计算机硬件技术--第1章 计算机基础知识.pptVIP

《计算机硬件技术基础》凌青华;教育部提出的计算机基础教学三层次结构;课程介绍;教材：计算机硬件技术基础（第二版）李继灿 清华大学出版社;课程要求;学习方法的几点建议;学习方法的几点建议;学习方法的几点建议;学习方法的几点建议;第 1章 计算机的基础知识;1.1 计算机发展概述;1.1 计算机发展概述;1.1 计算机发展概述;微型计算机的发展是以微处理器的发展来表征的，微处理器的集成度，每隔18个月就会翻一番，芯片的性能也随之提高一倍 ------摩尔定律 微型计算机的换代通常是以微处理器的字长位数和功能来划分的;1.1 计算机发展概述;1.1.4 微处理器的发展简史及现状（续）;1.1.4 微处理器的发展简史及现状（续）;1.1.4 微处理器的发展简史及现状（续）;主频 主频也叫做时钟频率，表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度 CPU的主频不代表CPU的速度，但提高主频对于提高CPU运算速度却是至关重要的。 目前微机的主频速度已达GHZ 1K=103 ；1M=103K=106 ；1G=103M=106K=109 ;微处理器的生产工艺 指在硅材料上生产微处理器时内部各元器件间连接线的宽度，一般以?m为单位，数值越小，生产工艺越先进，微处理器的功耗和发热量越小。 目前微处理器的生产工艺已经达到14nm(Core 第六代) 微处理器的集成度 指微处理器芯片上集成的晶体管的密度。 最早Intel 4004的集成度为2300个晶体管，Pentium III的集成度达950万个晶体管以上（集成度提高了3000多倍），当前CPU集成度已达上亿个晶体管;位和字节 位（bit）是计算机所能表示的最小最基本的数据单位，它指的是取值只能为0或1的一个二进制数值位。简记作b 字节（byte）由8个位二进制位组成，通常用作计算存储容量的单位。字节作为单位时记作B K是kelo的缩写，1Kb=1024b=210 b； M是mega的缩写，1Mb=1024Kb=220 b； G是Giga的缩写，1Gb=1024Mb=230 b； T是tera的缩写，1Tb=1024Gb=240 b。;字长 字长是微处理器一次可以直接处理的二进制数码的位数，它通常取决于微处理器内部通用寄存器的位数和数据总线的宽度。微处理器的字长有4位、8位、16位和32位等等。; 微型计算机的应用;第 1章 计算机的基础知识;1.2 微型计算机系统的组成;1.2 微型计算机系统的组成;（2）输入设备 常见的输入设备有键盘、鼠标器、图像/声音输入设备（如扫描仪、数码相机/摄像机、网络摄像头）等 （3）输出设备 常见的输出设备有显示器、打印机、音箱等。 ;1.2.2 软件系统;1.2.2 软件系统;1.2 微型计算机系统的组成;第 1章 计算机的基础知识;1.3 微机硬件系统结构;1.3 微机硬件系统结构;系统总线;总线信号;强调：系统总线的使用特点;1.3 微机硬件系统结构;1.3.2 微处理器的结构;1.运算器;2.控制器;3.内部寄存器;3.内部寄存器;随机存取存储器;2.存储器的读写操作过程;1.3.4 输入输出I/O接口;1.3.4 输入输出I/O接口;1.3.4 输入输出I/O接口;第 1章 计算机的基础知识;1.4 微机的工作过程与程序执行过程;指令：把要求计算机执行的各种操作用命令的形式写下来，就是指令 指令系统：一条指令对应着一种基本操作，计算机所能执行的全部指令，就是计算机的指令系统， 这是计算机所固有的。;补充：指令、程序和指令系统;补充：指令、程序和指令系统;补充： 指令、程序和指令系统;补充：指令、程序和指令系统;例：3+2的微机工作过程 ;取第1条指令的操作过程 ;执行第1条指令取立即数阶段;取第2条指令的过程 ;执行第2条指令的过程;;简单程序举例;简单程序举例;第 1章 计算机的基础知识;1.5 微机的运算基础;二进制算术运算的特点;2. 二进制数的逻辑运算;与;或;非;;几种常用的复合逻辑运算;几种常用的复合逻辑运算;几种常用的复合逻辑运算;任意进制按十进制展开公式;1.5.2 各种进位数制之间的转换;二、十－二转换;二、十－二转换;二、十－二转换;二、十－二转换;二、十－二转换;三、二－十六转换;五、八进制数与二进制数的转换;思考;1.5.3 二进制编码;十进制数;2.字母与字符的编码;1.5.5 带符号数的表示法;1.5.5 带符号数的表示法;1.5.5 带符号数的表示法; 10 – 5 = 5 10 + 7 （－12）= 5 （舍弃进位） 计量系统的计数范围定义为模 定义：7是-5对模数12的补码 ;如何求某个二进制数的补码？;求二进制数补码的方法;