二进制数的加法运算
加法运算法则
0+0=0
0+1=1+0=1
1+1=0
1101 + 1110 11011
4 二进制数的算术运算
二进制数的减法运算
减法运算法则 法运算法则
0 - 0 = 1 -1 =0
1-0=1
0-1=1
-
11011 1110 1101
4 二进制数的算术运算
乘法运算法则 0×0=0 0×1=1×0=0 1=1× 1×1=1
特点:内存→存取速度快 存储容量小 特点:内存→存取速度快,存储容量小
PU和存储器中的内存一起构成了计算机的"主机". PU和存储器中的内存一起构成了计算机的 主机" 和存储器中的内存一起构成了计算机的"
将程序,数据等信息转化成计算机能够接收的信息形式, 将程序,数据等信息转化成计算机能够接收的信息形式, 输入计算机内部. 输入计算机内部.
每个记忆单元由8位二进制位组成. 每个记忆单元由8位二进制位组成.
字节Byte 字节ByB 1 1MB= 210KB= 1024KB 1 1GB= 210MB= 1024MB 1 1TB= 210GB= 1024GB 1
6 5
4 二进制数的算术运算
进制表示符 B:二进制 : O:八进制 : D:十进制 :
H:十六进制 :
数部分: 数部分:除 r取余 取余 数部分: 数部分:乘 r取整 取整 100(D)= 144 (O)= 64 八进制 8 8 8 100 12 1 0 4 4 1
~ 例 100.345(D)= 1100100 .01011 (B) 100 50 25 12 6 3 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0.345 2 0.690 2 1.380 2 0.760 2 1.520 2
2.2不同进位计数制间的转换 不同进位计数制间的转换
进制转化成十进制
进制转化成十进制:按权展开,然后求和. 进制转化成十进制:按权展开,然后求和.
例:
4+22+1=21 10101(B)=2
101.11(B)=22+1+2-1+2-2=5.75 101(O)=82+1=65 71(O)=7 8+1=57 101A(H)=163+16+10=4122 +16+10=
两位并一位
13 123
原因:? 原因: 102 = 100
2
3=8 2 10
4=16 2
8
16
进制→二进制: 进制 二进制: 一位拆三位 二进制
144.35(O)= 001 100 100 . 011 101(B) = 1 100 100 . 011 101(B)
六进制→二进制: 六进制 二进制:一位拆四位 二进制
算机的五大部件
存储器 外存储器 输 入 设 备 输 出 设 备
内存储器
运算器
控制器 数据流 控制流
央处理器( :Central Unit) 央处理器(CPU:Central Processing Unit) 理器
中 央 处 理 器
控制整个计算机所有部 的工作
控制器
运算器
(算术逻辑单元 算术逻辑单元) 算术逻辑单元
二进制数的乘法运算
1101 × 1010 0000 1101 0000 + 1101 10000010
自动加 1
指令寄存器
控制器
操作控制线路 ( 3) 累加寄存器 算术,逻辑运算部件
… 0270
…… 数据 数 据 区
运算器
计算机基本工作原理: 计算机基本工作原理:示例
文字描述的计算程序
计算步骤 1 2 3 4 5 解题命令 从存储器中取出7到运算器的0 从存储器中取出7到运算器的0号寄存器中 从存储器中取出2到运算器的1 从存储器中取出2到运算器的1号寄存器中 将0号和1号寄存器中的数据相加,得和9 号和1号寄存器中的数据相加,得和9 将计算结果9 将计算结果9存入存储器中 停机
系统软件 软件
输出设备
主机
外设
外存设备 输入设备 网络设备
计算机硬件包括主机和外设
诺依曼原理: 冯诺依曼原理: 诺依曼原理
1) 计算机由运算器,控制器,存储器, 输入设备 计算机由运算器 控制器,存储器, 运算器, 输出设备五大部分组成 五大部分组成. 和输出设备五大部分组成. 2) 采用存储程序方式. 采用存储程序方式. 存储程序方式 3) 采用二进制表示数据和指令. 采用二进制表示数据和指令. 二进制表示数据和指令
进制→十六进制: 进制 十六进制:四位并一位 十六进制
11 0110 1110.1101 01 (B)= B)= 0011 0110 1110.1101 0100(B)= B)= 3 6 E. D 4(H)
2.3 数据的存储单位
.(b) 位(Bit): 存放一位二进制数的单位.( ) : 存放一位二进制数的单位.( 字节(Byte): 相邻 个二进制位.( ) : 相邻8个二进制位.(B) 个二进制位.( 字节 地址: 地址: 对应于每一个存储单元的编号. 对应于每一个存储单元的编号.
例说明: 例说明:计算 7+2=?
计算机基本工作原理: 计算机基本工作原理:示例
计算程序的简写形式
操作码 取数 取数 加法 存数 停机 操作数 7 2 7 ,2 9
指令操作码表
操作名称 取数 加法 存数 停机
操作码 0100
令顺序 1 2 3 4 5
0101
1010
1111
操作数存放单元
数的操作地址 0001 0010
执行指令 由操作控制线路发出完成该操作所需要的一系列控
信息,去完成该指令所要求的操作. 信息,去完成该指令所要求的操作.
一条指令执行完成,指令计数器加1 一条指令执行完成,指令计数器加 或将转移地址码送入程序 数器,然后回到① 数器,然后回到①.
起始地址 内存储器 程 序计 数 器 PC 程 序计 数 器 PC 0100 ( 4) 操作码 07 ( 2) 译码器 地址码 0270 内存储器 地址 … 0100 ( 1) 0101 内容 …… 070270 程 序 区
常用输入设备:键盘,鼠标,扫描仪,光笔,数字化仪等. 常用输入设备:键盘,鼠标,扫描仪,光笔,数字化仪等.
输出设备: 输出设备:
将计算机内部的运算结果转换成人或其它设备能够接受和 识别的形式. 识别的形式. 常用输出设备:显示器,打印机,绘图仪等. 常用输出设备:显示器,打印机,绘图仪等.
能被计算机识别并执行的二进制代码, 令:能被计算机识别并执行的二进制代码,完成一种基本操作 一组指令集合. 序:一组指令集合.
结构
指令
分 类
操作码
操作数
操作码: 操作码:要完成的操作类型或性质 操作数: 操作数:操作的内容或所在的地址
据传送指令
内存
CPU
据处理指令
+ - ×÷ And Or…… If Goto……
主机 I/O设备
程序控制指令
入输出指令
它指令
令的执行过程: 令的执行过程:
按照指令计数器 在控制器)中的地址, 指令计数器( 取指令 按照指令计数器(在控制器)中的地址,从内存中取
1
0
计算
1
取数
0
取数
加法
1
存数
停机
.2 数制转换及运算
2.1进位计数制 进位计数制
2+7×101+6×100 +3×10-1+4×1 6.34=6×10 × +6× × × ×
数码 基数 权
进制数N表示方法:
×rn-1+an-2×rn-2+…+a0×r0+a-1×r-1+…+a-m× + + -1
十六进制 对应二进制
进制
十六进制 对应二进
000 001 010 011 100 101 110 111
0 1 2 3 4 5 6 7
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111
8 9 A B C D E F
1000 1001 1010 1011 1100
1101
1110 1111
0 -1
码元素
基数
规则
权 式表示
十六进制 0,1,… 0,1,…,9, A,B,C,D,E, 16 逢十六进一 借一当十六 i 16 Hexadecima
-m
:①i 为整数 ②(N)R=an-1R +an-2R +…+a1R +a0R +a-1R +…+a-mR
几种进位记数制
对应二进制
.2 数制转换及运算 .2.1进位计数制 进位计数制
第二章 计算机基础知识
2.1 计算机系统的组成与工作原理 2.2 数制转换及运算 2.3 数据在计算机中的表示
1 计算机系统的组成与工作原理
.1计算机系统的组成 计算机系统的组成
硬件
软件
系统软件 应用软件
算机系统的组成
CPU 主机
内存 运算器 寄存器 控制器 随机存储器(RAM) 随机存储器 只读存储器(ROM) 只读存储器 高速缓冲存储器
程序的简写形式 指令操作码表
取数 取数 7 2
用二进制表示的计算程
序 操作码 操作数
指令地址 操作码 地址码 所完成
R0←(
R1←(
R0←(
作数存放单元
D3←( 停机
操作地址 存放的数
001
010
计算机基本工作原理: 计算机基本工作原理:示例