计算机的原理

第一章

1.计算机系统是由硬件系统和软件系统组成的。

2.计算机硬件系统是由中央处理器（运算器和控制器）、存储器和输入输出设备组成

第三章

1．浮点数加减法的的运算步骤: “对阶”操作；尾数的加减运算；规格化操作；舍入；检查阶码是否溢出。

2.浮点数乘除法的运算步骤：求乘积的阶码；尾数相乘；规格化处理；舍入；判溢出。

第四章

1.主存储器的作用：主存储器处于全机中心地位，用于存储当前运行的所有程序和相关数据

2.存储器的主要指标：衡量主存芯片的主要指标：容量、速度（可存取时间、周期来衡量）、价格

3.存取时间与存取周期：周期包含时间，都可做速度指标

4.存储器（RAM、ROM）芯片的种类，各自的特点

易失性存储器：(1)静态存储器（SRAM）： 双稳态存储元电路结构、速度快、成本高（2）动态存储器（DRAM）：电路耦合、速度慢、成本低、不稳定、使用时必须定时刷新电路

非易失性存储器： ① 只读存储器（掩模ROM）：适

用于大批量用，其存储内容是不会改变的②可编程的只读存储器（PROM）：适合小批量用，一次性写入的存储器，③可擦可编程的只读存储器（EPROM）：紫外线擦除，编程次数不受限制④可电擦可编程的只读存储器（E2PROM）:电擦除、逐字擦除、⑤快擦除读写存储器（Flash ROM）:电擦除、逐页擦除

5.易失性与非易失性存储器：易失性存储器掉电后信息丢失，非易失性存储器掉电后信息仍保存，除RAM外都是非易失性存储器

6.存储器芯片中单地址译码与双地址译码的特点：（1）单地址译码：译码输出线2的20次方条（2）双地址译码结构：将地址分为高（低）、低（高）两组分别译码。 两者比较：双地址译码结构可大大减少译码输出线数，降低生产难度

7.主存储器容量与芯片数的计算：芯片数量=总容量/单位容量；芯片容量=字数×字存

8.字扩展与位扩展的概念：位扩展：指的是用多个存储器器件对字长进行扩展。 字扩展：指的是增加存储器中字的数量

习题4：

请编写完整汇编程序：

1. 内存中以BUF单元开始存放8个16位二进制数，试编程将8个数倒序后存放于BUF开始的单元，试编程；（提示：采用堆栈实现）

2. 将8个16位无符号数相加，结果保存在32位无符号数SUM中；

3. 以十进制形式在计算机屏幕上显示内存中的一个8位有符号数，例如：若内存单元中存放的数据为7FH，则在屏幕上显示+127，若内存单元存放的数据为0FFH，则应在屏幕上显示-1；

4. 从键盘输入一个4位十进制数，然后以16进制形式显示在屏幕上，试编程；

例如：输入1 0 2 4 在屏幕上应该显示0400H

5. 数据段中存放有一个无符号字数据VAR，将其转换成非压缩格式的BCD码，存于BUF开始的单元中（高位在前）；

例如：若VAR为0800H，则转换后(BUF) = 20H (BUF+1) = 48H

6. 内存中以str1和str2开始分别存放了两个字符串，结束符为NULL（ASCII码为0），将str2连接到str1后，形成1个字符串，并将连接后的字符串str1输出到屏幕上；

7. 统计10个有符号字节数中，大于0、小于0、等于0的个数，分别存放在NUM1、NUM2、NUM3三个变量中，并找出最大值、最小值分别存放到MAX、MIN变量中，再求10个数的和，将结果存放到16位有符号数SUM中。

8 若程序的数据段定义如下，写出各指令语句独立执行后的结果。

DSEG SEGMENT

DATA1 DB 10H, 20H, 30H

DATA2 DW 10 DUP (?)

String DB ‘123’

DSEG ENDS

(1) MOV AL, DATA1

(2) MOV BX, offset DATA2

(3) LEA SI, String

ADD DI,SI

9 假设数据项定义如下：

DATA1 DB ‘HELLO!GOOD MORNING’

DATA2 DB 20 DUP(?)

第二节 计算机的基本组成及工作原理

第一册模块二 计算机基础第二节 计算机的基本组成及工作原理

教学目标：

1、基本掌握计算机系统的基本组成

2、初步了解各硬件的作用

3、了解计算机软件的作用

重点难点：

1、计算机硬件和软件的概念

2、认识各硬件及了解其作用；认识软件系统在计算机中的重要性。

德育目标：在教学过程中，培养学生的爱国主义精神及同学间的互助交流能力 教学准备：一台完整计算机硬件（再准备一个已安装操作系统的硬盘）

课 时：第1课时

处理方法：在大多数教材中都是采用直接告诉学生，计算机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成的，这种处理方式有些空洞，让很多学生无法真正理解。而现在计算机已经很普及了，越来越多的学生家庭购买了计算机，这就为“计算机系统的组成及工作原理”这一节课提供了一个很好的素材。我采用了让家里有计算机、接触计算机较多的学生来讲解和实物展示，并通过学生之间的充分交流和讨论，来达到教学目的。本课分两课时完成，第1课时为掌握计算机系统的基本组成。第2课时了解计算机的工作原理和计算机的分类，根据所掌握的知识互评讨论配置一台适合自己使用的计算机，以巩固所学知识。

教学过程：

一、导入

计算机对于我们来说已经不再陌生了，而且有越来越多的同学已经拥有了计算机，可我们对计算机的了解又有多少呢？今天我们就来学习计算机系统的基本组成。首先，我们来做一个小调查，请家里有计算机的同学举手。（据初步了解每个班级中至少有60%以上的同学家中有计算机）

二、新授

1、硬件系统

教师提问：下面，我们请几位同学给大家介绍一下自己所掌握的计算机系统知识好吗？

学生回答：请2-3位同学讲解，老师记录与本课有关的计算机系统所涉及的内容写在黑板上。

教师讲解：

计算机硬件，是构成计算机的各种设备或器件的总称，是实实在在的、看得见、摸得着的东西。

每一台计算机都有CPU、内存、硬盘、键盘、鼠标、显示器等（结合刚才所记载的内容，分别讲解并展示实物以加深学生的认识。）

简述计算机的五大组成部分及其工作原理

计算机是现代社会和科技进步的产物，它的工作原理主要由五大组成部分决定，分别是中央处理器（CPU）、内存（Memory）、硬盘（Hard

Disk）、输入设备和输出设备。下面将逐一介绍这五大组成部分及其工作原理。

中央处理器（CPU）是计算机的核心部件，它负责执行所有的指令和计算任务。CPU主要由算术逻辑单元（ALU）、控制单元（CU）和寄存器组成。ALU负责执行算术和逻辑运算，包括加减乘除、与或非等运算，CU负责控制数据流和指令流的管理，包括从内存中获取指令、解码和执行指令等，寄存器是CPU内部的高速存储器，用于临时存储处理数据和指令。

内存（Memory）是计算机的主要存储介质，也是CPU获取数据和指令的地方。内存主要分为主存储器和辅助存储器两部分。主存储器是CPU能直接访问的存储器，它具有读写速度快、容量较小的特点，包括随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两种形式。辅助存储器主要指硬盘（Hard

Disk），它在计算机启动时将操作系统和应用程序从辅助存储器中拷贝到主存储器中，提供给CPU使用，它具有容量大、读写速度慢的特点。

硬盘（Hard Disk）是计算机的主要存储介质，用于长期存储各种数据和文件。硬盘工作原理是利用磁性材料在盘片上进行磁化和反磁化操作，通过读写磁头读取和写入数据。硬盘的存储容量通常较大，可以存储大量的数据和文件，但相对于内存和CPU来说，读写速度较慢。

输入设备是用户与计算机之间进行信息交互的通道，它包括键盘、鼠标、扫描仪、摄像头等。输入设备的工作原理是将用户输入的信息转化为计算机可识别的信号，然后传输给CPU进行处理。例如，键盘上的按键操作可以通过电路将按键产生的电信号转化为计算机可识别的ASCII码，传递给CPU进行处理。

输出设备用于将计算机处理的结果显示给用户，它包括显示器、打印机、音频设备等。输出设备的工作原理是将CPU处理的数据转化为人类可识别的形式，例如通过显示器将数据转化为图像显示出来，通过打印机将数据转化为纸质文件打印出来。