1. 计算机的发展以电子元件划分:(第一代:电子管计算机,第二代:晶体管计算机,第三代:集成电路,第四代:大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(VLSI))。
2. 计算机语言:机器语言,汇编语言,高级语言,模块化语言。 3. 计算机的分类:按信息的表示形式和处理方式分类(数字计算机,模拟计算机,数字模拟混合计算机)、按计算机的用途分类(通用计算机和专用计算机) 、按计算机规模分类(巨型机,大型机,中型机,小型机,微型机)。
4. 计算机的应用:1、在科学中的应用(天气预报,人造卫星,导弹,航天飞机,大型水利枢纽,大型桥梁,脱氧核糖核酸,人工蛋白,人工胰岛素)2、在实时控制中的应用(工艺流程,高炉炼铁控制)3、在数据处理中的应用(所谓数据处理:计算机处理生产,经营活动,社会和科学研究中获得大量的信息)4、在联机检索中的应用5、在辅助设计和辅助制造中的应用(CAD,CAM)6、在办公自动化中的应用7、在网络和电子商务中的应用。
5. 计算机硬件的基本组成:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。运算器和存储器和称为CPU(中央处理单元)是硬件的核心部分。CPU和主存和称为主机。主存储器由记忆单元组成,存放数据、中间结果、和运算命令。
6. 数据流和控制流:各个部件之间的联系是通过两股信息流实现的,宽的代表数据流,窄的代表控制流。在运算处理中,数据从存储器读入运算器进行运算,将运算的结果再存入存储器,或者运算器经输出设备输出。指令通过输入设备以数据代码的形式存储于存储器中,运算时,指令由存储器送入控制器,由控制器控制各部分的工作。
7. 硬件之间的连接方式有网状结构和总线结构。1、以CPU为中心的双总线结构(所谓总线实际上是一条并行的导线组成的宽平线,并行导线的数目和计算机的字长相同。一条是输入输出总线;另一条是存储总线)2、以内存储器为中心的双总线结构3、单总线结构。
运算器
1. 是进行运算的部件。一类是数学运算,一类是逻辑运算。 2. 运算器由算数/逻辑运算单元(ALU)、累加器(LA)、通用寄存器(LB)组成。
3. 累加器是一个相当于字长的存储器,既能存放来自总线的二进制信息作为参加运算的一个操作数,向逻辑单元输送,又能够暂时存放ALU的结果。
控制器
1. 控制器的组成部件:指令部件、时序部件、控制部件。
2. 指令部件:程序计数器PC、指令寄存器IR、指令译码器ID。
存储器
1. 计算机内部的存储器成为内存储器或者主存储器。
2. 计算机外部的磁盘(硬,软磁盘)磁带等称为外存储器或者辅存储器。
输入设备
常见的输入设备有键盘、鼠标、软盘、和盒式磁带机、光学字符阅读器、声音识别器、图像识别器、摄像设备。
输出设备
常见的输出设备有打印机、绘图仪、显示终端、声响设备。
8. 系统软件是指直接为管理和维护计算机本身所用的程序,如操作系统、编辑程序、语言处理程序。
9. 应用软件是指为用户所用的通用程序或用户自己编写的用户程序。 10. 操作系统的三个作用:1.管理计算机的硬件和软件资源;2.组织协调计算机的运行,增强系统的处理能力;3.提供人机接口。 11. 操作系统的四种类型:1.批处理操作系统;2.分时操作系统;3.实时操作系统;4.网络操作系统。所谓批处理是指用户可以成批的提供待运行的程序,一旦提供给计算机,用户就不用再管他了,直到运行完成。所谓分时,就是操作系统按一定方式轮流的分配机
时给多个用户使用。所谓实时就是试试系统不像分时系统那样平等轮流对用户设备分配机时,而是根据用户优先级别的高低,对不同级别的用户有不同的响应方式,使用户均感到他的要求是及时得到满足的。实时系统有两类:实时过程控制、实时信息处理系统。
12. 常用的操作系统有:DOS,Windows,OS/2,Unix;网络系统有:Netware,Windows NT。
13. 数据库管理系统的作用:使数据独立于应用程序,并将数据集中起来,统一管理,这个管理程序就是数据库管理系统(DBMS)。数据库管理系统又是数据的“大管家”,好像工厂中的管理员。任何应用程序要使用数据时必须首先经过数据库管理系统。这样就防止了数据被非法修改和破坏,使数据安全得到保障。
14. 常用的通用软件:office,wps2000,CCFD,POWERBUILDER,DELPH,AOTUCAD。
15. 计算机的性能指标:1、主频(时钟周期单位:兆赫兹MHz)2、字长(意义是:字长越长,运算精度越高,处理功能越强;字长和存储单元有关)3、运算速度(单位:MIPS每秒百万指令数)4、存储容量5、可靠性(平均无故障时间MTBF)6、系统可维护性(平均修复时间MTTR)7、兼容性8、性能/价格比。
第二章数字逻辑基础
1.基本逻辑运算有三种:逻辑加、逻辑减、逻辑非。
2.逻辑加的基本运算法则:0+0=0 A+0=A 0+1=1 A+1=1 1+0=1 A+A=A 1+1=1
3.逻辑乘:0*0=0 A*0=0 0*1=0 A*1=A 1*0=0 A*A=A 1*1=1 4.逻辑非:
计算机数据表示
1、 进位计数制:凡是用数字符号排列,按由低像高进位计数的方
法叫做进位计数制。
2、 基数:一种计数制可以选用基本数字符号的个数叫做基数。 3、 计算机里为什么使用二进制:1.技术上容易实现;2.二进制运算
规则简单;3.二进制0和1代码亦与逻辑代数中逻辑量0和1吻合;4.二进制和十进制数之间的对应关系也不复杂。 4、 浮点数规格化:为了使浮点数有一个标准的形式,也为了充分
利用尾数的有效数位提高运算精度。一般用浮点规格化的表示形式。
5、 用矢量法表示汉子的优点:汉字字形能通过坐标变换能力方便
的进行平移、缩放、旋转等变换并获得美观、高质量的字形效
果。
6、 汉字机内码:用于不同计算机汉字系统之间的交换信息的汉字
代码。因为实际使用的汉字内部码的方案不统一,必须采用统。一的编码才能在系统之间交流汉字信息。
运算方法及运算器
1、 计算机的运算器中有三种总线结构:1.单总线结构运算器的结
构特点(83)2.双总线结构(84)3.三总线结构
2、 运算器主要由算数逻辑单元ALU、累加器AC、寄存器和若干控
制门的电路组成。
指令系统及控制器
1、 指令系统的特性:1.完备性:是指计算机中基本的,必不可少
的指令。提供特殊指令的作用是为了提高程序的执行速度和便于用户编写的程序而设计的。2.有效性:3.规整性:指令操作的对称性和匀齐性,指令格式与数据格式的一致性。4.兼容性:计算机的体系结构设计基本相同,机器之间具有相同的基本结构和共同的基本指令集。指令系统的兼容性,指的是同一个软件可以不加修改的运行于系统结构相同的各个机器,获得相同的结果,差别是运行时间不同。
2、 指令格式:操作码和地址码。操作码表示操作的性质。地址码
用于指定操作数和存放运算结果的地址。 3、 常见的指令格式:1.零地址指令格式:
OP 指令中只有操作码,令、停机指令;所2.一地址指令格式:
OP是操作码,D是操作数地址,AC是累加寄存器。指令功能:(AC)OP(D)->AC;3.二地址指令格式: OP D1 D2 OP D 而没有操作数(空操作指需的操作数是默认的);
D1,D2是操作数的地址指令功能:(D1)OP(D2)->D1 3.三地址指令格式: OP D1 D2 D3 指令功能:(D1)OP(D2)->D3
4、 指令的寻址方式:所谓寻址就是寻找操作数的地址。
基本寻址方式: 1立即寻址:
2 直接寻址 3 间接寻址 4 变址寻址
指令中直接给出了操作数,操作数紧跟在操作码的后面。不需要寻址。:指令中的地址码是操作数的有效地址。
存储器和存储体系 输入输出系统
计算机系统举例及新发展
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