3.3.3中央處理單元(CPU)

CPU是計算機系統(tǒng)中的核心部件。計算機的一切工作都是在CPU的控制下進行的。CPU是依賴存在于內(nèi)存中的程序進行控制的。CPU用于數(shù)據(jù)的運算，有三個組成部分【11】：算術(shù)邏輯單元(ALM)、控制單元、寄存器單元。

CPU利用重復的機器周期來執(zhí)行程序中的指令，一步一條，簡化的周期包括三步：取指令、譯碼、執(zhí)行。在中斷控制輸入輸出中，首先CPU告知I/O設備即將開始傳輸，但是CPU并不需要不停地查詢該設備的狀態(tài)。當I/O設備準備好時，它通知(中斷)CPU。詞過程中，CPU可以警醒別的工作。【12】4數(shù)值信息的機內(nèi)表示

4.1計數(shù)方式

計數(shù)方式的選擇標準：方便實現(xiàn)，運算簡便，器件節(jié)省。

進位計數(shù)制：基數(shù)=數(shù)碼個數(shù)=r,最大數(shù)碼=r-1,位權(quán)Q=r p-1(P是數(shù)位序號)。

4.2二進制的特點

二進制運算簡便，而且兩個狀態(tài)易于物理器件的表示，下面證明二進制的器材的節(jié)省性：

設n位r進制數(shù)所存的信息量為N，可以證明，寄存n位r進制數(shù)所用的寄存器量與n·r成正比，則有r n=N

nlog a r=log a N

n=log a N/log a r

∵N是常數(shù)∴l(xiāng)og a r是常數(shù)

令log a N=k,則n=k/log a r

n·r=rk/log a r

r=e時，n·r最小。

4.3數(shù)值信息的機內(nèi)表示

4.3.1數(shù)值信息

數(shù)值信息由三部分組成：數(shù)碼、正負號、浮點。

4.3.2數(shù)碼的二進制表示【12】

例如375的表示中，5的位置與權(quán)1相關，7與權(quán)10相關，3與權(quán)100相關。則375可表示為3*100+7*10+5*1，或3*102+7*101+5*100

為求得二進制所表示的數(shù)值，可采取和十進制相同的方法，即每個數(shù)與權(quán)值乘積，再計算各乘積之和。例如：

100101=1*20+0*21+1*22+0*23+0*24+1*25=1+0+4+0+0+32=37

十進制數(shù)向二進制轉(zhuǎn)換采用輾轉(zhuǎn)相除取余法。例如：11

11/2=5 (1)

5/2=2 (1)

2/2=1 0

1/2=0 (1)

由下到上按左到右的順序排列，則11用二進制表示為1011。

4.3.3整數(shù)的機器數(shù)表達方法

A、一般表示法

首先將數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制；忽略符號，左側(cè)用0補充空位至指定位數(shù)-1；如果是正數(shù)，在最高位加0，如果是負數(shù)則加1。

例如 +010111=010111

-1011=11011

B、二進制反碼

首先將數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)，如果符號為正，則不再變動，若為負，則將每一位換成其反碼形式

總結(jié)

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