項目2 了解計算機(jī)數(shù)據(jù)

1、計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)新世紀(jì)高職高專教材編審委員會 組編主編 杜力新世紀(jì)高職高專計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)系列規(guī)劃教材 2 大連理工大學(xué)出版社 目 錄第一部分 計算機(jī)基礎(chǔ)知識第二部分 Windows 7 基礎(chǔ)知識及應(yīng)用第三部分 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用第四部分 Word 2010 應(yīng)用第五部分 Excel 2010應(yīng)用第六部分 PowerPoint 2010 應(yīng)用 計算機(jī)基礎(chǔ)知識第一部分 4 大連理工大學(xué)出版社項目2 了解計算機(jī)數(shù)據(jù)2.1 任務(wù) 程序在計算機(jī)中的執(zhí)行2.2 任務(wù) 數(shù)據(jù)在計算機(jī)中的表達(dá)2.3 知識拓展2.4 實力測評 5 大連理工大學(xué)出版社項目2 了解計算機(jī)數(shù)據(jù) 計算機(jī)系統(tǒng)中，硬件和軟件都有各自的組成體系

2、，分別稱為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。計算機(jī)硬件系統(tǒng)由五大功能部件組成，即：運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。其中運(yùn)算器和控制器一起構(gòu)成中央處理器（簡稱為CPU）它是計算機(jī)的核心部件。而軟件系統(tǒng)是相對硬件系統(tǒng)而言的。本項目通過程序在計算機(jī)中執(zhí)行的流程來了解計算機(jī)的工作過程，學(xué)會數(shù)值數(shù)據(jù)和非數(shù)值數(shù)據(jù)在計算機(jī)中的表達(dá)。 6 大連理工大學(xué)出版社2.1 任務(wù)1 程序在計算機(jī)中的執(zhí)行任務(wù)描述 本任務(wù)主要通過完成一條指令在計算機(jī)中的執(zhí)行，剖析計算機(jī)各部件的功能、部件之間的關(guān)系，也進(jìn)一步明白程序是如何在計算機(jī)中執(zhí)行的。 7 大連理工大學(xué)出版社2.1.1 數(shù)據(jù)的輸入與輸出 計算機(jī)中數(shù)據(jù)的輸入與輸出都是通過對

3、應(yīng)的輸入/輸出設(shè)備來實現(xiàn)的。輸入/輸出設(shè)備：簡稱為I/O設(shè)備。 8 大連理工大學(xué)出版社2.1.2 數(shù)據(jù)的存儲 數(shù)據(jù)通過輸入設(shè)備的輸入后，存放在計算機(jī)的存儲器中，存儲器是一個既可以用來存放程序也可以用來存放數(shù)據(jù)的部件。 按在計算機(jī)系統(tǒng)中的作用可將存儲器分為內(nèi)存儲器與外存儲器。 內(nèi)存儲器簡稱內(nèi)存：用來存放CPU正在運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)。 外存儲器簡稱外存：用來存入CPU暫時不用的程序和數(shù)據(jù)。 9 大連理工大學(xué)出版社2.1.3 數(shù)據(jù)的處理 本節(jié)數(shù)據(jù)的處理主要介紹加工信息的運(yùn)算器。運(yùn)算器是一個用于信息加工的部件，即完成運(yùn)算功能的部件。運(yùn)算器中有一個算術(shù)邏輯運(yùn)算單元，簡稱運(yùn)算邏單元（ALU），它執(zhí)行各種數(shù)據(jù)

4、運(yùn)算操作。 運(yùn)算操作包括算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。 10 大連理工大學(xué)出版社2.1.4 數(shù)據(jù)的控制 計算機(jī)中數(shù)據(jù)的控制是靠控制器來完成的?？刂破魇怯嬎銠C(jī)的指揮中心，它發(fā)出各種命令，使計算機(jī)自動、協(xié)調(diào)地工作。這是統(tǒng)一協(xié)調(diào)各部件的中樞，相當(dāng)于計算機(jī)中的“計算機(jī)”。 計算機(jī)中有兩類信息在流動，一類是控制信息流，即操作命令，它分散流向各個部件； 11 大連理工大學(xué)出版社2.1.4 數(shù)據(jù)的控制 一類是數(shù)據(jù)信息，它受控制信息流的控制，從一個部件流向另一個部件，邊流動邊加工處理。通過數(shù)據(jù)在計算機(jī)中的輸入、存儲、處理、控制、輸出情況可通過計算機(jī)系統(tǒng)基本工作過程來描述，計算機(jī)系統(tǒng)基本工作過程如圖1-20所示。 12

5、大連理工大學(xué)出版社2.1.4 數(shù)據(jù)的控制 13 大連理工大學(xué)出版社計算機(jī)系統(tǒng)基本工作過程任務(wù)實施 由于程序是由指令構(gòu)成的，是為解決某一問題而編寫的指令序列。本任務(wù)實施要求首先寫出指令在計算機(jī)中的執(zhí)行步驟，然后再寫出程序在計算機(jī)中的執(zhí)行步驟。 14 大連理工大學(xué)出版社計算機(jī)系統(tǒng)基本工作過程 1.指令在計算機(jī)中的執(zhí)行步驟 步驟1：在控制器控制下輸入信息程序和數(shù)據(jù) 由輸入設(shè)備輸入到存儲器。 步驟2：控制器從存儲器中取出程序的一條指令。 步驟3：控制器分析該指令并控制運(yùn)算器和存儲器一起執(zhí)行該指令規(guī)定的操作。 15 大連理工大學(xué)出版社計算機(jī)系統(tǒng)基本工作過程 步驟4：在控制器的控制下運(yùn)算結(jié)果送存儲器保存供

6、下一次處理或送輸出設(shè)備輸出第一條指令執(zhí)行完畢。 步驟5：返回到第2步繼續(xù)取下一條指令分析并執(zhí)行如此反復(fù)直至程序結(jié)束。 16 大連理工大學(xué)出版社計算機(jī)系統(tǒng)基本工作過程 2.程序在計算機(jī)中的執(zhí)行步驟 步驟1：程序必須是計算機(jī)能識別的語言 計算機(jī)能直接執(zhí)行的語言是機(jī)器語言故用高級語言或匯編語言編寫的程序必須先翻譯成機(jī)器語言。 步驟2： CPU從內(nèi)存中取出一條指令到CPU中執(zhí)行。 17 大連理工大學(xué)出版社計算機(jī)系統(tǒng)基本工作過程 步驟3：指令執(zhí)行完后再從內(nèi)存取出下一條指令到CPU中執(zhí)行。 步驟4：等到程序的每條指令都執(zhí)行完為止。 總結(jié)：CPU不斷地取指令分析指令執(zhí)行指令程序就是這樣在計算機(jī)中執(zhí)行的。20

7、22-5-21計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)17 18 大連理工大學(xué)出版社2.2 任務(wù)2 數(shù)據(jù)在計算機(jī)中的表達(dá)任務(wù)描述 本任務(wù)主要是學(xué)會數(shù)值數(shù)據(jù)、非數(shù)值型數(shù)據(jù)在計算機(jī)中的表達(dá)。理解數(shù)制的概念、組成數(shù)制的三要素，熟悉各進(jìn)制的表示形式；掌握計算機(jī)編碼中的ASCII，能完成將任一進(jìn)制數(shù)與其它進(jìn)制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換。 19 大連理工大學(xué)出版社2.2.1 數(shù)值數(shù)據(jù)的二進(jìn)制表達(dá) 數(shù)制是計數(shù)進(jìn)制的簡稱，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。 計數(shù)制由基本數(shù)碼（通常稱為基碼）、基數(shù)和位權(quán)值三要素組成。一個數(shù)的基碼就是組成該數(shù)的所有數(shù)字和字母，所用不同數(shù)字的個數(shù)，即基碼的個數(shù)稱為該進(jìn)位制的基數(shù)或簡稱基，每個數(shù)字在數(shù)中

8、的位置稱為位數(shù)，每個位數(shù)對應(yīng)的值稱為位權(quán)。各進(jìn)位制中位權(quán)的值為基數(shù)的位數(shù)次冪。 20 大連理工大學(xué)出版社數(shù)制計算機(jī)中常用的數(shù)制有： 二進(jìn)制 十進(jìn)制 八進(jìn)制 十六進(jìn)制按進(jìn)位的方法進(jìn)行計數(shù)，稱為進(jìn)位計數(shù)制。在日常生活和計算機(jī)中采用的是進(jìn)位計數(shù)制。 21 大連理工大學(xué)出版社常用計數(shù)制的基數(shù)和數(shù)字符號常用計數(shù)制的基數(shù)和數(shù)字符號十進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制十六進(jìn)制基基 數(shù)數(shù)102816數(shù)字符號數(shù)字符號090,10709,A,B,C,D,E,F 22 大連理工大學(xué)出版社 23 大連理工大學(xué)出版社數(shù)據(jù)存儲單位 （1）位（元、Bit） 計算機(jī)中數(shù)據(jù)的最小單位是二進(jìn)制的一個數(shù)位，簡稱為位（比特）

9、。二進(jìn)制就是用0和1按一定表示方法來表示的數(shù)。 110010為6位二進(jìn)制數(shù)； 11001100為8位的二進(jìn)制數(shù)。 24 大連理工大學(xué)出版社數(shù)據(jù)存儲單位 （2）字節(jié)（Byte） 人們規(guī)定8位二進(jìn)制數(shù)為一個字節(jié)，簡稱B。常見信息存儲的單位有千字節(jié)（KB）、兆字節(jié)（MB）、吉字節(jié)（GB）和太字節(jié)（TB）。 注意：它們這間的進(jìn)制不是1000，而是1024，即2的10次方。 25 大連理工大學(xué)出版社數(shù)據(jù)存儲單位存儲單位的換算關(guān)系為： 1B=8bit； 1KB=210B=1024B； 1MB=210KB=1024KB； 1GB=210MB=1024MB。 還有比GB更大的TB、PB存儲單位，TB讀作太字節(jié)

10、，PB讀作拍字節(jié)。1TB=210GB=1024GB，1PB=210TB=1024TB 26 大連理工大學(xué)出版社數(shù)據(jù)存儲單位 （3）字（Word） 字（Word）是計算機(jī)中信息交換、加工、存儲的基本單位，用“W”來表示，一個字由一個或若干個字節(jié)構(gòu)成。字的長度叫字長。一個字可以存儲一條指令或一個數(shù)據(jù)，字的長度稱為字長。 字長是一個計算機(jī)性能的一個重要指標(biāo)，字長越長，處理的信息量就越多，計算的精度和速度也就越高。 27 大連理工大學(xué)出版社數(shù)制間的轉(zhuǎn)換十進(jìn)制數(shù)非十進(jìn)制數(shù)非十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)非十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換 28 大連理工大學(xué)出版社位權(quán)法：位權(quán)法：把各非十進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開求和把各非十進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開求和轉(zhuǎn)換

11、公式：轉(zhuǎn)換公式：(F)(F)x x =a =an-1n-1x xn-1n-1 + a + an-2n-2x xn-2 n-2 + . +a+ . +a1 1x x1 1 + a + a0 0 x x0 0 + a + a-1-1x x-1-1 + . + .示例：示例： ( (1110.1011)1110.1011) 2 2 = 1= 12 23 3+1+12 22 2 + 1 + 12 21 1 + 0+ 02 20 0 +1+1 2 2-1-1+ 0+ 0 2 2-2 -2 + 1+ 1 2 2-3 -3 + 1+ 1 2 2-4-4 = 8 + 4 + 2 + 0 + 0.5 + 0 +

12、 0.125 + 0.0625= ( = 8 + 4 + 2 + 0 + 0.5 + 0 + 0.125 + 0.0625= (14.6875)14.6875)1010 練習(xí)（67.267.2）8 8= =（ ）1010數(shù)制間的轉(zhuǎn)換 29 大連理工大學(xué)出版社 8 75 3 8 9 1 8 1 1 0結(jié)果為：113余數(shù)法：余數(shù)法：除除基數(shù)基數(shù)取余數(shù)、由下而上排列。取余數(shù)、由下而上排列。示例示例1 1：十進(jìn)制十進(jìn)制八進(jìn)制八進(jìn)制十進(jìn)制整數(shù)十進(jìn)制整數(shù) 非非十進(jìn)制整數(shù)十進(jìn)制整數(shù)數(shù)制間的轉(zhuǎn)換 30 大連理工大學(xué)出版社2 65 1 2 32 0 2 16 0 2 8 0 2 4 0 2 2 0 2 1 1

13、0結(jié)果為：結(jié)果為：1000001十進(jìn)制十進(jìn)制整數(shù)整數(shù) 非十進(jìn)制整數(shù)非十進(jìn)制整數(shù)示例2: 十進(jìn)制 二進(jìn)制余數(shù)法：除基數(shù)取余數(shù)、由下而上排列。數(shù)制間的轉(zhuǎn)換 31 大連理工大學(xué)出版社十進(jìn)制整數(shù)十進(jìn)制整數(shù) 非非十進(jìn)制整數(shù)十進(jìn)制整數(shù)示例3: 十進(jìn)制 十六進(jìn)制余數(shù)法：除基數(shù)取余數(shù)、由下而上排列。余數(shù)法：除基數(shù)取余數(shù)、由下而上排列。結(jié)果為：結(jié)果為：4B 16 75 B(11) 16 4 4 0數(shù)制間的轉(zhuǎn)換 32 大連理工大學(xué)出版社進(jìn)位法：用十進(jìn)制小數(shù)乘基數(shù)，當(dāng)積為0或達(dá)到所要求的精度時，將整數(shù)部分由上而下排列。示例： 0.625 2 1.250 整數(shù)為1 2 0.50 整數(shù)為0 2 1.0 整數(shù)為1結(jié)果為：

14、結(jié)果為：101十進(jìn)制小數(shù)十進(jìn)制小數(shù) 非非十進(jìn)制小數(shù)十進(jìn)制小數(shù)數(shù)制間的轉(zhuǎn)換 33 大連理工大學(xué)出版社二進(jìn)制 十六進(jìn)制 二進(jìn)制 八進(jìn)制非十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換非十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換一位拆三位一位拆四位整數(shù)從右向左整數(shù)從右向左小數(shù)從左向右小數(shù)從左向右三位并一位四位并一位 34 大連理工大學(xué)出版社非非十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 35 大連理工大學(xué)出版社2.2.2 非數(shù)值數(shù)據(jù)的二進(jìn)制表達(dá)1.字符的表示 字符編碼就是用二進(jìn)制編碼來表示字母、數(shù)字以及專門符號。在本節(jié)中，字符的表示著重講ASCII碼。 由于計算機(jī)中8位為一個字節(jié)，因此一般用一個字節(jié)來表示一個ASCII字符。每個字節(jié)中的多余位可用于錯誤檢驗

15、，也可將其最高位置0。表1-6為ASCII碼字符編碼表。 36 大連理工大學(xué)出版社2.2.2 非數(shù)值數(shù)據(jù)的二進(jìn)制表達(dá) 37 大連理工大學(xué)出版社 從上表中可以得到以下規(guī)律：數(shù)字的ASCII碼大寫字母的ASCII碼小寫字母的ASCII碼。數(shù)字0-9的ASCII碼是數(shù)字0的ASCII碼最小，依次遞增；大寫字母的ASCII碼是A的ASCII碼最小，依次遞增；小寫字母的ASCII碼是a 的ASCII碼最小，依次遞增。 下列字符中，ASCII碼值最小的是（） A. x B. a C.M D.A2.2.2 非數(shù)值數(shù)據(jù)的二進(jìn)制表達(dá) 38 大連理工大學(xué)出版社 2.漢字的表示 由于ASCII碼只能表示英文字母和數(shù)

16、字等符號，要用計算機(jī)處理漢字時，還必須對漢字進(jìn)行編碼處理。漢字的表示有以下幾種： （1）漢字輸入碼 （2）漢字機(jī)內(nèi)碼 （3）漢字字形碼 （4）漢字交換碼2.2.2 非數(shù)值數(shù)據(jù)的二進(jìn)制表達(dá) 39 大連理工大學(xué)出版社任務(wù)實施 寫出大寫字母A的ASCII碼，把該碼作為二進(jìn)制數(shù)，將其轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)。 步驟1：通過ASCII碼字符編碼表查找A的ASCII碼為1000001。 步驟2：將1000001作為二進(jìn)制數(shù)，表示為1000001B或（1000001）2。 步驟3：按照二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)的方法進(jìn)行轉(zhuǎn)化。 步驟4：轉(zhuǎn)化后得到的十進(jìn)制數(shù)為65。 40 大連理工大學(xué)出版社2.3 知識拓展2.3.1 BC

17、D碼 在計算機(jī)處理十進(jìn)制數(shù)時，就要尋找一種既能被計算機(jī)直接接收，又基本上符合人們對十進(jìn)制數(shù)的要求，反映十進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制編碼方案。于是就出現(xiàn)了用二進(jìn)制數(shù)表示十進(jìn)制數(shù)0-9的所謂二-十進(jìn)制編碼方案，稱為BCD碼。BCD碼即把每1位十進(jìn)制數(shù)用4位二進(jìn)制數(shù)來表示，因此也稱為二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)（二-十進(jìn)制數(shù)）。 41 大連理工大學(xué)出版社2.3.1 BCD碼寫出十進(jìn)制數(shù)108的8421BCD碼。 （108）10=（0001 0000 1000）8421BCD寫出8421BCD碼1001 0111 01010011 0110 0010的十進(jìn)制數(shù)。 （1001 0111 01010011 0110 0010

18、）8421BCD=（975362）10 42 大連理工大學(xué)出版社2.3.2 二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算 （1）二進(jìn)制數(shù)的加法運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)的加法運(yùn)算按下列三條法則進(jìn)行： 0+0=0 0+1=1+0=1 1+1=10（逢二進(jìn)一，向高位進(jìn)位） 43 大連理工大學(xué)出版社2.3.2 二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算 （2）二進(jìn)制數(shù)的減法運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)的減法運(yùn)算按下列三條法則進(jìn)行： 0-0=1-1=0 1-0=1 0-1=1（向高位借位，借1當(dāng)2） 44 大連理工大學(xué)出版社（3）二進(jìn)制的乘法運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)的乘法運(yùn)算按下列三條法則進(jìn)行： 00=0 01=10=0 11=12.3.2 二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算 45 大連理工大學(xué)出版社（4）二進(jìn)制的除法運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)的除法運(yùn)算按下列四條法則進(jìn)行： 00=0 01=0 10=0（是無意義的） 11=12.3.2 二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算 46 大連理工大學(xué)出版社2.3.3 基本邏輯運(yùn)算 邏輯運(yùn)算是計算機(jī)應(yīng)具有的基本操作，計算機(jī)的邏輯運(yùn)算與算術(shù)運(yùn)算的主要區(qū)別是：邏輯運(yùn)算的操作數(shù)和結(jié)果都是單個數(shù)位的操作，位與位之間沒有進(jìn)位和借位的關(guān)系。 邏輯運(yùn)算有三種基本運(yùn)算：邏輯加法（又稱“或”運(yùn)算）、邏輯乘法（又稱“與”運(yùn)算）和邏輯否定（又稱“非”運(yùn)算），此外，還有邏輯“異或”運(yùn)算。