ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算課件

1、東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)neu_clas柳秀梅柳秀梅東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算第一章第一章 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算1.1 概述概述1.2 進(jìn)位計(jì)數(shù)制進(jìn)位計(jì)數(shù)制1.3 計(jì)算機(jī)中數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼和表示計(jì)算機(jī)中數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼和表示1.4 數(shù)字化信息的編碼和表示數(shù)字化信息的編碼和表示1.5 數(shù)值的運(yùn)算數(shù)值的運(yùn)算東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算1.1 概述概述n電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展：w電子管計(jì)算機(jī)（1946-1956）w晶體管計(jì)算機(jī)（1957-1964）w中小規(guī)模集成

2、電路計(jì)算機(jī)（1965-1970）w超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)（1971-今）n電子計(jì)算機(jī)按其性能分類：w大中型計(jì)算機(jī)/巨型計(jì)算機(jī)（Mainframe Computer）w小型計(jì)算機(jī)（Minicomputer）w微型計(jì)算機(jī)（Microcomputer）n微型計(jì)算機(jī)的核心：微處理器(中央處理器CPU)nIntel CPU的發(fā)展見下頁表ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算代發(fā)表年份字長(bits)型號(hào)線寬(m)晶體管數(shù)(萬個(gè))時(shí)鐘頻率(MHz)速度(MIPS)一197119724840048008500.20.310.05二1974197788080200.52-40.5三19781982168086

3、/8088802862-32.9134.77-108-20300七2002？64Itanium ？0.08CPU:2.5KCache:30K800(20條指令/時(shí)鐘周期)3000東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算微處理器的發(fā)展w第1代：4位和低檔8位微處理器n400440408008w第2代：中、高檔8位微處理器 nMC6800、Intel8080 Z80、Intel8085w第3代：16位微機(jī)n8086808880286圖1 Intel 4004處理器 圖2 Intel 8086處理器圖3 Intel 80286處理器 東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算微

4、處理器的發(fā)展w第4代：低檔低檔32位微機(jī)位微機(jī)n8038680486圖4 Intel 80386處理器圖5 Intel 80486處理器東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算微處理器的發(fā)展w第5代：高檔32位微處理器：Pentium 圖6 Pentium處理器 東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算微處理器的發(fā)展w第6代： Pentium系列、Pentium II / III / 4 圖7 PentiumPro處理器圖8 PentiumMMX處理器東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算微處理器的發(fā)展 圖9 PentiumII處理器 圖10 Pentiu

5、m III處理器 圖11 Pentium4 處理器 東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算微處理器的發(fā)展w第7代：64位微處理器nIntel Itanium（安騰）、AMD Athlon n微機(jī)服務(wù)器、工程工作站、圖形工作站圖12 AMD Athlon 64處理器 圖13 Itanium 2 64位處理器 東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算1.2 數(shù)制數(shù)制1.2.1 進(jìn)位計(jì)數(shù)制進(jìn)位計(jì)數(shù)制1.2.2 進(jìn)位計(jì)數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換進(jìn)位計(jì)數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算1.2.1 進(jìn)位計(jì)數(shù)制進(jìn)位計(jì)數(shù)制1、十進(jìn)制數(shù)：基數(shù)是、十進(jìn)制數(shù)：基數(shù)是10

6、，有，有10個(gè)不同的數(shù)學(xué)符號(hào)，個(gè)不同的數(shù)學(xué)符號(hào)，即即092、二進(jìn)制數(shù)：基數(shù)是、二進(jìn)制數(shù)：基數(shù)是2，有，有2個(gè)不同的數(shù)學(xué)符號(hào)，個(gè)不同的數(shù)學(xué)符號(hào)，即即0和和1 3、八進(jìn)制：基數(shù)是、八進(jìn)制：基數(shù)是8，有，有8個(gè)不同的數(shù)學(xué)符號(hào)個(gè)不同的數(shù)學(xué)符號(hào)4、十六進(jìn)制：基數(shù)是、十六進(jìn)制：基數(shù)是16，有，有16個(gè)不同的數(shù)學(xué)符號(hào)，個(gè)不同的數(shù)學(xué)符號(hào)，即：即：0，1，29，A，B，C，D，E，F(xiàn)東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算某一進(jìn)制數(shù)的大小由系數(shù)項(xiàng)和權(quán)的乘積決定。某一進(jìn)制數(shù)的大小由系數(shù)項(xiàng)和權(quán)的乘積決定。例：例：（123.45）10 = 1102+2101+3100+410-1+510-2（10101.

7、21）2 = 124+1 22+1 20+1 2-1+1 2-2（375.4）8= 3 82+7 81+5 80+4 8-11.2.1 進(jìn)位計(jì)數(shù)制進(jìn)位計(jì)數(shù)制東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算1.2.2 不同進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換不同進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換1、其它進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)、其它進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù) 按相應(yīng)進(jìn)位計(jì)數(shù)制的權(quán)表達(dá)式展開，再按十進(jìn)制求和。 例：10110010B = (?)10 13FAH = (?)10東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算(69)10(?)216 140 16 8 C(12) 0 8結(jié)果為(8C)16除法取余法：除基數(shù)除法取余法：除基數(shù)取余

8、數(shù)、由下而上排取余數(shù)、由下而上排列。示例：列。示例：2、十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)為其它進(jìn)制、十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)為其它進(jìn)制(140)10(?)16 2 69 2 34 1 2 17 0 2 8 1 2 4 0 2 2 0 2 1 0 0 1 結(jié)果為(1000101)2東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算3、八進(jìn)制十六進(jìn)制與二進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換、八進(jìn)制十六進(jìn)制與二進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換因?yàn)橐驗(yàn)?3=8，所以每一位八進(jìn)制數(shù)可以用一個(gè)，所以每一位八進(jìn)制數(shù)可以用一個(gè)3位二位二進(jìn)制數(shù)表示進(jìn)制數(shù)表示;因?yàn)橐驗(yàn)?4=16，所以每一位十六進(jìn)制數(shù)可，所以每一位十六進(jìn)制數(shù)可以用一個(gè)以用一個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)表示。位二進(jìn)制數(shù)表示。八進(jìn)制

9、八進(jìn)制01234567二進(jìn)制二進(jìn)制000001010011100101110111十六進(jìn)制十六進(jìn)制01234567二進(jìn)制二進(jìn)制00000001001000110100010101100111十六進(jìn)制十六進(jìn)制89ABCDEF二進(jìn)制二進(jìn)制10001001101010111100110111101111東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算 二進(jìn)制二進(jìn)制 十六進(jìn)制十六進(jìn)制 二進(jìn)制二進(jìn)制 八進(jìn)制八進(jìn)制一位拆三位一位拆三位一位拆四位一位拆四位整數(shù)從右向左四位并一位整數(shù)從右向左四位并一位小數(shù)從左向右四位并一位小數(shù)從左向右四位并一位整數(shù)從右向左三位并一位整數(shù)從右向左三位并一位小數(shù)從左向右三位并

10、一位小數(shù)從左向右三位并一位3、八進(jìn)制十六進(jìn)制與二進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換、八進(jìn)制十六進(jìn)制與二進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算100 110 110 111.010 100( 4 6 6 7. 2 4)8示例：示例：0011 1011 0111.0101 ( 3 B 7 . 5 )16東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算w十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)采用乘法十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)采用乘法例：例：0.665 0.33 0.66 2 2 2 1.430 0.66 1.42整數(shù)部分為整數(shù)部分為1 0 1 最高位最高位 最低位最低位即得到（即得到（0.665）10=

11、（0.101）21.2.3 不同進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換不同進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算即：即：+77 0 100110101001101機(jī)器數(shù)機(jī)器數(shù)+77+77 符號(hào)位正為符號(hào)位正為0負(fù)為負(fù)為1真值真值在計(jì)算機(jī)中，連同符號(hào)位一起數(shù)碼化的數(shù)，在計(jì)算機(jī)中，連同符號(hào)位一起數(shù)碼化的數(shù)，就稱為機(jī)器數(shù)，如上例中的就稱為機(jī)器數(shù)，如上例中的0100110101001101；使；使用正負(fù)號(hào)加其絕對(duì)值的表示方法，稱為該用正負(fù)號(hào)加其絕對(duì)值的表示方法，稱為該數(shù)的真值，如上例中的數(shù)的真值，如上例中的+77+77和和+1001101B+1001101B。原碼，以數(shù)值原碼，以數(shù)值的符號(hào)加上

12、數(shù)的符號(hào)加上數(shù)值的二進(jìn)制表值的二進(jìn)制表示組成的編碼示組成的編碼1.3 計(jì)算機(jī)中數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼和表示計(jì)算機(jī)中數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼和表示1.3.1 帶符號(hào)數(shù)的編碼帶符號(hào)數(shù)的編碼東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算帶帶符符號(hào)號(hào)的的機(jī)機(jī)器器數(shù)數(shù)-77 1 1 0 0 1 1 0 1原碼原碼1 0 1 1 0 0 1 0反碼反碼1 0 1 1 0 0 1 1補(bǔ)碼補(bǔ)碼正數(shù)正數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼的表示是相同的的原碼、反碼和補(bǔ)碼的表示是相同的負(fù)數(shù)負(fù)數(shù)反碼：原碼的符號(hào)位不變，數(shù)值位反碼：原碼的符號(hào)位不變，數(shù)值位 取反（取反（0 變變1，1變變 0）負(fù)數(shù)負(fù)數(shù)補(bǔ)碼：反碼加補(bǔ)碼：反碼加11.3.1 帶符號(hào)數(shù)

13、的編碼帶符號(hào)數(shù)的編碼東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算例例1：有一只表指在有一只表指在9點(diǎn)，要撥到點(diǎn)，要撥到4點(diǎn)，有二種方法點(diǎn)，有二種方法逆時(shí)針撥逆時(shí)針撥 954順時(shí)針撥順時(shí)針撥 97124所以：所以：959（5）9（125）97124 模是模是12（5）補(bǔ)補(bǔ)（125）7例例2：8位二進(jìn)制運(yùn)算，模為位二進(jìn)制運(yùn)算，模為256902090（20）90（25620）9023632625670 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示補(bǔ)碼的工作原理補(bǔ)碼的工作原理東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算幾點(diǎn)結(jié)論：幾點(diǎn)結(jié)論：原碼、反碼、補(bǔ)碼最高位都是符號(hào)位原碼、反碼、補(bǔ)碼最高位都

14、是符號(hào)位正數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼相同正數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼相同原碼、反碼、補(bǔ)碼的表示范圍不同原碼、反碼、補(bǔ)碼的表示范圍不同編程時(shí)不涉及碼制，由硬件自動(dòng)完成編程時(shí)不涉及碼制，由硬件自動(dòng)完成采用不同的碼制，運(yùn)算器和控制器的結(jié)構(gòu)不同采用不同的碼制，運(yùn)算器和控制器的結(jié)構(gòu)不同1.3.1 帶符號(hào)數(shù)的編碼帶符號(hào)數(shù)的編碼東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算無符號(hào)數(shù)的表示范圍：無符號(hào)數(shù)的表示范圍：8位二進(jìn)制無符號(hào)數(shù)：位二進(jìn)制無符號(hào)數(shù)：025516位二進(jìn)制無符號(hào)數(shù)：位二進(jìn)制無符號(hào)數(shù)：065535（216-1）32位二進(jìn)制無符號(hào)數(shù)：位二進(jìn)制無符號(hào)數(shù)：0232-11.3.2 無符號(hào)數(shù)的編碼無符號(hào)數(shù)的編碼

15、東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算1.4 數(shù)字化信息的編碼和表示數(shù)字化信息的編碼和表示1.4.1 信息的數(shù)字化信息的數(shù)字化數(shù)字計(jì)算機(jī)是指在計(jì)算機(jī)中各種信息用數(shù)字代數(shù)字計(jì)算機(jī)是指在計(jì)算機(jī)中各種信息用數(shù)字代碼表示。在物理機(jī)制上，數(shù)字代碼以數(shù)字型信碼表示。在物理機(jī)制上，數(shù)字代碼以數(shù)字型信號(hào)表示。數(shù)字信號(hào)是一種在時(shí)間上或空間上離號(hào)表示。數(shù)字信號(hào)是一種在時(shí)間上或空間上離散的信號(hào)，目前常用二位邏輯值散的信號(hào)，目前常用二位邏輯值0、1表示。多表示。多位信號(hào)的組合可表示廣泛的信息，處理時(shí)可進(jìn)位信號(hào)的組合可表示廣泛的信息，處理時(shí)可進(jìn)行逐位處理。行逐位處理。u數(shù)字代碼數(shù)字代碼u字符字符u圖像圖像

16、u聲音聲音u命令和狀態(tài)命令和狀態(tài)東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算1.4 數(shù)字化信息的編碼和表示數(shù)字化信息的編碼和表示1.4.2 十進(jìn)制數(shù)的編碼十進(jìn)制數(shù)的編碼多位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)制數(shù)，這種表示多位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)制數(shù)，這種表示方法稱為二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)，也稱方法稱為二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)，也稱BCD碼。碼。東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算1.4 數(shù)字化信息的編碼和表示數(shù)字化信息的編碼和表示1.4.3 西文信息的表示西文信息的表示字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)及特殊符號(hào)組成的字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)及特殊符號(hào)組成的字符集，通常使用字符集，通常使用ASCII碼表示。

17、碼表示。每一個(gè)每一個(gè)ASCII碼占用一個(gè)字節(jié)，其中最高碼占用一個(gè)字節(jié)，其中最高位為位為0，余下，余下7位用來表示位用來表示128個(gè)不同的字符、個(gè)不同的字符、控制碼和狀態(tài)碼?？刂拼a和狀態(tài)碼。東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算（3 3）信息編碼）信息編碼 英文字符編碼（英文字符編碼（ASCIIASCII碼）碼） 用用7 7位二進(jìn)制表示一個(gè)字符，共有位二進(jìn)制表示一個(gè)字符，共有128128個(gè)字個(gè)字符，如符，如0 0數(shù)字的數(shù)字的ASCIIASCII碼是碼是00110000B (30H)00110000B (30H)，數(shù)，數(shù)字字8 8的的ASCIIASCII碼是碼是00111000B (

18、38H)00111000B (38H)，字符，字符A A的的ASCIIASCII碼是碼是01000001B (41H)01000001B (41H)高高 三三 位位低低 四四 位位0000010100111001011101110000SP0Pp0001！1AQaq0010“2BRbr0011#3CScs0100$4DTdt0101%5EUeu0110&6FVfv01117GWgw1000(8HXhx1001)9IYiy1010*:JZjz1011+;Kk1100,Nn1111/?O_oD E L0-9對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)30H-39HA-Z對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)41H-5AH a-z對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)61H-7AH東北

19、大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算1.4.4 中文信息的表示中文信息的表示 漢字編碼以區(qū)位碼為核心分為幾種編碼：漢字編碼以區(qū)位碼為核心分為幾種編碼： 輸入碼輸入碼 國標(biāo)碼國標(biāo)碼 機(jī)內(nèi)碼：區(qū)位碼的特殊形式高位為機(jī)內(nèi)碼：區(qū)位碼的特殊形式高位為1 字形碼：漢字點(diǎn)陣輸出編碼字形碼：漢字點(diǎn)陣輸出編碼1.4 數(shù)字化信息的編碼和表示數(shù)字化信息的編碼和表示東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算1.4 數(shù)字化信息的編碼和表示數(shù)字化信息的編碼和表示1.4.4 中文信息的表示中文信息的表示 1. GB2312國標(biāo)碼國標(biāo)碼漢字在計(jì)算機(jī)中通常采用漢字在計(jì)算機(jī)中通常采用GB2312標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編碼

20、，簡稱國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編碼，簡稱國標(biāo)碼。碼。GB2312國標(biāo)字符集由三部分組成：分別是各種符號(hào)、數(shù)字、國標(biāo)字符集由三部分組成：分別是各種符號(hào)、數(shù)字、字母及漢語拼音；一級(jí)常用漢字，按拼音排序；二級(jí)常用字母及漢語拼音；一級(jí)常用漢字，按拼音排序；二級(jí)常用漢字，按部首排序。三部分共七千多個(gè)字符，因此國標(biāo)碼漢字，按部首排序。三部分共七千多個(gè)字符，因此國標(biāo)碼需用兩個(gè)字節(jié)來表示這些字符。需用兩個(gè)字節(jié)來表示這些字符。東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算1.4 數(shù)字化信息的編碼和表示數(shù)字化信息的編碼和表示區(qū)位碼區(qū)位碼是將這些字符按其排列位置構(gòu)成一個(gè)是將這些字符按其排列位置構(gòu)成一個(gè)二維平面圖，共包含二

21、維平面圖，共包含94行，行，94列。行號(hào)即區(qū)號(hào)，列。行號(hào)即區(qū)號(hào)，列號(hào)即位號(hào)。每一個(gè)漢字或字符都有一個(gè)唯一的列號(hào)即位號(hào)。每一個(gè)漢字或字符都有一個(gè)唯一的位置編碼，該編碼即字符所在的區(qū)號(hào)及位號(hào)的二位置編碼，該編碼即字符所在的區(qū)號(hào)及位號(hào)的二進(jìn)制代碼（進(jìn)制代碼（7位區(qū)號(hào)在左，位區(qū)號(hào)在左，7位位號(hào)在右）。位位號(hào)在右）。國標(biāo)碼國標(biāo)碼是指在每個(gè)漢字的區(qū)號(hào)和位號(hào)都分別是指在每個(gè)漢字的區(qū)號(hào)和位號(hào)都分別加上加上32（或（或20H）。）。內(nèi)碼內(nèi)碼是用來與西文字符編碼進(jìn)行區(qū)分的另一是用來與西文字符編碼進(jìn)行區(qū)分的另一種編碼形式，它隨系統(tǒng)的不同而不同，也就是說，種編碼形式，它隨系統(tǒng)的不同而不同，也就是說，一個(gè)漢字的區(qū)位碼和

22、國際碼是唯一的，而內(nèi)碼可一個(gè)漢字的區(qū)位碼和國際碼是唯一的，而內(nèi)碼可以有多種。以有多種。東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算 2. 輸入碼輸入碼漢字輸入編碼方法分為四類漢字輸入編碼方法分為四類：（：（1）數(shù)字編碼，例）數(shù)字編碼，例如國標(biāo)碼、區(qū)位碼；（如國標(biāo)碼、區(qū)位碼；（2）字音編碼，例如微軟拼）字音編碼，例如微軟拼音；（音；（3）字型編碼，例如五筆輸入法；（）字型編碼，例如五筆輸入法；（4）形音）形音編碼，結(jié)合字音編碼和字型編碼的優(yōu)點(diǎn)。編碼，結(jié)合字音編碼和字型編碼的優(yōu)點(diǎn)。 3. 字形碼字形碼 字形碼是指字形的點(diǎn)陣信息的數(shù)字代碼。存放在漢字形碼是指字形的點(diǎn)陣信息的數(shù)字代碼。存放在漢

23、字庫中。字型碼有顯示字形碼和打印字形碼兩種。字庫中。字型碼有顯示字形碼和打印字形碼兩種。根據(jù)輸出的去向?qū)h字輸出在顯示器上或打印機(jī)上。根據(jù)輸出的去向?qū)h字輸出在顯示器上或打印機(jī)上。東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算64646464點(diǎn)陣，點(diǎn)陣，共占共占512512字節(jié)字節(jié)東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算編碼交換流程編碼交換流程?hào)|北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算0 0行行1515行行 0 0 1515列列 列列 多少多少多少點(diǎn)陣？多少點(diǎn)陣？占用幾個(gè)字節(jié)？占用幾個(gè)字節(jié)？每個(gè)字節(jié)的每個(gè)字節(jié)的16進(jìn)制進(jìn)制表示是多少？表示是多少？東北大學(xué)二一一ewC

24、h1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算1.5 1.5 數(shù)值的運(yùn)算方法數(shù)值的運(yùn)算方法編碼位數(shù)的擴(kuò)展編碼位數(shù)的擴(kuò)展w補(bǔ)碼：短整數(shù)補(bǔ)碼可以擴(kuò)展成長整數(shù)補(bǔ)碼，擴(kuò)展時(shí)按符補(bǔ)碼：短整數(shù)補(bǔ)碼可以擴(kuò)展成長整數(shù)補(bǔ)碼，擴(kuò)展時(shí)按符號(hào)為進(jìn)行擴(kuò)展。號(hào)為進(jìn)行擴(kuò)展。 例如：例如：X補(bǔ)補(bǔ)=0101，擴(kuò)展成，擴(kuò)展成8位后表示為位后表示為00000101X補(bǔ)補(bǔ)=1101，擴(kuò)展成，擴(kuò)展成8位后表示為位后表示為11111101w原碼：短整數(shù)原碼可以擴(kuò)展成長整數(shù)原碼，擴(kuò)展時(shí)符號(hào)原碼：短整數(shù)原碼可以擴(kuò)展成長整數(shù)原碼，擴(kuò)展時(shí)符號(hào)位不變，其余位以位不變，其余位以0來擴(kuò)充。來擴(kuò)充。 例如：例如：X原原=0101，擴(kuò)展成，擴(kuò)展成8位后表示為位后表示為

25、00000101X原原=1101，擴(kuò)展成，擴(kuò)展成8位后表示為位后表示為10000101東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算1.5.1 二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算0 + 0=0 0 + 1=11 + 0=1 1 + 1=0（有進(jìn)位）（有進(jìn)位）0 0=0 0 1=01 0=0 1 1=11.5 數(shù)值的運(yùn)算方法數(shù)值的運(yùn)算方法東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算加法運(yùn)算法則加法運(yùn)算法則：0000111011110例：例：求（求（10011.01）2 （100011.11）2 ？1 0 0 1 1 . 0 11 0 0 0 1 1 . 1 1）0. 011101

26、1（110111）2練習(xí)：練習(xí)：求（求（1011011）2 （1010.11）2 ？1 0 1 1 0 1 11 0 1 0 . 1 1）1. 11010011（1100101.11）2計(jì)算機(jī)的運(yùn)算基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算基礎(chǔ) 東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算減法運(yùn)算法則減法運(yùn)算法則：0001 0 11 1 010 11（0 1）例：例：求（求（10110.01）2 （1100.10）2 ？1 0 1 1 0 . 0 11 1 0 0 . 1 0 ）1. 11001（1001.11）2練習(xí)：練習(xí)：求（求（1010110）2 （1101.11）2 ？1 0 1 0 1 1 0 . 0

27、 01 1 0 1 . 1 1 ）1. 00001001（1001000.01）2計(jì)算機(jī)的運(yùn)算基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算基礎(chǔ) 東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算乘法運(yùn)算法則乘法運(yùn)算法則：0001 0 00 1 01 11例：例：求（求（1101.01）2 （110.11）2 ？1 1 0 1 . 0 11 1 0 . 1 1 ）（1011001.0111）21 1 0 1 0 11 1 0 1 0 10 0 0 0 0 01 1 0 1 0 11 1 0 1 0 11 0 1 1 0 0 1 . 0 1 1 1計(jì)算機(jī)的運(yùn)算基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算基礎(chǔ) 東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的

28、表示及運(yùn)算除法運(yùn)算法則除法運(yùn)算法則：0001 0 =（無意義）（無意義）0 1 01 11例：例：求（求（1101. 1）2 （110）2 ？（10.01）21101.101101101 101 10010 .01計(jì)算機(jī)的運(yùn)算基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算基礎(chǔ) 東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算1.5 1.5 數(shù)值的運(yùn)算方法數(shù)值的運(yùn)算方法運(yùn)算規(guī)則：運(yùn)算規(guī)則：X補(bǔ)補(bǔ)+Y補(bǔ)補(bǔ)=X+Y補(bǔ)補(bǔ) X-Y補(bǔ)補(bǔ)= X補(bǔ)補(bǔ)+-Y補(bǔ)補(bǔ)在數(shù)值的加減運(yùn)算中，運(yùn)算結(jié)果中超出模值的位，在數(shù)值的加減運(yùn)算中，運(yùn)算結(jié)果中超出模值的位，將被自然丟失，不考慮在當(dāng)前運(yùn)算結(jié)果中。將被自然丟失，不考慮在當(dāng)前運(yùn)算結(jié)果中。例：例：- 4

29、4補(bǔ)補(bǔ)- - 53補(bǔ)補(bǔ)= - 44補(bǔ)補(bǔ)+ 53補(bǔ)補(bǔ) + 00110101 1 00001001 超出模值，自然丟失超出模值，自然丟失東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算1.5 1.5 數(shù)值的運(yùn)算方法數(shù)值的運(yùn)算方法如果運(yùn)算結(jié)果超出了所能表示的數(shù)值范圍，則產(chǎn)生如果運(yùn)算結(jié)果超出了所能表示的數(shù)值范圍，則產(chǎn)生溢出，運(yùn)算結(jié)果不正確。溢出，運(yùn)算結(jié)果不正確。判斷溢出的方法：判斷溢出的方法：n兩個(gè)同號(hào)數(shù)相加，運(yùn)算結(jié)果的符號(hào)如果與加數(shù)、兩個(gè)同號(hào)數(shù)相加，運(yùn)算結(jié)果的符號(hào)如果與加數(shù)、被加數(shù)的符號(hào)不同，則產(chǎn)生溢出；兩個(gè)異號(hào)數(shù)被加數(shù)的符號(hào)不同，則產(chǎn)生溢出；兩個(gè)異號(hào)數(shù)相減，運(yùn)算結(jié)果的符號(hào)如果與被減數(shù)的符號(hào)不相

30、減，運(yùn)算結(jié)果的符號(hào)如果與被減數(shù)的符號(hào)不同，則產(chǎn)生溢出。同，則產(chǎn)生溢出。例如：例如：120補(bǔ)補(bǔ)+10補(bǔ)補(bǔ) 01111000 + 0000101010000010運(yùn)算結(jié)果符號(hào)相反，溢出運(yùn)算結(jié)果符號(hào)相反，溢出東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算1.5 1.5 數(shù)值的運(yùn)算方法數(shù)值的運(yùn)算方法w雙位符號(hào)法：雙位符號(hào)法：使用兩個(gè)相同的符號(hào)為表示一個(gè)使用兩個(gè)相同的符號(hào)為表示一個(gè)數(shù)的符號(hào)。其中數(shù)的符號(hào)。其中00表示正號(hào)，表示正號(hào)，01和和10表示溢出，表示溢出，11表示負(fù)號(hào)。如果運(yùn)算結(jié)果的兩個(gè)符號(hào)位不同，表示負(fù)號(hào)。如果運(yùn)算結(jié)果的兩個(gè)符號(hào)位不同，則產(chǎn)生溢出。則產(chǎn)生溢出。w進(jìn)位判斷法：進(jìn)位判斷法：在

31、兩個(gè)單符號(hào)位補(bǔ)碼進(jìn)行加減運(yùn)在兩個(gè)單符號(hào)位補(bǔ)碼進(jìn)行加減運(yùn)算時(shí)，若最高數(shù)值位向符號(hào)位的進(jìn)位值算時(shí)，若最高數(shù)值位向符號(hào)位的進(jìn)位值C1與符號(hào)與符號(hào)位向前產(chǎn)生的進(jìn)位值位向前產(chǎn)生的進(jìn)位值C2相同時(shí)，沒有產(chǎn)生溢出。相同時(shí)，沒有產(chǎn)生溢出。如果兩個(gè)進(jìn)位值不同，則有溢出發(fā)生。如果兩個(gè)進(jìn)位值不同，則有溢出發(fā)生。東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算C進(jìn)位位進(jìn)位位bn-1bn-2b1b0c1c2c1c2+溢出值溢出值東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算1.5.2 二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算（按位運(yùn)算）二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算（按位運(yùn)算）1.5 1.5 數(shù)值的運(yùn)算方法數(shù)值的運(yùn)算方法01 10001與與0

32、101 10111或或0101 10110異或異或01取非取非0101東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算與運(yùn)算符與運(yùn)算符： And運(yùn)算法則：運(yùn)算法則：0 0 = 00 1 = 01 0 = 01 1 = 1只要當(dāng)參與的邏輯變量都為1時(shí)，“與”運(yùn)算的結(jié)果才會(huì)為1；只要其中有一個(gè)為0，其結(jié)果就為0。例：邏輯運(yùn)算 10101111 10011101 = ？1 0 1 0 1 1 1 11 0 0 1 1 1 0 1）10110001練習(xí)：邏輯運(yùn)算11110011 = ？1 0 1 1 1 0 0 11 1 1 1 0 0 1 1）10001101100110001計(jì)算機(jī)的運(yùn)算基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算基礎(chǔ) 東北大學(xué)二一一ewCh1計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)信息的表示及運(yùn)算或運(yùn)算符或運(yùn)算符：運(yùn)算法則：運(yùn)算法則：0 0 = 00 1 = 11 0 =