精品课件--微型计算机基础
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第01章-微型计算机基础知识PPT课件
第五代：智能计算机（20世纪80年代中期至今） 把信息采集、存储、处理、通信和人工智能结合一起，具有形 式推理、联想、学习和解释能力。现正在研制发展中。
3
-
KMU FWJ
2．微型计算机的发展
什么是微型计算机？
以大规模、超大规模微处理器为核心，配以存储器、 输入/输出接口电路以及系统总线所构成的计算机。
余数 16 15536 --- 0 最低位
16 971 --- 11 16 60 --- 12 3 --- 3 最高位
转换结果：15536 = 3CB0H
17
-
KMU FWJ
（2）小数部分转换 ── 乘N取整
【例1-12】将0.6875转换为二进制数 整数
2× 0.6875 = 1.375 --- 1 最高位
【例1-9】 1011.110B= 1×23+0×22+1×21+1×20+1×2-1+1×2-2=11.75
3BEF.E6H= 3×163 +11×162 +14×161 +15×160 +14×16-1 +6×16-2
= 15039.8984375
16
-
KMU FWJ
2．十进制 N进制（N≠10）
由于8位单片机性价比高，能满足一般的应用需求， 而且增强型8位单片机在性能上也已接近16位单片机。因 此在今后相当长的时期内，主流机型仍是8位单片机。
2．单片机的发展趋势
CMOS化 低功耗化 低电压化 低噪声与高可靠性
大容量、高性能化 小容量、低价格化 外围电路内装化 串行扩展技术
9
-
KMU FWJ
2× 0.375 = 0.75 --- 0
3
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KMU FWJ
2．微型计算机的发展
什么是微型计算机？
以大规模、超大规模微处理器为核心，配以存储器、 输入/输出接口电路以及系统总线所构成的计算机。
余数 16 15536 --- 0 最低位
16 971 --- 11 16 60 --- 12 3 --- 3 最高位
转换结果：15536 = 3CB0H
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KMU FWJ
（2）小数部分转换 ── 乘N取整
【例1-12】将0.6875转换为二进制数 整数
2× 0.6875 = 1.375 --- 1 最高位
【例1-9】 1011.110B= 1×23+0×22+1×21+1×20+1×2-1+1×2-2=11.75
3BEF.E6H= 3×163 +11×162 +14×161 +15×160 +14×16-1 +6×16-2
= 15039.8984375
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KMU FWJ
2．十进制 N进制（N≠10）
由于8位单片机性价比高，能满足一般的应用需求， 而且增强型8位单片机在性能上也已接近16位单片机。因 此在今后相当长的时期内，主流机型仍是8位单片机。
2．单片机的发展趋势
CMOS化 低功耗化 低电压化 低噪声与高可靠性
大容量、高性能化 小容量、低价格化 外围电路内装化 串行扩展技术
9
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KMU FWJ
2× 0.375 = 0.75 --- 0
第1章微型计算机使用基础-PPT精品
统的核心，主要包括运算器和控制器两个部 件。
高等教育出版社
认识微型计算机——预备知识
3.内存储器 存储器是计算机的记忆部件（如图1-2
b所示），用于存放数据。
高等教育出版社
认识微型计算机——预备知识
4. 硬盘 外存又称辅助存储器（辅存）。外存储
器的容量一般都比较大，有的还可以移动， 便于不同计算机之间进行信息交流。
高等教育出版社
认识微型计算机——预备知识
5.输入设备 (1)键盘 (2)鼠标 (3)图像扫描仪
高等教育出版社
认识微型计算机——预备知识
6.输出设备 (1)显示器 (2)打印机 (3)绘图仪
高等教育出版社
认识微型计算机——任务描述
请到当地的计算机商店，了解一下当前微机的流行 配置，若有可能，向商店索取一些微机配置价格表， 填入下表中。 表1-1 微机配置价格表
第1章 微型计算机使用基础
1．1 微型计算机
高等教育出版社
认识微型计算机
预备知识 任务描述
课后思考高等教育出版社Fra bibliotek认识微型计算机——预备知识
1.微型计算机系统 微型计算机是由主机、显示器、键盘、
鼠标、音响、打印机等组成。
高等教育出版社
认识微型计算机——预备知识
2.中央处理器 中央处理器（简称CPU），是计算机系
认识微型计算机——课后思考
（1）完成教材的复习思考题 （2）阅读教材相关连接和疑点探究部分
高等教育出版社
结束
高等教育出版社
高等教育出版社
认识微型计算机——任务描述
完成下表
代次
起止年份
电子元件 电子元件图 应用领域
第一代
1946~1957
高等教育出版社
认识微型计算机——预备知识
3.内存储器 存储器是计算机的记忆部件（如图1-2
b所示），用于存放数据。
高等教育出版社
认识微型计算机——预备知识
4. 硬盘 外存又称辅助存储器（辅存）。外存储
器的容量一般都比较大，有的还可以移动， 便于不同计算机之间进行信息交流。
高等教育出版社
认识微型计算机——预备知识
5.输入设备 (1)键盘 (2)鼠标 (3)图像扫描仪
高等教育出版社
认识微型计算机——预备知识
6.输出设备 (1)显示器 (2)打印机 (3)绘图仪
高等教育出版社
认识微型计算机——任务描述
请到当地的计算机商店，了解一下当前微机的流行 配置，若有可能，向商店索取一些微机配置价格表， 填入下表中。 表1-1 微机配置价格表
第1章 微型计算机使用基础
1．1 微型计算机
高等教育出版社
认识微型计算机
预备知识 任务描述
课后思考高等教育出版社Fra bibliotek认识微型计算机——预备知识
1.微型计算机系统 微型计算机是由主机、显示器、键盘、
鼠标、音响、打印机等组成。
高等教育出版社
认识微型计算机——预备知识
2.中央处理器 中央处理器（简称CPU），是计算机系
认识微型计算机——课后思考
（1）完成教材的复习思考题 （2）阅读教材相关连接和疑点探究部分
高等教育出版社
结束
高等教育出版社
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认识微型计算机——任务描述
完成下表
代次
起止年份
电子元件 电子元件图 应用领域
第一代
1946~1957
微型计算机的基础知识ppt课件
010 ……………………………………………………………………
011 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ： ； < = > ?
100 @ A B C D E F G H I J K L M N O
101 P Q R S T U V W X Y Z [ \ ] ^ _
110 、 a b c d e f g h i j k l m n o
精选编辑ppt
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1.1 微型计算机系统概述
2、计算机中的编码
（1）BCD码
通常采用四位二进制数表示一位十进制数，称为 BCD码。
BCD编码方法很多，通常采用的是8421编码。这 种编码较为自然、简单。自左至右每一位对应的位 权分别是8，4，2，1。值得注意的是，四位二进制 数有0000～1111十六种状态，这里我们只取了 0000～1001十种状态。而1010～1111六种状态在这 种编码中没有意义。
111 p q r s t u v w x y z { | } ~ DEL
精选编辑ppt
14
1.2 计算机硬件基本结构
1946年6月，美籍匈牙利人冯·诺依曼首先提出 了“存储程序”的概念。明确了构成计算机的五个 基本组成部分：运算器、控制器、存储器、输入设 备和输出设备，这种构思一直沿用到今天，所以现 代计算机一般称为冯·诺依曼型计算机。
如：利用计算机来识别人的指纹
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6
1.1 微型计算机系统概述
1.1.2 微型计算机的主要参数 1.字长 字是计算机在同一时间内处理的一组二进制数。 字长是这组二进制数的位数。 字长是衡量计算机性能的主要指标之一，字长越长，表示一
次可同时处理的数据越大，计算机处理数据的速度就越快。 不同类型的微机有不同的字长，字长有16位、32位和64位之
第1章 微型计算机基础PPT课件
➢ 学时：64/16
课程特点
➢ 软(件)硬(件)兼施：是指微型计算机的 应用，要求统筹软件和硬件，构成完 整的系统。
➢ 强(电)弱(电)结合：是指不仅要对计算 机本身，还必须对检测控制对象及其 输入、输出信号的特点、转换、调理 和传输方式有深入的理解，以求达到 理想的效果。
教材与参考书目
➢ 李云.微型计算机原理及应用.清华大学出 版社.2010
的小数点分界，分别进行分组处理，不足的 位用0补足，整数部分在高位补0，小数部分 在低位补0。
例1.2
例1. 2
将二进制数10000111.1101转换为十六进制数。 10000111.1101B=1000 0111.1101B=87.DH
1.2.2 数的表示与运算
0 基本概念 1 原码、反码和补码表示 2 补码的加减运算 3 定点数与浮点数表示
字长
➢ 指计算机内部一次可以处理的二进制数的位数。 ➢ 字长越长，计算机所能表示的数据精度越高，
在完成同样精度的运算时数据的处理速度越快。 ➢ 字长一般是字节的整数倍。
微处理器的构成
➢算术逻辑部件(ALU)：主要实现算术运算(加、减、 乘、除等操作)和逻辑运算(与、或、非、异或等操 作)，是运算器的核心； ➢通用寄存器：存放参加运算的数据、中间结果等； ➢程序计数器(PC)：指向将要执行的下一条指令的位 置，具有自动增1功能，以决定程序的执行顺序； ➢时序与控制逻辑部件：主要负责对整机的控制，包 括对指令的取出、译码、分析，确定指令的操作， 使CPU内部和外部各部件协调工作。
➢ 需要对数的整数部分和小数部分分别进行处 理，再合并得到转换结果。
例1.1
例1.1
将十进制数135.8125转换为二进制数。
课程特点
➢ 软(件)硬(件)兼施：是指微型计算机的 应用，要求统筹软件和硬件，构成完 整的系统。
➢ 强(电)弱(电)结合：是指不仅要对计算 机本身，还必须对检测控制对象及其 输入、输出信号的特点、转换、调理 和传输方式有深入的理解，以求达到 理想的效果。
教材与参考书目
➢ 李云.微型计算机原理及应用.清华大学出 版社.2010
的小数点分界，分别进行分组处理，不足的 位用0补足，整数部分在高位补0，小数部分 在低位补0。
例1.2
例1. 2
将二进制数10000111.1101转换为十六进制数。 10000111.1101B=1000 0111.1101B=87.DH
1.2.2 数的表示与运算
0 基本概念 1 原码、反码和补码表示 2 补码的加减运算 3 定点数与浮点数表示
字长
➢ 指计算机内部一次可以处理的二进制数的位数。 ➢ 字长越长，计算机所能表示的数据精度越高，
在完成同样精度的运算时数据的处理速度越快。 ➢ 字长一般是字节的整数倍。
微处理器的构成
➢算术逻辑部件(ALU)：主要实现算术运算(加、减、 乘、除等操作)和逻辑运算(与、或、非、异或等操 作)，是运算器的核心； ➢通用寄存器：存放参加运算的数据、中间结果等； ➢程序计数器(PC)：指向将要执行的下一条指令的位 置，具有自动增1功能，以决定程序的执行顺序； ➢时序与控制逻辑部件：主要负责对整机的控制，包 括对指令的取出、译码、分析，确定指令的操作， 使CPU内部和外部各部件协调工作。
➢ 需要对数的整数部分和小数部分分别进行处 理，再合并得到转换结果。
例1.1
例1.1
将十进制数135.8125转换为二进制数。
微机原理 第一章 微型计算机基础PPT课件
4004 8008 8080 MC6800 Z-80
1971 1972 1973 1975 1976
第一章 微型计算机基础
第一节 概述
三、微处理器的发展
16位微处理器 Zilog Motorola Intel
Z-8000 MC68000 8086 8088(准16位)
80186\80286
32位微处理器 Intel Motorola
例：X= 45=00101101B X=-45
[X]反= 00101101B [X]反= 11010010B
3、补码 正数的补码与原码相同； 负数的补码为反码加 1 。
例：X= 45=00101101B X=-45
[X]补= 00101101B [X]补= 11010011B
第二节 计算机中的数制和编码
二、有符号数的表示及运算
1、原码 2、反码
பைடு நூலகம்
3、补码
4、符号扩展
在数据处理时，有时需要把8位二进制数扩展成16位 二进制数。对无符号数可直接补0，对有符号数则需要将 符号位扩展。
例： 127的8位二进制补码为01111111B 符号位扩展后16 位二进制补码为0000000001111111B
例： -127的8位二进制补码为10000001B 符号位扩展后16 位二进制补码为1111111110000001B
CPU Central Processing Unit—中央处理单元
第一章 微型计算机基础
第一节 概述
一、电子计算机的发展 二、电子计算机的结构 三、微处理器的发展
CPU，也称为微处理器MP（MicroProcessor）。
4位微处理器 Intel 8位微处理器 Intel
微型计算机应用基础第一章计算机基础知识.pptx
侧每3位二进制数对应1位八进制数，首尾不足3位时用“0”补 足；反向操作亦然。
（三）定点数 真值——指符合人们使用习惯的数的原始表示形式。 机器数——指数据在机器中的实际表示形式。 定点数——指小数点的默认位置已被固定的数。 定点整数又可以分为两类： 无符号的定点整数（简称“无符号数”）——机器数只表达0和正 数，机器数的每一位都用来表示数值，都是权重。 有符号的定点整数（简称 “有符号数”）——机器数表达0、正 数和负数，一般选最高有效位作为“符号位”来表示数的正负： 为0表示正数，为1表示负数。
（四）浮点数 浮点数中小数点的位置是浮动的。在计算机中，浮点数由阶符、
二、计算机中的码
（一）BCD码 BCD码又称二-十进制编码（Binary Coded Decimal
Number），意思是用4位二进制数的编码形式来表示十进制的10个 数码0～9，其码长为4位。 （二）ASCII码
ASCII编码的全名为“美国标准信息交换码”（American Standard Code for Information Interchange）。它最初是美国国家 标准，供不同计算机在相互通信时用做共同遵守的西文字符编码标 准，后被ISO及CCITT等国际组织采用。 （三）汉字国标码
第五代微型计算机的发展年代为2000年至今，新一代字长64位 的微处理芯片已经诞生，这就是2000年8月，Intel展示的Itanium
计算机从体系结构的变革到器件与技术的革命都将要产
生一次量的乃至质的飞跃，未来可能出现的新型计算机主要 有以下几种类型。 （1）纳米计算机。 （2）量子计算机。 （3）光子计算机。 （4）生物计算机。
第一代微型计算机的发展年代为1971年至1972年，主要产品 是4位和低档8位微机。
（三）定点数 真值——指符合人们使用习惯的数的原始表示形式。 机器数——指数据在机器中的实际表示形式。 定点数——指小数点的默认位置已被固定的数。 定点整数又可以分为两类： 无符号的定点整数（简称“无符号数”）——机器数只表达0和正 数，机器数的每一位都用来表示数值，都是权重。 有符号的定点整数（简称 “有符号数”）——机器数表达0、正 数和负数，一般选最高有效位作为“符号位”来表示数的正负： 为0表示正数，为1表示负数。
（四）浮点数 浮点数中小数点的位置是浮动的。在计算机中，浮点数由阶符、
二、计算机中的码
（一）BCD码 BCD码又称二-十进制编码（Binary Coded Decimal
Number），意思是用4位二进制数的编码形式来表示十进制的10个 数码0～9，其码长为4位。 （二）ASCII码
ASCII编码的全名为“美国标准信息交换码”（American Standard Code for Information Interchange）。它最初是美国国家 标准，供不同计算机在相互通信时用做共同遵守的西文字符编码标 准，后被ISO及CCITT等国际组织采用。 （三）汉字国标码
第五代微型计算机的发展年代为2000年至今，新一代字长64位 的微处理芯片已经诞生，这就是2000年8月，Intel展示的Itanium
计算机从体系结构的变革到器件与技术的革命都将要产
生一次量的乃至质的飞跃，未来可能出现的新型计算机主要 有以下几种类型。 （1）纳米计算机。 （2）量子计算机。 （3）光子计算机。 （4）生物计算机。
第一代微型计算机的发展年代为1971年至1972年，主要产品 是4位和低档8位微机。
第1章-微型计算机基础PPT课件
1.3微型计算机的运算基础
计算机中数的表示方法
§1.3 微型计算机的运算基础
一、 计算机中数的表示方法
定点法 浮点法
浮点机：用浮点表示的计算机（PC机) 定点机：用定点表示的计算机（51单片机) 定点法表示整数，浮点法表示实数
2021/4/1
2
第1章 微型计算机基础
The Principle and Application Of Microcomputer
用8位二进制数的格式将其表示为浮点数(使用原码形式，
尾数部分和阶码部分各占4位）：
注：规格化后尾数超出三位小数部分自动舍去，所以
用浮点数表示有可能产生误差
计算机中数的浮点表示形式实际上是补码形式，
尾数部分为补码定点纯小数，阶码部分/1
7
第1章 微型计算机基础
The Principle and Application Of Microcomputer
1.3微型计算机的运算基础
计算机中数的表示方法
在计算机中，对于带正、负号的数，其符号 被数码化了，这种表示数据的形式称为机器数。
（数在计算机中的表示形式统称为机器数，连符号位一起做为能被计算机识别的一个数）
注：最基本的机器数有三种：原码、反码、补码
2021/4/1
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第1章 微型计算机基础
The Principle and Application Of Microcomputer
指1/2<|S|<1；即小数点后面的一位必须 为1，小数点前面一位为0
2021/4/1
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第1章 微型计算机基础
The Principle and Application Of Microcomputer
《微型计算机基础》课件
软件开发与维护
软件开发方法
包括结构化方法、面向对象方法等，用于指 导软件的开发过程。
软件工程
研究软件开发和维护的工程化方法和技术， 以提高软件质量和降低开发成本。
软件测试
通过各种测试方法来确保软件的正确性和可 靠性。
软件维护
在软件运行过程中对其进行修改、完善和保 护，以保持其功能和性能。
01
微型计算机操作系 统
数据库管理系统
提供数据的存储、检索、更新 和管理等功能。
工具软件
为软件开发和运行提供支持， 如编译器、调试器等。
应用软件
办公软件
如文字处理、电子表格、演示文稿等。
图像处理软件
如Photoshop、GIMP等，用于图像的编辑、处理和美化。
多媒体软件
如音频、视频编辑和播放软件。
专业软件
针对特定行业或领域的专业应用软件，如工程设计软件、财务软件等。
第三代
1982年，IBM公司推出第一款笔记 本电脑，标志着微型计算机进入便携 式市场。
第四代
1993年，Intel公司推出奔腾系列微 处理器，标志着微型计算机进入高速 、多媒体处理时代。
微型计算机的分类
按用途分类
工业控制计算机、个人电脑、服务器、工作站等 。
按结构分类
台式机、便携式电脑（笔记本电脑）、平板电脑 等。
常见微型计算机操作系统
01
Windows
Windows是微软公司开发的桌 面操作系统，广泛应用于个人计 算机领域。
Linux
02
03
Mac OS
Linux是一种自由和开放源码的 类UNIX操作系统，可安装在各 种计算机硬件设备中。
Mac OS是苹果公司开发的桌面 操作系统，具有友好的用户界面 和强大的多媒体处理能力。
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微型计算机基础
1
1.1 微型计算机的组成
1.1.1 微型计算机的硬件系统组成 1.1.2 微型计算机的软件系统组成
1.2 微型计算机的硬件结构及基本工作过程
1.2.1 数据总线、地址总线和控制总线 1.2.2 微型计算机的主要组成部分及功能 1.2.3 微型计算机基本工作过程
2
1.3 微型计算机的运算基础
在计算机里BCD码的表示方法又分为两种： 分离BCD码和组合 BCD码。
16
分离BCD码
用1个字节表示1位十进制数，低4位为BCD码，高4位补0。用 这种方式表示的BCD码叫做分离BCD码，见表1-2。
表1-2 十进制数与分离BCD码对照表
组合BCD码
在1个字节中，用低4位表示1位BCD码，同时高4位也表示为1 位BCD码，即在1个字节中同时表示两位十进制数。 (2)字母和符号的编码（ASCII码） ASCII码表示与分离BCD表示很相似，低4位都是相同的，均用 0000～1001表示0～9，差别仅在高4位，ASCII码不是0000而 是0011。详见附录1-1。 17
(1)与运算
与0相与得0，与1相与保持不变。利用与运算可以将 指定位清0。
(2)或运算
与1相或得1，与0相或保持不变。利用或运算可以将 指定位置1。
20
(3)异或运算 与1相异或等于取反，与0相异或保持不变。利用异或
运算可以对指定位求反。 (4)非运算 按位取反，利用非运算可以对所有位求反。
21
1.4 典型微型计算机
4.输入输出设备
使用微型计算机就必须进行人机交
互，将外部信息传送到微型计算机 称为输入操作；将微型计算机的运 行结果传送出来称为输出。能完成 信息输入或输出的设备称为输入输 出设备，二者也合称为外部设备。
12
图1-8 存储器单元与地 址的关系
1.2.3 微型计算机基本工作过程 计算机的核心是CPU，了解CPU的工作过程 对于理解计算机内部工作原理非常重要。 为了便于理解，下面以模型机执行简单程 序为例，说明程序的执行过程：
堆栈一旦形成就必须遵循先进后出FILO（First In Last Out）的原则对栈区的数据进行操作。如图1-7.
11
图1-7 堆栈区示意图
2.存储器
存储器是计算机中存储程序和数据
的部件。存储器的性能通常用存储 容量和存取速度来描述。如图1-8。
3.输入输出接口
该接口是CPU与外部设备之间交换信 息的连接电路，它们通过总线与 CPU相连，简称I/O接口。
22
1.4.2 PC系列微型计算机
PC系列微型计算机从外部看都是由主机和 外设组成。
1.主板硬件结构
主板，又称系统板 或母板。如图1-10.
(1)CPU插槽
(2)内存插槽
(3)BIOS系统
(4)芯片组
(5)总线扩展插槽
(6)外设接口系统
图1-10 主板示意图
23
2. 常用I/O适配器
(1)显示适配器 (2)音频卡 (3)网络适配器 (4)硬盘驱动器接口
8
1.2.2微型计算机的主要组成部分及功能 1.微处理器
图1-6 微处理9器的基本组成
微处理器是微型计算机的运算和控制指挥中心，主要由 运算器、控制器、寄存器组（阵列）以及内总线组成。 (1)运算器 运算器是执行算术运算和逻辑运算的部件，由累加器Acc、 暂存器TMP、算术逻辑单元ALU、标志寄存器FR和一些逻 辑电路组成。 (2)控制器 控制器是指令执行部件，包括取指令、分析指令（指令 译码）和执行指令，由指令寄存器IR、指令译码器ID和操 作控制电路三个部件组成。 (3)寄存器组 在微处理器内部的寄存器组中，主要由通用寄存器和专 用寄存器组成。
1.3.1 计算机中数的表示 1.3.2 计算机的基本运算方法
1.4 典型微型计算机
1.4.1 主要性能指标 1.4.2 PC系列微型计算机 1.4.3 微型计算机中的主要计算机技术 1.4.4 微型计算机类型 1.4.5 微型计算机的应用及发展
3
1.1 微型计算机的组成
微型计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成。 1.1.1 微型计算机的硬件系统组成
15
3.编码 编码是为了在特定场合下方便使用而制定的一种数字代 号。计算机中常用的编码有两种（BCD码和ASCII码）， 是为方便进行特定计算而制定的编码规则。
(1)二进制编码的十进制数（BCD码）
用4位二进制数表示1位十进制数的编码方法叫做BCD码。见表 1-1 。
表1-1 十进制数与BCD码对照表
术
25
1.4.4 微型计算机类型 1.按结构形式分类
(1)台式计算机 (2)便携式个人计算机 (3)平板电 脑 (4)单片机 2. 按微处理器的位数分类 8位微型计算机、16位微型计算机、32位微型 计算机和64位微型计算机等。 3. 按用途分类 (1)专用机 (2)通用机 4. 按原理分类 (1)模拟计算机 (2)数字计算机 (3)混合计算机
• 若BCD码加法运算结果中出现无效码或出现进位，则在相应位 置再加6。
• 若BCD码减法运算结果中出现无效码或出现借位，则在相应位 置再减6。
• 实际上，分离BCD码的十进制调整处理方法略有不同，在高4位 上还需加F。
19
3.逻辑运算 逻辑运算是按照二进制的最小单位Bit(位)来进行的， 常用的逻辑运算有，与、或、异或、非等。
地址总线 AB 地址总线用于传送CPU发出的地址信息，是单 向总线。地址信息用于找寻存储器或外设， AB总线的位数决定了外界存储器最大的存储容 量
控制总线 CB 控制总线是微处理器向各部件发出的控制信息、 时序信息以及外部设备发送到微处理器的请求 信息的总称。控制总线中每一根线的方向都是 一定的、单向的，但作为整体来看则是双向的。
3.硬盘 硬盘是是微型计算机海量存储的主要存储媒介之一 。
4.输入输出设备 (1)输入设备
①键盘 ②鼠标器 ③摄像头
(2)输出设备
输出设备的作用是接收微型计算机输出的信息。 ①显示器（类型和重要技术指标） ②打印机（类型）
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1.4.3 微型计算机中的主要计算机技术
1.流水线技术 2.乱序执行技术 3.推测执行技术 4.高速缓冲存储器技术 5.虚拟存储器技术 6. 基于Core微架构（Core Micro-Architecture）系列技
对若运进算结行果是X否-Y有运溢出算的，判断则，可需通将过“其双进转位换”法为来进X行+。(-Y)，此时 只需将-Y转换为补码,仍可通过加法器来实现。
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2.BCD码运算及十进制调整 由于计算机总是将数据作为二进制数来进行运算，在利用指令 进行算术运算时，是按“逢16进一”的法则进行，而日常生活 中采用的十进制运算均是按“逢10进一”法则进行的，故两种 计算方法中相差6。因此，需要进行 “十进制调整”。 十进制调整的规则如下：
1.4.1 主要性能指标 1.字长
字长是指计算机对外一次能传送及内部处理数据的最大二进制 数码的位数。 2.运算速度 计算机的运算速度一般用每秒钟所能执行的指令条数来表示。 3. 内存储器的容量 内存的性能指标主要包括存储容量和存取速度。 4.外存储器的容量 外存储器容量通常是指硬盘容量（包括内置硬盘和移动硬盘）。 5.外设扩展能力 微型计算机系统配接各种外部设备的可能性、灵活性和适应性。 6.软件配置 软件是微型计算机系统的重要组成部分，微型计算机系统中软 件配置是否齐全，直接关系到计算机性能的好坏和效率的高低。
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通用寄存器 通用寄存器的作用是暂时存放 ALU需要用到的数据，方便完成 各种数据操作。
专用寄存器 它们在程序的执行过程中有特殊 功能，如程序计数器PC、堆栈 指示器SP等。 ①程序计数器PC 程序计数器PC用于存放下一条要 执行的指令在存储器中存放的 地址，通常称为PC指针。 ②堆栈及堆栈指示器SP
图1-1 微型计算机的硬件基本组成
1.1.2 微型计算机的软件系统组成 计算机的软件系统是由系统软件和应用软件两大部分组成。
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1.2 微型计算机的硬件结构及基本工作过程
目前各种微型计算机的硬件均由微处理器、存储器、 输入输出接口、输入输出设备这几部分组成，如图12所示。
图1-2 微型计算机的硬件结构框图
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本段程序已放入内存指定位置，内部结构如 图1-9所示：
图1-础
1.3.1 计算机中数的表示 1.机器数和真值
在计算机中，无论数值还是符号，都是用0或1来表 示。通常用最高位做符号位，0表示正数，1表示负 数。 2.带符号数的表示方法 原码:在机器数中，将最高位作为符号位，其余二进 制位表示该数的绝对值的表示方法叫做原码表示法。 反码:正数的反码表示与原码相同，负数的反码是将 其对应的正数的各位取反，符号位为负。 补码：正数的补码表示与原码相同，负数的补码是 将其对应的正数的各位取反后再加1，符号位仍为 负。
1.3.2 计算机的基本运算方法 计算机中CPU能直接提供的运算有算术运算和 逻辑运算。
1.补码运算及溢出判别 (1)补码的加减法运算规则 (2)溢若出进的判行断 X + Y运算，则利用CPU内部的加法器可
直接计算得到。 当进行带符号数计算时，如果计算的结果超出了二进制带符号数的表达范围，
就被称为溢出。
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1.4.5 微型计算机的应用及发展
1.计算机应用领域
(1)科学计算（或称为数值计算） (2)检测与控制
(3)数据处理
(4)计算机辅助设计
(5)人工智能
(6)计算机仿真
(7)办公自动化与信息管理
2.计算机的发展趋势
(1)巨型化
(2)微型化
(3)网络化
(4)智能化
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根据总线的组织方式，可把微型计算机的硬件结构分 为单总线结构、双总线结构和双层总线结构。
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1.1 微型计算机的组成
1.1.1 微型计算机的硬件系统组成 1.1.2 微型计算机的软件系统组成
1.2 微型计算机的硬件结构及基本工作过程
1.2.1 数据总线、地址总线和控制总线 1.2.2 微型计算机的主要组成部分及功能 1.2.3 微型计算机基本工作过程
2
1.3 微型计算机的运算基础
在计算机里BCD码的表示方法又分为两种： 分离BCD码和组合 BCD码。
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分离BCD码
用1个字节表示1位十进制数，低4位为BCD码，高4位补0。用 这种方式表示的BCD码叫做分离BCD码，见表1-2。
表1-2 十进制数与分离BCD码对照表
组合BCD码
在1个字节中，用低4位表示1位BCD码，同时高4位也表示为1 位BCD码，即在1个字节中同时表示两位十进制数。 (2)字母和符号的编码（ASCII码） ASCII码表示与分离BCD表示很相似，低4位都是相同的，均用 0000～1001表示0～9，差别仅在高4位，ASCII码不是0000而 是0011。详见附录1-1。 17
(1)与运算
与0相与得0，与1相与保持不变。利用与运算可以将 指定位清0。
(2)或运算
与1相或得1，与0相或保持不变。利用或运算可以将 指定位置1。
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(3)异或运算 与1相异或等于取反，与0相异或保持不变。利用异或
运算可以对指定位求反。 (4)非运算 按位取反，利用非运算可以对所有位求反。
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1.4 典型微型计算机
4.输入输出设备
使用微型计算机就必须进行人机交
互，将外部信息传送到微型计算机 称为输入操作；将微型计算机的运 行结果传送出来称为输出。能完成 信息输入或输出的设备称为输入输 出设备，二者也合称为外部设备。
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图1-8 存储器单元与地 址的关系
1.2.3 微型计算机基本工作过程 计算机的核心是CPU，了解CPU的工作过程 对于理解计算机内部工作原理非常重要。 为了便于理解，下面以模型机执行简单程 序为例，说明程序的执行过程：
堆栈一旦形成就必须遵循先进后出FILO（First In Last Out）的原则对栈区的数据进行操作。如图1-7.
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图1-7 堆栈区示意图
2.存储器
存储器是计算机中存储程序和数据
的部件。存储器的性能通常用存储 容量和存取速度来描述。如图1-8。
3.输入输出接口
该接口是CPU与外部设备之间交换信 息的连接电路，它们通过总线与 CPU相连，简称I/O接口。
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1.4.2 PC系列微型计算机
PC系列微型计算机从外部看都是由主机和 外设组成。
1.主板硬件结构
主板，又称系统板 或母板。如图1-10.
(1)CPU插槽
(2)内存插槽
(3)BIOS系统
(4)芯片组
(5)总线扩展插槽
(6)外设接口系统
图1-10 主板示意图
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2. 常用I/O适配器
(1)显示适配器 (2)音频卡 (3)网络适配器 (4)硬盘驱动器接口
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1.2.2微型计算机的主要组成部分及功能 1.微处理器
图1-6 微处理9器的基本组成
微处理器是微型计算机的运算和控制指挥中心，主要由 运算器、控制器、寄存器组（阵列）以及内总线组成。 (1)运算器 运算器是执行算术运算和逻辑运算的部件，由累加器Acc、 暂存器TMP、算术逻辑单元ALU、标志寄存器FR和一些逻 辑电路组成。 (2)控制器 控制器是指令执行部件，包括取指令、分析指令（指令 译码）和执行指令，由指令寄存器IR、指令译码器ID和操 作控制电路三个部件组成。 (3)寄存器组 在微处理器内部的寄存器组中，主要由通用寄存器和专 用寄存器组成。
1.3.1 计算机中数的表示 1.3.2 计算机的基本运算方法
1.4 典型微型计算机
1.4.1 主要性能指标 1.4.2 PC系列微型计算机 1.4.3 微型计算机中的主要计算机技术 1.4.4 微型计算机类型 1.4.5 微型计算机的应用及发展
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1.1 微型计算机的组成
微型计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成。 1.1.1 微型计算机的硬件系统组成
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3.编码 编码是为了在特定场合下方便使用而制定的一种数字代 号。计算机中常用的编码有两种（BCD码和ASCII码）， 是为方便进行特定计算而制定的编码规则。
(1)二进制编码的十进制数（BCD码）
用4位二进制数表示1位十进制数的编码方法叫做BCD码。见表 1-1 。
表1-1 十进制数与BCD码对照表
术
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1.4.4 微型计算机类型 1.按结构形式分类
(1)台式计算机 (2)便携式个人计算机 (3)平板电 脑 (4)单片机 2. 按微处理器的位数分类 8位微型计算机、16位微型计算机、32位微型 计算机和64位微型计算机等。 3. 按用途分类 (1)专用机 (2)通用机 4. 按原理分类 (1)模拟计算机 (2)数字计算机 (3)混合计算机
• 若BCD码加法运算结果中出现无效码或出现进位，则在相应位 置再加6。
• 若BCD码减法运算结果中出现无效码或出现借位，则在相应位 置再减6。
• 实际上，分离BCD码的十进制调整处理方法略有不同，在高4位 上还需加F。
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3.逻辑运算 逻辑运算是按照二进制的最小单位Bit(位)来进行的， 常用的逻辑运算有，与、或、异或、非等。
地址总线 AB 地址总线用于传送CPU发出的地址信息，是单 向总线。地址信息用于找寻存储器或外设， AB总线的位数决定了外界存储器最大的存储容 量
控制总线 CB 控制总线是微处理器向各部件发出的控制信息、 时序信息以及外部设备发送到微处理器的请求 信息的总称。控制总线中每一根线的方向都是 一定的、单向的，但作为整体来看则是双向的。
3.硬盘 硬盘是是微型计算机海量存储的主要存储媒介之一 。
4.输入输出设备 (1)输入设备
①键盘 ②鼠标器 ③摄像头
(2)输出设备
输出设备的作用是接收微型计算机输出的信息。 ①显示器（类型和重要技术指标） ②打印机（类型）
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1.4.3 微型计算机中的主要计算机技术
1.流水线技术 2.乱序执行技术 3.推测执行技术 4.高速缓冲存储器技术 5.虚拟存储器技术 6. 基于Core微架构（Core Micro-Architecture）系列技
对若运进算结行果是X否-Y有运溢出算的，判断则，可需通将过“其双进转位换”法为来进X行+。(-Y)，此时 只需将-Y转换为补码,仍可通过加法器来实现。
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2.BCD码运算及十进制调整 由于计算机总是将数据作为二进制数来进行运算，在利用指令 进行算术运算时，是按“逢16进一”的法则进行，而日常生活 中采用的十进制运算均是按“逢10进一”法则进行的，故两种 计算方法中相差6。因此，需要进行 “十进制调整”。 十进制调整的规则如下：
1.4.1 主要性能指标 1.字长
字长是指计算机对外一次能传送及内部处理数据的最大二进制 数码的位数。 2.运算速度 计算机的运算速度一般用每秒钟所能执行的指令条数来表示。 3. 内存储器的容量 内存的性能指标主要包括存储容量和存取速度。 4.外存储器的容量 外存储器容量通常是指硬盘容量（包括内置硬盘和移动硬盘）。 5.外设扩展能力 微型计算机系统配接各种外部设备的可能性、灵活性和适应性。 6.软件配置 软件是微型计算机系统的重要组成部分，微型计算机系统中软 件配置是否齐全，直接关系到计算机性能的好坏和效率的高低。
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通用寄存器 通用寄存器的作用是暂时存放 ALU需要用到的数据，方便完成 各种数据操作。
专用寄存器 它们在程序的执行过程中有特殊 功能，如程序计数器PC、堆栈 指示器SP等。 ①程序计数器PC 程序计数器PC用于存放下一条要 执行的指令在存储器中存放的 地址，通常称为PC指针。 ②堆栈及堆栈指示器SP
图1-1 微型计算机的硬件基本组成
1.1.2 微型计算机的软件系统组成 计算机的软件系统是由系统软件和应用软件两大部分组成。
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1.2 微型计算机的硬件结构及基本工作过程
目前各种微型计算机的硬件均由微处理器、存储器、 输入输出接口、输入输出设备这几部分组成，如图12所示。
图1-2 微型计算机的硬件结构框图
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本段程序已放入内存指定位置，内部结构如 图1-9所示：
图1-础
1.3.1 计算机中数的表示 1.机器数和真值
在计算机中，无论数值还是符号，都是用0或1来表 示。通常用最高位做符号位，0表示正数，1表示负 数。 2.带符号数的表示方法 原码:在机器数中，将最高位作为符号位，其余二进 制位表示该数的绝对值的表示方法叫做原码表示法。 反码:正数的反码表示与原码相同，负数的反码是将 其对应的正数的各位取反，符号位为负。 补码：正数的补码表示与原码相同，负数的补码是 将其对应的正数的各位取反后再加1，符号位仍为 负。
1.3.2 计算机的基本运算方法 计算机中CPU能直接提供的运算有算术运算和 逻辑运算。
1.补码运算及溢出判别 (1)补码的加减法运算规则 (2)溢若出进的判行断 X + Y运算，则利用CPU内部的加法器可
直接计算得到。 当进行带符号数计算时，如果计算的结果超出了二进制带符号数的表达范围，
就被称为溢出。
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1.4.5 微型计算机的应用及发展
1.计算机应用领域
(1)科学计算（或称为数值计算） (2)检测与控制
(3)数据处理
(4)计算机辅助设计
(5)人工智能
(6)计算机仿真
(7)办公自动化与信息管理
2.计算机的发展趋势
(1)巨型化
(2)微型化
(3)网络化
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根据总线的组织方式，可把微型计算机的硬件结构分 为单总线结构、双总线结构和双层总线结构。