计算机基础及计算机基础和数字电路基础知识
第13数字电子技术基础
第三节 时序逻辑电路 一、 RS触发器
2 同步RS触发器 1.电路结构和逻辑符号 为使基本RS触发器能在时钟源的控制下工作，在基本RS 触发器输入端加两个两输入与非门作为引导门，如图所示。
第三节 时序逻辑电路 一、 RS触发器
2.逻辑功能
第三节 时序逻辑电路 一、 RS触发器
13.3 逻辑代数及逻辑函数化简
一、 逻辑代数基本公式
返回
13.3 逻辑代数及逻辑函数化简
一、 逻辑代数基本公式
3.逻辑代数的基本规则 (1)代入规则。在任何一个逻辑等式中，如果等式两边出现相同的变量， 如变量A，可以将所有含A的地方代之以同一个逻辑函数F，等式仍然成立， 这个规则就称为代入规则。 (2)反演规则。对逻辑等式F取非 (即求其反函数)称为反演。可以通过 反复使用摩根定律求得，也可以运用由摩根定律得到的反演规则一次写出。 (3)对偶规则。如果两个逻辑式相等，那么它们的对偶式也一定相等， 这就是对偶规则。
（4）数码显示器
三、
组合逻辑电路的种类
半导体数码管 半导体数码管是将7个发光二极管 排列成“日”字形状制成的
三、
组合逻辑电路的种类
数码显示译码器 数码显示译码器的原理图如图13-18（a）所示。输入的是8421BCD码，输出 的是相应a、b、c、d、e、f、g端的高、低电平。 若数码显示译码器驱动的是共阴数码管，如图13-18（b）所示。
第14章 组合逻辑电路和时序逻辑电路 第一节 集成门电路
一、TTL集成逻辑门电路 1、TTL集成逻辑门电路 TTL是三极管-三极管逻辑门电路的英文缩写，它具有 工作速度快、带负载能力强、工作稳定等到优点。 常用的TTL门电路有反相器、与非门、或非门、OC门、 三态门等。 2、其他类型TTL逻辑门 (1)、OC门 把集电极开路的与非门称为OC门。几个OC门电路并联 在一起，只要外接一个负载电阻即可，它能实现线与功能。 （2）、三态门（TSL门） 具有3种输出状态高电平、低电平、高电阻的门电路， 称为三态门电路。在高阻态下，输出端相当于开路。它能 实现信号的单向传输、双向传输的控制。
第一章计算机基础知识
(2)应用软件 在计算机软硬件基础上为某一专门应用目的而设计开发的软件称为应 用软件.应用软件大致可以分为三大类:通用应用软件,用于专门行业的应 用软件和定制软件. 1.2.4 微型计算机系统的硬件组成 1.CPU(Central Processing Unit) CPU即中央处理单元,又称微处 CPU即中央处理单元,又称微处 理器.是一块集成了运 算器和控制器的半导体芯片,是整个计算机系统的 "大脑". 大脑" 2.系统主板(Main board)系统主板又称为母板是微型计算机中最大的一块集 .系统主板(Main board)系统主板又称为母板是微型计算机中最大的一块集 成电路板.
1.2 计算机系统的基本组成及工作原理
1.2.1 计算机系统的组成 一个完整的计算机系统有硬件系统和软件系统两部分组成.
运算器 CPU 控制器 主 机 内存(主存) 硬件系统 计 算 机 系 统 输入设备:键盘,鼠标,扫描仪 输出设备:显示器,打印机,绘图仪
系统软件:操作体统,语言处理程序
软件系统
CMOS ISA 插槽 主板电池 控制芯片 PCI 插槽 串 行/并 口 插 槽 Socket7 插槽 键盘插座 CACHE 内存插槽
3.内存储器 (1)随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM) )随机存取存储器(Random Memory,简称RAM)
(2)只读存储器(Read Only Memory,简称ROM) )只读存储器(Read Memory,简称ROM) 只读存储器简称ROM.CPU从它们中读取信息,而不能写入信息. 只读存储器简称ROM.CPU从它们中读取信息,而不能写入信息. (3)高速缓冲存储器(Cache) )高速缓冲存储器(Cache)
计算机基础知识
第一章计算机基础知识1、人类历史上的第一台电子计算机是由美国宾夕法尼亚大学莫克利教授和他的学生埃克特设计，并在1946 年 2 月15 日投入运行，他的名称叫ENIAC（埃尼阿克），是一台电子数值积分式计算机。
2、计算机的发展：第一代到第四代计算机使用的基本元件分别是电子管、晶体管、中小规模的集成电路、大规模和超大规模的集成电路。
3、计算机按处理数据的方式分为：数字计算机（一般所用的计算机指的是数字计算机）模拟计算机（不如数字计算机精确，但解题速度快，主要运用于远程控制和模拟仿真）数模混合计算机（既能接收、输出和处理模拟量，又能接收、输出和处理数字量）。
按计算机的使用用途分：专用计算机（模拟计算机通常都是专用计算机）通用计算机（一般我们使用的个人计算机都是通用计算机）按计算机的处理能力分：巨型机、大型机、小型机、工作站。
微型机（个人计算机）。
4、生物计算机又称为仿生计算机，它的主要原材料是生物工程技术产生的蛋白质分子，并以此作为生物芯片。
5、计算机的发展：我国从1956年开始研制计算机。
1958年研制成功第一台电子管计算机103机。
1959年研制成功运行速度为每秒1万次的104机，是我国研制的第一台大型通用电子数字计算机。
1964年研制成功晶体管计算机，1983年我国第一台被命名为“银河”的亿次巨型电子计算机诞生。
1992年10亿次巨型计算机银河-II研制成功。
1995年5月曙光1000研制成功，这是我国独立研制的第一套大规模并行机系统。
2009年10月29日，我国国防科技大学自主研制的首台千万亿次超级计算机“天河一号”问世，在2010年11月发布的第36届世界超级计算机500强排行榜上，“天河一号”超级计算机系统，以峰值速度每秒4700万亿次，持续速度每秒2566万亿次，首次位居世界第一。
6、计算机的特点：处理速度快、计算精度高、记忆存储能力强、具有自动运行能力、具有逻辑判断能力、支持人机交互。
《计算机电路基础》
03
混合信号电路
混合信号电路同时包含数字电路和模拟电路，用于处理同时包含数字和
模拟信号的复杂系统。在计算机中，混合信号电路常用于接口电路、电
源管理等方面。
02 数字电路基础
数字信号与数字电路
数字信号的基本特征
数字信号是一种离散的、不连续的信号，其取值只有有限 的几个状态，通常是二进制数字信号，即0和1两种状态。
计算机电路的发展历程
早期计算机电路
集成电路计算机电路
早期的计算机电路主要采用电子管作 为基本元件，体积庞大且效率低下。
集成电路技术的发展使得计算机电路 进一步缩小体积、提高性能，成为现 代计算机的重要组成部分。
晶体管计算机电路
随着晶体管的出现，计算机电路开始 采用晶体管替代电子管，大大提高了 计算机的运算速度和可靠性。
二极管、三极管等半导体器件
二极管
二极管是一种具有单向导电性的半导体器件，其主要作用是整流、检波、稳压 等。在计算机电路中，二极管广泛应用于电源电路、信号处理电路等方面。
三极管
三极管是一种具有放大和开关功能的半导体器件，其主要作用是实现信号的放 大和控制。在计算机电路中，三极管常用于放大电路、开关电路等方面，以实 现电路的功能和控制要求。
滤波电路类型
包括低通、高通、带通、带阻 等。
振荡电路作用
产生一定频率和幅度的交流信 号。
振荡电路类型
包括正弦波振荡器、方波振荡 器等。
04 计算机电路中的元器件
电阻、电容、电感等被动元件
电阻
电阻是电路中用来控制电流大小的元件，其主要作用是分压和限流。在计算机电路中，电阻广泛应用于各种 电路模块，如电源电路、信号传输电路等。
印制电路板设计
西南大学计算机基础和数字电路907复习笔记
第一章计算机与计算思维考纲：科学方法、信息素养、计算思维等跨学科范畴的通用性知识、计算学科在科学研究和知识创新中的重要性认识、计算机技术在问题求解中的重要性认识；了解计算机科学史以及计算机科技史对我们知识创新、科技创新、科学研究方法等方面的启发。
说明：★★代表历年考过的真题；★代表考纲中出现的知识点但还未考过的和与考过的真题类似的但还未考过的知识点；无★代表书上有的知识点，需要了解的知识点，以防万一考到。
后期背诵时可以不看。
★科学：是反映自然、社会、思维等客观规律的分科知识体系。
★科学方法：人们在科学研究过程中遵循或运用的、符合科学一般原则的各种手段和途径。
包括在理论研究、应用研究等科学活动过程中采用的思路、程序、方法和模式等。
★★信息素养：是指人们利用网络和各种软件工具通过确定、查找、评估、组织和有效地生产、使用、交流信息，来解决实际问题或进行信息创造的能力。
可以从以下4个方面来理解信息素养：信息意识：就是指人的信息敏感程度，是人们在生产和生活中自觉和自发的识别、获取和利用信息的一种心理状态信息知识：是指人们为了获取信息和利用信息而应该掌握的与信息技术相关的知识信息能力：是指利用信息技术来解决领域实际问题或进行信息创造的能力。
信息道德：指信息伦理道德、法律、文化等许多社会人文因素。
★★计算思维：是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。
计算思维的本质是抽象和自动化。
抽象强调的是问题的形式化定义以及建立逻辑模型，而自动化则是逻辑的物理实现，即构建计算机应用系统。
★思维：是人类的高级心理活动，是人的大脑利用已有知识和经验对具体事物进行分析、综合、判断、推理等认识活动的过程。
★★智慧：（狭义的）是高等生物所具有的基于神经器官（物质基础）一种高级的综合能力。
★智慧：从心理学上讲，一般认为从感觉到记忆再到思维这一过程。
★★知识：是符合文明方向的，人类对物质世界以及精神世界探索的结果综合。
第一节 计算机基础知识
计算过程在程序控制下自动执行，中间无需人工干预，
每秒可做5000个加法，或500次乘法，或50次除法，工
作一小时完成的计算量相当于100个人用手摇计算机计
算两个月。"埃尼克''被认为是电子计算机的始祖，它开
创了电子计算机的历史。
3
4
▪ 2.计算机的发展
1.1.2 微型计算机的发展 概况
▪1．第一代（1971~1973年）4位型计算机 ▪2．第二代（1974~1978年）8位型计算机 ▪3．第三代（1979~1985年）16位型计算机 ▪4．第四代（1986~1992年）32位型计算机 ▪5．第五代（1993~今）64位型计算机 ▪位：指的是机器的字长，字长越长，其精度 越高。
已达几十亿次。
▪ 我国"银河"计算机
每秒达几亿次。
7
▪ 2 .计算精度高
▪ 一般电子计算机可以有十几位有效数字，有的在百位以上甚至更 高。
▪ 3.有较强的记忆能力
▪ 计算机能自动记忆住进入计算机的数据和程序，记忆的数据可以 达到几千万甚至几亿个。
▪ 4. 具有逻辑判断能力，自动化程度高
▪ 计算机并无自己的意志，它不能自己启动，不会自己寻求问题和 制定求解问题的方案，计算机必须接受人的指令。但是，一旦人 们把求解问题的一串指令输入机器启动后，计算机就能按照程序 自动地进行工作直到完成为止，工作过程中一般不需要的人工干 预。它不但能顺序地逐个执行指令，也能按照程序的规定通过逻 辑判断选定下一步要执行的指令，还可按照程序的规定使某些指 令反复执行若干遍。
大家好
1
第一章 计算机基础知识
2
第一章 计算机基础 1.1计算机概述
第1章 计算机基础知识
第1章计算机基础知识1．1 思考题1．计算机的定义与特点是什么？计算机自1946年诞生以来，哪几件事情对它的普及影响最大？为什么？【答】计算机的定义：现代计算机通常指电子计算机，这是一种能够存储程序和数据、自动执行程序，快速而高效地完成对各种数字化信息处理的电子设备。
它能部分地代替人的脑力劳动，因此也俗称为电脑。
计算机的特点：运行速度快，计算精确度高，可靠性好，记忆和逻辑判断能力强，存储容量大而且不易损失，具有多媒体以及网络功能等。
计算机自1946年诞生以来，以下几个方面的发展对它的普及影响最大：（1）组成计算机的主要电子器件，由电子管到中小规模、大规模和超大规模集成电路的变化，使得计算机的成本不断下降，体积不断缩小，功能不断增强，特别是微型计算机的出现，使得计算机广泛普及进而走进寻常百姓家成为可能。
（2）多媒体技术的快速发展，使得多媒体计算机成为学习、办公和家庭电脑的主流。
（3）网络技术特别是1995年以后网络技术的迅速发展，并进入普通家庭，使计算机的发展进入了网络、微机、多媒体时代，或简称为进入了计算机网络时代，更进一步推动了计算机的普及。
2．什么是计算机的主要应用领域？试分别举例说明。
【答】计算机的主要应用领域有科学计算（也称数值运算）、数据处理（也信息处理）、自动控制（也称是实时控制或过程控制）、人工智能、网络应用、计算机模拟、计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助教育等。
计算机的应用实例随处可见，读者可自行列举生活、工作中的许多例子。
3．计算机的主要类型有哪些？自从1975年到现在的这些年中，PC发生了哪些巨大的变化试用几句话概括这些变化的特点。
【答】计算机的主要类型有巨型机、大型主机（也称大型机）、小巨型机、小型机、工作站和微型机6类。
20世纪70年代中期出现的苹果机和20世纪80年代初期出现的IBM PC，均属卫星计算机（简称微型机或微机）。
IBM PC及其兼容机又简称为PC。
计算机基础知识(全)
计算机基础知识1.1计算机概述考点 1 计算机发展简史1946年2月日，世界上第一台电子计算机 Eniac 在美国宾夕法尼亚大学诞生，它的出现具有划时代的伟大意义。
从第一台计算机的诞生到现在，计算机技术经历了大型机、微型机及网络阶段。
对于传统的大型机，根据计算机所采用电子元件的不同而划分为电子管、晶体管、集成电路和大规模、超大规模集成电路等四代。
我国在微型计算机方面，研制开发了长城、方正、同方、紫光、联想等系列微型计算机我国在巨型机技术领域中研制开发了“银河”、“曙光”、“神威”等系列巨型机。
考点 2 计算机的特点现代计算机算一般具有以下几个重要特点。
（ 1 ）处理速度快（ 2 ）存储容量大。
（ 3 ）计算精度高。
（ 4 ）工作全自动。
（ 5 ）适用范围广，通用性强。
考点 3 计算机的应用◎ 1.科学计算◎ 2.数据处理数据处理是计算机应用中最广泛的领域，是计算机应用的主流，据不完全统计，全球80%的计算机用于数据处理。
◎ 3.自动控制◎ 4.计算机辅助系统CAD, Computer Aided Design，计算机辅助设计CAM, Computer Aided Manage，计算机辅助制造CAE, Computer Aided Engineering，计算机辅助工程CIMS, Computer Integrated Manufacturing System，计算机集成制造系统CAI, Computer Aided Instruction，计算机辅助教学CAD/CAM是工程设计和工业制造部门计算机应用的重要领域。
◎ 5.人工智能人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）是研究如何利用计算机模仿人的智能，并在计算机与控制论学科上发展起来的边缘学科。
考点 4 计算机的分类按照国际惯例，现在使用的最多的分类方法还是以计算机的规模和性能来进行分类，这样就可以把计算机分为巨型机、大中型机、小型机、工作站、微型机五大类。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
计算机硬件技术基础 学习方法
课程定位：计算机专业基础课程 面向对象：大学二年级以上学生或者学习 完
《计算机文化基础》、《电子技 术》等课程的学生。
学 时：48学时（讲课28学时，实验20 学时）
计算机硬件技术基础 学习方法
课程内容：计算机的发展简介。 计算机硬件技术基础知识。 CPU的结构与工作原理。 指令系统与汇编语言。 总线技术。 存储器。 输入/输出系统和中断系统。 接口电路（包含定时/计数器、 A/D和D/A转换器）。 外部设备。
1.2 微处理器的发展概述
共六代
§1.3 微型计算机系统
中央处理器
主板
光驱
电源箱 内存条 调制解调器
软驱 硬盘
1.3微型计算机系统的组成逻辑图
CPU
存 储 器
I/O 接 口
输 入 设 备
输
I/O 入 接设 口备
1.3 微型计算机系统
CPU
地址总线 数据总线 控制总线
时钟
存储器
PIO(I/O接 口电路)
0000，0001，0010，0011 ··· ，1001； A~F的表示为：
1010，1011，1100，1101，1110，1111；
例：
1. （10100111000001.0110）2
=（24701.3）8 =（29C1.6）16
2. （ 2 A C . 7 B ）16
=（0010 1010 1100 . 0111 1011）2
2.1.2 不同进制数之间的转换
3、八进制数与二进制数之间的转换 因为23=8，所以每一位八进制数可以用一个4位二进 制数表示。 0~7之间的数表示成3位二进制数为：
000，001，010，011 ··· ，111；
2.1.2 不同进制数之间的转换
4、十六进制数与二进制数之间的转换 因为24=16，所以每一位十六进制数可以用一个4位 二进制数表示。 0~9之间的数表示成4位二进制数为：
2.2 计算机中数值数据的编码和表示
I/O总线 控 制 总 线
I/O设备
微机硬件组成示意图
CPU：运行指令，计算数据 存储器：存放程序和数据 外设接口：在系统与外设之间传输数据 时钟：产生系统中各部件间相互协调工作所需 的脉冲信号 外围设备：完成系统的输入和输出 系统总线：为AB、DDB）：数据总线的位数（也称为 宽度）与微处理器的位数相对应。数据总线是 双向的。
地址总线（AB）：地址总线的位数决定了 CPU可以直接寻址的内存范围。如：16位微 型机的AB为20位，决定它的最大内存容量为 220=1M字节。地址总线是单向的。 控制总线（CB）：控制总线用来传输控制信 号，是双向的。
微型计算机系统
微型机按结构分类： 单板机：将CPU，存储器，接口电路，键盘，
1.世界第一台计算机：1946年2月，美国，宾 夕法尼亚，ENIAC(electronic numerical integrator and calculator)
2.数学家冯。诺依曼1945年提出“存储程序” 思想
3.第一台冯。诺依曼计算机EDSAC在英国剑桥 大学研制成功，1949年投入运行
4.五个时代
+5×10-2 2. （10101.11）2 =
1×24+1 × 22+1 × 20+1 × 2-1+1 × 2-2 3. （375.4）8=
3 × 82+7 × 81+5 × 80+4 × 8-1
2.1.2 不同进制数之间的转换
1、二进制转换成十进制数 2、十进制数转换成二进制数 例：2 58
2 29 ···余0 最低位 2 14 ···余1
2、二进制数：基数是2，有2个不同的数学符号， 即0和1
3、八进制：基数是8，有8个不同的数学符号 4、十六进制：基数是16，有16个不同的数学符
号，即：0，1，2~9，A，B，C，D，E，F
2.1.1 进位计数制
某一进制数的大小由系数项和权的乘积决定。 例：
1. （123.45）10 = 1×102+2×101+3×100+4×10-1
计算机硬件技术基础 学习方法
学习难点：1.许多硬件知识没有实物对应， 比较抽象，逻辑性强。
2.硬件技术更新快，所学的硬件 知识技术陈旧，无兴趣。
第一章 计算机基础
§1.1 计算机的发展概述 §1.2 微处理器的发展概述 §1.3 微型计算机系统 §1.4 微型计算机系统的主要性能指标
§1.1 计算机的发展概述
2 7 ···余0 2 3 ···余1 2 1 ···余1
0 ···余1 最高位 即得到（58）10=（111010）2
2.1.2 不同进制数之间的转换
十进制小数转换成二进制数采用乘法
例：0.625
0.25
0.50
× 2 ×2
×2
1.250 0.50
1.00
整数部分为1
0
1
最高位
最低位
即得到（0.625）10=（0.101）2
显示屏等设计在一块电路板上。例如：Z80单 板机。 单片机：将CPU，存储器，接口电路等集成在 一片芯片里。 例如：MCS- 48 (Intel 8048) , MCS- 51 (Intel 8051) 多板机：即台式微机
微处理器的组成
§1.4 微型计算机系统的主要性 能指标
1、字长：运算部件直接能处理的二进制数据的位数。字长 越长，计算机处理能力越强，精度越高，指令功能越强，可 寻址的空间也越大。 2、地址线：决定可以直接寻址的存储空间范围。 3、速度：进行数值计算或者处理信息快慢的程度。主频有 称为时钟脉冲，微处理器工作的时钟频率，很大程度上决定 处理器的运行速度。运行速度还取决于内存控制、图形加速 器、磁盘驱动器的性能。 4、指令系统：所能执行的全部指令。 5、存储容量：存储容量以字节为单位。一个字节由8位二进 制数组成。1KB=1024B,1MB=1024KB=1048576B。 6、兼容性：指程序兼容
第二章 计算机基础和数字电路基础知识
§2.1 进位计数制 §2.2 计算机中数值数据的编码和表示 §2.3 数字化信息的编码和表示 §2.4 数值的运算
2.1 数制
2.1.1 进位计数制 2.1.2 进位计数制之间的转换
2.1.1 进位计数制
1、十进制数：基数是10，有10个不同的数学符 号，即0~9