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冯诺依曼计算机体系以及层次结构

各大部件通过系统总线连接在一起，总线是各部件之间传输信息的通道。

中央处理器由运算器和控制器组成，简称CPU，是计算机的核心部件。运算器的基本任务是数据加工，进行算数运算和逻辑运算，控制器的主要功能是指令控制、操作控制和时间控制，一句指令指挥各部件有序有效工作。

存储器以二进制形式表示的数据和程序，通常由内存和外存储器构成。

存储单元：一个存储单元包含若干个二进制位，每个存储单元都有唯一的编号-地址。是计算机访问存储器的最小单位，通常可以是一个字节或一个字（2字节）

输入输出设备，也成外围设备，简称外设，输入设备将人们要求计算机处的各种形式的信号，转换成计算机可接受的编码形式存入存储器。常用标准输入设备有键盘、鼠标等

输入输出接口（1*0适配器）外设和计算机连接部件，主要作用是缓冲和转换。

总线是各部件之间传输信息的公共通道。：数据总线、地址总线、控制总线

计算机软件：系统软件-应用软件

软件的发展：目的程序-汇编语言-高级语言（算法语言）

高级语言与机器语言的转换 编译系统、解释系统

计算机硬件组成----五大部

1、中央处理器CPU（控制器和运算器）

2、存储器

3、输入设备

4、输出设备

计算机应用：科学计算，自动控制，测量测试，辅助设计，分析，制造，教学，信息处理，智能模拟，人工智能。

数据表示法： 

常见编码：原码 补码 反码 移码

1.存储单元的地址从0开始编号

2.输入设备：键盘  鼠标

   输出设备：显示器  打印机

3、外设必须要有相应的接口与之联通

4、输入输出接口又称I/O适配器，起到缓冲和转换作用，缓冲是指将不同量的数据使之达到平衡。每种外设都有自己的接口，如果做成卡就成为接口卡

５、总线成为干道，可分为数据总线（双向的数据信息）、地址总线（内存单元和I／O设备单向）、控制总线（双向）

巨型化：大数据处理

微型化：携带方便

分类：模拟（处理模拟量，通常为连续的量）  数字计算机（离散量）

一、计算机发展-五代

第一代 ：电子管（19707） （46-59）

第二代：晶体管（1947）（59-65）

第三代：中小规模集成电路（1958）（65-71，几G/片）

第四代：大和超大规模集成电路计算机71-今

第五代：人工智能计算机

巨型化--巨型机，银河，曙光，天河

微型化--微型机，PC，工作站

二、计算机分类和应用

计算机分类

模拟计算机：处理在时间和数值上连续的量

数字计算机：处理离散的量

、

计算机绪论

一、计算机的发

04-13看到一半

1:数值数据的三要

2:数的编码形式：

3：

基于事实的研究

·诺依曼体系结构开创了程序设计的时代，到目前为止，绝大多数计算机仍沿用这一体制。具有以下特点：
(1）采用二进制形式表示数据和指令
在存储程序的计算机中，数据和指令都是以二进制形式存储在存储器中的
从存储器存储的内容来看两者并无区别．都是由0和1组成的代码序列
(2）采用存储程序方式
事先编制程序，事先将程序（包含指令和数据）存入主存储器中，计算机在运行程序时就能自动地、连续地从存储器中依次取出指令且执行。
3）由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成计算机系统，并规定了这五部分的基本功能。

计算机系统的基本组成：

硬件     物理上存在的实物，是计算机工作的物理基础。

软件     基本操作指令序列构成的程序，指挥计算机工作。

计算机硬件组成 ---五大部件
中央处理器CPU （控制器和运算器  存储器 输入俞出设备、输入／输出接口（1／0接口  总线（Bus）
 

存储器功能
记忆以二进制形式表示的数据和程序。
要求：

        容量大、速度快、成本低。
        具有稳定的记忆能力；
         能快速完成读／写操作。
存储元：

        存储一位二进制信息，是计算机存储信息的最小单位。 
存储单元：

        由若干个存储元构成一个存储单元。
存储单元地址：

            存储单元的编号，识别存储单元，从零开始。
存储单元是计算机访问存贮器的最小单位（字节／字）

 定点运算器的组成
1。逻辑运算
逻辑数概念：不带符号的二进制数。
基本逻辑运算：逻辑非、逻辑加、逻辑乘、逻辑异
2。定点运算器基本结构
运算器包括ALU、阵列乘除器件、寄存器、多路开关、三态缓冲器、数据总线等逻辑部件。
运算器的设计，主要是围绕着 ALU和寄存器同数据总线之间如何传送操作数和运算结果而进行的。

3。运算器的三种结构形式
运算器的三种结构形式： 教科书P58图2.15
单总线结构的运算器：这种结构的主要缺点是操作速度较慢但控制电路比较简单。
双总线结构的运算器：两操作数可分别通过两条总线送入ALU，操作时间较单总线结构的运算器快。
三总线结构的运算器： 三总线结构的运算器的特点是操作时间快。
带锁存器的总线可实现总线的复用

4.多功能算术／逻辑运算单元（ALU）
ALU是运算器的核心部件，多功能ALU基本思想是先将输入和控制参数通过函数发生器产生组合函数，然后送到全加器，利用不同的控制参数实现算术／逻辑运算。
例：74181ALU，可进行四位并行算术／逻辑运算。其特点为：
多功能：
控制端M用来控制作算术运算还是逻辑运算M＝0时，为算术运算；M＝1时，为逻辑运算。
正逻辑工作或负逻辑工作
正逻辑：  “逻辑1”用高电平表示：
“逻辑0”用低电平表示：
负逻辑：  “逻辑1”用低电平表示；
“逻辑0”用高电平表示：
4个工作方式选择端，16种功能、
快速运算：片内采用先行进位方式 低位进位入直接传到高位进位位上。

数的表示格式
定点数格式：容许的数值范围有限，但要求的处理硬件较简单；
浮点数格式：容许的数值范围很大，但要求的处理硬件较复杂。
   定点数表示法 定点指小数点的位置固定，为了处理方便，一般分为定点纯整数和纯小数

 定点数的表示不同，范围不一样

非数值数据表示 转换成二进制数据
ASCII码
ASCII码即美国国家信息交换标准代码。
标准ASCII码占7位二进制位，共表示128种字符。
数字0-9编码为： 30H-39H; 
字母A-Z编码为： 41H-5AH;
a-z编码为： 61H-6AH
。汉字处理
汉字输入码 将汉字转换为二进制编码，可采用数字编码、拼音码和字型编码等方法；
汉字机内码 汉字在计算机内部存储、运算的信息代码。可采用二字节，三字节表示法。用二字节法表示汉字时，每字节的最高位为1；表示西文时最高 位为0。
汉字字模码 用点阵表示的汉字字型代码，显示或打印汉字时的式。
行列点阵，逐行编码：从左到右，8位（点）组合（字节）
--亮为1，灭为0