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文檔簡介

計算機(jī)基礎(chǔ)

計算機(jī)基礎(chǔ)

WINDOWSXP>OFFICE2003

H算機(jī)基礎(chǔ)

第一章信息與計算機(jī)基礎(chǔ)知識

一.計算機(jī)概述

二.數(shù)據(jù)與信息

三.數(shù)制與編碼

四.微型計算機(jī)系統(tǒng)

五.計算機(jī)的應(yīng)用與安全

、計算機(jī)概述

-)計算機(jī)的發(fā)展

二)計算機(jī)的分類

三)計算機(jī)的特點

用(一)計算機(jī)的發(fā)展

1、計算機(jī)發(fā)展史中的三個“世界第一”

(1)第一臺通用電子數(shù)字計算機(jī):ENIACJ946年

誕生在美國。

ENIAC的缺點:

?體積龐大,占地170平米,用了18800只電子管,1500個繼電

器,70000只電阻及其它元件。

?功耗大:耗電140-150KW

?速度慢:每秒5000次加法

L不能存儲程序

計算機(jī)基礎(chǔ)

ENIAC是什么樣子?

計算機(jī)基礎(chǔ)

用線路連接的方法來編排程序,因此每次解題都要靠人工

改接連線,準(zhǔn)備時間大大超過實際計算時間

7|計翼機(jī)基礎(chǔ)

1、計算機(jī)發(fā)展史中的三個“世界第一”

⑵第一臺按存儲程序功能設(shè)計的計算機(jī):

EDVAC,1946-1950年研制成功。

(3)第一臺投入運行的具有存儲程序功能的

計算機(jī):EDSAC,1947-1949研制成功

并投入運行。

算胱枷展按照所采用的邏輯器件可劃分為4代一

第一代:電子管計算機(jī)(基本電子元件:電子管)

代表產(chǎn)品是:UNIVAC-I世界上第一臺商品化、批量生產(chǎn)的電子計算機(jī)。

電子管的缺點:體積大、功耗大、散熱多、壽命短。

第一代計算機(jī)主要用于科學(xué)研究和工程計算。

第二代:晶體管計算機(jī)(基本電子元件:晶體管)

晶體管比電子管體積小、功耗小、散熱少。

第二代計算機(jī)主要用于商業(yè)、大學(xué)、政府機(jī)關(guān)。

第三代:集成電路計算機(jī)(基本電子元件:中小規(guī)

模集成電路)

集成電路(IntegratedCircuit,IC):在一塊較小的單晶硅片上制作許多晶體管及電阻器、

電容器等元器件,并將元器件組合成完整的電子電路。

集成電路按集成度高低的不同可分為小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。

第四代:大規(guī)模集成電路計算機(jī)

規(guī)模集成電路:包含幾十萬到上百萬個晶體管。

。[計算機(jī)基事_______________________

二計算機(jī)發(fā)展的四個階段

代次起止年份所用電子元器數(shù)據(jù)處理方式運算速度應(yīng)用領(lǐng)域

匯編語言、代5千?3萬次國防及高科

第一代1946~1957電子管

碼程序/秒技

高級程序設(shè)計數(shù)十萬?幾工程設(shè)計、

第二代1958~1964晶體管、■f*_>_?

[五=口白力次/秒數(shù)據(jù)處理

結(jié)構(gòu)化、模塊

中、小規(guī)模集數(shù)百萬?幾工業(yè)控制、

第三代1965~1970化程序設(shè)計、

成電路千萬次/秒數(shù)據(jù)處理

實時處理

分時、實時數(shù)

大規(guī)模、超大上億條指工業(yè)、生活

第四代1970?今據(jù)處理、計算

規(guī)模集成電路令/秒等各方面

機(jī)網(wǎng)絡(luò)

____

計算機(jī)基礎(chǔ)

T-------

電子管示例晶體管示例集成電路示例

國研制計算機(jī)的情況

1953開始研制計算機(jī)

1958第一臺計算機(jī)研制成功

1964年研制出晶體管計算機(jī)

1970研制出集成電路計算機(jī)

1983年研制出“銀河-I號”巨型計算機(jī)(每秒鐘1億次)

1992年,銀河-II巨型計算機(jī)研制成功(每秒10億次)

1997年“銀河—III號”百億次巨型計算機(jī)研制成功

1999年,銀河四代巨型機(jī)研制成功

2000年,我國研制成功“神威廣(速度:每秒3480億次)

(其主要技術(shù)指標(biāo)和性能達(dá)到國際先進(jìn)水平,我國成為繼美國,日

舞忐之后,世界上第三個具備研制高性能計算機(jī)能力的國家)

L1'-I__

%

少戰(zhàn)算機(jī)基礎(chǔ)______________________

3二)計算機(jī)的分類(按照計算機(jī)性能):

巨型機(jī)、大型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)

?巨型機(jī)

人們通常把最快、存儲容量最

大、最昂貴的計算機(jī)稱為巨型

機(jī)(超級計算機(jī))。巨型機(jī)一

般用在國防和尖端科學(xué)領(lǐng)域。

目前,巨型機(jī)主要用于戰(zhàn)略武

器(如核武器和反導(dǎo)彈武器)

的設(shè)計、空間技術(shù)、石油勘探、

長期天氣預(yù)報等領(lǐng)域。

我國銀河-II號巨型機(jī)

計算機(jī)基礎(chǔ)

?大型機(jī)

價格比較貴,運算速度沒有巨型機(jī)那樣快,

一般只有大中型企事業(yè)單位才有必要配置和管理

它。以大型主機(jī)和其他外部設(shè)備為主,并且配備

眾多的終端,組成一個計算機(jī)中心,才能充分發(fā)

揮大型主機(jī)的作用。

美國IBM公司生產(chǎn)的IBM360、IBM370、

IBM9000系列,就是國際上有代表性的大型主

機(jī)。

計算機(jī)基礎(chǔ)

?小型計算機(jī)

小型計算機(jī)一般為中小型企事業(yè)單

位所用,例如高等院校的計算機(jī)中心都

以一臺小型機(jī)機(jī)為主機(jī),配以幾十臺甚

至上百臺終端機(jī)。

美國DEC公司生產(chǎn)的VAX系列機(jī)、

IBM公司生產(chǎn)的AS/400機(jī),以及我國生

產(chǎn)的太極系列機(jī)都是小型計算機(jī)的代表。

計算機(jī)基礎(chǔ)

?微型機(jī):包括臺式機(jī)、筆記本、手提式等

筆記本式手持式

臺式機(jī)

*rm

it算機(jī)基St

(三)計算機(jī)的特點

運算速度快

計算精度高

具有“記憶”能力

具有邏輯判斷功能

能根據(jù)程序自動運行

計曾卻苴以

二、數(shù)據(jù)與信息

(一)什么是信息

(二)信息系統(tǒng)

(三)信息技術(shù)

(四)數(shù)據(jù)單位

手/]計算機(jī)基瑞----------

T-)什么是信息

信息就是經(jīng)過加工、具有一定含義的、對

決策有價侑的數(shù)據(jù)。

H算機(jī)基礎(chǔ)

(二)信息系統(tǒng)

信息系統(tǒng)(InformationSystem,IS)

主要包括:數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、管理信息系

統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)。

當(dāng)計算機(jī)基礎(chǔ)

(二)信息技術(shù)

什么是信息技術(shù)(InformationTechnology,

IT)?

簡單的理解就是人們處理信息的相關(guān)技術(shù)?,F(xiàn)

在所講的信息技術(shù)一般是指最近幾十年剛剛

發(fā)展起來的現(xiàn)代信息技術(shù),它是指利用電子

計算機(jī)和現(xiàn)代通信手段實現(xiàn)信息的獲取、傳

遞、存儲、處理、顯示等的相關(guān)技術(shù)。

當(dāng)計算機(jī)基礎(chǔ)

信息技術(shù)主要包括以下幾個方面:

■感測技術(shù):包括傳感技術(shù)和測量技術(shù)

■識別技術(shù):如文字識別、語音識別、圖象識別等。

?傳遞技術(shù):如廣播技術(shù)

■信息處理與再生技術(shù):如對信息的編碼、壓縮、

加密等。

■信息運用技術(shù):包括控制技術(shù)、顯示技術(shù)等

計算機(jī)基礎(chǔ)

現(xiàn)代信息技術(shù)是一種綜合性技術(shù),它的支

柱技術(shù)主要包括:

A計算機(jī)(Computer)技術(shù)

?通信(Communication)技術(shù)

A控制(Control)技術(shù)

無算機(jī)基4__________________________________

(向)藪據(jù)單位

?比特、bit(位):計算機(jī)存儲數(shù)據(jù)的最小單位,

它表示一個二進(jìn)制位0或1

-字節(jié)(Byte):是信息存儲的基本單位,等于8個

二進(jìn)制位即IByte=8bit。

?常用的存儲單位有:KB、MB、GB、TB

1KB=21OB=1O24B

1MB=21OKB=22OB

1GB=21OMB=22OKB=23OB

1TB=21OGB=24OB

三、數(shù)制與編碼

(一)進(jìn)位計數(shù)制

?數(shù)碼:一組用來表示某種數(shù)制的符號;

?基數(shù):數(shù)制所用的數(shù)碼個數(shù);

?位權(quán):數(shù)碼在不同位置上的權(quán)值。

計算機(jī)基礎(chǔ)

(二)數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換

L十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二、八、十六進(jìn)制數(shù)

十進(jìn)制數(shù)的整數(shù)部分和小數(shù)部分在轉(zhuǎn)換

時須作不同的計算,分別求值后再組合。

(1)整數(shù)部分

方法:除基取余法。

(2)小數(shù)部分

方法:乘基取整法。

當(dāng)計算機(jī)基礎(chǔ)

2.二、八、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)

方法:按權(quán)展開法。即將計數(shù)制各位上的

數(shù)碼與對應(yīng)位上的權(quán)相乘然后相加,得到

的結(jié)果就是十進(jìn)制數(shù)。

例:(1101)廣1*23+1*22+0*21+1*20=13

(1101)O.1*83+1*82+0*81+1*8°=577

尸二

(1101)101*163+1*162+0*161+1*16°4353

計算機(jī)基礎(chǔ)

3.二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)

方法:對二進(jìn)制數(shù)從小數(shù)點開始分別向左(整

數(shù)部分)和向右(小數(shù)部分)每3位一組,轉(zhuǎn)

換成一位八進(jìn)制數(shù),然后連接起來即可,不

足3位的,在高位(整數(shù)部分)或低位(小數(shù)

部分)添0。

計算機(jī)基礎(chǔ)

例:把二進(jìn)制數(shù)(11110010.1110011)2轉(zhuǎn)換

為八進(jìn)制數(shù)。

011110010.111001100

362.714

因此只

(11110010.1110011)乙9=(362.714)O

計算機(jī)基礎(chǔ)

4.二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)

方法:對二進(jìn)制數(shù)從小數(shù)點開始分別向左

(整數(shù)部分)和向右(小數(shù)部分)每4位

一組,轉(zhuǎn)換成一位十六進(jìn)制數(shù),然后連

接起來,不足4位的,在高位(整數(shù)部分)

或低位(小數(shù)部分)添0。

:計算機(jī)基礎(chǔ)

d三)二進(jìn)制編碼

計算機(jī)內(nèi)部只能夠處理二進(jìn)制數(shù),所以

輸入計算機(jī)的各種符號都必須用特定的二

進(jìn)制數(shù)代表,即每個符號必須與一個二進(jìn)

制數(shù)一一對應(yīng),稱為二進(jìn)制編碼。

計算機(jī)系統(tǒng)中用特定規(guī)則表示中文或西

文字符的數(shù)字代碼稱為機(jī)內(nèi)碼。

ASCII碼是一種西文機(jī)內(nèi)碼,

它是AmericanStandardCodeforInformation

Interchange的縮寫(美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換代

碼),已被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO采納,作

為國際通用的信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼。

ASCII碼有7位ASCII碼和8位ASCII碼兩種,

7位ASCII碼稱為標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼,8位ASCII

碼稱為擴(kuò)展ASCII碼。

計算機(jī)基礎(chǔ)

7位標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼用一個字節(jié)(8位)表示一個字符,

并規(guī)定其最高位為0,實際只用至U7位,因此表示

范圍為OOOOOOOOB?oniniiB(o?127),一

共128種組合,分別表示128個不同字符(包括96

個可打印字符,32個控制字符)。

8位ASCII碼用一個字節(jié)(8位)表示一個字符,

最高位不規(guī)定為0,因此表示范圍為OOOOOOOOB?

11111111B(0?255),一共256種組合,分別表

示256個不同字符。

計算機(jī)基7位ASCII碼表

、々65位

000001010on100101110ill

4321\

位\

/

0000NULDLE空格0@PP

0001S0HDC1?I1AQaq

,,

0010STXDC22BRbr

0011ETXDC3#3CScs

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計算機(jī)基礎(chǔ)

^^765000001010on100101110111

43喬、

0111BELETB7Gwgw

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1111SIVS/?0!°DEL

辜n

(四)漢字編碼

1)漢字輸入碼

漢字輸入方法:鍵盤、手寫、語音、掃描等許多種,但鍵盤

輸入法仍是目前最主要的漢字輸入方法。

鍵盤輸入方法包括:

A數(shù)字碼(如區(qū)位)如:鍵入“4217”輸入“時”;鍵入“2868”輸入

“間”

A拼音碼(如智能ABC)

A形碼(如五筆字型)

A混合碼(如音形碼)

6同輸入法有自己的編碼方案,不同輸入法所采用的漢字編

y計算機(jī)基礎(chǔ)

2)漢字交換碼

在計算機(jī)中,不同系統(tǒng)間進(jìn)行漢字?jǐn)?shù)據(jù)交換所使用的編碼,

就是漢字交換碼。

我國標(biāo)準(zhǔn)總局1981年制定了中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

GB2312-80《信息交換用漢字編碼字符集一基本集》,其中

收錄了漢字6763個,各種字母符號682個,合計7445個。

根據(jù)其常用程度把度63漢字分為一級漢字、二級漢字。

其中一級漢字3755個,以拼音為序;二級漢字3008個,以偏

旁部首為序。

2000年,國家信息產(chǎn)業(yè)部和質(zhì)量監(jiān)督局共同頒布了

GB18030-2000(信息技術(shù)信息交換用漢字編碼字符集基本集

辨充,簡稱GBKL強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn),其中收錄漢字27000個。

根據(jù)國標(biāo)碼的規(guī)定,每一個漢字都有了確定

的二進(jìn)制代碼,為了區(qū)別英文字符,把國標(biāo)

碼的每一個字節(jié)的最高位置規(guī)定為1,就變成

漢字機(jī)內(nèi)碼。

扣除兩字節(jié)的最高位,共可容納214=16384個

漢字。

H算機(jī)基礎(chǔ)

(4)漢字字形碼

漢字字形碼記錄漢字的外形,用于顯示和

打印,是漢字的輸出形式。記錄漢字字形

有兩種方法:點陣法和矢量法,分別對應(yīng)

兩種字形編碼:點陣碼和矢量碼。

計算機(jī)基礎(chǔ)

■點陣碼是一種用點陣表示漢字字形的編碼,

它把漢字按字形排列成點陣,常用的點陣

有16義16、24義24、32X32或更高。

一個16X16點陣的漢字要占用32個字節(jié)。

■矢量碼使用一組數(shù)學(xué)矢量來記錄漢字的外

形輪廓。這種字體能很容易地放大縮小而

不會出現(xiàn)鋸齒狀邊緣,屏幕上看到的字形

和打印輸出的效果完全一致。

四、微型計算機(jī)系統(tǒng)

一個完整的計算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)

兩大部分組成。

%

1SSB*rni■

in*H算機(jī)基砒

硬件系統(tǒng)

1.運算器

2.控制器

3.存儲器

4.輸入設(shè)備

5.輸出設(shè)備

計算機(jī)基礎(chǔ)

計算機(jī)基礎(chǔ)

1.運算器

功能:對信息進(jìn)行加工、運算的部件,包括算術(shù)

運算和邏輯運算。

2.控制器

是計算機(jī)的核心部件,功能是指示程序的執(zhí)行過程,

包括取指令、分析指令、執(zhí)行指令。

控制器和運算器合稱為CPU。

.存儲器

功能:存儲程序和數(shù)據(jù)。

(1)存儲器分類

分為兩大類:內(nèi)存儲器(主存)和外存儲器(輔存)

■主存:CPU可直接訪問;存取速度快而容量較小;

■輔存:CPU不能直接訪問;存取速度較慢而容量較大。

內(nèi)存儲器

內(nèi)存分為RAM(隨機(jī)存取存儲器)、ROM(只讀存儲器)

以及高速緩沖存儲器Cacheo

■RAM:可隨機(jī)讀寫,但在斷電后,其中的信息隨之丟

失,用來存放用戶輸入的程序和數(shù)據(jù)。

■ROM:只能讀取,但斷電后內(nèi)容不變,ROM常用來存放

一些固定的程序或信息,如自檢程序、字庫等。

■高速緩沖存儲器Cache介于RAM和CPU之間,工作速度

數(shù)倍于主存,把正在執(zhí)行的指令地址附近的一部分指

令或者數(shù)據(jù)從主存調(diào)入這個存儲器,供CPU在一段時間

內(nèi)使用,這樣就能相對的提高CPU的運算速度。

手”計算機(jī)基礎(chǔ)

外存儲器

軟盤、硬盤、光盤、移動存儲設(shè)備(如優(yōu)盤)、

MP3播放器等。

計算機(jī)基礎(chǔ)

4.輸入設(shè)備

常用的輸入設(shè)備有:鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、攝像

機(jī)、條形碼閱讀器、數(shù)碼相機(jī)等。

計算機(jī)基礎(chǔ)

T-------

基本鍵盤共有4個鍵區(qū):

1)主鍵盤區(qū)

2)功能鍵區(qū)

3)編輯鍵區(qū)(光標(biāo)控制鍵區(qū))

4)數(shù)字小鍵盤區(qū)。

計算機(jī)基礎(chǔ)

5.輸出設(shè)備

功能:從計算機(jī)中輸出信息。

常用的輸出設(shè)備有:顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、多媒

體音箱等。

顯示器

顯示器又稱監(jiān)視器,與顯卡一起構(gòu)成顯示系統(tǒng)。

按采用的顯示器件可分為:陰極射線管顯示器

(CRT)、液晶顯示器(LCD)

顯示器的主要技術(shù)指標(biāo)

①屏幕尺寸:指顯示器屏幕對角線的長度,單位為

英寸(1英寸二2.54cm),如14英寸、15英寸、17英

寸、19英寸、21英寸等。

②點距:是指屏幕上相鄰兩個相同顏色的熒光點之

間的最小距離。點距的單位是mm(毫米)。點距越

小,顯示的圖像就越清晰細(xì)膩。

%

“曾如苴訓(xùn)

一常用的輸出設(shè)備

打印機(jī)

打印機(jī)的種類依據(jù)工作原理有3種類型:

①針式打印機(jī):擊打式打印機(jī)

②噴墨打印機(jī)

③激光打印機(jī):頁式打印機(jī)

總線

在計算機(jī)各部件中,有3類不同的信息需要傳輸:

數(shù)據(jù)信息、控制信息、地址信息。這些計算機(jī)部

件之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的控制和傳送的公共通道,稱為

總線,分為3類:數(shù)據(jù)總線DBUS、地址總線ABUS、

控制總線CBUS。

■數(shù)據(jù)總線DB:傳輸數(shù)據(jù)信息的總線。

■地址總線AB:用于傳送地址信號的總線

■控制總線CB:用來傳送控制信號、時序信號和狀

態(tài)信息等。

H算機(jī)基硫

計算機(jī)軟件系統(tǒng)

計算機(jī)軟件是指在計算機(jī)硬件上運行的各種程序及有關(guān)

文檔資料的總稱。計算機(jī)軟件系統(tǒng)分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。

1.應(yīng)用軟件

應(yīng)用軟件是指為解決某一領(lǐng)域的具體問題而專門編制的軟件

產(chǎn)品,比如辦公軟件OFFICE、圖象處理程序PhotoShop、各

類信息管理系統(tǒng)等。

2.系統(tǒng)軟件:負(fù)責(zé)管理、控制、維護(hù)、開發(fā)計算機(jī)的軟硬件

資源。

包括:操作系統(tǒng)、程序設(shè)計語言、語言處理程序、數(shù)據(jù)庫管

當(dāng)計算機(jī)基礎(chǔ)

(1)操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)(OS)是對所有軟硬件資源進(jìn)行統(tǒng)一管理、

調(diào)度及分配的核心軟件。是用戶和計算機(jī)的接口,

是所有軟件的基礎(chǔ)和核心。

目前常用的操作系統(tǒng)例如:DOS、Windows系歹|J、

NetWare>UNIX>Linux等。

計算機(jī)基礎(chǔ)

(2)程序設(shè)計語言

是用戶編寫程序使用的語言,一般分為機(jī)器語言、匯編

語言和高級語言三類。

?機(jī)器語言:計算機(jī)硬件唯一能識別的、不需要翻譯直

接供機(jī)器使用的程序設(shè)計語言。不同型號的計算機(jī)有不

同的機(jī)器語言。

用機(jī)器語言編寫程序難度大、直觀性差、修改也不方便,

但執(zhí)行速度最快。

運/I計算機(jī)基礎(chǔ)

?匯編語言:是將機(jī)器語言“符號化”的程序設(shè)計語言。

在匯編語言中,用助記符號來表示機(jī)器語言的二進(jìn)制

代碼。用匯編語言編寫的程序(匯編語言源程序)必

須翻譯成機(jī)器語言程序(目標(biāo)程序),計算機(jī)才能識

別和執(zhí)行。

匯編語言與機(jī)器語言一般是一一對應(yīng)的。不同計算機(jī)

系統(tǒng)的匯編語言系統(tǒng)也不同。

匯編程序匯編連接程序的連接

匯編語言程序>目標(biāo)程序可執(zhí)行程序

運/I計算機(jī)基礎(chǔ)

?高級語言:“面向用戶”的語言,具有較強(qiáng)的通用性,

不能直接執(zhí)行。必須經(jīng)過編譯程序和解釋程序的翻譯才能

執(zhí)行,

編譯程序

可執(zhí)行程序

解釋性高級語言源程序執(zhí)行結(jié)果

解釋并執(zhí)行

計算機(jī)基礎(chǔ)

常用的高級語言舉例:

?C語言和C++語言

?Java語言

?Basic

?FORTRAN

?PASCAL

:計算機(jī)基礎(chǔ)

(3)語言處理程序

語言處理程序是把源程序翻譯成機(jī)器語言的程序,可

分為三種:匯編程序、編譯程序和解釋程序。

匯編程序:把匯編語言源程序翻譯成機(jī)器語言程序的

程序稱為匯編程序,翻譯的過程稱為匯編。

編譯程序:是把高級語言源程序翻譯成目標(biāo)程序(機(jī)

器語言程序)的一種程序,翻譯的過程稱為編譯。

解釋程序:是一種對高級語言源程序進(jìn)行翻譯處理的

程序。但其處理方式是邊讀取、邊翻譯、邊執(zhí)行,解

釋過程不產(chǎn)生目標(biāo)程序。

計算機(jī)基礎(chǔ)

(4)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)

常用的有MicrosoftSQLServer>Oracle>Sybase和

Informix等。

(5)服務(wù)性程序

支撐服務(wù)軟件主要包括:

/編輯程序

/連接程序

/診斷程序

/調(diào)試程序

色微機(jī)系統(tǒng)的組成

「運算器]

,中央處理器

(CPU)〔控

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