[計算機硬件及網(wǎng)絡(luò)]第1章_概述(完整版)
【正文】 ? 微處理器、微型計算機及微型計算機系統(tǒng) ? 微型計算機的工作過程 ? 計算機中的數(shù)與編碼 第一章 概述 2022/3/13 第一章 概述 3 ? 微型計算機的發(fā)展 ? 微處理器、微型計算機及微型計算機系統(tǒng) ? 微型計算機的工作過程 ? 計算機中的數(shù)與編碼 第一章 概述 2022/3/13 第一章 概述 4 世界上第 1臺計算機 ? 電子管 ● 名稱： ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) ● 誕生時間： 1946年 2月 15日 ● 誕生地：美國賓夕法尼亞大學(xué) ● 目的：用于第 2次世界大戰(zhàn)后期的彈道計算 ENIAC計算機 ● 使用 18000只電子管 ● 占地面積 170m2 ● 重量 30噸 ● 耗電量 140千瓦 微型計算機的發(fā)展及應(yīng)用 2022/3/13 第一章 概述 5 ?ENIAC是電子管計算機，時鐘頻率僅有 100KHz,但能在 1秒鐘 的時間內(nèi)完成 5000次 加法運算。 ?基本組成 ：算術(shù)邏輯部件；累加器和通用寄存器組；程序計數(shù)器、指令寄存器和指令譯碼器；時序和控制部件等。 C?2022/3/13 第一章 概述 21 微型計算機的分類： ? PC機 ? 嵌入式微型機 單片機： CPU、存儲器、 I/O接口等集成在一塊芯片上 單板機： CPU、存儲器、 I/O接口等集成在一塊電路板上 多板機： CPU、存儲器、 I/O接口等集成在 多塊電路板 上 2022/3/13 第一章 概述 22 微處理器CPU內(nèi)存 I /O 接口 I /O 設(shè)備數(shù)據(jù)總線控制總線地址總線 微型計算機的組成圖如下： 典型的微型計算機硬件結(jié)構(gòu)圖 2022/3/13 第一章 概述 23 ? 數(shù)據(jù)總線 （ DB） 傳送數(shù)據(jù) ， 雙向 ， CPU的位數(shù)和外部數(shù)據(jù)總線的位數(shù)一致 。 ?以 MIPS（ Million Instruction Per Second， 每秒百萬條指令）為單位。 ? 例如： ① ＋ 22 ②－ 22 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 符 號 位 數(shù)值部分 符 號 位 數(shù)值部分 2022/3/13 第一章 概述 38 （ 2）無符號數(shù) ? 表示方法 ：把全部有效位都用來表示數(shù)的大小，即 沒有符號位 ，這種方法表示的數(shù)，叫無符號數(shù)。 ? 補碼的加法規(guī)則 ? 補碼的減法規(guī)則 2022/3/13 第一章 概述 47 （ 1）補碼的加法規(guī)則 規(guī)則： [X ＋ Y]補 = [X]補 ＋ [Y]補 例如： X=+011 0110 ， Y=－ 111 1001， 求 X+Y=？ 解 1： 首先按常規(guī)加法計算： X= ＋ 011 0110 = 54D Y= － 111 1001 = － 121D 所以， X+ Y= － 67D 2022/3/13 第一章 概述 48 解 2：用補碼的加法規(guī)則來求 X+Y=？ [X]原 = [ X]反 =[X]補 =0011 0110 [Y]原 =1111 1001 [Y]反 =1000 0110 [Y]補 = [Y]反 ＋ 1 = 1000 0110＋ 1 = 1000 0111 [X]補 = 0011 0110 + [Y]補 = 1000 0111 [X]補 + [Y]補 = 1 011 1101 2022/3/13 第一章 概述 49 根據(jù)規(guī)則： [X ＋ Y]補 = [X]補 ＋ [Y]補 所以， [ X+Y ]補 = 1011 1101 [ X+Y ]反 = 1011 1101 － 1= 1011 1100 [ X+Y ]原 = 1100 0011 則： X+Y= － 100 0011 = － 67D 顯然，補碼的加法規(guī)則是正確的。 K [ k { C 1100 FF FS , L \ l | D 1101 CR GS – = M ] m } E 1110 SO RS ? N ↑ n ~ F 1111 SI US / ? O ← o DEL 2022/3/13 第一章 概述 58 本章總結(jié) ? 熟悉微處理器及其微型計算機的發(fā)展概況。 ? 熟悉計算機中常見的數(shù)及編碼，掌握計算機中數(shù)的運算。 ? 二進制編碼的十進制數(shù) ? 字母和字符的編碼 2022/3/13 第一章 概述 54 二進制編碼的十進制數(shù) ? 二進制編碼的十進制數(shù) 就是 BCD碼。 ①正數(shù) X=+X6X5X4X3X2X1X0 （ Xi = 0 或 1） 則： [X]原碼 = 0X6X5X4X3X2X1X0 ② 負數(shù) X=－ X6X5X4X3X2X1X0 （ Xi = 0 或 1） 則： [
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