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722-逻辑和计算机设计基础
第一章数字计算机与信息信号 Signal 数字系统数字计算机计算机结构数制和编码信号 Signal 用物理量来表示的一种信息变量对数字系统来讲变量使用离散值最常用的是两种电平或二进制值表示二进制值表示可以抽象为数字 0 1 符号 False F True T Low L High H On Off 可以用物理量的值或者范围来表示二进制数时间序列信号物理量信号实例–电压 Voltage 二进制值表示其它物理量常用可表示 01 的物理量 CPU 电压磁盘 CD DRAM 数字系统Digital System 数字系统是一个信息的集合它由离散输入信息 inputs 系统状态信息system state和离散输出信息outputs三部分组成典型数字系统 binational Logic System 无系统状态No state 输出函数Output FunctionInput 时序逻辑系统Sequential System 有系统状态离散时间间隔修改状态同步时序系统Synchronous Sequential System 随时修改状态任何时间异步时序系统状态方程State Function State Input 输出函数Output Function State Input
或Function State 数字系统实例数字计算机实例数字计算机 1 特点通用性灵活性多用途性用于对信息中离散元素进行处理的一种通用系统 2 计算机内信息表示法用二进制数值系统0 和 1 一个二进制信号为一位bit 多位数位可以用来表示计算机中执行的指令和数据模拟量转化成数字量可用模数转换设备自动完成计算机结构 1 存储器用于存储程序和输入输出以及中间运算产生的数据内存外存作为外设的一部分 Cache 分为内部和外部两种数据通路总线处理器存储器以及输入输出设备之间的通道连线处理器总线CPU内 IO总线两种总线的数据传输速率不同通过总线接口的硬件设备完成不同总线的数据通信计算机结构 3 控制单元监督不同部件间的信息交换 CPU中央处理器由数据通路与控制单元组成现代处理器包括4个功能模块CPUFPUMMU和内部cache FPU浮点单元专用于执行浮点运算 MMU存储管理单元使CPU看到的存储设备大小比实际物理RAM的大小大的多输入输出设备IO 用于与信息处理系统交互的设备输入设备键盘CRT扫描仪等输出设备CRT打印机音箱等数制和编码数制是人们对数量计数的一种约束规则日常中最常遇到的是十进制的进位计数制在数字系统中计算机中广泛采用了二进制八进制和十六进制基数转换中常用的数记一下受益匪浅算术运算数制和编码 8421 BCD码 BCD码加法例说明当每位数相加大于9或有进位需加6调整 8421 BCD码 BCD码加法例 25421 BCD码简称5421码数值04的B3为0数值59的B3为15421码也是一种有权码每位有固定的权从高到低依次为5421 例如N93 则有 N1100 BCD等等 32421 BCD码简称2421码按4位二进制数B3B2B1B0的自然顺序值取前8个数依次表示十进制的0~7用1110表示十进制的81111表示十进制的92421码是一种有权码每位有固定的权从高到低依次为2421 例如N93 则有 N1111 BCD等等可靠性编码1