微机原理及应用(吴宁)第一章.ppt

fgsddfss 第1章 计算机基础 1.1 数据、信息、媒体和多媒体 2.信息 对人们有用的数据称为信息。 计算机信息处理（或数据处理）过程： 数据采集、输入→组织、存贮、建库→加工、转换、分类等 →向人们输出有用信息 信息处理的目的是获取有用信息 处理器中字长与数据线个数的关系 传统上一个处理器的字长与数据线个数相同。数据线传输的数据位数与处理的数据位数一致，硬件实现简单。根据数据线个数，往往能知道处理器字长；或者反之。 但现在很多处理器并不完全遵循这个规则。 例如，8088处理器内部数据线个数、寄存器位数、指令处理数据的位数即字长，是16位 (与8086一样), 然而其外部数据线个数却是8位，目的是方便与当时流行的8位设备连接。 再如，Pentium处理器的字长32位，但其外部数据线个数却是64位数据线，能够更快地传输主存数据，便于支持芯片内部的高速缓冲存储器。实际上，与外设连接只使用32位数据线。 总之，处理器中字长与数据线个数的具体关系是：或者相等，或者是倍数关系。 计算机通过内存来记忆、存放数据和程序 数值计算 —— 一般自然数 * 数据 文字处理 —— 字符型数据 图像处理 —— 像素等 * 程序 —— 依据用途、功能和数据类型不同而不同。 1.2 计算机中数值数据信息的表示 在计算机里进行运算和处理均是按二进制数处理的； 而二进制数写起来麻烦，书写时可以八进制或十六进制表示； 日常生活中又常用十进制，涉及到十 ～二转换； 在如商业统计等特殊应用领域，数据运算非常简单，但数据的I/O量很大，进行十～ 二转换的开销太大。可以在计算机中直接使用十进制进行数据表示处理 —— 出现了 BCD 码。 因此就有： 二进制、八进制、十六进制和十进制等数制之间以及和BCD码之间的转换问题 1.2.1 机器数和真值 一、机器数：数在机器中的表示形式 例：＋10 －10 一个数连同它的符号位均用（0，1）两种数码来表示 1.2.3 补码的运算 补充： 可证明 [2x]补＝2[x]补；[x/2]补＝[x]补/2 算术移位： 对某个有符号的二进制数： 左移1位相当于该数乘以2 右移1位相当于该数除以2 条件：移动之后的数值不得超过字的表示范围 小结 总结 1.2.4 定点数与浮点数 Pentium中三种不同类型浮点数的格式: 单精度浮点数: 浮点数长度 32位; 尾数长度 24位(b0=1隐含); 符号位 1位;指数P长度 8位;指数偏移量127. 双精度浮点数: 浮点数长度 64位; 尾数长度 53位(b0=1隐含); 符号位 1位;指数P长度 11位;指数偏移量1023. 扩充精度浮点数: 浮点数长度 80位; 尾数长度 64位; 符号位 1位;指数P长度 15位;指数偏移量16383. 1.2.5 BCD码及其十进制调整 1.3 计算机中非数值数据信息表示 1.3.2 中文信息的表示 1.3.3 计算机中图、声、像的表示 1.4 微型计算机基本工作原理 ① 片总线，又称元件级总线。 ② 内总线（I BUS），又称系统总线、微型计算机总线或板级总线。 ③ 外总线（E BUS），又称通信总线。 存贮器由存贮体+辅助电路构成 3. CPU（微处理器） 作用 具有运算与控制功能，指挥整个计算机协调工作。 基本部件 CPU=ALU+CU+Reg.组 ALU 算术逻辑单元 CU 控制器 Reg. 组 寄存器组 1.4.2 微型计算机的软件系统 1.4.3 微型计算机中指令执行的基本过程 1.5 评估计算机主要技术指标 一、CPU字长 CPU的性能可以用两个主要参数来描述： 速度：用CPU的工作频率表示，单位MHz； 宽度： CPU内部寄存器宽度（寄存器的位数）； 外部数据总线宽度（数据线的根数）； 地址总线宽度（地址线的根数） CPU内部的寄存器宽度可用字长描述； 按CPU 的字长，微机可分为：4位机、8位机、16位机、32位机等 字长越长，一个字所能表示的数据精度越高；完成同等精度的运算时，字长较长的计算机速度快 二、内存贮器容量与速度 速度：用存取周期来衡量，执行一次完整的读/写操作所需的时间，一般均为几十ns。 存取容量：存贮单元数×每个单元的二进制