第二計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(定稿)

1、高校高校 系列系列人民郵電出版社人民郵電出版社講授：第第2章章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)2.4 2.3計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng) 2.2微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 2.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述 【學(xué)習(xí)要點(diǎn)】【學(xué)習(xí)要點(diǎn)】 掌握計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)及硬件系統(tǒng)構(gòu)成；掌握計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)及硬件系統(tǒng)構(gòu)成； 了解計(jì)算機(jī)基本工作原理；了解計(jì)算機(jī)基本工作原理；了解微機(jī)的硬件系統(tǒng)：包括掌握微機(jī)系統(tǒng)硬件了解微機(jī)的硬件系統(tǒng)：包括掌握微機(jī)系統(tǒng)硬件組成及主要性能指標(biāo)；組成及主要性能指標(biāo)；掌握數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示及編碼；掌握數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示及編碼；掌握字符掌握字符(ASCII(ASCII碼碼) )，了解漢字，了解

2、漢字(GB(GB碼碼) ) 編碼；編碼；了解計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的概念、作用、功能、分了解計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的概念、作用、功能、分類。類。 第 2 章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要內(nèi)容主要內(nèi)容 2.1 2.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述 2.2 2.2 微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 2.3 2.3 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)2.1 2.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述 一個完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由一個完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由“硬件硬件”和和“軟件軟件”兩大系兩大系統(tǒng)組成的。統(tǒng)組成的。 硬件：是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的物理裝置的總稱，它可以是電硬件：是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的物理裝置的總稱，它可以是電子的、機(jī)械的、光電的元件或裝置。例

3、如主機(jī)、存儲器、子的、機(jī)械的、光電的元件或裝置。例如主機(jī)、存儲器、鍵盤和顯示器等。鍵盤和顯示器等。 軟件：是為運(yùn)行、管理和維護(hù)計(jì)算機(jī)而編制的各種程序、軟件：是為運(yùn)行、管理和維護(hù)計(jì)算機(jī)而編制的各種程序、數(shù)據(jù)和文檔的總稱。例如操作系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)語言、數(shù)數(shù)據(jù)和文檔的總稱。例如操作系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)語言、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和各種辦公軟件等。據(jù)庫管理系統(tǒng)和各種辦公軟件等。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成 計(jì)算機(jī) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 硬件 系統(tǒng) 軟件 系統(tǒng) 主機(jī) 外設(shè) 系統(tǒng) 軟件 應(yīng)用 軟件 控制器 中央處理單元 CPU 運(yùn)算器、寄存器組等 只讀存儲器（ROM） 主(內(nèi))存儲器 隨機(jī)存儲器（RAM） 高速緩沖存儲器（Cache） 輸

4、入設(shè)備（鍵盤、鼠標(biāo)、光筆、圖形掃描儀、觸摸屏、數(shù)字化儀及條形碼讀入器等） 輸出設(shè)備（顯示器、打印機(jī)及繪圖儀等） 輔助(外)存儲器（軟盤、硬盤、光盤、閃存及磁帶等） 其他：網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器、聲卡及顯示卡等 操作系統(tǒng)（DOS、UNIX、OS/2、Windows、Linux 及 Macintosh 等） 程序設(shè)計(jì)語言（機(jī)器語言，匯編語言，高級語言Basic 語言、C 語言和 Java 語言等）和語言處理程序（語言編譯和解釋系統(tǒng)） 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)軟件 系統(tǒng)服務(wù)程序（界面工具程序、編輯程序、連接裝配程序和診斷程序等） 文字處理、電子表格、繪圖、課件制作、瀏覽器、財(cái)務(wù)軟件、殺病毒工具，各種軟件開發(fā)工

5、具如 V B 、V C 等 用戶、硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的層次關(guān)系 程 序 設(shè) 計(jì) 語 言 語 言 處 理 程 序 數(shù) 據(jù) 庫 管 理 系 統(tǒng) 網(wǎng) 絡(luò) 軟 件 系 統(tǒng) 服 務(wù) 程 序 等 各 種 應(yīng) 用 軟 件 操 作 系 統(tǒng) 硬 件 系 統(tǒng) 軟 件 系 統(tǒng) 用 戶 2.1.2 硬件系統(tǒng) 第一臺計(jì)算機(jī)第一臺計(jì)算機(jī)ENIACENIAC的誕生僅僅表明人類的誕生僅僅表明人類發(fā)明了計(jì)算機(jī)，從而進(jìn)入了發(fā)明了計(jì)算機(jī)，從而進(jìn)入了“計(jì)算計(jì)算”時代。對時代。對后來的計(jì)算機(jī)在體系結(jié)構(gòu)和工作原理上具有重后來的計(jì)算機(jī)在體系結(jié)構(gòu)和工作原理上具有重大影響的是在同一時期由美籍匈牙利數(shù)學(xué)家大影響的是在同一時期由美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮

6、馮諾依曼（諾依曼（VonVonNeumannNeumann）和他的同事們和他的同事們研制的研制的EDVACEDVAC計(jì)算機(jī)。在計(jì)算機(jī)。在EDVACEDVAC中采用了中采用了“程序存儲程序存儲”的概念，后來以此概念為基礎(chǔ)的的概念，后來以此概念為基礎(chǔ)的各類計(jì)算機(jī)統(tǒng)稱為馮各類計(jì)算機(jī)統(tǒng)稱為馮諾依曼計(jì)算機(jī)。諾依曼計(jì)算機(jī)。馮諾依曼計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn) （1 1）計(jì)算機(jī)應(yīng)由）計(jì)算機(jī)應(yīng)由5 5個基本部分組成：個基本部分組成：運(yùn)算器、控運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備制器、存儲器、輸入設(shè)備和和輸出設(shè)備。輸出設(shè)備。 （2 2）程序和數(shù)據(jù)以同等地位存放在存儲器中，）程序和數(shù)據(jù)以同等地位存放在存儲器中，并要按并要按“地址

7、地址”尋訪。尋訪。 （3 3）程序和數(shù)據(jù)以）程序和數(shù)據(jù)以“二進(jìn)制二進(jìn)制”編碼形式表示。編碼形式表示。2.1.2 硬件系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)框圖與工作流程 1、運(yùn)算器 運(yùn)算是計(jì)算機(jī)最主要的工作，大量的數(shù)據(jù)運(yùn)算任運(yùn)算是計(jì)算機(jī)最主要的工作，大量的數(shù)據(jù)運(yùn)算任務(wù)是在運(yùn)算器中進(jìn)行的。務(wù)是在運(yùn)算器中進(jìn)行的。 運(yùn)算器的主要功能是進(jìn)行運(yùn)算器的主要功能是進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算算術(shù)運(yùn)算和和邏輯運(yùn)算邏輯運(yùn)算，算術(shù)運(yùn)算是指加、減、乘、除等基本運(yùn)算，邏輯算術(shù)運(yùn)算是指加、減、乘、除等基本運(yùn)算，邏輯運(yùn)算是指邏輯判斷、邏輯比較以及其他的基本邏運(yùn)算是指邏輯判斷、邏輯比較以及其他的基本邏輯運(yùn)算。因此，運(yùn)算器又稱算術(shù)邏輯單元輯運(yùn)算。因此，運(yùn)算器又稱

8、算術(shù)邏輯單元（Arithmetic and logic UnitArithmetic and logic Unit，ALUALU）。）。 2、控制器 控制器控制器(Controller): (Controller): 是計(jì)算機(jī)的神經(jīng)中樞，只有是計(jì)算機(jī)的神經(jīng)中樞，只有在它的控制之下整個計(jì)算機(jī)才能有條不紊地工作，并自在它的控制之下整個計(jì)算機(jī)才能有條不紊地工作，并自動執(zhí)行程序。動執(zhí)行程序。 控制器的工作過程：控制器的工作過程：首先從內(nèi)存中取出指令，并對指首先從內(nèi)存中取出指令，并對指令進(jìn)行分析，然后根據(jù)指令的功能向有關(guān)部件發(fā)出控制令進(jìn)行分析，然后根據(jù)指令的功能向有關(guān)部件發(fā)出控制命令，控制它們執(zhí)行這條指

9、令規(guī)定的操作。當(dāng)各部件執(zhí)命令，控制它們執(zhí)行這條指令規(guī)定的操作。當(dāng)各部件執(zhí)行完控制器發(fā)來的命令后，都會向控制器反饋執(zhí)行的情行完控制器發(fā)來的命令后，都會向控制器反饋執(zhí)行的情況。這樣逐一執(zhí)行一系列指令，就使計(jì)算機(jī)能夠按照由況。這樣逐一執(zhí)行一系列指令，就使計(jì)算機(jī)能夠按照由這一系列指令組成的程序的要求自動完成各項(xiàng)任務(wù)。這一系列指令組成的程序的要求自動完成各項(xiàng)任務(wù)。 3、存儲器 存儲器是計(jì)算機(jī)用來存儲信息的部件。它的主要存儲器是計(jì)算機(jī)用來存儲信息的部件。它的主要功能是存放程序和數(shù)據(jù)，并根據(jù)控制命令提供這功能是存放程序和數(shù)據(jù)，并根據(jù)控制命令提供這些程序和數(shù)據(jù)。些程序和數(shù)據(jù)。 存儲器分兩大類：一類和計(jì)算機(jī)的運(yùn)

10、算器、控制存儲器分兩大類：一類和計(jì)算機(jī)的運(yùn)算器、控制器直接相連，稱為器直接相連，稱為主存儲主存儲器（內(nèi)部存儲器）器（內(nèi)部存儲器），簡，簡稱稱主存主存（內(nèi)存）（內(nèi)存）；另一種存儲設(shè)備稱為；另一種存儲設(shè)備稱為輔助存儲輔助存儲器（外部存儲器）器（外部存儲器），簡稱輔存，簡稱輔存（外存）（外存）。 存儲器的有關(guān)術(shù)語 位位（BitBit）：存放一位二進(jìn)制數(shù)，即）：存放一位二進(jìn)制數(shù)，即0 0或或1 1。位是計(jì)算機(jī)中存儲信息的最小單位。位是計(jì)算機(jī)中存儲信息的最小單位。 字節(jié)字節(jié)（ByteByte）：字節(jié)是計(jì)算機(jī)中存儲信息的基本單位，它是作為一個單元來處）：字節(jié)是計(jì)算機(jī)中存儲信息的基本單位，它是作為一個單元來

11、處理的一串二進(jìn)制數(shù)位。常用的是八位，即理的一串二進(jìn)制數(shù)位。常用的是八位，即8 8個二進(jìn)制數(shù)位為一個字節(jié)。為了便于衡個二進(jìn)制數(shù)位為一個字節(jié)。為了便于衡量存儲器的大小，我們一般統(tǒng)一以字節(jié)（量存儲器的大小，我們一般統(tǒng)一以字節(jié)（ByteByte簡寫為簡寫為B B）為單位表示。）為單位表示。 地址地址（AddressAddress）：整個內(nèi)存被分成若干個存儲單元，每個存儲單元可存放）：整個內(nèi)存被分成若干個存儲單元，每個存儲單元可存放8 8位位二進(jìn)制數(shù)（字節(jié)編址）。存儲單元可以存放數(shù)據(jù)或程序代碼。為了能有效地存儲存二進(jìn)制數(shù)（字節(jié)編址）。存儲單元可以存放數(shù)據(jù)或程序代碼。為了能有效地存儲存儲單元內(nèi)的內(nèi)容，每個

12、單元必須有惟一的編號（稱為地址）來標(biāo)識。儲單元內(nèi)的內(nèi)容，每個單元必須有惟一的編號（稱為地址）來標(biāo)識。 讀讀（ReadRead）操作：按地址從存儲器中取出信息，不破壞原有的內(nèi)容，稱為對存）操作：按地址從存儲器中取出信息，不破壞原有的內(nèi)容，稱為對存儲器進(jìn)行儲器進(jìn)行“讀讀”操作。操作。 寫寫（WriteWrite）操作：把信息寫入存儲器，原來的內(nèi)容被覆蓋，稱為對存儲器進(jìn)行）操作：把信息寫入存儲器，原來的內(nèi)容被覆蓋，稱為對存儲器進(jìn)行“寫寫”操作。操作。 4、輸入設(shè)備 輸入設(shè)備用來接受用戶輸入的原始數(shù)據(jù)和程序，輸入設(shè)備用來接受用戶輸入的原始數(shù)據(jù)和程序，并將它們轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)可以識別的二進(jìn)制形式存并將它們轉(zhuǎn)

13、變?yōu)橛?jì)算機(jī)可以識別的二進(jìn)制形式存放到內(nèi)存中。常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、掃放到內(nèi)存中。常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、光筆、數(shù)字化儀和麥克風(fēng)等。描儀、光筆、數(shù)字化儀和麥克風(fēng)等。 5、輸出設(shè)備 輸出設(shè)備用于將存放在內(nèi)存中由計(jì)算機(jī)處理的輸出設(shè)備用于將存放在內(nèi)存中由計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)槿藗兯芙邮艿男问?。常用的輸出結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)槿藗兯芙邮艿男问?。常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀和音箱等。設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀和音箱等。 2.1.3 軟件系統(tǒng) 軟件軟件（SoftwareSoftware）是指揮、控制計(jì)算機(jī)各部分）是指揮、控制計(jì)算機(jī)各部分協(xié)調(diào)工作并完成各種功能的程序和數(shù)據(jù)。計(jì)算協(xié)調(diào)工作并

14、完成各種功能的程序和數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)軟件又可分為機(jī)軟件又可分為系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件和和應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件兩大類。兩大類。 1、系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件: : 是指控制計(jì)算機(jī)的運(yùn)行，管理計(jì)算機(jī)是指控制計(jì)算機(jī)的運(yùn)行，管理計(jì)算機(jī)和各種資源，并為應(yīng)用軟件提供支持和服務(wù)的一和各種資源，并為應(yīng)用軟件提供支持和服務(wù)的一類軟件。它包括操作系統(tǒng)、各種語言處理程序、類軟件。它包括操作系統(tǒng)、各種語言處理程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理軟件以及各種常用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理軟件以及各種常用的服務(wù)程序（如編輯程序、連接裝配程序和測試診服務(wù)程序（如編輯程序、連接裝配程序和測試診斷程序等）。斷程序等）。 2、應(yīng)用軟件 應(yīng)用軟件應(yīng)

15、用軟件: : 是在計(jì)算機(jī)硬件和系統(tǒng)軟件的支持下，是在計(jì)算機(jī)硬件和系統(tǒng)軟件的支持下，為解決各類專業(yè)和實(shí)際問題而設(shè)計(jì)開發(fā)的一類軟為解決各類專業(yè)和實(shí)際問題而設(shè)計(jì)開發(fā)的一類軟件。如文字處理、電子表格、多媒體制作工具、件。如文字處理、電子表格、多媒體制作工具、各種工程設(shè)計(jì)和數(shù)學(xué)計(jì)算軟件、模擬過程、輔助各種工程設(shè)計(jì)和數(shù)學(xué)計(jì)算軟件、模擬過程、輔助設(shè)計(jì)和管理程序等。設(shè)計(jì)和管理程序等。 常用的應(yīng)用軟件常用的應(yīng)用軟件有有 Word Word、ExcelExcel、PowerPointPowerPoint、AccessAccess、IEIE瀏覽器、殺毒工具和各類財(cái)務(wù)軟件等。瀏覽器、殺毒工具和各類財(cái)務(wù)軟件等。 2.1

16、.4 計(jì)算機(jī)基本工作原理 1 1指令和程序指令和程序 指令指令(Instruction)(Instruction)：是讓計(jì)算機(jī)完成某個操作的是讓計(jì)算機(jī)完成某個操作的命令。即計(jì)算機(jī)完成某個操作的依據(jù)，一條計(jì)算機(jī)指命令。即計(jì)算機(jī)完成某個操作的依據(jù)，一條計(jì)算機(jī)指令是用一串二進(jìn)制代碼表示的，它通常應(yīng)包括兩方面令是用一串二進(jìn)制代碼表示的，它通常應(yīng)包括兩方面的信息：操作碼和地址碼。的信息：操作碼和地址碼。 操作碼：操作碼：用來表征該指令的操作特性和功能，即指出用來表征該指令的操作特性和功能，即指出進(jìn)行什么操作；進(jìn)行什么操作； 地址碼：地址碼：指出參與操作的數(shù)據(jù)在存儲器中的地址。指出參與操作的數(shù)據(jù)在存儲器中

17、的地址。 程序（程序（ProgramProgram）：）：是由一系列指令組成的，它是由一系列指令組成的，它是為解決某一問題而設(shè)計(jì)的一系列排列有序的指是為解決某一問題而設(shè)計(jì)的一系列排列有序的指令的集合。程序送入計(jì)算機(jī)，存放在存儲器中，令的集合。程序送入計(jì)算機(jī)，存放在存儲器中，計(jì)算機(jī)按照程序，即按照為解決某一問題而設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)按照程序，即按照為解決某一問題而設(shè)計(jì)的一系列排好順序的指令進(jìn)行工作。的一系列排好順序的指令進(jìn)行工作。 基本工作原理： 計(jì)算機(jī)的基本工作原理是計(jì)算機(jī)的基本工作原理是存儲程序存儲程序和和程序控制程序控制，按照程序編排的順序，一步一步地取出命令，自按照程序編排的順序，一步一步地取出命

18、令，自動地完成指令規(guī)定的操作。動地完成指令規(guī)定的操作。 2.1.5 計(jì)算機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) 字長字長 字長就是計(jì)算機(jī)運(yùn)算器進(jìn)行一次運(yùn)算所能處理的數(shù)據(jù)字長就是計(jì)算機(jī)運(yùn)算器進(jìn)行一次運(yùn)算所能處理的數(shù)據(jù)的位數(shù)。的位數(shù)。 主存容量主存容量 主存儲器是主存儲器是CPUCPU可以直接訪問的存儲器，需要執(zhí)行的可以直接訪問的存儲器，需要執(zhí)行的程序與需要處理的數(shù)據(jù)就放在主存之中。程序與需要處理的數(shù)據(jù)就放在主存之中。 外存容量外存容量 外存容量一般是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中聯(lián)機(jī)運(yùn)行的外存儲器外存容量一般是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中聯(lián)機(jī)運(yùn)行的外存儲器容量容量 運(yùn)算速度運(yùn)算速度運(yùn)算速度主要用以衡量計(jì)算機(jī)運(yùn)算的快慢程度。運(yùn)算速度主要用以衡量計(jì)算

19、機(jī)運(yùn)算的快慢程度。 所配置的外圍設(shè)備及其性能指標(biāo)所配置的外圍設(shè)備及其性能指標(biāo)外圍設(shè)備配置也是影響整個系統(tǒng)性能的重要因素。外圍設(shè)備配置也是影響整個系統(tǒng)性能的重要因素。 軟件配置情況軟件配置情況軟件配置情況直接影響微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的使用和性軟件配置情況直接影響微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的使用和性能的發(fā)揮。能的發(fā)揮。2.1.6 計(jì)算機(jī)中信息的表示 數(shù)據(jù)是計(jì)算機(jī)處理的對象。這里的數(shù)據(jù)是計(jì)算機(jī)處理的對象。這里的“數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)”含含義非常廣泛，包括數(shù)值、文字、圖形、圖像、義非常廣泛，包括數(shù)值、文字、圖形、圖像、視頻等各種數(shù)據(jù)形式。視頻等各種數(shù)據(jù)形式。 二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)的主要優(yōu)點(diǎn) 物理上容易實(shí)現(xiàn)，可靠性好物理上容易實(shí)現(xiàn)，可靠性

20、好 運(yùn)算簡單，通用性強(qiáng)運(yùn)算簡單，通用性強(qiáng) 能將多種類型數(shù)據(jù)統(tǒng)一為二進(jìn)制進(jìn)行處理數(shù)字化信息處理能將多種類型數(shù)據(jù)統(tǒng)一為二進(jìn)制進(jìn)行處理數(shù)字化信息處理 二進(jìn)制形式適用于對各種類型的數(shù)據(jù)編碼，生，文，二進(jìn)制形式適用于對各種類型的數(shù)據(jù)編碼，生，文，圖以及數(shù)字合為一體，使得數(shù)字化信息成為可能圖以及數(shù)字合為一體，使得數(shù)字化信息成為可能數(shù)值數(shù)據(jù)的表示 ： 二進(jìn)制二進(jìn)制 八進(jìn)制八進(jìn)制 十進(jìn)制十進(jìn)制 十六進(jìn)制十六進(jìn)制 v 計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲和處理的數(shù)據(jù)都是采用二進(jìn)制數(shù)表示的，下面介紹位、字節(jié)、字計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲和處理的數(shù)據(jù)都是采用二進(jìn)制數(shù)表示的，下面介紹位、字節(jié)、字長的相關(guān)概念。長的相關(guān)概念。v 1位（位（bit）v位（

21、位（bit）,也稱為比特，常用小寫字母也稱為比特，常用小寫字母“b”表示，位是計(jì)算機(jī)存儲設(shè)備的表示，位是計(jì)算機(jī)存儲設(shè)備的最小單位，一個二進(jìn)制位只能表示兩種狀態(tài)，即用最小單位，一個二進(jìn)制位只能表示兩種狀態(tài)，即用0或者或者1來表示一個二進(jìn)制數(shù)位。來表示一個二進(jìn)制數(shù)位。v 2字節(jié)（字節(jié)（Byte）v一個字節(jié)由一個字節(jié)由8位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成，常用大寫字母位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成，常用大寫字母“B”表示，字節(jié)是最基本的表示，字節(jié)是最基本的數(shù)據(jù)單位。在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，數(shù)據(jù)傳送也是按字節(jié)的倍數(shù)進(jìn)行的。數(shù)據(jù)單位。在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，數(shù)據(jù)傳送也是按字節(jié)的倍數(shù)進(jìn)行的。v 經(jīng)常使用的自己單位有經(jīng)常使用的自己單位有KB、MB、GB、TB和和

22、PB，其相互之間換算的關(guān)系如下：，其相互之間換算的關(guān)系如下：v 1KB=210B=1024B 1MB=210KB=1024KBv 1GB=210MB=1024MB 1TB=210GB=1024GBv 1PB=210TB=1024TBv 3字長（字長（Word）v 字長是指字長是指CPU在單位時間內(nèi)一次處理的二進(jìn)制位數(shù)的多少。對于計(jì)算機(jī)硬件來講，在單位時間內(nèi)一次處理的二進(jìn)制位數(shù)的多少。對于計(jì)算機(jī)硬件來講，他與數(shù)據(jù)總線的數(shù)目相對應(yīng)，不同的計(jì)算機(jī)，字長是不同的，常用的字長有他與數(shù)據(jù)總線的數(shù)目相對應(yīng)，不同的計(jì)算機(jī)，字長是不同的，常用的字長有8位、位、16位、位、32位和位和64位等，字長是衡量計(jì)算機(jī)性

23、能的一個重要標(biāo)志。字長越長，計(jì)位等，字長是衡量計(jì)算機(jī)性能的一個重要標(biāo)志。字長越長，計(jì)算機(jī)的性能越強(qiáng)。算機(jī)的性能越強(qiáng)。v 提示：提示：v這些數(shù)據(jù)單位之間的進(jìn)制并不是這些數(shù)據(jù)單位之間的進(jìn)制并不是1000，而是，而是1024，即，即2的的10次方。次方。v探索與練習(xí)探索與練習(xí)v簡述位、字節(jié)及字長的含義？簡述位、字節(jié)及字長的含義？v哪些數(shù)據(jù)屬于非數(shù)值型數(shù)據(jù)？哪些數(shù)據(jù)屬于非數(shù)值型數(shù)據(jù)？v計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲和處理的數(shù)據(jù)都是采用什么計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲和處理的數(shù)據(jù)都是采用什么表示的？表示的？任務(wù)任務(wù)1： 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示任務(wù)任務(wù):2 數(shù)制及其特點(diǎn)數(shù)制及其特點(diǎn)v數(shù)制也稱計(jì)數(shù)制，是指用一組固定的符號和

24、數(shù)制也稱計(jì)數(shù)制，是指用一組固定的符號和統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)值的方法。按進(jìn)位的方法進(jìn)統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)值的方法。按進(jìn)位的方法進(jìn)行計(jì)數(shù)，稱為進(jìn)位計(jì)數(shù)制。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)其實(shí)就是行計(jì)數(shù)，稱為進(jìn)位計(jì)數(shù)制。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)其實(shí)就是一種信息處理系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)中以二進(jìn)制的形式一種信息處理系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)中以二進(jìn)制的形式進(jìn)行信息的存儲和處理。計(jì)算機(jī)中采用二進(jìn)制是進(jìn)行信息的存儲和處理。計(jì)算機(jī)中采用二進(jìn)制是由計(jì)算機(jī)電路所使用的元器件性質(zhì)決定的。計(jì)算由計(jì)算機(jī)電路所使用的元器件性質(zhì)決定的。計(jì)算機(jī)中采用了具有兩個穩(wěn)態(tài)的二值電路。二值電路機(jī)中采用了具有兩個穩(wěn)態(tài)的二值電路。二值電路只能表示兩個數(shù)碼：只能表示兩個數(shù)碼：0和和1，用低電位表示

25、數(shù)碼，用低電位表示數(shù)碼0，高電位表示數(shù)碼高電位表示數(shù)碼1。在計(jì)算機(jī)中采用二進(jìn)制，具。在計(jì)算機(jī)中采用二進(jìn)制，具有運(yùn)算簡單，電路實(shí)現(xiàn)方便，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。有運(yùn)算簡單，電路實(shí)現(xiàn)方便，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。v 按某種進(jìn)位規(guī)則進(jìn)行記數(shù)稱為進(jìn)位計(jì)數(shù)制簡稱數(shù)制，常用的數(shù)按某種進(jìn)位規(guī)則進(jìn)行記數(shù)稱為進(jìn)位計(jì)數(shù)制簡稱數(shù)制，常用的數(shù)制有十進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制。一種進(jìn)位計(jì)數(shù)制包含一組制有十進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制。一種進(jìn)位計(jì)數(shù)制包含一組數(shù)碼符號和三個基本因素。數(shù)碼符號和三個基本因素。v數(shù)碼：數(shù)碼：一組用來表示某種數(shù)制的符號。例如，二進(jìn)制的數(shù)碼是一組用來表示某種數(shù)制的符號。例如，二進(jìn)制的數(shù)碼是0、1；八進(jìn)制的數(shù)

26、碼是；八進(jìn)制的數(shù)碼是0、1、2、3、4、5、6、7。v基數(shù)：基數(shù)：指該進(jìn)制中允許選用的基本數(shù)碼的個數(shù)。指該進(jìn)制中允許選用的基本數(shù)碼的個數(shù)。v十進(jìn)制十進(jìn)制有有10個數(shù)個數(shù):0，1，2，9v 二進(jìn)制二進(jìn)制有有2個數(shù)：個數(shù)：0，1v 八進(jìn)制八進(jìn)制有有8個數(shù)：個數(shù)： 0，1，2，7v 十六進(jìn)制十六進(jìn)制有十六個數(shù)有十六個數(shù): 0，1，2，9，A，B，C，D，E，F(xiàn) (其中其中AF對應(yīng)十進(jìn)制的對應(yīng)十進(jìn)制的1015)v數(shù)位：數(shù)位：一個數(shù)中的每一個數(shù)字所處的位置稱之為數(shù)位。一個數(shù)中的每一個數(shù)字所處的位置稱之為數(shù)位。v位權(quán)：位權(quán)：位權(quán)是指一個固定值，是指在某種進(jìn)位計(jì)數(shù)制中，每個位權(quán)是指一個固定值，是指在某種進(jìn)位

27、計(jì)數(shù)制中，每個數(shù)位上的數(shù)碼所代表的數(shù)值的大小，等于在這個數(shù)位上的數(shù)碼乘上一數(shù)位上的數(shù)碼所代表的數(shù)值的大小，等于在這個數(shù)位上的數(shù)碼乘上一個固定的數(shù)值，這個固定的數(shù)值就是這種進(jìn)位計(jì)數(shù)制中該數(shù)位上的位個固定的數(shù)值，這個固定的數(shù)值就是這種進(jìn)位計(jì)數(shù)制中該數(shù)位上的位權(quán)。權(quán)。v1十進(jìn)制數(shù)（十進(jìn)制數(shù)（D）v十進(jìn)制計(jì)數(shù)簡稱十進(jìn)制，十進(jìn)制數(shù)具有以下特點(diǎn)：十進(jìn)制計(jì)數(shù)簡稱十進(jìn)制，十進(jìn)制數(shù)具有以下特點(diǎn)：v有有10個不同的數(shù)碼符號，分別從個不同的數(shù)碼符號，分別從09。每個數(shù)碼符號根據(jù)他在這個數(shù)中的數(shù)位，按照。每個數(shù)碼符號根據(jù)他在這個數(shù)中的數(shù)位，按照“逢逢十進(jìn)一十進(jìn)一”來決定其實(shí)際數(shù)值。十進(jìn)制的位權(quán)是來決定其實(shí)際數(shù)值。十進(jìn)

28、制的位權(quán)是10的整數(shù)次冪。的整數(shù)次冪。v例如：十進(jìn)制數(shù)例如：十進(jìn)制數(shù)348.52可表示為：可表示為：v（348.52）10=3102+4101+8100510-1+210-2v2二進(jìn)制數(shù)（二進(jìn)制數(shù)（B）v二進(jìn)制計(jì)數(shù)簡稱二進(jìn)制，二進(jìn)制數(shù)具有以下特點(diǎn)：二進(jìn)制計(jì)數(shù)簡稱二進(jìn)制，二進(jìn)制數(shù)具有以下特點(diǎn)：v(1)有有2個不同的數(shù)碼符號，分別為個不同的數(shù)碼符號，分別為0和和1。v(2)每個數(shù)碼符號根據(jù)他在這個數(shù)中的數(shù)位，按照每個數(shù)碼符號根據(jù)他在這個數(shù)中的數(shù)位，按照“逢二進(jìn)一逢二進(jìn)一”來決定其實(shí)際數(shù)值。二進(jìn)制來決定其實(shí)際數(shù)值。二進(jìn)制數(shù)的位權(quán)是數(shù)的位權(quán)是2的整數(shù)次冪。的整數(shù)次冪。v例如：二進(jìn)制數(shù)例如：二進(jìn)制數(shù)11

29、010.11可表示為：可表示為：(11010.11)2=124+123+022+121+020+12-1+12-2v二進(jìn)制的優(yōu)點(diǎn)二進(jìn)制的優(yōu)點(diǎn): 運(yùn)算簡單、物理實(shí)現(xiàn)容易、存儲和傳送方便、可靠。運(yùn)算簡單、物理實(shí)現(xiàn)容易、存儲和傳送方便、可靠。 v因?yàn)槎M(jìn)制中只有因?yàn)槎M(jìn)制中只有0和和1兩個數(shù)字符號，可以用電子器件的兩種不同狀態(tài)來表示一位二兩個數(shù)字符號，可以用電子器件的兩種不同狀態(tài)來表示一位二進(jìn)制數(shù)。例如，可以用晶體管的截止和導(dǎo)通表示進(jìn)制數(shù)。例如，可以用晶體管的截止和導(dǎo)通表示1和和0，或者用電平的高和低表示，或者用電平的高和低表示1和和0等。等。所以，在數(shù)字系統(tǒng)中普遍采用二進(jìn)制。所以，在數(shù)字系統(tǒng)中普遍

30、采用二進(jìn)制。v 二進(jìn)制的缺點(diǎn)：數(shù)的位數(shù)太長且字符單調(diào)，使得書寫、記憶和閱讀不方便。二進(jìn)制的缺點(diǎn)：數(shù)的位數(shù)太長且字符單調(diào)，使得書寫、記憶和閱讀不方便。v為了克服二進(jìn)制的缺點(diǎn)，人們在進(jìn)行指令書寫、程序輸入和輸出等工作時，通常采用為了克服二進(jìn)制的缺點(diǎn)，人們在進(jìn)行指令書寫、程序輸入和輸出等工作時，通常采用八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)作為二進(jìn)制數(shù)的縮寫。八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)作為二進(jìn)制數(shù)的縮寫。v3八進(jìn)制數(shù)（八進(jìn)制數(shù)（O或或Q）v八進(jìn)制計(jì)數(shù)簡稱八進(jìn)制，八進(jìn)制數(shù)具有以下特點(diǎn)：八進(jìn)制計(jì)數(shù)簡稱八進(jìn)制，八進(jìn)制數(shù)具有以下特點(diǎn)：v (1)有有8個不同的數(shù)碼符號，分別為個不同的數(shù)碼符號，分別為07。v (2)每個數(shù)碼符號根據(jù)他

31、在這個數(shù)中的數(shù)位，按照每個數(shù)碼符號根據(jù)他在這個數(shù)中的數(shù)位，按照“逢八進(jìn)一逢八進(jìn)一”來決定其來決定其實(shí)際數(shù)值。八進(jìn)制數(shù)的位權(quán)是實(shí)際數(shù)值。八進(jìn)制數(shù)的位權(quán)是8的整數(shù)次冪。的整數(shù)次冪。v 例如：八進(jìn)制數(shù)例如：八進(jìn)制數(shù)123.45可表示為：可表示為：(123.45)8=182+281+380+48-1+58-2v4十六進(jìn)制數(shù)（十六進(jìn)制數(shù)（H）v 十六進(jìn)制計(jì)數(shù)簡稱十六進(jìn)制，十六進(jìn)制數(shù)具有以下特點(diǎn)：十六進(jìn)制計(jì)數(shù)簡稱十六進(jìn)制，十六進(jìn)制數(shù)具有以下特點(diǎn)：v 有有16個不同的數(shù)碼符號，分別為個不同的數(shù)碼符號，分別為09、AF。由于十六進(jìn)制數(shù)字只有。由于十六進(jìn)制數(shù)字只有09這這10個字符，而個字符，而16進(jìn)制要用進(jìn)制

32、要用16個數(shù)字符號以便個數(shù)字符號以便“逢十六進(jìn)一逢十六進(jìn)一”。v 每個數(shù)碼符號根據(jù)他在這個數(shù)中的數(shù)位，按照每個數(shù)碼符號根據(jù)他在這個數(shù)中的數(shù)位，按照“逢十六進(jìn)一逢十六進(jìn)一”來決定其來決定其實(shí)際數(shù)值。十六進(jìn)制數(shù)的位權(quán)是實(shí)際數(shù)值。十六進(jìn)制數(shù)的位權(quán)是16的整數(shù)次冪。的整數(shù)次冪。v 例如：十六進(jìn)制數(shù)例如：十六進(jìn)制數(shù)3AB.48可表示為：可表示為：(3AB.48)16=3162+10161+11160+416-1+816-2v 表表3-1 計(jì)算機(jī)中常用的幾種進(jìn)位計(jì)數(shù)制計(jì)算機(jī)中常用的幾種進(jìn)位計(jì)數(shù)制v探索與練習(xí)探索與練習(xí)v(345)O=（ ）Dv(13.25)D=（ ）Bv(1101.01)B=（ ）Dv(B

33、5.9)H=（ ）Bv（AB)H=（ ）B任務(wù)任務(wù)3 二進(jìn)制的運(yùn)算二進(jìn)制的運(yùn)算v任務(wù)描述任務(wù)描述v本任務(wù)了解二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。本任務(wù)了解二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。v相關(guān)知識與技能相關(guān)知識與技能v在計(jì)算機(jī)中，采用的是由在計(jì)算機(jī)中，采用的是由“0”和和“1這兩個這兩個基本符合組成的二進(jìn)制數(shù)，基本符合組成的二進(jìn)制數(shù)，“1”和和“0”正好與正好與邏輯命題的兩個邏輯命題的兩個“是是”和和“否否”或稱或稱“真真”和和“假假”相對應(yīng)，為計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算和程序中相對應(yīng)，為計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算和程序中的邏輯判斷提供了便利的條件。的邏輯判斷提供了便利的條件。v 知識拓展知識拓展v 1二進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算

34、二進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算v 二進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算與十進(jìn)制運(yùn)算類似，同樣可以進(jìn)行四則運(yùn)算，其操作二進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算與十進(jìn)制運(yùn)算類似，同樣可以進(jìn)行四則運(yùn)算，其操作簡單、直觀，更容易實(shí)現(xiàn)。簡單、直觀，更容易實(shí)現(xiàn)。v 二進(jìn)制求和法則如下：二進(jìn)制求和法則如下：v 0+0=0v 0+1=1v 1+0=1v 1+1=10(逢二進(jìn)一逢二進(jìn)一)v 二進(jìn)制求差法則如下：二進(jìn)制求差法則如下：v 0-0=0v 1-0=1v 0-1=1(借一當(dāng)二借一當(dāng)二)v 1-1=0v 二進(jìn)制求積法則如下：二進(jìn)制求積法則如下：v 00=0v 01=0v 10=0v 11=1v 二進(jìn)制求商法則如下：二進(jìn)制求商法則如下：v 00=0v 01=0v 10(無

35、意義無意義)v 11=1v 提示：提示：v 在進(jìn)行兩數(shù)相加時，先寫出被加數(shù)和加數(shù)，然后按照由低位到高位在進(jìn)行兩數(shù)相加時，先寫出被加數(shù)和加數(shù)，然后按照由低位到高位的順序，根據(jù)二進(jìn)制求和法則把兩個數(shù)逐位相加即可。的順序，根據(jù)二進(jìn)制求和法則把兩個數(shù)逐位相加即可。v例例1.1 求求1001101+10010=?vv例例1.2 求求1001101-10010=?v v 2二進(jìn)制邏輯運(yùn)算二進(jìn)制邏輯運(yùn)算 v計(jì)算機(jī)的邏輯運(yùn)算和算術(shù)運(yùn)算的主要區(qū)別是：邏輯運(yùn)算是按位計(jì)算機(jī)的邏輯運(yùn)算和算術(shù)運(yùn)算的主要區(qū)別是：邏輯運(yùn)算是按位進(jìn)行的，位與位之間不進(jìn)行的，位與位之間不v 像加減運(yùn)算那樣有進(jìn)位與借位的聯(lián)系。像加減運(yùn)算那樣有進(jìn)

36、位與借位的聯(lián)系。v 邏輯運(yùn)算主要包括三種基本運(yùn)算：邏輯加法（又稱邏輯運(yùn)算主要包括三種基本運(yùn)算：邏輯加法（又稱“或或”運(yùn)算）、運(yùn)算）、邏輯乘法（又稱邏輯乘法（又稱“與與”運(yùn)算）和邏輯否定（又稱運(yùn)算）和邏輯否定（又稱“非非”運(yùn)算）。此外，運(yùn)算）。此外，“異或異或”運(yùn)算也很有用。運(yùn)算也很有用。v 邏輯邏輯“與與”v 00=0，01=0，10=0，11=1v 在不同軟件中用不同的符號表示，如：在不同軟件中用不同的符號表示，如：AND, 等。等。v 邏輯邏輯“或或”v 00=0，01=1，10=1，11=1v “或或”運(yùn)算通常用符號運(yùn)算通常用符號OR、等來表示。等來表示。v 邏輯邏輯“非非”v !0=1

37、， !1=0v 對某二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行對某二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行“非非”運(yùn)算，實(shí)際上就是對它的各位按位求反。運(yùn)算，實(shí)際上就是對它的各位按位求反。v探索與練習(xí)探索與練習(xí)v計(jì)算機(jī)內(nèi)為什么采用二進(jìn)制數(shù)表示信息？計(jì)算機(jī)內(nèi)為什么采用二進(jìn)制數(shù)表示信息？v幾位二進(jìn)制數(shù)對應(yīng)一位十六進(jìn)制數(shù)？幾位二進(jìn)制數(shù)對應(yīng)一位十六進(jìn)制數(shù)？v什么是指令？計(jì)算機(jī)的指令由哪兩部份組成？什么是指令？計(jì)算機(jī)的指令由哪兩部份組成？任務(wù)任務(wù)4 不同數(shù)制間的相互轉(zhuǎn)換不同數(shù)制間的相互轉(zhuǎn)換v任務(wù)描述任務(wù)描述v本任務(wù)了解各個數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系。本任務(wù)了解各個數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系。v 相關(guān)知識與技能相關(guān)知識與技能v在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，數(shù)是以二進(jìn)制表示的，而我們習(xí)在計(jì)

38、算機(jī)內(nèi)部，數(shù)是以二進(jìn)制表示的，而我們習(xí)慣上使用的是十進(jìn)制數(shù)，所以計(jì)算機(jī)從我們這里慣上使用的是十進(jìn)制數(shù)，所以計(jì)算機(jī)從我們這里接收到十進(jìn)制數(shù)后，要經(jīng)過翻譯，把十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)接收到十進(jìn)制數(shù)后，要經(jīng)過翻譯，把十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)才能進(jìn)行處理，在計(jì)算機(jī)運(yùn)行結(jié)束換為二進(jìn)制數(shù)才能進(jìn)行處理，在計(jì)算機(jī)運(yùn)行結(jié)束后，再把二進(jìn)制數(shù)換算為人們習(xí)慣使用的十進(jìn)制后，再把二進(jìn)制數(shù)換算為人們習(xí)慣使用的十進(jìn)制數(shù)輸出。這個過程是由計(jì)算機(jī)自動完成的。但是數(shù)輸出。這個過程是由計(jì)算機(jī)自動完成的。但是對程序員來說，有時需要把十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)對程序員來說，有時需要把十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)和八進(jìn)制數(shù)，或者把十六進(jìn)制制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)

39、和八進(jìn)制數(shù)，或者把十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)等。數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)等。v 知識拓展知識拓展v使用計(jì)算機(jī)的人每時每刻都在與數(shù)打交道，將使用計(jì)算機(jī)的人每時每刻都在與數(shù)打交道，將數(shù)由一種數(shù)制轉(zhuǎn)換成另一種數(shù)制稱為數(shù)制間的轉(zhuǎn)換。數(shù)由一種數(shù)制轉(zhuǎn)換成另一種數(shù)制稱為數(shù)制間的轉(zhuǎn)換。下面我們就來看看這些數(shù)制間是如何進(jìn)行轉(zhuǎn)換的。下面我們就來看看這些數(shù)制間是如何進(jìn)行轉(zhuǎn)換的。v十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成R進(jìn)制數(shù)進(jìn)制數(shù)v十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為R進(jìn)制數(shù)分為整數(shù)部分和小數(shù)部分進(jìn)制數(shù)分為整數(shù)部分和小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換。的轉(zhuǎn)換。v（1）十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成）十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成R進(jìn)制整數(shù)進(jìn)制整數(shù)v整數(shù)整數(shù)(除除R取余法取余法):除除 R取

40、余數(shù)，直到商為取余數(shù)，直到商為0， 余余數(shù)由下而上排列。數(shù)由下而上排列。v例例1.3 將十進(jìn)制數(shù)整將十進(jìn)制數(shù)整49轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制整數(shù)。轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制整數(shù)。v（2）十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成）十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成R進(jìn)制小數(shù)進(jìn)制小數(shù)v小數(shù)小數(shù)(乘取整法乘取整法):將純小數(shù)部分乘以將純小數(shù)部分乘以 R取整數(shù)，取整數(shù)，直到小數(shù)的當(dāng)前值等于直到小數(shù)的當(dāng)前值等于0或滿足所要求的精度即可或滿足所要求的精度即可,最后將所得到的乘積的整數(shù)部分由上而下排列。最后將所得到的乘積的整數(shù)部分由上而下排列。v例例1.5 將十進(jìn)制小數(shù)將十進(jìn)制小數(shù)0.6875轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制小數(shù)。轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制小數(shù)。v例例1.6 將十進(jìn)制小數(shù)將十進(jìn)制小數(shù)193.1

41、2轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制小數(shù)。轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制小數(shù)。v2、R進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)v位權(quán)法：把各位權(quán)法：把各R進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開求和。進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開求和。 v轉(zhuǎn)換公式：轉(zhuǎn)換公式：(F)R =an-1Rn-1 + an-2Rn-2 + . + a1R1 + a0R0 + a-1R-1 + . v例例1.7 將二進(jìn)制數(shù)將二進(jìn)制數(shù)1001101.01轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制數(shù)數(shù) v例例1.8 將八進(jìn)制數(shù)將八進(jìn)制數(shù)144轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制數(shù)v例例1.9 將十六進(jìn)制數(shù)將十六進(jìn)制數(shù)7A3F轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制數(shù) v 3、二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換、二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)

42、之間的轉(zhuǎn)換v二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制：二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制：23=8也就是說也就是說3位二進(jìn)制數(shù)可位二進(jìn)制數(shù)可以表示以表示8種狀態(tài)即種狀態(tài)即000111這這8個數(shù)分別代表個數(shù)分別代表07，八進(jìn)，八進(jìn)制可使用的數(shù)恰好是制可使用的數(shù)恰好是07這八個數(shù)，這八個數(shù)，所以二進(jìn)制的所以二進(jìn)制的3位與位與八進(jìn)制的八進(jìn)制的1位相對應(yīng)位相對應(yīng).。以小數(shù)點(diǎn)為界，將整數(shù)部分從右向左。以小數(shù)點(diǎn)為界，將整數(shù)部分從右向左每每3位一組，最高一組不足位一組，最高一組不足3位時，在最左端添位時，在最左端添0補(bǔ)足補(bǔ)足3位；位；小數(shù)部分從左向右，每小數(shù)部分從左向右，每3位一組，最低一組不足位一組，最低一組不足3位時，在位時，在最右端添最右

43、端添0補(bǔ)足補(bǔ)足3位。位。v二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制：24=16也就是說4位二進(jìn)制數(shù)可以表示16種狀態(tài)即0000 1111這16個數(shù)分別代表0 9加上A F這16個數(shù)，十六進(jìn)制可使用的數(shù)恰好是0F這16個數(shù)，所以二進(jìn)制的4位與十六進(jìn)制的1位相對應(yīng)。以小數(shù)點(diǎn)為界，將整數(shù)部分從右向左每4位一組，最高一組不足4位時，在最左端添0補(bǔ)足4位；小數(shù)部分從左向右，每4位一組，最低一組不足4位時，在最右端添0補(bǔ)足4位。例1.10 將二進(jìn)制數(shù)100110110111.0101轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)例1.11將八進(jìn)制數(shù)324轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)v探索與練習(xí)探索與練習(xí)v1將將(10110.11)2轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)v2將下列

44、十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)：將下列十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)：(42)10 (10.25)10 v3將將(60.75)10轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制、八進(jìn)制和十轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制六進(jìn)制v4將將(A2.D6)16轉(zhuǎn)換成等值的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成等值的二進(jìn)制數(shù)v5. 將（將（27）10對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)任務(wù)任務(wù)5 字符的表示及編碼字符的表示及編碼v 任務(wù)描述任務(wù)描述v本任務(wù)了解計(jì)算機(jī)中字符編碼的相關(guān)知識。本任務(wù)了解計(jì)算機(jī)中字符編碼的相關(guān)知識。v 相關(guān)知識與技能相關(guān)知識與技能v 所謂編碼，就是采用少量的基本符號（例如使用二進(jìn)制的所謂編碼，就是采用少量的基本符號（例如使用二進(jìn)制的基本符號基本符號0和和1），

45、選用一定的組合原則，以表示各種類），選用一定的組合原則，以表示各種類型的信息（例如數(shù)值、文字、聲音、圖形和圖像等）。為型的信息（例如數(shù)值、文字、聲音、圖形和圖像等）。為了使信息的表示、交換、存儲或加工處理方便，在計(jì)算機(jī)了使信息的表示、交換、存儲或加工處理方便，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中通常采用統(tǒng)一的編碼方式。在輸入過程中，系統(tǒng)自系統(tǒng)中通常采用統(tǒng)一的編碼方式。在輸入過程中，系統(tǒng)自動將用戶輸入的各種數(shù)據(jù)按編碼的類型轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二進(jìn)動將用戶輸入的各種數(shù)據(jù)按編碼的類型轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二進(jìn)制形式存入計(jì)算機(jī)存儲單元中。在輸出的過程中，再由系制形式存入計(jì)算機(jī)存儲單元中。在輸出的過程中，再由系統(tǒng)自動將二進(jìn)制編碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成用戶

46、可以識別的數(shù)據(jù)格式統(tǒng)自動將二進(jìn)制編碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成用戶可以識別的數(shù)據(jù)格式輸出給用戶。輸出給用戶。v 知識拓展知識拓展v 1Unicodev世界上存在著多種編碼方式，同一個二進(jìn)制數(shù)字可以被解釋成不同的符號。因世界上存在著多種編碼方式，同一個二進(jìn)制數(shù)字可以被解釋成不同的符號。因此，要想打開一個文本文件，就必須知道它的編碼方式，否則用錯誤的編碼方式解此，要想打開一個文本文件，就必須知道它的編碼方式，否則用錯誤的編碼方式解讀，就會出現(xiàn)亂碼。為什么電子郵件常常出現(xiàn)亂碼？就是因?yàn)榘l(fā)信人和收信人使用讀，就會出現(xiàn)亂碼。為什么電子郵件常常出現(xiàn)亂碼？就是因?yàn)榘l(fā)信人和收信人使用的編碼方式不一樣。的編碼方式不一樣。v有一

47、種編碼，將世界上所有的符號都納入其中。每一個符號都給予一個獨(dú)一無有一種編碼，將世界上所有的符號都納入其中。每一個符號都給予一個獨(dú)一無二的編碼，那么亂碼問題就會消失。這就是二的編碼，那么亂碼問題就會消失。這就是Unicode。v在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中，在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中，Unicode（統(tǒng)一碼、萬國碼、單一碼、標(biāo)準(zhǔn)萬國碼）（統(tǒng)一碼、萬國碼、單一碼、標(biāo)準(zhǔn)萬國碼）是業(yè)界的一種標(biāo)準(zhǔn)，它可以使電腦得以呈現(xiàn)世界上數(shù)十種文字的系統(tǒng)。是業(yè)界的一種標(biāo)準(zhǔn)，它可以使電腦得以呈現(xiàn)世界上數(shù)十種文字的系統(tǒng)。Unicode 是基于通用字符集（是基于通用字符集（Universal Character Set）的標(biāo)準(zhǔn)來發(fā)展，它為每

48、種語言）的標(biāo)準(zhǔn)來發(fā)展，它為每種語言中的每個字符設(shè)定了統(tǒng)一并且唯一的二進(jìn)制編碼，以滿足跨語言、跨平臺進(jìn)行文本中的每個字符設(shè)定了統(tǒng)一并且唯一的二進(jìn)制編碼，以滿足跨語言、跨平臺進(jìn)行文本轉(zhuǎn)換、處理的要求。轉(zhuǎn)換、處理的要求。v通用字符集可以簡寫為通用字符集可以簡寫為UCS（Univeral Character Set）。早期的）。早期的Unicode標(biāo)準(zhǔn)有標(biāo)準(zhǔn)有UCS-2、UCS-4兩種格式。兩種格式。UCS-2用兩個字節(jié)編碼，用兩個字節(jié)編碼，UCS-4用用4個字節(jié)編碼。個字節(jié)編碼。Unicode用數(shù)字用數(shù)字0-0 x10FFFF來映射這些字符，最多可以容納來映射這些字符，最多可以容納1114112個字

49、符，或者說有個字符，或者說有1114112個碼位。碼位就是可以分配給字符的數(shù)字。個碼位。碼位就是可以分配給字符的數(shù)字。UTF-8、UTF-16、UTF-32都是將數(shù)字轉(zhuǎn)換到程序數(shù)據(jù)的編碼方案。我們一般提都是將數(shù)字轉(zhuǎn)換到程序數(shù)據(jù)的編碼方案。我們一般提到到UNICODE其實(shí)就是指其實(shí)就是指UTF-16編碼，所謂編碼，所謂UNICODE編碼轉(zhuǎn)換其實(shí)就是指從編碼轉(zhuǎn)換其實(shí)就是指從UTF-16到到ANSI各個代碼頁編碼（各個代碼頁編碼（UTF-8，ASCII，GB2312/GBK，BIG5等等）的轉(zhuǎn)換。等等）的轉(zhuǎn)換。v 2ASCII碼碼v目前計(jì)算機(jī)中使用最廣泛的字符集及其編碼，是由美國目前計(jì)算機(jī)中使用最廣

50、泛的字符集及其編碼，是由美國國家標(biāo)準(zhǔn)局國家標(biāo)準(zhǔn)局(ANSI)制定的制定的ASCII碼（碼（American Standard Code for Information Interchange，美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼），它已被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼），它已被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）定為國際標(biāo)準(zhǔn)，稱為定為國際標(biāo)準(zhǔn)，稱為ISO 646標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。vASCII碼一共規(guī)定了碼一共規(guī)定了128個字符的編碼，比如空格個字符的編碼，比如空格“SPACE”是是32（二進(jìn)制（二進(jìn)制00100000），大寫的字母），大寫的字母A是是65（二進(jìn)制（二進(jìn)制01000001）。這）。這128個符號（包括個符號（包

51、括32個個不能打印出來的控制符號），只占用了一個字節(jié)的后面不能打印出來的控制符號），只占用了一個字節(jié)的后面7位，位，最前面的最前面的1位統(tǒng)一規(guī)定為位統(tǒng)一規(guī)定為0。v探索與練習(xí)探索與練習(xí)v1什么叫做什么叫做Unicode編碼？編碼？v2ASCII是幾位二進(jìn)制字符編碼？是什么是幾位二進(jìn)制字符編碼？是什么的縮寫？的縮寫？v3GB2312簡稱什么？簡稱什么？2、漢字編碼 56漢字編碼(1) 漢字輸入碼漢字輸入碼音碼類音碼類 全拼、雙拼、微軟拼音、全拼、雙拼、微軟拼音、自然碼和智能自然碼和智能ABC等等 形碼類形碼類 五筆字型法、鄭碼輸入法等五筆字型法、鄭碼輸入法等 。(2) 漢字國標(biāo)碼漢字國標(biāo)碼(GB

52、231280) 每個漢字占兩個字節(jié)。每個漢字占兩個字節(jié)。 一級漢字：一級漢字：3755個；二級漢字：個；二級漢字：3008個。個。漢字分區(qū)，每個區(qū)漢字分區(qū)，每個區(qū)94個漢字。個漢字。(3)機(jī)內(nèi)碼機(jī)內(nèi)碼漢字在設(shè)備或信息處理系統(tǒng)內(nèi)部最基本的表達(dá)形式。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。漢字漢字 國標(biāo)碼國標(biāo)碼 漢字內(nèi)碼漢字內(nèi)碼 中中 8680(01010110 01010000)B (11010110 11010000)B 華華 5942(00111011 00101010)B (10111011 10101010)B 區(qū)號區(qū)號區(qū)中位置區(qū)中位置 輸入碼 國標(biāo)碼 字形碼 機(jī)內(nèi)碼 地址碼 漢字

53、輸出 漢字輸入 57漢字字形編碼(4) 漢字字形碼漢字字形碼點(diǎn)陣：點(diǎn)陣：漢字字形點(diǎn)陣的代碼漢字字形點(diǎn)陣的代碼 有有1616、2424、3232、4848等等編碼、存儲方式簡單、無需轉(zhuǎn)換直接輸出編碼、存儲方式簡單、無需轉(zhuǎn)換直接輸出放大后產(chǎn)生的效果差放大后產(chǎn)生的效果差矢量：矢量：存儲的是描述漢字字形的輪廓特征存儲的是描述漢字字形的輪廓特征 矢量方式特點(diǎn)正好與點(diǎn)陣相反矢量方式特點(diǎn)正好與點(diǎn)陣相反（5 5）漢字地址碼）漢字地址碼每個漢字字形碼在漢字字庫中的相對位移地址每個漢字字形碼在漢字字庫中的相對位移地址地址碼和機(jī)內(nèi)碼要有簡明的對應(yīng)轉(zhuǎn)換關(guān)系地址碼和機(jī)內(nèi)碼要有簡明的對應(yīng)轉(zhuǎn)換關(guān)系58UCS編碼組組平面平面

54、行行 字位字位最高位為0基本多文種平面（基本多文種平面（BMP）：）：0組組0平面，包含字母、音節(jié)及表意文平面，包含字母、音節(jié)及表意文字等。字等。例如：例如：A 41H(ASCII) 00000041H(UCS) 大大 3473H(GB2312) 00005927H(UCS(6) 其他漢字編碼其他漢字編碼UCS碼、碼、Unicode碼、碼、GBK碼、碼、BIG5碼等碼等 國際標(biāo)準(zhǔn)：國際標(biāo)準(zhǔn)： 通用多八位編碼字符集通用多八位編碼字符集UCS(Universal Code Set)世界各種文字世界各種文字的統(tǒng)一的編碼方案，一個字符占的統(tǒng)一的編碼方案，一個字符占4個字節(jié)。分為：個字節(jié)。分為：59其他

55、漢字編碼 Unicode碼碼 另一國際標(biāo)準(zhǔn)：采用雙字節(jié)編碼統(tǒng)一地表示世界上的主要文字。另一國際標(biāo)準(zhǔn)：采用雙字節(jié)編碼統(tǒng)一地表示世界上的主要文字。 其字符集內(nèi)容與其字符集內(nèi)容與UCSUCS的的BMPBMP相同。相同。 GBKGBK碼碼 GBKGBK等同于等同于UCSUCS的新的中文編碼擴(kuò)展國家標(biāo)準(zhǔn)，的新的中文編碼擴(kuò)展國家標(biāo)準(zhǔn)，2 2字節(jié)表示一個漢字字節(jié)表示一個漢字 第一字節(jié)從第一字節(jié)從81HFEH81HFEH，最高位為，最高位為1 1； 第二字節(jié)從第二字節(jié)從40HFEH40HFEH，第二字節(jié)的最高位不一定是，第二字節(jié)的最高位不一定是1 1。 BIG5BIG5編碼編碼 臺灣、香港地區(qū)普遍使用的一種繁

56、體漢字的編碼標(biāo)準(zhǔn)，包括臺灣、香港地區(qū)普遍使用的一種繁體漢字的編碼標(biāo)準(zhǔn)，包括440440個個符號，一級漢字符號，一級漢字5 4015 401個、二級漢字個、二級漢字7 6527 652個，共計(jì)個，共計(jì)13 06013 060個漢字。個漢字。 2.2 2.2 微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 電 源 主 板 CD-ROM 硬 盤 2.2.1 主板系統(tǒng) 主板系統(tǒng)主板系統(tǒng)是連接各個計(jì)算機(jī)設(shè)備的是連接各個計(jì)算機(jī)設(shè)備的“紐帶紐帶”，是，是微機(jī)中最大的一塊集成電路板微機(jī)中最大的一塊集成電路板 。2.2.2 微處理器 在微機(jī)中，運(yùn)算器和控制器被制作在同一塊半導(dǎo)在微機(jī)中，運(yùn)算器和控制器被制作在同一塊半導(dǎo)體芯

57、片上，稱為體芯片上，稱為中央處理單元中央處理單元（Central Central Processing UnitProcessing Unit，CPUCPU），它是計(jì)算機(jī)內(nèi)部執(zhí)行），它是計(jì)算機(jī)內(nèi)部執(zhí)行數(shù)據(jù)處理指令的器件，在微機(jī)中又稱為數(shù)據(jù)處理指令的器件，在微機(jī)中又稱為微處理器微處理器（Micro ProcessorMicro Processor），也是微機(jī)中的核心部件。），也是微機(jī)中的核心部件。 微處理器微處理器的主要性能指標(biāo) 主主頻：頻：衡量衡量CPUCPU運(yùn)行速度的重要指標(biāo)。它運(yùn)行速度的重要指標(biāo)。它是指系統(tǒng)時鐘脈沖發(fā)生器輸出周期性脈是指系統(tǒng)時鐘脈沖發(fā)生器輸出周期性脈沖的頻率，通常以赫茲（沖

58、的頻率，通常以赫茲（HzHz）為單位。）為單位。 字長：字長：CPUCPU可以同時處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)位可以同時處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)位數(shù)。如數(shù)。如6464位微處理器，一次能夠處理位微處理器，一次能夠處理6464位二進(jìn)制數(shù)據(jù)。常用的有位二進(jìn)制數(shù)據(jù)。常用的有1616位、位、3232位和位和6464位微處理器等位微處理器等 2.2.3 內(nèi)部存儲器 內(nèi)存：內(nèi)存：是微機(jī)的重要部件之一，它是存放程是微機(jī)的重要部件之一，它是存放程序與數(shù)據(jù)的裝置，一般由記憶元件和電子線序與數(shù)據(jù)的裝置，一般由記憶元件和電子線路組成。路組成。 內(nèi)存按其功能特征可分類： 隨機(jī)存儲器（隨機(jī)存儲器（Random Access MemoryRa

59、ndom Access Memory，RAMRAM） RAM RAM是一種讀寫存儲器（可讀可寫的隨機(jī)存儲器），通常是一種讀寫存儲器（可讀可寫的隨機(jī)存儲器），通常RAMRAM指計(jì)算指計(jì)算機(jī)的主存，機(jī)的主存，CPUCPU對它既可讀出數(shù)據(jù)又可寫入數(shù)據(jù)。對它既可讀出數(shù)據(jù)又可寫入數(shù)據(jù)。 只讀存儲器（只讀存儲器（Read Only MemoryRead Only Memory，ROMROM） ROM ROM主要用來存放固定不變的程序和數(shù)據(jù)，如微機(jī)主要用來存放固定不變的程序和數(shù)據(jù)，如微機(jī)BIOSBIOS程序。這種程序。這種存儲器中的信息只能讀出而不能隨意寫入。存儲器中的信息只能讀出而不能隨意寫入。 高速緩沖

60、存儲器（高速緩沖存儲器（CacheCache） CacheCache是介于是介于CPUCPU和內(nèi)存之間的一種可高速存取信息的芯片，是和內(nèi)存之間的一種可高速存取信息的芯片，是CPUCPU和和RAMRAM之間的橋梁，用于解決它們之間的速度沖突問題。之間的橋梁，用于解決它們之間的速度沖突問題。2.2.3 內(nèi)部存儲器 2.2.4 I/O總線與擴(kuò)展槽 總線（總線（BusBus）：）：是計(jì)算機(jī)中各部件之間傳送信息是計(jì)算機(jī)中各部件之間傳送信息（傳輸數(shù)據(jù)信號）的公共通道，實(shí)際上是連接計(jì)（傳輸數(shù)據(jù)信號）的公共通道，實(shí)際上是連接計(jì)算機(jī)中算機(jī)中CPUCPU、內(nèi)存、外存和輸入輸出設(shè)備的一組、內(nèi)存、外存和輸入輸出設(shè)備的