第一章基礎(chǔ)知識

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)信管學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系劉139.com

一、教學(xué)目的

本課程是計(jì)算機(jī)的入門課程，主要使學(xué)生掌握在現(xiàn)代社會中進(jìn)行工作、學(xué)習(xí)和生活所必須具有的計(jì)算機(jī)基本知識和基本操作。為進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他的計(jì)算機(jī)課程打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本課程培養(yǎng)學(xué)生通過自學(xué)和實(shí)踐來學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識和技能，掌握正確的學(xué)習(xí)方法。

幾點(diǎn)說明和要求二、課程特點(diǎn)內(nèi)容的全面性各個部分自成系統(tǒng)不要求復(fù)雜的理論注重實(shí)踐

考試形式：上機(jī)考試三、教材與參考書翁梅，王麗娟.《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》.中國農(nóng)業(yè)出版社.2007,1.

四、怎樣學(xué)好這門課注重課堂理論學(xué)習(xí)重視上機(jī)課的訓(xùn)練和測試題的實(shí)踐熟練使用各種操作方法注重細(xì)節(jié)知識的積累遇到問題及時解決學(xué)習(xí)方法：預(yù)習(xí)教材+聽課作筆記+上機(jī)練習(xí)（實(shí)驗(yàn)報(bào)告）五、上機(jī)安排目錄計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)常用操作系統(tǒng)Office辦公軟件計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和Internet應(yīng)用基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)信息安全維護(hù)第1章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識

1.1計(jì)算機(jī)概述

1.2計(jì)算機(jī)中的數(shù)制與編碼

1.3程序和程序設(shè)計(jì)語言

1.4信息技術(shù)概述

1.1計(jì)算機(jī)概述1.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡史

電子計(jì)算機(jī)（ElectronicComputer）是一種高速運(yùn)算、精度高、并具有記憶和邏輯判斷能力的電子設(shè)備。因?yàn)槟艽嫒说牟糠帜X力勞動，又稱電腦。目前的計(jì)算機(jī)是按馮·諾伊曼理論制造的，也稱馮·諾伊曼機(jī)。馮·諾伊曼，美籍匈牙利數(shù)學(xué)家，提出計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的重要思想，被譽(yù)為計(jì)算機(jī)之父。馮·諾伊曼第一臺電子計(jì)算機(jī)（ENIAC）馮諾伊曼提出了三個重要設(shè)計(jì)思想：(1)計(jì)算機(jī)由5個基本部分組成：運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備；運(yùn)算器：計(jì)算機(jī)中執(zhí)行各種算術(shù)和邏輯運(yùn)算操作的部件，基本操作有加、減、乘、除四則運(yùn)算，與、或、非、異或等邏輯操作，以及移位、比較等操作，亦稱算術(shù)邏輯部件（ALU）?？刂破鳎喊凑疹A(yù)定順序改變主電路或控制電路的接線和改變電路中電阻值來控制電動機(jī)的啟動、調(diào)速、制動和反向的主令裝置。CPU控制器是整個CPU的指揮控制中心,對協(xié)調(diào)整個電腦有序工作極為重要。存儲器：用于存放供執(zhí)行的指令，計(jì)算或處理的原始數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、最終答案的內(nèi)部或者外部器件。輸入設(shè)備：

向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)和信息的設(shè)備。如：鍵盤,鼠標(biāo),攝像頭,掃描儀,光筆,手寫輸入板,游戲桿,語音輸入裝置，用于把原始數(shù)據(jù)和處理這些數(shù)據(jù)的程序輸入到計(jì)算機(jī)中。輸出設(shè)備：用于數(shù)據(jù)的輸出，把各種計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)或信息以數(shù)字、字符、圖像、聲音等形式表示出來。常見的有顯示器、打印機(jī)、影像輸出系統(tǒng)、語音輸出系統(tǒng)、磁記錄設(shè)備等。(2)采用二進(jìn)制形式表示計(jì)算機(jī)的指令和數(shù)據(jù)；(3)將程序和數(shù)據(jù)存放在存儲器中，并讓計(jì)算機(jī)自動地執(zhí)行程序:“存儲程序”思想。

第一代（1946~1957）電子管）計(jì)算機(jī)的發(fā)展

按硬件劃分計(jì)算機(jī)年代(四代——電子管、晶體管、中小規(guī)模集成電路、大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路)時間：1946-1958年標(biāo)志：基本電子元件是電子管內(nèi)存：水銀延遲線外存：磁鼓、紙帶、卡片、磁帶速度：每秒幾千到幾萬次基本運(yùn)算軟件：二進(jìn)制的機(jī)器語言/匯編語言特點(diǎn)：體積大/耗電多/速度低/造價高/使用不便代表機(jī)型：ENIAC/EDVAC等111946年2月、在美國賓夕法尼亞大學(xué)，由美國陸軍阿伯丁實(shí)驗(yàn)室出資，由莫爾學(xué)院的莫奇萊(JohnWMauchly)教授和?？颂?JPresperEckert)博士等人設(shè)計(jì)制造。計(jì)算機(jī)的發(fā)展第二代（1958~1964）晶體管計(jì)算機(jī)）時間：1959-1964年標(biāo)志：基本電子元件是晶體管內(nèi)存：磁芯存儲器(幾十萬字)

外存：磁盤、磁帶等速度：每秒百萬次基本運(yùn)算軟件：ALGOL60/FORTRAN/COBOL等特點(diǎn)(與第一代相比）：體積小/耗電少/成本低/功能強(qiáng)/使用方便代表機(jī)型：UNIVACII/貝爾TRADIC/IBM7090/7094/7044等計(jì)算機(jī)的發(fā)展第三代（1965~1970）集成電路計(jì)算機(jī)時間：1965-1970年標(biāo)志：基本電子元件是中小規(guī)模集成電路內(nèi)存：磁芯/半導(dǎo)體存儲器外存：磁盤、磁帶等速度：每秒幾十萬次到幾百萬次基本運(yùn)算軟件：出現(xiàn)了高級語言BASIC等特點(diǎn)：體積縮小/價格降低/功能增強(qiáng)/應(yīng)用廣泛代表機(jī)型：IBM360系列/HONEYWELL6000系列第四代（1971~至今）大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)的發(fā)展2010年11月國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研制中國“天河一號”成為全球最快超級計(jì)算機(jī)，每秒２５７０萬億次時間：1971-至今標(biāo)志：基本電子元件是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路內(nèi)存：半導(dǎo)體存儲器外存：磁盤、磁帶等速度：每秒幾百萬次甚至上億次的軟件：操作系統(tǒng)不斷完善，應(yīng)用軟件已成一個產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)：體積小/耗電少/成本低/功能強(qiáng)/使用方便代表機(jī)型：Intel微處理器系列/IBM4300系列/3080系列/3090系列電子計(jì)算機(jī)發(fā)展階段劃分及各階段特征表15計(jì)算機(jī)的運(yùn)算部件采用的是電子器件，其運(yùn)算速度遠(yuǎn)非其他計(jì)算工具所能比擬，而且，由電子管升級到晶體管，再升級到小規(guī)模集成電路、中規(guī)模集成電路、大規(guī)模集成電路等，其運(yùn)算速度還以每隔幾年提高一個數(shù)量級的水平不斷發(fā)展。摩爾定律1、運(yùn)算速度快2、計(jì)算精度高

由于計(jì)算機(jī)是根據(jù)事先編好的程序自動、連續(xù)地工作，可以避免人工計(jì)算可能因疲勞、粗心而產(chǎn)生的各種錯誤。例如，圓周率π的計(jì)算，歷代科學(xué)家采用人工計(jì)算只能算出小數(shù)點(diǎn)后500位。1981年日本人曾利用計(jì)算機(jī)算到小數(shù)點(diǎn)后200萬位，而目前已計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后上億位。1.1.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)、分類和應(yīng)用計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)：計(jì)算機(jī)中擁有容量很大的存儲設(shè)備，不僅可以存儲所需的數(shù)據(jù)信息，還可以存儲指揮計(jì)算機(jī)工作的程序，同時可以保存大量的文字、圖像、聲音等信息資料。3、存儲容量大4、邏輯判斷能力計(jì)算機(jī)的邏輯判斷能力是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動化和具備人工智能的基礎(chǔ)，是計(jì)算機(jī)基本的、也是重要的功能。

計(jì)算機(jī)是自動化電子裝置，在工作中無需人工參與，能自動執(zhí)行存放在存儲器中的程序。人們事先編好程序后，向計(jì)算機(jī)發(fā)出指令，計(jì)算機(jī)即可幫助人類完成那些枯燥乏味的重復(fù)性勞動。5、可靠性強(qiáng)；6、工作自動化

1989年11月美國電子電氣工程師協(xié)會（7IEEE）根據(jù)計(jì)算機(jī)種類的演變過程和發(fā)展趨勢，把計(jì)算機(jī)分為六大類：1．巨型機(jī)運(yùn)算速度在每秒億次以上的計(jì)算機(jī)。2.小巨型機(jī)

又稱桌上超級計(jì)算機(jī)，價格便宜，可滿足特殊用戶的需要3.大型主機(jī)

具有大容量存儲器、多種類型的I/O通道，能同時支持批處理和分時處理多種工作方式計(jì)算機(jī)的分類4.小型機(jī)

結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、易于維護(hù)5．工作站

工作站實(shí)際上是一臺高檔微機(jī)。它的運(yùn)算速度通常比微機(jī)快，配有大容量的存儲器和大屏幕顯示器，并有較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)通信功能。它主要用在計(jì)算機(jī)圖像處理和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等專業(yè)領(lǐng)域。6．個人計(jì)算機(jī)

又稱個人電腦，簡稱PC機(jī)，即通常我們所說的微型計(jì)算機(jī)（Microcomputer）隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，各類機(jī)器之間的差別越來越不明顯。近幾年的高檔微機(jī)，其速度、性能甚至超過了前幾年的小型計(jì)算機(jī)。

科學(xué)計(jì)算是計(jì)算機(jī)最早的應(yīng)用領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)高速、高精確的運(yùn)算是人工計(jì)算望塵莫及的?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中有大量復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算，如軍事、航天、氣象、地震探測等，都離不開計(jì)算機(jī)的精確計(jì)算。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用大大節(jié)約了人力、物力和時間。1、科學(xué)計(jì)算2、數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理也稱為事務(wù)處理。使用計(jì)算機(jī)可對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、排序、合并、統(tǒng)計(jì)等加工處理，例如人口統(tǒng)計(jì)、人事、財(cái)務(wù)管理、銀行業(yè)務(wù)、圖書檢索、倉庫管理、預(yù)訂機(jī)票、衛(wèi)星圖像分析等。數(shù)據(jù)處理已成為計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個重要方面。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

過程控制也稱為實(shí)時控制，通過計(jì)算機(jī)使某一過程能按照人預(yù)定的目標(biāo)和預(yù)定的狀態(tài)進(jìn)行自動操作，整個過程不需要人的控制。主要是指計(jì)算機(jī)在工業(yè)和軍事方面的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)能及時采集檢測數(shù)據(jù)并按最優(yōu)方案實(shí)現(xiàn)自動控制，如煉鋼過程的計(jì)算機(jī)控制、導(dǎo)彈自動瞄準(zhǔn)系統(tǒng)、飛行控制調(diào)動等。3、過程控制4、計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(ComputerAidedDesign，CAD)、計(jì)算機(jī)輔助制造(ComputerAidedManufacturing，CAM)、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(ComputerAidedInstruction，CAI)、計(jì)算機(jī)輔助工程(ComputerAidedEngineering，CAE)等。

人工智能主要表現(xiàn)在以下三個方面：機(jī)器人。主要分為“工業(yè)機(jī)器人”和“智能機(jī)器人”兩類。前者用于完成重復(fù)性的規(guī)定操作，通常用于代替人進(jìn)行某些作業(yè)(如海底、井下、高空作業(yè)等)；后者具有某些智能，具有感知和識別能力，能“說話”和回答問題。專家系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)具有某些方面專家的專門知識，使用這些知識來處理這方面的問題。例如，醫(yī)療專家系統(tǒng)能模擬醫(yī)生分析病情、開出藥方。模式識別。重點(diǎn)研究圖形識別和語音識別。例如，機(jī)器人的視覺器官和聽覺器官，公安機(jī)關(guān)的指紋分析器，識別手寫郵政編碼的自動分信機(jī)等，都是模式識別的應(yīng)用。5、人工智能１、巨型化巨型化是指發(fā)展高速度、大存儲量和強(qiáng)功能的巨型計(jì)算機(jī)。這是諸如天文、氣象、地質(zhì)、核反應(yīng)堆等尖端科學(xué)的需要，也是記憶巨量的知識信息，以及使計(jì)算機(jī)具有類似人腦的學(xué)習(xí)和復(fù)雜推理的功能所必需的。巨型機(jī)的發(fā)展集中體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平1.1.3計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢Altair88002、微型化微型化就是進(jìn)一步提高集成度，利用高性能的超大規(guī)模集成電路研制質(zhì)量更加可靠、性能更加優(yōu)良、價格更加低廉、整機(jī)更加小巧的微型計(jì)算機(jī)。3、網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化就是把各自獨(dú)立的計(jì)算機(jī)用通訊線路連結(jié)起來，形成各計(jì)算機(jī)用戶之間可以相互通訊并能使用公共資源的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)化能夠充分利用計(jì)算機(jī)的寶貴資源并擴(kuò)大計(jì)算機(jī)的使用范圍，為用戶提供方便、及時、可靠、廣泛、靈活的信息服務(wù)。4、智能化“總有一天，人類會造出一些舉止跟人一樣的‘沒有靈魂的機(jī)械’來”。

——笛卡爾（1637）智能化是指讓計(jì)算機(jī)具有模擬人的感覺和思維過程的能力。智能計(jì)算機(jī)具有解決問題和邏輯推理的功能，知識處理和知識庫管理的功能等等。人與計(jì)算機(jī)的聯(lián)系是通過智能接口，用文字、聲音、圖像等與計(jì)算機(jī)進(jìn)行自然對話。目前，已研制出各種“機(jī)器人”，有的能代替人勞動，有的能與人下棋等等。智能化使計(jì)算機(jī)突破了“計(jì)算”這一初級的含意，從本質(zhì)上擴(kuò)充了計(jì)算機(jī)的能力，可以越來越多地代替人類腦力勞動。DeepblueGarryKasparov

5、多媒體化

多媒體技術(shù)是20世紀(jì)80年代中后期興起的一門跨學(xué)科的新技術(shù)。采用這種技術(shù)，可以使計(jì)算機(jī)具有處理圖、文、聲、像等多種媒體的能力(即成為多媒體計(jì)算機(jī))，從而使計(jì)算機(jī)的功能更加完善和提高計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能力。當(dāng)前全世界已形成一股開發(fā)應(yīng)用多媒體技術(shù)的熱潮

我國計(jì)算機(jī)的發(fā)展

1958年,我國第一臺電子管計(jì)算機(jī)103機(jī)誕生,速度:2000次/S

同年,第一臺晶體管計(jì)算機(jī)試制成功

1959年,研制成功104機(jī),速度每秒10,000次以上

1965年,研制成功320機(jī),速度達(dá)到8萬次/S1971年,研制成功第一臺集成電路計(jì)算機(jī)TQ-16,速度十幾萬次

1977年,研制成功第一批微型機(jī)DJS-050系列,0520系列

1983年,“銀河”巨型機(jī)在國防科技大學(xué)研制成功,速度1億次/S1992年,“銀河II”巨型機(jī)在國防科大研制成功,速度10億次/S

1.2計(jì)算機(jī)中的數(shù)制與編碼1.2.1數(shù)制及數(shù)制轉(zhuǎn)換計(jì)算機(jī)中使用二進(jìn)制，運(yùn)算簡單，易于通過物理器件實(shí)現(xiàn)0，1狀態(tài)；計(jì)算機(jī)存儲器中存儲的都是“0”和“1”組成的信息，有的表示機(jī)器指令，有的表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)，有的表示英文字母，有的表示漢字，還有表示色彩、聲音等各類信息。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中常用的數(shù)制有二進(jìn)制、十進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制；十進(jìn)制是人們最熟悉的數(shù)制，但要轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制才能存入存儲器；八進(jìn)制、十六進(jìn)制是二進(jìn)制的簡短表示，也要轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制才能存入存儲器。(1)數(shù)制的定義：數(shù)制是以表示數(shù)值所用的數(shù)字符號的個數(shù)來命名的，并按一定進(jìn)位規(guī)則進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法。(2)位權(quán)：

數(shù)制使用的數(shù)碼的個數(shù)稱為基數(shù)。

數(shù)制每一位所具有的值稱為位權(quán)。

(3)進(jìn)制的表示方法（書寫規(guī)則）：在數(shù)的右下方注明2，8，10，16；在數(shù)的后面加字母來注明：二進(jìn)制B，八進(jìn)制O，十進(jìn)制D，十六進(jìn)制H

如：(1101.11)2=1101.11B(A5.C)16=A5.CH

311.十進(jìn)制(Decimal)的特點(diǎn)數(shù)字符號：0，1，…，9基數(shù)：10進(jìn)(借)位規(guī)則為：逢十進(jìn)一(借一為十)權(quán)：在十進(jìn)制數(shù)中，各位的權(quán)分別如下

十進(jìn)制

1998.215

各位權(quán)

10310210110010-110-210-3

權(quán)的展開式

(978.3)10=9×102+7×101+8×100+3×10-1

數(shù)碼32數(shù)字符號：0，1基數(shù)：2進(jìn)(借)位規(guī)則：逢二進(jìn)一(借一為二)權(quán)：在二進(jìn)制數(shù)中，各位的權(quán)分別如下

二進(jìn)制

11101.011

各位權(quán)

24232221202-12-22-3二進(jìn)制權(quán)的展開式

(10101.01)2=1×24+0×23+1×22+0×21+1×20

＋0×2－1＋1×2－2=（21.25）D2.二進(jìn)制(Binary)的特點(diǎn)例：（1011.01）2=1×23+0×22+1×21+1×20

＋0×2－1＋1×2－2=（11.25）D

33數(shù)字符號：0，1，2，3，4，5，6，7基數(shù)：8進(jìn)(借)位規(guī)則為：逢八進(jìn)一(借一為八)權(quán)：在八進(jìn)制數(shù)中，各位的權(quán)分別如下

八進(jìn)制

32.12

各位權(quán)

81808-18-2

八進(jìn)制權(quán)的展開式

(32.12)8=3×81+2×80＋1×8－1＋2×8－2=（26.16）D(1507)8=3.八進(jìn)制(Octonal)的特點(diǎn)7*80

+0*81

+5*82

+1*83=

(839)D344.十六進(jìn)制(Hexadecimal)的特點(diǎn)數(shù)字符號：0~9及A~F

基數(shù)：16

進(jìn)(借)位規(guī)則為：逢十六進(jìn)一(借一為十六)權(quán)：在十六進(jìn)制數(shù)中，各位的權(quán)分別如下

十六進(jìn)制

2AF5

各位權(quán)

163162161160

十六進(jìn)制權(quán)的展開式

(2AF5)16=2×163+A×162＋F×161＋5×160A=?各進(jìn)制之間數(shù)值的對應(yīng)關(guān)系十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制000091001119111110101012A2102211101113B3113312110014C41004413110115D51015514111016E61106615111117F711177161000020108100010817100012111(1)R進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制

R進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制按位權(quán)展開即可二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制(1101.101)2=1×23＋1×22＋0×21＋1×20＋0×2-1＋1×2-2＋1×2-3=(13.175)10八進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制(234.52)8=2×82＋3×81＋4×80＋5×8-1＋2×8-2=(156.65625)10十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制(C2D.9)16=C×162＋2×161＋D×160＋9×16-1=(3117.5625)10常用數(shù)制間的轉(zhuǎn)換(2)十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換：除2取余，至商為零；所得的余數(shù)倒序排列例：117D=1110101B52D=110100B具體過程如下：小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換：乘2取整，達(dá)到精度為止；乘積的整數(shù)部分順序排列。例：N=0.8125D具體過程如下：

0.8125×2=1.625（B1=1）

0.625×2=1.25（B2=1）

0.25×2=0.5（B3=0）

0.5×2=1.0（B4=1）所以0.8125D=0.1101B注意:<1>一個有限的十進(jìn)制小數(shù)并非一定能夠轉(zhuǎn)換成一個有限的二進(jìn)制小數(shù)，即上述過程中乘積的小數(shù)部分可能永遠(yuǎn)不等于０，這時，我們可按要求進(jìn)行到某一精確度為止。

<2>如果一個十進(jìn)制數(shù)既有整數(shù)部分，又有小數(shù)部分，則可將整數(shù)部分和小數(shù)部分分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后再把兩部分結(jié)果合并起來。如：

52.8125D=110100.1101B二進(jìn)制十六進(jìn)制

二進(jìn)制八進(jìn)制二、八與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換一位拆三位一位拆四位整數(shù)從右向左小數(shù)從左向右三位并一位四位并一位

(3)二進(jìn)制和八進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換由于八進(jìn)制數(shù)的基數(shù)８是二進(jìn)制數(shù)的基數(shù)２的３次冪，所以一位八進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于三位二進(jìn)制數(shù)。這樣使得八進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換十分方便。二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制時，用一位八進(jìn)制數(shù)取代三位二進(jìn)制數(shù)。八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)時，只要將八進(jìn)制數(shù)的每一位改成等值的三位二進(jìn)制數(shù)，即“一位變?nèi)弧薄?4)二進(jìn)制和十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換由于24=16,一位十六進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于四位二進(jìn)制數(shù)，所以不難得出十六進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)之間相互轉(zhuǎn)換的方法。十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制可用“一位變四位”的方法1.2.2二進(jìn)制數(shù)在計(jì)算機(jī)中的表示1、二進(jìn)制數(shù)的常用單位字，字長……字節(jié)（8位）位K字節(jié) 1K=1024byteM（兆）字節(jié) 1M=1024KG（吉）字節(jié) 1G=1024M

T（太）字節(jié) 1T=1024G位:一個二進(jìn)制代碼（0、1）稱為一位。計(jì)算機(jī)中最小的信息單位字節(jié)：八位二進(jìn)制代碼為一個存儲單位，一個字節(jié)1Byte=8bite字：計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理時，作為一個整體的一組二進(jìn)制數(shù)，大小取決于CPU內(nèi)寄存器的位數(shù)和數(shù)據(jù)線的寬度。通常1個字=16位，雙字=32位。把一個數(shù)連同其符號在機(jī)器中的一組二進(jìn)制數(shù)表示，這樣的數(shù)稱為機(jī)器數(shù)。該機(jī)器數(shù)的值為“真值”一般用最高有效位表示數(shù)的符號，用0表示正數(shù)，用1表示負(fù)數(shù)。機(jī)器數(shù)可以用不同的碼制來表示,常用的有原碼、補(bǔ)碼和反碼表示法。11111111=28-1=255大多數(shù)機(jī)器的整數(shù)采用補(bǔ)碼表示法。2、機(jī)器數(shù)與真值機(jī)器數(shù)01001101+77

符號位真值機(jī)器數(shù)/真值即：+7701001101正數(shù)：符號位為0，其他位按一般的方法表示數(shù)的絕對值負(fù)數(shù)：符號位為1，其他位按一般的方法表示數(shù)的絕對值例：-1110B其原碼為11110B

+101011B其原碼為0101011B當(dāng)機(jī)器字長為8時：[x]:x為真值例：[+127]原

其原碼為01111111B

[-127]原其原碼為11111111B(1)原碼：符號位＋絕對值3、機(jī)器數(shù)的表示方法正數(shù)：與原碼相同負(fù)數(shù)：反碼是該負(fù)數(shù)原碼符號位不變，其他的各位取反。例：機(jī)器字長為8，求-12D的反碼。

[-12]原,-12的原碼為：10001100B

反碼符號位不變，各位取反,則：

[-12D]反=11110011B=F3H[+0]反=[+0]原=00000000B

例：機(jī)器字長為8，求-117D的反碼。

-117的原碼為：11110101B

其反碼為:10001010B(2)反碼正數(shù)：與原碼相同負(fù)數(shù)：在該負(fù)數(shù)的反碼最低位加1例：如機(jī)器字長為8位，求-1D的補(bǔ)碼。

-1的原碼為：10000001

取其反碼為：11111110

末位加1為：11111111[+1]補(bǔ)

=00000001B

[-1]補(bǔ)=11111111B=FFH注意：一個正數(shù)的原碼、補(bǔ)碼、反碼三者完全相同。例：[+56]原碼=[+56]

補(bǔ)碼=[+56]反碼=00111000B(3)補(bǔ)碼101100101100110110110011帶符號的機(jī)器數(shù)-77

原碼反碼補(bǔ)碼數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示方式

計(jì)算機(jī)中的字符按一定的規(guī)則用二進(jìn)制編碼表示，目前最普遍采用的編碼是ASCII碼，即美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼。這種編碼規(guī)定：用七位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行編碼。因此，可表示128個字符。(1)ASCII碼ASCII碼的特點(diǎn):

數(shù)字是后邊的大于前邊的。英文字母是小寫大于大寫，后邊的大于前邊的。數(shù)字小于字母。數(shù)字符0的碼值為48，數(shù)字符1的碼值為49。大寫字母Ａ的碼值為65(01000001)，小寫字母a的碼值為97(01100001)。1.2.3計(jì)算機(jī)信息編碼BCD碼又稱“二－十進(jìn)制編碼”最常用的是8421編碼，其方法是用四位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)制數(shù)，自左至右每一位對應(yīng)的位權(quán)是8、4、2、1。例：寫出十進(jìn)制數(shù)580的BCD碼。十進(jìn)制數(shù)580的BCD碼：

01011000000084218421

84210×8+1×4+0×2+1×1=4+1=51×8+0×4+0×2+0×1=8（8503）10

的8421編碼為：1000010100000011(2)BCD碼（Binary-CodedDecimal?）1國標(biāo)碼

國標(biāo)碼規(guī)定：一個漢字用兩個字節(jié)來表示，每個字節(jié)只用前7位，最高位均未作定義，如圖所示。2內(nèi)碼與外碼

國標(biāo)碼是一種機(jī)器內(nèi)部編碼，也稱內(nèi)碼，其主要作用是統(tǒng)一不同的系統(tǒng)之間所用的不同編碼。通過將不同系統(tǒng)使用的不同編碼統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成國標(biāo)碼，不同系統(tǒng)之間的漢字信息就可以相互交換。與內(nèi)碼相對應(yīng)，輸入法編碼稱為外碼。（3）漢字編碼3漢字字形碼漢字的內(nèi)碼代表的是漢字惟一性的交換碼，即給出漢字一個名，而這個漢字的外形如何卻不在內(nèi)碼之內(nèi)。漢字筆畫多、外形千差萬別，這就需要為每個漢字給出一個外形，一般用點(diǎn)陣表示，這就是漢字字模。如圖所示是“啊”字的點(diǎn)陣外形。圖1.2中有16×16個方格，稱16×16點(diǎn)陣，每一個方格用一個二進(jìn)制代碼表示，用1表示黑點(diǎn)，用0表示白點(diǎn)。存儲在計(jì)算機(jī)中的漢字和符號的外形集合稱為漢字庫。常用的漢字字庫除16×16點(diǎn)陣漢字庫之外，還有24×24點(diǎn)陣漢字庫、32×32點(diǎn)陣漢字庫等。1.3程序和程序設(shè)計(jì)語言1.3.1程序的概念指令是對計(jì)算機(jī)進(jìn)行程序控制的最小單位。所有的指令的集合稱為計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。程序是為完成一項(xiàng)特定任務(wù)而用某種語言編寫的一組指令序列。1.3.2計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言機(jī)器語言：一種用二進(jìn)制代碼，以0和1表示的、能被計(jì)算機(jī)直接識別和執(zhí)行的語言。匯編語言：一種用助記符表示的面向機(jī)器的程序設(shè)計(jì)語言。

高級語言：一種比較接近自然語言和數(shù)學(xué)表達(dá)式的一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言。BASIC：該語言是一種簡單易學(xué)的計(jì)算機(jī)高級語言。尤其是VisualBasic語言，具有很強(qiáng)的可視化設(shè)計(jì)功能。FORTRAN：它是最早使用的高級語言，它具有相當(dāng)完善的工程設(shè)計(jì)計(jì)算程序和工程應(yīng)用軟件。COBOL：它是通用的面向商業(yè)語言，主要用于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用于商業(yè)和管理。其特點(diǎn)是源程序接近英語口語。C：該語言具有靈活的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和控制結(jié)構(gòu)，表達(dá)力強(qiáng)，可移植性好。用C語言編寫的程序兼有高級語言和低級語言兩者的優(yōu)點(diǎn)，表達(dá)清楚且效率高。C語言主要用于系統(tǒng)軟件的編寫，也適用于科學(xué)計(jì)算等應(yīng)用軟件的編制。1.3.