在我们生活的世界中，各种各样形形色色的事物和现象，其中都必定包含着科学的成分。在这些成分中，有些是你所熟知的，有些是你未知的，有些是你还一知半解的。面对未知的世界，好奇的你是不是有很多疑惑、不解和期待呢？！“形形色色的科学”趣味科普丛书，把我们身边方方面面的科学知识活灵活现、生动有趣地展示给你，让你在畅快阅读中收获这些鲜活的科学知识！
电脑为什么能够进行各种各样的命令处理呢？其实，不仅仅是电脑，手机、家用电器等几乎所有设备，都是通过其内部的操作程序来实现多种功能的。如此复杂的程序处理，实际上是由许许多多的简单程序相互嵌入实现的。了解了这些，我们就能更加深刻地体会到电脑编程对我们生活的重要性了。
本书适合青少年读者、科学爱好者以及大众读者阅读。
样章试读
目录
- 第1章 计算机的结构
001 计算机由五个功能部件组成
002 用CPU(中央处理器)进行控制和运算
003 寄存器和时钟也是构成CPU的重要元件
004 寄存器的种类由其用途决定
005 内存(主存储器)具有保存信息的功能
006 内存空间是把地址值作为下标的数组
007 内存分ROM和RAM两种
008 根据不同用途来区分使用ROM和RAM
009 外部设备负责信息输入输出功能
010 总线是信息传输的公共通道
COLUMN 计算机之父——约翰·冯·诺依曼
第2章 计算机内部的数据表示方法
011 计算机所处理的最小数据单位是bit
012 用二进制数表示计算机中的数据很方便
013 用八进制数和十六进制数使二进制数变得易于识别
014 把二进制数转换为十进制数的基数变换方法
015 把十进制数转换为二进制数的基数变换方法
016 把八进制数、十六进制数转换为十进制数的基数变换方法
017 把十进制数转换为八进制数、十六进制数的基数变换方法
018 把二进制数与八进制数、十六进制数相互变换的基数变换方法
019 计算机数据的基本单位是字节
020 根据数据大小来决定其能处理的数值范围
021 在处理负数时采用2的补数(补码)
022 正数与负数的转换方法
023 利用补码能表示的数值范围
024 通过BCD码表示十进制数
025 所有的字符都有固定的字符编码
026 计算机处理汉字的字符编码体系
027 计算机所处理的字符串的表示方法
COLUMN 记住2的n次方的值
第3章 二进制位数据的操作
028 逻辑或运算——两者中只要有一个为“1”其结果就为“1”的运算
029 想要把特定位置的位变为“1”,就进行逻辑或运算
030 逻辑与运算——两者均为1时其运算结果才为1
031 想要把特定位置的位变为0时,就进行逻辑与运算
032 利用逻辑与运算判断特定位置位的值
033 异或运算——如果两个位值不同,其运算结果就为“1”
034 利用异或运算反转特定位
035 逻辑非运算——把“1”变为“0”,把“0”变为“1”
036 逻辑运算的基本公式
037 利用德摩根定律整理否定逻辑
038 左移运算——把二进制位向左移动指定位数
039 通过左移运算能够使数据变为原来的2倍、4倍、8倍
040 右移运算——把二进制位向右移动指定位数
041 通过右移运算能使数据变为原来的1/2、1/4、1/8
042 利用位移有效地将原值扩大10倍的方法
043 利用位移有效地进行二进制数的乘法运算
044 加1运算与减1运算
COLUMN 上溢时的日期和时间
第4章 I/O控制
045 控制外部设备的窗口是I/O接口
046 从外部设备中读取数据
047 向外部设备输出信息的方法
048 定时检查外部设备的轮询方式
049 外部设备变化就会执行中断处理的中断方式
050 临界区是多个进程影响同一信息的区域
051 在临界区禁止中断
COLUMN 串行和并行哪个快?
第5章 程序运行的“奥妙”
052 程序编码由机器语言代码群构成
053 通过程序计数器依次执行程序
054 时钟振荡器是管弦乐队的指挥者
055 通过复位功能来启动程序
056 基本指令是利用寄存器来处理运算
057 标志寄存器会根据运算指令的结果变化
058 比较指令是只让标志寄存器发生变化的减法运算指令
059 通过Load指令、Store指令在内存和寄存器之间传输数据
060 立即数(immediate)在指令编码内直接指定有效地址
061 寄存器间接寻址是通过存放在索引寄存器中的值指定有效地址
062 利用带有OFFSET的寄存器间接寻址能够表示数组的下标
063 通过程序计数器相对寻址方式可以制作出可复位程序
064 通过无条件转移指令能够执行特定地址的机器语言指令
065 通过标志寄存器和条件转移指令能改变处理的流程
066 通过条件转移指令控制反复处理
067 利用索引寄存器依次访问内存内容
068 由堆栈指针所管理的内存区域为堆栈区域
069 把数据压入堆栈中称为PUSH,把从堆栈中读取数据称为POP
070 通过利用堆栈的转移指令安装子程序调用程序
COLUMN 堆栈上溢和堆栈下溢
第6章 加快指令执行速度的结构
071 高速缓存暂时存储主存储器的值
072 内存交错把主存分为多个BANK来读取数据
073 CPU执行指令时包括取出指令阶段和执行指令阶段
074 先行控制和流水线控制可并列处理指令执行步骤,以提高指令执行速度
075 采用并行处理、多个处理器分担处理,可缩短处理时间
COLUMN CISK计算机和RISK计算机
参考文献
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