网络工程师辅导教程--计算机硬件基础知识部分

全国计算机技术与软件专业 技术资格(水平)考试网络工程师辅导教程计算机硬件基础知识部分

主讲：范立南 沈阳大学信息工程学院

请试验做下题

●内存按字节编址，地址从A4000H到CBFFFH, 共有__(1)__个字节。若用存储容量为 32K×8bit的存储芯片构成该内存，至少需要 __(2)__片。 (1)A.80K B.96K C.160K D.192K (2)A.2 B.5 C.8 D.10

解答

答案： (1)C (2)B

2004年下半年网络工程师上午试题1、2

计算机基础知识 计算机系统基本组成 计算机的运算基础 数制及其转换 算术运算 机内数据表示形式 原码、反码、补码、移码 定点数和浮点数 ASCII码 汉字编码

计算机系统基本组成 计算机系统：硬件系统+软件系统 软件：程序+数据+相关的文档 (软件是指为管理、运行、维护及应用 计算机所开发的程序和相关文档的集合)

计算机系统基本组成 硬件系统： 主机+外存储器+I/O设备主机=CPU+内存+时钟电路+中断控制电 路+DMA电路+总线+附属电路等 CPU=运算器+控制器 内存=ROM+RAM+cache 外存储器：硬盘、软盘、光盘、磁带等大容量 I/O设备=输入设备+输出设备 输入设备：键盘、鼠标、扫描仪等 输出设备：显示器、打印机、绘图仪等

计算机系统基本组成 硬件系统典型结构：采用总线结构连接 单总线结构：各部件间通过总线交换信息 优点：扩充I/O设备容易 缺点：分时使用总线，限制了信息传送的 吞吐量 适用：微机、小型机

计算机系统基本组成 双总线结构：CPU与主存间设专用高速 存储总线 以CPU为中心：I/O设备与主存间信息交 换需经CPU进行 优点：控制线路简单，对I/O总线传送 速率要求较低 缺点：CPU工作效率较低

计算机系统基本组成 双总线结构：CPU与主存间设专用高速 存储总线 以存储器为中心：主存可通过系统总线 直接与I/O设备交换信息 优点：信息传送速率高 缺点：增加硬件投资

计算机系统基本组成 通道结构：I/O设备较多，输入输出操作 频繁时采用 优点：可扩展性好、CPU负担轻、系 统效率高 缺点：结构相对复杂、成本较高 适用：大、中型机

机内数据表示形式原码、反码、补码、移码 书写的真值包括数值部分及其符号(+/-) 真值在计算机中的表示称为机器数 机器数的表示方法有原码、反码、补码、移码， 要注意正、负数的区别 正数的原码、反码、补码完全相同，其符号位 为“0”,其余位取值不变 对于负数，负数的原码其符号位为“1”,其余 各位取值不变；负数的反码其符号位为“1”, 其余各位在原码基础上按位取反；负数的补码 其符号位为“1”,其

余各位在原码的基础上按 位求反，再在末位上加“1”

机内数据表示形式移码 机器数的又一种表示方法，又称增码 常用来表示浮点数的阶码 移码的符号位，用1表示正号，而0表示负 号 求法:把其补码的符号位直接变反即可

机器数的运算补码的加、减运算 运算规则 [ X Y ]补 [ X ]补 [Y ]补[ X Y ]补 [ X ]补 [Y ]补 [ X ]补 [ Y ]补

机器数的运算补码的加、减运算 当运算结果超过定点数表示范围，则产生溢出 进位判决法 令Cn 1表示次高位(最高数值位)向最高位(符 C 号位)的进位， n 表示符号位的进位， 则 Cn Cn 1 1 时有溢出，否则无溢出 双符号位判决法 采用两位二进制数表示符号位： 00-正号 11-负号 若运算结果符号位为01(正溢出)或10(负溢出)

试题举例 用n个二进制位表示带符号纯整数时，已知 [X]补、[Y]补，则当 (46) 时，等式 [X]补+[Y]补=[X+Y]补 成立。 (46) A、-2n≤(X+Y)≤2n-1 B、-2n-1≤(X+Y)<2n-1 C、-2n-1-1≤(X+Y)≤2n-1 D、-2n-1≤(X+Y)< 2n

试题举例 用n个二进制位表示带符号纯整数时，已知 [X]补、[Y]补，则当 (46) 时，等式 [X]补+[Y]补=[X+Y]补 成立。 (46) A、-2n≤(X+Y)≤2n-1 B、-2n-1≤(X+Y)<2n-1 C、-2n-1-1≤(X+Y)≤2n-1 D、-2n-1≤(X+Y)< 2n

答案：B

定点数表示 定点整数、定点小数

符号位

小数点 位置 (纯小数)

小数点 位置(整数)

小数点位置是约定的，并没有具体的硬件 定点数的不足 表示范围有限，太大或太小的数都不能表示 除法不精确

浮点数的表示及其规格化 任意浮点数N可用阶码E和尾数F表示

N R FE

F:数值的有效数字决定精度，定点小数(带符号纯小数) E:小数点的位置决定数值范围，定点整数(带符号纯整数) R是阶码的底，又称基数，隐含表示，通常R=2,则

N 2 FE

E和F可分别指定为原码、反码、补码、移码 特别注意E和F分别以什么码表示，否则就惨了 浮点数表示格式(格式非固定):

阶符

阶码

数符

尾数