自学考试计算机原理复习提纲第一章:1、 第一台计算机,计算机元器件各代,计算机语言各代P1ENIAC 第一代 电子管计算机 第二代 晶体管计算机 第三代 集成电路计算机 第四代 大规模集成电路和超大规模集成电路计算机 第五代 新一代计算机计算机语言:第一代:机器语言第二代:汇编语言第三代:该机语言第四代:在高级语言的基础上集成的模块化语言2、 计算机主要的应用领域P3-5两大类:数值运算和非数值运算1、 在科学计算中的应用2、 在实时控制中的应用3、 在数据处理中的应用(最广泛):所谓数据处理是指用计算机处理产生、经营活动、社会和科学研究中获得的大量信息4、 在联机检索中的应用5、 在辅助设计和辅助制造中的应用6、 在办公自动化中的应用7、 在网络和电子商务中的应用3、 计算机硬件系统的组成,各主要部件P5-8计算机的硬件系统是指 构成计算机的所有物理部件的集合五大部件:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备4、 冯.诺依曼模型P6运算器和控制器合称为CPU,即“中央处理单元”,承担计算机运算和控制任务存储器分主(内)存和辅(外)存CPU和主存合称为主机,主存储器由记忆单元组成,存放数据、中间结果和运算命令。
输入设备和输出设备合称为外部设备或简称“外设”,输入设备用于输入原始数据和控制命令,输出设备用语输出运行结果5、 计算机硬件之间的几种连接方式P6-7数据流:数据由输入设备输入至运算器,再存储于存储器中,在运算处理过程中,数据从存储器读入运算器进行运算,将运算的结果再存入存储器,或者由运算器经输出设备输出控制流:指令通过输入设备也以数据代码的形式存储于存储器中,运算时,指令由存储器送入控制器,由控制器控制各部件的工作计算机硬件之间联结方式有网状结构和总线结构,现在主要采用总线结构:1、 以CPU为中心的双总线结构所谓总线实际上是一条由并行导线组成的宽平线,并行导线的数目和计算机字长相同以CPU为中心的双总线结构,即有两条总线:一条称输入(I/O)总线,另一条称存储总线,是CPU和存储器之间的联结线2、 以存储器为中心的双总线结构3、 单总线结构6、 计算机软件的分类操作系统的功能和分类软件是指为运行、维护、管理及应用计算机所编制的所有程序及文档的总和软件通常分为:系统软件和应用软件 系统软件是指直接为管理和维护计算机本身所用发程序操作系统的功能:a、 作业管理b、 资源管理c、 中断处理d、 输入 输出处理e、 调度f、 错误处理g、 保护和保密处理h、 记账操作系统的分类:1、 批处理操作系统所谓批处理,就是用户可以成批的提供待运行的程序,一旦提供给计算机,用户就不用再管它了,知道运行完成。
2、 分时操作系统所谓分时,就是操作系统按一定方式轮流分配机时给多个用户使用3、 实时操作系统4、 网络操作系统7、 计算机各主要性能指标P11-121、 主频(时钟周期)决定运算速度,2、 字长:3、 运算速度:单位是---MIPS,即每秒百万指令数,BIPS即每秒亿指令数4、 存储容量5、 可靠性:平均无故障时间---MTBF,该值越大越好6、 系统可维护性:平均修复时间---MTTR,7、 兼容性8、 性价比第二章:1、熟练掌握逻辑代数的运算、逻辑表达式的化简和证明P14-16逻辑加:0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=1 A+0=A A+1=1 A+A=A逻辑乘:0*0=0 0*1=0 1*0=0 1*1=1 A*0=0 A*1=A A*A=A A(1+A)=A逻辑非: (教材P16倒数 7-10,12-15 行的证明方法错误,该定理可以用真值表或根据逻辑非的定义来证明一般的逻辑代数等式可以利用基本公式来推导证明 (从以知等式求出逻辑变量值例如,从A+B+C=0可知A=0,B=0和C=02、常用门电路及逻辑电路的理解。
P17-20 (从逻辑电路图列出逻辑表达式3、R-S触发器和D触发器的概念、真值表和用途P20-224、加法器的标准符号和真值表P235、理解寄存器和计数器的概念,根据包含寄存器或计数器的逻辑电路计算其输出状态P24-27 (P26的图2.23含糊不清,图2.24有误6、了解译码器和分配器的概念P27-28第三章1、 理解数制的概念和2、8、10、16进制的表示,进行数制转换计算P31-392、 理解机器数、真值、无符号数、符号数的概念P39-403、 符号数的原码、反码、补码的表示及其相互转换P40-444、 定点数和浮点数的概念及其表示,浮点数规格化的过程、优点P44-475、 8421BCD码的表示6、 ASCII码的概念和表示方法P497、 四类汉字输入方案P538、 汉字区位码转换成汉字内码,汉字字型码概念,汉字处理系统使用的汉字编码P54-579、 语音、图像、图形的计算机表示方法(基本概念)P58-6010、奇偶校验、交叉校验、循环冗余校验的概念和计算P60-64 (生成多项式必须是质因式,P62和P64的例子有误一、进位计数制及其相互转换 进位计数制:凡是用数字符号排列,按由低向高位进位计数的方法叫做进位计数制。
无论使用那种进位制,都包含两个基本要素:基数和各位的位权 基数:一种计数制允许选用基本数字符号的个数叫基数 位权:每个数字符号所表示的数值等于该数字符号值乘以一个和数码所在位有关的常数,这个常数叫位权 1.二进制 计算机中用得最多的是基数为2的计数制,即二进制二进制只有0和1两种数字符号,计数“逢二进一”第I位上的位权是2的I次幂 二进制的优点: (1)技术上容易实现 (2)2运算规则简单 (3)二进制的0.1代码亦和逻辑代数中逻辑量0和1吻合,所以二进制同时可以使计算机方便地进行逻辑运算 (4)二进制和十进制之间的对应关系也不复杂 2.八进制和十六进制 八进制作为二进制的一种书写形式,其基数是8,有0-7共8个不同的数字符号,运算时“逢八进一” 十六进制是计算机最常用的一共书写形式,采用16进制书写时,设有16个基数 二进制和八进制和十六进制的转换规则:从二进制转换成八进制时,以小数点为分界点,整数部分从低位到高位,小数部分从高位到低位,每3位二进制为一组,不足3位的,小数部分在低位补0,整数部分在高位补0然后用1位八进制的数字来表示 二进制和十六进制之间的转换方法类似二进制和八进制之间的转换方法,采用十六进制书写二进制数,位数可以减少到原来的四分之一。
3.十进制和二进制的相互转换 二进制转换成十进制:利用二进制数按权展开成多项式和的表达式,取基数为2,逐项相加,其和就是相应的十进制数 十进制转换成二进制:除基取余法、乘基取整法 4.十进制和热溺婴进制的转换 十进制和任意进制的转换方法和十进制和二进制之间的转换方法完全相同! 二、计算机数值数据的表示方法 1.机器数和真值 机器数的特点: (1)数的符号数值化; (2)计算机中通常只表示整数或纯小数; (3)机器数的为数受机器设备的限制 2.计算机符号数的表示方法 符号数值化后,为了方便地对机器数进行算术运算,提高运算速度,人们设计了符号数的各种编码方法,最常见的有原码,反码和补码 原码的性质:(1)原码实际上是数值化的符号位加上真值的绝对值,所以也称符号-绝对值表示法 2)真值0在原码中有两种形式 反码表示:一个负数的原码符号位不动,其余位取反,就是机器数的另一种表示形式-反码表示法正数的反码和原码相同 补码表示:由于计算机中机器数受设备位数限制,是有限字长的数字系统,当一定数位的计数器在计满后变会产生溢出,又从头开始计数所属于有模运算产生溢出时的量就是“模”。
计算机中将X对模M的补数称为X的补码 3.机器数的定点和浮点表示 定点整数:当约定所有机器数的小数点位置在机器数的最低位之后,称定点整数 定点小数:当约定所有机器数的小数点位置在符号位之后,有效数值部分最高位之前时,称之为定点小数 注:其他内容为领会内容! 三、数据校验码 校验码:具有指出错误或改正错误能力的编码称为校验码 奇偶校验码广泛应用于主存储器存储信息的校验及字节传输的出错校验,校验所用线路简单 交叉校验:能够对数据快的横向,纵向同时校验的编码叫交叉校验第四章1、 补码加减运算P66-682、 溢出及其检测方法P69-703、 串行相加和并行相加的概念P704、 实现定点乘除法的基本方法P72-775、 浮点加减乘除运算过程P78-796、 各种逻辑运算计算P817、 实现多功能运算器的基本方法P828、 三种运算器的基本结构P83-84(P84的图4.10(a)有误9、 运算器的逻辑结构P86运算器是计算机中加工和树立数据的功能部件它主要由算术逻辑运算单元,累加器和各种通用寄存器和若干控制门电路组成 一、运算方法及其实现 运算器的核心是运算方法及其实现,在计算机中的基本运算有算术运算和逻辑运算。
逻辑运算包括逻辑加,逻辑乘,按位加等 1.定点加减法运算及其实现 补码加法运算: (1)当X>0.Y>0时,则X+Y>0 相加两数都是正数,故其和也一定是正数正数的补码和原码是一样的 (2)当X>0.Y<0,则X+Y>0,或X+Y<0 相加两数一个为正,一个为负,因此相加结果有正,负两种结果 (3)当X<0,Y>0时 则X+Y>0或X+Y<0此情况和2一样,仅将X和Y位置对调即可证明 (4)当X<0,Y<0时,则A+Y<0 相加两数都是负数,则其和也一定是负数 补码减法运算:[x-y]补=[x]补-[y]补=[x]补+[-y]补 溢出及其检测方式: 判断溢出是否发生有两中检测方法 (1)变形码操作检测方法 (2)单符号操作检测方法 2.浮点加减法运算 在计算机中定点运算的范围是有限的,范围超过机器整数值的运算一般机器中都是采用浮点方式完成浮点加法和减法运算,需要进行如下步骤: (1)对阶 (2)求和或差 (3)规格化 (4)舍入等步骤 二、运算器 运算器是计算机的加工处理部件,是中央处理器的重要组成部分尽管各种计算机的运算器结构可能有这样或那样的不同,但是它们的最基本的结构中必须有算术逻辑运算单元,数据寄存器,累加器,多路转换器和数据总线等逻辑部件,运算器的设计,主要是围绕ALU,寄存器和数据总线之间,如何传送操作数和运算结果而进行的。
运算器的结构特点: 1.寄存器(随着微电子技术的发展,在运算器的内部都配有大量的寄存器根据它们的用途的不同分为专用寄存器和通用寄存器两大类) 2.数据的传送路径(在现代的计算机的运算器中大体有三种总线结构分别为单总线结构,双总线结构的运算器和三总线结构的运算器) 注:运算器组成实例(领会)第五章1、 指令系统、兼容性概念P90-912、 指令的格式,各部分的功能,各种格式的功能和适用情况P91-92。