計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第一章教案

1、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-1參考書：大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 馮博琴著 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論 黃國興著計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-2一、什么是計(jì)算機(jī)一、什么是計(jì)算機(jī) 計(jì)算機(jī)是一種能對計(jì)算機(jī)是一種能對各種信息各種信息進(jìn)行進(jìn)行存儲存儲和高速和高速處理處理的工具或電子機(jī)器。的工具或電子機(jī)器。 對上述定義要強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn)：對上述定義要強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn)： 計(jì)算機(jī)不僅是一個計(jì)算工具，而且還是一計(jì)算機(jī)不僅是一個計(jì)算工具，而且還是一個個信息處理機(jī)信息處理機(jī)。 計(jì)算機(jī)不同于其它任何機(jī)器，它能計(jì)算機(jī)不同于其它任何機(jī)器，它能存儲程存儲程序序，并按程序的引導(dǎo)自動存取和處理數(shù)據(jù)，輸出，并按程序的引導(dǎo)自動存取和處理數(shù)據(jù)，輸出人們所期望的信息。人們所期望的信息。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知

2、識1-3二、計(jì)算機(jī)的發(fā)展史二、計(jì)算機(jī)的發(fā)展史 1.1.電子計(jì)算機(jī)的誕生電子計(jì)算機(jī)的誕生19461946年年2 2月月, ,美國賓夕法尼亞大學(xué)物理學(xué)家美國賓夕法尼亞大學(xué)物理學(xué)家莫克利和工程師?？颂貫槭椎臄?shù)十人共同開發(fā)了莫克利和工程師?？颂貫槭椎臄?shù)十人共同開發(fā)了世界上世界上第一臺第一臺通用數(shù)字電子計(jì)算機(jī)通用數(shù)字電子計(jì)算機(jī)(ENIAC)(ENIAC)。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-4 Electronic Numerical Integrator And Calculator 簡稱簡稱ENIAC，譯為電子數(shù)字積分與計(jì)算機(jī)，譯為電子數(shù)字積分與計(jì)算機(jī)電子管電子管:18000:18000只只電阻電阻:70000:70

3、000個個電容電容:10000:10000只只繼電器繼電器:1500:1500個個耗電耗電:140kW/h:140kW/h占地占地:170m:170m2 2重量重量:30:30噸噸速度速度:5000:5000次次/ /秒秒計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-5 ENIACENIAC的主要任務(wù)是分析炮彈軌跡。的主要任務(wù)是分析炮彈軌跡。 當(dāng)當(dāng)ENIACENIAC公開展出時，一條炮彈的軌道用公開展出時，一條炮彈的軌道用20s20s就能算出來，比炮彈本身的飛行速度還快。就能算出來，比炮彈本身的飛行速度還快。 19491949：EDSACEDSAC電子延遲儲存自動電子延遲儲存自動計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)( (英國劍橋大學(xué)英國劍橋大學(xué)

4、, ,維克教授維克教授) )19511951：EDVACEDVAC離散變量自動電子計(jì)算機(jī)離散變量自動電子計(jì)算機(jī)( (美國賓夕法尼亞大學(xué)美國賓夕法尼亞大學(xué)) )世界上首次實(shí)現(xiàn)世界上首次實(shí)現(xiàn)存儲程序存儲程序計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī) 第一臺現(xiàn)代意義第一臺現(xiàn)代意義的通用計(jì)算機(jī)的通用計(jì)算機(jī), ,首首次使用二進(jìn)制次使用二進(jìn)制計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-6 0808年年1 1月，英國發(fā)布了該國最大月，英國發(fā)布了該國最大的超級計(jì)算機(jī)的超級計(jì)算機(jī)HECToRHECToR ，在全球位，在全球位列第列第1717名。名。 它造價(jià)它造價(jià)1.131.13億英鎊，運(yùn)算速度為億英鎊，運(yùn)算速度為每秒每秒100100萬億次萬億次。相當(dāng)于。相當(dāng)于1.2

5、1.2萬臺臺式萬臺臺式電腦滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)；它的存儲能力同樣電腦滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)；它的存儲能力同樣令人贊嘆不已，相當(dāng)于令人贊嘆不已，相當(dāng)于32003200臺臺160GB160GB的硬盤。的硬盤。 0808年年6 6月美國月美國IBMIBM公司展示了迄公司展示了迄今全球運(yùn)算速度最快的超級計(jì)算機(jī)今全球運(yùn)算速度最快的超級計(jì)算機(jī)走鵑，運(yùn)算速度首次超過每秒走鵑，運(yùn)算速度首次超過每秒10001000萬億次萬億次。 走鵑造價(jià)走鵑造價(jià)1 1億多美元，占地億多美元，占地557557平方米，重平方米，重226.8226.8噸，包括噸，包括69486948個個雙核計(jì)算機(jī)芯片。雙核計(jì)算機(jī)芯片。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-7 2. 2.計(jì)算

6、機(jī)的發(fā)展階段計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段代別代別第一代第一代1946-19581946-1958第二代第二代1959-19641959-1964第三代第三代1965-19701965-1970第四代第四代1971-1971-現(xiàn)在現(xiàn)在電子器件電子器件電子管電子管晶體管晶體管集成電路集成電路大規(guī)模和超大大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路規(guī)模集成電路存儲器存儲器水銀延遲線水銀延遲線磁鼓、磁芯磁鼓、磁芯磁芯、磁鼓磁芯、磁鼓磁盤、磁帶磁盤、磁帶半導(dǎo)體存儲器半導(dǎo)體存儲器磁盤、磁帶磁盤、磁帶半導(dǎo)體存儲器半導(dǎo)體存儲器磁盤、光盤磁盤、光盤運(yùn)算速度運(yùn)算速度5000-5000-幾萬幾萬幾十萬幾十萬- -百萬百萬百萬百萬- -幾百萬幾百萬

7、幾百萬幾百萬- -幾億幾億處理方式處理方式機(jī)器語言機(jī)器語言匯編語言匯編語言算法語言算法語言操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)實(shí)時處理實(shí)時處理分時處理分時處理網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域科學(xué)計(jì)算科學(xué)計(jì)算數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理實(shí)時控制實(shí)時控制各行各業(yè)各行各業(yè)典型機(jī)種典型機(jī)種ENIACENIACEDVACEDVACIBM 7090IBM 7090CDC 6600CDC 6600IBM 360IBM 360PDP-IIPDP-IIVAX-IIVAX-IIIBM PC/AppleIBM PC/Apple計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-8創(chuàng)新：基本元器件創(chuàng)新：基本元器件生物計(jì)算機(jī)生物計(jì)算機(jī)采用蛋白質(zhì)分子制成的生物芯片，速度將快采用

8、蛋白質(zhì)分子制成的生物芯片，速度將快1010萬萬倍，能耗倍，能耗1010億分之一，具有自組織、自調(diào)節(jié)、自億分之一，具有自組織、自調(diào)節(jié)、自修復(fù)和再生能力。修復(fù)和再生能力。量子計(jì)算機(jī)量子計(jì)算機(jī)采用一種鏈狀分子聚合物的特性來表示開與關(guān)的采用一種鏈狀分子聚合物的特性來表示開與關(guān)的狀態(tài)，利用激光脈沖來改變分子的狀態(tài)，使信息狀態(tài)，利用激光脈沖來改變分子的狀態(tài)，使信息沿著聚合物移動，從而進(jìn)行運(yùn)算。沿著聚合物移動，從而進(jìn)行運(yùn)算。光計(jì)算機(jī)光計(jì)算機(jī)采用光學(xué)技術(shù)，由光器件構(gòu)成的計(jì)算機(jī)。光子代采用光學(xué)技術(shù)，由光器件構(gòu)成的計(jì)算機(jī)。光子代替電子，速度將快替電子，速度將快10001000倍以上，大存儲量，極強(qiáng)倍以上，大存儲量

9、，極強(qiáng)的抗干擾能力。的抗干擾能力。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-93.3.計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢巨型化巨型化( (功能巨型化功能巨型化) )巨型化是指具有高速運(yùn)算、大存儲容量和功能巨型化是指具有高速運(yùn)算、大存儲容量和功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，如：走鵑強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，如：走鵑(1000(1000萬億次萬億次/ /秒秒) )，曙光，曙光4000A(114000A(11萬億次萬億次/ /秒秒) )。微型化微型化( (體積微型化體積微型化) )微型化包括臺式微型機(jī)、筆記本電腦、掌上電微型化包括臺式微型機(jī)、筆記本電腦、掌上電腦。摩爾定律：集成電路腦。摩爾定律：集成電路翻一番翻一番/18/18個月個月網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)

10、絡(luò)化( (資源網(wǎng)絡(luò)化資源網(wǎng)絡(luò)化) )網(wǎng)絡(luò)化是指利用通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，把分網(wǎng)絡(luò)化是指利用通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，把分散在不同地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)互連起來，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)散在不同地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)互連起來，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相互通信，以達(dá)到所有用戶都可共享數(shù)據(jù)、議相互通信，以達(dá)到所有用戶都可共享數(shù)據(jù)、軟硬件資源的目的。如：軟硬件資源的目的。如：InternetInternet。 智能化智能化( (處理智能化處理智能化) )智能化就是要求計(jì)算機(jī)能模擬人的感覺和思維智能化就是要求計(jì)算機(jī)能模擬人的感覺和思維能力，如：專家系統(tǒng)和機(jī)器人。能力，如：專家系統(tǒng)和機(jī)器人。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-10摩爾定律的由來：摩爾定律的由來：摩爾定律的

11、摩爾定律的“始作俑者始作俑者”是戈頓是戈頓摩爾，大名鼎鼎的芯片摩爾，大名鼎鼎的芯片制造廠商制造廠商IntelIntel公司的創(chuàng)始人之一。公司的創(chuàng)始人之一。19651965年年4 4月月1919日，摩爾應(yīng)邀為日，摩爾應(yīng)邀為電子學(xué)電子學(xué)雜志雜志3535周年?？苣陮？瘜懥艘黄^察評論報(bào)告，題目是：寫了一篇觀察評論報(bào)告，題目是：“讓集成電路填滿更多的元讓集成電路填滿更多的元件件”。摩爾應(yīng)這家雜志的要求對未來十年間半導(dǎo)體元件工業(yè)的發(fā)。摩爾應(yīng)這家雜志的要求對未來十年間半導(dǎo)體元件工業(yè)的發(fā)展趨勢作出預(yù)言。據(jù)他推算，到展趨勢作出預(yù)言。據(jù)他推算，到19751975年，在面積僅為四分之一平年，在面積僅為四分之一平

12、方英寸的單塊硅芯片上，將有可能密集方英寸的單塊硅芯片上，將有可能密集6500065000個元件。個元件。 19751975年；摩爾在國際電信聯(lián)盟年；摩爾在國際電信聯(lián)盟IEEEIEEE的學(xué)術(shù)年會上提交了一的學(xué)術(shù)年會上提交了一篇論文，對篇論文，對“密度每年回一番密度每年回一番”的增長率進(jìn)行了重新審定和修正，的增長率進(jìn)行了重新審定和修正，把把“每年翻一番每年翻一番”改為改為“每兩年翻一番每兩年翻一番”。功能提升一倍，價(jià)格。功能提升一倍，價(jià)格下降一倍。下降一倍。摩爾定律到底準(zhǔn)不準(zhǔn)？摩爾定律到底準(zhǔn)不準(zhǔn)？ 19751975年，在一種新出現(xiàn)的電荷器件存儲器芯片中，的的確年，在一種新出現(xiàn)的電荷器件存儲器芯片中

13、，的的確確含有將近確含有將近6500065000個元件，與十年前摩爾的預(yù)言的確驚人地一致！個元件，與十年前摩爾的預(yù)言的確驚人地一致！ 另據(jù)另據(jù)IntelIntel公司公布的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，單個芯片上的晶體管數(shù)目，公司公布的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，單個芯片上的晶體管數(shù)目，從從19711971年年40044004處理器上的處理器上的23002300個，增長到個，增長到19971997年年P(guān)entium IIPentium II處理處理器上的器上的7.57.5百萬個，百萬個，2626年內(nèi)增加了年內(nèi)增加了32003200倍，與摩爾定律相當(dāng)接近倍，與摩爾定律相當(dāng)接近實(shí)際。實(shí)際。 1965 1965年，摩爾的實(shí)驗(yàn)室也只能將年

14、，摩爾的實(shí)驗(yàn)室也只能將5050只元件集成在一個芯片上，只元件集成在一個芯片上，摩爾的預(yù)測聽起來好像是科幻小說。但事實(shí)證明，摩爾的預(yù)預(yù)言摩爾的預(yù)測聽起來好像是科幻小說。但事實(shí)證明，摩爾的預(yù)預(yù)言是準(zhǔn)確的，目前最先進(jìn)的集成電路已含有是準(zhǔn)確的，目前最先進(jìn)的集成電路已含有1717億個晶體管。億個晶體管。摩爾定律的前景：摩爾定律的前景： 摩爾定律問世摩爾定律問世4040年年多了，半導(dǎo)體芯片制造工藝水平以一種令多了，半導(dǎo)體芯片制造工藝水平以一種令人目眩的速度提高著。處理器芯片的主頻已高達(dá)人目眩的速度提高著。處理器芯片的主頻已高達(dá)2G2G，20112011年將含年將含有有1010億個晶體管；存儲器的容量的提升

15、速度也十分驚人地驗(yàn)證了億個晶體管；存儲器的容量的提升速度也十分驚人地驗(yàn)證了摩爾預(yù)測的精準(zhǔn)。摩爾預(yù)測的精準(zhǔn)。 但是，摩爾定律不可能無止境地持續(xù)！但是，摩爾定律不可能無止境地持續(xù)！ 一旦芯片上線條的寬度達(dá)到一旦芯片上線條的寬度達(dá)到1010納米數(shù)量級時，相當(dāng)于只有幾納米數(shù)量級時，相當(dāng)于只有幾個分子的大小，材料的物理和化學(xué)性能將發(fā)生質(zhì)的變化，致使采個分子的大小，材料的物理和化學(xué)性能將發(fā)生質(zhì)的變化，致使采用現(xiàn)行工藝的半導(dǎo)體器件不能正常工作，摩爾定律也就要走到它用現(xiàn)行工藝的半導(dǎo)體器件不能正常工作，摩爾定律也就要走到它的盡頭了。的盡頭了。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-11三、計(jì)算機(jī)的分類三、計(jì)算機(jī)的分類 1.1.按計(jì)算

16、機(jī)用途分類按計(jì)算機(jī)用途分類 通用計(jì)算機(jī)通用計(jì)算機(jī)：為了能夠解決各種問題，具：為了能夠解決各種問題，具有較強(qiáng)的通用性而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)。有較強(qiáng)的通用性而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)。 它具有一定的運(yùn)算速度和存儲容量，帶有它具有一定的運(yùn)算速度和存儲容量，帶有通用的外設(shè)，配備各種系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。通用的外設(shè)，配備各種系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。 專用計(jì)算機(jī)專用計(jì)算機(jī)：為了解決一個或一類特定問：為了解決一個或一類特定問題而專門設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)。題而專門設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)。 其軟硬件的配置依據(jù)解決問題的需要而定。其軟硬件的配置依據(jù)解決問題的需要而定。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-12 2.2.按處理對象分類按處理對象分類 數(shù)字式電子計(jì)算機(jī)數(shù)字式電子計(jì)

17、算機(jī)：處理非連續(xù)變：處理非連續(xù)變化的數(shù)化的數(shù)據(jù)，據(jù)，這些數(shù)據(jù)在時間上是離散的。這些數(shù)據(jù)在時間上是離散的。 其基本運(yùn)算部件是數(shù)字邏輯電路。其基本運(yùn)算部件是數(shù)字邏輯電路。三大優(yōu)點(diǎn)：存儲、精度、邏輯處理。三大優(yōu)點(diǎn)：存儲、精度、邏輯處理。 模擬式電子計(jì)算機(jī)模擬式電子計(jì)算機(jī)：處理連續(xù)變化的數(shù)據(jù)，：處理連續(xù)變化的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在時間上是連續(xù)的。這些數(shù)據(jù)在時間上是連續(xù)的。 其基本運(yùn)算部件是由運(yùn)算放大器構(gòu)成的微分其基本運(yùn)算部件是由運(yùn)算放大器構(gòu)成的微分器、積分器和通用函數(shù)運(yùn)算器等組成。器、積分器和通用函數(shù)運(yùn)算器等組成。 混合式電子計(jì)算機(jī)混合式電子計(jì)算機(jī)：可處理數(shù)字量和模擬量：可處理數(shù)字量和模擬量計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1

18、-13 3.3.按規(guī)模和處理能力分類按規(guī)模和處理能力分類(IEEE)(IEEE) 巨型機(jī)巨型機(jī)：超級計(jì)算機(jī)：超級計(jì)算機(jī), ,功能最強(qiáng)功能最強(qiáng), ,價(jià)格最貴。價(jià)格最貴。 小巨型機(jī)小巨型機(jī)：與巨型機(jī)相比，價(jià)格大幅降低。：與巨型機(jī)相比，價(jià)格大幅降低。 大型機(jī)大型機(jī)：主機(jī)，具有很強(qiáng)的管理和處理數(shù)據(jù)：主機(jī)，具有很強(qiáng)的管理和處理數(shù)據(jù)的能力，在大企業(yè)、銀行等單位使用。的能力，在大企業(yè)、銀行等單位使用。 小型機(jī)小型機(jī)：中小企業(yè)，：中小企業(yè)，VAX-II, DJS-2000VAX-II, DJS-2000。 工作站工作站：高檔微機(jī)，具有很強(qiáng)的圖形處理能：高檔微機(jī)，具有很強(qiáng)的圖形處理能力，應(yīng)用于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，力

19、，應(yīng)用于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，SunSun工作站。工作站。 個人計(jì)算機(jī)個人計(jì)算機(jī)：IBM PCIBM PC，AppleApple計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-14四、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)四、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn) 1.1.運(yùn)算速度快運(yùn)算速度快：每秒數(shù)萬億次，氣象預(yù)報(bào)：每秒數(shù)萬億次，氣象預(yù)報(bào) 2.2.計(jì)算精度高計(jì)算精度高：理論上不受限制，圓周率：理論上不受限制，圓周率 3.3.存儲能力強(qiáng)存儲能力強(qiáng)：中等規(guī)模圖書館：中等規(guī)模圖書館 4.4.具有邏輯判斷能力具有邏輯判斷能力：算術(shù)運(yùn)算：算術(shù)運(yùn)算 邏輯運(yùn)算邏輯運(yùn)算 判斷或比較判斷或比較 5.5.具有自動執(zhí)行能力具有自動執(zhí)行能力：無需人工干預(yù)：無需人工干預(yù)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-15五、計(jì)算機(jī)的

20、應(yīng)用領(lǐng)域五、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 1.1.科學(xué)計(jì)算或數(shù)值計(jì)算科學(xué)計(jì)算或數(shù)值計(jì)算 利用計(jì)算機(jī)來完成科學(xué)研利用計(jì)算機(jī)來完成科學(xué)研究和工程技術(shù)中提究和工程技術(shù)中提出的數(shù)學(xué)問題的計(jì)算。出的數(shù)學(xué)問題的計(jì)算。 實(shí)際問題實(shí)際問題數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型計(jì)計(jì)算量大。算量大。 2.2.數(shù)據(jù)處理或信息處理數(shù)據(jù)處理或信息處理 指對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲、整理、分類、統(tǒng)指對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲、整理、分類、統(tǒng)計(jì)、加工、檢索和傳播等一系列活動的統(tǒng)稱。計(jì)、加工、檢索和傳播等一系列活動的統(tǒng)稱。 信息時代海量數(shù)據(jù)的管理和有效利用。信息時代海量數(shù)據(jù)的管理和有效利用。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-16 3. 3.過程控制或?qū)崟r控制過程控制或?qū)崟r控制 利用計(jì)算

21、機(jī)及時采集檢測數(shù)據(jù)，按最優(yōu)值迅利用計(jì)算機(jī)及時采集檢測數(shù)據(jù)，按最優(yōu)值迅速地對控制對象進(jìn)行自動調(diào)節(jié)或自動控制。速地對控制對象進(jìn)行自動調(diào)節(jié)或自動控制。 無人自動化工廠。無人自動化工廠。 4.4.計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)：CADCAD 計(jì)算機(jī)輔助制造計(jì)算機(jī)輔助制造：CAMCAM 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)- -CIMS-CIMS 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)：CAICAI計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-17 5. 5.人工智能人工智能 利用計(jì)算機(jī)模擬或部分模擬人的智能活動，利用計(jì)算機(jī)模擬或部分模擬人的智能活動，如感知、判斷、理解、學(xué)習(xí)、圖像識別等。如感知、判斷、理解、學(xué)

22、習(xí)、圖像識別等。 實(shí)用技術(shù)：智能機(jī)器人、專家系統(tǒng)實(shí)用技術(shù)：智能機(jī)器人、專家系統(tǒng) 6.6.通信網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò) InternetInternet網(wǎng)上銀行、網(wǎng)上訂票網(wǎng)上銀行、網(wǎng)上訂票 網(wǎng)上教學(xué)、網(wǎng)上醫(yī)療網(wǎng)上教學(xué)、網(wǎng)上醫(yī)療 網(wǎng)上稅收、網(wǎng)上出版網(wǎng)上稅收、網(wǎng)上出版計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-18一、數(shù)制及其轉(zhuǎn)換一、數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 1.1.什么是數(shù)制什么是數(shù)制 數(shù)制數(shù)制是用一組是用一組固定的數(shù)碼固定的數(shù)碼和一套統(tǒng)一的和一套統(tǒng)一的規(guī)則規(guī)則來表示數(shù)目的方法。來表示數(shù)目的方法。：表示數(shù)值大小的數(shù)碼與它在：表示數(shù)值大小的數(shù)碼與它在數(shù)中的位置無關(guān)。典型的非進(jìn)位記數(shù)制是羅馬數(shù)數(shù)中的位置無關(guān)。典型的非進(jìn)位記數(shù)制是羅馬數(shù)字，例如羅馬數(shù)字

23、中字，例如羅馬數(shù)字中:,:,：表示數(shù)值大小的數(shù)碼與它在數(shù)：表示數(shù)值大小的數(shù)碼與它在數(shù)中的位置有關(guān)。例如，十進(jìn)制數(shù)中的位置有關(guān)。例如，十進(jìn)制數(shù) 123.45123.45計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-19 ： 基數(shù)基數(shù)：指各種進(jìn)位記數(shù)制中允許選用基本：指各種進(jìn)位記數(shù)制中允許選用基本數(shù)碼的個數(shù)數(shù)碼的個數(shù)。例如十進(jìn)制的數(shù)碼有：。例如十進(jìn)制的數(shù)碼有： 0,1,2,3,4,5,6,7,8,90,1,2,3,4,5,6,7,8,9基數(shù)是基數(shù)是1010 位權(quán)位權(quán)：每個數(shù)碼所表示的數(shù)值等于該數(shù)碼：每個數(shù)碼所表示的數(shù)值等于該數(shù)碼乘以一個與數(shù)碼所在位置相關(guān)的常數(shù)，這個常數(shù)乘以一個與數(shù)碼所在位置相關(guān)的常數(shù)，這個常數(shù)叫做權(quán)值，或曰

24、位權(quán)。例如：叫做權(quán)值，或曰位權(quán)。例如： 123.4123.41 110102 2+2+210101 1+3+310100 0 +4+41010-1-1計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-20 2.2.幾種進(jìn)位記數(shù)制幾種進(jìn)位記數(shù)制計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-21幾種進(jìn)制數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系幾種進(jìn)制數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系十進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制十六進(jìn)制0 01 12 23 34 45 56 67 78 89 910101111121213131414151500000000000100010010001000110011010001000101010101100110011101111000100010011001

25、1010101010111011110011001101110111101110111111110 01 12 23 34 45 56 67 7101011111212131314141515161617170 01 12 23 34 45 56 67 78 89 9A AB BC CD DE EF F計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-22 3.3.不同進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換不同進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換 二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的互換二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的互換 人人十進(jìn)制，計(jì)算機(jī)十進(jìn)制，計(jì)算機(jī)二進(jìn)制二進(jìn)制 二進(jìn)制二進(jìn)制 十進(jìn)制十進(jìn)制 方法：方法：例如：(101.1)(101.1)2 2=1=12 22 2+0+02 21 1+1+

26、12 20 0+1+12 2-1-1=(5.5)=(5.5)1010也可以寫作：也可以寫作：101.1101.1B B=1=12 22 2+0+02 21 1+1+12 20 0+1+12 2-1-1=5.5=5.5D D計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-23 十進(jìn)制十進(jìn)制 二進(jìn)制二進(jìn)制十進(jìn)制數(shù)有整數(shù)和小數(shù)兩部分。十進(jìn)制數(shù)有整數(shù)和小數(shù)兩部分。方法方法: : 整數(shù)部分采用整數(shù)部分采用 小數(shù)部分采用小數(shù)部分采用 然后通過小數(shù)點(diǎn)將轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制數(shù)連接然后通過小數(shù)點(diǎn)將轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制數(shù)連接起來即可。例如：起來即可。例如： (215.6875)(215.6875)1010= =(?)(?)2 2計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-24例如

27、，把十進(jìn)制整數(shù)（215）10 換成二進(jìn)制數(shù)，結(jié)果是（11010111）2 。 2 2 1 5 余 1 21 0 7 余 1 2 5 3 余 1 2 2 6 余 0 2 1 3 余 1 2 6 余 0 2 3 余 1 21 余 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 最高位 最低位計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-25例如把（0.6875）10 轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制小數(shù)，結(jié)果為（0.1011）2 0.6875 2 1 0 1 1 1.3750 整數(shù)為1 2 0.7500 整數(shù)為0 2 1.5000 整數(shù)為1 2 1.0000 整數(shù)為1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-26(110001011)(110001011)2 2=(?)=(

28、?)1010(1011000100)(1011000100)2 2=(?)=(?)1010計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-27(1050.2625)(1050.2625)1010=(?)=(?)2 2(357.113)(357.113)1010=(?)=(?)2 2計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-28 二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的互換二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的互換 二進(jìn)制二進(jìn)制 八進(jìn)制八進(jìn)制 方法：方法： 以小數(shù)點(diǎn)為基準(zhǔn)向左右兩端，每三位一組，以小數(shù)點(diǎn)為基準(zhǔn)向左右兩端，每三位一組，不足三位添不足三位添0 0補(bǔ)足；補(bǔ)足；每組三位二進(jìn)制合并成一位八進(jìn)制數(shù)碼。每組三位二進(jìn)制合并成一位八進(jìn)制數(shù)碼。 例如：例如：(1011100.0010101

29、1)(1011100.00101011)2 2=(?)=(?)8 8 (001,011,100.001,010,110) (001,011,100.001,010,110)2 2=(134.126)=(134.126)8 8 1 3 4 . 1 2 6 1 3 4 . 1 2 6計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-29 八進(jìn)制八進(jìn)制 二進(jìn)制二進(jìn)制方法方法: : 將每一位八進(jìn)制數(shù)寫成對應(yīng)的三位二進(jìn)制將每一位八進(jìn)制數(shù)寫成對應(yīng)的三位二進(jìn)制數(shù)。數(shù)。 例如：例如： (123.67)(123.67)8 8=(?)=(?)2 2 1 2 3 . 6 7 ( 1 2 3 . 6 7 (八進(jìn)制八進(jìn)制) ) 001,010,011

30、.110111 ( 001,010,011.110111 (二進(jìn)制二進(jìn)制) ) (123.67) (123.67)8 8=(1010011.110111)=(1010011.110111)2 2計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-30 二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的互換二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的互換 二進(jìn)制二進(jìn)制 十六進(jìn)制十六進(jìn)制 方法：方法： 以小數(shù)點(diǎn)為基準(zhǔn)向左右兩端，每四位一組，以小數(shù)點(diǎn)為基準(zhǔn)向左右兩端，每四位一組，不足四位添不足四位添0 0補(bǔ)足；補(bǔ)足；每組四位二進(jìn)制合并成一位十六進(jìn)制數(shù)。每組四位二進(jìn)制合并成一位十六進(jìn)制數(shù)。例如：例如：(1011110.00011)(1011110.00011)2 2=(?)=(?)1

31、616 (0101,1110.0001,1000) (0101,1110.0001,1000)2 2=(5E.18)=(5E.18)1616 5 E . 1 8 5 E . 1 8計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-31 十六進(jìn)制十六進(jìn)制 二進(jìn)制二進(jìn)制方法方法: : 將每一位十六進(jìn)制數(shù)寫成對應(yīng)的四位二進(jìn)將每一位十六進(jìn)制數(shù)寫成對應(yīng)的四位二進(jìn)制數(shù)。制數(shù)。 例如：例如：(123.EF)(123.EF)1616=(?)=(?)2 2 1 2 3 . E F ( 1 2 3 . E F (十六進(jìn)制十六進(jìn)制) ) 0001,0010,0011.1110,1111 ( 0001,0010,0011.1110,1111 (二進(jìn)

32、制二進(jìn)制) ) (123.EF) (123.EF)1616=(100100011.11101111)=(100100011.11101111)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-32(11110001010110)(11110001010110)2 2 =(?)=(?)8 8(3BF6.A1)(3BF6.A1)16 16 =(?)=(?)2 2計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-33(11110001010110)(11110001010110)2 2 =(?)=(?)1616(3746.21)(3746.21)8 8 =(?)=(?)2 2計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-34 4.4.計(jì)算機(jī)為什么采用二進(jìn)制計(jì)算機(jī)為什么采用二進(jìn)制在物理上很容

33、易實(shí)現(xiàn)：在物理上很容易實(shí)現(xiàn)：電路的導(dǎo)通或截止電路的導(dǎo)通或截止磁性材料的正極或反極磁性材料的正極或反極在邏輯上容易判斷：在邏輯上容易判斷：“真真”與與“假假”“有有”與與“無無”二進(jìn)制的特點(diǎn)：二進(jìn)制的特點(diǎn)：電路簡單、可靠性高電路簡單、可靠性高 運(yùn)算簡便、邏輯性強(qiáng)運(yùn)算簡便、邏輯性強(qiáng)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-35二、數(shù)據(jù)的存儲單位二、數(shù)據(jù)的存儲單位 1.1.位位(bit(bit，b)b) 位是計(jì)算機(jī)存儲數(shù)據(jù)的最小單位，一個二進(jìn)位是計(jì)算機(jī)存儲數(shù)據(jù)的最小單位，一個二進(jìn)制位只能表示兩種狀態(tài)：制位只能表示兩種狀態(tài)：0 0和和1 1。 2.2.字節(jié)字節(jié)(Byte(Byte，B)B) 字節(jié)是數(shù)據(jù)處理的基本單位，一個字節(jié)

34、是由字節(jié)是數(shù)據(jù)處理的基本單位，一個字節(jié)是由八位二進(jìn)制數(shù)組成。八位二進(jìn)制數(shù)組成。1Byte=8bit 1Byte=8bit 如：如：0100000101000001計(jì)算機(jī)存儲器容量大小是以字節(jié)數(shù)來度量的，計(jì)算機(jī)存儲器容量大小是以字節(jié)數(shù)來度量的，所以字節(jié)也常被成為所以字節(jié)也常被成為存儲單位存儲單位，如：如：KBKB、MBMB、GBGB和和TBTB。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-36 1KB=1024B1KB=1024B2 21010B B 1MB=10241MB=10241024B=21024B=22020B B 1GB=10241GB=1024102410241024B=21024B=23030B B1TB

35、=10241TB=102410241024102410241024B1024B2 24040B B 3.3.字字(Word)(Word) 字是字是CPUCPU通過數(shù)據(jù)總線通過數(shù)據(jù)總線一次一次存取、加工和傳存取、加工和傳送數(shù)據(jù)的長度。一個字通常由一個或若干個字節(jié)送數(shù)據(jù)的長度。一個字通常由一個或若干個字節(jié)組成組成。字長越長，字長越長，計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)性能越強(qiáng)。性能越強(qiáng)。 常用的字長常用的字長：8 8位、位、1616位、位、3232位、位、6464位位等等。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-37三、計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示三、計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示 數(shù)值型數(shù)據(jù)有正、負(fù)之分，通常人們在數(shù)字前面數(shù)值型數(shù)據(jù)有正、負(fù)之分，通常人們在數(shù)字前面

36、冠以冠以“+”+”“-”-”符號來表示數(shù)的正負(fù)，而在計(jì)算機(jī)符號來表示數(shù)的正負(fù)，而在計(jì)算機(jī)內(nèi)部內(nèi)部“+”+”號和號和“-”-”號也需要用一位二進(jìn)制表示。號也需要用一位二進(jìn)制表示。一般規(guī)定：用數(shù)值型數(shù)據(jù)的一般規(guī)定：用數(shù)值型數(shù)據(jù)的最高位最高位表示數(shù)值的正表示數(shù)值的正負(fù)符號，稱為負(fù)符號，稱為符號位符號位，“0”0”表示表示“+”+”，“1”1”表表示示“-”-”號。號。把這種連同數(shù)字和符號組合在一起的二進(jìn)制數(shù)稱把這種連同數(shù)字和符號組合在一起的二進(jìn)制數(shù)稱為為機(jī)器數(shù)機(jī)器數(shù)，機(jī)器數(shù)所表示的，機(jī)器數(shù)所表示的實(shí)際值實(shí)際值稱為稱為真值真值。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-38即：即：+77 0 1001101機(jī)器數(shù)機(jī)器數(shù)010

37、01101+77+77 符號位符號位真值真值機(jī)機(jī)器器數(shù)數(shù)/ /真真值值計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-39例如例如：用用8 8位位二進(jìn)制碼表示二進(jìn)制碼表示4545(+45)(+45)10 10 ( (+ +101101)101101)2 2( (0 00 0101101)101101)機(jī)器數(shù)機(jī)器數(shù)(-45)(-45)10 10 ( (- -101101)101101)2 2( (1 10 0101101)101101)機(jī)器數(shù)機(jī)器數(shù) 在計(jì)算機(jī)中，機(jī)器數(shù)可以用不同的碼制來表在計(jì)算機(jī)中，機(jī)器數(shù)可以用不同的碼制來表示。示。 常用的碼制有：常用的碼制有：原碼原碼表示法表示法反碼反碼表示法表示法補(bǔ)碼補(bǔ)碼表示法表示法計(jì)算

38、機(jī)基礎(chǔ)知識1-40 對于對于n n位字長的數(shù)值，最高位為符號位字長的數(shù)值，最高位為符號位，正數(shù)用位，正數(shù)用0 0表示，負(fù)數(shù)用表示，負(fù)數(shù)用1 1表示；其余表示；其余n-1n-1位數(shù)位數(shù)值部分用二進(jìn)制形式表示。值部分用二進(jìn)制形式表示。例如例如: : 字長字長8 8位，位， + +1011110111原原 0 000001011110111 - -1011110111原原 1 100001011110111+0+0原原0 000000000000000-0-0原原1 100000000000000計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-41例，假設(shè)字長為例，假設(shè)字長為8 8，求十進(jìn)制數(shù)，求十進(jìn)制數(shù)+78+78和和-78-

39、78的原碼。的原碼。因?yàn)橐驗(yàn)?(78)(78)1010(1001110)(1001110)2 2所以所以 +78+78原原0 010011101001110 -78 -78原原1 110011101001110 簡單直觀、與真值轉(zhuǎn)換方便。簡單直觀、與真值轉(zhuǎn)換方便。 對乘除法符號位的判斷方便。對乘除法符號位的判斷方便。 對加、減法運(yùn)算比較復(fù)雜，不能對加、減法運(yùn)算比較復(fù)雜，不能直接直接對對兩個同號數(shù)相減或兩個異號數(shù)相加。兩個同號數(shù)相減或兩個異號數(shù)相加。p15p15為計(jì)算機(jī)中方便進(jìn)行加減法而引入為計(jì)算機(jī)中方便進(jìn)行加減法而引入反碼反碼和和補(bǔ)碼補(bǔ)碼。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-42正數(shù)正數(shù)的反碼與原碼相同的反碼與

40、原碼相同; ;負(fù)數(shù)負(fù)數(shù)的反碼的反碼是對該數(shù)的原碼除符號位外各位是對該數(shù)的原碼除符號位外各位取反取反，即，即0 0變變1 1，1 1變變0 0。例如例如: :若機(jī)器字長為若機(jī)器字長為8 8位，位， + +1011110111反反0 000101110010111 - -1011110111反反1 111010001101000 +0+0反反 0000000000000000 -0-0反反 1111111111111111計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-43規(guī)定：規(guī)定：正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是對該數(shù)的原碼除符號位外各位是對該數(shù)的原碼除符號位外各位取反取反，最，最末位加末

41、位加1 1，即即求反加求反加1 1。例例: : 若機(jī)器字長為若機(jī)器字長為8 8位，位， + +1011110111補(bǔ)補(bǔ)0 000101110010111 - -1011110111補(bǔ)補(bǔ)1 111010011101001 +0+0補(bǔ)補(bǔ) 00000000 00000000 -0-0補(bǔ)補(bǔ) 0000000000000000計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-441 0 1 1 0 0 1 01 1 0 0 1 1 0 1帶帶符符號號的的機(jī)機(jī)器器數(shù)數(shù)-77-77 原碼原碼反碼反碼補(bǔ)碼補(bǔ)碼例例: : 設(shè)字長為設(shè)字長為8 8位，求位，求7777的補(bǔ)碼。的補(bǔ)碼。1 0 1 1 0 0 1 1計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-45 對于對于n

42、n位二進(jìn)制數(shù)：位二進(jìn)制數(shù)： 8 8位：位：- -127127-0-0，+0+0+127 +127 共共256256個值個值 1616位：位：- -3276732767-0-0，+0+0+32767+32767 8 8位：位：-128-128+127 +127 共共256256個值個值 1616位：位：-32768-32768+32767+32767計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-46引入補(bǔ)碼后，加減法運(yùn)算都可以用加法來實(shí)引入補(bǔ)碼后，加減法運(yùn)算都可以用加法來實(shí)現(xiàn)，也就是說減法變?yōu)榧臃▉磉\(yùn)算。現(xiàn)，也就是說減法變?yōu)榧臃▉磉\(yùn)算。 XXYY補(bǔ)補(bǔ)XX補(bǔ)補(bǔ)YY補(bǔ)補(bǔ) XXYY補(bǔ)補(bǔ)XX(-Y)(-Y)補(bǔ)補(bǔ)XX補(bǔ)補(bǔ)-Y-Y補(bǔ)補(bǔ)

43、例例：用補(bǔ)碼計(jì)算十進(jìn)制數(shù)：用補(bǔ)碼計(jì)算十進(jìn)制數(shù) 33-6533-65? ?計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-47寫出二進(jìn)制數(shù)寫出二進(jìn)制數(shù) 1010 1010 的原碼、反碼和補(bǔ)碼的原碼、反碼和補(bǔ)碼寫出二進(jìn)制數(shù)寫出二進(jìn)制數(shù) -1010 -1010 的原碼、反碼和補(bǔ)碼的原碼、反碼和補(bǔ)碼已知已知XX補(bǔ)補(bǔ) = 11100= 11100，求，求 X (X (真值真值) ) 10101010原原 = = 0 010101010 10101010反反 = = 0 01010101010101010補(bǔ)補(bǔ) = = 0 010101010 -1010-1010原原 = = 1 110101010 -1010-1010反反 = = 1

44、 101010101-1010-1010補(bǔ)補(bǔ) = = 1 101100110 X X的真值為的真值為 - -0100 0100 正數(shù)的正數(shù)的、和和均相同均相同負(fù)數(shù)的負(fù)數(shù)的符號位符號位為為1 1，其余位，其余位不變不變負(fù)數(shù)負(fù)數(shù)符號位符號位為為1 1，其余位，其余位取反取反負(fù)數(shù)負(fù)數(shù)符號位為符號位為1 1，其余位其余位取反后取反后+1+1X X補(bǔ)碼的補(bǔ)碼，即補(bǔ)碼的補(bǔ)碼，即為為X X的真值！的真值！計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-48 一個正數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼的表示形式一個正數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼的表示形式相同，符號位置相同，符號位置0 0，其它位是數(shù)的真值。，其它位是數(shù)的真值。一個負(fù)數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼的表示形式

45、一個負(fù)數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼的表示形式為：為：負(fù)數(shù)的原碼負(fù)數(shù)的原碼符號位符號位1 1其余位是該數(shù)的絕對值其余位是該數(shù)的絕對值負(fù)數(shù)的反碼負(fù)數(shù)的反碼符號位符號位1 1其余各位逐位取反其余各位逐位取反負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼符號位符號位1 1其余各位逐位取反，末位加其余各位逐位取反，末位加1 1 +0 +0原原00000000 -0 -0原原10001000不唯一不唯一 +0 +0反反00000000 -0 -0反反11111111不唯一不唯一 +0 +0補(bǔ)補(bǔ)000000 -0 -0補(bǔ)補(bǔ)000000唯一唯一 真值零的表示：真值零的表示：計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-49 定點(diǎn)數(shù)是小數(shù)點(diǎn)位置固定的數(shù)。定點(diǎn)數(shù)是小數(shù)點(diǎn)位置

46、固定的數(shù)。 根據(jù)小數(shù)點(diǎn)根據(jù)小數(shù)點(diǎn)隱含固定位置隱含固定位置不同，可分為：不同，可分為：純小數(shù)，其絕對值小于純小數(shù)，其絕對值小于1 1。純整數(shù)。純整數(shù)。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-50 浮點(diǎn)數(shù)是小數(shù)點(diǎn)位置不固定，根據(jù)需要而浮浮點(diǎn)數(shù)是小數(shù)點(diǎn)位置不固定，根據(jù)需要而浮動。它既有整數(shù)部分又有小數(shù)部分。動。它既有整數(shù)部分又有小數(shù)部分。階符階符階碼階碼尾符尾符尾數(shù)尾數(shù)31 30 24 23 22 031 30 24 23 22 0階碼部分階碼部分尾數(shù)部分尾數(shù)部分階碼階碼：補(bǔ)碼定點(diǎn)整數(shù)，表示該數(shù)小數(shù)點(diǎn)位置：補(bǔ)碼定點(diǎn)整數(shù)，表示該數(shù)小數(shù)點(diǎn)位置尾數(shù)尾數(shù)：補(bǔ)碼定點(diǎn)小數(shù)，表示數(shù)據(jù)的有效位數(shù)：補(bǔ)碼定點(diǎn)小數(shù)，表示數(shù)據(jù)的有效位數(shù)數(shù)的取值

47、范圍數(shù)的取值范圍：-1-12 2127127(1-2(1-2-23-23) )2 2127127計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-511 1、一個數(shù)的反碼為、一個數(shù)的反碼為0000111100001111，求真值。，求真值。2 2、一個數(shù)的補(bǔ)碼為、一個數(shù)的補(bǔ)碼為1000111110001111，求真值。，求真值。3 3、(-66)(-66)1010的補(bǔ)碼是多少？的補(bǔ)碼是多少？4 4、寫出、寫出27-11227-112的補(bǔ)碼運(yùn)算過程。的補(bǔ)碼運(yùn)算過程。5 5、(3865.475)(3865.475)1010的浮點(diǎn)存儲形式是的浮點(diǎn)存儲形式是_?_?6 6、(-3865.475)(-3865.475)1010的浮點(diǎn)存

48、儲形式是的浮點(diǎn)存儲形式是_?_?計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-52四、計(jì)算機(jī)中信息編碼四、計(jì)算機(jī)中信息編碼 1.ASCII1.ASCII碼碼 American Standard Code for American Standard Code for Information Interchange (ASCIIInformation Interchange (ASCII，美國標(biāo)準(zhǔn)，美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼信息交換碼) )。 國際通用的信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼國際通用的信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼(ISO 646)(ISO 646)。 ASCIIASCII碼是對數(shù)字、字母、通用符號和控制碼是對數(shù)字、字母、通用符號和控制符號等字符進(jìn)行編

49、碼。符號等字符進(jìn)行編碼。 ASCIIASCII碼：碼：7 7位位128128種編碼組合種編碼組合0000000111111100000001111111計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-530 00 00 00 00 01 10 01 10 00 01 11 11 10 00 01 10 01 11 11 10 01 11 11 10 00 00 00 0N NU UL LD DL LE ES SP P0 0 P P、p p0 00 00 01 1S SO OH HD DC C1 1! !1 1A AQ Qa aq q0 00 01 10 0S ST TX XD DC C2 2“2 2B BR Rb br r

50、0 00 01 11 1E ET TX XD DC C3 3# #3 3C CS Sc cs s0 01 10 00 0E EO OT TD DC C4 4$ $4 4D DT Td dt t0 01 10 01 1E EN NQ QN NA AK K% %5 5E EU Ue eu u0 01 11 10 0A AC CK KS SY YN N& &6 6F FV Vf fv v0 01 11 11 1B BE EL LE ET TB B7 7G GW Wg gw w1 10 00 00 0B BS SC CA AN N( (8 8H HX Xh hx x1 10 00 01

51、 1H HT TE EM M) )9 9I IY Yi iy y1 10 01 10 0L LF FS SU UB B* *: :J JZ Zj jz z1 10 01 11 1V VT TE ES SC C+ +; ;K K k k 1 11 10 00 0F FF FF FS S, , N N n n 1 11 11 11 1S SI IU US S/ /? ?O O_ _o oD DE EL L高三位高三位b b6 6b b5 5b b4 4低四位低四位b b3 3b b2 2b b1 1b b0 0ASCIIASCII碼的字符集碼的字符集： 1010個數(shù)字：個數(shù)字：0 09 9 525

52、2個大、小寫字母個大、小寫字母 2525個特殊字符個特殊字符比較大小比較大?。?09A9AZaZazbB B. 6Bb A. 6bB B. 6Bb C. bB6 D. Bb6 C. bB6 D. Bb6BBCC計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-6610.10.在內(nèi)存若漢字以在內(nèi)存若漢字以GB2312GB2312的內(nèi)碼表示，已知存儲的內(nèi)碼表示，已知存儲6 6個字節(jié)的字符個字節(jié)的字符串，其十六進(jìn)制內(nèi)容依次為：串，其十六進(jìn)制內(nèi)容依次為：6AH6AH、B1HB1H、D2HD2H、53H53H、C8HC8H、B4HB4H，這個字符串中有這個字符串中有_個漢字。個漢字。 A. 0 B. 1 C. 2 D.3 A. 0 B

53、. 1 C. 2 D.311.11.漢字漢字“辦辦”的區(qū)位碼是的區(qū)位碼是16761676，其機(jī)內(nèi)碼是，其機(jī)內(nèi)碼是_。 A. 4908H B. B188H C. B1D8H D. B0ECH A. 4908H B. B188H C. B1D8H D. B0ECH12.12.一個漢字字形采用一個漢字字形采用32323232點(diǎn)陣時，其字形碼要占點(diǎn)陣時，其字形碼要占_._. A. 32B B. 72B C. 128B D. 288B A. 32B B. 72B C. 128B D. 288B CDC計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-671313微機(jī)內(nèi)存容量的基本單位是（微機(jī)內(nèi)存容量的基本單位是（ ）A A字符字符 B

54、 B字節(jié)字節(jié) C C二進(jìn)制位二進(jìn)制位 D D扇區(qū)扇區(qū)1414漢字系統(tǒng)中的漢字字庫里存放的是漢字的（漢字系統(tǒng)中的漢字字庫里存放的是漢字的（ ）A A機(jī)內(nèi)碼機(jī)內(nèi)碼 B B輸入碼輸入碼 C C字形碼字形碼 D D國標(biāo)碼國標(biāo)碼BC計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-68一、邏輯代數(shù)基礎(chǔ)一、邏輯代數(shù)基礎(chǔ) 1.1.邏輯變量和邏輯函數(shù)邏輯變量和邏輯函數(shù) 邏輯變量邏輯變量：這種具有邏輯屬性的變量。：這種具有邏輯屬性的變量。 邏輯函數(shù)邏輯函數(shù)：隨邏輯變量的變化而改變。：隨邏輯變量的變化而改變。 表示方法表示方法：邏輯表達(dá)式邏輯表達(dá)式、真值表真值表、卡諾圖、卡諾圖Y=f(A,B)YAB 邏輯變量和函邏輯變量和函數(shù)的值，只有數(shù)的值，

55、只有“0”0”和和“1”1”兩個值，也兩個值，也叫做叫做邏輯邏輯0 0，邏輯邏輯1 1。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-69 邏輯變量之間的運(yùn)算邏輯變量之間的運(yùn)算稱為邏輯運(yùn)算稱為邏輯運(yùn)算邏輯運(yùn)算是邏輯運(yùn)算是位運(yùn)算位運(yùn)算，位與位之間沒有聯(lián)系，位與位之間沒有聯(lián)系邏輯運(yùn)算有三種基本運(yùn)算邏輯運(yùn)算有三種基本運(yùn)算或、與、非或、與、非“或或” 邏輯加邏輯加“與與” 邏輯乘邏輯乘“非非” 邏輯否定邏輯否定 （“半加半加” 異或運(yùn)算）異或運(yùn)算）計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-70或運(yùn)算或運(yùn)算邏輯加法邏輯加法或運(yùn)算法則：或運(yùn)算法則：A+B=CA+B=C0+0=00+0=00+1=10+1=1 1+0=11+0=11+1=11+1=1例如：例

56、如：10100001+10011011=?10100001+10011011=?101000011010000110011011100110111011101110111011A BY=A+B0 00 00 10 11 01 01 11 10 01 11 11 1計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-71與運(yùn)算與運(yùn)算邏輯乘法邏輯乘法與運(yùn)算法則：與運(yùn)算法則：A AB=CB=C0 00=00=00 01=01=0 1 10=00=01 11=11=1例如：例如：101000011010000110011011=?10011011=?1000000110000001100110111001101110100001101

57、00001A BY=AB0 00 00 10 11 01 01 11 10 00 00 01 1計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-72非運(yùn)算非運(yùn)算邏輯否定邏輯否定非運(yùn)算法則：非運(yùn)算法則： = = 1 （非（非0等于等于1） = = 0 （非（非1等于等于0）例如：例如：1001= 1001= 0101100110A Y=A0 01 11 10 0計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-73半加運(yùn)算半加運(yùn)算邏輯異或邏輯異或半加運(yùn)算法則：半加運(yùn)算法則：0 00 0 11 1 01 1 10 例如：例如：1010000110100001 10011011=?10011011=? 變量相異變量相異 “1”變量相同變量相同 “0”00111

58、0101001101110100001A BY=A B0 00 00 10 11 01 01 11 10 01 11 10 0Y=A B=AB+AB計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-74 3. 3.邏輯代數(shù)的基本定律邏輯代數(shù)的基本定律0-10-1律律A0A00 0A+1A+11 1自等律自等律A1A1A AA+0A+0A A重疊律重疊律AAAAA AA+AA+AA A互補(bǔ)律互補(bǔ)律AAAA0 0A+AA+A1 1交換律交換律ABABBABAA+BA+BB+AB+A結(jié)合律結(jié)合律A(BC)A(BC)(AB)C(AB)CA+(B+C)A+(B+C)(A+B)+C(A+B)+C分配律分配律A(B+C)A(B+C)ABA

59、BACAC A ABCBC(A+B)(A+C)(A+B)(A+C)吸收律吸收律A(A+B)A(A+B)A AA+ABA+ABA A計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-75二、基本邏輯電路二、基本邏輯電路 1.1.與門電路與門電路 實(shí)現(xiàn)邏輯乘法功能的電路實(shí)現(xiàn)邏輯乘法功能的電路 邏輯表達(dá)式是：邏輯表達(dá)式是：F=AF=AB B 當(dāng)當(dāng)A=B=1A=B=1F=1F=1，否則否則F=0F=0 2.2.或門電路或門電路 實(shí)現(xiàn)邏輯加法功能的電路實(shí)現(xiàn)邏輯加法功能的電路 邏輯表達(dá)式是：邏輯表達(dá)式是：F=A+BF=A+B 當(dāng)當(dāng)A=B=0A=B=0F=0F=0，否則否則F=1F=1計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-76 3.3.非門電路非門電路 實(shí)現(xiàn)

60、邏輯取反功能的電路實(shí)現(xiàn)邏輯取反功能的電路 邏輯表達(dá)式是：邏輯表達(dá)式是：F=AF=A 當(dāng)當(dāng)A=0A=0F=1F=1；當(dāng)；當(dāng)A=1A=1F=0F=0 4.4.與非門電路與非門電路 由與門、非門組合的電路由與門、非門組合的電路 邏輯表達(dá)式是：邏輯表達(dá)式是：F=AF=AB B 當(dāng)當(dāng)A=B=1A=B=1F=0F=0，否則，否則F=1F=1計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識1-77 5. 5.異或門電路異或門電路 由與門、或門、非門組合的邏輯電路由與門、或門、非門組合的邏輯電路 邏輯表達(dá)式是：邏輯表達(dá)式是：F=AF=AB+AB+AB B 當(dāng)當(dāng)A=B=0A=B=0或或1F=01F=0，否則，否則F=1F=1與、或、非門電路的不同組合，與、或、