清華大學(xué)出社第二章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)_第1頁(yè)
清華大學(xué)出社第二章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)_第2頁(yè)
清華大學(xué)出社第二章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)_第3頁(yè)
清華大學(xué)出社第二章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)_第4頁(yè)
清華大學(xué)出社第二章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

2.1計(jì)算機(jī)的組成結(jié)構(gòu)

完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括兩大部分,即硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的物質(zhì)基礎(chǔ),沒(méi)有硬件就沒(méi)有計(jì)算機(jī)。如CPU、存儲(chǔ)設(shè)備、輸入/輸出設(shè)備等軟件系統(tǒng)軟件是計(jì)算機(jī)的靈魂,沒(méi)有軟件計(jì)算機(jī)就不會(huì)發(fā)揮其作用。如操作系統(tǒng)、OFFICE應(yīng)用系統(tǒng)等目前一頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件中央處理器(CPU)運(yùn)算器、控制器、寄存器存儲(chǔ)器內(nèi)存隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)只讀存儲(chǔ)器(ROM)外存軟盤、硬盤、光盤、U盤輸入設(shè)備鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀輸出設(shè)備顯示器、打印機(jī)、投影儀計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)、語(yǔ)言處理程序、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、服務(wù)程序應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件包、用戶程序目前二頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)主機(jī)外設(shè)輸入設(shè)備輸出設(shè)備外存設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備2.1.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成

目前三頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)馮.諾依曼體系結(jié)構(gòu)

馮.諾依曼確立了至今仍然沿用的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu),提出了存儲(chǔ)的概念,將數(shù)據(jù)和指令一起存儲(chǔ)。這個(gè)概念被譽(yù)為“計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的一個(gè)里程碑”,標(biāo)志著現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)時(shí)代的真正開(kāi)始。目前四頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)

計(jì)算機(jī)內(nèi)信息(數(shù)據(jù)和控制信息)用二進(jìn)制表示“逢二進(jìn)一”:1+0=1,1+1=10,0+0=0特點(diǎn):可行性、簡(jiǎn)易性、邏輯性、可靠性、不直觀計(jì)算機(jī)硬件由五大部分組成

控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備計(jì)算機(jī)的工作原理:存儲(chǔ)程序的工作原理

將程序(指令序列)和數(shù)據(jù)事先存放在存儲(chǔ)器中,運(yùn)行時(shí)順序取出指令一條條地執(zhí)行馮.諾依曼計(jì)算機(jī)的特征目前五頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成目前六頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)CPUCPU又叫中央處理器,是計(jì)算機(jī)核心部件主要由運(yùn)算器和控制器組成中央處理器控制器運(yùn)算器控制整個(gè)計(jì)算機(jī)所有部件的工作執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算目前七頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序的記憶單元集合可讀寫其中的數(shù)據(jù)通常分為內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器每個(gè)記憶單元由8位二進(jìn)制位組成位,字節(jié),字,字長(zhǎng)存儲(chǔ)器字節(jié)BYTE76543210位Bit目前八頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)位、字節(jié)、字位(Bit):是計(jì)算機(jī)中最小的數(shù)據(jù)單位字節(jié)(Byte):1個(gè)字節(jié)由8個(gè)二進(jìn)制位組成,是計(jì)算機(jī)中用來(lái)表示存儲(chǔ)空間大小的最基本的容量單位存儲(chǔ)空間容量的單位除用字節(jié)(簡(jiǎn)記為B)表示外,還可以用千字節(jié)(KB)、兆字節(jié)(MB)及十億字節(jié)(GB)等表示

1KB=210B=1024B1MB=210KB=1024KB=220B1GB=210MB=1024MB=230B1TB=1024GB=240B字(Word):字由若干字節(jié)構(gòu)成(一般為字節(jié)的整數(shù)倍),如16位、32位、64位等。目前九頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)內(nèi)存儲(chǔ)器的訪問(wèn)過(guò)程111011011100110110001101111011011110100111101101111011011110110111101101111011011110110111101101100011011100110110001101111011010000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111地址0001控制:寫數(shù)據(jù)1000000010000000存儲(chǔ)器的訪問(wèn)過(guò)程:向[0001]單元寫數(shù)據(jù)目前十頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)內(nèi)存(主存)隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM):可讀出或?qū)懭霐?shù)據(jù),掉電后數(shù)據(jù)無(wú)法保存內(nèi)存中存放的是正在執(zhí)行的程序和正在使用的數(shù)據(jù)程序運(yùn)行時(shí),若從內(nèi)存中取出的是數(shù)據(jù),則送運(yùn)算器計(jì)算,若取出的是指令,則送控制器翻譯,并執(zhí)行該指令內(nèi)存與外存目前十一頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)外存:存放的是大量的沒(méi)有使用的程序和數(shù)據(jù)內(nèi)存與硬盤的區(qū)別內(nèi)存中存放的是當(dāng)前正在運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)硬盤中存放的是大量的沒(méi)有使用的程序和數(shù)據(jù)硬盤容量大,速度慢、可長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)、價(jià)格低內(nèi)存容量小,速度快、數(shù)據(jù)易失、價(jià)格高與CPU直接打交道的是內(nèi)存內(nèi)存與外存目前十二頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)外部設(shè)備輸入設(shè)備把數(shù)據(jù)和程序轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)中用以表示二進(jìn)制的電信號(hào),輸入到計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、光筆、數(shù)字化儀等輸出設(shè)備把運(yùn)算處理結(jié)果按照人們所要求的形式輸出顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等目前十三頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)IEEE(InstituteofelectricalandelectronicEngineers美國(guó)電氣及電子工程師協(xié)會(huì)組織)在1983年明確給軟件下了一個(gè)定義:軟件是計(jì)算機(jī)程序、方法、規(guī)則、相關(guān)的文檔以及在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)所必須的數(shù)據(jù)。通常把軟件系統(tǒng)分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。2.1.2計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)

目前十四頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)系統(tǒng)軟件管理、控制和維護(hù)計(jì)算機(jī)軟、硬件系統(tǒng)的軟件為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與用戶之間提供良好界面支持應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)和運(yùn)行主要包括:操作系統(tǒng)、語(yǔ)言處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、各類服務(wù)程序系統(tǒng)軟件目前十五頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)系統(tǒng)軟件的分類操作系統(tǒng)統(tǒng)管計(jì)算機(jī)的所有資源,如處理器、存儲(chǔ)器、輸入/輸出設(shè)備等硬件設(shè)施管理其他系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件確保整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有效地運(yùn)轉(zhuǎn),并為用戶提供良好的使用環(huán)境DOS、WINDOWS、UNIX目前十六頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)系統(tǒng)軟件的分類語(yǔ)言處理系統(tǒng)第一代語(yǔ)言:機(jī)器語(yǔ)言這種由0和1組成的指令,稱為“機(jī)器指令”機(jī)器語(yǔ)言編的特點(diǎn):難學(xué)、難記、難寫,依賴于機(jī)器,可移植性差,易出錯(cuò)目前十七頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)第二代語(yǔ)言:匯編語(yǔ)言用符號(hào)代替二進(jìn)制,與機(jī)器語(yǔ)言一一對(duì)應(yīng),較直觀,不易出錯(cuò),不能通用匯編語(yǔ)言程序匯編程序系統(tǒng)軟件機(jī)器語(yǔ)言目標(biāo)程序結(jié)果匯編執(zhí)行目前十八頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)第三代語(yǔ)言:高級(jí)語(yǔ)言不依賴于具體的計(jì)算機(jī)、只關(guān)心程序的實(shí)現(xiàn)方法必須將源程序翻譯成機(jī)器語(yǔ)言程序才能執(zhí)行在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上能運(yùn)行某種高級(jí)語(yǔ)言程序的條件:此計(jì)算機(jī)上必須配有該語(yǔ)言的編譯系統(tǒng)特點(diǎn):簡(jiǎn)單、直觀、不易出錯(cuò),不依賴機(jī)器,可移植性強(qiáng)算法語(yǔ)言源程序編譯程序系統(tǒng)軟件機(jī)器語(yǔ)言目標(biāo)程序結(jié)果編譯執(zhí)行目前十九頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)第四代語(yǔ)言:4GL自然語(yǔ)言編程使用自然語(yǔ)言編程易學(xué)、開(kāi)發(fā)速度快,易維護(hù),易調(diào)目前二十頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)服務(wù)程序通常包括監(jiān)控管理程序,調(diào)試程序,故障檢查和診斷程序、連接編譯程序等

數(shù)據(jù)庫(kù)管理程序(DBMS)用于管理數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的軟件對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行描述,管理,查詢,操作及維護(hù)系統(tǒng)軟件的分類目前二十一頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)應(yīng)用軟件是針對(duì)某個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中的具體問(wèn)題而編制的程序,具有很強(qiáng)的實(shí)用性和專業(yè)性,應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,大體可分為以下幾類:病毒防治軟件:SCAN、KILL、KV系列文字處理軟件WPS、Word圖像處理軟件:PowerPoint、Photoshop、3DS通訊軟件:E-mail、ExpressOutlook、IE應(yīng)用軟件目前二十二頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)應(yīng)用程序用層次的觀點(diǎn)看到的計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)工具…用戶操作系統(tǒng)硬件目前二十三頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)計(jì)算機(jī)內(nèi)部,所有信息都必須轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的形式,才能提供給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。計(jì)算機(jī)使用二進(jìn)制的原因:可行性:二進(jìn)制只有0和1兩種狀態(tài),這在技術(shù)(物理)上很容易實(shí)現(xiàn)

簡(jiǎn)易性:二進(jìn)制運(yùn)算非常簡(jiǎn)單邏輯性:與邏輯命題兩個(gè)值“真”與“假”相對(duì)應(yīng),為計(jì)算機(jī)現(xiàn)實(shí)邏輯判斷提供了方便可靠性:二進(jìn)制傳輸和處理時(shí)抗干擾能力強(qiáng),不容易出錯(cuò)2.3信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示

目前二十四頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)2.3.1數(shù)制的概念

進(jìn)位計(jì)數(shù)制:就是按進(jìn)位的方法進(jìn)行計(jì)數(shù),它包括三要素:數(shù)位、基數(shù)、位權(quán)。常用進(jìn)位計(jì)數(shù)制:16進(jìn)制、10進(jìn)制、8進(jìn)制、2進(jìn)制

目前二十五頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)數(shù)位數(shù)位是指數(shù)碼在數(shù)中的位置例如十進(jìn)制數(shù):1234.561234.56千百十個(gè)十百位位位位分分位位3210-1-2目前二十六頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)基數(shù)某種計(jì)數(shù)制中,每個(gè)數(shù)位上所能使用的數(shù)碼的個(gè)數(shù),稱為這種計(jì)數(shù)制的基數(shù)。 1、十進(jìn)制的基數(shù)基數(shù)為10,數(shù)碼為0,1,2,…,9十個(gè)

2、二進(jìn)制的基數(shù)基數(shù)為2,數(shù)碼為0,1兩個(gè)

3、十六進(jìn)制的基數(shù)基數(shù)為16,數(shù)碼為0—9,A,…,F(xiàn)十六個(gè)4、八進(jìn)制的基數(shù)基數(shù)為8,數(shù)碼為0,1,…,7八個(gè)進(jìn)制表示符號(hào)B:二進(jìn)制O:八進(jìn)制D:十進(jìn)制H:十六進(jìn)制目前二十七頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)位權(quán)位權(quán)是指在進(jìn)位計(jì)數(shù)制中,為了確定一個(gè)數(shù)位的實(shí)際數(shù)值必須乘上的因子。十進(jìn)制數(shù)123.45中的位權(quán)

123.4510210110010-110-2十六進(jìn)制數(shù)12A.BC中的位權(quán)

12A.BC16216116016-116-2二進(jìn)制數(shù)101.01中的位權(quán)

101.012221202-12-22的各冪次方23=824=1625=3226=6428=25629=512210=1024目前二十八頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)16進(jìn)制十六進(jìn)制中,數(shù)值用0,1,…,9,A,…,F(xiàn)表示,基數(shù)為16,是逢十六進(jìn)一的計(jì)數(shù)制,各數(shù)位的權(quán)是以16為底的冪?!纠?】十六進(jìn)制數(shù)56EA可以表示為:

(56EA)16=5×163+6×162+14×161+10×160=(22250)10【例2】十六進(jìn)制數(shù)26.25可以表示為:

(26.25)16=2×161+6×160+2×16-1+5×16-2=(38.144531)10目前二十九頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)2進(jìn)制二進(jìn)制計(jì)數(shù)制中,數(shù)值用0,1表示,基數(shù)為2,是逢2進(jìn)一的計(jì)數(shù)制,各數(shù)位的權(quán)是以2為底的冪?!纠?】二進(jìn)制數(shù)1101可以表示為:

(1101)2=1×23+1×22+0×21+1×20=(13)10目前三十頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)按權(quán)展開(kāi)式對(duì)于任意一個(gè)n位整數(shù)和m位小數(shù)的r進(jìn)制數(shù)k=(an-1…a1a0.a-1a-2…a-m)r,均可按權(quán)展開(kāi)為:二進(jìn)制與十進(jìn)制之間的特殊轉(zhuǎn)換值:2n=100…0B2n-1=11…1Bn個(gè)n個(gè)目前三十一頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)2.3.2不同進(jìn)位制間的轉(zhuǎn)換

r進(jìn)制轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制——方法是直接按權(quán)展開(kāi):例:10101(B)=1*24+1*22+1*20=21101.11(B)=1*22+1*20+1*2-1+1*2-2=5.75101(O)=1*82+1*80=6571(O)=781+1*80=5101A(H)=1*163+1*161+10*160=4106目前三十二頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)十進(jìn)制轉(zhuǎn)化成r進(jìn)制整數(shù)部分:除以r取余數(shù),直到商為0,余數(shù)從下到上排列。小數(shù)部分:乘以r取整數(shù),整數(shù)從上到下排列。例:13.8125(D)=1101.1101(B)目前三十三頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)十進(jìn)制轉(zhuǎn)化成r進(jìn)制100(D)=144(O)八進(jìn)制100812818044110016604616十六進(jìn)制100(D)=64(H)目前三十四頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)不同進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換

105(D)=0.3125(D)=0.3128(D)=105.3125(D)=1101001(B)0.0101(B)1101001.0101(B)0.0101(B)目前三十五頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)間的相互轉(zhuǎn)換

64(H)=0110

0100(B)

64144(O)=001

100

100(B)144001

101

101

110.110

101(B)=1556.65(O)1556650011

0110

1110.1101

0100(B)=36E.D4(H)36ED4一位八進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)三位二進(jìn)制數(shù)一位十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)四位二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制轉(zhuǎn)化成八(十六)進(jìn)制)整數(shù)部分:從右向左按三(四)位進(jìn)行分組小數(shù)部分:從左向右按三(四)位進(jìn)行分組不足補(bǔ)零(特別注意?。。┠壳叭?yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)間的關(guān)系

八進(jìn)制對(duì)應(yīng)二進(jìn)制十六進(jìn)制對(duì)應(yīng)二進(jìn)制十六進(jìn)制對(duì)應(yīng)二進(jìn)制0000000008100010011000191001201020010A1010301130011B1011410040100C1100510150101D1101611060110E1110711170111F1111目前三十七頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)345(O)=124(H)=ABC(H)=1101001010(B)=1101001010(B)=11100101(B)1512(O)100100100(B)34A(H)不同進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換

目前三十八頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)2.3.3數(shù)在計(jì)算機(jī)中的表示

目前三十九頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)用帶“+”和“–”號(hào)表示的數(shù)稱為真值,數(shù)值有大小及符號(hào)數(shù)在計(jì)算機(jī)中的表示稱為機(jī)器數(shù)(二進(jìn)制數(shù))機(jī)器數(shù)的符號(hào)數(shù)值化把數(shù)的二進(jìn)制代碼的最高位定義為符號(hào)位“0”表示正數(shù),“1”表示負(fù)數(shù)小數(shù)計(jì)算機(jī)中通常只表示整數(shù)和純小數(shù)小數(shù)點(diǎn)約定在一個(gè)固定的位置上,不占用一個(gè)數(shù)位數(shù)值N1=+1001011N2=-1001101N1=01001011N2=11001101目前四十頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)數(shù)值機(jī)器數(shù)的表示范圍受字長(zhǎng)和數(shù)據(jù)類型的限制若表示一個(gè)整數(shù),字長(zhǎng)為8位,最大值為127,若數(shù)值超過(guò)127,就要“溢出”(因?yàn)樽罡呶粸榉?hào)位,所以8位二進(jìn)制整數(shù)最大為:

X1111111=127)為表示較大的或較小的數(shù),計(jì)算機(jī)采用浮點(diǎn)數(shù)來(lái)表示目前四十一頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)符號(hào)位“0”表示正、“1”表示負(fù)

定點(diǎn)整數(shù)純整數(shù)

符號(hào)數(shù)的機(jī)器數(shù)表示

10101100S小數(shù)點(diǎn)無(wú)符號(hào)位S小數(shù)點(diǎn)

定點(diǎn)小數(shù)純小數(shù)

目前四十二頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)浮點(diǎn)數(shù)表示階碼數(shù)符階符尾數(shù)1100110011N=數(shù)符尾數(shù)2階符階碼例:110.011(B)=+0.110011×2+11尾數(shù)的位數(shù)決定數(shù)的精度階碼的位數(shù)決定數(shù)的范圍

規(guī)格化的形式:尾數(shù)的絕對(duì)值大于等于0.1并且小于1,從而唯一地規(guī)定了小數(shù)點(diǎn)的位置。

定點(diǎn)整數(shù)(11)定點(diǎn)小數(shù)110.011(B)=1.10011×2+10=11001.1×2-10=0.110011×2+11目前四十三頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)浮點(diǎn)數(shù)表示00001100110010000011011000000000階碼:7位數(shù)符尾數(shù):23位階符求-2310.75的32位浮點(diǎn)表示121100目前四十四頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)機(jī)器數(shù)由數(shù)符和真值數(shù)兩部分組成,數(shù)符不能參加運(yùn)算,否則出錯(cuò)。如+7加上-5正確結(jié)果為+2,若直接用二進(jìn)制數(shù)的加法運(yùn)算,結(jié)果卻為-12:00000111(+7機(jī)器數(shù))+10000101(-5機(jī)器數(shù))10001100(-12機(jī)器數(shù))如果不直接相加,而要考慮符號(hào)位的處理,則運(yùn)算會(huì)變得復(fù)雜。為了解決這類問(wèn)題,在機(jī)器數(shù)中,引進(jìn)原碼、反碼、補(bǔ)碼的概念。帶符號(hào)數(shù)的表示目前四十五頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)79-38=4179+62=141如果在一個(gè)兩位十進(jìn)制加法器中,運(yùn)算結(jié)果為:79+62=(1)41因此:79-38=(79+62)MOD100這里,62是-38的補(bǔ)碼(mod100),100+(-38)=62利用補(bǔ)碼的概念,減法運(yùn)算變成了加法運(yùn)算(計(jì)算機(jī)只有加法器,沒(méi)有減法器)。原碼、反碼、補(bǔ)碼的概念目前四十六頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)原碼、反碼、補(bǔ)碼的概念X補(bǔ)=X原(X>=0)X補(bǔ)=模+X(真值)(X<0)設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)為8位(則8位二進(jìn)制樹(shù)的模為100000000B),X=-1011011B,則有:X補(bǔ)=100000000B+(-1011011B)=10100101B目前四十七頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)(3)補(bǔ)碼(重點(diǎn))0X1|X|0<=XX<=0+7:00000111+0:00000000

-7:10000111-0:10000000[X]原=+7:00000111+0:00000000

0X1|X|0<=XX<=00X1|X|+10<=XX<=0+7:00000111+0:00000000

-7:11111000-0:11111111

-7:11111001-0:00000000

(2)反碼[X]反=[X]補(bǔ)=原碼、反碼、補(bǔ)碼的概念假定一個(gè)數(shù)在機(jī)器中占用8位。(1)原碼目前四十八頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)+127-12701111111原11111111原求下列數(shù)的8位機(jī)器數(shù)

例:求-117的補(bǔ)碼(用一字節(jié)表示)先求117的真值:-1110101-117的原碼:11110101-117的反碼:10001010-117的補(bǔ)碼:反碼+1=10001011目前四十九頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)除數(shù)值數(shù)據(jù)外,計(jì)算機(jī)還要處理的就是字符,包括英文字符以及各種標(biāo)點(diǎn)符號(hào),運(yùn)算符等,這些字符都要轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制編碼后才能在計(jì)算機(jī)內(nèi)部進(jìn)行處理。目前國(guó)際上通用的西文字符編碼是ASCII碼(AmericanStandardCodeforInformationInterchange——美國(guó)國(guó)家信息交換代碼)字符在計(jì)算機(jī)中的表示

目前五十頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)ACSII碼——連續(xù)編碼規(guī)則ACSII碼總共有128個(gè)常用字符,用7位二進(jìn)制編碼,其中,32個(gè)控制字符;10個(gè)十進(jìn)制數(shù);26+26個(gè)英文大小寫字母;34個(gè)專用符(見(jiàn)P40)例如:“a”字符的編碼為1100001,十進(jìn)制數(shù)是97換行0AH10回車0DH13空格 20H 32‘0’~‘9’30H~39H 48~57‘A’~‘Z’41H~5AH 65~90‘a(chǎn)’~‘z’61H~7AH 97~122西文字符

目前五十一頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)漢字是一種象形文字,在計(jì)算機(jī)內(nèi)部處理、存儲(chǔ)很困難,因此必須進(jìn)行代碼化。漢字信息處理系統(tǒng)在處理漢字時(shí),要進(jìn)行一系列漢字代碼的轉(zhuǎn)換:漢字代碼體系

目前五十二頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)漢字編碼

漢字輸入碼音碼類:全拼、雙拼、微軟拼音、智能ABC等形碼類:五筆字型法、鄭碼輸入法等

漢字國(guó)標(biāo)碼(GB2312-80)每個(gè)漢字占兩個(gè)字節(jié)一級(jí)漢字:3755個(gè);二級(jí)漢字:3008個(gè)所有的國(guó)標(biāo)漢字與符號(hào)組成一個(gè)94×94的矩陣,每一行稱一個(gè)“區(qū)”,每一列稱一個(gè)“位”,每個(gè)區(qū)94個(gè)漢字目前五十三頁(yè)\總數(shù)七十一頁(yè)\編于二十三點(diǎn)漢字編碼機(jī)內(nèi)碼機(jī)內(nèi)碼是漢字在設(shè)備或信息處理系統(tǒng)內(nèi)部最基本的表達(dá)形式,一個(gè)漢字的機(jī)內(nèi)碼占兩個(gè)字節(jié),分別稱為高位字節(jié)和低位字節(jié)。為區(qū)分ASCII碼,規(guī)定漢字編碼的兩個(gè)字節(jié)最高位為1。漢字國(guó)標(biāo)碼漢字內(nèi)碼中(010101100

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