【正文】 計(jì)算機(jī)。目前這類機(jī)器的運(yùn)算速度可達(dá)每秒百億次?？赏瑫r(shí)支持上萬個(gè)用戶，可支持幾十個(gè)大型數(shù)據(jù)庫。在一臺(tái)大型機(jī)中可以使用幾十臺(tái)微機(jī)或微機(jī)芯片，用以完成特定的操作。用于國(guó)防尖端技術(shù)、空間技術(shù)、大范圍長(zhǎng)期性天氣預(yù)報(bào)、石油勘探等方面。 計(jì)算機(jī)的分類 3. 小型機(jī) 小型機(jī)的機(jī)器規(guī)模小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)試制周期短，便于及時(shí)采用先進(jìn)工藝技術(shù)，軟件開發(fā)成本低，易于操作維護(hù)。 RISC的思想是把那些很少使用的復(fù)雜指令用子程序來取代，將整個(gè)指令系統(tǒng)限制在數(shù)量甚少的基本指令范圍內(nèi)，并且絕大多數(shù)指令的執(zhí)行都只占一個(gè)時(shí)鐘周期，甚至更少，優(yōu)化編譯器，從而提高機(jī)器的整體性能。 微型機(jī)的一個(gè)重要特點(diǎn)是將中央處理器 (CPU)制做在一塊集成電路芯片上，這種芯片習(xí)慣上又稱為微處理器 (MPU, microprocessing unit)。一個(gè)完整的微機(jī)系統(tǒng)應(yīng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分。 推出 年代 晶體管集成度 代表 型號(hào) CPU 位數(shù) 1971 2021個(gè) /片 Intel 4040, 8008 4, 8 第 1代 1974 9000個(gè) /片 Intel 8080 M6800, Z80 8 第 2代 70~80 29000個(gè) /片 Intel 8086/8088, 80186, 80286，M68000, Z8000 16 第 3代 1985 45萬個(gè) /片 Intel 80386, 80486, Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium 4, ….. 32, 64 第 4代 微型機(jī)的分類 1. 4位微處理器 2. 8位微處理器 3. 16位微處理器 4. 32位微處理器 5. 位片式處理器 一般以微處理器的 字長(zhǎng) 作為微型機(jī)的分類標(biāo)準(zhǔn) ： 微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)三者的關(guān)系 微處理器 CPU功能： 能和存儲(chǔ)器 、 外設(shè)交換數(shù)據(jù) CPU總線包含三種不同功能的總線： 1. 數(shù)據(jù)總線 DB(data bus)： 傳輸數(shù)據(jù) 2. 地址總線 AB(address bus)： 傳送地址信息 3. 控制總線 CB(control bus) ： 傳輸控制信號(hào) 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 以微型計(jì)算機(jī)為主體，配上系統(tǒng)軟件和外設(shè)之后，就成了微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 ? 人們習(xí)慣于采用十進(jìn)制。然而計(jì)算機(jī)只能存儲(chǔ)二進(jìn)制數(shù)，這就需要對(duì)符號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，人機(jī)交互時(shí)敲入的各種字符由機(jī)器自動(dòng)轉(zhuǎn)換，以二進(jìn)制編碼形式存入計(jì)算機(jī)。其大小是以基數(shù)為底、數(shù)碼所在位置的序號(hào)為指數(shù)的整數(shù)次冪。這兩種狀態(tài)正好用來表示二進(jìn)制數(shù)的兩個(gè)數(shù)碼 0和 1。二進(jìn)制只有兩個(gè)數(shù)碼，正好代表邏輯代數(shù)中的“真”和“假”。 數(shù)制 5. 不同進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換 ⑴二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的互換 ①二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù) 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)只需按權(quán)展開 然后相加即可。由于 24＝ 16， 161＝ 16，即二進(jìn)制四位數(shù)對(duì)應(yīng)于十六進(jìn)制一位數(shù)。 [例 ] 將 (2)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù) 0101,1000(2)＝ (16) 5 C . 3 8 數(shù)制 ②十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù) 十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)可概括為“一位拆四位”，即把一位十六進(jìn)制數(shù)寫成對(duì)應(yīng)的四位二進(jìn)制數(shù)，然后按權(quán)連接即可。因此，邏輯運(yùn)算是指對(duì)因果關(guān)系進(jìn)行分析的一種運(yùn)算， 運(yùn)算結(jié)果并不表示數(shù)值大小，而是表示邏輯概念，即成立還是不成立。 二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算 2).三種基本邏輯運(yùn)算 邏輯運(yùn)算又叫 邏輯代數(shù) 、 開關(guān)代數(shù) 和 布爾代數(shù) 。如“開關(guān)”、“高低”、“真假”等。、 ∧ 、∩或 AND表示 。 Y＝ A?B A B Y E 二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算 ⑵或運(yùn)算 (邏輯加法 ) 做一件事情取決于多種因素時(shí)，只要其中有一個(gè)因素得到滿足就去做，這種因果關(guān)系稱為或邏輯。這兩個(gè) 開關(guān)并聯(lián)， 顯然，任何一個(gè)開關(guān)接通或兩個(gè)開關(guān)同時(shí)接通，電燈都亮。 [例 ] 求 10111001＝ ? 10111001＝ 01000110 舉例說明非運(yùn)算的物理意義：如室內(nèi)的電燈，不是亮，就是滅。A=A A+0=A A+1=1 A+A=A A+A=1 A [例 ] 1) A+AB = A(1+B) = A 2) A+AB = A+AB+AB = A+(A+A)B =A+B 二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算 [例 ] 如右圖 a所示為采用繼電器控制某一個(gè)燈開關(guān)的原設(shè)計(jì)線路，用邏輯關(guān)系化簡(jiǎn)該電路。 B =AB + AB B = A + B 推廣到多變量為： A + B + C +‥ = A C‥ = A + B + C +‥ 這個(gè)定理可以用一句來記憶： 頭上一刀切 下面變個(gè)號(hào) 利用摩根定理，可以解決邏輯電路中“與”門與“或”門互換的問題。 C 邏輯電路 ? 邏輯電路由三個(gè)基本門電路組成：“與”門、“或”門和“非”門，分別對(duì)應(yīng)與布爾代數(shù)中的三種基本邏輯運(yùn)算，即“與”、“或”、“非”運(yùn)算。 A B Y Y＝ AB 或非門 ≥1 Y A B Y＝ A＋ B 異或門 (異門 ) =1 Y A B Y= A B = AB＋ AB 異或非門 (同門 ) =1 Y A B Y= A B = AB＋ AB 加法器電路 1. 真值表與布爾代數(shù)式的關(guān)系 當(dāng)考慮一個(gè)因果問題時(shí)，把所有的因素都考慮進(jìn)去，然后再研究其結(jié)果。這個(gè)表即為這個(gè)邏輯問題的真值表。 =1 A0 B0 C1 S0 半加器的符號(hào)如下圖所示： HA B0 A0 C1 S0 加法器電路 3. 全加器電路及其符號(hào) 三個(gè)輸入端： Ai、 Bi和 Ci； 兩個(gè)輸出端： Si和 Ci+1 電路的真值表如下圖： Ci+1 Ai Bi Ci Si 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 由上表可知 Si、 Ci+1與 Ai、 Bi、 Ci的邏輯關(guān)系： Si = Ai Bi Ci Ci+1 = Ai Bi+ Bi Ci+ Ai Ci 全加器的符號(hào)如下圖所示： FA Bi Ai Ci+1 Si Ci 根據(jù)上述邏輯關(guān)系組成的 q全加器電路如下圖所示： amp。其原理為：將減數(shù) B變成 補(bǔ)碼 后，再與被減數(shù) A相加， 其和（如有進(jìn)位則舍去進(jìn)位 )就是兩數(shù)之差。右圖的可控反相器就是為實(shí)現(xiàn)這一功能而設(shè)計(jì)的，實(shí)際是一個(gè)異或門 , 由其真值表可知，當(dāng) SUB=0, Y與 B0相同，當(dāng) SUB=1, Y與 B0相反。一串二進(jìn)制序列，既可理解為數(shù)值大小，也可理解為字符編碼，理解不同，含義也不一樣。 ? 2. 字節(jié) (Byte) 字節(jié)是數(shù)據(jù)處理的基本單位，即以字節(jié)為單位存儲(chǔ)和解釋信息。一個(gè)字通常由一個(gè)字節(jié)和若干字節(jié)組成。然而計(jì)算機(jī)只能存儲(chǔ)二進(jìn)制，這就需要用二進(jìn)制的 0和 1對(duì)各種字符進(jìn)行編碼。它已被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織批準(zhǔn)為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，稱為 ISO646標(biāo)準(zhǔn)，適用于所有拉丁文字字母，已在全世界通用。