已经完成的第1章

第1章计算机系统概述本章重点：计算机系统的层次结构硬件系统的组成数据总线、地址总线和控制总线的特点软件系统的组成计算机中的数制及相互关系指令的执行过程系统的运行过程教学建议：先讲述计算机系统的层次结构，在此基础上讲述总线结构，建立计算机系统的整体概念。讲清硬件系统和软件系统的各部份的功能。粗线条地了解指令的执行过程和系统运行过程。本章用4学时1.1系统组成与结构计算机系统包括硬件系统软件系统文档资料1.1.1硬件系统1．硬件组成运算器控制器存储器输入设备输出设备2．硬件的体系结构计算机系统的总线结构三种不同功能的总线：数据总线DB(databus)：传输数据地址总线AB(addressbus)：传送地址信息控制总线CB(controlbus)：传输控制信号1.1.2软件系统系统软件基础软件支撑软件应用软件1系统软件①操作系统②程序设计语言及语言处理程序③系统实用程序和开发工具④数据库管理系统⑤网络通信管理软件2应用软件各种各样不断更新和扩展1.1.4层次结构1.2系统配置与主要指标微处理器为P4的计算机主频：1.7GHz~3.2GHz数据：32位地址：36位内存容量：128MB~1GB，软盘：3.5英寸硬盘容量：20GB~200GB光驱：40~52倍速显示器：CRT或液晶网络卡：调制解调器键盘，鼠标，激光打印机操作系统：Windows98/2000。计算机硬件配置示意图1.3基本原理和工作过程1.4.1冯•诺依曼型计算机的特征①计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。②数据、地址和指令在机器中均用二进制表示。③计算机的最基本功能是执行指令。指令由操作码和操作数组成。④把程序和数据一起存储在存储器中，并可以由计算机进行修改。⑤程序按指令顺序存放。1.3.2数制及其转换1．计算机中常用的三种数制二进制十六进制BCD码二进制的表示和例子31242(1010.0101)1212121210121012222222nnmnnmbbbbbb2()b＝十六进制的表示和例子21016(38)3161416816E1012161012()161616161616nnmnnmhhhhhhh二——十进制的表示和例子3210(1976)110910710610BCD11011101()101010101010nnmBCDnnmddddddd几种常用数制的对应关系二进制数十六进制数BCD码十进制数00000000000001100011001020010200113001130100401004010150101501106011060111701117几种常用数制的对应关系二进制数十六进制数BCD码十进制数100081000810019100191010A非法101011B非法111100C非法121101D非法131110E非法141111F非法152．数制之间的转换(1)十进制转换成二进制基本方法：整数部分除2取余；小数部分乘2取整。(2)二进制与十六进制之间的转换以小数点为基准向左或向右，每4位为一组（若不足4位则补0）用1个十六进制数字表示把每个十六进制数字用4位二进制数表示。(3)十进制转换成十六进制可用两种方法：①与十进制转换成二进制类似：整数部分除16取余，反序排列；小数部分乘16取整，正序排列。②先转换成二进制数，再按4位一组转换成十六进制数。(4)二进制或十六进制数转换为十进制按权相乘，求累加和二进制表达式：2nibiim16nihiim十六进制表达式：1.3.3算术与逻辑运算1．算术运算原码、反码和补码补码的加减运算二进制数的取值范围进位和溢出2．逻辑运算非运算例：A=01100100BA=10011011B与运算例：A=01101001BB=01011010BA∧B=01001000B或运算例：A=10001001BB=01100100BA∨B=11101101B异或运算例：A=01110110BB=10100101BA⊕B=11010011B1.3.4指令执行过程取指译码执行指令执行过程中各部件之间的联系1.4.5系统运行过程1.存储程序①编辑加工②翻译转换③连接配装2.程序控制(1)系统程序：①开机，系统测试②读取引导程序③装配操作系统④等待用户命令(2)应用程序:①装配应用程序②执行应用程序③返回操作系统