計(jì)算機(jī)知識(shí)復(fù)習(xí)與習(xí)題基礎(chǔ)知識(shí)

1、普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 21世紀(jì)高職高專新概念教材計(jì)算機(jī)導(dǎo)論(第二版)田原 主編n中國(guó)水利水電出版社 內(nèi)容提要內(nèi)容提要n 本書(shū)旨在突破以往僅介紹計(jì)算機(jī)軟、硬件系統(tǒng)的框架模式，在對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟、硬件作基本的介紹之后，按照高職高專學(xué)生的能力培養(yǎng)方向進(jìn)行指導(dǎo)性論述。本書(shū)的目標(biāo)是：學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)，一方面能掌握一定的計(jì)算機(jī)軟、硬件知識(shí)，另一方面也知道計(jì)算機(jī)的能力培養(yǎng)有哪些方向，在某一特定方向應(yīng)該學(xué)習(xí)什么課程、掌握哪些軟件的應(yīng)用，為后續(xù)學(xué)習(xí)作一次全面、提綱式的介紹，特別是為自學(xué)提供理論指導(dǎo)。 內(nèi)容提要內(nèi)容提要n 本書(shū)將能力培養(yǎng)大致分為八個(gè)方向：計(jì)算機(jī)硬件能力、計(jì)算機(jī)操作能力、用高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行軟

2、件開(kāi)發(fā)能力、信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)能力、多媒體應(yīng)用能力、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能力、Web應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)能力和游戲程序開(kāi)發(fā)能力培養(yǎng)。 本章學(xué)習(xí)目標(biāo) n計(jì)算機(jī)發(fā)展階段的劃分標(biāo)志n計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)n馮諾依曼原理和馮諾依曼結(jié)構(gòu)圖n計(jì)算機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)n進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換方法n計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示方法nASCII碼和漢字編碼n計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力培養(yǎng)方向1.1 概述 n電子計(jì)算機(jī)分為兩大類：n 模擬電子計(jì)算機(jī)（工作電信號(hào)：模擬量）n 數(shù)字電子計(jì)算機(jī)（工作電信號(hào)：數(shù)字量）n通常所說(shuō)計(jì)算機(jī)指： n 數(shù)字電子計(jì)算機(jī) 1.1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡(jiǎn)史 n第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)：n 1946年 n 美國(guó)賓夕法尼大學(xué)研制n ENIAC（

3、Electronic Numerical Integrator And Computer，電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)） n計(jì)算機(jī)發(fā)展階段的劃分標(biāo)志：n 計(jì)算機(jī)所采用的主要元器件1.1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡(jiǎn)史n計(jì)算機(jī)發(fā)展四個(gè)主要階段：n1第一代計(jì)算機(jī)（19461958年）n 主要元器件： 電子管n2第二代計(jì)算機(jī)（19581964年）n 主要元器件： 晶體管 n3第三代計(jì)算機(jī)（19641974年）n 主要元器件：中小規(guī)模集成電路 n4第四代計(jì)算機(jī)（1974年至今）n 主要元器件：大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路 1.1.2 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn) n1運(yùn)算速度快、精度高n2具有邏輯判斷和記憶能力n3高度的自動(dòng)化和靈活性1.1

4、.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 n計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由兩大部分組成:n計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)：n 電子元器件按照一定邏輯關(guān)系聯(lián)接而成 n計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)：n 包括：操作系統(tǒng)、語(yǔ)言處理系統(tǒng)、軟件工具、應(yīng)用軟件n 功能：指揮及控制計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)按照預(yù)定的程序運(yùn)行和工作 1.計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)n五大組成部分：n 輸入設(shè)備n 輸出設(shè)備n 存儲(chǔ)器n 運(yùn)算器n 控制器n 五部分之間連接結(jié)構(gòu)圖稱為馮諾依曼結(jié)構(gòu)圖，以運(yùn)算器和控制器為中心。 1.1.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 -計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) n馮諾依曼原理：n 程序存儲(chǔ)和程序控制由匈牙利數(shù)學(xué)家馮諾依曼于1945年提出 以運(yùn)算器和控制器為中心 輸入設(shè)備程序和原始數(shù)據(jù)運(yùn)算器存儲(chǔ)器控制器輸出設(shè)備計(jì)算結(jié)果

5、1.1.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 -計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)n計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)：n 字長(zhǎng) n 時(shí)鐘周期和主頻 n 運(yùn)算速度 n 內(nèi)存容量 n 數(shù)據(jù)輸入輸出最高速率 1.1.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 -計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)軟件 系統(tǒng)軟件 應(yīng)用軟件操作系統(tǒng) 語(yǔ)言處理 數(shù)據(jù)庫(kù)管理 軟件工具 應(yīng)用軟件包 用戶程序 軟件分類圖 1.2 數(shù)制與編碼 n 計(jì)算機(jī)的硬件基礎(chǔ)： 數(shù)字電路n 計(jì)算機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，所有器件只有兩種狀態(tài)：“0”和“1”。計(jì)算機(jī)也只能識(shí)別這兩種信號(hào)，并對(duì)它們進(jìn)行處理。n 計(jì)算機(jī)處理的所有問(wèn)題，都必須轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的“0”、“1”狀態(tài)的組合以便與機(jī)器的電子元件狀態(tài)相適應(yīng)。n 總之，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算基礎(chǔ)是二進(jìn)制。

6、 1.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-進(jìn)位計(jì)數(shù)制 n 在日常生活中，人們廣泛使用的是十進(jìn)制數(shù)，有時(shí)也會(huì)遇到其他進(jìn)制的數(shù)。例如，鐘表用的是六十進(jìn)制，六十秒鐘為一分鐘，六十分鐘為一小時(shí)。n 在計(jì)算機(jī)中，最常使用的是：十進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù)。 1.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-進(jìn)位計(jì)數(shù)制n1十進(jìn)制n 十進(jìn)制計(jì)數(shù)法有兩個(gè)特點(diǎn)：n （1）它有十個(gè)不同的計(jì)數(shù)符號(hào)：0，1，2，、9。每一位數(shù)只能用這十個(gè)計(jì)數(shù)符號(hào)之一來(lái)表示，這些計(jì)數(shù)符號(hào)稱為數(shù)碼。n （2）采用逢十進(jìn)一的原則計(jì)數(shù)。小數(shù)點(diǎn)前面自右向左，分別為個(gè)位、十位、百位、千位等，相應(yīng)地，小數(shù)點(diǎn)后面自左向右，分別為十分位、百分位、千分位等。各個(gè)數(shù)碼所在的位置

7、稱為數(shù)位。1.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-進(jìn)位計(jì)數(shù)制n例如，666.66這個(gè)十進(jìn)制數(shù)n 個(gè)位的6：本身的數(shù)值n 十位的6：本身數(shù)值的10倍，即610n 百位的6：本身數(shù)值的100倍，即6100n 小數(shù)點(diǎn)右邊第一位小數(shù)位的6：60.1n 第二位小數(shù)位的6：60.01n因此這個(gè)十進(jìn)制數(shù)可以用多項(xiàng)式展開(kāi)寫(xiě)成：n 666.66 610 2+610 1+610 0+n 6101 +61021.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-進(jìn)位計(jì)數(shù)制n 如果用ai表示某一位的不同數(shù)碼，對(duì)任意一個(gè)十進(jìn)制數(shù)A，可用多項(xiàng)式表示為：nAan110 n1+a1101+a 0100+n a1101+am10mn 在正常書(shū)寫(xiě)時(shí)，各數(shù)碼的“權(quán)

8、”隱含在數(shù)位之中，即：n A an1an2 a1 a0 .a 1 am 1.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-進(jìn)位計(jì)數(shù)制n2二進(jìn)制n （1）它有兩不同的計(jì)數(shù)符號(hào)，即數(shù)碼：0和1。n （2）它采用逢二進(jìn)一的原則計(jì)數(shù)。也就是說(shuō)，進(jìn)位基數(shù)是2。數(shù)碼在不同的數(shù)位所代表的值也是不相同的，各數(shù)位的“權(quán)”是以2為底的冪。 1.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-進(jìn)位計(jì)數(shù)制n例如：n (10110.1)2 12 4 +02 3 +122 +12 1 +02 0 +121n (22.5)10n 與十進(jìn)制數(shù)類似，任意一個(gè)二進(jìn)制數(shù)B，可以展開(kāi)成多項(xiàng)式之和：n Bbn12n1 +b n22n2 n+b121+b020+b121 +bm

9、 2mn 1.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-進(jìn)位計(jì)數(shù)制n 一般書(shū)寫(xiě)時(shí)，各數(shù)碼的“權(quán)”隱含在數(shù)位之中，即：n B bn1 bn2 b1 b0 .b1 bm 1.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-進(jìn)位計(jì)數(shù)制n3八進(jìn)制n （1）采用八個(gè)不同的計(jì)數(shù)符號(hào)，即數(shù)碼：07。n （2）采用逢八進(jìn)一的進(jìn)位原則。在不同的數(shù)位，數(shù)碼所表示的值等于數(shù)碼的值乘上相應(yīng)數(shù)位的“權(quán)”。 1.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-進(jìn)位計(jì)數(shù)制n例如：n (456.45)8 48 2+58 1+n 680+481 +582n (302.578125)101.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-進(jìn)位計(jì)數(shù)制n一般地，任意一個(gè)八進(jìn)制數(shù)可以表示為：n C cn18n1 2

10、8 n2 +c181 n +c080+c181 +cm 8mn 在上式中，Ci 只能取07之一的值；八進(jìn)制的基數(shù)是8。1.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-進(jìn)位計(jì)數(shù)制n4十六進(jìn)制n （1）采用十六個(gè)不同的計(jì)數(shù)符號(hào)，即數(shù)碼09及A、B、C、D、E、F。其中A表示十進(jìn)制數(shù)10，B表示11，C表示12，D表示13，E表示14，F(xiàn)表示15。用這種表示以示和十進(jìn)制計(jì)數(shù)法的區(qū)別。n （2）采用逢十六進(jìn)一的進(jìn)位原則，各位數(shù)的“權(quán)”是以16為底數(shù)的冪。 1.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-進(jìn)位計(jì)數(shù)制n例如：n (2AF)16216 2+A16 1+F16 0n 216 2+1016 +151n (687)101.2.1 進(jìn)

11、制及其相互轉(zhuǎn)換-進(jìn)位計(jì)數(shù)制n一個(gè)任意的十六進(jìn)制數(shù)可以表示為：n D dn116n1 +dn216n2 +d1161+n d0160 +d1 161 +dm 16mn n 在上式中，di 可以取0F之一的值；十六進(jìn)制的基數(shù)是16。1.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-進(jìn)位計(jì)數(shù)制n 表1.1 常用的幾種進(jìn)位計(jì)數(shù)制表十進(jìn)制01234567二進(jìn)制00000001001000110100010101100111八進(jìn)制01234567十六進(jìn)制012345671.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-進(jìn)位計(jì)數(shù)制n 表1.1 常用的幾種進(jìn)位計(jì)數(shù)制表十進(jìn)制89101112131415二進(jìn)制100010011010101111001

12、10111101111八進(jìn)制1011121314151617十六進(jìn)制89ABCDEF1.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-十進(jìn)制與二進(jìn)制 n1二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)n 將待轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制數(shù)按各數(shù)位的權(quán)展開(kāi)成一個(gè)多項(xiàng)式，求出該多項(xiàng)式的和。n例如：n (1101.01)2 123+122+02 1+n 120+021 +122n (13.25)101.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-十進(jìn)制與二進(jìn)制n2十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制整數(shù)n逐次除2取余法：n 用2逐次去除待轉(zhuǎn)換的十進(jìn)制整數(shù)，直至商為0時(shí)停止。每次所得的余數(shù)即為二進(jìn)制數(shù)碼，先得到的余數(shù)在低位，后得到的余數(shù)排在高位。 1.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-十進(jìn)制與二進(jìn)制

13、n例如，將83轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，逐次除2取余：n 2 83 1n 2 41 1n 2 20 0n 2 10 0n 2 5 1n 2 2 0n 2 1 1n 0n 得到的余數(shù)從先至后依次為：1、1、0、0、1、0、1n 可得到：(83)10(1010011)21.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-十進(jìn)制與二進(jìn)制n3十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制小數(shù)n乘2取整法：n 逐次用2去乘待轉(zhuǎn)換的十進(jìn)制小數(shù)，將每次得到的整數(shù)部分（0或1）依次記為二進(jìn)制小數(shù)b-1，b-2，b-m。1.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-十進(jìn)制與二進(jìn)制n例如，將0.8125轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制小數(shù)，逐次乘2取整：n 0.8125n 2 n 1 .625n 2n

14、1 .25n 2n 0 .5n 2n 1 .0n可得： (0.8125)10 (0.1101)21.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-十進(jìn)制與二進(jìn)制n 值得注意的是:n 并非每一個(gè)十進(jìn)制小數(shù)都能轉(zhuǎn)換為有限位的二進(jìn)制小數(shù)，此時(shí)可以采用0舍1入的方法進(jìn)行處理（類似于十進(jìn)制中的四舍五入的方法）。1.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-十進(jìn)制與二進(jìn)制n例如，將0.335轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制小數(shù)，精確到0.001。n 0.335n 2n 0 .67n 2n 1 .34n 2n 0 .68n 2n 1 .36n可得： (0.335)10 (0.0101)2 (0.011)21.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-十進(jìn)制與二進(jìn)制n4任意十進(jìn)制

15、數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)n n 對(duì)于任意一個(gè)既有整數(shù)部分，又有小數(shù)部分的十進(jìn)制數(shù)，在轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)時(shí)，只要將其整數(shù)部分和小數(shù)部分分別按除2取余和乘2取整的法則轉(zhuǎn)換，最后把所得的結(jié)果用小數(shù)點(diǎn)連接起來(lái)即可。1.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-十進(jìn)制與二進(jìn)制n必須注意:n 逐次除2取余的余數(shù)是按從低位到高位的排列順序與二進(jìn)制整數(shù)數(shù)位相對(duì)應(yīng)的；逐次乘2取整的整數(shù)是按從高位向低位的排列順序與二進(jìn)制小數(shù)數(shù)位相對(duì)應(yīng)的。其共同特點(diǎn)是以小數(shù)點(diǎn)為中心，逐次向左、右兩邊排列。1.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-十、八、十六進(jìn)制互轉(zhuǎn)n1八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)n 同二進(jìn)制數(shù)到十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換，分別套用公式 1.2.1 進(jìn)制及其相互

16、轉(zhuǎn)換-十、八、十六進(jìn)制互轉(zhuǎn)n2十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)n n 與十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)相似，分別采用除8取余法（對(duì)小數(shù)部分為乘8取整法）、除16取余法（對(duì)小數(shù)部分為乘16取整法）。1.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-十、八、十六進(jìn)制互轉(zhuǎn)n注意:n n 在進(jìn)行十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)的過(guò)程中，對(duì)于采用除16取余法得到的余數(shù)和采用乘16取整法得到的整數(shù)，若為1015之間的數(shù)值，最后要分別用字符A，B，C，D，E，F(xiàn)代替。1.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-二、八、十六進(jìn)制互轉(zhuǎn)n1二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)n 238，三位二進(jìn)制數(shù)位相當(dāng)一個(gè)八進(jìn)制數(shù)位n三位一并法：n 從待轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制數(shù)的小數(shù)點(diǎn)開(kāi)始，分別向左

17、、右兩個(gè)方向進(jìn)行，將每三位合并為一組，不足三位的以0補(bǔ)齊（注意：整數(shù)部分在前面補(bǔ)0，小數(shù)部分在末尾補(bǔ)0）。然后每三位二進(jìn)制數(shù)用相應(yīng)的八進(jìn)制碼（07）表示，即完成了轉(zhuǎn)換工作。1.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-二、八、十六進(jìn)制互轉(zhuǎn)n【例1】 將(101010001.001)2轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制n 首先以小數(shù)點(diǎn)為中心，分別向左右兩個(gè)方向每三位劃分成一組（以逗號(hào)分界）n 101，010，001.001，n n 然后，每三位用一個(gè)相應(yīng)八進(jìn)制數(shù)碼代替，即得：n (101010001.001)2 (521.1)81.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-二、八、十六進(jìn)制互轉(zhuǎn)n【例2】 將(10010001.0011)2轉(zhuǎn)換成八進(jìn)

18、制數(shù)。n 以小數(shù)點(diǎn)為中心，向左右兩個(gè)方向每三位劃分成一組：n 10，010，001.001，1n 小數(shù)點(diǎn)的左邊，有一組“10”不足三位，應(yīng)該補(bǔ)一位0，注意補(bǔ)0的位置應(yīng)在最左邊，即應(yīng)補(bǔ)為“010”；小數(shù)點(diǎn)的右邊，有一組“1”不足三位，應(yīng)該補(bǔ)兩位0，注意補(bǔ)0的位置應(yīng)在最右邊，即應(yīng)補(bǔ)為“100”。n 補(bǔ)0后的分組情況為：n 010，010，001.001，100n然后，每三位用一個(gè)相應(yīng)八進(jìn)制數(shù)碼代替，即得：n (10010001.0011)2 (221.14)81.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-二、八、十六進(jìn)制互轉(zhuǎn)n2八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)n 此為上述轉(zhuǎn)換的逆過(guò)程。將每一位八進(jìn)制數(shù)碼用三位二進(jìn)制數(shù)碼代替

19、，即“一分為三”法。n【例3】 將(576.35)8轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。n 將八進(jìn)制數(shù)的每位數(shù)碼依次用三位二進(jìn)制數(shù)代替，即得：n (576.35)8 (101111110.011101)21.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-二、八、十六進(jìn)制互轉(zhuǎn)n3二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)n 2 416，四位二進(jìn)制數(shù)與一位十六進(jìn)制數(shù)完全對(duì)應(yīng)n四位一并法：n 從待轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制數(shù)的小數(shù)點(diǎn)開(kāi)始，分別向左、右兩個(gè)方向進(jìn)行，將每四位合并為一組，不足四位的以0補(bǔ)齊。然后每四位二進(jìn)制數(shù)用一個(gè)相應(yīng)的十六進(jìn)制碼（0F）表示，即完成轉(zhuǎn)換工作。1.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-二、八、十六進(jìn)制互轉(zhuǎn)n【例4】 將(10110001.0011)2轉(zhuǎn)換

20、成十六進(jìn)制數(shù)。n 以小數(shù)點(diǎn)為中心，分別向左右兩個(gè)方向每四位劃分成一組（以逗號(hào)分界）：n 1011，0001.0011n 然后，每四位用一個(gè)相應(yīng)十六進(jìn)制數(shù)碼代替，即得：n (10110001.0011)2 (B1.3)161.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-二、八、十六進(jìn)制互轉(zhuǎn)n【例5】 將(1001001.001)2轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。n 以小數(shù)點(diǎn)為中心，分別向左右兩個(gè)方向每四位劃分成一組（以逗號(hào)分界）：n 100，1001.001n 小數(shù)點(diǎn)的左邊，有一組“100”不足四位，應(yīng)該補(bǔ)一位0，注意補(bǔ)0的位置應(yīng)在最左邊，即應(yīng)補(bǔ)為“0100”；小數(shù)點(diǎn)的右邊，有一組“001”不足四位，應(yīng)該補(bǔ)一位0，注意補(bǔ)0的位

21、置應(yīng)在最右邊，即應(yīng)補(bǔ)為“0010”。n 補(bǔ)0后的分組情況為：n 0100，1001.0010n然后，每四位用一個(gè)相應(yīng)十六進(jìn)制數(shù)碼代替，即得：n (1001001.001)2 (49.2)161.2.1 進(jìn)制及其相互轉(zhuǎn)換-二、八、十六進(jìn)制互轉(zhuǎn)n4十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)n 采用“一分為四”的方法，把每個(gè)十六進(jìn)制數(shù)碼用四位二進(jìn)制數(shù)代替就完成了轉(zhuǎn)換工作。n【例6】 將(576.35)16轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。n 將十六進(jìn)制數(shù)的每位數(shù)碼依次用四位二進(jìn)制數(shù)代替，即得：n(576.35)16 ( .00110101)21.2.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示-正數(shù)與負(fù)數(shù) n 在計(jì)算機(jī)中數(shù)的符號(hào)也是用數(shù)碼來(lái)表示的，一般用“0

22、”表示正數(shù)的符號(hào)，“1”表示負(fù)數(shù)的符號(hào)，并放在數(shù)的最高位。n例如：n (01011)2 (+11)10n (11011)2 (11)101.2.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示-原碼、補(bǔ)碼與反碼 n 在計(jì)算機(jī)中一個(gè)數(shù)可以采用原碼、補(bǔ)碼或反碼表示，上面講到的正數(shù)與負(fù)數(shù)表示法即為原碼表示法。n 一個(gè)正數(shù)的原碼、補(bǔ)碼與反碼是相同的，而負(fù)數(shù)就不同了。 1.2.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示-原碼、補(bǔ)碼與反碼n 假設(shè)x為n位小數(shù)，用小數(shù)點(diǎn)左面一位表示數(shù)的符號(hào)，則：n（1）X原= X （0X1）n 1-X （-1X0）n 數(shù)的范圍為：(1-2n)-(1-2n)n 零有兩種表示：正零為0.00n 負(fù)零為1.00 1 XXX-原

23、1 XXX-原1.2.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示-原碼、補(bǔ)碼與反碼n 原碼表示法的優(yōu)點(diǎn)：比較直觀n 缺點(diǎn)：加減運(yùn)算復(fù)雜n 當(dāng)兩個(gè)數(shù)求和時(shí)，如果符號(hào)相同，則數(shù)值部分相加；如果符號(hào)相異，則數(shù)值部分相減。相減時(shí)，要先比較兩個(gè)運(yùn)算數(shù)絕對(duì)值的大小，然后做減法，最后給結(jié)果確定適當(dāng)?shù)姆?hào)。顯然，利用原碼作加減法運(yùn)算是不太方便的。1.2.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示-原碼、補(bǔ)碼與反碼n(2) X補(bǔ)= X （0X1）n 2+X （-1X0）n 數(shù)的范圍為： (1-2n)-1n 零的表示是惟一的，即 0.001.2.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示-原碼、補(bǔ)碼與反碼n n 采用補(bǔ)碼表示法做減法比原碼方便得多，不論參加運(yùn)算的數(shù)是正還是負(fù)，都

24、可以利用加法實(shí)現(xiàn)。n 但是，根據(jù)補(bǔ)碼的定義，求負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼，要從模中減去負(fù)數(shù)的絕對(duì)值，這就需要做一次減法運(yùn)算，顯然，這樣做是不方便的。但可以從反碼的表示法中，獲得求負(fù)數(shù)補(bǔ)碼的簡(jiǎn)便方法。1.2.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示-原碼、補(bǔ)碼與反碼n（3） X反= X （0X1）n (2-2-n)+X （-1X0）n 數(shù)的范圍: (1-2n)-(1-2n)n 零的表示有兩種：正零為0.00n 負(fù)零為1.111.2.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示-原碼、補(bǔ)碼與反碼n下面舉例說(shuō)明X的原碼、補(bǔ)碼及反碼表示n【例1】 設(shè)X +0.1011n X 原 = 0.1011n X 補(bǔ) = 0.1011n X 反 = 0.10111.2.2

25、 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示-原碼、補(bǔ)碼與反碼n【例2】 設(shè)X -0.1011n則:n X 原 = 1-X 1.1011n X 補(bǔ) = 2+X (2)10+(-0.1011)2 1.0101n X 反 = (22n)+X 2+X-2n n = (2)10+(-0.1011)2(24)10 1.0100n 從本例可見(jiàn)，將 X 原的符號(hào)位保持不變，數(shù)值部分按位取反（即01，10），即可得 X 反 ；而 X 反的最低位+1，即可得 X 補(bǔ)。1.2.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示-原碼、補(bǔ)碼與反碼n 對(duì)補(bǔ)碼進(jìn)行運(yùn)算，可將加、減運(yùn)算統(tǒng)一成加法運(yùn)算，降低了對(duì)計(jì)算機(jī)運(yùn)算器的要求，因此得到廣泛的應(yīng)用。n 補(bǔ)碼的運(yùn)算結(jié)果仍為補(bǔ)碼。

26、 1.2.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示-原碼、補(bǔ)碼與反碼n【例3】 設(shè) X +0.1011 Y 0.0110， n 求 X-Yn解：X-Y X+(-Y)n X 補(bǔ) 0.1011 -Y 補(bǔ) 1.1010n X -Y 補(bǔ) X 補(bǔ)+-Y 補(bǔ) 0.1011+1.1010n 1 0 .01010.0101n運(yùn)算結(jié)果按模2（mod 2）處理，最高位舍去。1.2.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示-原碼、補(bǔ)碼與反碼n【例4】 設(shè) X 0.0110 Y 0.1011n 求 X-Yn解：X-Y X+（-Y）n X 補(bǔ) 0.0110 -Y 補(bǔ) 1.0101n X -Y 補(bǔ) X 補(bǔ)+Y 補(bǔ) n 0.0110+1.0101 1.1011n

27、 n 其結(jié)果即為 -0.0101 的補(bǔ)碼。1.2.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示-定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù) n1定點(diǎn)數(shù)表示法n 在機(jī)器中，小數(shù)點(diǎn)位置固定的數(shù)稱為定點(diǎn)數(shù)，一般采用定點(diǎn)小數(shù)表示法，即小數(shù)點(diǎn)固定在符號(hào)位與最高位之間。n 有時(shí)也采用定點(diǎn)整數(shù)表示法，此時(shí)將小數(shù)點(diǎn)固定在數(shù)的最低位的后面。定點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算規(guī)則比較簡(jiǎn)單，但不適宜對(duì)數(shù)值范圍變化比較大的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算。1.2.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示-定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)n2浮點(diǎn)數(shù)表示法n 浮點(diǎn)數(shù)可以擴(kuò)大數(shù)的表示范圍。n 浮點(diǎn)數(shù)由兩部分組成，一部分用以表示數(shù)據(jù)的有效位，稱為尾數(shù)；一部分用于表示該數(shù)的小數(shù)點(diǎn)位置，稱為階碼。1.2.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示-定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)n 一般階碼用整數(shù)

28、表示，尾數(shù)大多用小數(shù)表示。一個(gè)數(shù)N用浮點(diǎn)數(shù)表示可以寫(xiě)成：n N MRen M表示尾數(shù)，e表示指數(shù)，R表示基數(shù)。基數(shù)一般取2，8，16。一旦機(jī)器定義好了基數(shù)值，就不能再改變了。因此，在浮點(diǎn)數(shù)表示中基數(shù)不出現(xiàn)，是隱含的。n 階碼和尾數(shù)可以采用不同的碼制表示法。一般尾數(shù)常采用原碼或補(bǔ)碼表示法，階碼用補(bǔ)碼或移碼表示法。移碼表示法也叫增碼表示法。1.2.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示-定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)n 任意一個(gè)整數(shù)X若用n位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示（含符號(hào)位），則其移碼為真值X加2n1，即:n X 移 2n1 + X n （-2 n1X2n1）n 當(dāng)X0時(shí)， X 移 只要將X的最高位加1，符號(hào)位為1。n 當(dāng)X0時(shí)， X 移

29、 將2n1減去X的絕對(duì)值，符號(hào)位為0。1.2.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示-定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)n【例5】 已知X +6，求 X 移。n解：n X (+6)10 +(0110)2n X 移 23+ (0110)2 n (1110)2 (即最高位加1）1.2.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示-定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)n【例6】 已知 X -6，求 X 移。n解：X (-6)10 -(0110)2n X 移 23 (0110)2 (0010)2 n 當(dāng) X 0時(shí)， X 移 10000 （ 表示是惟一的）1.2.3 計(jì)算機(jī)中的編碼n 計(jì)算機(jī)只能識(shí)別1和0，因此在計(jì)算機(jī)內(nèi)表示的數(shù)字、字母及符號(hào)等都要以二進(jìn)制數(shù)碼的組合來(lái)代表，這就是二進(jìn)制

30、編碼。n n 根據(jù)不同的用途，有各種各樣的編碼方案，較常用的有ASCII碼、BCD8421碼、漢字編碼等。1.2.3 計(jì)算機(jī)中的編碼n1ASCII碼n American Standard Code for Information Interchange，美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼n 在計(jì)算機(jī)界，尤其是在微型計(jì)算機(jī)中得到了廣泛使用n 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）確定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)字符編碼。為了和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)兼容，我國(guó)根據(jù)它制定了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，即GB1988。其中除了將貨幣符號(hào)轉(zhuǎn)換為人民幣符號(hào)外，其他相同。1.2.3 計(jì)算機(jī)中的編碼n ASCII碼采用7位二進(jìn)制位編碼，共可表示2 7128個(gè)字符n 計(jì)算機(jī)中常以8位二進(jìn)制，

31、即一個(gè)字節(jié)為單位表示信息，因此將ASCII碼的最高位取0。一般用作校驗(yàn)位。當(dāng)ASCII碼的最高位取1時(shí)，又可表示128個(gè)字符，這種編碼稱為擴(kuò)展ASCII碼，主要是表示一些制表符。1.2.3 計(jì)算機(jī)中的編碼n2BCD碼n 由于人們?nèi)粘Ｊ褂玫氖鞘M(jìn)制，而機(jī)器內(nèi)使用的是二進(jìn)制，所以，需要把十制數(shù)表示成二進(jìn)制碼。n 一位十進(jìn)制數(shù)字，用4位二進(jìn)制編碼來(lái)表示可以有多種方法，但常用的是BCD碼。4位二進(jìn)制數(shù)表示24即16種狀態(tài)。只取前10種狀態(tài)來(lái)表示09，從左到右每位二進(jìn)制數(shù)的權(quán)分別為8，4，2，1，因此又叫8421碼。1.2.3 計(jì)算機(jī)中的編碼n BCD碼有十個(gè)不同的碼，0000，0001，0010，00

32、11，0100，0101，0110，0111，1000，1001，且它是逢“十”進(jìn)位的，所以是十進(jìn)制數(shù)，但它的每位是用二進(jìn)制編碼來(lái)表示的，因此稱為二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制（Binary Coded Decimel，BCD）。n BCD碼十分直觀，可以很容易實(shí)現(xiàn)與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。1.2.3 計(jì)算機(jī)中的編碼n 例如，(0010 1000 0101 1001.0111 0010)BCD可以方便地認(rèn)出2859.72是其代表的十進(jìn)制數(shù)。n 通常，先用十進(jìn)制輸入數(shù)，通過(guò)鍵盤(pán)變成BCD碼，再由程序變成真正的二進(jìn)制參與運(yùn)算。因此，BCD碼是一種過(guò)渡碼。1.2.3 計(jì)算機(jī)中的編碼n3漢字編碼n 漢字是世界上最龐大的字符

33、集。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2312-80提供了中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)信息交換用漢字編碼，簡(jiǎn)稱國(guó)標(biāo)碼。n 該字符集把常用漢字分成兩個(gè)字庫(kù)。一級(jí)字庫(kù)有3755個(gè)漢字，通常占常用漢字的90左右，按拼音字母順序排列。二級(jí)字庫(kù)不太常用，有3008個(gè)漢字，按部首順序排列。另外還收錄了一些圖形符號(hào)，漢字和圖形符號(hào)合計(jì)7445個(gè)。1.2.3 計(jì)算機(jī)中的編碼n 國(guó)標(biāo)碼用兩個(gè)字節(jié)（2816位）來(lái)表示一個(gè)漢字。兩個(gè)字節(jié)的最高位均不用，置0。故漢字編碼采用雙七位方案，大約可以表示128128種狀態(tài)。n 由于每個(gè)字節(jié)的低七位中不能再用控制字符位，因而雙七位能表示94948836種可見(jiàn)字符編碼。n 采用行、列形式，第一字節(jié)為行號(hào)，

34、其行號(hào)叫區(qū)號(hào)；第二個(gè)字節(jié)為列號(hào)，其列號(hào)叫位號(hào)。01區(qū)至09區(qū)為各種符號(hào)，16區(qū)到55區(qū)為一級(jí)字庫(kù)，56區(qū)到87區(qū)為二級(jí)字庫(kù)，88區(qū)到94區(qū)為空。國(guó)標(biāo)碼有時(shí)又稱為區(qū)位碼。1.3 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用n1信息系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理n2過(guò)程控制n3計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)n4科學(xué)計(jì)算n5其他1.4 計(jì)算機(jī)能力培養(yǎng)方向n 結(jié)合計(jì)算機(jī)在當(dāng)前社會(huì)中的應(yīng)用狀況和發(fā)展方向，將計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力培養(yǎng)分為如下八個(gè)方向：n（1）計(jì)算機(jī)硬件能力培養(yǎng)方向。n（2）計(jì)算機(jī)操作能力培養(yǎng)方向。n（3）高級(jí)語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)能力培養(yǎng)方向。n（4）信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)能力培養(yǎng)方向。n（5）多媒體應(yīng)用能力培養(yǎng)方向。n（6）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能力培養(yǎng)方向。n（7）Web應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)能力培養(yǎng)方向。n（8）游戲程序開(kāi)發(fā)能力培養(yǎng)方向。