计算机组成原理：二进制表示与存储程序工作方式

"这篇内容是关于计算机组成原理的讲解，主要涵盖了计算机的基本概念、系统硬件组成、信息的数字化表示以及存储程序工作方式。此外，还深入解析了CPU中的运算器和控制器的功能及组成。" 在计算机组成原理中，第一符号位Sf常用于表示数值的正负。例如，在加法运算中，两个正数相加，其结果的第一符号位通常是0，而正数与负数或负数与负数相加可能会导致正溢或负溢，这时第一符号位就会变为1。 1. 在案例（1）3+2中，两个正数相加，结果为5，第一符号位为0，表示结果是正数，且没有溢出。 2. 案例（2）10+7，同样是正数相加，但因为超过了8位二进制所能表示的最大正数15，所以会出现正溢，第一符号位为1。 3. 案例（3）-3+(-2)，两个负数相加，结果为-5，第一符号位为1，表示结果是负数，且没有溢出。 4. 案例（4）-10+(-7)，负数相加，结果为-17，由于8位二进制表示中最小负数是-128，因此出现负溢，第一符号位为1。 5. 案例（5）6+(-4)，正数与负数相加，结果为2，没有溢出，第一符号位为0。 6. 案例（6）-6+4，负数与正数相加，结果为-2，第一符号位为1，表示结果是负数，且没有溢出。 计算机的基本概念包括冯·诺依曼思想，它奠定了现代计算机的基础。这一思想包含以下要点： 1. 使用二进制代码来表示程序和数据，简化了硬件设计。 2. 计算机采用存储程序的工作方式，即预先将程序存储在内存中，然后由控制器按照程序顺序执行指令。 3. 计算机硬件由五个基本部分组成：存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备。 信息的数字化表示是计算机处理数据的基础，无论是整数、字符还是状态，都通过二进制代码来表示。例如，数字5和-5分别表示为0101和1101，字母A和B则表示为1000001和1000010。 计算机的硬件组成中，CPU（中央处理器）是最核心的部分，由运算器和控制器构成。运算器负责进行数据运算，包括加法器、移位器、通用寄存器等组件，而控制器则生成微命令，控制整个计算机系统的运行。 运算器中，ALU（算术逻辑单元）执行基本的算术和逻辑运算，如加法、减法、与、或、非等。移位器可以对数据进行左移或右移操作。通用寄存器组则用于暂存操作数和运算结果。 控制器通过微命令序列控制整个计算机的操作，它可以分为组合逻辑控制和微程序控制两种方式。组合逻辑控制直接通过组合逻辑电路生成微命令，而微程序控制则利用存储在存储体中的微指令产生微命令序列。 这些基础知识构成了计算机组成原理的基础，理解和掌握它们对于深入学习计算机系统至关重要。