《計算機文化基礎》第一章-計算機基礎知識

1大學計算機基礎教學課件2第1章計算機基礎知識1.3

未來計算機的發(fā)展趨勢

1.1

概述

1.2

計算機科學研究與應用

1.4

信息的表示與存儲1.5

信息技術2學時3本章重點

計算機的發(fā)展史、特點及應用進位計數(shù)制及其轉(zhuǎn)換原碼、反碼、補碼的概念字符和漢字編碼41.1

概述

1.1.1電子計算機的產(chǎn)生1.1.2計算機發(fā)展的幾個階段1.1.3計算機的特點和應用1.1.4計算機的分類51.1.1電子計算機的產(chǎn)生1642BlaisePascal加法器CharlesBabbage1822差分機1833分析機MARKIENIAC電子計算機時代人類追求的計算工具6ENIAC第一臺電子計算機5000次加法/秒體重30噸占地170M218800只電子管1500個繼電器耗電150KW耗資40萬美元7為什么會產(chǎn)生計算機什么是計算？教育界

一個問題：1900,德國數(shù)學家希爾伯特提出"23個數(shù)學難題"中,邏輯的完備性問題,即是否所有數(shù)學問題原則上都可解.一篇文章：1936年，圖靈“論可計算數(shù)及其在判定問題中的應用”(OnComputableNumbersWithanApplicationtotheEntscheidungsProblem)一個大神：圖靈，1912—1954一個模型：可計算模型一個系統(tǒng)：計算機系統(tǒng)8為什么會產(chǎn)生計算機圖靈機模型:

教育界

該模型具有以下兩個性質(zhì)該模型的每個過程都是有窮可描述的；過程必須是由離散的、可以機械執(zhí)行的步驟組成。FinitecontrolX1BB...X2XnXi帶（tape）單元格（cell）帶符（tapesymbol）9為什么會產(chǎn)生計算機圖靈機模型的直觀描述3個部件：有窮控制器（有限狀態(tài)機）、無窮帶（符號集合）和讀寫頭（讀、改寫、左移、右移）

3個動作：改寫當前格、左移或右移一格圖靈機的計算：由控制器控制執(zhí)行的一系列動作10為什么會產(chǎn)生計算機圖靈機引出的計算理論問題計算理論是研究使用計算機解決計算問題的數(shù)學理論有三個核心領域：自動機理論、可計算性理論和計算的復雜性理論自動機將離散數(shù)學系統(tǒng)的構(gòu)造，作用和關系作為研究對象的數(shù)學理論（描述通用計算機計算能力的圖靈機模型）可計算性理論的中心問題是建立計算的數(shù)學模型，進而研究哪些是可計算的，哪些是不可計算的計算的復雜性理論研究算法的時間復雜性和空間復雜性11為什么會產(chǎn)生計算機圖靈機引出的計算方法論問題計算機學科的方法論有三個過程：抽象、理論和自動化設計及實現(xiàn)最根本的問題在于：問題如何進行描述？哪些部分能夠被自動化？如何進行自動化描述？建立物理符號系統(tǒng)并對其實施等價變換是計算機學科進行問題描述和求解的重要手段?！翱尚行浴彼蟮摹靶问交奔捌洹半x散特征”使得數(shù)學成為重要的工具而計算模型無論從方法還是工具等方面，都表現(xiàn)出它在計算機上科學中的重要作用12為什么會產(chǎn)生計算機圖靈機蘊含的計算思想程序也是數(shù)據(jù)“x+1”圖靈機功能是固定的，相當于一個程序通用的圖靈機功能根據(jù)輸入編碼的不同而變化存儲程序和程序控制M圖靈機進一步展示了程序和其輸入可以先保存到存儲帶上，M就按程序一步一步運行直到給出結(jié)果，結(jié)果也保存在存儲帶上。通用圖靈機的所有規(guī)則構(gòu)成指令集指示指示了操作的對象（當前符號）指令指示了待實施的操作13為什么會產(chǎn)生計算機圖靈機蘊含的計算思想通用圖靈機模型是計算機的計算能力的極限因為，根據(jù)丘奇-圖靈論題：不能用圖靈機完成的計算任務是不可計算的計算機系統(tǒng)應該有:存儲器（相當于存儲帶）中央處理器（控制器及其狀態(tài)），并且其字母表可以僅有0和1兩個符號；為了能將數(shù)據(jù)保存到存儲器并將計算結(jié)果從存儲器送出來展示給用戶，計算機系統(tǒng)還應該有輸入設備和輸出設備如鍵盤、鼠標、顯示器和打印機等。14為什么會產(chǎn)生計算機圖靈機蘊含的計算思想通用圖靈機模型是計算機的計算能力的極限因為，根據(jù)丘奇-圖靈論題：不能用圖靈機完成的計算任務是不可計算的計算機系統(tǒng)應該有:存儲器（相當于存儲帶）中央處理器（控制器及其狀態(tài)），并且其字母表可以僅有0和1兩個符號；為了能將數(shù)據(jù)保存到存儲器并將計算結(jié)果從存儲器送出來展示給用戶，計算機系統(tǒng)還應該有輸入設備和輸出設備如鍵盤、鼠標、顯示器和打印機等。15為什么會產(chǎn)生計算機馮·諾依曼機對圖靈機的實現(xiàn)1944年，馮·諾依曼參與ENIAC研究小組1945年,在ENIAC基礎上，馮·諾依曼提出了EDVAC（ElectronicDiscreteVariableAutomaticCompUter)設計方案,計算機的組成包括：運算器、邏輯控制裝置、存儲器、輸入和輸出設備16馮·諾依曼思想程序和數(shù)據(jù)用二進制表示程序存儲的概念計算機由五個基本部分組成17電子恐龍的縮骨法——晶體管ENIAC劃時代的實驗裝置晶體管實質(zhì)上是按顯微比例的真空管建造的電子管的缺點：體積大；耗能高、散熱量大。晶體管的優(yōu)點：體積??；耗能低；性能穩(wěn)定。18采用中、小規(guī)模集成電路代替了獨立元件晶體管。第三代計算機19晶體管數(shù)目4004奔騰4750,000,0002,300將電腦濃縮在一顆芯片上0.18微米芯片10微米芯片20晶體管數(shù)單位時間執(zhí)行的指令數(shù)百萬條/每秒計算機的CPU性能每18個月，集成度將翻一番，速度將提高一倍，而其價格將降低一半。計算機第一定律——摩爾定律211.1.2計算機發(fā)展的幾個階段

根據(jù)計算機所采用的物理器件，將計算機的發(fā)展分為四個階段第一代(1946~1959)電子管5千~幾萬（次/秒）第二代(1959~1964)晶體管幾萬~幾十萬（次/秒）第三代(1964~1972)中、小集成電路幾十萬~幾百萬（次/秒）第四代(1972~至今)大規(guī)模集成電路上千萬~萬億（次/秒）22美國奪得全球最快超級計算機寶座“紅杉”(Sequoia)23“天河一號”超級計算機名列第五采用了CPU+GPU的混合架構(gòu)，總計20多萬顆處理器核心，造價在6億人民幣以上。24“曙光星云”超級計算機名列第十系統(tǒng)運算峰值達到3petaflop/s，是中國第一、世界第三臺實現(xiàn)雙精度浮點計算超千萬億次的超級計算機。251.1.3計算機的特點和應用計算機的特點高速、精確的運算能力準確的邏輯判斷能力強大的存儲能力自動功能網(wǎng)絡與通信功能26計算機在信息社會中的應用計算機的應用十分廣泛工商：電子商務、AD/CAM 教育：多媒體教育、遠程教育醫(yī)藥：CAT、MRI、遠程醫(yī)療家庭：家庭信息化政府：電子政府娛樂：虛擬現(xiàn)實、影視特技科研：數(shù)據(jù)采集、計算分析27計算機的主要應用領域1.科學計算3.過程控制2.數(shù)據(jù)處理其它領域：CAD/CAM/CIMS電子商務

嵌入式多媒體應用

人工智能網(wǎng)絡通信

281.1.4計算機的分類專用計算機通用計算機按用途及使用范圍分類巨型機微型計算機按速度等指標分類工作站服務器大型通用機291.2計算機科學研究與應用1.人工智能3.中間件技術2.網(wǎng)格計算4.云計算301.3未來計算機的發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢巨型化微型化網(wǎng)絡化智能化

未來新的一代模糊計算機生物計算機光子計算機超導計算機量子計算機311.4

信息的表示與存儲

1.4.1數(shù)據(jù)與信息1.2.2計算機中的數(shù)據(jù)

1.2.3計算機中數(shù)據(jù)的單位1.2.4進位計數(shù)制及其轉(zhuǎn)換1.2.5數(shù)值的編碼1.2.6字符的編碼321.4.1數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)：是信息的載體信息：數(shù)值、文字、語音、圖形和圖像。信息必須數(shù)字化編碼，才能傳送、存儲和處理。331.4.2計算機中的數(shù)據(jù)

二進制的優(yōu)點物理上容易實現(xiàn)，信息的存儲更加容易，可靠性強，運算簡單，通用性強ENIAC采用十進制

馮·諾依曼研制IAS時，提出了二進制的表示方法

34數(shù)據(jù)在計算機中的轉(zhuǎn)換351.4.3計算機中數(shù)據(jù)的單位字長計算機一次能夠并行處理的二進制數(shù)

位度量數(shù)據(jù)的最小單位

字節(jié)存儲容量的基本單位36數(shù)據(jù)的單位

字節(jié)

1Byte=8bit

千字節(jié)

1KB=1024B

兆字節(jié)

1MB=1024KB

吉字節(jié)1GB=1024MB

太字節(jié)1TB=1024GB拍字節(jié)1PB=1024TB艾字節(jié)

1EB=1024PB371.4.4進位計數(shù)制及其轉(zhuǎn)換進位計數(shù)制進位制中的三個要素:數(shù)碼：數(shù)制中固定的基本符號基數(shù)：某種進位制所包含的的數(shù)字符號（或數(shù)碼）的個數(shù)。N進制的基數(shù)是N。位權(quán)：在某種進位制中，各數(shù)碼的位權(quán)是以該進位制的基數(shù)為底的冪次方。問：十進制數(shù)9788的基數(shù)、各數(shù)碼的位權(quán)分別是多少？38常用的進位制不同進制數(shù)的表示方法在該數(shù)的后面加上字母B（二進制）、O（八進制）、D（十進制）、H（十六進制）來表示。例：（10100101）B

表示二進制數(shù)。數(shù)制類型基數(shù)數(shù)碼權(quán)形式表示二進制20，121B八進制80，1，2，3，4，5，6，781O十進制100，1，2，3，4，5，6，7，8，9101D十六進制160，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F(xiàn)161H39不同進制數(shù)的對照表40不同進制間的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換基本原則：對整數(shù)部分和小數(shù)部分分別進行轉(zhuǎn)換R進制十進制R進制十進制八進制十六進制41R進制轉(zhuǎn)換為十進制R進制十進制方法

把各個R進制數(shù)按權(quán)展開求和運用三要素:數(shù)碼、基數(shù)、位權(quán)42十進制表示形式任意一個十進制數(shù)D，可表示成如下形式：(D)10=Dn-110n-1+Dn-210n-2+···+D1101+D0100

+D-110-1+D-210-2+···+D-m+110-m+1+D-m10-m

式中Di是數(shù)碼，其取值范圍為0～9；i為數(shù)碼的編號（整數(shù)位取n-1～0，小數(shù)位取-1～-m)；10為基數(shù)。例：(123.45)D=1×102+2×101+3×100+4×10-1+5×10-2=(123.45)D43二進制表示形式任意一個二進制數(shù)B，可表示成如下形式：(B)2=Bn-12n-1+Bn-22n-2+···+B121+B020+B-12-1+B-22-2+···+B-m+12-m+1+B-m2-m 式中Bi是數(shù)碼，其取值范圍為0～1；i為數(shù)碼的編號（整數(shù)位取n-1～0，小數(shù)位取-1～-m)；2為基數(shù)。例：(110.01)B=1×22+1×21+0×20+0×2-1+1×2-2=(6.25)D44八進制表示形式任意一個八進制數(shù)Q，可表示成如下形式：(Q)8=Qn-18n-1+Qn-28n-2+···+Q181+Q080+Q-18-1

+Q-28-2+···+Q-m+18-m+1+Q-m8-m式中Qi是數(shù)碼，其取值范圍為0～7；i為數(shù)碼的編號（整數(shù)位取n-1～0，小數(shù)位取-1～-m)；8為基數(shù)。例：八進制(123.45)O=1×82+2×81+3×80+4×8-1+5×8-2=(83.578125)D45十六進制表示形式

任意一個十六進制數(shù)H，可表示成如下形式：(H)16=Hn-116n-1+Hn-216n-2+···+H1161+H0160

+H-116-1+H-216-2+···+H-m+116-m+1+H-m16-m式中Hi是數(shù)碼，其取值范圍為0～F；i為數(shù)碼的編號（整數(shù)位取n-1～0，小數(shù)位取-1～-m)；16為基數(shù)。例：十六進制(123.45)H=1×162+2×161+3×160+4×16-1+5×16-2=(291.26953125)D46R進制轉(zhuǎn)換為十進制（例）方法

把各個R進制數(shù)按權(quán)展開求和例把下面的二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)

(1101.101)B

=123+122+021+120+12-1+02-2+12-3=8+4+0+1+0.5+0+0.125=(13.625)D47R進制轉(zhuǎn)換為十進制（例）例把下面的八進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)。(456.124)O=482+581+680+18-1+28-2+48-3

=256+40+6+0.125+0.03125+0.0078125=(302.1640625)D例把下面的十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)。（32CF.48)H=3163

+2162+C161+F160+416-1

+816-2

=12288+512+192+15+0.25+0.03125=(13007.28125)D48十進制轉(zhuǎn)換為R進制十進制R進制方法

（1）整數(shù)轉(zhuǎn)換用“除基取余法”，直到商為零；每次相除所得余數(shù)為對應的R進制整數(shù)的各位數(shù)碼。（2）小數(shù)轉(zhuǎn)換用“乘基取整法”，直到乘積的小數(shù)部分為零，或達到所要求的位數(shù)（當小數(shù)部分永不可能為零時）。49十進制轉(zhuǎn)換為二進制十進制二進制方法（1）整數(shù)轉(zhuǎn)換用“除2取余法”，直到商為零；每次相除所得余數(shù)為對應的二進制整數(shù)的各位數(shù)碼。（2）小數(shù)轉(zhuǎn)換用“乘2取整法”，直到乘積的小數(shù)部分為零，或達到所要求的位數(shù)（當小數(shù)部分永不可能為零時）。50十進制數(shù)125.6875

轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)31015171311101二進制整數(shù)低位二進制整數(shù)高位2余數(shù)125162結(jié)果故整數(shù)部分(125)D

=(1111101)B222222商為零51小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換取整0.68751.3750)

21二進制小數(shù)首位二進制小數(shù)末位00.37500.7500)20.75001.50001)20.50001.00001)2為零,轉(zhuǎn)換結(jié)束0000故小數(shù)部分（.6875)D=（.1011)B

結(jié)果52十進制轉(zhuǎn)換為十六進制（例）將十進制數(shù)（197.734375)D

轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)(197.734375)D=(C5.BC)H結(jié)果53八進制轉(zhuǎn)換為十六進制二進制八進制方法

（1）二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進制數(shù):以小數(shù)點為界，向左(小數(shù)點之前)或向右(小數(shù)點之后)每3位二進制數(shù)用相應的一位八進制數(shù)取代（不足3位的二進制數(shù)先用0補足）。（2）八進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù):以小數(shù)點為界，向左或向右每一位八進制數(shù)用相應的3位二進制數(shù)取代；如果不足3位，則用零補足。一位八進制數(shù)對應著3位二進制數(shù)首先54二進制轉(zhuǎn)換為八進制（例）將二進制數(shù)1101101110.11011轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)1556.66(001

101

101

110.110

110)B=(?)O55八進制轉(zhuǎn)換為二進制（例）(135.23)O=(001

011

101.

010

011)B135.23(7123.56)O=(111

001

010

011.

101

110)B7123.56將八進制數(shù)135.23和7123.56轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)56（1）二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù):以小數(shù)點為界，向左(小數(shù)點之前)或向右(小數(shù)點之后)每4位二進制數(shù)用相應的一位十六進制數(shù)取代（不足4位的二進制數(shù)先用0補足）。（2）十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù):以小數(shù)點為界，向左或向右每一位十六進制數(shù)用相應的4位二進制數(shù)取代；如果不足4位，則用零補足。一位十六進制數(shù)對應著4位二進制數(shù)二進制與十六進制轉(zhuǎn)換二進制十六進制方法57二進制轉(zhuǎn)換為十六進制（例）將二進制數(shù)1101101110.11011轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)36E.D8（0011

0110

1110.1101

1000）B=（?）H58十六進制轉(zhuǎn)換為二進制（例）將十六進制數(shù)6A.B1和2C1D.6轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)(6A.B1)H=(0110

1010.

1011

0001)B6A.B1(2C1D.6)H=(0010

1100

0001

1101.0110)B2C1D.659八進制與十六進制間的轉(zhuǎn)換（2731.62）O=（010

111

011

001.110

010）B2731.62

（0101

1101

1001.1100

10）B=（5D9.C8）H

借助于二進制將八（十六）進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六（八）進制數(shù)方法是：將1位轉(zhuǎn)換為3（4）位二進制數(shù)（2D5C.74）H

=（0010

11010101

1100.0111

0100）B2D5C.74（0010110101011100.01110100）B=（26534.35）O60二進制數(shù)的運算二進制加法運算：逢二進一61二進制數(shù)的三種邏輯運算與（AND）

1AND1=1，1AND0=0，0AND1=0，0AND0=0。即當兩個參加“與”運算的邏輯變量都為“1”時，邏輯積才為“1”，否則為“0”。

或（OR）1OR1=1，1OR0=1，0OR1=1，0OR0=0。即當兩個參加“或”運算的邏輯變量都為“0”時，邏輯和才為“0”，否則為“1”。

非（NOT）

對單一的邏輯變量進行求反運算。意思是將一個二進制數(shù)據(jù)的0變?yōu)?，1變?yōu)?。62二進制數(shù)的三種邏輯運算（例）631.4.5數(shù)值的編碼用0或1表示正負號的數(shù)機器數(shù)機器數(shù)對應的實際數(shù)值，也稱尾數(shù)。真值數(shù)

例：真值數(shù)（－1001101）B其機器數(shù)為11001101，存放在計算機中。64問題的提出100001010000010010001001+=-9錯誤的結(jié)果為解決此類問題，提出了：原碼、反碼和補碼符號位參加運算，-5+4=？651、原碼原碼表示相當于：

1.正數(shù)的符號位是0，負數(shù)的符號位是1。2.數(shù)值位就是這個數(shù)的絕對值的二進制表示。X

0≤X＜2n

[X]

原=

2n－X

－2n＜X≤0（負整數(shù)）

（n表示X數(shù)值部分的位數(shù)66原碼表示（例）以8位原碼表示下列各數(shù)：(0.25)D、(-0.8125)D、(228)D、(-12)D(0.25)D=(0.01)B=(-0.8125)D=(-0.1101)B=(228)D=(11100100)B=(-12)D=(-1100)B=018位原碼表示范圍：-127<=X<=+127101000001101000110000067原碼表示說明

原碼0的表示有兩種：（以4位帶符號定點整數(shù)為例）

正0：0000）負0：1000

4位帶符號定點整數(shù)的原碼表示范圍：

1111~0111，即-7~7

也就是-24-1+1<=X<=24-1-1

n位帶符號定點整數(shù)原碼表示范圍：

-2n-1+1<=X<=2n-1-168原碼運算原碼中符號位不參加運算同符號數(shù)相加做加法；不同符號數(shù)相加做減法大數(shù)的數(shù)值部分減去小數(shù)的數(shù)值部分—小數(shù)值部分符號位取大數(shù)的符號運算規(guī)則100001010000010010000001=-1-5+4=？69原碼運算原碼表示法簡單、易懂，與真值的轉(zhuǎn)換方便。缺點：原碼0的有兩種表示，不唯一。

加減法運算使得運算器電路結(jié)構(gòu)復雜，而且運算時間也較長。很少采用。702、反碼反碼表示相當于：

1.正數(shù)的符號位是0，負數(shù)的符號位是1；2.正數(shù)的數(shù)值位同原碼相同，

負數(shù)的數(shù)值位將原碼的數(shù)值位各位取反。X

0≤X＜2n

[X]

反=（n表示X數(shù)值部分的位數(shù)）

2n+1－1）+X－2n＜X≤0（負整數(shù)）71反碼表示（例）以8位反碼表示下列各數(shù)：(0.25)D、(-0.8125)D、(228)D、(-12)D(0.25)D=(0.01)B=(-0.8125)D=(-0.1101)B=(228)D=(11100100)B=(-12)D=(-1100)B=(00100000)原(11101000)原8位反碼表示范圍：-127<=X<=+127(10001100)原(00100000)反(10010111)反(11110011)反72反碼表示的說明

反碼0的表示有兩種：（以4位帶符號定點整數(shù)為例）

正0：0000）負0：1111

4位帶符號定點整數(shù)的反碼表示范圍：

1111~0111，即-7~7

也就是-24-1+1<=X<=24-1-1

n位帶符號定點整數(shù)的反碼表示范圍：

-2n-1+1<=X<=2n-1-173反碼運算

反碼的符號位和數(shù)值一起參加運算。如果符號位產(chǎn)生了進位，則此進位應加到和數(shù)的最低位，稱為循環(huán)進位。運算規(guī)則

8位反碼表示的最大值、最小值和表示數(shù)的范圍與原碼相同。0在反碼表示中不唯一，反碼運算也不方便。743、補碼補碼表示相當于：正數(shù)的符號位是0，負數(shù)的符號位是1；2.正數(shù)的數(shù)值位同原碼相同，負數(shù)的數(shù)值位將反碼的數(shù)值位+1。X

0≤X＜2n（正整數(shù)）[X]

補

=

2n+1+X－2n＜X≤0（負整數(shù)）75補碼表示（例）以8位補碼表示下列各數(shù)：(0.25)D

(-0.8125)D(228)D(-12)D(0.25)D=(0.01)B=(-0.8125)D=(-0.1101)B=(228)D=(11100100)B=(-12)D=(-1100)B=8位補碼表示范圍：-128<=X<=+127(00100000)反(10010111)反(11110011)反(00100000)補(10011000)補(11110100)補76補碼表示的說明

補碼0的表示只有一種：以4位帶符號定點整數(shù)為例0000

4位帶符號定點整數(shù)的補碼表示范圍：

1000~0111，即-8~7

也就是-24-1+1<=X<=24-1-1

n位帶符號定點整數(shù)的補碼表示范圍：

-2n-1<=X<=2n-1-177補碼運算（例1）111110110000010011111111-5

-1

-5+4=？4

除符號位外取反加1則為原碼10000001+=1000010111111010-5的原碼、反碼78補碼運算（例2）111101111111101111110010-9

的補碼-14

的補碼

（-9）+（-5）=？-5

的補碼除符號位外取反加1則為原碼10001110

補碼可方便地實現(xiàn)正、負數(shù)的加法運算。補碼0的表示只有一種

補碼規(guī)則簡單，符號位如同數(shù)值一樣參加運算。

補碼被廣泛應用。1進位丟棄+79幾種表示的比較0XX<=01|X|+10<=X+127：011111110：00000000－127：10000001（3）補碼[X]補=－128：100000000X1|X|0<=XX<=0+127：01111111+0：00000000－127：10000000－0：11111111（2）反碼[X]反=0<=X0X1|X|+127：01111111+0：00000000－127：11111111－0：10000000[X]原=

（1）

原碼X<=0（+0）補

=（-0）補

=0000000080原碼、反碼和補碼符號位數(shù)值位原碼該數(shù)絕對值的二進制表示反碼正數(shù)同原碼，負數(shù)為原碼的各位取反補碼正數(shù)同原碼，負數(shù)為反碼的末尾＋1原碼、反碼、補碼優(yōu)缺點整數(shù)表示范圍0的表示1表負數(shù)0表正數(shù)814、定點數(shù)定點小數(shù)：定點整數(shù)：825、浮點數(shù)X=(11.01)B=0.1101×210101101階和尾數(shù)均為原碼0101101階為補碼，尾數(shù)為原碼000階符階碼數(shù)符尾數(shù)83浮點表示（續(xù)）階符階碼數(shù)符尾數(shù)X1=(-0.00011)B=-0.11×2-11

111100階和尾數(shù)均為原碼1011100階為補碼，尾數(shù)為原碼11184浮點加法運算1例：已知兩浮點數(shù)X=2001

×(-0.1101)，Y=2011

×(-0.1010)。設定浮點數(shù)的階碼占3位，尾數(shù)占4位（都不包括符號位）。階碼和尾數(shù)均采用含雙符號位的補碼表示，運算結(jié)果的尾數(shù)取單字長（含符號位共5位），舍入規(guī)則用“0舍1入”法。試用浮點運算方法計算X+Y。解：階碼[EX]補=00001，尾數(shù)[MX]補=00.1101

階碼[EY]補=00011，尾數(shù)[MY]補=11.0110（1）對階，小階向大階對齊Y的階碼比X的階碼大，X的階碼[EX]補加2，與Y階碼對齊，同時尾數(shù)[MX]補應右移2位，得：[EX]補=00011，[MX]補=00.0011(01)

其中(01)表示MX]補右移2位后移出的最低兩位數(shù)。85浮點加法運算2

尾數(shù)左移1位，階碼減1，用“0舍1入”法舍入處理后，得：[EX+Y]補=00010，[MX+Y]補=11.0011（2）尾數(shù)進行加法運算即[EX+Y]補=00011，[MX+Y]補=11.1001(01)尾數(shù)[MX]的補碼尾數(shù)[MY]的補碼（3）結(jié)果規(guī)格化并進行舍入處理86浮點加法運算3（4）判斷溢出階碼的雙符號位均相同，故無溢出。由尾數(shù)[MX+Y]補可以求得其原碼為11.1101故:

X+Y=2010×（-0.1101）87計算機中數(shù)的表示正負號和小數(shù)點數(shù)定點數(shù)浮點數(shù)（階碼＋尾數(shù)）定點小數(shù)（原碼、反碼、補碼）定點整數(shù)不帶符號帶符號（原碼、反碼、補碼）881.4.6字符的編碼ASCII(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)美國國家信息交換標準碼

常用字符有128個，編碼從0到127。用若干位二進制符號表示數(shù)字、字母、命令以及特殊符號的方法稱為字符編碼。ASCII碼用7位二進制符號（b7b6b5b4b3b2b1）來表示字符和命令，編碼為000

0000~111

111189ASCII碼編碼表90ASCII碼字符

十六進制表示

十進制表示

空格

20H 32‘0’～‘9’

30H～39H

48～57‘A’～‘Z’41H～5AH65～90

‘a(chǎn)’～‘z’61H～7AH

97～122控制字符：0～32，127；普通字符：94個。例：“a”字符的編碼為1100001，十進制數(shù)是97ASCII碼的排列有大小之分：空格<數(shù)字<大寫字母<小寫字母91漢字的編碼國標碼（GB2312-80）一級漢字：3755個，按漢語拼音排列二級漢字：3008個，按偏旁部首排列

區(qū)位碼由94個區(qū)號和94個位號構(gòu)成每個漢字占兩個字節(jié)92區(qū)位碼分布01區(qū)鍵盤上沒有的各種符號02區(qū)各種序號03區(qū)鍵盤上的各種符號04-05區(qū)日文字母06區(qū)希臘字母07區(qū)俄文字母08區(qū)標識拼音聲調(diào)的母音及拼音字母名稱09區(qū)制表符號10-15區(qū)未用16-55區(qū)一級漢字（按拼音字母順序排列）56-87區(qū)二級漢字（按部首筆劃順序排列）88-94區(qū)自定義漢字圖形符號區(qū)一級漢字區(qū)二級漢字區(qū)自定義漢字區(qū)93區(qū)位碼轉(zhuǎn)換為國標碼例“中”區(qū)位碼（5448）轉(zhuǎn)換為國標碼（5448）D

+區(qū)、位分別加32

=（8680）D十六進制形式（3630）H

＋（2020）H=（5650）H二進制形式（0011011000110000）+（0010000000100000）B

=（0101011001010000）B區(qū)、位分別加32國標碼“華”字的區(qū)位碼是2710，那么國標碼是什么？思考ASCII表中的控制碼94漢字的處理過程漢字輸入碼五筆字型法、鄭碼輸入法等形碼類其它語音、手寫輸入或掃描輸入等

全拼、雙拼、微軟拼音、自然碼和智能ABC等音碼類

為將漢字輸入計算機，利用計算機標準鍵盤上按鍵的不同排列組合來對漢字的輸入進行編碼95國標碼轉(zhuǎn)換為機內(nèi)碼漢字在計算機內(nèi)部進行存儲、處理的代碼漢字內(nèi)碼漢字內(nèi)碼：2個字節(jié)存儲

每個字節(jié)最高位置“1”

目地：區(qū)分于ASCII碼方法：漢字的國標碼＋8080H“中”字的國標碼轉(zhuǎn)換為漢字內(nèi)碼：國