×Xs+X-2n-1≤X<2n-1(Mod2n)

小數(shù)[X]補(bǔ)=2×Xs+X-1≤X<1(Mod2)

整數(shù)補(bǔ)碼表示的范圍:n=8時(shí)為-128≤X≤127,n=16時(shí)為-32768≤X≤32767。

[-128]補(bǔ)=28×1+10000000=100000000+10000000=110000000=10000000(M0d28)

0的補(bǔ)碼:只有一種形式(按模的運(yùn)算規(guī)則,以8位為例)

[+0]補(bǔ)=00000000[-0]補(bǔ)=100000000=00000000(Mod28)69補(bǔ)碼(續(xù))補(bǔ)碼求法:正數(shù)求補(bǔ)碼,符號(hào)位為0,尾數(shù)不變。

負(fù)數(shù)求補(bǔ)碼,符號(hào)位為1,尾數(shù)各位變反加1;

即尾數(shù)中最后一個(gè)1及其后面的0不變,之前的各位變反。補(bǔ)碼運(yùn)算:

①[X+Y]補(bǔ)=[X]補(bǔ)+[Y]補(bǔ)(符號(hào)位和尾數(shù)一樣參加運(yùn)算),進(jìn)位丟棄不管

②[X-Y]補(bǔ)=[X+(-Y)]補(bǔ)=[X]補(bǔ)+[-Y]補(bǔ)(補(bǔ)碼把減法化成加法)③[-Y]補(bǔ)=[[Y]補(bǔ)]補(bǔ)例:X=45,Y=78,用八位字長(zhǎng)的補(bǔ)碼求X+Y,X-Y,-X+Y,-X-Y解:X=45=101101B,Y=78=1001110B[x]補(bǔ)=00101101[-x]補(bǔ)=11010011[y]補(bǔ)=01001110[-y]補(bǔ)=1011001070補(bǔ)碼(續(xù))[x+y]補(bǔ)=01111011[x-y]補(bǔ)=11011111[-x+y]補(bǔ)=00100001[-x-y]補(bǔ)=10000101

00101101001011011101001111010011+01001110+10110010

+01001110

+101100100111101111011111100100001110000101

x+y=1111011Bx-y=-0100001B-x+y=0100001B-x-y=-1111011=123=-33=33=-123雙符號(hào)位補(bǔ)碼:正數(shù)的符號(hào)用00表示,負(fù)數(shù)的符號(hào)用11表示。

運(yùn)算過(guò)程中兩個(gè)符號(hào)位不一致即發(fā)生溢出:01表示上溢

10表示下溢增碼:表示浮點(diǎn)數(shù)的階碼,又叫移碼,對(duì)每個(gè)階碼都加上一個(gè)正的常數(shù)(稱(chēng)偏移常數(shù)),變成“偏移”了的階碼。階符總為0,可以省略,浮點(diǎn)數(shù)小數(shù)點(diǎn)的實(shí)際位置由移碼減去偏移常數(shù)后的值來(lái)決定。711.3.2計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示

1.整數(shù)表示

整數(shù)又稱(chēng)定點(diǎn)數(shù),Pentium處理器能表示整數(shù)類(lèi)型較多,除無(wú)符號(hào)整數(shù)外,還有四種不同類(lèi)型的整數(shù),如表所示:722.浮點(diǎn)表示浮點(diǎn)數(shù)即實(shí)數(shù),其小數(shù)點(diǎn)位置不固定,隨階碼大小而浮動(dòng)。

IEEE754標(biāo)準(zhǔn)定義:?jiǎn)尉龋?2位)和雙精度(64位)浮點(diǎn)數(shù)格式,以及它們的擴(kuò)展格式

732.浮點(diǎn)表示(續(xù))

742.浮點(diǎn)數(shù)表示法小數(shù)點(diǎn)的位置可按需浮動(dòng),這就是浮點(diǎn)數(shù)。例如:N=rE·M式中,r為浮點(diǎn)數(shù)階碼的底,與尾數(shù)的基數(shù)相同,通常r=2。E和M都是帶符號(hào)的定點(diǎn)數(shù),E叫數(shù)N的階碼(Exponent),M為數(shù)N的有效數(shù)字,稱(chēng)為尾數(shù)(Mantissa)。在大多數(shù)計(jì)算機(jī)中,尾數(shù)為純小數(shù),常用原碼或補(bǔ)碼表示;階碼為純整數(shù),常用移碼或補(bǔ)碼表示。計(jì)算機(jī)中,通常用約定的4部分來(lái)表示一個(gè)浮點(diǎn)數(shù):其中,Ef

、S分別稱(chēng)為階碼E和尾數(shù)M的符號(hào)位。按照IEEE754標(biāo)準(zhǔn),常用的浮點(diǎn)格式如圖3-4所示。

EfESMmsEm尾符階碼部分用移碼表示尾數(shù)數(shù)值位尾數(shù)部分,用原碼表示圖3-4IEEE754標(biāo)準(zhǔn)的浮點(diǎn)格式752.浮點(diǎn)數(shù)表示法IEEE754標(biāo)準(zhǔn)中有三種形式的浮點(diǎn)數(shù),格式見(jiàn)表3-1。短浮點(diǎn)數(shù)即單精度浮點(diǎn)數(shù),長(zhǎng)浮點(diǎn)數(shù)即雙精度浮點(diǎn)數(shù),都采用隱含尾數(shù)最高數(shù)位的方法,故增加了一位尾數(shù)。臨時(shí)浮點(diǎn)數(shù)又稱(chēng)擴(kuò)展精度浮點(diǎn)數(shù),無(wú)隱含位。短浮點(diǎn)數(shù):最高位為數(shù)符位;其后是8位階碼,以2為底,用移碼表示,階碼的偏移值為127(叫移127碼);其余23位是尾數(shù)的數(shù)值位。對(duì)規(guī)格化的二進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù),約定最高位總是“1”,為使尾數(shù)能多表示一位有效值,可將這個(gè)“1”隱含,故尾數(shù)數(shù)值實(shí)際上是24位,即1位隱含位加23位小數(shù)位。類(lèi)型數(shù)符階碼尾數(shù)位總位數(shù)偏置值短浮點(diǎn)數(shù)1823327FH(127)長(zhǎng)浮點(diǎn)數(shù)11152643FFH臨時(shí)浮點(diǎn)數(shù)11564803FFFH短浮點(diǎn)數(shù)的移碼的偏置值是127(3FH);長(zhǎng)浮點(diǎn)數(shù)的偏置值是1023(3FFH)。根據(jù)移碼的定義,存儲(chǔ)浮點(diǎn)數(shù)階碼部分之前,偏置值要先加到階碼真值上。注意:隱含的“1”是一位整數(shù)(即位權(quán)為20),在浮點(diǎn)格式中表示出來(lái)的23位尾數(shù)是純小數(shù),用原碼表示.如(12)10=(1100)2,將它規(guī)格化為1.1×23,其中整數(shù)部分的1將不存儲(chǔ)在23位尾數(shù)內(nèi).表3-1IEEE754標(biāo)準(zhǔn)中的三種浮點(diǎn)數(shù)762.浮點(diǎn)表示(續(xù))

182.375在Pentium中表示成單精度浮點(diǎn)數(shù)為:01000011001101100110000000000000∵182.375=10110110.011B→1.0110110011×2111→

1△0110110011×2111

指數(shù)111B=7,加上偏移量127,變?yōu)樵龃a134=10000110B,

∴182.375的單精度浮點(diǎn)數(shù)為01000011001101100110000000000000,

其中:0是符號(hào)位S,10000110是指數(shù)E(增碼

01101100110000000000000是尾數(shù)(即分?jǐn)?shù),又叫有效數(shù))。

77浮點(diǎn)數(shù)舉例例3.20:將(100.25)10轉(zhuǎn)換成短浮點(diǎn)數(shù)格式。解:(1)把十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)

(100.25)10=(1100100.01)2(2)規(guī)格化二進(jìn)制數(shù)

1100100.01=1.10010001×26(3)計(jì)算出階碼的移碼(偏置值+階碼真值)

1111111(127H)+110=10000101

注意:短浮點(diǎn)數(shù)的階碼偏置值是1111111(127H)。(4)以短浮點(diǎn)數(shù)格式存儲(chǔ)該數(shù)該數(shù)的符號(hào)位=0,階碼=10000101

尾數(shù)=1001000100000000000000023位所以(100.25)10的短浮點(diǎn)數(shù)代碼為0;10000101;10010001000000000000000十六進(jìn)制值是42C88000H。11078浮點(diǎn)數(shù)舉例例3.21:將短浮點(diǎn)數(shù)C1C90000H轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。解:(1)把十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制形式,并分離出符號(hào)位、階碼和尾數(shù)因?yàn)?,C1C90000H=11000001110010010000000000000000B

所以,符號(hào)位=1

階碼=10000011(用黑體字表示)8位尾數(shù)=1001001000000000000000023位(2)計(jì)算出階碼的真值(即移碼-偏置值)

10000011-1111111=100

(3)以規(guī)格化二進(jìn)制數(shù)形式寫(xiě)出此數(shù)

1.1001001×24

(4)寫(xiě)成非規(guī)格化二進(jìn)制數(shù)形式

11000.001

(5)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù),并加上符號(hào)位(11000.001)2=(-25.125)10

總結(jié):IEEE754短浮點(diǎn)數(shù)規(guī)格化的數(shù)值v表示為v=(-1)S×(1.f)×2E-127,式中,S代表符號(hào)位,S=0表示正數(shù),S=1表示負(fù)數(shù);E是用移碼表示的階碼;f是尾數(shù)的小數(shù)部分。79設(shè)X=27×(29/32),Y=25×(5/8),階碼為3位,尾數(shù)為5位(均不包含符號(hào)位),用變形補(bǔ)碼計(jì)算X+Y,要求按照計(jì)算機(jī)中浮點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算方法寫(xiě)出詳細(xì)運(yùn)算步驟。答案:設(shè)階碼和尾數(shù)均采用雙符號(hào)位表示,則[X]補(bǔ)=0011100.11101[Y]補(bǔ)=0010100.101(1分)求出階差:

=[X]階碼+[-Y]階碼=00111+11011=00010,階差為2,移動(dòng)Y的尾數(shù)與X對(duì)齊[Y]補(bǔ)=0011100.00101(1分)求出尾數(shù)和00.11101+00.00101=01.00010(2分)規(guī)格化并判斷結(jié)果溢出因?yàn)槲矓?shù)運(yùn)算的雙符號(hào)位不同,因此,需要對(duì)結(jié)果進(jìn)行左移規(guī)格化,并將階碼加1,則[X+Y]補(bǔ)=01000,00.10010

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