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1、计算机组成原理张钧良 林雪明 编著电子工业出版社下一页第1章 计算机系统概述 第2章 信息编码及在计算机中的表示 第3章 计算机的基本器件 第4章 机器数的运算方法及运算器 第5章 指令系统 第6章 计算机的存储系统 第7章 中央处理器 第8章 总线结构 第9章 外围设备 第10章 输入/输出系统 第11章 计算机组成实验指南目 录第1章 计算机系统概述计计算机Computer如何正确理解“计计算机”这这个术语术语 呢？凡是能完成以下三类类工作的机器就是计计算机：能接受程序和数据的输输入，并存储储起来；能按照存储储的程序对输对输 入的数据进进行自动处动处 理并得出 结结果；能把结结果输输出。所
2、以，计计算机是一种能够够接收信息，存储储信息，并按照 存储储在其内部的程序(这这些程序是人们们意志的体现现)对输对输 入的信息进进行加工、处处理，得到人们们所期望的结结果，然后 把处处理结结果输输出的高度自动动化的电电子设备设备 。 返回目录下一页第1章 计算机系统概述1.1 计算机系统的硬件与软件 1.2 计算机系统的层次结构 1.3 计算机的分类及其应用 1.4 计算机的特点和主要性能指标 1.5 电子计算机的发展下一页上一页1.1 计算机系统的硬件与软件1.1.1 计算机硬件和软件的概念 1.1.2 计算机的硬件 1.1.3 计算机程序、指令和语言 返回目录上一页下一页1.1.1 计计算
3、机硬件和软软件的概念 硬件(Hardware)，是指计算机系统中实际装置的总称 。它可以是电子的、电的、磁的、机械的、光的元件或装 置，或由它们组成的计算机部件或整个计算机硬件系统。计算机的硬件由输入设备、输出设备、运算器、控制器 和存储器五部分组成。计算机软件是指在计算机硬件上运行的各种程序以及有 关的文档资料，例如操作系统、汇编程序、编译程序、诊 断程序、数据库管理系统、专用软件包、各种维护使用手 册、程序流程图和说明等。 上一页下一页1.1.2 计计算机的硬件 计算机的硬件是指组成一台计算机的各种物理装置, 它们是由各种实实在在的器件组成的,是计算机进行工 作的物质基础。计算机的硬件由输
4、入设备、输出设备、 运算器、存储器和控制器五部分组成。 上一页下一页输入设备（input equipment）的功能是从计算机外部 把信息和处理这些信息的程序通过输入接口输入到计算机 的存储器中。键盘键盘 (keyboard)和鼠标标器(Mouse)是最常用的输输入设备设备 。 其它输入设备还有：扫描仪(scanner)、数字化仪 (digitizer)、光笔(light pen)、条形码扫描器(barcode scanner)、触摸屏、各种模数(A/D)转换器、数码相机等。 上一页下一页1.输入设备 输出设备和外围设备 输出设备（output equipment）的功能是用来输出计算 机的处
5、理结果。最常用的输出设备是显示器(display)和打印机 (printer)，还有绘图仪(plotter)、X-Y记录仪、音箱、 各种数模(D/A)转换器等。I/O设备属于外围设备，但外围设备除I/O设备外，还应 包括外存储器设备、多媒体设备、网络通信设备和输入输 出处理机等。外围设备分类见下图。 上一页下一页上一页下一页存储器存储器(Memory)是计算机用来存放程序和数据的记忆部 件,是计算机各种信息存放和交流的中心。它的基本功能 是在控制器的控制下按照指定的地址存入和取出信息。存储器可分为内存储器与外存储器,简称内存与外存。内存是由中央处处理器直接访问访问 的存储储器,它存放着现现在
6、运行的程序和数据,也可以存储计储计 算的结结果或中间结间结 果。 由于其直接和运算器、控制器交换换信息,因此要求存取速度 快,但存储储容量较较小。外存储储器简简称“外存”，是主机的外围设备围设备 ，用来存储储 大量的暂时暂时 不参加运算或处处理的数据和程序,因而允许许速 度较较慢。 上一页下一页运算器运算器（arithmetic unit）的功能是在控制器的指挥 下,对信息或数据进行处理和运算,包括算术运算和逻辑运 算,所以在其内部有一个算术逻辑部件ALU(Arithmetic and Logical Unit)。功能:实现对数据的算术和逻辑运算。暂时存放参与运算的数据和某些中间运算结果。挑选
7、参加运算的数据,选中要执行的运算功能,并把运 算结果输出到所要求的部件中。 上一页下一页控制器控制器(control)：它指挥计算机各部件按照指令功能 的要求进行所需要的操作。主要功能：从存储器中取出指令,解释指令的操作码和 地址码，并根据译码,产生一系列的控制信号,去控制计算 机各部件协调地工作,并控制程序的执行顺序。因此,控制 器的主要工作是不断地取指令、分析指令和执行指令。中央处理器CPU主要包括：运算器、控制器、总线和时 钟等部件,计算机的主机则由CPU和内存储器组成。在微 机中使用的CPU也称为微处理器。上一页下一页1.1.3 计算机程序、指令和语言1.程序计算机程序(Program
8、)是用某种特定的符号系统(指令或 语言)对被处理的数据和实现算法的过程进行的描述。2.指令指令(Instruction)是指挥计算机如何工作的命令，它通 常由一串二进制数码组成，即由操作码和地址码两部分组 成。3.计算机语言（computer language）指的是程序设计语言，程序设计语言分为三种类型：机器语言、汇编语言和高级语言。上一页下一页机器语言机器语言（machine language）是一种二进制语言， 它是用二进制代码表示的机器指令来描述的。用机器语 言编写程序就是用机器指令来描述所求解问题的过程和步 骤，这样的程序称为机器语言程序，或称二进制语言程序 。汇编语言汇编语言（as
9、sembler language）和机器语言基本上是 一一对应的，但在表示方法上作了根本性的改进，用一种 助记符来代替操作码，用符号来表示操作数地址(地址码) ，这些助记符通常使用指令功能英文单词的缩写，以便于 记忆。上一页下一页高级语言高级语言（high-level language）是面向问题的程序 设计语言，高级语言种类很多，常用的有FORTRAN、ALGOL 、COBOL、C、PASCAL、BASIC、LISP、LOGO、PROLOG和 Java等。高级语级语 言的发发明是计计算机发发展史上最惊人的成就之一 ，使得非计计算机专业专业 人员员能够够使用计计算机，大大地促进进 了计计算机的广泛应应用和普及。Visual Basic、Visual C、Delphi等是面向对对象的程序 设计语言，充分体现了面向对象技术术，是程序设计语设计语 言 的未来。 上一页下一页
