1.1计算机工作原理
微型计算机原理及应用技术
0000
0
9
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1
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2
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8
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二进制
1001 1010 1011
1100 1101 1110 1111 10000 10001
16进制
9 A B
C D E F 10 11
4. 各种数制之间的转换 【例1-1】 十进制数22.625转换为二进制数
②小数部分转换，每次把乘积的整数取走作为转换结果的一位，对 剩下的小数继续进行乘法运算。对某些数可以乘到积的小数为0（如 上述两例），这种转换结果是精确的；对某些数（如0.3）永远不能 乘到积的小数为0，这时要根据精度要求，取适当的结果位数即可， 这种转换结果是不精确的。
例如 ：十六进制数
1
A
E
4
虽然BCD码是用二进制编码方式表示的，但它与二进制之间不 能直接转换，要用十进制作为中间桥梁，即先将BCD码转换为 十进制数，然后再转换为二进制数；反之亦然。
十进制 0 1 2 3 4 5
表1-2 BCD编码表
8421BCD码
十进制
0000
6
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7
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8
0011Leabharlann 9010010
0101
11
8421BCD码 0110 0111 1000 1001
1.3.1 计算机的硬件系统 1.3.2 计算机的软件系统 1.3.3 计算机的主要技术指标
1.1 引言 1.1.1 计算机发展概况
计算机工作原理
1.1.3 计算机的系统架构
3）存储空间的单元是直接寻址的。 4）使用低级机器语言，指令通过操作码来 完成简单的操作。 5）对计算迚行集中的顺序控制。 6）计算机硬件系统由运算器、存储器、控 制器、输入设备、输出设备五大部件组
7）采用二迚制形式表示数据和指令。 8）在执行程序和处理数据时必须将程序和 数据从外存储器装入主存储器中，然后才 能使计算机在工作时能够自劢调整地从存 储器中叏出指令幵加以执行。
1.1.4 计算机硬件
Programmable）ROM。如，EPROM存 储的内容可以通过紫外先照射来擦除，这 使它的内可以反复更改。 特殊固态存储器 包括电荷耦合存储器、磁泡存储器、电子 束存储器等，它仧多用于特殊领域内的信 息存储。 此外，描述内、外存储容量的常 用单位有： ①位/比特（bit）：这是内存 中最小的单位，二迚制数序列中的一个0戒
图1-2 计算机的工作原理图
1.1.2 计算机的工作原理
程序不数据一样存储。按照程序编排的顺序， 一步一步地叏出命令，自劢地完成指令规定 的操作是计算机最基本的工作原理。这一原 理最初是由美籍匈牙利数学家冯·诺依曼于1 945年提出来的，故称为冯·诺依曼原理。虽 然现在的计算机系统从性能指标、运算速度、 工作方式、应用领域和价格等方面不当时的 计算机有很大差别，但基本结构没有发。
1.1.4 计算机硬件
内存等一般都是以兆字节（MB）为单位。 1 MB＝1024KB。 ⑤吉字节（GB、Giga Byte）：目前市场流行的微机的硬盘已经 达到430GB、640GB、810GB、1TB等规 格。1GB＝1024MB。 ⑥太字节（TB、 Tera byte）：1TB＝1024GB。最新有了 PB这个概念，1PB=1024TB。
计算机基础知识电子书
计算机基础知识电子书本电子书旨在为读者提供关于计算机基础知识的全面介绍。
通过系统性的学习，读者将能够掌握计算机的基本原理、硬件组成、操作系统、网络以及编程等方面的知识。
该电子书将以简洁明了的语言，配以清晰的图表和示例，帮助读者轻松理解和掌握这些核心概念。
第一章：计算机基本原理1.1 什么是计算机？在本节中，我们将介绍计算机的定义和基本组成，包括中央处理器(CPU)、内存、存储设备和输入输出设备等。
1.2 计算机的工作原理这一小节将详细解释计算机是如何工作的，包括指令的执行、数据的处理、时钟周期以及计算机的基本运算方式等。
1.3 二进制与逻辑门在这一节中，我们将讨论计算机中使用的二进制表示法以及逻辑门的原理，包括与门、或门和非门等。
第二章：计算机硬件组成2.1 中央处理器(CPU)本节将详细介绍CPU的组成和功能，包括控制单元、算术逻辑单元和寄存器等。
2.2 内存和存储设备在这一小节中，我们将讨论内存的种类和层次结构，以及磁盘、固态硬盘(SSD)和光盘等存储设备。
2.3 输入输出设备这一节将介绍计算机中常见的输入输出设备，包括键盘、鼠标、显示器、打印机等。
第三章：操作系统3.1 什么是操作系统？在本节中，我们将介绍操作系统的定义和功能，以及操作系统与硬件之间的关系。
3.2 常见操作系统介绍这一小节将介绍几种常见的操作系统，包括Windows、Mac OS和Linux等。
3.3 操作系统的基本原理在这一节中，我们将讨论操作系统的基本原理，包括进程管理、文件管理和内存管理等。
第四章：计算机网络4.1 什么是计算机网络？本节将介绍计算机网络的定义和功能，以及计算机网络的分类和拓扑结构等。
4.2 互联网与局域网在这一小节中，我们将详细介绍互联网和局域网的原理和组成，以及它们的应用和特点。
4.3 网络协议与安全这一节将讨论网络协议的作用和常见的网络协议类型，以及网络安全的问题和解决方案。
第五章：编程基础5.1 编程语言和编译器在本节中，我们将介绍编程语言的分类和选择，以及编译器和解释器的功能和作用。
计算机简单工作原理教案
计算机简单工作原理教案标题：计算机简单工作原理教案引言概述：计算机是现代社会不可或者缺的工具，而了解计算机的简单工作原理对于学习和使用计算机至关重要。
本教案将介绍计算机的简单工作原理，包括计算机的基本组成、数据的表示和处理、存储器的作用、运算器的功能以及控制器的工作原理。
一、计算机的基本组成1.1 中央处理器（CPU）：负责执行计算机指令和控制计算机的运行。
1.2 输入设备：用于将外部数据输入到计算机中，如键盘、鼠标等。
1.3 输出设备：用于将计算机处理后的结果输出，如显示器、打印机等。
二、数据的表示和处理2.1 二进制系统：计算机使用二进制系统来表示和处理数据。
2.2 位和字节：计算机中最基本的数据单位是位（0或者1），8位组成一个字节。
2.3 数据的运算：计算机通过运算器对数据进行加减乘除等运算。
三、存储器的作用3.1 主存储器：用于存储计算机中的程序和数据。
3.2 辅助存储器：用于长期存储大量的程序和数据，如硬盘、光盘等。
3.3 缓存存储器：位于CPU内部，用于提高数据访问速度。
四、运算器的功能4.1 算术逻辑单元（ALU）：负责进行算术和逻辑运算。
4.2 寄存器：用于存储运算过程中的中间结果和操作数。
4.3 控制单元：负责控制计算机的运行，包括指令的解码和执行。
五、控制器的工作原理5.1 程序计数器（PC）：存储当前指令的地址。
5.2 指令寄存器（IR）：存储当前指令。
5.3 控制信号：根据指令的不同，控制信号将被发送给相应的部件，以执行相应的操作。
通过本教案的学习，学生将了解计算机的基本组成、数据的表示和处理、存储器的作用、运算器的功能以及控制器的工作原理。
这将为他们进一步学习计算机原理和编程打下坚实的基础。
同时，对于普通用户来说，了解计算机的简单工作原理也将匡助他们更好地使用计算机，解决一些常见的问题。
中职生信息技术教科书
中职生信息技术教科书第一章：计算机基础知识计算机是一种能够处理和存储数据的电子设备，它由硬件和软件组成。
硬件包括中央处理器（CPU）、内存、硬盘等，而软件则包括操作系统、应用程序等。
1.1 计算机的发展历程计算机的发展可以追溯到二十世纪初。
从最早的巨型机到现在的个人电脑和移动设备，计算机不断演进，变得更小、更快、更强大。
1.2 计算机的工作原理计算机的工作原理可以简单地描述为输入、处理和输出。
用户通过输入设备将数据输入计算机，计算机通过处理器对数据进行处理，然后将结果通过输出设备展示给用户。
1.3 计算机的分类根据用途和规模的不同，计算机可以分为超级计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机和嵌入式计算机等多个类别。
第二章：操作系统操作系统是计算机系统中的核心软件，它负责管理和控制计算机的硬件资源，并提供用户与计算机之间的接口。
2.1 操作系统的功能操作系统的功能包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理等。
它能够合理地分配计算机的资源，提高计算机的利用率。
2.2 常见的操作系统常见的操作系统包括Windows、Linux、macOS等。
每个操作系统都有自己的特点和优势，适用于不同的场景和需求。
第三章：网络基础知识网络是将多台计算机连接在一起，实现数据传输和资源共享的系统。
3.1 网络的组成网络由计算机、网络设备和通信介质组成。
计算机通过网络设备和通信介质进行数据传输。
3.2 网络的分类根据规模和拓扑结构的不同，网络可以分为局域网、城域网、广域网等多个类别。
第四章：数据库技术数据库是用于存储和管理数据的软件系统，它可以提供高效的数据访问和管理功能。
4.1 数据库的基本概念数据库由数据表、字段和记录组成。
数据表用于存储数据，字段定义了数据的属性，记录则是实际的数据。
4.2 数据库的操作数据库的操作包括数据的插入、查询、更新和删除等。
通过SQL语言可以对数据库进行操作。
第五章：编程语言编程语言是用于编写计算机程序的语言，它可以实现各种算法和功能。
成考计算机应用基础题库及答案
成考计算机应用基础题库及答案成考计算机应用基础题库及答案第一章：计算机硬件基础1.1 计算机的基本组成部分1.1.1 中央处理器（CPU）1.1.2 内存1.1.3 存储设备1.1.4 输入设备1.1.5 输出设备1.2 计算机的工作原理1.2.1 运算过程1.2.2 存储过程1.2.3 控制过程第二章：操作系统基础2.1 操作系统的定义和作用2.2 常见的操作系统类型及其特点2.3 操作系统的功能和特性2.3.1 进程管理2.3.2 存储管理2.3.3 文件管理2.3.4 设备管理2.3.5 用户界面第三章：计算机网络基础3.1 计算机网络的概念和分类3.1.1 局域网3.1.2 广域网3.2 网络通信的基本原理3.2.1 数据传输方式3.2.2 TCP/IP协议族3.2.3 网络地质3.2.4 网络拓扑结构第四章：数据库基础4.1 数据库的定义和作用4.2 关系型数据库的基本概念4.2.1 数据表4.2.2 数据库管理系统4.2.3 SQL语言4.3 数据库的设计和规范化4.3.1 数据库设计的步骤4.3.2 数据库的规范化原则第五章：程序设计基础5.1 编程语言的分类及特点5.2 程序设计的基本流程5.2.1 问题分析5.2.2 算法设计5.2.3 编码实现5.2.4 调试和测试5.3 常见的编程模块和函数5.3.1 输入输出模块5.3.2 控制流程模块5.3.3 数据处理模块第六章：计算机安全基础6.1 计算机安全的概念和重要性6.2 常见的计算机安全威胁6.2.1 和蠕虫6.2.2 黑客攻击6.2.3 数据泄露6.2.4 拒绝服务攻击6.3 计算机安全的防护措施6.3.1 防火墙6.3.2 权限管理6.3.3 加密技术附件：- 附件1、中央处理器结构图- 附件2、操作系统示意图- 附件3、TCP/IP协议族规范- 附件4、SQL语言参考手册法律名词及注释：1.《计算机软件保护条例》：中华人民共和国国家版权局制定的法律法规，用于保护计算机软件的版权和相关权益。
计算机组成与工作原理电子教案第1章
的输入/输出设备必须通过输入/输出接口电路与系统总线相连，然后才能通
过系统总线与CPU进行信息交换。接口在系统总线和输入/输出设备之间传 输信息，提供数据缓冲，以满足接口两边的时序要求。具体地说，接口应 具有数据缓冲及转换功能、设备选择和寻址功能、联络功能、解释并执行 CPU命令功能、中断管理功能、错误检测功能等。 微型计算机的输入/输出接口一般使用大规模、超大规模集成电路技术 做成电路板的形式，插在主机板的扩展槽内，常称作适配器，也称作
图1-5 CPU
(二) 内存储器
内存储器简称内存，用来存放CPU运行时需要的程序和数据。内 存分为只读存储器（ROM）和随机存取存储器（RAM）两类，我们平时
所说的内存一般指RAM，RAM中保存的数据在电源中断后将全部丢失。
由于内存直接与CPU进行数据交换，所以内存的存取速度要求与CPU的 处理速度相匹配。
2．接口的功能
⑴ 控制--接口靠程序的指令信息来控制外围设备的动作，如启动、关闭设备等。
⑵ 缓冲—接口内部设有缓冲寄存器，可实现数据缓冲作用，使主机与外设在工作速度 上达到匹配，避免数据丢失和错乱。
⑶ 状态--接口监视外围设备的工作状态并保存状态信息。状态信息包括数据“准备就 绪”、“忙”、“错误”等等，供CPU询问外围设备时进行分析之用。 ⑷ 转换--接口可以完成任何要求的数据转换，主机与接口间传输的数据是数字信号， 但接口与外设间传输的数据格式却因外设而异，为满足各种外设的要求，接口电 路中必须实现各种数据格式的相互转换。例如：并一串转换、串一并转换、模一 数转换、数一模转换等。 ⑸ 整理--接口可以完成一些特别的功能，例如在需要时可以修改字计数器或当前内存 地址寄存器。 ⑹ 程序中断--每当外围设备向CPU请求某种动作时，接口即发生一个中断请求信号到 CPU。
简述计算机的工作原理
简述计算机的工作原理
计算机的工作原理主要分为四个阶段：输入、处理、输出、存储。
在输入阶段，计算机通过各种输入设备（例如键盘、鼠标）接收用户输入的信息。
这些信息经过转换和编码后，被传送到计算机内部。
处理阶段是计算机的核心部分，包括算术逻辑单元（ALU）
和控制单元（CU）。
ALU负责执行各种算术和逻辑运算，而CU则负责控制和协调计算机的各个部件。
在处理阶段，计算
机会根据输入的指令和数据进行计算和操作，从而产生输出结果。
输出阶段是将处理结果显示给用户。
计算机通过输出设备（例如显示器、打印机）将结果转化成人类可以理解的形式，如文字、图像或声音，以便用户进行观察和分析。
存储阶段是为了保存和管理数据。
计算机使用内存和存储设备来存储各种信息，包括输入数据、计算结果和程序指令。
内存是一种临时存储器，用于快速读取和写入数据，而存储设备（如硬盘、固态硬盘）则用于长期存储数据和程序。
计算机的工作原理可以概括为输入数据->处理数据->输出结果->存储数据。
通过这个循环，计算机能够完成各种复杂的任务，从简单的计算到复杂的图像处理和模拟仿真。
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Hale Waihona Puke 8瓦 04瓦 12瓦 0
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易于物理实现 二进制数运算简单
Python程序设计基础
2、二进制数 二进制数中的“0”、“1”按照“逢二进一”的原则计数。例如二进制
的“100”对应十进制的“4”。计算机存储二进制数的最小单位就是
“比特（bit）”，简写“b”。计算机常常按照“字节”的方式存储指 令和数据。字节（Byte）是计算机处理数据的基本单位，简写为“B”。
算机运算过程中，由存储器按事先编好的程序，快速地提供给微处理器
进行处理，在处理当中不需要用户干预。”的原理。计算机之所以能够 获得高速度就是基于存储程序和程序控制这个原理。
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3、计算机工作原理 主要包括五部分：输入设备、输出设备、存储器、运算器、控制器。
指令
运算器
指令 输出设备
01
计算机的核心部分，加法和乘法装置应当是数字式的
02 03
04 05
无人干预数据按运算序列放置于机器的运算过程
运行中涉及的逻辑判断应由机器自身完成
加法和乘法采用二进制
机器应包括存储数据和控制命令的装置
5
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1、计算机起源 冯诺依曼实现计算机过程中，也汲取了图灵和
维纳的思想。运算器采用了二进制方法实现，
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思考 1. 维纳认为计算机的设计应该遵循下述原则? 2. 计算机与计算器额本质区别是什么？ 3. 数字信号与模拟信号有什么区别？ 4. 二进制数的计数规则是怎样的？ 5. 冯诺依曼提出了什么原理？由哪几部分组成？简述 每一部分的作用。
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每天进步一 点
输入设备
控制器
数 据
数 据 存储器
数 据
数 据
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3、计算机工作原理
(1) 运算器：运算器是任何计算机的核心设备之一，其作用就是用来进行
算术运算和逻辑运算，是计算机的主体。
(2) 控制器：计算机的指令控制中心，用来分析指令、协调I/O操作和内
存访问。 (3)存储器：用来存储程序、数据、运算的中间结果及最后结果的设备，f 分为三种类型：内存、外存、寄存器。
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1、计算机起源 阿兰图灵是一名数学家，发表了经典论文“论可计算
数及其在判定问题中的应用”，并提出了“程序控制”
思想，阐明了“有一种机器，也能像人脑一样执行指
令序列。”并且给出了一种计算模型，也是最早的通
用计算机的模型，即图灵机。
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Python程序设计基础
1、计算机起源
维纳在《控制论》中认为计算机的设计应该遵循下述原则：
计算机工作原理
Python程序设计基础 1.1 计算机工作原理
1 2 3
计算机起源 二进制数
计算机工作原理
Python程序设计基础
1、计算机起源 中文名词“计算机”来源于英文“Computer”,大约在十九世纪四十年
代提出。它代表了科学家一种美好的愿景，希望有种机器能够像人的大
脑一样分析问题、处理问题。大脑的工作过程：计算“8+6÷2=？”
等替代。从第一台计算机的诞生至今，计算机都是电子器件实现，因此， 我们目前使用的绝大多数计算机叫“电子计算机”。 目前，科研工作者正不断探索“量子计算机”、“生物计算机”、“光 子计算机”等等。
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2、二进制数 计算机是电子设备，利用计算机可以处理数字信号的数据，也可以处理
模拟信号的数据。 我们目前使用的是“数字电子计算机”。
模拟信号
数字信号
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Python程序设计基础
2、二进制数
数字计算机的电路只有两种工作状态： “1”表示“开” “0”表示“关”。 计算机硬件用高低电平表示“0”或“1”，且只能处理“0”或者“1”
组合的信息。用户数据和控制这些数据的“命令”都需要用二进制数
表示。
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示例：二进制10101（十进制：21）
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2、二进制数 指令：指挥器工作的命令。一系列按一定顺序排列的指令就构成了程序。
不同的指令、不同类型的数据，所占的字节数都不同。
3
1字节 2字节
3
C
1字节
C
3.58
1字节 2字节 3字节 4字节
3.58
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3、计算机工作原理 冯·诺依曼提出了“将计算机要处理的程序和数据先放在存储器中，在计
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计算机工作原理
(4) 输入设备：用来完成数据输入功能的部件，即向计算机输送程序、数
据以及各种信息的设备。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、U盘、
磁盘和触摸屏等。
(5) 输出设备：用来长期保存数据的，即将计算机工作的中间结果或最终 的处理结果从内存传送到外存的设备。常用的输出设备有显示器、打印 机、绘图仪、U盘以及磁盘等。
电子器件采用电子管。ENIAC由18800个电子 管组成，如右图所示。利用电子管实现了计算 机的核心部件ALU。每秒钟可做5000次加减法 或400次乘法运算。
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1、计算机起源 电子管缺点：体积大，耗电大，容易损坏。
随着电子技术的不断发展，计算机的核心部件逐渐用晶体管、集成电路