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掌握存储程序的概念及工作原理;掌握微型计算机的基本组成、常见种类及主要性能指标;了解兼容的概念;掌握计算机内的数制及其相互转换,数值型数据和非数值型数据在计算机内的表示方法;了解运算器的基本组成和功能;掌握现代存储系统的三级存储体系结构,掌握半导体存储器、磁介质存储器和光存储器的组成、分类、特点及其主要性能指标;了解微型计算机的指令系统,掌握指令基本格式,掌握程序和指令的执行过程;掌握掌握总线的概念和分类,掌握总线的基本组成,了解常见的总线结构和接口标准;掌握常用输入/输出设备的分类、特点及其主要性能指标。§3.1概述存储程序概念“存储程序”概念的提出和实现是冯.诺依曼对计算机科学领域最大的贡献。现代电子计算机的体系结构仍然遵循冯.诺依曼设计思想。存储程序概念(冯·诺依曼原理)存储程序概念计算机实现数据存储的部件--存储器通常将运算器、控制器、寄存器的组合统称为中央处理器或中央处理单元(简称CPU),也称为计算机的处理机。CPU是运算和控制中心,是计算机的心脏,它决定了计算机的性能。计算机实现程序控制的部件--控制器计算机实现数据处理的部件--运算器输入和输出设备是计算机实现与外界数据传送的部件。输入设备负责接收并转换来自外界的原始数据。输出设备负责将计算机处理的结果数据转换并传送给外界。存储程序的工作原理两数相加的运算过程两数相加的运算过程3.1.2微型计算机基本组成集成电路微处理器(MPU)Intel4004微处理器(MPU)主板主板将微处理器、存储器(内部存储器、外部存储器)、输入/输出(简称I/O)设备以及接口电路按照某种方式有机地连接起来,就构成了微型计算机的硬件系统,简称微型计算机或微机。微型计算机计算机硬件五大组成部分如何连接3.1.3常见的微型计算机的种类复杂指令系统计算机(CISC)和精简指令系统计算机(RISC)CISC的全称是ComplexInstructionSetComputer——复杂指令系统计算机。它通过增强计算机指令系统功能,设置一些用硬件实现的复杂指令,通过微程序去执行大量功能各异的指令,从而优化计算机系统性能。RISC——ReducedInstructionSetComputer,精简指令系统计算机,其基本思想是尽量简化计算机指令功能。只保留了数量很少的、功能简单、能在一个节拍内执行完成的指令,而把较复杂的功能用一段子程序来实现。单片机单片机单板机个人计算机个人计算机兼容性和系列机兼容性和系列机系列机兼容机、品牌机、组装机3.1.4微型计算机主要性能指标速度⑶外频、倍频所谓外频是指CPU与外部设备进行数据传送的频率,即系统总线的工作频率,单位MHz。CPU的主频与外频之间存在着一个比值关系,称为倍频系数,简称倍频。三者的关系为:主频=外频×倍频。测一测:字长字长(3)字作为一个整体参加运算或处理的二进制数码的组合称为一个字。(4)字长一个字中所包含的二进制数码的位数称为基本字长,简称字长。字长就是指CPU与存储器或输入/输出设备之间一次传送二进制数据的位数,并为字节的整数倍。例如:8位机,字长为8,例如,16位机,字长为16位,字长是衡量计算机性能指标的一个重要方面。字长越长,可以表示的状态就越多,系统的性能也就越强,并主要体现在速率、运算精度和数据的表示范围等方面。测一测:测一测:存储容量存储容量例:一台32位机可直接寻址的物理空间(即存储单元的个数)为232=22×230=4G,每一个存储单元1个字节,故存储容量为4G×1B=4GB。目前微型机算计内存的常见配置为64M、128M、256M、512M、1G等容量级别;常见的硬盘(外存)容量有40GB、80GB、160GB等。外设扩展能力3.2.1计算机运算基础计算机运算基础十进制基数有(0,1,…,9)十个,运算规则为“逢十进一”,“借一当十”。例如:十进制数据129.36,用(129.36)D或(129.36)10表示。其中数1的权为102,2的权为101,9的权为100,3的权为10-1,6的权为10-2。二进制基数有(0,1)两个,运算规则为“逢二进一”。例如:(101.1101)B或(101.1101)2。八进制基数有(0,1,…,7)八个,运算规则为“逢八进一”。例如:(17253)O或(17253)8。十六进制基数有(0,1,…,9,A,B,C,D,E,F)十六个,运算规则为“逢十六进一”。例如:(14F)H或(14F)16常用数制的对应关系十进制2、数值表示的方法以十进制数值5678.32为例:3、转换数值(1)将任意进制数转换成十进制数例如:(1011.11)B=1×23+0×22+1×21+1×20+1×2-1+1×2-2=(11.75)D(137.4)