【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 001 0010 0001 0011 0001 0100 0001 0101 0001 0110 0001 0111 0001 1000 9 1001 19 0001 1001 8421 碼是將十進(jìn)制數(shù)碼 09 中的每個(gè)數(shù)分別用 4 位二進(jìn)制編碼表示，自左至右每一位對(duì)應(yīng)的數(shù)是 8， 4， 2， 1，這種編碼方法比較直觀、簡(jiǎn)要，對(duì)于多位數(shù)，只須將它的每一位數(shù)字按表 12 中所列的對(duì)應(yīng)關(guān)系用 8421 碼直接列出即可。例如，十進(jìn)制數(shù) （ ） 10 ＝（ 0001 0010 0000 0110） BCD 8421 碼與二進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換不是直接的，要先將 8421 碼表示的數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)，再將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。例如， （ 1001 0010 ） BCD＝（ ） 10＝（ ） 2 2． ASCII 碼 計(jì)算機(jī)中，對(duì)非數(shù)值的文字和其他符號(hào)進(jìn)行處理時(shí)，要對(duì)文字和符號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，即用二進(jìn)制編碼來(lái)表示文字和符號(hào)。字符編碼（ Character Code）是用二進(jìn)制編碼來(lái)表示字母、數(shù)字以及專(zhuān)門(mén)符號(hào)。 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，有兩種重要的字符編碼方式： ASCII 和 EBCDIC。 EBCDIC 主要用于IBM 的大型主機(jī)， ASCII 用于微型機(jī)與小型機(jī)。下面我們簡(jiǎn)要介紹 ASCII 碼。 目前計(jì)算機(jī)中普遍采用的是 ASCII（ American Standard Code for Information Interchange）碼，即美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼。 ASCII 碼有 7 位版本和 8 位版本兩種，國(guó)際上通用的是 7位版本， 7 位版本的 ASCII 碼有 128 個(gè)元素，只需用 7 個(gè)二進(jìn)制位（ 27＝ 128）表示，其中控制字符 32 個(gè)，阿拉伯?dāng)?shù)字 10 個(gè)，大小寫(xiě)英文字母 52 個(gè)，各種標(biāo)點(diǎn)符號(hào)和運(yùn)算符號(hào) 34個(gè)。在計(jì)算機(jī)中實(shí)際用 8 位表示一個(gè)字符，最高位為 “ 0” 。書(shū)后附錄一列出了全部 128 個(gè)符號(hào)的 ASCII 碼。例如，數(shù)字 0 的 ASCII 碼為 48，大寫(xiě)英文字母 A 的 ASCII 碼為 65，空格的 ASCII 碼為 32 等等。有的計(jì)算機(jī)教材中的 ASCII 碼用 16 進(jìn)制數(shù)表示，這樣，數(shù)字 0的 ASCII 碼為 30H，字母 A 的 ASCII 為 41H， ? 。 EBCDIC（擴(kuò)展的二－十進(jìn)制交換碼）是西文字符的另一種編碼，采用 8 位二進(jìn)制表示，共有 256 種不同的編碼，可表示 256 個(gè)字符，在某些計(jì)算機(jī)中也常使用。 3． 漢字編碼 漢字也是字符，與西文字符比較，漢字?jǐn)?shù)量大，字形復(fù)雜，同音字多，這就給漢字在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)、漢字的傳輸與交換、漢字的輸入、輸出等帶來(lái)了一系列的問(wèn)題。為了能直接使用西文標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(pán)輸入漢字，必須為漢字設(shè) 計(jì)相應(yīng)的編碼，以適應(yīng)計(jì)算機(jī)處理漢字的需要。 （ 1） 國(guó)標(biāo)碼 1980 年我國(guó)頒布了《信息交換用漢字編碼字符集 基本集》代號(hào)為（ GB2312－ 80），是國(guó)家規(guī)定的用于漢字信息處理使用的代碼依據(jù)，這種編碼稱(chēng)為國(guó)標(biāo)碼。在國(guó)標(biāo)碼的字符集中共收錄了 6763 個(gè)常用漢字和 682 個(gè)非漢字字符（圖形、符號(hào)），其中一級(jí)漢字 3755 個(gè)，以漢語(yǔ)拼音為序排列，二級(jí)漢字 3008 個(gè)，以偏旁部首進(jìn)行排列。 國(guó)標(biāo) GB2312－ 80 規(guī)定，所有的國(guó)標(biāo)漢字與符號(hào)組成一個(gè) 94 94 的矩陣，在此方陣中，每一行稱(chēng)為一個(gè) “ 區(qū) ” （區(qū)號(hào)為 01－ 94），每一列稱(chēng)為一個(gè) “ 位 ” （位號(hào)為 01－ 94），該方陣實(shí)際組成了一個(gè) 94 個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)內(nèi)有 94 個(gè)位的漢字字符集，每一個(gè)漢字或符號(hào)在碼表中都有一個(gè)唯一的位置編碼，叫該字符的區(qū)位碼。 使用區(qū)位碼方法輸入漢字時(shí)，必須先在表中查找漢字并找出對(duì)應(yīng)的代碼，才能輸入。區(qū)位碼輸入漢字的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)重碼，而且輸入碼與內(nèi)部編碼的轉(zhuǎn)換方便。 (2) 機(jī)內(nèi)碼 漢字的機(jī)內(nèi)碼是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部對(duì)漢字進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、傳輸統(tǒng)一使用的代碼，又稱(chēng)為漢字內(nèi)碼。由于漢字?jǐn)?shù)量多，一般用 2 個(gè)字節(jié)來(lái)存放漢字的內(nèi)碼。在計(jì)算機(jī)內(nèi)漢字字符必須與英文字符區(qū)別開(kāi)，以免造成混亂。英文字符的機(jī)內(nèi)碼 是用一個(gè)字節(jié)來(lái)存放 ASCII 碼，一個(gè) ASCII 碼占一個(gè)字節(jié)的低 7 位，最高位為 “ 0” ，為了區(qū)分，漢字機(jī)內(nèi)碼中兩個(gè)字節(jié)的最高位均置 “ 1” 。 例如，漢字 “ 中 ” 的國(guó)標(biāo)碼為 5650H（ 01010110 01010000） 2，機(jī)內(nèi)碼為 D6D0H（ 11010110 11010000） 2。 (3) 漢字的字形碼 每一個(gè)漢字的字形都必須預(yù)先存放在計(jì)算機(jī)內(nèi)，例如 GB2312 國(guó)標(biāo)漢字字符集的所有字符的形狀描述信息集合在一起，稱(chēng)為字形信息庫(kù)，簡(jiǎn)稱(chēng)字庫(kù)。通常有點(diǎn)陣字庫(kù)和矢量字庫(kù)。目前漢字字形的產(chǎn)生方式大多是用點(diǎn)陣方式形成漢字，即 是用點(diǎn)陣表示的漢字字形代碼。根據(jù)漢字輸出精度的要求，有不同密度點(diǎn)陣。漢字字形點(diǎn)陣有 16 16 點(diǎn)陣、 24 24點(diǎn)陣、 32 32 點(diǎn)陣等。漢字字形點(diǎn)陣中每個(gè)點(diǎn)的信息用一位二進(jìn)制碼來(lái)表示， “ 1” 表示對(duì)應(yīng)位置處是黑點(diǎn)， “ 0” 表示對(duì)應(yīng)位置處是空白。字形點(diǎn)陣的信息量很大，所占存儲(chǔ)空間也很大，例如 16 16 點(diǎn)陣，每個(gè)漢字就要占 32 個(gè)字節(jié)（ 16 16247。 8＝ 32）； 24 24 點(diǎn)陣的字形碼需要用 72 字節(jié)（ 24 24247。 8＝ 72），因此字形點(diǎn)陣只能用來(lái)構(gòu)成 “ 字庫(kù) ” ，而不能用來(lái)替代機(jī)內(nèi)碼用于機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)。字庫(kù)中存儲(chǔ)了每個(gè)漢字的字形點(diǎn)陣代碼 ，不同的字體（如宋體、仿宋、楷體、黑體等）對(duì)應(yīng)著不同的字庫(kù)。在輸出漢字時(shí)，計(jì)算機(jī)都要先到字庫(kù)中去找到它的字形描述 7 信息，然后把字形送去輸出。 167。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括兩大部分，即硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。所謂硬件，是指構(gòu)成計(jì)算機(jī)的物理設(shè)備，即由機(jī)械、電子器件構(gòu)成的具有輸入、存儲(chǔ)、計(jì)算、控制和輸出功能的實(shí)體部件。軟件稱(chēng) “軟設(shè)備 ”，廣義地說(shuō)軟件是指系統(tǒng)中的程序以及開(kāi)發(fā)、使用和維護(hù)程序所需的所有文檔的集合。我們平時(shí)講到 “計(jì)算機(jī) ”一詞，都是指含有硬件和軟件的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。計(jì)算 機(jī)系統(tǒng)的組成如圖 11 所示。 計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五個(gè)基本部分組成，也稱(chēng)計(jì)算機(jī)的五大部件，其結(jié)構(gòu)如圖 12 所示。 當(dāng)前大部分計(jì)算機(jī)，特別是微型計(jì)算機(jī)各部件之間是用總線(xiàn) (BUS)相連接。這里所說(shuō)的總線(xiàn)是指系統(tǒng)總線(xiàn)。系統(tǒng)總線(xiàn)指 CPU、存儲(chǔ)器與各類(lèi) I/O 設(shè)備之間相互交換信息的總線(xiàn)。如 圖 13 所示。 圖 13 計(jì)算機(jī)的總線(xiàn)結(jié)構(gòu) 各部件之間傳輸?shù)男畔⒖煞譃槿N類(lèi)型：數(shù)據(jù)（包括指令）、地址和控制信號(hào)。在總線(xiàn)中負(fù)責(zé)部件之間傳輸數(shù)據(jù)的一組信號(hào)稱(chēng)數(shù) 據(jù)線(xiàn)；負(fù)責(zé)指出數(shù)據(jù)存放的存儲(chǔ)位置的一組信號(hào)線(xiàn)稱(chēng)為地址線(xiàn)；在傳輸信息時(shí)起控制作用的一組控制信號(hào)線(xiàn)稱(chēng)為控制線(xiàn)。因此系統(tǒng)總線(xiàn)有三類(lèi)信號(hào)：數(shù)據(jù)信號(hào)、地址信號(hào)和控制信號(hào)。 總線(xiàn)涉及到各部件之間的接口和信號(hào)交換規(guī)程，它與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)硬件結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展和各類(lèi)外部設(shè)備的增加有著密切的關(guān)系。因此總線(xiàn)在計(jì)算機(jī)的組成與發(fā)展過(guò)程中起著重要的重要。 內(nèi)存CPU CPU I/O 控制器 外 存 儲(chǔ) 器CPU 輸 入 設(shè) 備CPU 輸 出 設(shè) 備CPU 系統(tǒng) 圖 1－ 1 計(jì)算機(jī) 系統(tǒng)的組成 硬件 主機(jī) 外部設(shè)備 中央處理器（ CPU） 內(nèi)存儲(chǔ)器 只讀存儲(chǔ)器（ ROM） 輸入設(shè)備（鍵盤(pán)、鼠標(biāo)器、圖形掃描儀等） 輸出設(shè)備（顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等） 外存儲(chǔ)器（硬磁盤(pán)、軟磁盤(pán)、磁帶、光盤(pán)等） 軟件 系統(tǒng)軟件 文字處理軟件 表格處理軟件 輔助設(shè)計(jì)軟件 實(shí)時(shí)控制軟件 應(yīng)用軟件 操 作 系 統(tǒng)（ OS） DOS Windows 95 98 xp Windows NT UNIX、 NetWare 語(yǔ)言處理系統(tǒng) 編譯程序 解釋程序 匯編程序 系統(tǒng)服務(wù)程序 監(jiān)控、檢測(cè)程序 連接編輯程序 連接裝配程序 調(diào)試程序 其它服務(wù)程序 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) Oracle Sybase IBM DB2 控制器 隨機(jī)存儲(chǔ)器（ RAM） 運(yùn)算器 1） 運(yùn)算器 運(yùn)算器又稱(chēng)算術(shù)邏輯單元 ALU（ Arithmetic Logic Unit）是計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理的部件，它的主要功能是對(duì)二進(jìn)制數(shù)碼進(jìn)行加、減、乘、除等算術(shù)運(yùn)算和與、或、非、等基本邏輯運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)邏輯判斷。運(yùn)算器在控制器的控制下實(shí)現(xiàn)其功能，運(yùn)算結(jié)果由控制器指揮送到內(nèi)存儲(chǔ)器中。 2) 控制器 控制器主要由指令寄存器、譯碼器、程序計(jì)數(shù)器和操作控制器等組成，控制器是用來(lái)控制計(jì)算機(jī)各部件協(xié)調(diào)工作，并使整個(gè)處理過(guò)程有條不紊地進(jìn)行。它的基本功 能就是從內(nèi)存中取指令和執(zhí)行指令，即控制器按程序計(jì)數(shù)器指出的指令地址從內(nèi)存中取出該指令進(jìn)行譯碼，然后根據(jù)該指令功能向有關(guān)部件發(fā)出控制命令，執(zhí)行該指令。另外，控制器在工作過(guò)程中，還要接受各部件反饋回來(lái)的信息。 3) 存儲(chǔ)器：存儲(chǔ)器具有記憶功能，用來(lái)保存信息，如數(shù)據(jù)、指令和運(yùn)算結(jié)果等。 存儲(chǔ)器可分為兩種： （ 1）內(nèi)存儲(chǔ)貯器（簡(jiǎn)稱(chēng)內(nèi)存或主存） 內(nèi)存儲(chǔ)器也稱(chēng)主存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱(chēng)主存），它直接與 CPU 相連接，存儲(chǔ)容量較小，但速度快，用來(lái)存放當(dāng)前運(yùn)行程序的指令和數(shù)據(jù)，并直接與 CPU 交換信息。內(nèi)存儲(chǔ)器由許多存儲(chǔ)單元組成，每個(gè)單元能存放 一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，或一條由二進(jìn)制編碼表示的指令。 存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量以字節(jié)為基本單位，每個(gè)字節(jié)都有自己的編號(hào)，稱(chēng)為 “ 地址 ” ，如要訪問(wèn)存儲(chǔ)器中的某個(gè)信息，就必須知道它的地址，然后再按地址存入或取出信息。 為了度量信息存貯容量，將 8 位二進(jìn)制碼（ 8bits）稱(chēng)為一個(gè)字節(jié)（ Byte）簡(jiǎn)稱(chēng) B，字節(jié)是計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)容量的基本單位。 1024 個(gè)字節(jié)稱(chēng)為 1K 字節(jié)， 1024K 個(gè)字節(jié)稱(chēng) 1兆字節(jié)（ 1MB）， 1024M 個(gè)字節(jié)稱(chēng)為 1G 字節(jié)（ 1GB）， 1024GB 字節(jié)稱(chēng)為 1TB，現(xiàn)在微型計(jì)算機(jī)主存容量大多數(shù)在兆字節(jié)以上。 計(jì)算機(jī)處理數(shù) 據(jù)時(shí)，一次可以運(yùn)算的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度稱(chēng)為一個(gè) “ 字 ” （ Word）。字的長(zhǎng)度稱(chēng)為字長(zhǎng)。一個(gè)字可以是一個(gè)字節(jié)，也可以是多個(gè)字節(jié)。常用的字長(zhǎng)有 8 位、 16 位、 32 位、 64位等。如某一類(lèi)計(jì)算機(jī)的字由 4 個(gè)字節(jié)組成，則字的長(zhǎng)度為 32 位，相應(yīng)的計(jì)算機(jī)稱(chēng)為 32位機(jī)。 （ 2）外存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱(chēng)外存或輔存） 外存貯器又稱(chēng)輔助存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱(chēng)輔存），它是內(nèi)存的擴(kuò)充。外存存貯容量大，價(jià)格低，但存儲(chǔ)速度較慢，一般用來(lái)存放大量暫時(shí)不用的程序、數(shù)據(jù)和中間結(jié)果，需要時(shí)，可成批地和內(nèi)存儲(chǔ)器進(jìn)行信息交換。外存只能與內(nèi)存交換信息，不能被計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的其它部件直接 訪問(wèn)。常用的外存有磁盤(pán)、磁帶、光盤(pán)等。 4）輸入／輸出設(shè)備 輸入／輸出設(shè)備簡(jiǎn)稱(chēng) I／ O（ Input／ Output）設(shè)備。用戶(hù)通過(guò)輸入設(shè)備將程序和數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，輸出設(shè)備將計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果（如數(shù)字、字母、符號(hào)和圖形）顯示或打印出來(lái)。常用的輸入設(shè)備有：鍵盤(pán)、鼠標(biāo)器、掃描儀、數(shù)字化儀等。常用的輸出設(shè)備有：顯示器、打數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 注： 控制信號(hào) 數(shù)據(jù)信號(hào) 輸入 設(shè)備 內(nèi)存儲(chǔ)器 輸出設(shè)備 運(yùn)算器 控制器 CPU 程序數(shù)據(jù) 指令 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 運(yùn)行結(jié)果 圖 1－ 2 計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu) 印機(jī)、繪圖儀等。 人們通常把內(nèi)存儲(chǔ)器、運(yùn)算器和控制器合稱(chēng)為計(jì)算機(jī)主機(jī)。而把運(yùn)算器、控制器做在一個(gè)大規(guī)模集成電路塊上稱(chēng)為中央處理器，又稱(chēng) CPU（ Central Processing Unit）。也可以說(shuō)主 機(jī)是由 CPU 與內(nèi)存儲(chǔ)器組成的，而主機(jī)以外的裝置稱(chēng)為外部設(shè)備，外部設(shè)備包括輸入、輸出設(shè)備，外存儲(chǔ)器等。 微型計(jì)算機(jī)中的硬件資源 微型計(jì)算機(jī)是計(jì)算機(jī)的一種。微機(jī)系統(tǒng)的硬件資源是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中可以看得見(jiàn)摸得著的物理裝置，即機(jī)械器件、電子線(xiàn)路等設(shè)備。如圖 14 所示： 圖 14 微機(jī)硬件的配置 主 機(jī) 箱通常有臺(tái)式和豎式兩種。無(wú)論是臺(tái)式還是豎式，在外表都向用戶(hù)提供了必須的設(shè)施：指示燈、按鈕與開(kāi)關(guān)、 I/O 插座、插入槽或插入盒（插入軟盤(pán)、光盤(pán)等盤(pán)片）等。 下面分別介紹微機(jī)硬件的組成： 1. 微處理器 微型計(jì) 算機(jī)的中央處理器 (CPU)習(xí)慣上稱(chēng)為微處理器（ Microprocessor），是微型計(jì)算機(jī)的核心，由運(yùn)算器