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1、計(jì)算機(jī)組成原理與匯編語言程序設(shè)計(jì),與教師聯(lián)系方式,與書中作者和中央電大聯(lián)系方式見書中P2與常州電大責(zé)任教師聯(lián)系方式E-mail:論壇：電大在線及本課件網(wǎng)上論壇留言簿：電大在線課程資源：常州電大在線,,上課、自修、考試要求,筆記：記書上沒有的網(wǎng)上學(xué)習(xí)：常州電大多媒體教室作業(yè)：書面和電子郵件俱可課后疑問：在論壇里考試：全國統(tǒng)一考試，省電大閱卷實(shí)驗(yàn)：匯編語言部分的實(shí)驗(yàn)在網(wǎng)上或?qū)W校機(jī)房,,對學(xué)生的要求,單純對語言課來說，這是所有語言課中最難的一門計(jì)算機(jī)語言課理解是最重要的，本課程記憶的部分也很多要有不怕煩的一股鉆勁，英語要較好,,學(xué)習(xí)資源,書本資源編碼的奧秘英文名CODE機(jī)械工業(yè)出版社CharlesP
2、etzold著Microsofts80386/80486編程指南RossP.Nelson著電子工業(yè)出版社IBM-PC匯編語言程序設(shè)計(jì)沈美明溫冬嬋著清華大學(xué)出版社8086、奔騰機(jī)匯編語言程序設(shè)計(jì)BarryB.Brey著電子工業(yè)出版社,,學(xué)習(xí)資源,操作系統(tǒng)原理DOS篇張昆倉著清華大學(xué)出版社PC機(jī)匯編語言程序設(shè)計(jì)SOCHA&NORTON著學(xué)苑出版社宏匯編語言MASM6實(shí)用大全東陽生等著科學(xué)出版社,,本書軟件資源,微軟的MASM6.14-支持最新的奔騰III處理器微軟的DEBUG-最經(jīng)典的匯編工具微軟的CodeView其他,,注意事項(xiàng),匯編語言網(wǎng)站往往本身就是破解和黑客站點(diǎn)，提供了大量具有破壞性的病毒
3、和木馬。請大家注意網(wǎng)絡(luò)道德。匯編語言本身也具有較大的破壞性，請大家盡量不要在辦公用機(jī)或公共機(jī)房練習(xí)。以上上述站點(diǎn)大多是個(gè)人網(wǎng)站和地下站點(diǎn)，所以不可避免的帶有大量非健康信息的鏈接，請大家注意。,,課前解疑,Q:這門課的地位？A:專業(yè)基礎(chǔ)課，軟硬件的交匯點(diǎn)Q:這門課的作用？A:從宏觀上把握了計(jì)算機(jī)的脈絡(luò)Q:學(xué)好這門課有什么作用？A:高手必由之路，90%的病毒（除宏病毒外）都是用匯編寫的。例如：CIH病毒,,,1-1計(jì)算機(jī)發(fā)展與組成,1946-1958第一代電子管計(jì)算機(jī)。磁鼓存儲(chǔ)器，機(jī)器語言、匯編語言編程。世界上第一臺(tái)數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC。,1-1-1發(fā)展概況,1958-1964第二代晶體管計(jì)算機(jī)。
4、磁芯作主存儲(chǔ)器,磁盤作外存儲(chǔ)器，開始使用高級語言編程。,1964-1971第三代集成電路計(jì)算機(jī)。使用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，出現(xiàn)多終端計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。,1971-第四代大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)。出現(xiàn)微型計(jì)算機(jī)、單片微型計(jì)算機(jī)，外部設(shè)備多樣化。,1981-第五代人工智能計(jì)算機(jī)。模擬人的智能和交流方式。,1946年由美國賓夕法尼亞大學(xué)研制ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndcalculator），運(yùn)算速度5000次/秒，功耗150kw/h，占地170m2，造價(jià)100萬美元。,第一章緒論,要求：計(jì)算機(jī)工作原理的兩個(gè)基礎(chǔ)性概念工作方式信息表示,,,1.1計(jì)算機(jī)的基本概念,
5、什么是計(jì)算機(jī)？定義：一種存儲(chǔ)事先已經(jīng)編制好的程序并能連續(xù)而自動(dòng)地取出這些程序來執(zhí)行，只能對事先已數(shù)字化的信息進(jìn)行算術(shù)或邏輯運(yùn)算的快速工具。,,計(jì)算機(jī)定義的概略解釋,1、算術(shù)、邏輯運(yùn)算（我們在小學(xué)就已學(xué)完的加減乘除四則運(yùn)算）2、信息的數(shù)字化（一架冰冷的機(jī)器所能聽懂的唯一語言）3、存貯程序的工作方式（現(xiàn)代化的流水線）符合以上特征的即被稱之為馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī),,,馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)（1）,約翰.馮.諾依曼(JohnVonNeumann)到目前為止，幾乎生產(chǎn)的所有計(jì)算機(jī)都是馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)，這也是我們正在使用的諸如奔2奔3之類的微機(jī)的體系結(jié)構(gòu)。（但是現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)科學(xué)家認(rèn)為只有打破
6、馮諾依曼體系，計(jì)算機(jī)的效率才能得到突破）,,馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)（2）,采用二進(jìn)制代碼表示數(shù)據(jù)和指令。采用存儲(chǔ)程序工作方式，即：事先編制程序。實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)程序。自動(dòng)、連續(xù)地執(zhí)行程序。,,,馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)（3）,3.由以下五大部件組成計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)。A:運(yùn)算器（進(jìn)行簡單四則運(yùn)算邏輯運(yùn)算）B:控制器（命令自己或外部設(shè)備作這作那）C:存儲(chǔ)器D:輸入設(shè)備E:輸出設(shè)備,,,1、存儲(chǔ)器（主存儲(chǔ)器）,計(jì)算機(jī)存取數(shù)據(jù)的部件，常用半導(dǎo)體做成，存儲(chǔ)器中存放二進(jìn)制單元稱為在座單元，每個(gè)存儲(chǔ)單元有一個(gè)編號，稱為地址，計(jì)算機(jī)是根據(jù)地址來訪問存儲(chǔ)器的。存儲(chǔ)器的主要技術(shù)指標(biāo)有存儲(chǔ)容量和速度。速度可用存取時(shí)間和存儲(chǔ)
7、周期來衡量，存取時(shí)間TA是指從啟動(dòng)一次存儲(chǔ)器操作（讀/寫）到完成該操作所需的時(shí)間。存儲(chǔ)周期Tm是指邊疆兩次訪問存儲(chǔ)器所需的最小時(shí)間間隔。通常Tm比TA稍大，這是由于存儲(chǔ)器的積壓部分都必須有一段穩(wěn)定恢復(fù)的時(shí)間，所以讀出后不能立即進(jìn)行訪問。,2、控制器,是計(jì)算機(jī)的控制指揮部件，也是全機(jī)的控制指揮中心，其主要功能是通過向計(jì)算機(jī)的各個(gè)部分發(fā)出控制信號，使整個(gè)機(jī)器自動(dòng)、協(xié)調(diào)地進(jìn)行工作。,3、運(yùn)算器,在控制器的控制下，完成算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的部件。,4、輸入設(shè)備,輸入設(shè)備是給計(jì)算機(jī)輸入信息的設(shè)備。輸入住處通過輸入設(shè)備轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能識別的二進(jìn)制代碼，送入存儲(chǔ)器中保存。常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)器和光筆。,5
8、、輸出設(shè)備,輸出設(shè)備是輸出計(jì)算結(jié)果的設(shè)備。常見的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖機(jī)等。,11計(jì)算機(jī)的基本概念,1.1.1存儲(chǔ)程序工作方式事先編制程序。實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)程序。自動(dòng)、連續(xù)地執(zhí)行程序。1.1.2信息的數(shù)字化表示1.在計(jì)算機(jī)中的各種信息用數(shù)字代碼表示。2.用數(shù)字型電信號表示數(shù)字代碼。,,,,1.1.1存儲(chǔ)程序工作方式,事先編制程序。實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)程序。自動(dòng)、連續(xù)地執(zhí)行程序。這也稱之為控制流驅(qū)動(dòng)方式。于此相對應(yīng)的還有稱之為數(shù)據(jù)信息流。,,,從生活中的例子看一看控制流與信息流有一張留言的紙條，上面寫著幾句話：“到菜市場賣2斤豬肉”“洗干凈肉”“將肉剁成肉餡”紅色字是動(dòng)詞，是命令去干什么藍(lán)色字是名詞，是命令
9、所要處理的對象控制流就相當(dāng)于命令去做什么的動(dòng)詞而信息流就相當(dāng)于命令所處理的對象這也像一條生產(chǎn)流水線，流水線上的機(jī)器和人都是動(dòng)作的執(zhí)行者，等待半成品到自己跟前，干自己該干的活?？刂屏魇亲鰟?dòng)作，信息流就像生產(chǎn)線上的物料。（返回）,,1.1.2信息的數(shù)字化表示,1.在計(jì)算機(jī)中的各種信息用數(shù)字代碼表示。2.用數(shù)字型電信號表示數(shù)字代碼。,,,1、在計(jì)算機(jī)中的各種信息用數(shù)字代碼表示（1）,1.在計(jì)算機(jī)中的各種信息用數(shù)字代碼表示。其實(shí)在計(jì)算機(jī)中，流動(dòng)的也不是0、1這些數(shù)字，而是電信號。0、1是阿拉伯?dāng)?shù)字。是古印度人發(fā)明的，阿拉伯人傳到西方的。是今天的人們?yōu)榱朔奖愣藶榈匕延袩o電信號用1、0稱呼。計(jì)算機(jī)是根本
10、不認(rèn)識什么0、1的。并行線圖例,,并行線圖例,返回,,1、在計(jì)算機(jī)中的各種信息用數(shù)字代碼表示（2）,正是因?yàn)橛?jì)算機(jī)只認(rèn)識電信號，所以我們盡可以放心大膽地下個(gè)絕對化的結(jié)論：任何信息，不管是命令計(jì)算機(jī)干這干那的控制信息還是儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)信息，都必須化為電信號來表示。如果我們用阿拉伯?dāng)?shù)字的0、1來表示這些電信號而不是用“有電”或“沒電”來敘述它們的話，我們就可以把這些電信號寫在紙上，寫在紙上的這些0、1數(shù)字我們也容易研究，并從中尋找規(guī)律和發(fā)現(xiàn)規(guī)律。,,1、在計(jì)算機(jī)中的各種信息用數(shù)字代碼表示（3）,正因?yàn)閷懺诩埳系囊呀?jīng)是一些數(shù)字了，外行看到的計(jì)算機(jī)專業(yè)的人們也一天到晚在研究這些數(shù)字，所以把它稱之
11、為“數(shù)字化”。由于計(jì)算機(jī)僅僅懂得電信號即這些0、1數(shù)字，所以逼得我們必須絞盡腦汁想盡辦法把我們身邊的圖形、聲音、文字等等一切一切用數(shù)字進(jìn)行編碼。其實(shí)用數(shù)字進(jìn)行編碼一點(diǎn)兒也不神秘，在我們生活中，早就在用數(shù)字進(jìn)行編碼了。,,1、在計(jì)算機(jī)中的各種信息用數(shù)字代碼表示（4）,比如：學(xué)生的學(xué)號，在沒有計(jì)算機(jī)的時(shí)代管理人員為了管理方便，就會(huì)把學(xué)生進(jìn)行編制學(xué)號。把人抽象為數(shù)字。平面與立體空間。人們?yōu)榱嗣枋鍪挛镌诳臻g中的位置，人們將空間進(jìn)行了數(shù)字化，這就是坐標(biāo)。上述人們進(jìn)行的編碼，不管有意無意，都屬于“數(shù)字化”的范疇。而且進(jìn)行這些工作時(shí)，人們連計(jì)算機(jī)這個(gè)名詞都沒有聽說過。,,2.用數(shù)字型電信號表示數(shù)字代碼（1）
12、,計(jì)算機(jī)內(nèi)部流動(dòng)的電信號很單純，它不象無線電波或水波那樣連綿不絕、大小不一。在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的電信號如果測量一下的話，在不同的時(shí)間內(nèi)，它要么是最大值、要么是最小值（高電平和低電平），而與水波類似的正弦波在一點(diǎn)測量的話，它的值可能在在最大值與最小值之間的任何一個(gè)數(shù)字上。這好像我們猜一枚硬幣的正反面一樣，反正不是正就是反。但是在一艘漂在海上的小木船上，木船不停地隨著波浪上上下下。如果讓您猜一下木船現(xiàn)在的非常精確的海拔高度，您會(huì)那么有把握嗎？,,2.用數(shù)字型電信號表示數(shù)字代碼（2）,大家對這種電信號是否有這樣的疑問？如果有一萬名學(xué)生該如何表示呢？因?yàn)橐粋€(gè)電信號只能表示兩種狀態(tài)，為了給這1萬名學(xué)生編號，我
13、們多用一些電信號就行了。,,2.用數(shù)字型電信號表示數(shù)字代碼（3）,數(shù)字化方法表示信息的優(yōu)點(diǎn)：1、抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高。2、依靠多位數(shù)字信號的組合，可表示為幾乎無限的數(shù)目。3、數(shù)字化信息可以存儲(chǔ)、易傳送4、可表示的信息類型與范圍廣泛。5、能用邏輯代數(shù)等數(shù)字邏輯技術(shù)處理電信號信息。,,,1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬軟件組成,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)1.2.2計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng),,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),什么是計(jì)算機(jī)硬件？計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成1.CPU2.主存儲(chǔ)器3.外存儲(chǔ)器4.I/O設(shè)備5.總線6.接口,,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),圖1_1,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,,,,,
14、,,,,,,,,,,,CPU,主存,接口,接口,I/O設(shè)備,I/O設(shè)備,,,,,,,,,,,,,,,,CPU,主存,接口,接口,I/O設(shè)備,I/O設(shè)備,什么是計(jì)算機(jī)硬件？,聯(lián)想奔4機(jī),1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,什么是計(jì)算機(jī)硬件？,聯(lián)想奔4機(jī)內(nèi)部,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,什么是計(jì)算機(jī)硬件？,,外設(shè)鼠標(biāo)鍵盤,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,什么是計(jì)算機(jī)硬件？(返回),,外設(shè)顯示器,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成CPU,CPUCentralProcessingUnit由于集成電路工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，馮諾伊曼體系的五大部件中的運(yùn)算器和控制器已經(jīng)可以做在一塊硅晶片上，我們把它稱之為CPU
15、。因?yàn)槲覀儾荒軕{借肉眼去看清CPU的內(nèi)部組成，所以我們在這兒將CPU的幾個(gè)重要的組成敘述,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成CPU,一下：運(yùn)算器和控制器、寄存器和計(jì)數(shù)器。運(yùn)算器的最基本部件就是加法器，在加法器的基礎(chǔ)上又可制出減法器，而二進(jìn)制數(shù)的移位又可制成乘除法部件。但是，一般的通用CPU的功能也就到此為止了，而一切高等的計(jì)算如微積分、矩陣、方程等的計(jì)算都要經(jīng),1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成CPU,過人類的專業(yè)科學(xué)家將這些高等的運(yùn)算逐步拆分細(xì)化，直到所有的運(yùn)算已經(jīng)拆分為最簡單的加減乘除，這時(shí)的計(jì)算機(jī)就可以發(fā)揮其運(yùn)算速度驚人的快和不出差錯(cuò)的優(yōu)點(diǎn)，這些人工運(yùn)算會(huì)花費(fèi)
16、很長時(shí)間的運(yùn)算計(jì)算機(jī)一眨眼就能得出結(jié)果。而且你教給計(jì)算機(jī)的運(yùn)算方法（程序）它會(huì)牢牢記住，,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成CPU,相同的運(yùn)算你無須再教，“只編一次，享用終生”。打個(gè)比方：您是一位數(shù)學(xué)家，你會(huì)做微積分，但是你不想把自己的寶貴時(shí)間浪費(fèi)在計(jì)算大量重復(fù)的微積分計(jì)算上，你找了一些小學(xué)三年級的學(xué)生，然后，你把每一種微積分運(yùn)算細(xì)細(xì)拆分，拆分到加減乘除的四則運(yùn)算為止。以后你需要微積,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成CPU,分結(jié)果的話，只管問這些小學(xué)生要答案就是了。至于CPU如何區(qū)分指令還是數(shù)據(jù)，我們在后面的匯編語言部分還要詳細(xì)敘述。,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,
17、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成CPU圖,IntelMMX233,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成CPU圖,Intel最新的P42GHz,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成CPU圖,IntelMMX233,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成CPU圖,IntelMMX233,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成CPU圖,IntelMMX233,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成CPU圖,IntelMMX233,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成主存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器,CPU能夠直接存取的存儲(chǔ)器叫主存儲(chǔ)器，主存儲(chǔ)器因?yàn)椴煌瑫r(shí)代的電
18、子工業(yè)的發(fā)展水平不同，而主存儲(chǔ)器的形態(tài)不同。但要記住本質(zhì)：主存儲(chǔ)器是唯一CPU可以編碼尋址的存儲(chǔ)器，CPU能且只能在主存儲(chǔ)器中提取和存放數(shù)據(jù)。但是，主存儲(chǔ)器里不能對數(shù)據(jù)進(jìn)行任何處理，主存,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成主存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器,儲(chǔ)器就是一個(gè)存放數(shù)據(jù)的地方，并不是個(gè)對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工的地方，能對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的地方只有是CPU的內(nèi)部。但是CPU的內(nèi)部存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的空間很少，而且這些空間也不是用來存放數(shù)據(jù)用的，主要是用來在計(jì)算過程中暫時(shí)存放數(shù)據(jù)和中間步驟的一些臨時(shí)數(shù)據(jù)用的。,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成主存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器,打個(gè)比方：CPU內(nèi)部好比是一條加工流水
19、線，流水線是一張長的工作臺(tái)，工人和一些設(shè)備在工作臺(tái)的兩邊，原材料從原料倉庫被送來，經(jīng)過各個(gè)工序變成半成品、成品。原料倉庫的各種原料來自全國甚至全世界，有專門的采購人員去采購。車間的人們只需要知道到原料倉庫的什么地方去提取現(xiàn)在或今天需要的原料即,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成主存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器,可。而生產(chǎn)線上的工作臺(tái)只是原料的暫時(shí)存放的地方，工人們和加工機(jī)械對放在工作臺(tái)上的原料進(jìn)行處理，加工完畢的半成品要立刻挪走，否則別的大量的待加工的原料連放都放不上工作臺(tái)，有怎么可能被加工呢？CPU就是加工車間，CPU的內(nèi)部可以那些可以暫時(shí)存放正在處理當(dāng)中的數(shù)據(jù)的地方叫寄存器，寄存器就像加,
20、1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成主存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器,工車間的工作臺(tái)，寄存器的數(shù)據(jù)被處理后要立刻挪到主存儲(chǔ)器里，以騰出空間給大量的有待處理的數(shù)據(jù)。而CPU只對主存儲(chǔ)器進(jìn)行了地址編碼，主存儲(chǔ)器就像原料倉庫，CPU的所有數(shù)據(jù)和指令都存放在主存儲(chǔ)器里。CPU不可能對別的存儲(chǔ)設(shè)備能進(jìn)行直接的存取了，只能通過軟件（如通過操作系統(tǒng)）進(jìn)行間接的存取。,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成主存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器,外存儲(chǔ)器的范圍很廣，我們所熟知的軟盤、硬盤、光盤、MO盤、磁帶機(jī)、DVD盤等等。都屬于外存儲(chǔ)器的范疇。相對于主存儲(chǔ)器而言，外部存儲(chǔ)器有如下幾個(gè)特點(diǎn)：,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)
21、算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成主存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器,1.外部存儲(chǔ)器的空間是無限的。2.外部存儲(chǔ)器存貯的數(shù)據(jù)具有不易失性。,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成主存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器,SDRAM內(nèi)存條,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成主存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器,SDRAM內(nèi)存條,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成主存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器,SDRAM內(nèi)存條,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成主存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器,希捷硬盤,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成主存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器,希捷硬盤,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成主存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器,軟盤驅(qū)動(dòng)器
22、,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成主存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器,軟盤驅(qū)動(dòng)器,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成I/O設(shè)備,輸入/輸出（Input/Output）設(shè)備的范圍很廣。而且，信息不是無本之木、無源之水，人類需要計(jì)算機(jī)幫助我們對信息進(jìn)行處理，但是計(jì)算機(jī)自己不會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生原本在人類社會(huì)中的數(shù)據(jù)，必須經(jīng)過輸入系統(tǒng)才能將外部信息引入到計(jì)算機(jī)內(nèi)部，但是外部的信息必須,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成I/O設(shè)備,有個(gè)數(shù)字化過程，這就是外部設(shè)備的主要工作。比如：聲卡經(jīng)過數(shù)/模轉(zhuǎn)換，將模擬的聲波信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，也只有轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號計(jì)算機(jī)才能識別、存儲(chǔ)、處理；掃描儀
23、將彩色圖形文本轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像；數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)將自然界中的多彩生活轉(zhuǎn)化為數(shù)字式視頻交給計(jì)算機(jī)處理。因?yàn)橛?jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)字電信號要輸出到,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成I/O設(shè)備,計(jì)算機(jī)外，因?yàn)槿祟悷o法直接了解和解讀電信號，為了使人類能夠知道計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果，必須要經(jīng)過翻譯轉(zhuǎn)換后輸出到一些設(shè)備轉(zhuǎn)換為我們熟悉的文字、圖形、或還原為聲音，這些就是輸出設(shè)備。,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成I/O設(shè)備,聲卡,,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成I/O設(shè)備,鼠標(biāo),1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成I/O設(shè)備,鍵盤,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成I/O設(shè)備,
24、液晶顯示器,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成總線,正式因?yàn)镃PU與主存儲(chǔ)器、主存儲(chǔ)器與外存儲(chǔ)器間存在著大量的數(shù)據(jù)和指令交換，而這些交換又是體現(xiàn)在數(shù)字電信號的來來往往，而電的傳輸必須有金屬導(dǎo)體的參與，總線就是這樣的金屬電線的集合，它采用分時(shí)共享的方式來防止傳輸沖突，總線又有專門性：即地址總線、數(shù)據(jù)總線,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成總線,控制總線。地址總線是從CPU發(fā)出的很多“電線”，這些電線主要是發(fā)出主存儲(chǔ)器或外設(shè)端口的地址碼，告知數(shù)據(jù)的所在。取出的數(shù)據(jù)則通過數(shù)據(jù)總線傳回CPU，CPU發(fā)出的控制外部設(shè)備的命令則是通過控制總線發(fā)出的，當(dāng)然，外部設(shè)備向CPU提出的
25、申請也是通過控制總線到達(dá)CPU的。,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成接口,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成接口,1.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),,1.2.2計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng),系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件,,1.2.2計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng),操作系統(tǒng)編譯程序、解釋程序各種軟件平臺(tái),1.系統(tǒng)軟件,,處理機(jī)調(diào)度管理存貯器管理I/O設(shè)備管理文件管理作業(yè)管理,1.2.2計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng),,操作系統(tǒng),,1.什么是機(jī)器語言?2.什么是匯編語言？3.什么是高級語言？,1.2.2計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng),編譯程序、解釋程序,,科學(xué)計(jì)算類工程設(shè)計(jì)類數(shù)據(jù)處理類信息管理類自動(dòng)控制類,1.2.2計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng),應(yīng)用軟件,,1.
26、2.3系統(tǒng)組成的層次結(jié)構(gòu),,1.2.3系統(tǒng)組成的層次結(jié)構(gòu),硬件系統(tǒng)（硬核）機(jī)器語言（指令系統(tǒng)）操作系統(tǒng)語言處理程序及各種軟件資源用戶程序,,1.3處理機(jī)的工作過程,1.3.1處理問題的步驟1.3.2指令執(zhí)行過程,,,1.3.1處理問題的步驟,系統(tǒng)分析建立數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)算法編寫應(yīng)用程序編譯為目標(biāo)代碼由硬件執(zhí)行目標(biāo)程序,,1.3.2指令執(zhí)行過程,1.取指與指令分析2.讀取操作數(shù)3.運(yùn)算4.后繼指令地址,,1.4數(shù)字計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與性能指標(biāo),1.4.1數(shù)字計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)1.4.2計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo),,1.4.1數(shù)字計(jì)算機(jī)的特點(diǎn),1.能在程序控制下自動(dòng)連續(xù)地工作2.運(yùn)算速度快3.運(yùn)算精度高4.具有很強(qiáng)的信息存儲(chǔ)能力5.通用性強(qiáng)，應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛,,1.4.2計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo),1.基本字長2.數(shù)據(jù)通路寬度3.運(yùn)算速度4.主存儲(chǔ)器容量5.外存容量6.配置的外圍設(shè)備及其性能7.系統(tǒng)軟件配置,,1.5計(jì)算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用,1.5.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程1.5.2計(jì)算機(jī)應(yīng)用舉例,,1.5.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程,1.計(jì)算機(jī)的換代2.分類3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),,1.5.2計(jì)算機(jī)應(yīng)用舉例,1.科學(xué)計(jì)算2.信息管理中的數(shù)據(jù)處理3.科技工程中的數(shù)據(jù)處理4.自動(dòng)控制5.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）,計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）,計(jì)算機(jī)模擬，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）6.人工智能,,
《計(jì)算機(jī)組成原理》PPT課件.ppt
