第一章計算機(jī)基本知識

1、n工程類課程n重視練習(xí)n經(jīng)驗很重要n不要鉆牛角尖n授課內(nèi)容有側(cè)重n考查方式n閉卷考試n卷面成績70，平時成績30（作業(yè)和實(shí)驗）n作業(yè)和實(shí)驗的重要性，平時成績對最終成績的影響第一章第一章 計算機(jī)基本知識計算機(jī)基本知識n 緒論緒論n計算機(jī)的發(fā)展概況計算機(jī)的發(fā)展概況n微型計算機(jī)中信息的表示及運(yùn)算基礎(chǔ)微型計算機(jī)中信息的表示及運(yùn)算基礎(chǔ)n幾個重要的數(shù)字邏輯電路幾個重要的數(shù)字邏輯電路n微機(jī)基本結(jié)構(gòu)微機(jī)基本結(jié)構(gòu)11 緒緒 論論計算機(jī)之父-馮諾依曼 研究的專業(yè)是：1、數(shù)學(xué)2、物理3、化學(xué)4、經(jīng)濟(jì)5、電子 11 緒緒 論論 在經(jīng)濟(jì)學(xué)方面，馮諾依曼有突破性成就，被譽(yù)為“博弈論之父”。在物理領(lǐng)域，馮諾依曼在30年代撰

2、寫的量子力學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)已經(jīng)被證明對原子物理學(xué)的發(fā)展有極其重要的價值。在化學(xué)方面也有相當(dāng)?shù)脑煸?，曾獲蘇黎世高等技術(shù)學(xué)院化學(xué)系大學(xué)學(xué)位。他無愧是上世紀(jì)最偉大的全才之一。 11 緒緒 論論 1946年年2月月15日日 世界第一臺電子計世界第一臺電子計算機(jī)問世算機(jī)問世 1946年世界上第一臺電子計算機(jī)由美年世界上第一臺電子計算機(jī)由美國賓夕法尼亞大學(xué)研制成功。盡管它重達(dá)國賓夕法尼亞大學(xué)研制成功。盡管它重達(dá)30噸，占噸，占地地170平方米，耗電平方米，耗電140千瓦，用了千瓦，用了18800多個電多個電子管，每秒鐘僅能做子管，每秒鐘僅能做5000次加法次加法. 運(yùn)作了九年之久。吃電很兇，運(yùn)作了九年之久。吃

3、電很兇， 據(jù)傳據(jù)傳ENIAC每次一開機(jī)，整個費(fèi)城西區(qū)的電每次一開機(jī)，整個費(fèi)城西區(qū)的電燈都為之黯然失色。燈都為之黯然失色。 另外，真空管的損另外，真空管的損耗率相當(dāng)高，幾乎每耗率相當(dāng)高，幾乎每15分鐘就可能燒掉分鐘就可能燒掉一支真空管，操作人員須花一支真空管，操作人員須花15分鐘以上分鐘以上的時間才能找出壞掉的管子，使用上極的時間才能找出壞掉的管子，使用上極不方便。曾有人調(diào)侃道：不方便。曾有人調(diào)侃道：“只要那部機(jī)只要那部機(jī)器可以連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)五天，而沒有一只真空器可以連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)五天，而沒有一只真空管燒掉，發(fā)明人就要額手稱慶了管燒掉，發(fā)明人就要額手稱慶了”。 11 緒緒 論論 這臺計算機(jī)有五個基本部件：輸

4、入器、輸出器、這臺計算機(jī)有五個基本部件：輸入器、輸出器、運(yùn)算器、存儲器和控制器，奠定了當(dāng)代電子數(shù)字計運(yùn)算器、存儲器和控制器，奠定了當(dāng)代電子數(shù)字計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。 工作特點(diǎn)是程序控制、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)字編碼程序控制、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)字編碼 電子計算機(jī)工作的基礎(chǔ)電子計算機(jī)工作的基礎(chǔ)幾個概念CPU幾個概念計算機(jī)主機(jī)幾個概念nCPU=控制器運(yùn)算器控制器運(yùn)算器n計算機(jī)主機(jī)計算機(jī)主機(jī)CPU存儲器存儲器n計算機(jī)硬件系統(tǒng)計算機(jī)硬件系統(tǒng)n計算機(jī)軟件系統(tǒng)計算機(jī)軟件系統(tǒng)n計算機(jī)系統(tǒng)計算機(jī)系統(tǒng)n字長：字長：CPUCPU并行處理二進(jìn)制的數(shù)據(jù)位數(shù)。并行處理二進(jìn)制的數(shù)據(jù)位數(shù)。8 8位位 機(jī)、機(jī)、1616位機(jī)

5、、位機(jī)、3232位機(jī)和位機(jī)和6464位機(jī)。位機(jī)。12 計算機(jī)的發(fā)展概況 n微型化微型化 便攜式、低功耗便攜式、低功耗n巨型化巨型化 尖端科技領(lǐng)域的信息處理，需要超大容量、高尖端科技領(lǐng)域的信息處理，需要超大容量、高速度速度n智能化智能化 模擬人類大腦思維和交流方式，多種處理能力模擬人類大腦思維和交流方式，多種處理能力n系列化、標(biāo)準(zhǔn)化系列化、標(biāo)準(zhǔn)化 便于各種計算機(jī)硬、軟件兼容和升級便于各種計算機(jī)硬、軟件兼容和升級n網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化 網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)和信息高速公路網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)和信息高速公路n多機(jī)系統(tǒng)多機(jī)系統(tǒng) 大型設(shè)備、生產(chǎn)流水線集中管理大型設(shè)備、生產(chǎn)流水線集中管理( (獨(dú)立控制、獨(dú)立控制、 故障分散、資源共享故

6、障分散、資源共享) )12 計算機(jī)的發(fā)展概況計算機(jī)的發(fā)展概況 n一、計算機(jī)的發(fā)展概況一、計算機(jī)的發(fā)展概況 第一代：電子管計算機(jī)時代（第一代：電子管計算機(jī)時代（19471957）第二代：晶體管計算機(jī)時代（第二代：晶體管計算機(jī)時代（19581964）第三代：集成電路計算機(jī)時代（第三代：集成電路計算機(jī)時代（19641972）第四代：超大規(guī)模集成電路（第四代：超大規(guī)模集成電路（VLSI）計算機(jī)時代）計算機(jī)時代 （1972年年 ）。）。第五代：智能計算機(jī)（第五代：智能計算機(jī)（1981年年 ）。）。二、微處理器及微型計算機(jī)的發(fā)展概況二、微處理器及微型計算機(jī)的發(fā)展概況 第一代微處理器第一代微處理器是以是以I

7、ntel公司公司1971年推出的年推出的4004，4040為代表的四位微處理機(jī)。為代表的四位微處理機(jī)。 第二代微處理機(jī)第二代微處理機(jī)（1973年年1977年），典型代表有：年），典型代表有：Intel 公司的公司的8080、8085；Motorola公司的公司的M6800以及以及Zlog公公司的司的Z80。 第三代微處理機(jī)第三代微處理機(jī) 第三代微機(jī)是以第三代微機(jī)是以16位機(jī)為代表，基本上是在位機(jī)為代表，基本上是在第二代微機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。其中第二代微機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。其中Intel公司的公司的8088。8086是在是在8085的基礎(chǔ)發(fā)展起來的；的基礎(chǔ)發(fā)展起來的；M68000是是Moto

8、rola公公司在司在M6800 的基礎(chǔ)發(fā)展起來的；的基礎(chǔ)發(fā)展起來的； 第四代微處理機(jī)第四代微處理機(jī) 以以Intel公司公司1984年年10月推出的月推出的80386CPU和和1989年年4月推出的月推出的80486CPU為代表，為代表， 第五代微處理機(jī)第五代微處理機(jī)的發(fā)展更加迅猛，的發(fā)展更加迅猛，1993年年3月被命名為月被命名為PENTIUM的微處理機(jī)面世，的微處理機(jī)面世，98年年P(guān)ENTIUM 2又被推向市場。又被推向市場。INTEL CPU 發(fā)展歷史發(fā)展歷史nIntel第一塊第一塊CPU 4004,4位主理器位主理器,主頻主頻108kHz,運(yùn)算速度運(yùn)算速度0.06MIPs(Million

9、 Instructions Per Second, 每秒百萬條每秒百萬條指令指令),集成晶體管集成晶體管2,300個個,10微米微米制造制造工藝工藝,最大尋址內(nèi)存最大尋址內(nèi)存640 bytes,生產(chǎn)曰期生產(chǎn)曰期1971年年11月月.n8085,8位主理器位主理器,主頻主頻5M,運(yùn)算速度運(yùn)算速度0.37MIPs,集成晶體管集成晶體管6,500個個,3微米微米制造工藝制造工藝,最大尋址內(nèi)存最大尋址內(nèi)存64KB,生產(chǎn)曰期生產(chǎn)曰期1976年年 n8086,16位主理器位主理器,主頻主頻4.77/8/10MHZ,運(yùn)算速度運(yùn)算速度0.75MIPs,集成晶體管集成晶體管29,000個個,3微米制造工藝微米制

10、造工藝,最最大尋址內(nèi)存大尋址內(nèi)存1MB,生產(chǎn)曰期生產(chǎn)曰期1978年年6月月. n80486DX,DX2,DX4,3280486DX,DX2,DX4,32位主理器位主理器, ,主頻主頻25/33/50/66/75/100MHZ,25/33/50/66/75/100MHZ,總線頻率總線頻率33/50/66MHZ,33/50/66MHZ,運(yùn)算速度運(yùn)算速度2060MIPs,2060MIPs,集成集成晶體管晶體管1.2M1.2M個個, ,1 1微米微米制造工藝制造工藝,168,168針針PGA,PGA,最大尋址內(nèi)存最大尋址內(nèi)存4GB,4GB,緩存緩存8/16/32/64KB,8/16/32/64KB,生

11、生產(chǎn)曰期產(chǎn)曰期19891989年年4 4月月 nCeleronCeleron一代一代, , 主頻主頻266/300MHZ(266/300MHz w/o L2 cache, 266/300MHZ(266/300MHz w/o L2 cache, CovingtonCovington芯心芯心 (Klamath (Klamath based),300A/333/366/400/433/466/500based),300A/333/366/400/433/466/500/533MHz w/128kB L2 cache, Mendocino/533MHz w/128kB L2 cache, Mendoc

12、ino核心核心 (Deschutes-based), (Deschutes-based), 總線頻率總線頻率66MHz,66MHz,0.250.25微米微米制造工藝制造工藝, ,生產(chǎn)曰期生產(chǎn)曰期19981998年年4 4月月) ) nPentium 4 (478Pentium 4 (478針針),),至今分為三種核至今分為三種核心心 : W i l l a m e t t e: W i l l a m e t t e 核 心核 心 ( ( 主 頻主 頻 1 . 5 G1 . 5 G起起 , F S B 4 0 0 M H Z , 0 . 1 8, F S B 4 0 0 M H Z , 0 .

13、 1 8 微 米 制 造 工微 米 制 造 工藝藝 ) , N o r t h w o o d) , N o r t h w o o d 核 心核 心 ( ( 主 頻主 頻1.6G3.0G,FSB533MHZ,0.131.6G3.0G,FSB533MHZ,0.13微米制造工微米制造工藝藝, , 二級緩存二級緩存512K),Prescott512K),Prescott核心核心( (主頻主頻2.8G2.8G起起,FSB800MHZ,FSB800MHZ,0.090.09微米微米制造工制造工藝藝,1M,1M二級緩存二級緩存,13,13條全新指令集條全新指令集SSE3),SSE3),生產(chǎn)曰期生產(chǎn)曰期20

14、012001年年7 7月月. . n 多核CPU是指在一枚處理器中集成兩個或多個完整的計算引擎(內(nèi)核)。通過劃分任務(wù)，線程應(yīng)用能夠充分利用多個執(zhí)行內(nèi)核，并可在特定的時間內(nèi)執(zhí)行更多任務(wù)。 2006年7月18日，英特爾雙核安騰2處理器發(fā)布，集成了17.2億個晶體管，同樣采用了90nm制程技術(shù)生產(chǎn)。n 45nm究竟有多小?2 千多顆 45 nm晶體管加起來才相當(dāng)于人類一根毛發(fā)的寬度，連看不到的細(xì)菌，原來它的直徑也有2,000nm，因此，肉眼要看到45nm晶體管，必須需要非常先進(jìn)的顯微鏡工具才能達(dá)成。n更大的緩存、更高的頻率、 n超級流水線、分支預(yù)測、亂序執(zhí)行n超線程技術(shù) n多核技術(shù)n低功耗微型計算機(jī)

15、組成結(jié)構(gòu)微型計算機(jī)組成結(jié)構(gòu)微型計算機(jī)系統(tǒng)硬件微型計算機(jī)（主機(jī)）微處理器微處理器 (CPU)軟件外圍設(shè)備運(yùn)算器控制器存儲器存儲器 (內(nèi)存)RAMROM外部設(shè)備輔助設(shè)備 輸入設(shè)備(鍵盤、掃描儀、語音識別儀) 輸出設(shè)備(顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、) 輔助存儲器(磁帶、磁盤、光盤)輸入輸入/ /輸出接口輸出接口(PIO、SIO、CTC、ADC、DAC) (I/O接口接口) 總線 (AB、DB、CB)系統(tǒng)軟件(操作系統(tǒng)，編輯、編譯程序，故障診斷,監(jiān)控程序)應(yīng)用軟件(科學(xué)計算，工業(yè)控制，數(shù)據(jù)處理)程序設(shè)計語言(機(jī)器語言、匯編語言、高級語言)電源電路時鐘電路單片機(jī)簡介單片機(jī)簡介n單片機(jī)單片機(jī)即單片機(jī)微型計算機(jī)

16、，即單片機(jī)微型計算機(jī)，是將計算機(jī)主機(jī)是將計算機(jī)主機(jī)( (CPUCPU、 內(nèi)存內(nèi)存和和I/I/O接口接口) )集成在一小塊硅片上的微型機(jī)。集成在一小塊硅片上的微型機(jī)。n單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)有單片單板機(jī)和仿真器。實(shí)現(xiàn)單有單片單板機(jī)和仿真器。實(shí)現(xiàn)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬、軟件開發(fā)。片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬、軟件開發(fā)。n單片機(jī)為工業(yè)測控而設(shè)計，又稱微控制器。具有單片機(jī)為工業(yè)測控而設(shè)計，又稱微控制器。具有三高優(yōu)勢三高優(yōu)勢(集成度高、可靠性高、性價比高集成度高、可靠性高、性價比高)。n主要應(yīng)用于工業(yè)檢測與控制、計算機(jī)外設(shè)、智能主要應(yīng)用于工業(yè)檢測與控制、計算機(jī)外設(shè)、智能儀器儀表、通訊設(shè)備、家用電器等。儀器儀表、通

17、訊設(shè)備、家用電器等。 特別適合于特別適合于嵌入式微型機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。嵌入式微型機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。n三、計算機(jī)編程語言的發(fā)展概況三、計算機(jī)編程語言的發(fā)展概況 機(jī)器語言機(jī)器語言 機(jī)器語言就是0，1碼語言，是計算機(jī)唯一能理解并直接執(zhí)行的語言。匯編語言匯編語言 用一些助記符號代替用0，1碼描述的某種機(jī)器的指令系統(tǒng)，匯編語言就是在此基礎(chǔ)上完善起來的。高級語言高級語言 BASIC，PASCAL，C語言等等。用高級語言編寫的程序稱源程序，它們必須通過編譯或解釋，連接等步驟才能被計算機(jī)處理。 面向?qū)ο笳Z言面向?qū)ο笳Z言 C+，Java等編程語言是面向?qū)ο蟮恼Z言。1.3微型計算機(jī)中信息的表示及運(yùn)算基礎(chǔ)微型計算機(jī)中信息的表示

18、及運(yùn)算基礎(chǔ)n（一）（一） 十進(jìn)制十進(jìn)制N ND Dn有十個數(shù)碼：有十個數(shù)碼：0 09 9，逢十進(jìn)一。，逢十進(jìn)一。例例 1234.5=11234.5=110103 3 +2+210102 2 +3+310101 1 +4+410100 0 +5+51010- -1 1n加權(quán)展開式以加權(quán)展開式以1010稱為基數(shù)，各位系數(shù)為稱為基數(shù)，各位系數(shù)為0 09 9，1010i i為為權(quán)。權(quán)。一般表達(dá)式：一般表達(dá)式：nN ND D= d= dn-1n-11010n-1n-1+d+dn-2n-21010n-2 n-2 +d+d0 010100 0 +d+d-1-11010-1-1+一、數(shù)的表示一、數(shù)的表示n（二

19、）（二） 二進(jìn)制二進(jìn)制N NB Bn兩個數(shù)碼：兩個數(shù)碼：0 0、1, 1, 逢二進(jìn)一逢二進(jìn)一。例例 1101.101=11101.101=12 23 3+1+12 22 2+0+02 21 1+1+12 20 0+1+12 2-1 -1 +1+12 2-3-3 n加權(quán)展開式以加權(quán)展開式以2 2為基數(shù)，各位系數(shù)為為基數(shù)，各位系數(shù)為0 0、1 1， 2 2i i為為權(quán)。權(quán)。一般表達(dá)式：一般表達(dá)式： N NB B = b = bn-1n-12 2n-1 n-1 + b+ bn-2n-22 2n-2 n-2 +b+b0 02 20 0 +b+b-1-12 2-1-1+n（三）十六進(jìn)制（三）十六進(jìn)制N

20、NH Hn十六個數(shù)碼十六個數(shù)碼0 09 9、A AF F，逢十六進(jìn)一，逢十六進(jìn)一。例：例：DFC.8=13DFC.8=1316162 2 +15 +1516161 1 +12 +1216160 0 +8 +81616-1-1 n展開式以十六為基數(shù)，各位系數(shù)為展開式以十六為基數(shù)，各位系數(shù)為0 09 9，A AF F，1616i i為權(quán)。為權(quán)。一般表達(dá)式：一般表達(dá)式：N NH H= h= hn-1n-11616n-1n-1+ h+ hn-2n-21616n-2n-2+ h+ h0 016160 0+ h+ h-1-11616- -1 1+不 同 進(jìn) 位 記 數(shù) 制 對 照 表 十 進(jìn) 制 二 進(jìn)

21、制 十 六 進(jìn) 制 十 進(jìn) 制 二 進(jìn) 制 十 六 進(jìn) 制 0 0000 0 8 1000 8 1 0001 1 9 1001 9 2 0010 2 10 1010 A 3 0011 3 11 1011 B 4 0100 4 12 1100 C 5 0101 5 13 1101 D 6 0110 6 14 1110 E 7 0111 7 15 1111 F 二、二、不同進(jìn)位計數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換不同進(jìn)位計數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換（一）（一）一個一個R進(jìn)制的數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)的方法：進(jìn)制的數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)的方法：按權(quán)展開，先乘后加按權(quán)展開，先乘后加舉例：舉例：1011.1010B=11011.1010B=12 2

22、3 3+1+12 21 1+1+12 20 0+1+12 2-1-1+1+12 2-3-3=11.625D=11.625D0DFC.8H=130DFC.8H=1316162 2+15+1516161 1+12+1216160 0+8+81616-1 -1 = 3580.5D= 3580.5Dn（二）二進(jìn)制與十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換（二）二進(jìn)制與十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換24=16 ，四位二進(jìn)制數(shù)對應(yīng)一位十六進(jìn)制數(shù)，四位二進(jìn)制數(shù)對應(yīng)一位十六進(jìn)制數(shù)。n舉例舉例：n3AF.2H3AF.2H = = 00110011 10101010 11111111. .00100010 1110101111.001B 11

23、10101111.001B n1111101.11B1111101.11B = = 0 0111111 11011101. .11110000 = 7D.CH = 7D.CH （三）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二、十六進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二、十六進(jìn)制數(shù)n整數(shù)、小數(shù)分別轉(zhuǎn)換整數(shù)、小數(shù)分別轉(zhuǎn)換 n1.整數(shù)轉(zhuǎn)換法整數(shù)轉(zhuǎn)換法“除基取余除基取余”：十進(jìn)制整數(shù)不斷除以轉(zhuǎn)換進(jìn)制基數(shù)，直至：十進(jìn)制整數(shù)不斷除以轉(zhuǎn)換進(jìn)制基數(shù)，直至商為商為0。每除一次取一個余數(shù)，從低位排向高位。舉例。每除一次取一個余數(shù)，從低位排向高位。舉例：例：39轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)39 =100111B2 39 1 （ b0） 2 19 1 （ b

24、1） 2 9 1 （ b2） 2 4 0 （ b3） 2 2 0 （ b4） 2 1 1 （ b5） 0 例：208轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù) 208 = D0H16 208 余 016 13 余 13 = DH 0n2. 小數(shù)轉(zhuǎn)換法小數(shù)轉(zhuǎn)換法n“乘基取整乘基取整”：用轉(zhuǎn)換進(jìn)制的基數(shù)乘以小數(shù)部分，用轉(zhuǎn)換進(jìn)制的基數(shù)乘以小數(shù)部分，直至小數(shù)為直至小數(shù)為0或達(dá)到轉(zhuǎn)換精度要求的位數(shù)。每乘一次或達(dá)到轉(zhuǎn)換精度要求的位數(shù)。每乘一次取一次整數(shù)，從最高位排到最低位。取一次整數(shù)，從最高位排到最低位。舉例：1. 0.625轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)0.625 2 = 1.250 1 (b-1)0.25 2 =

25、 0.5 0 0 (b-2)0.5 2= 1.01 (b-3)n0.625 = 0.101B2. 0.625轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù) 0.625 16 = 10.0 0.625 = 0.AH三、帶符號數(shù)的表示方法三、帶符號數(shù)的表示方法 機(jī)器中，數(shù)的符號用機(jī)器中，數(shù)的符號用“0”0”、“1” 1” 表示。表示。 最高位作符號位，最高位作符號位，“0”0”表示表示“+”+”，“1”1”表示表示“- -”。n機(jī)器數(shù)：機(jī)器中數(shù)的表示形式。機(jī)器數(shù)：機(jī)器中數(shù)的表示形式。n真值：真值： 機(jī)器數(shù)所代表的實(shí)際數(shù)值。機(jī)器數(shù)所代表的實(shí)際數(shù)值。n舉例舉例: :一個一個8 8位機(jī)器數(shù)與它的真值對應(yīng)關(guān)系如下：位機(jī)

26、器數(shù)與它的真值對應(yīng)關(guān)系如下： 真值：真值： X1=+84=+1010100X1=+84=+1010100B B X2=-84=X2=-84= -1010100-1010100B B 機(jī)器數(shù)：機(jī)器數(shù)：X1X1機(jī)機(jī)= 01010100 X2= 01010100 X2機(jī)機(jī)= 11010100= 11010100（一）機(jī)器數(shù)與真值（一）機(jī)器數(shù)與真值n最高位為符號位，0表示 “+”，1表示“”。數(shù)值位與真值數(shù)值位相同。例 8位原碼機(jī)器數(shù)： 真值： x1 = +1010100B x2=- 1010100B 原碼：x1原 = 01010100 x2原 = 11010100n原碼表示簡單直觀,但0的表示不唯一

27、，加減運(yùn)算復(fù)雜。1、原碼、原碼(True Form)(二二)原碼、反碼、補(bǔ)碼原碼、反碼、補(bǔ)碼n正數(shù)的反碼與原碼表示相同。正數(shù)的反碼與原碼表示相同。 負(fù)數(shù)反碼符號位為負(fù)數(shù)反碼符號位為 1 1，數(shù)值位為原碼數(shù)值各位取反。，數(shù)值位為原碼數(shù)值各位取反。例例 8位位反碼反碼機(jī)器數(shù)機(jī)器數(shù)： x= +4x= +4： xx原原= 00000100= 00000100 xx反反= 00000100= 00000100 x= -4x= -4： xx原原= 1= 100001000000100 x x反反= 1= 1111101111110112、反碼（、反碼（Ones Complement）3、補(bǔ)碼（、補(bǔ)碼（Tw

28、os Complement）n正數(shù)的補(bǔ)碼表示與原碼相同。正數(shù)的補(bǔ)碼表示與原碼相同。 負(fù)數(shù)補(bǔ)碼等于負(fù)數(shù)補(bǔ)碼等于2 2n nabsabs（x x）例：求例：求 8位補(bǔ)碼機(jī)器數(shù)：位補(bǔ)碼機(jī)器數(shù)：x=+4x=+4 x x原原=x=x反反=x=x補(bǔ)補(bǔ)= = 0000010000000100 x=-4x=-4 x x原原 = 10000100= 10000100 x x反反 = 11111011 = 11111011 x x補(bǔ)補(bǔ) = 100000000= 1000000000000010000000100 = 11111100 = 11111100n補(bǔ)碼反碼加補(bǔ)碼反碼加1 1。n補(bǔ)碼表示的優(yōu)點(diǎn)：補(bǔ)碼表示的優(yōu)

29、點(diǎn)：0 0的表示唯一，加減運(yùn)算方便。的表示唯一，加減運(yùn)算方便。8位機(jī)器數(shù)表示的真值8 位機(jī)器數(shù)有符號數(shù)十六進(jìn)制二進(jìn)制無符號數(shù)原碼反碼補(bǔ)碼00017F80FEFF00000000000000010111111110000000111111101111111101127128254255+0+1+127- 0-126-127+0+1+127- 127- 1- 0+0+1+127-128- 2- 1四、 二進(jìn)制編碼例：求十進(jìn)制數(shù)例：求十進(jìn)制數(shù)876876的的BCDBCD碼碼876= 1000 0111 0110 BCD 876= 1000 0111 0110 BCD 876= 36CH876= 36

30、CH = 1101101100B= 1101101100B1 1、BCDBCD碼碼(Binary Coded (Binary Coded Decimal) Decimal) 二進(jìn)制代碼表示的十二進(jìn)制代碼表示的十進(jìn)制數(shù)。進(jìn)制數(shù)。2 2、字符編碼字符編碼 美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼ASCIIASCII碼，用于計算碼，用于計算 機(jī)與計算機(jī)、計算機(jī)與外設(shè)之間傳遞信息。機(jī)與計算機(jī)、計算機(jī)與外設(shè)之間傳遞信息。 000 001 010 011 100 101 110 111 0000 NUL DLE SP 0 P 、 p 0001 SOH DC1 ! 1 A Q a q 0010 STX DC2

31、” 2 B R b r 0011 ETX DC3 # 3 C S c s 0100 EOT DC4 $ 4 D T d t 0101 ENQ NAK % 5 E U e u 0110 ACK SYN & 6 F V f v 0111 BEL ETB 7 G W g w 1000 BS CAN ( 8 H X h x 1001 HT EM ) 9 I Y i y 1010 LF SUB * : J Z j z 1011 VT ESC + ； K k 1100 FF FS ， L l 1101 CR GS = M m 1110 SO RS N n 1111 SI US / ？ O _ o DEL 3、漢字編碼、漢字編碼 n“國家標(biāo)準(zhǔn)信息交換用漢字編碼國家標(biāo)準(zhǔn)信息交換用漢字編碼”（GB2312-80標(biāo)準(zhǔn)），簡稱國標(biāo)碼國標(biāo)碼。用兩個七位二進(jìn)制數(shù)編碼表示一個漢字例如“巧”字的代碼是39H、41Hn漢字內(nèi)碼例如“巧”字的代碼是0B9H、0C1H14 運(yùn)算基礎(chǔ) n一、一、二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算n加法規(guī)則：加法規(guī)則：“逢逢2進(jìn)進(jìn)1” 減法規(guī)則：減法規(guī)則：“借借1當(dāng)當(dāng)2” 乘法規(guī)則：乘法規(guī)則：“逢逢0出出0