高中信息技术计算机基本工作原理.ppt

计算机基本工作原理 第一节计算机中的数制和编码 1 什么是数制 2 我们通常使用的数制是什么数制 3 了解二进制 八进制 十六进制和十进制之间的转换方法 4 了解计算机中字符的编码方法 第二节计算机指令和语言 第三节计算机工作原理初步 表示数的方法有多种 每种表示法都规定了一些 不多的几个 专门用来表示数的基本符号和组成数的法则 称为数制 计算机中常用的进制二进制 八进制 十六进制进制数字进位方法十进制 逢十进一 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9二进制 逢二进一 0 1八进制 逢八进一 0 1 2 3 4 5 6 7十六进制 逢十六进一 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 二进制数虽然只使用0和1两种简单的符号 但却可以用来表示各种各样的信息 例如 用0表示空白 1表示黑点 这样 一串的0和1就可以表示一幅黑白图画 如果用一个字节 含8个二进制的位 表示一个点的状态 那么只要规定各种颜色的编号 就可以表示一幅彩色的图画 而且其色彩可以达到256色 如果颜色的数目增多 那么只要约定用更多的字节数去表示一个点的状态 任何一幅图都可以用二进制数表示出来 ASCII码 目前在PC机中最常用的编码规则是ASCII码 AmericanStandardCodeforInformationInterchange 美国标准信息交换代码 0不用1 31用于设备控制32 47 空格 48 57数码0 958 64 65 90大写字母A Z91 96 97 122小写字母a z123 127 空白 128 255扩展部分 汉字编码 汉字编码的方法有很多种 我国国家标准总局颁发的国家标准GB2312 80编码于1981年5月1日开始执行 标准的名称是 每个汉字对应4位十进制数码 按照国家标准 一个汉字用两个字节表示 一个字母要用一个字节表示 每个汉字存储时 首先转换成ASSCII码 然后再把ASSCII码转换成二进制的数存储在计算机中 第二节计算机指令和语言 计算机的所有操作都是人们事先设计的程序进行的 这些程序可以用机器语言编写 也可以用汇编语言或高级程序设计语言编写 一 机器语言 计算机的所有操作都不是自然发生的 它是由人们把指挥计算机操作的命令 通常称为指令 预先存储到存储器中 然后在执行时 把这些指令一条一条地取出来加以执行 计算机执行指令的过程在人看来是比较烦琐的 以把两个数相加为例 计算机需要4步才能完成 1 从存储单元中取出第一个加数 送运算器 2 从另一个存储单元取出第二个加数 送运算器 3 相加 在运算器中完成 结果仍在运算器中 4 把相加的结果从运算器送到存储器的指定单元 这里的取数 相加 存储等都是计算机的一种基本操作 把要求计算机执行的操作用计算机能够辨别的命令形式写出来就是指令 instruction 通常一条指令对应一种基本操作 一条指令通常分成操作码和操作数两部分 二 汇编语言 为了减轻编程负担 人们设计了汇编语言 汇编语言把机器语言中的操作码改写成英文单词 例如 00000101表示加运算 结果放在寄存器内 用ADD表示 三 高级语言 汇编和机器语言的编程效率很底 人们就对编码程序的语言做了更大的更改 使他更符合人们的习惯 这类面向人类问题的语言称为高级语言 机器语言和汇编语言这一类面向机器的语言成为低级语言 目前比较流行的高级语言有 BASIC FORTRAN PASCAL JAVA C C ADA PROLOG DELOHI LOGO ALGOL LISP FORTH PL 1D 第三节计算机工作原理初步 一 计算机的逻辑结构 微处理器CPU 存储器 输入 输出接口电路 外围设备 地址总线 数据总线 控制总线 二 数据的存储 计算机的内存存储着大量的数据 包括指令 CPU经常往内存里读写数据 为了正确从指定字节读取数据 内存的每一个字节都有一个编号 这个编号称为地址 address 每一种外部设备也有指定的地址码 三 指令及其执行 计算机的功能实现 都是执行一系列指令的结果 计算机的指令是以二进制数的形式存放在存储器里的 四 计算机系统 软件系统包括系统软件和应用软件 计算机是在一系列以二进制码表示的指令的指挥下工作的 这都是软件系统的功劳 计算机软件系统通常是泛指能在计算机上运行的各种程序 甚至包括各种有关资料 不难看出 人们解决各种问题而编制的应用程序 需要在计算机软件系统的支持下 翻译成计算机硬件能直接识别和执行的机器语言程序 才能完成指定的任务 计算机系统图 应用语言程序应用语言程序包 高级语言程序 汇编语言程序 操作系统 机器的指令系统 计算机硬件 翻译成高级语言程序 经编译程序编译成汇编语言程序 经编译程序编译成机器语言程序