計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ) 二進(jìn)制基礎(chǔ)知識(shí)

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)之一第一節(jié)

計(jì)算機(jī)中的數(shù)制

及其轉(zhuǎn)換主要內(nèi)容及要求一、理解計(jì)算機(jī)中的數(shù)制表示及其關(guān)系二、熟練掌握各種常用幾種進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換三、掌握二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算四、掌握計(jì)算機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)的單位、符號(hào)數(shù)的表示方法及數(shù)據(jù)的編碼五、掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成及相關(guān)內(nèi)容1、計(jì)算機(jī)中的常用數(shù)制數(shù)制：又稱(chēng)為進(jìn)位計(jì)數(shù)制，即按進(jìn)位制的方法進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)制的特點(diǎn)：表示數(shù)值大小的數(shù)碼與它在數(shù)中的位置有關(guān)。常用計(jì)數(shù)制：二、八、十六進(jìn)制二進(jìn)制的特點(diǎn)：·可行性、可靠性、簡(jiǎn)易性、邏輯性不同進(jìn)制數(shù)的基本特點(diǎn)：組成：01(234567(89(ABCDEF)))進(jìn)位基數(shù)：N（是幾進(jìn)制就是幾）加減運(yùn)算規(guī)則：逢N進(jìn)一，借一當(dāng)N分別以例子加以說(shuō)明。返回不同進(jìn)制數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系：2、常用數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換1．非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)方法是：把各個(gè)非十進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開(kāi)求和例：(101.101)2=1×22+0×21+1×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3

2．十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為非十進(jìn)制數(shù)

方法是：整數(shù)部分轉(zhuǎn)換采用“除N取余法”，且除到商為0為止；小數(shù)部分轉(zhuǎn)換采用“乘N取整法”，乘不盡時(shí)，到滿足精度為止。（其中N為要轉(zhuǎn)換的進(jìn)制基數(shù)）注意：在書(shū)寫(xiě)結(jié)果時(shí)整數(shù)的余數(shù)是反序?qū)懴聛?lái)，小數(shù)的整數(shù)是正序?qū)懴聛?lái)的。例：(123.45)10=(？)2

3．非十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換

（1）二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換方法是：以小數(shù)點(diǎn)為界，分別向左向右每三位二進(jìn)制數(shù)合成一位八進(jìn)制數(shù)，或每一位八進(jìn)制數(shù)展成三位二進(jìn)制數(shù)，不足三位者補(bǔ)0。例：(423.45)8=(？)2

（2）二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換方法是：以小數(shù)點(diǎn)為界，分別向左向右每四位二進(jìn)制數(shù)合成一位十六進(jìn)制數(shù)，或每一位十六進(jìn)制數(shù)展成四位二進(jìn)制數(shù)，不足四位者補(bǔ)0。例：(ABCD.EF)16=(？)2

（3）八進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換借助于二進(jìn)制數(shù)來(lái)完成3、二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算加：0+0=00+1=11+0=11+1=0減：0-0=01-1=01-0=10-1=1乘：0×0=00×1=01×0=01×1=1

除：0÷0=00÷1=01÷01÷1=1例：11001.01÷101+10.1×1004、二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算基本概念：邏輯-邏輯變量-邏輯運(yùn)算-邏輯函數(shù)-邏輯電路-邏輯表達(dá)式三種基本邏輯運(yùn)算邏輯與——若要結(jié)論成立，必須所有條件都成立。運(yùn)算規(guī)則為：0·0=00·1=01·0=01·1=1邏輯或——若要結(jié)論成立，在所有條件中至少有一個(gè)條件成立即可。運(yùn)算規(guī)則為：0+0=00+1=11+0=11+1=1邏輯非——邏輯求反。運(yùn)算規(guī)則為：基本邏輯運(yùn)算舉例若：x=11011001,y=10000101,求x·y,x+y及

三種基本邏輯關(guān)系的真值表表示第二節(jié)

計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)之二1、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的最小單位：位（bit）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的最基本單位：字節(jié)（Byte）計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的基本單位：字（word）各單位之間的換算關(guān)系： 1B=8bits 1KB=210B=1024B 1MB=210KB=1024KB 1GB=210MB=1024MB 字長(zhǎng)=n倍字節(jié)數(shù)2、符號(hào)數(shù)的表示方法1、二進(jìn)制真值：將任意進(jìn)制的數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的形式。2、原碼：將真值寫(xiě)成字節(jié)的倍數(shù)，且進(jìn)行最高位的符號(hào)化：正號(hào)用0表示，負(fù)號(hào)用1表示。3、補(bǔ)碼：（1）補(bǔ)碼的引入：互補(bǔ)的兩個(gè)數(shù)可以用加法來(lái)代替減法運(yùn)算，如時(shí)間9=12+9=12-3，其中12是叫做模，計(jì)算機(jī)中采用的是二進(jìn)制，逢二進(jìn)一，因此模數(shù)為二，為了簡(jiǎn)化運(yùn)算電路，將減法運(yùn)算轉(zhuǎn)化為加法運(yùn)算，計(jì)算機(jī)內(nèi)部符號(hào)數(shù)一律采用補(bǔ)碼表示。（2）補(bǔ)碼的簡(jiǎn)單求得：可由原碼可直接求出：正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是將它的原碼除符號(hào)位外的其它位按位取反，并在末位加1（3）補(bǔ)碼的運(yùn)算規(guī)則：[X±Y]補(bǔ)=[X]補(bǔ)+[±Y]補(bǔ)

注意：在進(jìn)行補(bǔ)碼運(yùn)算時(shí)，一定注不要超出計(jì)算機(jī)所表示數(shù)的范圍：8位機(jī)無(wú)符號(hào)數(shù)0~255有符號(hào)數(shù)-127~+12816位機(jī)無(wú)符號(hào)數(shù)0~65535有符號(hào)數(shù)-32767~32768例：已知X=（-28)10，Y=（102)10， 求X+Y=？，X-Y=？4、反碼：將原碼符號(hào)位不變其它按位取反即可。3、小數(shù)的表示方法

在計(jì)算機(jī)中表示小數(shù)主要是涉及到小數(shù)點(diǎn)的定位問(wèn)題，一般分為兩類(lèi)：小數(shù)點(diǎn)的固定和不固定：1、定點(diǎn)表示法：小數(shù)點(diǎn)是固定的。又分為純小數(shù)和純整數(shù)：2、浮點(diǎn)表示法：小數(shù)點(diǎn)不固定。它包括兩個(gè)部分：一是階碼（表示指數(shù)，記作E）；另一部分是尾數(shù)（表示有效數(shù)字，記作Ｍ）。設(shè)有任意數(shù)Ｎ可以表示為：Ｎ＝2ＥＭ，具體表示形式為：對(duì)于浮點(diǎn)數(shù)往往要進(jìn)行規(guī)格化處理：尾數(shù)部分的最高位必須為1，數(shù)的實(shí)際大小可以通過(guò)移動(dòng)階碼進(jìn)行調(diào)整例：一個(gè)32位浮點(diǎn)數(shù)，階碼用8位表示，尾數(shù)用24位規(guī)格化補(bǔ)碼表示，試寫(xiě)出十進(jìn)位數(shù)947.8125的浮點(diǎn)表示格式。解：(947.8125)10=(1110011111.1101)2

4、數(shù)據(jù)的編碼數(shù)字編碼：常用8421BCD碼，如(378)10的編碼為：十進(jìn)制數(shù)3788421編碼001101111000

位權(quán)232221202322212023222120字符編碼： 廣泛使用的字符編碼是美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼，即ASCII碼。在微機(jī)中采用7位ASCII碼作為機(jī)內(nèi)碼時(shí)，每個(gè)字節(jié)占用了低7位，最高位一般恒為0，最高位的1，通常作為其它國(guó)家自己的語(yǔ)言文字代碼。漢字編碼：（1）輸入碼（外碼）：音、形、音形、序數(shù)編碼（2）交換碼（國(guó)標(biāo)碼）：GB2312-80中共收集了7445個(gè)常用漢字和圖形符號(hào)，根據(jù)漢字的使用頻度，將其分為按漢語(yǔ)拼音字母排序的一級(jí)漢字3755個(gè)，按部首排序的二級(jí)漢字3008個(gè)，圖形符號(hào)682個(gè)。每個(gè)漢字用2個(gè)字節(jié)表示，其中兩個(gè)字節(jié)的最高位均為0。

（3）機(jī)內(nèi)碼：即漢字存儲(chǔ)碼。漢字采用的是兩個(gè)字節(jié)的編碼，其中兩個(gè)字節(jié)的最高位均為1。

（4）輸出碼：漢字的輸出碼是對(duì)漢字字形經(jīng)過(guò)點(diǎn)陣數(shù)字化后的一串二進(jìn)制數(shù)，又稱(chēng)為漢字字形碼或字模，計(jì)算機(jī)輸出的是點(diǎn)陣字形即點(diǎn)陣碼。存儲(chǔ)點(diǎn)陣漢字所需要的容量計(jì)算方法為：m×n÷8（其中m×n為漢字點(diǎn)陣值），所得結(jié)果單位是字節(jié)數(shù)。第三節(jié)

計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)

組成及結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)之三1、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成概述（1）組成結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成的。其具體組成結(jié)構(gòu)如下：返回（2）常用硬件設(shè)備簡(jiǎn)介：

主板、電源、總線及CPU：主板：通常是固定在機(jī)箱內(nèi)的一塊電路板，其上裝有CPU芯片、存儲(chǔ)器芯片、控制芯片、ROMBIOS芯片、高速數(shù)據(jù)緩沖芯片等，此外還有連接軟驅(qū)、硬盤(pán)、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)器的I/O接口插座以及供插入接口卡的I/O擴(kuò)展槽等組件。電源：計(jì)算機(jī)內(nèi)部有專(zhuān)用的電源箱為主板、光驅(qū)和軟驅(qū)等供電?？偩€（BUS）：是連接CPU和內(nèi)存、緩存、外部控制芯片之間的數(shù)據(jù)通道。常用有ISA和PCI類(lèi)型。總線分為三類(lèi)：控制總線（CB）、地址總線（AB）

和數(shù)據(jù)總線（DB）。CPU：是計(jì)算機(jī)的大腦，所有的運(yùn)算、控制都是由它來(lái)處理。CPU的發(fā)展過(guò)程：8088（8086）——80286——386——486——586，Pentium系列（PentiumⅠ-Ⅱ-Ⅲ-Ⅳ）；CPU運(yùn)行速度以MIPS為單位，稱(chēng)為其主頻，如PentiumⅢ866，其中的866就是運(yùn)行速度。目前主頻可達(dá)1G以上。

內(nèi)、外存儲(chǔ)器：

內(nèi)存：一般是指RAM，通常是指DRAM。其中的SRAM用作系統(tǒng)的高速緩存（Cache），用以緩沖CPU與內(nèi)存、外存、外設(shè)之間的速度差異，一般256K的Cache可提高整機(jī)10%的速度。512m

外存：磁盤(pán)、光盤(pán)

輸入設(shè)備：鍵盤(pán)、鼠標(biāo)

輸出設(shè)備：

顯示器：類(lèi)型有陰極射線管（CRT）和液晶（LCD）；大小有14、15、17、20英寸，或更大；技術(shù)指標(biāo)有點(diǎn)距、像素和分辯率等。

打印機(jī)：種類(lèi)有針式打印機(jī)（如機(jī)房?jī)?nèi)的EPSONLQ1600K）、噴墨打印機(jī)、激光打印機(jī)（如HP6L），越來(lái)越趨于智能化。2、計(jì)算機(jī)操作指令指令：指令是計(jì)算機(jī)執(zhí)行某種操作的命令。它是硬件能理解并執(zhí)行的語(yǔ)言，一條指令就是機(jī)器語(yǔ)言的一個(gè)語(yǔ)句，可完成一個(gè)獨(dú)立的操作，也是程序的最小語(yǔ)句單位。

指令格式：一條指令通常包括兩個(gè)方面內(nèi)容：操作碼和地址碼，一般格式為：3、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（1）機(jī)器語(yǔ)言：機(jī)器語(yǔ)言就是二進(jìn)制代碼語(yǔ)言，唯有它能直接被計(jì)算機(jī)識(shí)別并執(zhí)行。

（2）匯編語(yǔ)言：用英文縮寫(xiě)符號(hào)來(lái)代替機(jī)器語(yǔ)言指令代碼中的操作碼，用地址符號(hào)來(lái)代替地址碼。

（3）高級(jí)語(yǔ)言：用人們比較熟悉的代碼來(lái)編輯程序，通過(guò)系統(tǒng)軟件翻譯成機(jī)器能識(shí)別的語(yǔ)言，從而按照人的意愿進(jìn)行操作。數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言：一種是將數(shù)據(jù)庫(kù)的操作功能和數(shù)據(jù)的運(yùn)算功能相結(jié)合的完整的獨(dú)立系統(tǒng)，可單獨(dú)使用進(jìn)行簡(jiǎn)單的查詢(xún)、更新等。

智能語(yǔ)言：是將復(fù)雜的知識(shí)進(jìn)行編碼。4、語(yǔ)言處理程序三種工作方式匯編方式：匯編方式是將匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的程序翻譯成機(jī)器語(yǔ)言程序。解釋方式：是一種