第1章-计算机基础

计算机基础知识和

微型计算机基础计算机系计算机的发展阶段首先提一个问题：计算机的全称是什么？电子数字计算机ENIAC电子计算机

第一台电子计算机ENIACCray-1巨型机

银河-1向量机现代计算机电子管

晶体管

集成电路

大规模（或超大规模）集成电路大规模（或超大规模）集成电路时代：71年以后体积桌面化…掌上化…微型化应用全面普及网络化、多媒体化计算机系统的构成冯.诺依曼计算机的构成微型计算机的构成现代计算机的构成计算机之父首次提出程序存储概念设计形成早期计算机结构目前计算机基本上仍采用冯·诺依曼

冯.诺依曼计算机结构

计算机采用二进制码存储与处理在内存中存储程序与数据计算机由五大部件组成各部件的主要功能运算器：进行算术运算和逻辑运算的部件控制器：控制指挥所有部件协调工作的部件指令：让计算机工作的命令，由操作码和操作数构成程序：完成某项任务的指令集合各部件的主要功能存储器：存储各种信息的部件存储单元用来存储数据基本部件每个存储单元的编号称为存储地址任何程序运行要先存放到存储器中输入设备：输入信息到计算机内部，转换信息输出设备：将计算机内部的信息输出出来微机的硬件组成结构CPU内存I/O接口I/O设备数据总线DB地址总线AB控制总线CB主机

微型计算机的概念结构微机主要部件CPU：由运算器和控制器构成总线：计算机各部件之间进行信息传输的一组公共信号线及相关的控制驱动电路I/O接口：外设连接到总线上一组逻辑控制电路的总称。I/O接口是CPU与外部设备间的桥梁和通道。不同的外设要与主机相连都要配备不同的接口。总线数据总线DB（DataBus）双向传送数据（指令、数值）地址总线AB（AddressBus）发送数据的来源地址和目的地址控制总线CB（ControlBus）发送各种控制指令信息若把CPU比作“大脑”，则总线可称为“中枢神经”。它协助CPU控制整个微型计算机系统工作硬件系统主机外部设备整个系统运行的物理平台

硬件系统的核心是主机，主机的核心是CPU软件系统软件系统是支撑硬件系统的逻辑平台，是计算机系统的灵魂、神经中枢和大脑。软件：为运行、管理和维护计算机系统或为实现某一功能而编写的各种程序的总和及其相关资料。软件系统的核心是系统软件，系统软件的核心是操作系统。计算机工作原理指令和指令系统程序计算机的一般工作过程程序的执行方式指令的概念指令：计算机能够识别并执行的“操作命令”指令一般由操作码和操作数组成操作码目标操作数源操作数操作码操作数表示功能（操作）表示操作的对象指令举例机器语言指令：1011000000001111

15→累加器A

0010110000001010

10+A→A

11110100结束,停机汇编语言指令：MOVA,1515→累加器AADDA,1010+A→AHLT结束,停机C语言指令：A=A+10

10+A→A

RETURN

结束,返回指令系统指令系统：计算机能够识别的所有指令的集合例如：ADD,SUB,MUL,JMP,MOV,HLT不同类型的计算机所识别的指令集合不一样8086微处理器的指令系统包含基本指令92条PENTIUMIII的指令系统包含70条程序的概念程序：为完成某个任务，按一定顺序组织在一起的指令序列程序是让计算机按人们事先安排好(设计好)的流程进行工作

比较两个数大小机器语言程序地址机器指令注释-------------------------------------------0000B85F5F;取数据段地址00038ED8 ;设置数据段寄存器0005A10000;把数1(var1)的值送到ax寄存器00088B1E0002;把数2(var2)的值送到bx寄存器000C3BC3;比较两个数000E7207;如果数1小于数2则转移到001AH00108D16001C;取字符串'数1大于等于数2'的指针0014EB05;转显示00168D160004;取字符串'数1大于等于数2'的指针001AB409;调用DOS的显示字符串功能001CCD21;显示字符串001EB44C;退出程序0020CD21标号汇编指令注释---------------------------------------------movax,data;取数据段地址

movds,ax;设置数据段寄存器

movax,var1;把数1(var1)的值送到ax寄存器

movbx,var2;把数2(var2)的值送到bx寄存器

cmpax,bx;比较两个数

jble1;如果数1小于数2则转移到le1地址gr1:leadx,grea;取字符串'数1大于等于数2'的指针

jmpdis;转显示le1:leadx,less;取字符串'数1大于等于数2'的指针dis:movah,9;调用DOS的显示字符串功能

int21h;显示字符串

movah,4ch;退出程序

int21h比较两个数大小汇编语言程序

比较两个数大小C语言程序main(){ inta,b,max; scanf(“%d%d”,&a,&b); if(a>b) max=a; else max=b;printf(“max=%d\n”,max);}计算机的工作过程计算机的工作过程就是执行程序的过程计算机是在程序的控制下工作的人们事先编写设计好程序并将程序输入到计算机中存储起来CPU根据程序中的指令控制计算机各个部件工作各个部件根据操作码规定完成各种动作程序控制示意图中央处理器运算器控制器程序存储器程序程序程序程序程序程序程序指令指令指令指令指令指令指令程序执行过程

分析指令执行指令程序取下一条指令结束程序↓↓↓↓结束↓YN◈程序与数据在计算机中均按二进制存储◈要执行的程序和处理数据，必须先存储在内存中◈在CPU的控制下，自动从存储器中取出指令并执行，完成各种动作。计算机工作原理小结以中央处理器为核心的程序控制的工作原理

每个单元都对应一个地址，以实现对单元内容的寻址。内存单元的地址和内容1011011038F04H内存地址单元内容喂！王刚是住在2031房间吗？◈指令处理方式按逻辑顺序一条条指令地处理:在运行时，从内存中取出一条指令；按指令要求，从存储器中取出数据进行指定运算；按地址把结果送到内存中去。再取下一条指令，重复上述操作，直到结束为止。计算机工作原理小结以中央处理器为核心的程序控制的工作原理微型计算机的基本结构——

硬件层次结构计