計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與體系結(jié)構(gòu)

1、 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 1計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論第二部分第二部分 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 與體系結(jié)構(gòu)與體系結(jié)構(gòu)內(nèi)容提要內(nèi)容提要計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本構(gòu)成微機(jī)系統(tǒng)組成微機(jī)系統(tǒng)組成數(shù)理邏輯基礎(chǔ)數(shù)理邏輯基礎(chǔ) 二進(jìn)制二進(jìn)制 數(shù)據(jù)的表示與運(yùn)算數(shù)據(jù)的表示與運(yùn)算邏輯電路邏輯電路 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 2計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ) 在計(jì)算機(jī)中，由于使用電子器件的不同狀態(tài)來(lái)表示信息，在計(jì)算機(jī)中，由于使用電子器件的不同狀態(tài)來(lái)表示信息，而電信號(hào)一般只有兩種狀態(tài)，如高電平和低電平、通路和斷路，而電信號(hào)一般只有兩種狀態(tài)，如高電平和低電平、通路和斷路，因此，計(jì)算機(jī)內(nèi)部是一個(gè)二進(jìn)制數(shù)

2、字世界。計(jì)算機(jī)之所以具有因此，計(jì)算機(jī)內(nèi)部是一個(gè)二進(jìn)制數(shù)字世界。計(jì)算機(jī)之所以具有邏輯處理能力，是由于計(jì)算機(jī)內(nèi)部具有能夠?qū)崿F(xiàn)各種邏輯功能邏輯處理能力，是由于計(jì)算機(jī)內(nèi)部具有能夠?qū)崿F(xiàn)各種邏輯功能的邏輯電路，邏輯代數(shù)是進(jìn)行邏輯電路設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。的邏輯電路，邏輯代數(shù)是進(jìn)行邏輯電路設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。 邏輯代數(shù)及其運(yùn)算、二進(jìn)制以及與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換、數(shù)值數(shù)邏輯代數(shù)及其運(yùn)算、二進(jìn)制以及與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換、數(shù)值數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示方法、邏輯電路的基本原理等等構(gòu)成了計(jì)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示方法、邏輯電路的基本原理等等構(gòu)成了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算基礎(chǔ)。這些內(nèi)容將在算機(jī)的運(yùn)算基礎(chǔ)。這些內(nèi)容將在“離散數(shù)學(xué)離散數(shù)學(xué)”、“計(jì)算機(jī)原計(jì)算機(jī)原理理”、

3、“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”等課程中進(jìn)一步介紹。等課程中進(jìn)一步介紹。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 3計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論1.數(shù)理邏輯基礎(chǔ)數(shù)理邏輯基礎(chǔ) 1)數(shù)理邏輯的起源和發(fā)展數(shù)理邏輯的起源和發(fā)展u邏輯代數(shù)是數(shù)理邏輯的基礎(chǔ)，邏輯代數(shù)源于對(duì)命題邏輯的研究。邏輯代數(shù)是數(shù)理邏輯的基礎(chǔ)，邏輯代數(shù)源于對(duì)命題邏輯的研究。數(shù)理邏輯與計(jì)算機(jī)學(xué)科關(guān)系密切，在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的許多數(shù)理邏輯與計(jì)算機(jī)學(xué)科關(guān)系密切，在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，u數(shù)理邏輯的主要分支有公理化集合論、證明論、遞歸函數(shù)論、數(shù)理邏輯的主要分支有公理化集合論、證明論、遞歸函數(shù)論、模型論等模型論等u邏輯

4、邏輯 ：使用數(shù)學(xué)方法來(lái)研究思維，具體地說(shuō)，使用一種符號(hào)語(yǔ)使用數(shù)學(xué)方法來(lái)研究思維，具體地說(shuō)，使用一種符號(hào)語(yǔ)言來(lái)代替自然語(yǔ)言對(duì)思維過(guò)程進(jìn)行描述，把人類的思維過(guò)程轉(zhuǎn)言來(lái)代替自然語(yǔ)言對(duì)思維過(guò)程進(jìn)行描述，把人類的思維過(guò)程轉(zhuǎn)換為數(shù)學(xué)的計(jì)算。換為數(shù)學(xué)的計(jì)算。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 4計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論1)數(shù)理邏輯的起源和發(fā)展數(shù)理邏輯的起源和發(fā)展u 最早提出用數(shù)學(xué)方法來(lái)描述和處理思維的是德國(guó)數(shù)學(xué)家萊布最早提出用數(shù)學(xué)方法來(lái)描述和處理思維的是德國(guó)數(shù)學(xué)家萊布尼茨尼茨(GWLeibnitz)，但直到，但直到1847年英國(guó)數(shù)學(xué)家喬治年英國(guó)數(shù)學(xué)家喬治布爾布爾(George Boole)發(fā)表著作發(fā)表著作邏輯的數(shù)學(xué)分

5、析邏輯的數(shù)學(xué)分析后才有所發(fā)展。后才有所發(fā)展。1879年德國(guó)數(shù)學(xué)家弗雷格年德國(guó)數(shù)學(xué)家弗雷格(GFrege)在在概念語(yǔ)言概念語(yǔ)言一種按一種按算術(shù)的公式語(yǔ)言構(gòu)成的純思維公式語(yǔ)言算術(shù)的公式語(yǔ)言構(gòu)成的純思維公式語(yǔ)言一書(shū)中建立了第一個(gè)一書(shū)中建立了第一個(gè)比 較 嚴(yán) 格 的 邏 輯 演 算 系 統(tǒng) ， 英 國(guó) 邏 輯 學(xué) 家 懷 特 海比 較 嚴(yán) 格 的 邏 輯 演 算 系 統(tǒng) ， 英 國(guó) 邏 輯 學(xué) 家 懷 特 海(ANWitehead)和羅素和羅素(BRussell)合著的合著的數(shù)學(xué)原理數(shù)學(xué)原理一一書(shū)，對(duì)當(dāng)時(shí)數(shù)理邏輯的成果進(jìn)行了總結(jié)，使得數(shù)理邏輯形成了書(shū)，對(duì)當(dāng)時(shí)數(shù)理邏輯的成果進(jìn)行了總結(jié)，使得數(shù)理邏輯形成了

6、專門(mén)的學(xué)科。專門(mén)的學(xué)科。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 5計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論1)數(shù)理邏輯的起源和發(fā)展數(shù)理邏輯的起源和發(fā)展u布爾闡述了邏輯學(xué)公理，建立了邏輯代數(shù)，布爾闡述了邏輯學(xué)公理，建立了邏輯代數(shù)，因此，邏輯代數(shù)也稱為布爾代數(shù)。因此，邏輯代數(shù)也稱為布爾代數(shù)。 u其二值邏輯（其二值邏輯（0，1）和三個(gè)運(yùn)算符（與，或，）和三個(gè)運(yùn)算符（與，或，非）為計(jì)算機(jī)的二進(jìn)制數(shù)、開(kāi)關(guān)邏輯元件和非）為計(jì)算機(jī)的二進(jìn)制數(shù)、開(kāi)關(guān)邏輯元件和邏輯電路的設(shè)計(jì)鋪平了道路，并最終為計(jì)算邏輯電路的設(shè)計(jì)鋪平了道路，并最終為計(jì)算機(jī)的發(fā)明奠定了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)機(jī)的發(fā)明奠定了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 6計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論1)數(shù)理邏

7、輯的起源和發(fā)展數(shù)理邏輯的起源和發(fā)展u數(shù)理邏輯數(shù)理邏輯是用數(shù)學(xué)的方法來(lái)研究推理規(guī)律的科學(xué)，它采用符號(hào)的方法來(lái)描述和處理思維形式、思維過(guò)程和思維規(guī)律。 u數(shù)理邏輯又稱為形式邏輯或符號(hào)邏輯。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 7計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論2）命題邏輯與命題代數(shù)）命題邏輯與命題代數(shù) u命題邏輯研究以命題為基本單位構(gòu)成的前提和結(jié)論命題邏輯研究以命題為基本單位構(gòu)成的前提和結(jié)論之間的推理關(guān)系，因此又稱命題演算。之間的推理關(guān)系，因此又稱命題演算。 u命題是一個(gè)有具體意義且能夠判斷真假的陳述句。命題是一個(gè)有具體意義且能夠判斷真假的陳述句。判斷是對(duì)事物表示肯定或否定的一種思維形式，所判斷是對(duì)事物表示肯定或否定

8、的一種思維形式，所以表達(dá)判斷的命題總是具有以表達(dá)判斷的命題總是具有“真真”(true，T)或或“假假”(false，F(xiàn))兩種取值，命題所具有的值稱為命兩種取值，命題所具有的值稱為命題的真值。題的真值。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 8計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論2）命題邏輯與命題代數(shù)）命題邏輯與命題代數(shù) u命題分為原子命題和復(fù)合命題兩種類型。原子命題命題分為原子命題和復(fù)合命題兩種類型。原子命題是不能分解為更為簡(jiǎn)單的陳述句的命題是不能分解為更為簡(jiǎn)單的陳述句的命題 以下是幾個(gè)命題實(shí)例。 (1) 長(zhǎng)春是吉林省的省會(huì)城市。 (2) 3乘以8等于16。 (3) 姚大龍既擅長(zhǎng)書(shū)法又擅長(zhǎng)繪畫(huà)。 (4) 如果今天不下雨

9、，我就去逛街。其中，第一個(gè)命題是原子命題，該命題為真，即它的真值為T(mén)；第二個(gè)命題也是原子命題，該命題為假，即它的真值為F；第三個(gè)命題和第四個(gè)命題是復(fù)合命題，其真值需要根據(jù)實(shí)際情況確定。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 9計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論2）命題邏輯與命題代數(shù)）命題邏輯與命題代數(shù) u命題代數(shù)和普通代數(shù)一樣，用字母命題代數(shù)和普通代數(shù)一樣，用字母A，B，C，表示變量，稱命題變量表示變量，稱命題變量(或命題變?cè)蛎}變?cè)?，但是命題變?cè)娜≈抵挥袃煞N：但是命題變?cè)娜≈抵挥袃煞N：T或或F。連接。連接詞相當(dāng)于普通代數(shù)中的運(yùn)算符，在命題代數(shù)詞相當(dāng)于普通代數(shù)中的運(yùn)算符，在命題代數(shù)中主要的連接詞有與、或、非、

10、異或、條件中主要的連接詞有與、或、非、異或、條件和雙條件等。和雙條件等。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 10計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論3）邏輯代數(shù)）邏輯代數(shù) u命題代數(shù)，邏輯代數(shù)命題代數(shù)，邏輯代數(shù)(布爾代數(shù)布爾代數(shù))，開(kāi)關(guān)代數(shù)，開(kāi)關(guān)代數(shù) u香農(nóng)香農(nóng)(cEShannon)發(fā)明了以脈沖方式處發(fā)明了以脈沖方式處理信息的繼電器開(kāi)關(guān)，其開(kāi)關(guān)代數(shù)形成了邏理信息的繼電器開(kāi)關(guān)，其開(kāi)關(guān)代數(shù)形成了邏輯電路設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)輯電路設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 11計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論2.二進(jìn)制二進(jìn)制u日常生活：日常生活：十六進(jìn)制，十進(jìn)制，八進(jìn)制，二十六進(jìn)制，十進(jìn)制，八進(jìn)制，二進(jìn)制。進(jìn)制。u計(jì)算機(jī)：計(jì)算機(jī)：二進(jìn)制二

11、進(jìn)制。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 12計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論2.二進(jìn)制二進(jìn)制 采用二進(jìn)制至少具有如下優(yōu)點(diǎn)。采用二進(jìn)制至少具有如下優(yōu)點(diǎn)。 (1)易于實(shí)現(xiàn)。二進(jìn)制中只有易于實(shí)現(xiàn)。二進(jìn)制中只有0和和1兩個(gè)狀態(tài)，容易用物兩個(gè)狀態(tài)，容易用物理器件實(shí)現(xiàn)，如門(mén)電路的導(dǎo)通與截止、電壓的高與理器件實(shí)現(xiàn)，如門(mén)電路的導(dǎo)通與截止、電壓的高與低，它們恰好對(duì)應(yīng)表示低，它們恰好對(duì)應(yīng)表示“1”和和“o”兩個(gè)符號(hào)。兩個(gè)符號(hào)。 (2)運(yùn)算簡(jiǎn)單。二進(jìn)制的加法和乘法的運(yùn)算規(guī)則僅有運(yùn)算簡(jiǎn)單。二進(jìn)制的加法和乘法的運(yùn)算規(guī)則僅有4種，因而簡(jiǎn)化了運(yùn)算器等物理器件的設(shè)計(jì)。種，因而簡(jiǎn)化了運(yùn)算器等物理器件的設(shè)計(jì)。 (3)可靠性高。由于電壓的高低、電

12、流的有無(wú)等都是一可靠性高。由于電壓的高低、電流的有無(wú)等都是一種質(zhì)的變化，兩種狀態(tài)區(qū)別明顯，所以，二進(jìn)制數(shù)種質(zhì)的變化，兩種狀態(tài)區(qū)別明顯，所以，二進(jìn)制數(shù)據(jù)的傳遞抗干擾能力強(qiáng)。據(jù)的傳遞抗干擾能力強(qiáng)。 (4)通用性強(qiáng)。二進(jìn)制不僅適用于數(shù)值信息的編碼，而通用性強(qiáng)。二進(jìn)制不僅適用于數(shù)值信息的編碼，而且各種非數(shù)值信息都可以方便地轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制編碼。且各種非數(shù)值信息都可以方便地轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制編碼。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 13計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論進(jìn)位計(jì)數(shù)制（位置計(jì)數(shù)法）進(jìn)位計(jì)數(shù)制（位置計(jì)數(shù)法） i=-mn-1（N）x=aixiAi：數(shù)碼（數(shù)字符號(hào)）數(shù)碼（數(shù)字符號(hào)） X：基數(shù)基數(shù),簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱“基基”或或“底底”

13、（數(shù)碼的個(gè)數(shù)）（數(shù)碼的個(gè)數(shù)）Xi：權(quán)（權(quán)（數(shù)值中每一固定位置對(duì)應(yīng)的單位數(shù)值中每一固定位置對(duì)應(yīng)的單位）計(jì)數(shù)規(guī)則：逢基數(shù)進(jìn)一計(jì)數(shù)規(guī)則：逢基數(shù)進(jìn)一 例：（例：（123.45）10=1102+2101+3100+410-1+510-2 (101.01)2=122+021+120+02-1+12-2 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 14計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論數(shù)制的表示數(shù)制的表示u下標(biāo)法：下標(biāo)法：用小括號(hào)將所表示的數(shù)括起來(lái)，然后用小括號(hào)將所表示的數(shù)括起來(lái)，然后在右括號(hào)右下角寫(xiě)上數(shù)制的基在右括號(hào)右下角寫(xiě)上數(shù)制的基R。u字母法：字母法：在所表示的數(shù)的末尾寫(xiě)上相應(yīng)數(shù)制字在所表示的數(shù)的末尾寫(xiě)上相應(yīng)數(shù)制字母。母。 南京航

14、空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 15計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論進(jìn)制的簡(jiǎn)化符號(hào)進(jìn)制的簡(jiǎn)化符號(hào) 進(jìn)進(jìn) 制制 符符 號(hào)號(hào) 數(shù)數(shù) 碼碼二二 進(jìn)進(jìn) 制制 B(Binary) 01八八 進(jìn)進(jìn) 制制 O(Octal) 07十十 進(jìn)進(jìn) 制制 D(Decimal) 09十六進(jìn)制十六進(jìn)制H(hexadecimal)09,AF 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 16計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論三種數(shù)制的對(duì)應(yīng)關(guān)系三種數(shù)制的對(duì)應(yīng)關(guān)系 十十 進(jìn)進(jìn) 制制十六進(jìn)制十六進(jìn)制二進(jìn)制二進(jìn)制 0 0 0000 1 1 0001 2 2 0010 3 3 0011 4 4 0100 5 5 0101 6 6 0110 7 7 0111 8 8 1000 9 9 1

15、001 10 A 1010 11 B 1011 12 C 1100 13 D 1101 14 E 1110 15 F 1111 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 17計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論幾種常用的進(jìn)位計(jì)數(shù)制比較幾種常用的進(jìn)位計(jì)數(shù)制比較 十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)二 進(jìn) 制 數(shù)二 進(jìn) 制 數(shù)十六進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)八進(jìn)制數(shù)八進(jìn)制數(shù)符號(hào)組成符號(hào)組成0 90和和109，AF07基數(shù)基數(shù)102168第第K位權(quán)值位權(quán)值10K2K16K8 加 減 運(yùn) 算加 減 運(yùn) 算法則法則逢十進(jìn)一逢十進(jìn)一借一當(dāng)十借一當(dāng)十逢二進(jìn)逢二進(jìn)一，一，借一當(dāng)借一當(dāng)二二逢逢16進(jìn)一，進(jìn)一，借一當(dāng)借一當(dāng)16逢八進(jìn)一逢八進(jìn)一借一當(dāng)八借一當(dāng)八 南京航空航天大

16、學(xué)南京航空航天大學(xué) 18計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 u其它進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制其它進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制 u二進(jìn)制與八進(jìn)制、十六進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換二進(jìn)制與八進(jìn)制、十六進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換 u十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為其它進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為其它進(jìn)制數(shù) 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 19計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論其它進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制其它進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制 u方法：方法：按進(jìn)位計(jì)數(shù)制（位置計(jì)數(shù)法）展開(kāi)計(jì)算按進(jìn)位計(jì)數(shù)制（位置計(jì)數(shù)法）展開(kāi)計(jì)算后得到十進(jìn)制后得到十進(jìn)制 例例1：將二進(jìn)制數(shù)：將二進(jìn)制數(shù)1101.101轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù) 解：解：（1011.101）2=123+022+121+120+12-1+02-2+1

17、2-3=8+0+2+1+0.5+0+0.125=11.625 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 20計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論其它進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制其它進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制例例2：將十六進(jìn)制數(shù)：將十六進(jìn)制數(shù)2AE.4轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)解：解： 2AE.4H=2162+10161+14160+416-1 =512+160+14+0.25 =686.25 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 21計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論二進(jìn)制與十六進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換二進(jìn)制與十六進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換 u方法：方法：四位二進(jìn)制對(duì)應(yīng)一位十六進(jìn)制（整數(shù)部分從四位二進(jìn)制對(duì)應(yīng)一位十六進(jìn)制（整數(shù)部分從右到左，小數(shù)部分從左到右）右到左，小數(shù)部分從左到右）例例1

18、：將：將1011101001.110101B轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)解：解：整數(shù)部分：整數(shù)部分：0010 1110 1001 2 E 9小數(shù)部分：小數(shù)部分：1101 0100 D 4故故1011101001.110101B=2E9.D4H 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 22計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論二進(jìn)制與十六進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換二進(jìn)制與十六進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換 例例2：將：將5A.3BH轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù) 解：解： 5 A . 3 B 101 1010. 0011 1011故故5A.3BH=1011010.00111011B 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 23計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二

19、進(jìn)制數(shù)或十六進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)或十六進(jìn)制數(shù) u方法：方法：整數(shù)部分除基數(shù)取余，小數(shù)部分乘基整數(shù)部分除基數(shù)取余，小數(shù)部分乘基數(shù)取整。數(shù)取整。例例1：將十進(jìn)制整數(shù)（：將十進(jìn)制整數(shù)（105105）1010轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制整數(shù)。轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制整數(shù)。解：解： 2 2 105 105 2 2 52 52 余數(shù)為余數(shù)為1 1 2 2 26 26 余數(shù)為余數(shù)為0 0 2 2 13 13 余數(shù)為余數(shù)為0 0 2 2 6 6 余數(shù)為余數(shù)為1 1 2 2 3 3 余數(shù)為余數(shù)為0 0 2 2 1 1 余數(shù)為余數(shù)為1 1 0 0 余數(shù)為余數(shù)為1 1 所以，（所以，（105105）1010（1101001110100

20、1）2 2 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 24計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)或十六進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)或十六進(jìn)制數(shù)例例2、將十進(jìn)制小數(shù)（、將十進(jìn)制小數(shù)（0.8125）10轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制小數(shù)，轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制小數(shù)，采用采用“乘乘2順取整順取整”的方法，過(guò)程如下：的方法，過(guò)程如下：0.812521.625 取整數(shù)位取整數(shù)位10.62521.25 取整數(shù)位取整數(shù)位1 0.2520.5 取整數(shù)位取整數(shù)位00.521.0 取整數(shù)位取整數(shù)位1 所以，（所以，（0.8125）10（0.1101）2注意：如果出現(xiàn)乘積的小數(shù)部分一直不為注意：如果出現(xiàn)乘積的小數(shù)部分一直不為“0”，則可，則可以根據(jù)精度

21、的要求截取一定的位數(shù)即可。以根據(jù)精度的要求截取一定的位數(shù)即可。思考：思考：1、將十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制？、將十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制？2、既有整數(shù)，又有小數(shù)部分的情況？、既有整數(shù)，又有小數(shù)部分的情況？ 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 25計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論練練 習(xí)習(xí)u將（將（11.375）10轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù) u將十進(jìn)制數(shù)將十進(jìn)制數(shù)301.6875轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)u將將3ADH3ADH轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)u將將10001110010001010B10001110010001010B轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 26計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論計(jì)算

22、機(jī)中為什么采用二進(jìn)制？計(jì)算機(jī)中為什么采用二進(jìn)制？ u計(jì)算機(jī)中，數(shù)是用物理器件的狀態(tài)表示的，二進(jìn)計(jì)算機(jī)中，數(shù)是用物理器件的狀態(tài)表示的，二進(jìn)制只有兩種狀態(tài)（制只有兩種狀態(tài)（0，1），容易用電路表示。電），容易用電路表示。電位的高低，脈沖的有無(wú)，電路的通斷等都可表示。位的高低，脈沖的有無(wú)，電路的通斷等都可表示。u二進(jìn)制運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單，容易用數(shù)字邏輯電路實(shí)現(xiàn)。二進(jìn)制運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單，容易用數(shù)字邏輯電路實(shí)現(xiàn)。u二進(jìn)制可方便的表示邏輯值，進(jìn)行邏輯運(yùn)算。二進(jìn)制可方便的表示邏輯值，進(jìn)行邏輯運(yùn)算。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 27計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論3.3.數(shù)據(jù)的表示與運(yùn)算數(shù)據(jù)的表示與運(yùn)算u機(jī)器數(shù)：機(jī)器數(shù)：一個(gè)帶符號(hào)

23、數(shù)在機(jī)器中的表示形式。一個(gè)帶符號(hào)數(shù)在機(jī)器中的表示形式。最高位定義為符號(hào)位，最高位定義為符號(hào)位，“0”表示正數(shù)，表示正數(shù)，“1”表示負(fù)數(shù)。如：表示負(fù)數(shù)。如： 01100000B，10110000B稱機(jī)器數(shù)稱機(jī)器數(shù) 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 28計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論真真 值值真值：機(jī)器數(shù)的數(shù)值真值：機(jī)器數(shù)的數(shù)值例：例：X原原=01011100 機(jī)器數(shù)機(jī)器數(shù) +01011100 真值真值 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 29計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論 機(jī)器數(shù)的表示法機(jī)器數(shù)的表示法u 原碼：原碼：一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，最高位表示數(shù)的符號(hào)（一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，最高位表示數(shù)的符號(hào)（0正，正，1負(fù)），其負(fù)），其余各位表示數(shù)值本身

24、。余各位表示數(shù)值本身。整數(shù)的原碼公式整數(shù)的原碼公式: X 0 X 2n X原原 = 2n-X= 2nX - 2n X 0小數(shù)的原碼公式小數(shù)的原碼公式: X 0 X 2n X原原 = 1 X1 X - 1 X 0u一般方法：一般方法：對(duì)于最左邊的符號(hào)，如果是正數(shù)，則原碼的符號(hào)位為對(duì)于最左邊的符號(hào)，如果是正數(shù)，則原碼的符號(hào)位為0，如果是負(fù)數(shù)，則原碼的符號(hào)位為，如果是負(fù)數(shù)，則原碼的符號(hào)位為1，然后其余數(shù)值位不變寫(xiě)到，然后其余數(shù)值位不變寫(xiě)到符號(hào)右邊。符號(hào)右邊。例：求例：求1011，1011，0.1011,0.1011的原碼的原碼u原碼的特點(diǎn)：原碼的特點(diǎn)：數(shù)的原碼與真值之間的關(guān)系較簡(jiǎn)單，與真值的轉(zhuǎn)換方便

25、數(shù)的原碼與真值之間的關(guān)系較簡(jiǎn)單，與真值的轉(zhuǎn)換方便適于作乘除運(yùn)算適于作乘除運(yùn)算在機(jī)器中進(jìn)行加減法運(yùn)算時(shí)比較復(fù)雜在機(jī)器中進(jìn)行加減法運(yùn)算時(shí)比較復(fù)雜 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 30計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論 機(jī)器數(shù)的表示法機(jī)器數(shù)的表示法u反碼：反碼：一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，若以一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，若以2n-1為模，它的補(bǔ)碼稱為反碼（為模，它的補(bǔ)碼稱為反碼（1補(bǔ)補(bǔ)碼）。碼）。整數(shù)的反碼公式整數(shù)的反碼公式: X 0 X 2n X反反 = （ 2n1-1）X 2n X 0小數(shù)的原碼公式小數(shù)的原碼公式: X 0 X 1 X反反 = （2 2-n） X - 1 X 0u一般方法：一般方法：對(duì)于最左邊的符號(hào)，如果是正數(shù)，則反碼的符號(hào)

26、位為對(duì)于最左邊的符號(hào)，如果是正數(shù)，則反碼的符號(hào)位為0，其余數(shù)值位不變其余數(shù)值位不變;如果是負(fù)數(shù)，則反碼的符號(hào)位為如果是負(fù)數(shù)，則反碼的符號(hào)位為1，然后其余數(shù)，然后其余數(shù)值位按位取反。值位按位取反。例：求例：求1011，1011，0.1011,0.1011的反碼的反碼反碼的特點(diǎn)：反碼的特點(diǎn)：進(jìn)行加減運(yùn)算時(shí)，若在最高位有進(jìn)位，則要在最低位進(jìn)行加減運(yùn)算時(shí)，若在最高位有進(jìn)位，則要在最低位1，此時(shí)要，此時(shí)要多進(jìn)行一次加法運(yùn)算，增加了復(fù)雜性，又影響了速度，因此很少多進(jìn)行一次加法運(yùn)算，增加了復(fù)雜性，又影響了速度，因此很少使用。使用。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 31計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論 機(jī)器數(shù)的表示法機(jī)器數(shù)的

27、表示法u補(bǔ)碼：補(bǔ)碼：一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，若以一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，若以2n為模，它的補(bǔ)碼稱為補(bǔ)碼（為模，它的補(bǔ)碼稱為補(bǔ)碼（2補(bǔ)碼）。補(bǔ)碼）。整數(shù)的補(bǔ)碼公式整數(shù)的補(bǔ)碼公式: X 0 X 2n X反反 = 2n1X 2n X 0小數(shù)的補(bǔ)碼公式小數(shù)的補(bǔ)碼公式: X 0 X 1 X反反 = 2 X2 X - 1 X 0u一般方法：一般方法：對(duì)于最左邊的符號(hào)，如果是正數(shù)，補(bǔ)碼的符號(hào)位為對(duì)于最左邊的符號(hào)，如果是正數(shù)，補(bǔ)碼的符號(hào)位為0，其余，其余數(shù)值位不變數(shù)值位不變;如果是負(fù)數(shù)，則補(bǔ)碼的符號(hào)位為如果是負(fù)數(shù)，則補(bǔ)碼的符號(hào)位為1，然后其余數(shù)值位按位取，然后其余數(shù)值位按位取反后加反后加1。例：求例：求1011，1011，0.1

28、011,0.1011的補(bǔ)碼的補(bǔ)碼u補(bǔ)碼的特點(diǎn)：補(bǔ)碼的特點(diǎn)：無(wú)溢出的情況下，補(bǔ)碼的運(yùn)算簡(jiǎn)單，能獲得正確結(jié)果。無(wú)溢出的情況下，補(bǔ)碼的運(yùn)算簡(jiǎn)單，能獲得正確結(jié)果。與原碼相比較，補(bǔ)碼在正數(shù)軸方向上表示數(shù)的范圍與原碼相同，但在負(fù)與原碼相比較，補(bǔ)碼在正數(shù)軸方向上表示數(shù)的范圍與原碼相同，但在負(fù)數(shù)軸方向上補(bǔ)碼表示范圍比原碼增大了一個(gè)單位。數(shù)軸方向上補(bǔ)碼表示范圍比原碼增大了一個(gè)單位。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 32計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論三種碼制的比較三種碼制的比較u相同點(diǎn)：相同點(diǎn)：解決數(shù)值數(shù)據(jù)的符號(hào)在機(jī)器中的表示。解決數(shù)值數(shù)據(jù)的符號(hào)在機(jī)器中的表示。最高位都表示符號(hào)位。最高位都表示符號(hào)位。u不同點(diǎn)：不同點(diǎn)：原碼的符

29、號(hào)位和數(shù)值位必須分開(kāi)進(jìn)行運(yùn)算。原碼的符號(hào)位和數(shù)值位必須分開(kāi)進(jìn)行運(yùn)算。原碼和反碼的零各自都有兩種表示方法。原碼和反碼的零各自都有兩種表示方法。當(dāng)需要擴(kuò)展代碼字長(zhǎng)時(shí)，采用的處理方法各不相同。當(dāng)需要擴(kuò)展代碼字長(zhǎng)時(shí)，采用的處理方法各不相同。原碼和反碼能表示的正數(shù)和負(fù)數(shù)的范圍相對(duì)于零是對(duì)稱原碼和反碼能表示的正數(shù)和負(fù)數(shù)的范圍相對(duì)于零是對(duì)稱的，而補(bǔ)碼的負(fù)數(shù)表示范圍比正數(shù)表示范圍要寬。的，而補(bǔ)碼的負(fù)數(shù)表示范圍比正數(shù)表示范圍要寬。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 33計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論機(jī)器數(shù)的表示法機(jī)器數(shù)的表示法 正正 數(shù)數(shù)負(fù)負(fù) 數(shù)數(shù)范圍（范圍（n位）位）正正0負(fù)負(fù)0原原碼碼0數(shù)值數(shù)值1絕對(duì)值絕對(duì)值-（-）+（-

30、 ）0000000010000000反反碼碼0數(shù)值數(shù)值1按位取反按位取反-（-）+（-）0000000011111111補(bǔ)補(bǔ)碼碼0數(shù)值數(shù)值1按位取反按位取反+1- （ （ -）+（-）0000000000000000 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 34計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論關(guān)于關(guān)于0的問(wèn)題的問(wèn)題0補(bǔ)補(bǔ)=10000000B0補(bǔ)補(bǔ)=00000000B128補(bǔ)補(bǔ)=10000000B 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 35計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論關(guān)于關(guān)于0的問(wèn)題的問(wèn)題 例：例： 64 1100 0000 + 64 +1100 0000 128 11000 0000=128補(bǔ)補(bǔ) 符號(hào)位進(jìn)位丟掉符號(hào)位進(jìn)位丟掉 128

31、1000 0000 + 127 +0111 1111 1 1111 1111=1補(bǔ)碼補(bǔ)碼 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 36計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論關(guān)于關(guān)于0的問(wèn)題的問(wèn)題若誤認(rèn)為若誤認(rèn)為0補(bǔ)補(bǔ)=1000 0000B運(yùn)算會(huì)出錯(cuò)運(yùn)算會(huì)出錯(cuò) 0 1000 0000 + 1 + 0000 0001 + 1 1000 0001=127補(bǔ)補(bǔ)+1可將可將0補(bǔ)補(bǔ)=0反反+1=1111 1111+1=00000000 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 37計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù) 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 38計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論定點(diǎn)數(shù)定點(diǎn)數(shù)u定點(diǎn)數(shù)：定點(diǎn)數(shù)：計(jì)算機(jī)在運(yùn)算過(guò)程中，數(shù)據(jù)中小數(shù)點(diǎn)的計(jì)算

32、機(jī)在運(yùn)算過(guò)程中，數(shù)據(jù)中小數(shù)點(diǎn)的位置固定不變，其中小數(shù)點(diǎn)的位置由計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)位置固定不變，其中小數(shù)點(diǎn)的位置由計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)者在機(jī)器的結(jié)構(gòu)中指定一個(gè)不變的位置。者在機(jī)器的結(jié)構(gòu)中指定一個(gè)不變的位置。u常用的定點(diǎn)數(shù)：常用的定點(diǎn)數(shù)：定點(diǎn)整數(shù)和定點(diǎn)小數(shù)定點(diǎn)整數(shù)和定點(diǎn)小數(shù) 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 39計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論定點(diǎn)整數(shù)定點(diǎn)整數(shù) 定點(diǎn)整數(shù)表示的數(shù)都是整數(shù)，而小數(shù)點(diǎn)則固定在數(shù)定點(diǎn)整數(shù)表示的數(shù)都是整數(shù)，而小數(shù)點(diǎn)則固定在數(shù)值位最低位之后。其格式為：值位最低位之后。其格式為：符號(hào)位符號(hào)位數(shù)值位數(shù)值位.假想小數(shù)點(diǎn)假想小數(shù)點(diǎn)如果參加運(yùn)算的數(shù)是小數(shù)，在送入計(jì)算機(jī)以前，乘如果參加運(yùn)算的數(shù)是小數(shù)，在送入計(jì)算機(jī)以前，乘以

33、一個(gè)比例因子，將其放大為整數(shù)。以一個(gè)比例因子，將其放大為整數(shù)。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 40計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論定點(diǎn)小數(shù)定點(diǎn)小數(shù) 定點(diǎn)小數(shù)表示的數(shù)都是小數(shù)，而小數(shù)點(diǎn)在最左邊符號(hào)定點(diǎn)小數(shù)表示的數(shù)都是小數(shù)，而小數(shù)點(diǎn)在最左邊符號(hào)位與數(shù)值位之間。其格式為：位與數(shù)值位之間。其格式為：符號(hào)位符號(hào)位數(shù)值位數(shù)值位.假想小數(shù)點(diǎn)假想小數(shù)點(diǎn)如果參加運(yùn)算的數(shù)是大于等于如果參加運(yùn)算的數(shù)是大于等于1的數(shù)，在送入計(jì)算機(jī)以前，的數(shù)，在送入計(jì)算機(jī)以前，除以一個(gè)比例因子，將其縮小為小于除以一個(gè)比例因子，將其縮小為小于1的數(shù)。的數(shù)。定點(diǎn)數(shù)的優(yōu)點(diǎn)：計(jì)算簡(jiǎn)單方便，但需要對(duì)參加運(yùn)算的數(shù)進(jìn)定點(diǎn)數(shù)的優(yōu)點(diǎn)：計(jì)算簡(jiǎn)單方便，但需要對(duì)參加運(yùn)算的

34、數(shù)進(jìn)行比例因子的計(jì)算，增加了額外的計(jì)算量。行比例因子的計(jì)算，增加了額外的計(jì)算量。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 41計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論浮點(diǎn)數(shù)基本概念浮點(diǎn)數(shù)基本概念 1.浮點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)數(shù) 浮點(diǎn)數(shù)的統(tǒng)一格式：浮點(diǎn)數(shù)的統(tǒng)一格式：N=MREE：指數(shù)，階碼：指數(shù)，階碼M：有效數(shù)字或尾數(shù)：有效數(shù)字或尾數(shù)R:基數(shù)基數(shù)101101.0101B10110101012-4 1011010.1012-1 10110101.012-2 101101010.12-3 0.101101010126 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 42計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù) 尾數(shù)是純小數(shù)，且小數(shù)點(diǎn)后面是尾數(shù)是純小數(shù)，且小數(shù)點(diǎn)

35、后面是1不是不是0； 階碼為整數(shù)（正整數(shù)或負(fù)整數(shù)）階碼為整數(shù)（正整數(shù)或負(fù)整數(shù)） 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 43計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論浮點(diǎn)機(jī)器數(shù)浮點(diǎn)機(jī)器數(shù) 存儲(chǔ)格式：存儲(chǔ)格式： 階符階符 階碼階碼 尾符尾符 尾數(shù)尾數(shù) 浮點(diǎn)機(jī)器數(shù)有兩種：浮點(diǎn)機(jī)器數(shù)有兩種： 階碼和尾數(shù)采用相同的碼制。階碼和尾數(shù)采用相同的碼制。 階碼和尾數(shù)采用不同的碼制。階碼和尾數(shù)采用不同的碼制。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 44計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論 例例1、設(shè)字長(zhǎng)為、設(shè)字長(zhǎng)為16位，其中階符位，其中階符1位，階碼位，階碼4位，尾位，尾符符1位，尾數(shù)位，尾數(shù)10位，要求將位，要求將X=101101.0101寫(xiě)成寫(xiě)成規(guī)格化浮點(diǎn)補(bǔ)碼數(shù)，

36、階碼和尾數(shù)均用補(bǔ)碼表示。規(guī)格化浮點(diǎn)補(bǔ)碼數(shù)，階碼和尾數(shù)均用補(bǔ)碼表示。 X=-101101.01010.101101010126 0011010100101011 階符階符 階碼階碼 尾符尾符 尾數(shù)尾數(shù) 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 45計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論 例例2、設(shè)階碼用原碼表示，尾數(shù)用補(bǔ)碼表、設(shè)階碼用原碼表示，尾數(shù)用補(bǔ)碼表示，求下列機(jī)器數(shù)的真值。示，求下列機(jī)器數(shù)的真值。 0001010010011001階符階符 階碼階碼 尾符尾符 尾數(shù)尾數(shù) 解解:真值真值0.110110011122 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 46計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論十進(jìn)制數(shù)的編碼十進(jìn)制數(shù)的編碼u常用的十進(jìn)制數(shù)的編碼方法有常

37、用的十進(jìn)制數(shù)的編碼方法有BCDBCD碼、余碼、余3 3碼、格雷碼等。碼、格雷碼等。uBCD編碼方法：編碼方法：非壓縮非壓縮BCD碼碼壓縮壓縮BCD碼碼 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 47計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論二-十進(jìn)制數(shù) (BCD: Binary Coded Decimal): : BCD BCD碼是計(jì)算機(jī)中十進(jìn)制數(shù)的表示方法碼是計(jì)算機(jī)中十進(jìn)制數(shù)的表示方法, ,二二- -十進(jìn)制碼用十進(jìn)制碼用4 4位二進(jìn)制碼表示位二進(jìn)制碼表示1 1位十進(jìn)制數(shù)位十進(jìn)制數(shù). .最常用的是最常用的是84218421編碼，其方法是編碼，其方法是用用4 4位二進(jìn)制數(shù)表示位二進(jìn)制數(shù)表示1 1位十進(jìn)制數(shù)位十進(jìn)制數(shù), ,自左至右每

38、一位對(duì)應(yīng)的位權(quán)自左至右每一位對(duì)應(yīng)的位權(quán)是是8 8、4 4、2 2、1 1。 每一位十進(jìn)制數(shù)用每一位十進(jìn)制數(shù)用4 4位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示，即一個(gè)字節(jié)表示位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示，即一個(gè)字節(jié)表示2 2位位十進(jìn)制數(shù)。十進(jìn)制數(shù)。例例: :壓縮壓縮BCDBCD碼碼(10001001)(10001001)BCDBCD，表示十進(jìn)制數(shù)，表示十進(jìn)制數(shù)8989。 每一位十進(jìn)制數(shù)用每一位十進(jìn)制數(shù)用8 8位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示，即一個(gè)字節(jié)表示位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示，即一個(gè)字節(jié)表示1 1位位十進(jìn)制數(shù)。且只用每個(gè)字節(jié)的低十進(jìn)制數(shù)。且只用每個(gè)字節(jié)的低4 4位來(lái)表示位來(lái)表示0 09 9，高，高4 4位為位為0 0例：十進(jìn)制數(shù)例：十進(jìn)制數(shù)8989，用

39、非壓縮，用非壓縮BCDBCD碼表示為：碼表示為： (00001000 00001001)(00001000 00001001)BCDBCD 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 48計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論非數(shù)值數(shù)據(jù)的表示非數(shù)值數(shù)據(jù)的表示文字處理：文字處理：語(yǔ)言文字信息的輸入語(yǔ)言文字信息的輸入語(yǔ)言文字信息的傳輸語(yǔ)言文字信息的傳輸語(yǔ)言文字的信息加工語(yǔ)言文字的信息加工語(yǔ)言文字的輸出語(yǔ)言文字的輸出 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 49計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)中英文字符的表示計(jì)算機(jī)中英文字符的表示u ASCII碼（碼（American Standard Code for Information Interchange

40、）:美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼，是微機(jī)中表示字符的常用碼制。最多可表碼，是微機(jī)中表示字符的常用碼制。最多可表示示128種字符，其中包括種字符，其中包括10個(gè)數(shù)字，個(gè)數(shù)字，26個(gè)小寫(xiě)個(gè)小寫(xiě)字母，字母，26個(gè)大寫(xiě)字母，以及各種運(yùn)算符號(hào)和標(biāo)個(gè)大寫(xiě)字母，以及各種運(yùn)算符號(hào)和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。編碼位點(diǎn)符號(hào)。編碼位031和和127，是不可顯示和打，是不可顯示和打印的字符，稱為控制碼。印的字符，稱為控制碼。u占占7 7位，可擴(kuò)充為位，可擴(kuò)充為8 8位，當(dāng)位，當(dāng)D7位為位為0，稱為基本，稱為基本ASCII碼碼，當(dāng)，當(dāng)D7位為位為1，稱為擴(kuò)充，稱為擴(kuò)充ASCII碼碼。多。多用于輸入用于輸入/輸出設(shè)備上。見(jiàn)下表輸出

41、設(shè)備上。見(jiàn)下表 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 50計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼表碼表 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 51計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論表中各個(gè)標(biāo)識(shí)含義表中各個(gè)標(biāo)識(shí)含義NUL:空空 DLE:數(shù)據(jù)鍵換碼數(shù)據(jù)鍵換碼 SOH：標(biāo)題開(kāi)始：標(biāo)題開(kāi)始DC1:設(shè)備控制設(shè)備控制1 STX:正文開(kāi)始正文開(kāi)始 DC2：設(shè)備控制：設(shè)備控制2ETX:正文結(jié)束正文結(jié)束 DC3:設(shè)備控制設(shè)備控制3 EOT:傳輸結(jié)束傳輸結(jié)束DC4:設(shè)備控制設(shè)備控制4 ENG:詢問(wèn)詢問(wèn) NAK:否定否定ACK:認(rèn)可認(rèn)可 SYN:同步字符同步字符 BEL:報(bào)警（可聽(tīng)見(jiàn)聲音）報(bào)警（可聽(tīng)見(jiàn)聲音）ETB:信息組傳送結(jié)束信息組傳送結(jié)束 B

42、S:退一格退一格 CAN:作廢作廢HT:橫向制表橫向制表 EM:紙盡紙盡 LF:換行換行SUB:減減 VT:縱向制表縱向制表 ESC:換碼換碼FF:走紙控制走紙控制 FS:文字分隔符文字分隔符 CR:回車(chē)回車(chē)GS:組分隔符組分隔符 SO:移位輸出移位輸出 RS:記錄分隔符記錄分隔符 SI:移位輸入移位輸入 US:單元分隔符單元分隔符 SP:空格空格 DEL:刪除刪除 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 52計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論漢字字符的編碼漢字字符的編碼漢字編碼分為機(jī)內(nèi)碼和機(jī)外碼漢字編碼分為機(jī)內(nèi)碼和機(jī)外碼u 機(jī)內(nèi)碼是在計(jì)算機(jī)內(nèi)部使用的用二進(jìn)制代碼表機(jī)內(nèi)碼是在計(jì)算機(jī)內(nèi)部使用的用二進(jìn)制代碼表示的漢字編碼，

43、用于在計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)、交換、示的漢字編碼，用于在計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)、交換、處理加工漢字信息；處理加工漢字信息；u 機(jī)外碼是不在計(jì)算機(jī)內(nèi)使用的漢字編碼，主要機(jī)外碼是不在計(jì)算機(jī)內(nèi)使用的漢字編碼，主要是指漢字輸入碼。此外還有供輸出的漢字字形點(diǎn)是指漢字輸入碼。此外還有供輸出的漢字字形點(diǎn)陣碼。陣碼。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 53計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論漢字字符的編碼漢字字符的編碼 GB2312國(guó)際編碼國(guó)際編碼 漢字機(jī)內(nèi)碼漢字機(jī)內(nèi)碼 漢字輸入碼漢字輸入碼 漢字的輸出漢字的輸出 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 54計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論聲音的編碼聲音的編碼復(fù)雜的聲波由許許多具有不同振幅復(fù)雜的聲波由許許多具有不同振幅和

44、頻率的正弦波組成。和頻率的正弦波組成。波形相對(duì)基線的最大位移稱為振幅波形相對(duì)基線的最大位移稱為振幅A，反映音量；波形中兩個(gè)相鄰的，反映音量；波形中兩個(gè)相鄰的波峰（或波谷）之間的距離稱為振波峰（或波谷）之間的距離稱為振動(dòng)周期動(dòng)周期T，周期的倒數(shù)，周期的倒數(shù)1/T即為頻率即為頻率f，以赫茲（，以赫茲（Hz）為單位。正常人）為單位。正常人所能聽(tīng)到的聲音頻率范圍為所能聽(tīng)到的聲音頻率范圍為20 Hz20 kHz。 振幅振幅頻率頻率 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 55計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論模擬音頻的數(shù)字化模擬音頻的數(shù)字化用計(jì)算機(jī)對(duì)音頻信息處理，就要將模擬信號(hào)（如語(yǔ)音、用計(jì)算機(jī)對(duì)音頻信息處理，就要將模擬信號(hào)（如

45、語(yǔ)音、音樂(lè)等）轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號(hào)。音樂(lè)等）轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號(hào)。采樣采樣 每隔一定時(shí)間間隔對(duì)模每隔一定時(shí)間間隔對(duì)模擬波形上取一個(gè)幅度值。擬波形上取一個(gè)幅度值。量化量化 將每個(gè)采樣點(diǎn)得到的幅將每個(gè)采樣點(diǎn)得到的幅度值以數(shù)字存儲(chǔ)。度值以數(shù)字存儲(chǔ)。編碼編碼 將采樣和量化后的數(shù)字將采樣和量化后的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)以一定的格式記錄下來(lái)。數(shù)據(jù)以一定的格式記錄下來(lái)。模擬信號(hào)模擬信號(hào)采樣采樣量化量化編碼編碼數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào) 振幅 頻率1/T 采樣點(diǎn) T 振幅1/TT 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 56計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論數(shù)字音頻的文件格式數(shù)字音頻的文件格式 u WaveWave格式文件（格式文件（. Wav. Wav） 記錄了真

46、實(shí)聲音的二進(jìn)制采樣數(shù)據(jù)，通常文件較大。記錄了真實(shí)聲音的二進(jìn)制采樣數(shù)據(jù)，通常文件較大。u MIDIMIDI格式文件（格式文件（.MID.MID） 數(shù)字音樂(lè)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字音樂(lè)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn). . 記錄的是音符數(shù)字，文件小。記錄的是音符數(shù)字，文件小。 u MPEGMPEG音頻文件（音頻文件（.MP1/.MP2/.MP3.MP1/.MP2/.MP3） 采用采用MPEGMPEG音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓縮的文件。音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓縮的文件。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 57計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論圖形和圖像圖形和圖像u圖形和圖像圖形和圖像 圖形：由點(diǎn)、線等組成的有邊界畫(huà)面，文件中存放描圖形：由點(diǎn)、線等組成的有邊界畫(huà)面，

47、文件中存放描述圖形的指令。述圖形的指令。 圖像：由圖像設(shè)備輸入的無(wú)邊界畫(huà)面，數(shù)字化后以位圖像：由圖像設(shè)備輸入的無(wú)邊界畫(huà)面，數(shù)字化后以位圖形式存儲(chǔ)。圖形式存儲(chǔ)。u圖形編碼方法：矢量編碼和位圖編碼圖形編碼方法：矢量編碼和位圖編碼u圖形存儲(chǔ)方式圖形存儲(chǔ)方式: :點(diǎn)陣式方式點(diǎn)陣式方式 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 58計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論常用圖像文件格式常用圖像文件格式BMPBMP和和DIBDIB格式文件格式文件 與設(shè)備無(wú)關(guān)的位圖格式文件，與設(shè)備無(wú)關(guān)的位圖格式文件，WindowsWindows環(huán)境中經(jīng)常使用。環(huán)境中經(jīng)常使用。GIFGIF格式文件格式文件 Internet上的重要文件格式之一，最大不超過(guò)上

48、的重要文件格式之一，最大不超過(guò)64 KB， 256色以內(nèi)色以內(nèi)，壓縮比較高，與設(shè)備無(wú)關(guān)。壓縮比較高，與設(shè)備無(wú)關(guān)。JPEGJPEG格式文件（格式文件（.JPG.JPG） 利用利用JPEG方法壓縮方法壓縮, Internet上重要文件格式之一，上重要文件格式之一， 適用于處理適用于處理256色以上、大幅面圖像。色以上、大幅面圖像。WMF格式文件格式文件 位圖與矢量圖的混合體位圖與矢量圖的混合體, Windows中許多剪貼畫(huà)圖像中許多剪貼畫(huà)圖像 是以該格式存儲(chǔ)的。是以該格式存儲(chǔ)的。廣泛應(yīng)用于桌面出版印刷領(lǐng)域。廣泛應(yīng)用于桌面出版印刷領(lǐng)域。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 59計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論4.邏輯電

49、路邏輯電路 1)門(mén)門(mén) 門(mén)門(mén)(也稱邏輯門(mén)也稱邏輯門(mén))是對(duì)電信號(hào)執(zhí)行基礎(chǔ)運(yùn)算的設(shè)備。是對(duì)電信號(hào)執(zhí)行基礎(chǔ)運(yùn)算的設(shè)備。 基本的門(mén)是與門(mén)、基本的門(mén)是與門(mén)、或門(mén)和非門(mén)，其他復(fù)雜的門(mén)都可以由這三種門(mén)組合而成?；蜷T(mén)和非門(mén)，其他復(fù)雜的門(mén)都可以由這三種門(mén)組合而成。 2 ）電路）電路 電路是由多個(gè)門(mén)組合而成，可以執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)電路是由多個(gè)門(mén)組合而成，可以執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)等各種復(fù)雜操作。按其結(jié)構(gòu)可分為兩大類：一類是組合電路，輸入值明等各種復(fù)雜操作。按其結(jié)構(gòu)可分為兩大類：一類是組合電路，輸入值明確決定了輸出；另一類是時(shí)序電路，它的輸出是輸入值和電路現(xiàn)有狀態(tài)確決定了輸出；另一類是時(shí)序電路

50、，它的輸出是輸入值和電路現(xiàn)有狀態(tài)的函數(shù)。有了組合電路和時(shí)序電路，再進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，就可以表示和的函數(shù)。有了組合電路和時(shí)序電路，再進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，就可以表示和實(shí)現(xiàn)邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算。實(shí)現(xiàn)邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算。3）集成電路）集成電路集成電路集成電路(也稱芯片也稱芯片)是嵌入了多個(gè)門(mén)的硅片，這些硅片被封裝在朔料或是嵌入了多個(gè)門(mén)的硅片，這些硅片被封裝在朔料或陶咨中一個(gè)小規(guī)模集成電路芯片陶咨中一個(gè)小規(guī)模集成電路芯片SSl只有幾個(gè)獨(dú)立的門(mén)，超大規(guī)模集只有幾個(gè)獨(dú)立的門(mén)，超大規(guī)模集成電路成電路VLSI的門(mén)數(shù)量超過(guò)的門(mén)數(shù)量超過(guò)100 000個(gè)個(gè) 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 60計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論5. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

51、基本構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本構(gòu)成 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一種能夠按照事先存儲(chǔ)的程序，自計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一種能夠按照事先存儲(chǔ)的程序，自動(dòng)、高速地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、處理、輸出和存儲(chǔ)動(dòng)、高速地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、處理、輸出和存儲(chǔ)的系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)兩的系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)兩大部分組成。大部分組成。 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)由一系列電子元器件按照一定邏計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)由一系列電子元器件按照一定邏輯關(guān)系連接而成，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。輯關(guān)系連接而成，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)由操作系統(tǒng)、語(yǔ)言處理系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)由操作系統(tǒng)、語(yǔ)言處理系統(tǒng)以及各種軟件工具和應(yīng)用軟件等軟件程序組成，計(jì)算各

52、種軟件工具和應(yīng)用軟件等軟件程序組成，計(jì)算機(jī)軟件指揮和控制計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)按照預(yù)定的程機(jī)軟件指揮和控制計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)按照預(yù)定的程序運(yùn)行和工作，從而達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。序運(yùn)行和工作，從而達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 61計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論5.1 計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)的基本工作原理是存儲(chǔ)程序和程序控制，計(jì)算機(jī)的基本工作原理是存儲(chǔ)程序和程序控制，該原理最初是由馮該原理最初是由馮諾依曼于諾依曼于1946年提出來(lái)的，故年提出來(lái)的，故稱為馮稱為馮諾依曼原理。諾依曼原理。 按照馮按照馮諾依曼原理構(gòu)造的計(jì)算機(jī)又稱馮諾依曼原理構(gòu)造的計(jì)算機(jī)又稱馮諾依曼諾依曼計(jì)算機(jī)，其體系結(jié)構(gòu)稱為馮計(jì)算機(jī)

53、，其體系結(jié)構(gòu)稱為馮諾依曼結(jié)構(gòu)。諾依曼結(jié)構(gòu)。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 62計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論馮馮諾依曼思想：諾依曼思想： (1)由二進(jìn)制替代十進(jìn)制。由二進(jìn)制替代十進(jìn)制。 (2)采用存儲(chǔ)程序的思想。采用存儲(chǔ)程序的思想。 (3)把計(jì)算機(jī)從邏輯上劃分為把計(jì)算機(jī)從邏輯上劃分為5大部分，即運(yùn)算器、大部分，即運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入控制器、存儲(chǔ)器、輸入/輸出設(shè)備。輸出設(shè)備。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 63計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論馮馮諾依曼計(jì)算機(jī)的基本特點(diǎn)諾依曼計(jì)算機(jī)的基本特點(diǎn) (1)采用存儲(chǔ)程序方式。采用存儲(chǔ)程序方式。 (2)存儲(chǔ)器是按地址訪問(wèn)的線性編址的惟一結(jié)構(gòu)。存儲(chǔ)器是按地址訪問(wèn)的線性編址的惟一

54、結(jié)構(gòu)。 (3)指令由操作碼和地址碼組成。指令由操作碼和地址碼組成。 (4)通過(guò)執(zhí)行指令直接發(fā)出控制信號(hào)控制計(jì)算機(jī)的通過(guò)執(zhí)行指令直接發(fā)出控制信號(hào)控制計(jì)算機(jī)的操作。操作。 (5)機(jī)器以運(yùn)算器為中心，輸入輸出設(shè)備與存儲(chǔ)器機(jī)器以運(yùn)算器為中心，輸入輸出設(shè)備與存儲(chǔ)器間的數(shù)據(jù)傳送都經(jīng)過(guò)運(yùn)算器。間的數(shù)據(jù)傳送都經(jīng)過(guò)運(yùn)算器。 (6)數(shù)據(jù)以二進(jìn)制表示。數(shù)據(jù)以二進(jìn)制表示。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 64計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論計(jì)算機(jī)的五大部件計(jì)算機(jī)的五大部件 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 65計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論1. 運(yùn)算器運(yùn)算器 運(yùn)算器又稱算術(shù)邏輯單元運(yùn)算器又稱算術(shù)邏輯單元(Arithmetic Logic UnitA

55、LU)，是計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理的是計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理的部件，它的主要功能是對(duì)二進(jìn)制數(shù)碼進(jìn)行加、減、部件，它的主要功能是對(duì)二進(jìn)制數(shù)碼進(jìn)行加、減、乘、除等算術(shù)運(yùn)算和與、或、非等基本邏輯運(yùn)算，乘、除等算術(shù)運(yùn)算和與、或、非等基本邏輯運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)邏輯判斷。實(shí)現(xiàn)邏輯判斷。 運(yùn)算器是在控制器的控制之下實(shí)現(xiàn)其功能的，運(yùn)運(yùn)算器是在控制器的控制之下實(shí)現(xiàn)其功能的，運(yùn)算結(jié)果由控制器發(fā)出的指令送到內(nèi)存儲(chǔ)器中。算結(jié)果由控制器發(fā)出的指令送到內(nèi)存儲(chǔ)器中。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 66計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論2. 控制器控制器 控制器主要由指令寄存器、譯碼器、程序計(jì)數(shù)器和控制器主要由指令寄存器、譯碼器、程序計(jì)數(shù)器和操作

56、控制器等組成，控制器是用來(lái)控制計(jì)算機(jī)各部操作控制器等組成，控制器是用來(lái)控制計(jì)算機(jī)各部件協(xié)調(diào)工作，并使整個(gè)處理過(guò)程有條不紊地進(jìn)行。件協(xié)調(diào)工作，并使整個(gè)處理過(guò)程有條不紊地進(jìn)行。 基本功能就是從內(nèi)存中取指令和執(zhí)行指令，即控制基本功能就是從內(nèi)存中取指令和執(zhí)行指令，即控制器按程序計(jì)數(shù)器指出的指令地址從內(nèi)存中取出該指器按程序計(jì)數(shù)器指出的指令地址從內(nèi)存中取出該指令進(jìn)行譯碼，然后根據(jù)該指令功能向有關(guān)部件發(fā)出令進(jìn)行譯碼，然后根據(jù)該指令功能向有關(guān)部件發(fā)出控制命令，執(zhí)行該指令。另外，控制器在工作過(guò)程控制命令，執(zhí)行該指令。另外，控制器在工作過(guò)程中，還要接受各部件反饋回來(lái)的信息。中，還要接受各部件反饋回來(lái)的信息。 通常

57、把運(yùn)算器、控制器做在一個(gè)大規(guī)模集成電路塊通常把運(yùn)算器、控制器做在一個(gè)大規(guī)模集成電路塊上稱為中央處理器，又稱上稱為中央處理器，又稱CPU(Central Processing Unit)。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 67計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論3. 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)的記憶裝置，用于存放原始數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)的記憶裝置，用于存放原始數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)、最終結(jié)果和處理程序。中間數(shù)據(jù)、最終結(jié)果和處理程序。 向存儲(chǔ)器里存入信息也稱為向存儲(chǔ)器里存入信息也稱為“寫(xiě)入寫(xiě)入”，寫(xiě)入新的，寫(xiě)入新的內(nèi)容則覆蓋了原來(lái)的舊內(nèi)容。從存儲(chǔ)器里取出信內(nèi)容則覆蓋了原來(lái)的舊內(nèi)容。從存儲(chǔ)器里取出信息，也稱為息，也稱為“讀出

58、讀出”，信息讀出后并不破壞原來(lái)，信息讀出后并不破壞原來(lái)存儲(chǔ)的內(nèi)容，因此信息可以重復(fù)取出，多次利用。存儲(chǔ)的內(nèi)容，因此信息可以重復(fù)取出，多次利用。存儲(chǔ)器可分為兩種：內(nèi)存儲(chǔ)器與外存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器可分為兩種：內(nèi)存儲(chǔ)器與外存儲(chǔ)器。 通常把內(nèi)存儲(chǔ)器、運(yùn)算器和控制器合稱為計(jì)算機(jī)通常把內(nèi)存儲(chǔ)器、運(yùn)算器和控制器合稱為計(jì)算機(jī)主機(jī)，也可以說(shuō)主機(jī)是由主機(jī)，也可以說(shuō)主機(jī)是由CPU與內(nèi)存儲(chǔ)器組成的，與內(nèi)存儲(chǔ)器組成的，而主機(jī)以外的裝置稱為外部設(shè)備，外部設(shè)備包括而主機(jī)以外的裝置稱為外部設(shè)備，外部設(shè)備包括輸入輸入/輸出設(shè)備，外存儲(chǔ)器等。輸出設(shè)備，外存儲(chǔ)器等。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 68計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論4.輸入輸入/輸出

59、設(shè)備輸出設(shè)備 輸入輸入/輸出設(shè)備簡(jiǎn)稱輸出設(shè)備簡(jiǎn)稱I/O(Input/Output)設(shè)備。用戶設(shè)備。用戶通過(guò)輸入設(shè)備將程序和數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，輸出設(shè)通過(guò)輸入設(shè)備將程序和數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，輸出設(shè)備將計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果備將計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果(如數(shù)字、字母、符號(hào)和圖如數(shù)字、字母、符號(hào)和圖形形)顯示或打印出來(lái)。顯示或打印出來(lái)。 常用的輸入設(shè)備有：鍵盤(pán)、鼠標(biāo)器、掃描儀、數(shù)常用的輸入設(shè)備有：鍵盤(pán)、鼠標(biāo)器、掃描儀、數(shù)字化儀等；字化儀等； 常用的輸出設(shè)備有：顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等。常用的輸出設(shè)備有：顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 69計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論5.2 計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)

60、 軟件是指用來(lái)指揮計(jì)算機(jī)運(yùn)行的各種程序的總和軟件是指用來(lái)指揮計(jì)算機(jī)運(yùn)行的各種程序的總和以及開(kāi)發(fā)、使用和維護(hù)這些程序所需的技術(shù)文檔。以及開(kāi)發(fā)、使用和維護(hù)這些程序所需的技術(shù)文檔。 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。 沒(méi)有配備任何軟件的硬件計(jì)算機(jī)稱為裸機(jī)，裸機(jī)沒(méi)有配備任何軟件的硬件計(jì)算機(jī)稱為裸機(jī)，裸機(jī)向外部世界提供的界面只是機(jī)器指令。用戶及其向外部世界提供的界面只是機(jī)器指令。用戶及其他程序都通過(guò)系統(tǒng)軟件來(lái)使用計(jì)算機(jī)。他程序都通過(guò)系統(tǒng)軟件來(lái)使用計(jì)算機(jī)。 南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué) 70計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論1系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件由操作系統(tǒng)、語(yǔ)言處理系