《电脑是如何工作的》PPT课件.ppt

HowComputerWorks ByMark2011August WhatistheInputdata WhatInputtoHumanBrainVideo Audio Language WhatinputtoCPUVideo Audio Language Howtodescribeinformation TextVideoAudioNumber Digitalbits0 1 Allinformationisrepresentedusingbinarynumbers 01001000111 HighandLow 5V 0V High Low High 1Low 0 論理回路記号 LogicCircuit 論理積 AND 論理和 OR 排他的論理和 XOR 否定 NOT ExclusiveOR x y z x y z 論理積 AND 論理和 OR 排他的論理和 XOR 否定 NOT 2入力 違 出力 12者不同时 输出1 x y z x z x y z x y z NAND NOR AND NOT OR NOT x y z x y z AND OR 内部 電子回路 10 5V0V 電圧 対応 x y z AND 練習問題 1 x y z t t t 0V 0V 0V 5V 5V 5V 練習問題 2 x y z t t t 0V 0V 0V 5V 5V 5V x y z 論理和 OR 練習問題 3 x y z t t t 0V 0V 0V 5V 5V 5V 排他的論理和 XOR x y z Whyusebinarynumber Onesignalcandescribe1 0 2statesNsignalscandescribe2x2x2 2 2nCanbecalculate 在电路上用n根信号线可以表示2n种状态 0000STOP0001RUN0010PAUSE BitCombinations Eachadditionalbitdoublesthenumberofpossiblecombinations BitCombinations EachcombinationcanrepresentaparticularitemThereare2NcombinationsofNbitsTherefore Nbitsareneededtorepresent2Nuniqueitems 21 2items 22 4items 23 8items 24 16items 25 32items Howdoescomputerknowtext Hi Heather Englishcharacter ASCIIcode 1byte 汉字 2bytecode 进位 Add ABS C 2進数 半加算器 半加算器 B1 A1 S1 C2 加算値 桁上 練習問題 全加算器 B3 A3 S3 C 全加算器 B2 A2 S2 C3 半加算器 B1 A1 S1 C2 桁上 2進数 全加算器 A2 B2 C2 S2 C3 全加算器 B2 A2 S2 C3 C2 XOR XOR AND AND OR 進数 進数 進数 進数 進数 進数 基数 桁数字 進数 整数 進数 小数 進数 進数 進数 進数変換 整数 場合 StoringInformation 927892799280928192829283928492859286 10011010 KB210 1024 MB220 over1million GB230 over1billion TB240 over1trillion kilobytemegabytegigabyteterabyte TheCentralProcessingUnit CPU ACPUisonachipcalledamicroprocessorItcontinuouslyfollowsthefetch decode executecycle TheCentralProcessingUnit TheCPUcontains Arithmetic LogicUnit Registers ControlUnit Smallstorageareas Performscalculationsandmakesdecisions Coordinatesprocessingsteps 実行直前 Commandregister contentsindex 00 000 00000 00000 Arithmetic Commanddecode Indexregister 5bitsCPU Computersonlyknowbinarynumbers CPU MainMemory StepbyStep 実行 第 段階 命令 番地 01 101 01101 00000 累算器 命令呼 出 解読 Load 命令解読器 番地 000LoadA A 累算器 持 CPUinstructions 1 CPUinstructions machinelanguage000111010101 2 Howtotellcomputertodo Computersonlyacceptbinarybits machinelanguage 3 assemblylanguage easytounderstandbyhuman assemblylanguage machinelanguage 1 14 highlevellanguage