（一）软件设计师考试之计算机系统基础与数据表示(附带图片版)

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计算机系统由硬件和软件组成

硬件由运算器、控制器、存储器、输入输出设备组成。

运算器和控制器集成为中央处理器（CPU）。

cpu

功能：程序控制、操作控制、时间控制、数据处理。

组成：运算器和控制器、寄存器、内部总线组成。

1）运算器

由算术逻辑单元、累加寄存器，数据缓冲寄存器状态、条件寄存器组成。

用于完成算术、逻辑运算。

（1）算术逻辑单元（ALU）。

负责对数据的算术运算和逻辑运算。

（2）累加寄存器（AC）

简称累加器，为ALU提供工作区。如：2＋6，2放在AC中，再从内存储器取出6，相加结果存在AC中。

（3）数据缓冲寄存器（DR）

作CPU与外部设备，内存储器数据交互的一个缓冲区作用。

（4）状态、条作寄存器（PSW）

PSW主要用来保存状态标志，和控制标志。

如运算结果0标志、负标志、进位标志，如中断标志、方向标志。

2）控制器

控制CPU的工作，使计算机运行流程自动化。

组成：指令寄存器IR、程序计数器PC、地址寄存器AR、指令译码器ID。

指今寄存器：暂存CPU执行指令。

程序计数器：存放指令执行地址。

地址寄存器：保存当前（PU所访问的有存地。

指令译码器：令析指令操作码。

3）寄存器（通用寄存器、专用寄存器）

运算器和控制器中都有寄存器，是专用寄存器。

数据表示

数值在计算机中的具体表示形式为二进制数，符为0和1，也叫机器数。

机器数的编码方法有：原码、反码、补码、移码。

a.原码：直接是二进制转换后的值。例如+11的原码为00001011，-11的原码就是10001011。

b.反码：正数与原码相同，负数除了符位其它跟原码按位取反。例如3是正数，反码与原码相同，则可以表示为0011；-3的原码是1011，符位保持不变，低三位（011）按位取反得（100），所以-3的反码为1100

c.补码：正数与原码相同，负数为反码基础上＋1。例如+9的补码是00001001，-5的补码是11111011。

d.移码：补码基础上符位取反。

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