大学计算机基础第二章

1、 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章1第二章第二章计算机硬件系统计算机硬件系统与信息存储与信息存储 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章24计算机系统组成计算机系统组成 4微型计算机的结构微型计算机的结构 4计算机中数的表示计算机中数的表示 4数据表示数据表示 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章3t中央处理器中央处理器一般也称为一般也称为CPUCPU，是计算机的核心，是计算机的核心，具有运算能力和控制功能。具有运算能力和控制功能。 t计算机计算机由由CPUCPU、内存储器、输入输出接口电路和、内存储器、输入输出接口电路和系统总线构成，通常称为计算机主机系统总线构成，通常称为计算

2、机主机 。t计算机系统计算机系统是以计算机为主体，并配上外设和是以计算机为主体，并配上外设和系统软件之后构成的软硬件系统。系统软件之后构成的软硬件系统。 我们通常所说的我们通常所说的“计算机计算机”，其准确的名称，其准确的名称应该是计算机系统。应该是计算机系统。 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章4v计算机硬件系统计算机硬件系统是构成计算机的物理装置，是是构成计算机的物理装置，是看得见、摸得着的一些实实在在的有形实体。看得见、摸得着的一些实实在在的有形实体。目前的计算机硬件系统采用的仍是计算机目前的计算机硬件系统采用的仍是计算机的经典结构的经典结构冯冯诺依曼结构，即采用总诺依曼结构，即采

3、用总线结构将运算器、控制器、存储器、输入设线结构将运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备备和输出设备5 5大部件连接起来。大部件连接起来。其中，运算器和控制器构成了计算机的核其中，运算器和控制器构成了计算机的核心部件心部件中央处理器（中央处理器（Center Process Center Process UnitUnit，简称，简称CPUCPU）。）。数据流数据流控制流控制流各部分的功能：各部分的功能：t运算器：运算器：算术运算或逻辑运算算术运算或逻辑运算t控制器：控制器：取指令、译码、执行指令取指令、译码、执行指令t存储器：存储器：保存信息保存信息内存：内存：ROM(ROM(只读存储器只

4、读存储器) ) RAM( RAM(随机存储器，随机存储器，断电后信息全部丢失断电后信息全部丢失) )外存：外存：磁盘磁盘( (软盘、硬盘软盘、硬盘) )、光盘、磁带、光盘、磁带t输入设备：输入设备：输入数据输入数据( (键盘、鼠标、扫描仪、光笔等键盘、鼠标、扫描仪、光笔等) )t输出设备：输出设备：输出数据输出数据( (显示器、打印机、绘图仪等显示器、打印机、绘图仪等) ) 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章5软件系统软件系统由计算机程序、数据和有关的技术资料组由计算机程序、数据和有关的技术资料组成。程序是指挥计算机工作的步骤；技术资料包括成。程序是指挥计算机工作的步骤；技术资料包括软件

5、和硬件的技术说明、使用方法和操作手册等文软件和硬件的技术说明、使用方法和操作手册等文档。软件是计算机的档。软件是计算机的“灵魂灵魂”。“裸机裸机”是只有硬件而没有任何软件支持的是只有硬件而没有任何软件支持的计算机称为，裸机几乎是不能工作的。计算机称为，裸机几乎是不能工作的。 系统软件：系统软件：操作系统操作系统语言处理程序语言处理程序数据库管理系统数据库管理系统支持软件支持软件应用软件：应用软件：程序库程序库软件包软件包套装软件套装软件用户开发的系统用户开发的系统软件系统软件系统系统软件系统软件应用软件应用软件操作系统操作系统是系统软件中最重要的部分，功能是是系统软件中最重要的部分，功能是对计

6、算机系统的全部硬件和软件资源进行统一对计算机系统的全部硬件和软件资源进行统一管理、统一调度、统一分配。管理、统一调度、统一分配。 操作系统为用户提供了一个操作方便的环操作系统为用户提供了一个操作方便的环境，是用户与计算机的接口，同时又是用户进境，是用户与计算机的接口，同时又是用户进行软件开发的基础，其他的系统软件和应用软行软件开发的基础，其他的系统软件和应用软件必须在操作系统的支持下才能合理调度工作件必须在操作系统的支持下才能合理调度工作流程，正常的工作。流程，正常的工作。 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章6 存储程序工作原理存储程序工作原理( (存储程序、程序控制存储程序、程序控制)

7、 )t计算机系统由运算器、控制器、存储器、输入计算机系统由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备组成，并规定了他们的功能设备、输出设备组成，并规定了他们的功能t程序和数据在计算机中用二进制数表示程序和数据在计算机中用二进制数表示t计算机的工作过程是由存储程序控制的计算机的工作过程是由存储程序控制的1949 1949 John von Neumann冯冯 诺依曼诺依曼美籍匈牙利数学家美籍匈牙利数学家 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章7| 指令指令是对计算机进行程序控制的最小单位，一是对计算机进行程序控制的最小单位，一个个CPUCPU能够执行的所有指令的集合称为该能够执行的所有指令的集

8、合称为该CPUCPU的的指令系统。指令系统。t程序程序是人们为解决某项任务而编写的指令的有是人们为解决某项任务而编写的指令的有序集合。指令的不同组合方式，可以构成完成序集合。指令的不同组合方式，可以构成完成不同任务的程序。不同任务的程序。指令格式指令格式 操作码操作码 地址码地址码 执行什么操作执行什么操作数据在存储器中的存放位置数据在存储器中的存放位置 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章8u计算机的工作过程计算机的工作过程就是执行程序的过程。就是执行程序的过程。 在运行程序之前，首先通过输入设备将编好的程在运行程序之前，首先通过输入设备将编好的程序和原始数据输送到计算机内存储器中，然后

9、按照指序和原始数据输送到计算机内存储器中，然后按照指令的顺序，依次执行指令。令的顺序，依次执行指令。u执行一条指令的过程是：执行一条指令的过程是：u读取指令：从内存储器中取出要执行的指令送到读取指令：从内存储器中取出要执行的指令送到 CPU CPU 内部的指令寄存器暂存内部的指令寄存器暂存u分析指令：把保存在指令寄存器中的指令送到指令分析指令：把保存在指令寄存器中的指令送到指令译码器，译出该指令对应的操作译码器，译出该指令对应的操作 u执行指令：执行指令：CPUCPU向各个部件发出相应控制信号，完向各个部件发出相应控制信号，完成指令规定的操作成指令规定的操作 大学计算机基础大学计算机基础第二章

10、第二章9n内存，又称主存，是微型机主机的组成部分，存放当内存，又称主存，是微型机主机的组成部分，存放当前正在使用或随时要使用的程序和数据，前正在使用或随时要使用的程序和数据，是是CPUCPU可以可以直接访问的存储器。直接访问的存储器。CPUCPU控制器控制器运算器运算器寄存器寄存器微处理器是微处理器是计算机硬件计算机硬件系统的核心系统的核心部件，负责部件，负责控制和协调控制和协调整个计算机整个计算机系统的工作系统的工作 Cache Cache 计算机后面板计算机后面板I/OI/O接口接口 v主机与外设之间不能直接进行信息交换，必须主机与外设之间不能直接进行信息交换，必须通过通过I/OI/O接口

11、才能完成信息传送。接口才能完成信息传送。vI/OI/O接口所起的作用是：接口所起的作用是： v数据缓冲。解决高速主机与低速外设间的矛盾数据缓冲。解决高速主机与低速外设间的矛盾v信号格式配合。处理外设与信号格式配合。处理外设与CPUCPU之间不同的信息格之间不同的信息格式，如式，如A/DA/D、D/AD/A转换，串转换，串/ /并、并并、并/ /串转换串转换v电平和驱动能力配合。使外设和主机的信号电平电平和驱动能力配合。使外设和主机的信号电平一致，并提高一致，并提高CPUCPU信号的驱动能力信号的驱动能力v时序配合。使主机与外设协调工作时序配合。使主机与外设协调工作v设备选择。每台外设都有设备地

12、址设备选择。每台外设都有设备地址 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章10S 主要性能指标：主要性能指标：字长、主频、内存容量、运算速度字长、主频、内存容量、运算速度 S 分类：分类：S按组成结构分单片机、单板机、多板机按组成结构分单片机、单板机、多板机S按用途分台式、便携式、手持式按用途分台式、便携式、手持式S 发展方向：发展方向：S高速化高速化 P4P4主频达主频达3.40GHz3.40GHzS超小型化超小型化 笔记本电脑笔记本电脑 S多媒体化多媒体化 多媒体处理器多媒体处理器S网络化网络化 网络计算机网络计算机 S隐形化隐形化 电视或影音计算机电视或影音计算机 大学计算机基础大学计算

13、机基础第二章第二章11总线是计算机传输指令、数据和地址的通道，总线是计算机传输指令、数据和地址的通道，是计算机各部件联系的纽带。是计算机各部件联系的纽带。按照传送信息的类型，总线分为：数据总线按照传送信息的类型，总线分为：数据总线( (用于传送数据用于传送数据, ,位数等于机器字长位数等于机器字长) )、地址总线地址总线( (用来传送用来传送存储单元或输入输出接口的地址信号，位数决定存储器的最存储单元或输入输出接口的地址信号，位数决定存储器的最大容量大容量, ,如如2424位总线的寻址数为位总线的寻址数为2 22424=16M=16M个地址个地址 ) )、控制总控制总线线( (传送控制器的各种

14、控制信号传送控制器的各种控制信号 ) )。按照总线在计算机中的位置可以分为内部总线按照总线在计算机中的位置可以分为内部总线和外部总线。和外部总线。 微机的结构示意图微机的结构示意图 ISAISA总线：总线：工业标准总线，工业标准总线，1616位，位，8MHz8MHz，数据传输率，数据传输率8Mb/s8Mb/s，寻址空间，寻址空间1MB1MB，常用于，常用于8028680286至至8048680486微处理器微处理器PCIPCI总线：总线：外部设备互联总线，外部设备互联总线，IntelIntel公司公司19911991年推年推出，出，3232或或6464位，位，33MHz33MHz，数据传输率，

15、数据传输率133Mb/s133Mb/s，常用于，常用于PentiumPentium微处理器微处理器AGPAGP是是IntelIntel公司推出的新一代图形显示卡专用总线，公司推出的新一代图形显示卡专用总线，AGPAGP显示卡同主板芯片组直接相连，大幅提高了电脑显示卡同主板芯片组直接相连，大幅提高了电脑对对3D3D图形的显示能力，图形的显示能力，3232位，位，66.6MHz66.6MHz，其视频信号，其视频信号的传送速率可以从的传送速率可以从PCIPCI总线的总线的133MB/s133MB/s提高到提高到266 MB/s266 MB/s、 533MB/s533MB/s、1.064 GB/s1.

16、064 GB/s和和2.128GB/s2.128GB/s。 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章12 微型计算机的主机板微型计算机的主机板CPUCPU插座插座内存条插槽内存条插槽串行接口串行接口AGPAGP扩展槽扩展槽PCIPCI扩展槽扩展槽北桥芯片北桥芯片南桥芯片南桥芯片北桥芯片北桥芯片提供对提供对CPUCPU、内存、内存、AGPAGP显卡等高速部件显卡等高速部件的支持以及与的支持以及与PCIPCI总线的桥接；总线的桥接；南桥芯片南桥芯片提供对键盘接口、鼠标接口、实时时钟提供对键盘接口、鼠标接口、实时时钟控制器、串行口、并行口、控制器、串行口、并行口、USBUSB接口及磁盘驱动器接口及磁

17、盘驱动器接口的支持，以及与接口的支持，以及与ISAISA总线的桥接。总线的桥接。BIOSBIOS是一组有关微机系统最重要的基本输入输出是一组有关微机系统最重要的基本输入输出程序，固化在微机主板上的一个程序，固化在微机主板上的一个ROMROM芯片中。芯片中。BIOSBIOS功能主要有：功能主要有：上电自检。微机接通电源后，系统首先由上电自检。微机接通电源后，系统首先由POSTPOST程序程序来对内部各个设备进行检查。来对内部各个设备进行检查。系统初始化系统初始化( (含可编程接口芯片的初始化含可编程接口芯片的初始化) )，设置，设置BIOSBIOS中包含的中断服务程序的中断矢量中包含的中断服务程

18、序的中断矢量 启动自举程序。将操作系统中的初始引导程序装入启动自举程序。将操作系统中的初始引导程序装入内存，并由引导程序来完成操作系统的顺利启动。内存，并由引导程序来完成操作系统的顺利启动。BIOSBIOS系统设置程序。系统设置程序。 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章131 1B B( (字节字节)=8)=8个二进位个二进位 1 1K K=1024 B=1024 B1 1M M=1024 KB 1=1024 KB 1G G=1024 MB 1=1024 MB 1T T=1024 GB=1024 GBByte(Byte(字节字节) ):由由8 8个二进位构成，如：个二进位构成，如：机器字

19、：机器字：作为一个整体被传送和运算的一串二进制数。作为一个整体被传送和运算的一串二进制数。其位数称为机器字长。其位数称为机器字长。地地 址：址：内存由许多存储单元组成，为区分它们而对每内存由许多存储单元组成，为区分它们而对每个存储单元都给予一个编号，这个编号就是存个存储单元都给予一个编号，这个编号就是存储单元的地址。储单元的地址。( (字节地址、字地址字节地址、字地址) )存储容量存储容量: :存储器中存储单元的总数。存储器中存储单元的总数。 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章14输入输入/ /输出系统输出系统是除是除CPUCPU和内存储器之外的其他部分，和内存储器之外的其他部分，他提供

20、了处理器和外部设备进行信息交换的各种手段。他提供了处理器和外部设备进行信息交换的各种手段。输入输入/ /输出系统由三个部分构成：输入输出系统由三个部分构成：输入/ /输出接口、输输出接口、输入入/ /输出软件、输入输出软件、输入/ /输出设备。输出设备。CPUCPU与外围设备传送信息的控制方式与外围设备传送信息的控制方式 ：程序查询方式。当程序查询方式。当CPUCPU查询到外部设备作好准备时查询到外部设备作好准备时进行数据传送进行数据传送 。 中断控制方式。当中断发生时，中断控制方式。当中断发生时，CPUCPU暂停现行程序暂停现行程序转向中断处理程序，输入或输出一个数据。转向中断处理程序，输入

21、或输出一个数据。 直接存储器存取直接存储器存取(DMA)(DMA)方式方式 。DMADMA控制器从控制器从CPUCPU完全完全接管对总线的控制，数据交换不经过接管对总线的控制，数据交换不经过CPUCPU，直接在内，直接在内存和外设之间进行高速数据传送存和外设之间进行高速数据传送 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章15t外存也称辅存，用来存放一些暂时不用而又外存也称辅存，用来存放一些暂时不用而又需长期保存的程序或数据。需长期保存的程序或数据。t外存上的程序和数据以文件的形式存储。外存上的程序和数据以文件的形式存储。t当需要执行外存中的程序或处理外存中的数当需要执行外存中的程序或处理外存中的

22、数据时，必须通过据时，必须通过CPU CPU 输入输出指令，将其输入输出指令，将其调入调入RAMRAM中才能被中才能被CPUCPU执行处理。执行处理。外部存储器外部存储器访问速度慢访问速度慢容量很大容量很大永久性永久性价格低价格低存储器是计算机的记忆装置存储器是计算机的记忆装置t内存又称主存，分为内存又称主存，分为ROMROM和和RAMRAM，用于存放当前，用于存放当前正在使用的或随时要使用的程序或数据。正在使用的或随时要使用的程序或数据。tCPUCPU可以直接访问内存。可以直接访问内存。t内存由半导体存储器组成，存取速度较快。内存由半导体存储器组成，存取速度较快。t内存中每个单元可存放一个字

23、节内存中每个单元可存放一个字节(8(8位二进数位二进数) )t只读存储器只读存储器ROMROM，只能读出而不能写入数据，只能读出而不能写入数据 t随机存储器随机存储器RAMRAM，它是一种读写存储器，它是一种读写存储器 我记住了我记住了内部存储器内部存储器访问速度快访问速度快容量较小容量较小暂时性暂时性价格高价格高主存或内存主存或内存辅存或外存辅存或外存可直接与可直接与CPUCPU交换交换信息信息 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章16软盘是在聚酯塑料软盘是在聚酯塑料盘片上涂一层很薄盘片上涂一层很薄的磁性材料，通过的磁性材料，通过磁性材料的磁化方磁性材料的磁化方向来存储数据向来存储数据1

24、 1和和0 0。常用的软盘都是常用的软盘都是3.53.5英寸的，简称英寸的，简称3 3寸盘。寸盘。标签标签3.53.5英寸英寸写保护写保护读写口读写口软盘在使用之前必须要先格式化软盘在使用之前必须要先格式化 软盘格式化后将软盘分为四个区域：软盘格式化后将软盘分为四个区域：引导扇区：用于存放系统的自引导程序，为系统启引导扇区：用于存放系统的自引导程序，为系统启动和存放磁盘参数而设置。动和存放磁盘参数而设置。文件分配表：用于描述文件在磁盘上的存放位置及文件分配表：用于描述文件在磁盘上的存放位置及整个磁盘扇区的使用情况。整个磁盘扇区的使用情况。 文件目录表：存放软盘根目录下所有文件名和子目文件目录表

25、：存放软盘根目录下所有文件名和子目录名、文件属性、文件在磁盘上存放的起始位置、录名、文件属性、文件在磁盘上存放的起始位置、文件长度、文件建立或修改的日期和时间等信息。文件长度、文件建立或修改的日期和时间等信息。数据区：用于存放用户文件。数据区：用于存放用户文件。 磁道与扇区的划分磁道与扇区的划分磁道磁道磁道磁道：以轴孔为中心的同心圆。以轴孔为中心的同心圆。磁道中存有引导记录和文件分配磁道中存有引导记录和文件分配表表(FAT)(FAT)等信息等信息扇区扇区扇区扇区：每一扇区规定存储：每一扇区规定存储512512字节字节磁盘容量磁盘容量面数面数 磁道数磁道数/ /面面 扇区数扇区数/ /磁道磁道

26、字节数字节数/ /扇区扇区 2 2 80 80 18 18 512 512（字节）（字节） 1474560(Bytes)1474560(Bytes) 1024 1024 1440(KB)1440(KB) 1.44(MB)1.44(MB)软盘驱动器软盘驱动器转速为转速为300rpm300rpm360rpm360rpm 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章17S 硬盘存储器硬盘存储器是微机系统配置中必不可少的外存是微机系统配置中必不可少的外存S 硬盘存储器硬盘存储器分固定式和可移动式两种分固定式和可移动式两种S 硬盘的存储容量很大硬盘的存储容量很大，一般在，一般在40GB40GB200GB20

27、0GB之间。之间。S 存取速度高存取速度高，一般有，一般有5400rpm5400rpm、7200rpm7200rpmS 硬盘硬盘是在非磁性的合金材料基片上涂上一层很薄的磁是在非磁性的合金材料基片上涂上一层很薄的磁性材料，通过磁性材料来存储信息性材料，通过磁性材料来存储信息S 硬盘容量硬盘容量磁头数磁头数柱面数柱面数扇区数扇区数字节数字节数/ /扇区扇区S 柱面柱面 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章18包括光盘驱动器、光盘控制器和光盘。包括光盘驱动器、光盘控制器和光盘。光盘驱动器是一个结合光学、机械及光盘驱动器是一个结合光学、机械及 电子技术的产品。电子技术的产品。 制定制定CD-ROM

28、CD-ROM标准时，把标准时，把150KB/s150KB/s定为标准传输定为标准传输率率,32,32倍速光驱的传输率为倍速光驱的传输率为15015032= 4,800KB/s32= 4,800KB/s光盘是按轨道的方式存储光盘是按轨道的方式存储, ,光盘轨道则是一条光盘轨道则是一条从中心开始的渐开线从中心开始的渐开线光盘通常分为只读光盘、一次性刻录光盘、可光盘通常分为只读光盘、一次性刻录光盘、可擦写光盘、擦写光盘、DVDDVD四种四种 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章19优盘又称闪存盘优盘又称闪存盘( (Flash DiskFlash Disk) )，通过，通过 通用串行总线接口通用串

29、行总线接口( (USBUSB) )与主机相连，可热插与主机相连，可热插拔，读写文件、格式化等操作与软、硬盘操作拔，读写文件、格式化等操作与软、硬盘操作一样。存储容量一般在一样。存储容量一般在16MB-1GB16MB-1GB之间。之间。 可移动硬盘与主机内的硬盘相比具有较强的抗可移动硬盘与主机内的硬盘相比具有较强的抗震性，目前的震性，目前的USBUSB硬盘容量一般在硬盘容量一般在10GB-80GB10GB-80GB之之间。可移动硬盘的使用方法与优盘一样。间。可移动硬盘的使用方法与优盘一样。MP3MP3播放器也具有优盘的功能播放器也具有优盘的功能 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章20键盘，

30、键盘，微机用户普遍采用的是微机用户普遍采用的是104104键的键盘，接口主键的键盘，接口主要有要有PS/2PS/2和和USBUSB鼠标，鼠标，常用输入设备，通过移动鼠标可以快速定位常用输入设备，通过移动鼠标可以快速定位屏幕上的对象，是计算机图形界面必备的外设之一屏幕上的对象，是计算机图形界面必备的外设之一分为机械式、光机式和光电式三大类分为机械式、光机式和光电式三大类扫描仪，扫描仪，将静态图像输入到计算机的图像采集设备将静态图像输入到计算机的图像采集设备触摸屏，触摸屏，是点式输入设备是点式输入设备光笔，光笔，一种图像输入设备一种图像输入设备游戏操作杆，游戏操作杆，控制游戏程序运行的输入设备控制

31、游戏程序运行的输入设备 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章21显示器，显示器，是人机对话或对生产过程控制进行监控的是人机对话或对生产过程控制进行监控的主要输出设备。主要输出设备。分阴极射线管显示器分阴极射线管显示器CRTCRT和液晶显示器和液晶显示器LCDLCD显示屏幕有显示屏幕有1414英寸、英寸、1515英寸、英寸、1717英寸和英寸和2020英寸等英寸等显示卡有显示卡有MDAMDA、CGACGA、EGAEGA、VGAVGA、SVGASVGA显示器主要指标显示器主要指标像素和分辨率像素和分辨率打印机，打印机，打印各种文档、程序、图形、图像等打印各种文档、程序、图形、图像等通常通过并行

32、接口与主机相连接通常通过并行接口与主机相连接常用的有针式机、喷墨和激光打印机等常用的有针式机、喷墨和激光打印机等 用于高级印刷的有热升华打印机、热蜡打印机等用于高级印刷的有热升华打印机、热蜡打印机等打印机主要指标打印机主要指标分辨率分辨率打印速度打印速度 打印幅面打印幅面 打印缓冲存储器打印缓冲存储器 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章22声音卡，声音卡，是多媒体计算机中处理声音的接口卡，是多媒体计算机中处理声音的接口卡，可可把声音变成数字信号并以文件形式存盘，还可以把数把声音变成数字信号并以文件形式存盘，还可以把数字信号还原成为真实的声音输出。字信号还原成为真实的声音输出。 视频卡，视

33、频卡，是多媒体计算机中处理活动图像的适配器，是多媒体计算机中处理活动图像的适配器，其功能是将视频信号数字化。其功能是将视频信号数字化。网络接口卡，网络接口卡，设备驱动程序，设备驱动程序，是对连接到计算机系统的设备进行控是对连接到计算机系统的设备进行控制驱动，使操作系统能更好的管理和使用计算机硬件的制驱动，使操作系统能更好的管理和使用计算机硬件的程序。程序。常见的需要用户自己安装的驱动程序有：显卡驱动常见的需要用户自己安装的驱动程序有：显卡驱动程序、声卡驱动程序、网卡驱动程序、程序、声卡驱动程序、网卡驱动程序、MODEM MODEM 驱动程驱动程序、打印机驱动程序、序、打印机驱动程序、USBUS

34、B设备驱动程序等设备驱动程序等 即插即用即插即用( (Plug and PlayPlug and Play) ) ，是一项用于自动处理是一项用于自动处理PCPC机机硬件设备安装的工业标准。硬件设备安装的工业标准。 PnPPnP系统包含：系统包含：PnPPnP的的BIOS BIOS 、PnPPnP操作系统、操作系统、PnPPnP硬件、硬件、PnPPnP设备驱动程序。设备驱动程序。 设备驱动程序的安装顺序是：设备驱动程序的安装顺序是：主板驱动程序主板驱动程序显卡显卡驱动程序驱动程序声卡驱动程序声卡驱动程序其他设备驱动程序其他设备驱动程序 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章23计数制：计数制：

35、十进制、二进制、八进制、十六进制、六十进制等十进制、二进制、八进制、十六进制、六十进制等进制进制 数数 符符 个数个数 进位值进位值十进制十进制 0 09, 9, 1010个个 1010二进制二进制 0 0和和1, 21, 2个个 2 2八进制八进制 0 07, 87, 8个个 8 8十六进制十六进制 0 09 9及及A AF, 16F, 16个个 1616 R R进制进制 R R个个 R R逢逢 进进 , , 借借 当当 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章24十进制计数：十进制计数： 十个数符、位权十个数符、位权1010i i 逢十进一、借一当十逢十进一、借一当十二进制计数：二进制计数

36、： 二个数符、位权二个数符、位权2 2i i 逢二进一、借一当二逢二进一、借一当二128128瓦瓦3232瓦瓦6464瓦瓦1616瓦瓦8 8瓦瓦4 4瓦瓦1 1瓦瓦2 2瓦瓦11111000一位二进制数只需一个具一位二进制数只需一个具有两个稳定状态的器件有两个稳定状态的器件四则运算简单，运算电路四则运算简单，运算电路也简单；也简单；运行可靠运行可靠 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章2521202223 Q818082 H161160162 D101100102103.()W = R n-1W = R -m任意相邻两位的比值为任意相邻两位的比值为一个数的每个位置都有一个位权值，如：一个数

37、的每个位置都有一个位权值，如： 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章26十进制十进制 99 = 999 = 910101 1 + 9+ 910100 0二进制二进制 01100011= 001100011= 02 27 7+1+12 26 6+1+12 25 5 +0+02 24 4+0+02 23 3+0+02 22 2 +1+12 21 1+1+12 20 0 = 99= 99八进制八进制 143=1143=18 82 2+4+48 81 1+3+38 80 0 = 99= 99十六进制十六进制 63 = 663 = 616161 1+3+316160 0 = 99 = 9901100

38、011B = 143Q = 63H = 99D 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章273 53 52 21 71 71 18 81 14 40 02 20 01 10 01 1 0 0最高位最高位最低位最低位(35)(35)1010=(100011)=(100011)2 2整数部分转换整数部分转换例：例：将十进制数将十进制数35.62535.625转换为二进制数转换为二进制数2 22 22 22 22 2余数余数(.625)10=(.101)2(.625)10=(.101)20. 6250. 625 2 21 1. . 250250 2 20 0. . 500500 2 21 1. .

39、000000小数部分转换小数部分转换整数整数除除2 2取余取余乘乘2 2取整取整 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章28 B 2 Q 二进制二进制1 1位扩位扩3 3位位八进制八进制3 3位并位并1 1位位1 1位扩位扩4 4位位十六进制十六进制4 4位并位并1 1位位 B H 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章29十十 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9二二0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001八八 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 十十 0000 0001 0010 0

40、011 0100 0101 0110 0111 1000 1001六六 1010 1011 1100 1101 1110 1111 A B C D E F 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章30减法：减法：00=010=111=0101=1乘法：乘法：00=001=010=011=1除法除法：01 =011=1加法：加法：0 + 0=00 + 1=11 + 0=11 + 1=10“与与”运算运算 （AND）A B A and B0 0 00 1 01 0 01 1 1ABA and B|开关合上为开关合上为1 1，断开为，断开为0 0|当当A A、B B开关都合上时灯才亮开关都合上时灯才

41、亮“或或”运算运算 （OROR）A B A or B0 0 00 1 11 0 11 1 1|开关合上为开关合上为1 1，断开为，断开为0 0。当。当A A、B B开开关都断开时关都断开时灯才灭灯才灭ABA or B“非非”运算运算 （NOTNOT）A not A 0 11 0A not A|开关合上为开关合上为1 1，断开为，断开为0 0|当当A A开关断开时开关断开时“非非”A A为合上为合上( (灯亮灯亮) )|当当A A开关合上时开关合上时“非非”A A为断开为断开( (灯灭灯灭) ) 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章31数据数据是计算机处理的对象，是信息的载体，或称为是计算机

42、处理的对象，是信息的载体，或称为编码了的信息。编码了的信息。信息信息是有意义的数据的内容。是有意义的数据的内容。计算机要处理的信息除了数值信息以外，还有字计算机要处理的信息除了数值信息以外，还有字符、图像、视频和音频等非数值信息。符、图像、视频和音频等非数值信息。计算机只能识别和存储两个数字计算机只能识别和存储两个数字“0”0”和和“1”1”。编码编码就是将各类信息转换成就是将各类信息转换成“0”0”和和“1”1”表示的代表示的代码的过程。码的过程。定点数定点数：小数点在数据中的位置固定不变。固小数点在数据中的位置固定不变。固定小数点的位置有以下两种定小数点的位置有以下两种：定点小数定点小数

43、- -. . 默认小数点在符号位之后默认小数点在符号位之后定点整数定点整数 - - 小数点在最低位之后小数点在最低位之后浮点数：浮点数：小数点在数据中的位置是可变的。小数点在数据中的位置是可变的。阶码为整数，反映数的大小；阶码为整数，反映数的大小； 尾数为纯小数，反映数的精度，必须规格化；尾数为纯小数，反映数的精度，必须规格化；基数基数 R=2 R=2 是隐含的。是隐含的。 15 1412 11 100阶符阶符 阶阶 码码 数符数符 尾尾 数数 位（）号位（）号任意的二进制数任意的二进制数 N N ( () )基数基数尾数尾数阶码阶码数符数符阶符阶符 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章3

44、2 机器数机器数 +99 -99 数的真值数的真值 特点：特点：1.1.用二进制表示；用二进制表示； 2.2.正负号数值化：正负号数值化： ；; ; 3.3.规定小数点的位置；规定小数点的位置； 4.4.表示的数值范围总是有限的。表示的数值范围总是有限的。在计算机中使用的、连同符号一起数码化的数在计算机中使用的、连同符号一起数码化的数称为机器数，而它真正表示的数值叫真值。称为机器数，而它真正表示的数值叫真值。 正数正数原原 正数正数反反 正数正数补补反码反码: : 把负数的原码除符号位之外的各位按位取反把负数的原码除符号位之外的各位按位取反补码补码: : 先求负数的反码先求负数的反码, , 再

45、把反码的最低位加再把反码的最低位加 1 1XX原原 1 1 1011011 1011011XX反反 1 1 0100100 0100100XX补补 1 1 0100101 0100101一字节一字节(8bit)(8bit)原码表示的原码表示的整数范围是整数范围是 127127+127+127原码原码：数值化的符号位加上数的绝对值，如：数值化的符号位加上数的绝对值，如 X= +91 = X= +91 = + +1011011, X1011011, X原原= =0 010110111011011 X= -91 = X= -91 = - -1011011, X1011011, X原原= =1 110110111011011 大学计算机基础大学计算机基础第二章第二章33码码是美国信息交换标准代是美国信息交换标准代码码( ( merican merican tandard tandard ode for ode for nformation nformation nterchange)nterchange)包括包括 0-90-9十个数字，大小写英文字母十个数字，大小写英文字母及专用符号等及专用符号等9595种可打印字符。