南审2017期末微机课件

1、幻灯片1第1章 微型计算机概述 幻灯片2第1章 微型计算机概述本章教学重点和难点：v 微型计算机、微处理器的发展。v 微机的基本结构v 微机的工作过程v 微机的主要性能招标v 微机系统的应用幻灯片31.1 微机概述幻灯片41.1.1 计算机的发展幻灯片5第1台数字电子计算机l1946年ENIAC计算机公布l ENIAC（电子数字积分机与计算机）：l研制单位：美国宾夕法尼亚大学l用 途： 军事计算l运算速度：5000次/秒l体积价格：170平方米，30吨，140千瓦，40万美元幻灯片6计算机的分代(按使用的元器件)幻灯片7计算机的分代(按使用的元器件)l第三代（约1965-1973）中小规模集成电路(SSI,MSI)计算机 速度：几十万次几百万次/秒 内存：半导体存储器 高级语言, OS, DBMS幻灯片8计算机的发展l1946年研制成功第1台数字电子计算机l60年来发展速度之快大大超出人们的预料：l性能、体积、价格、l应用领域和装机数量l软件技术和软件产品l使用的元器件l第1代：电子管磁鼓l第2代：晶体管磁芯l第3代：中、小规模集成电路l第4代：大、超大规模集成电路l 应用模式：l 集

2、中计算模式l 分散计算模式l 网络计算模式l 普适计算模式（？）幻灯片91.1.2 微机的发展微机，又称为PC，构成微机的核心部件是微处理器CPU。1971年，Intel公司制成了世界上第一片4位CPU，组成了世界上第一台4位微机MCS-4。目前微机已成为计算机的主流。幻灯片101.1.2 微机的发展根据微处理器的字长和功能，可将微机的功能划分为下面几个阶段。第一阶段（1971-1973年），特点为低档4位或8位，系统结构与指令系统简单，集成度低，使用机器语言或汇编语言编程。第二阶段（1974-1978年），特点为中档8位或8位，指令系统较丰富，使用高级语言编程，有简单的操作系统。幻灯片111.1.2 微机的发展第三阶段（1979-1984年），特点为：16位微处理器，指令系统更加丰富，系统结构增加了多级中断机制、多寻址机制、段式存储器结构等，支撑软件是操作系统，外围设备种类增多。第四阶段（1985-1991年），特点为：32位微处理器，集成度达到100万个元件/片，支持多用户多任务操作系统。幻灯片121.1.2 微机的发展第五阶段（1992-现在），特点为：采用高档32位或64位微处

3、理器，集成度达到2800万个元件/片，时钟主频达到2GHz以上，支持多用户、多任务操作系统。幻灯片131.2 信息在计算机的表示 幻灯片14十进制数的特点l 每一位只能使用十个符号 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9中的一个。幻灯片15l逢十进一。l 十进制数值可以用每位的数符和对应的权值乘积的和来表示。权值数符幻灯片16进位计数制的特点基数：在一个数制系统中所使用的符号个数称为基数。l 有一个基数R，数符使用0，1，2，. , (R-1)个符号。l 每位有固定的位权W，W=Ri。其中i是位序。l 采用“逢R进一”的进位方式。l 可以用一个多项式的和的形式来表示其数值。幻灯片17其中Ki为0，1，2，.，（R-1）个符号中的一个（数符），m,n为正整数，R为基数，i为位序。幻灯片18二进制数l 每一位只能使用两个符号 0和1中的一个。l 逢二进一。l 具有进位计数制的特点。 幻灯片19例如:幻灯片20二进制数的特点l 数码符号少，只有两个符号 0和1l 运算规则简单。l 运行可靠。 幻灯片21l 加法：逢二进一 0+0=01+0=10+1=11+1=10l 减法：借一当二 0-0=

4、01-0=11-1=00-1=1幻灯片22l 乘法： 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 000=010=001=011=1幻灯片23进位计数制之间的转换如果两数相等，则两数的整数部分和小数部分的值一定分别相等。l 按权相加。幻灯片24幻灯片25十进制数二进制数将整数部分和小数部分分别转换。l 整数部分的转换 ，按二进制的权展开，除二取余。幻灯片26第一步：将等式两边除以2，得到：等式两边整数与小数应分别相等，所以：K0=1第二步：再对等式两边继续除以2，得到：K1=0幻灯片27依次类推，直到商为0为止。算法为：725/2=362 余数=1=K0362/2=181 余数=0=K1181/2=90 余数=1=K290/2=45 余数=0=K345/2=22 余数=1=K422/2=11 余数=0=K511/2=5 余数=1=K65/2=2 余数=1=K72/2=1 余数=0=K81/2=0 余数=1=K9排列时，顺序为由下至上。这时，得到：幻灯片28l 小数部分的转换 ，按二进制的权展开，乘二取整。转换成

5、二进制小数为：幻灯片29第一步：将等式两边乘以2，得到：等式两边整数与小数应分别相等，所以：K-1=0第二步：再对等式两边继续乘以2，得到：K-2=1如此继续下去，可以得到K-3 K-4 K-m 各位的值。幻灯片30算法为：0.322=0.64 整数=0=K-10.642=1.28 整数=1=K-20.282=0.56 整数=0=K-30.562=1.12 整数=1=K-4所以，（0.32)10=(0.0101.)2 ，直至满足一定的精度为止。幻灯片31对于既有整数又有小数的数，则将其整数部分与小数部分分别转换，再用小数点连接起来。总结：对于基数为R的数制与十进制数的转换也遵循一样的法则。整数部分除R取余，小数部分乘R取整。不同进制的数制之间的转换，可用十进制数作为中介，相互转换。幻灯片32二进制 八进制0 0 0 00 0 1 10 1 0 20 1 1 31 0 0 41 0 1 51 1 0 61 1 1 7 二进制数八进制数二进制数的基为2，八进制数的基为8，23=8，因此，每位八进制数可以用3位二进制数来表示。幻灯片33对既有整数又有小数的二进制数，以小数点为界，整数部分从右

6、至左，以3位一组，不足三位时，在左边添0补足三位；小数部分从左至右，以3位一组，不足三位时，在右边添0补足三位，然后把每组的3位数用相应的八进制表示，即得八进制数。结果为35.66例如：将 (11101.11011)2转换成八进制数。左边添零补足三位右边添零补足三位幻灯片34二进制数八进制数将每位八进制数用3位二进制数表示即可，去掉转换后二进制数整数前和小数点后的0。例如：将 (15.22)8 转换成二进制数。结果为1101.01001幻灯片35二进制数二进制 十六进制0 0 0 0 00 0 0 1 10 0 1 0 20 0 1 1 30 1 0 0 40 1 0 1 50 1 1 0 60 1 1 1 7 1 0 0 0 81 0 0 1 91 0 1 0 A1 0 1 1 B1 1 0 0 C1 1 0 1 D1 1 1 0 E1 1 1 1 F十六进制数二进制数的基为2，十六进制数的基为16，24=16，因此，每位十六进制数可以用4位二进制数来表示。记住六个数符幻灯片36对既有整数又有小数的二进制数，以小数点为界，整数部分从右至左，以4位一组，不足四位时，在左边添0补足四位；

7、小数部分从左至右，以4位一组，不足四位时，在右边添0补足四位，然后把每组的4位数用相应的十六进制表示，即得十六进制数。例如：将 (11101.11011)2转换成十六进制数。补零结果为1D.D8补零幻灯片37十六进制数二进制数将每位十六进制数用4位二进制数表示即可，去掉转换后二进制数整数前和小数点后的0。例如：将 (7B.A8)16 转换成二进制数。将零去掉结果为1111011.10101幻灯片38使用不同进制的原因l计算机中只使用二进制一种计数制的原因：l二进制中只有0和1两个符号，使用有两个稳定状态的电子器件就可以分别表示它们，而制造有两个稳定状态的电子器件要比制造有多个稳定状态的电子器件容易得多l二进制数的运算规则简单，易于进行高速运算l数理逻辑中的“真”和“假”可以分别用“1”和“0”来表示，这样就把非数值信息的逻辑运算与数值信息的算术运算联系了起来幻灯片39l使用八进制和十六进制的原因：l二进制数太长，书写、阅读、记忆均不便l八进制和十六进制与二进制之间的转换直观、方便幻灯片40lBCD整数（Binary Coded Decimal）称为“二进制编码的十进制整数”，使用4个二进位表示1个十进制数字，最高位仍为符号位。幻灯片41 BCD 十进制0 0 0 0 00 0 0 1 10 0 1 0 20 0 1 1 30 1 0 0 40 1 0 1 50

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