中职计算机系统的基本构成教案,计算机系统组成教案(中职教育)

计算机系统组成教案(中职教育)

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9.9 积分

计算机系统组成计算机是貝有存储能力，能按照事先编好的程序进行高速运行并山程序控制萇处理过程 的机电设备。第一台于1964诞生于宾夕尼亚大学。(电子管)四个时代：1, 1946-1957 12年，电了管计算机时代，使用机器语言和汇编语言，主要 用于数值计算；2, 1958, 7年，晶体管计算机时代，出现高级语言，计算机开始进入商用 时期；3, 1965, 6年，集成电路计算机时代，使用半导体存储器，软件有很大发展，出现 分时操作和共享资源，采用结构化程序设计；4, 1971至今，大规模、超大规模集成电路计 算机时代。微电子技术是技术基础，计算机朝巨型化、微型化和智能化发展。计算机特点：运行速度快；精确度高，可靠性好；有记忆和逻供判断功能；程序控制运 行(最主要特点)。计算机分类按原理可分为模拟计算机(Analog)和数字(Digital)计算机；按用途nJ分 为专用计算机和通用计算机；按规模和性能指标可分为巨型、大型、小型、工作诂和微型。计算机的应用：科学计算；数据处理；过程控制；计算机辅助系统(辅助设计CAD、 辅助制造CAM、辅助教育CAI)；人工智能Al (Artificial Intelligence)；计算机网络；其他 方面如多媒体、文化艺术等。计算机的硬件结构:(1)计算机由硬件系统和软件系统组成。硬件系统是构成计算机系 统的各种物理设备；软件系统是运行、管理和维护计算机的各种程序和文档的总称。(2)冯. 诺衣曼结构的思想是三点：数据和指令采用二进制形式；核心是存储程序方式；计算机由运 算器、存储器、控制器、输入/输出设备5人部分纟F1成。(3)计算机的硬件系统结构普遍采 用总线(BUS)结构,包括数据总线DB (DataBase)、地址总线AB和控制总线CB。三者 在物理上是一体的，工作吋各施其职，数据总线是双向的，是CPU通各部分交换信息的通 路；地址总线是单向的，111 CPU送地址码到内存单元和接口电路；控制总线是传送控制信 号的，比如中断信号等,是双向的。计算机主要部件功能：(1)运算器。进行算术运算和逻辑运算，由算术逻辑运算部件 ALU、累加器和通用寄存器组成。(2)控制器。由指令部件、时序部件和操作控制部件组 成；运算器和控制器合称中央处理单元CPU,若将其集成在一块芯片上作为一个独立器件, 则称为微处理器MP (microprocessor)； (3)存储器。包括主存储器和辅助存储器，主存储 器采用半导休机集成电路制成。随机存储器RAM (random access memory存储速度快，但 断电会丢失信息)，和只读存储S ROM (read only memory,断电不会丢失信息)，多用磁性 和光学材料制造；(4)输入设备，主要冇鼠标器、键盘、CD-ROM驱动器等；(5)输出设 备，如显示器等。 内存和CPU称为主机。计算机软件，通常分为系统软件和应用软件。(1)系统软件通常包括：操作系统OS, 程序设计语言和语言处理程序(低级语言包括机器语言和汇编语言；高级语言)，“源程序” 编译示才能执行；数据库系统DBS (主要由数据库DB和数据库管理系统DBMS M成)，常 见的冇FoxBASEFoxProAccess> SQLServer、Oracle等；程序服务，主要冇编辑程序， 诊断程序等；(2)应用软件。针对某个应用领域或某个行业的具体问题开发的程序，如办公 自动化软件、信息管理软件、文字处理软件、辅助设计软件、网络处理软件、多媒体处理等。英文对照：管理信息系统MIS,决策支持系统DSS,专家系统ES,办公白动化系统0A, 电子数字积分和计算机 Electronic Numerical Integrator And Calculator,一.计算机工作原理机器数：一个数在计算机中的表示形式。(1)最高位(MSB, most significant bit)表示 数的正负，1为负，0为正。(2)其特点一是符号数值化；二是二进制数的位数受机器设备 的限制。分符号数和无符号数。(3)表示方法：原码(正整数原码就是其自身，负整数原码 只需把其绝对值的原码符号位置为1，小数亦然)；补码(正整数的补码是其白身，负整数 的补码对其绝对值部分逐位求反并在最低位加1);反码(匸整数的反码是其自身，负整数 的反码对其绝对值逐位求反)；移码(把补码的符号位直接求反即可，0川移码冇唯一的表 示方法100000000 (n=8))(注意小数的表示)(4)浮点数和定点数。一个二进制数均可表 示为A^ = 2exM,其屮E称为阶码，M称为尾数(N的有效数字)，按照IEEE745： 1985 标准，常用的浮点数格式如下：S-E-M, S为尾数的符号位，占一位，对32位浮点数，E 占8位，M占23位；对于64位浮点数(双精度形式)，E占11位，M占52位。而实际按 照IEEE745： 1985规定,在小数点左边有一位隐含的M0,故分别对应24和53位;定点数 表示法是让所有的数都采川同样的的阶码加，则町以把固定的R略去不表示。具屮》称为 比例因子。(5)数字编码，每个十进制数采用四位二进制数表示，通常采用8421 BCD码;(6)校验码，奇偶校验码(通过增加一位校验位來使编码中1的个数为奇数(奇验码)或 者为偶数(偶验码)，来检测数据在传递过程中是否出错，校验位的添加方法通常有水平奇 偶校验码、垂肓奇偶校验码和水平垂肓奇偶校验码)；循环兀余校验码一CRC码(略)非数值数据的表示(1)字符数据。常用ASCII (美国标准信息交换码)，采用7位(即 一个字节，lByte=8Bit)进行编码，共27 =128种，包括可显示字符95个和控制字符33 个。(2)逻辑数据。()和1； (3)汉字。其编码方式有汉字字音编码，字形编码，音形编码, 电报码和数字编码。1981的GB2312-80国家标准信息交换用汉字编码字符集(国际码) 包括7千余个基本图形字符，包括常用汉字3755个，次用汉字3008个，共6763个。以16*16 点阵为例：每个汉字占用16*16bit=32Byte,故两级汉字占用6763*32 = 256KBo运算器(1)组成：多功能算术/逻辑运算单元ALU,基本原理图如下图一；内部总线。 (关于总线：分内部和外部两类，内部总线指CPU个部件的连线，外部总线是指系统总线, 即CPU与存储器，I/O系统之间连线；按逻辑结构分，总线分单向总线和双向总线；总线的 逻辑电路往往是三态的，包括电平的三种状态1, 0,和“浮空”)；(2)运算器的基本结构: 现代运算器结构形式有三种：单总线结构(控制简单，速度慢，如图2)；双总线结构(数 据传递灵活，单输出不能直接加到总线上，如图3)；三总线结构(速度快，如图4)。控制器(1) CPU中，除了算术逻辑单元ALU和累加器之外，还有下列逻辑:部件：缓 冲寄存器DR、指令寄存器IR、程序寄存器PC、地址寄存器AR、累加寄存器AR、状态寄 存器SR、操作控制器、时序生成器等。(2)控制器的组成包括ALU、累加器、数据缓冲寄 存器和状态寄存器，控制器的核心是操作控制器。存储器(1)主存储器由存储 关 键 词： 计算机系统 组成 教案 职教

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