[電腦基礎(chǔ)知識]計算機基礎(chǔ)知識(已修改)
2025-01-31 15:33 本頁面
【正文】 W/H/U/T 武漢理工大學計算機學院 第 2章 計算機基礎(chǔ)知識 本章內(nèi)容 計算機系統(tǒng)的組成與工作原理 數(shù)制及數(shù)制間的轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)在計算機中的表示與編碼 多媒體技術(shù) 計算機系統(tǒng)組成與工作原理 ?一個完整的電子計算機系統(tǒng)是由硬件和軟件兩大部分組成的。 計算機 系統(tǒng) 硬件系統(tǒng) (Hardware) 軟件系統(tǒng) (Software) 60多年來，雖然計算機器件經(jīng)歷了重大變化，但就其基本結(jié)構(gòu)仍然是 馮 諾依曼型 計算機。 馮 諾依曼原理 “存儲程序概念” 1. 存儲程序 2. 自動執(zhí)行指令 馮 諾依曼原理確立計算機的工作原理和硬件基本結(jié)構(gòu)。 一系列指令的有序集合就稱為 程序 。 程序通過輸入設(shè)備送入計算機的存儲器中存儲起來，計算機的各部件會在控制器的作用下自動執(zhí)行一條條指令，完成計算等各種操作，能通過輸出設(shè)備輸出結(jié)果。 硬件部件之間的關(guān)系圖 ?計算機硬件由 運算器 、 控制器 、 存儲器 、輸入設(shè)備 和 輸出設(shè)備 五個基本部件組成。 輸入設(shè)備 存儲器 運算器 輸出設(shè)備 控制器 運算器 ?ALU（ arithmetic logic unit），計算機的核心部件。 ?ALU能 直接處理的二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)稱為字長 ，字長不僅表示計算機的精度，也反映計算機的處理能力。 ?字長越大，計算機一次處理信息的能力就越強，精度就越高，運算速度就越快。 控制器 ?CU（ control unit）控制器是計算機的控制中心。 ?在現(xiàn)代計算機中，往往將運算器和控制器集中在一個集成電路芯片內(nèi)，稱為中央處理器（ CPU， Central Processing Unit）。 存儲器 ? 存儲器是計算機中存放 程序和數(shù)據(jù) 的器件。存儲器可分為內(nèi)部存儲器（簡稱 內(nèi)存 或主存）和外部存儲器（簡稱 外存 或輔存）兩大類。 ? 一個二進制位（ bit）是構(gòu)成存儲器的 最小 單位。 ? 通常將 每 8位 二進制位組成一個 存儲單元 ，稱為 字節(jié)（ Byte，簡記為 B），并給每個字節(jié)編上一個號碼，稱為地址（ Address）。 存儲器 ? 存儲器可容納的二進制信息量稱為存儲容量 ? 存儲容量的基本單位是字節(jié)。常用的存儲容量單位還有： KB、 MB、 GB和 TB。 1B=8bits 1KB=210B=1024B 1MB=210KB=220B 1GB=210MB=230B 1TB=210GB=240B 輸入 /輸出設(shè)備 ?輸入設(shè)備是將外界的信號傳送給計算機的設(shè)備。常見的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標、掃描儀、觸摸屏等。 ?輸出設(shè)備是將計算機運算和處理的結(jié)果傳送給外界的設(shè)備。常見的輸出設(shè)備有顯示器、打印機等。 數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換 1 2 常用數(shù)制 數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 ?在進位計數(shù)制中有 數(shù)位、基數(shù)和位權(quán) 三個要素。 十進制： 基數(shù) R=10 可使用數(shù)碼： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 數(shù)據(jù)： 1 0 1 . 1 數(shù)位 ： 2 1 0 1 位權(quán) ： 102 101 100 101 展開式： 101 . 1 =1*102+0*101+1*100 +1*101＝ 同樣的數(shù) ，在二進制中表示的大小不同。 二進制： 基數(shù) R=2 可使用數(shù)碼： 0 1 數(shù)據(jù)： 1 0 1 . 1 數(shù)位 ： 2 1 0 1 位權(quán) ： 22 21 20 21 展開式： 101 . 1 =1*22+0*21+1*20 +1*21＝ ?進制 ?按進位的原則進行計數(shù) ?基為 R時，逢 R進一，借一當 R ?采用位權(quán)表示法 ?計算機應(yīng)用中使用的進制 ?二進制、八進制、十六進制 ?采用二進制的原因： ?二進制數(shù)在物理上最容易實現(xiàn) ?運算規(guī)則簡單，易于實現(xiàn) ?方便邏輯運算 計算機中常用的幾種進制數(shù)的表示 二進制 八進制 十進制 十六進制 規(guī)則 逢二進一 逢八進一 逢十進一 逢十六進一 基數(shù) R＝ 2 R＝ 8 R＝ 10 R＝ 16 數(shù)符 0,1 0,1,…,7 0,1,…,9 0,1,…,9, A,B,C,D,E,F 位權(quán) 2i 8i 10i 16i 形式 表示 B （ Binary） O （ Octal） D （ Decimal） H （ Hexadecimal） 注：其中 i為整數(shù) 其中： A=10， B=11， C=12， D=13， E=14， F=15 ? 二進制數(shù) 1011， （ Binary） 也記為 ： 1011B 或 (1011)2 ? 八進制
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