第1讲计算机工作原理模版课件

教材：计算机应用基础 作者：李向、戴光明 出版社： 中国电力出版社 第一讲 计算机工作原理 一、计算机的产生、发展与趋势 第一台电子计算机(ENIAC) 电子恐龙的缩骨法——晶体管 计算机第一定律——摩尔定律 计算机发展的几个阶段 计算机的商用化 奠定现代计算机发展的重要人物和思想 图灵与图灵机 冯·诺依曼计算机 计算机发展——微型化 计算机发展——网络化 计算机发展——巨型化(计算复杂性) 计算机发展——智能化 计算机发展——非冯-诺依曼型 二、计算机的定义(COMPUTER) 三、计算机中数据的表示、运算和存储 四、计算机中的逻辑运算 1、基本逻辑运算 2、逻辑门 3、计算机中的逻辑部件 4、简单逻辑门电路 简单门电路是指只有单一逻辑功能的门电路，如“或”门、“与”门和“非”门。 “与非”门 逻辑门电路 “与非”门是一种能够实现“与”、“非”运算的逻辑电路 逻辑表达式表示： F= A?B ?C “与非”门真值表和电路符号如下 “与非”门真值表和电路符号 数的定点表示法有定点小数和定点整数两种。 定点小数 数符SM . 尾数M 定点整数 数符SM 尾数M . 表示数的正、负 “0”表示正数 “1”表示负数 例1：设某微型机字长为8位，若有两数， N1=+1101，N2=-1101， 采用定点整数如何在机器中表示？ 解： N1 = +1101， N2 = -1101 [N1]原 = 0 0 0 0 1 1 0 1 [N1]补 = 0 0 0 0 1 1 0 1 [N2]原 = 1 0 0 0 1 1 0 1 [N2]补 = 1 1 1 1 0 0 1 1 例2：设某微型机字长为8位，若有两数， N3=+0.1101，N4=-0.1101， 采用定点小数如何在机器中表示？ 解： N3 = +0.1101，N4 = -0.1101 [N3]原 = 0 1 1 0 1 0 0 0 [N3]补 = 0 1 1 0 1 0 0 0 [N4]原 = 1 1 1 0 1 0 0 0 [N4]补 = 1 0 0 1 1 0 0 0 2、浮点表示法 指数的小数点的位置不是固定的，是浮动的。 任何一个二进制数N总可以表示成如下的浮点形式： N = 2E * M 其中：E：N的阶码，为整数，小数点实际位置。 M：N的尾数，为小数，表示N的有效数字。 一个浮点数在机器中的表示如下： SE E SM M 阶符 阶码 数符 尾数(用机器数表示) 例：设某微型机字长16位，设阶码部分用5位，尾数部分用11位，将-9.75D表示成二进制浮点形式。 解：-9.75D = -1001.11B = -0.100111*21000 原-原：0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 反-反：0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 补-补：0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 规格化：使尾数数值部分最高位为1。 计算机中常用的编码 非数值信息 0、1代码 1、西文字符编码(ASCII) 2、中文信息编码(GB2312-80) 3、计算机内码 1、 ASCII码 American Standard Code for Information Interchange 美国信息交换标准代码 Y：ASCII码共有128个元素， S：用二进制编码表示需用七位。(27=128) 计算机中表示一个字符用八位二进制代码，即一个字节。 ASCII码共有128个元素： 大写字母：26个 小写字母：26个 数字符号：10个 专用符号：33个 控制字符：33个 图形字符：95个 字 b6b5b4 符 000 001 010 011 100 101 110 111 b3b2b1b0