計算機文化基礎 第二版 呂新平 張強華 馮祖洪 1 第2章

《計算機文化基礎 第二版 呂新平 張強華 馮祖洪 1 第2章》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第2章計算機基礎知識2.1計算機硬件基礎知識2.2計算機軟件基礎知識2.3計算機信息安全基礎知識2.4多媒體技術(shù)和多媒體計算機2.1計算機硬件基礎知識2.1.1指令和程序1.指令計算機要完成一項工作，是按照人們編制好的程序進行的。如兩個數(shù)相加的計算機解題過程，可分解為下列的步驟(假定要運算的數(shù)據(jù)已存在存儲器中)：第1步：把第一個數(shù)從它的存儲單元中取出來，送到運算器中。第2步：把第二個數(shù)從它的存儲單元中取出來，送到運算器中。第3步：兩數(shù)相加。第4步：將計算結(jié)果送到存儲器指定的單元中。第5步：停機。上面的取數(shù)、相加、

2、存數(shù)等操作都是計算機中執(zhí)行的基本操作。將這些基本操作用命令的形式寫下來就是計算機的指令(Instruction)。也就是說，指令是人們對計算機發(fā)出的工作命令，告訴計算機要進行的操作。通常一條指令對應一種基本操作。指令通常由一串二進制數(shù)碼組成，因此也稱為機器指令。一條指令通常包括操作碼和地址碼兩部分。操作碼：指出機器要執(zhí)行的操作。地址碼：指出要操作的數(shù)據(jù)(操作對象)在存儲器中的存放地址，以及操作結(jié)果要存放的地址。一臺計算機可以有許多指令，所有指令的集合稱為指令系統(tǒng)(InstructionSet)，各種類型的計算機的

3、指令系統(tǒng)都不相同。2.程序程序(Program)是一系列指令組成的，是為解決某一具體問題而設計的一系列排列有序的指令的集合。設計及書寫程序的過程稱為程序設計。2.1.2存儲程序原理計算機要執(zhí)行程序中每一條指令才能完成任務。計算機要完成自動連續(xù)運算，必須在開始工作后自動地按程序中規(guī)定的順序取出要執(zhí)行的指令，然后執(zhí)行其操作。計算機可以自動完成運算或處理過程的基礎是存儲程序原理。存儲程序原理的要點有：為解決某個問題，要事先編制程序(可以用高級語言或機器語言編寫)；程序輸入到計算機中，存儲在內(nèi)存儲器中(存儲原理)；運行時

4、，控制器按地址順序取出存放在內(nèi)存儲器中的指令，然后分析指令，執(zhí)行指令，若遇到轉(zhuǎn)移指令，則轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移的地址，再按地址順序訪問指令(程序控制)。2.1.3計算機系統(tǒng)的硬件組成計算機主要由運算器、控制器、存儲器、輸出及輸入設備組成，如圖2-2所示。反饋信號存儲器操作命令控制信號運算器輸出設備控制器結(jié)果指令地址輸入設備數(shù)據(jù)程序請求信號請求信號控制信號圖2-2計算機系統(tǒng)硬件的組成關于總線的概念。為了節(jié)省計算機硬件連接的信號線，簡化電路結(jié)構(gòu)，計算機各部件之間采用公共通道進行信息傳送和控制。計算機部件之間分時占用著這些公共通道

5、進行數(shù)據(jù)的控制和傳送，這樣的通道簡稱為總線，有下列三類總線:數(shù)據(jù)總線(DB)地址總線(AB)控制總線(CB)1.運算器運算器是執(zhí)行算術(shù)運算和邏輯運算的部件，其任務是對信息進行加工處理。運算器由算術(shù)邏輯單元(ArithmeticLogicalUnit，ALU)、累加器、狀態(tài)寄存器和通用寄存器等組成。ALU是對數(shù)據(jù)進行加、減、乘、除等算術(shù)運算，與、或、非等邏輯運算以及移位、求補等操作的部件。累加器用來暫存操作數(shù)和運算結(jié)果。狀態(tài)寄存器(或稱標志寄存器)用來存放算術(shù)邏輯單元在工作中產(chǎn)生的狀態(tài)信息。通用寄存器組用來暫存操作

6、數(shù)或數(shù)據(jù)地址。ALU、累加器和通用寄存器的位數(shù)決定了CPU的字長。2.控制器控制器根據(jù)程序的指令向各個部件發(fā)出控制信息，從而控制整個計算機的運行。因此控制器時計算機的神經(jīng)中樞。運算器與控制器組成中央處理器，中央處理器簡稱為CPU(CentralProcessingUnit的縮寫)。CPU負責解釋計算機指令，執(zhí)行各種控制操作與運算，是計算機的核心部件。3.存儲器存儲器(Memory)是用來存儲程序和數(shù)據(jù)的記憶部件，是計算機中各種信息的存儲和交流中心。存儲器的主要功能是保存信息。它的功能與錄音機類似，使用時可以取出原

7、記錄的內(nèi)容而不破壞其信息(存儲器的“讀”操作)；也可以將原來保存的內(nèi)容抹去，重新記錄新的內(nèi)容(存儲器的“寫”操作)。存儲器分為內(nèi)部存儲器、外部存儲器。⑴內(nèi)部存儲器內(nèi)部存儲器也稱內(nèi)存。它由大規(guī)模集成電路存儲器芯片組成，用來存儲計算機運行中的各種數(shù)據(jù)。內(nèi)存分為RAM，ROM及Cache。RAM為RandomAccessMemory的縮寫，叫做“隨機讀寫存儲器”。既可從其中讀取信息，也可向其中寫入信息。在開機之前RAM中沒有信息，開機后操作系統(tǒng)對其管理。關機后其中的信息都將消失。RAM中的信息可隨時改變。ROM為Rea

8、dOnlyMemory的縮寫，叫做“只讀存儲器”。只可從其中讀取信息，不可向其中寫入信息。在開機之前ROM中已經(jīng)存有信息，關機后其中的信息不會消失，ROM中的信息一成不變。Cache叫做“高速緩沖存儲器”，在不同速度的設備之間交換信息時起緩沖作用。其讀取速度最快。①計算機中的存儲地址所有的存儲單元都按順序排列，每個單元都有一個編號，單元的編號稱為“單元地址”。地址編號采用