第1章-計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件(全)

第1章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）第1章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與工作原理1.2數(shù)制與編碼1.3計(jì)算機(jī)程序第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與工作原理

1.1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分。

硬件系統(tǒng)：組成一臺(tái)計(jì)算機(jī)的物理設(shè)備的總稱，是實(shí)實(shí)在在的物體，是計(jì)算機(jī)工作的基礎(chǔ)。軟件系統(tǒng)：指揮計(jì)算機(jī)工作的各種程序的集合，是計(jì)算機(jī)的靈魂，是控制和操作計(jì)算機(jī)工作的核心。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）圖1-1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）1.1.2計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)處理存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)?？梢哉f，存儲(chǔ)和處理是一個(gè)整體：存儲(chǔ)是為了處理，處理需要存儲(chǔ)?！按鎯?chǔ)和處理的整體性”的最初表達(dá)是美國普林斯頓大學(xué)的馮·諾依曼于1945年提出的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)思想，一般稱為“程序存儲(chǔ)思想”。半個(gè)多世紀(jì)過去了，計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)已發(fā)生了很大改變，就其結(jié)構(gòu)原理來說，仍然是馮·諾依曼型計(jì)算機(jī)。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）“程序存儲(chǔ)思想”的主要特點(diǎn)可歸結(jié)為以下3點(diǎn)：（1）計(jì)算機(jī)由5個(gè)基本部分組成：運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。（2）程序和數(shù)據(jù)存放在存儲(chǔ)器中，并按地址尋訪。（3）程序和數(shù)據(jù)用二進(jìn)制表示，與十進(jìn)制相比，實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制運(yùn)算的結(jié)構(gòu)簡單，容易控制。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）

馮·諾依曼型計(jì)算機(jī)，其結(jié)構(gòu)如圖1-2所示，圖中實(shí)線為數(shù)據(jù)流，虛線為控制流。圖1-2馮·諾依曼計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）計(jì)算機(jī)的5個(gè)基本組成部分1．運(yùn)算器運(yùn)算器的主要功能是算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。計(jì)算機(jī)中最主要的工作是運(yùn)算，大量的數(shù)據(jù)運(yùn)算任務(wù)是在運(yùn)算器中進(jìn)行的。運(yùn)算器只能做這些最簡單的運(yùn)算，復(fù)雜的計(jì)算都要通過基本運(yùn)算一步步實(shí)現(xiàn)。然而，運(yùn)算器的運(yùn)算速度卻快得驚人，因而計(jì)算機(jī)才有高速的信息處理功能。運(yùn)算器中的數(shù)據(jù)取自內(nèi)存，運(yùn)算的結(jié)果又送回內(nèi)存。運(yùn)算器對內(nèi)存的讀/寫操作是在控制器的控制之下進(jìn)行的。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）

2．控制器控制器是計(jì)算機(jī)的神經(jīng)中樞和指揮中心，只有在它的控制之下整個(gè)計(jì)算機(jī)才能有條不紊地工作，自動(dòng)執(zhí)行程序?？刂破鞯墓δ苁且来螐拇鎯?chǔ)器取出指令，翻譯指令、分析指令、向其他部件發(fā)出控制信號，指揮計(jì)算機(jī)各部件協(xié)同工作。運(yùn)算器和控制器合稱為中央處理器（CentralProcessingUnit，CPU）。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）

3．存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器的主要功能是存放程序和數(shù)據(jù)。對存儲(chǔ)器可以進(jìn)行讀寫操作

讀操作：從存儲(chǔ)器中取出信息，不破壞原有的內(nèi)容。

寫操作：把信息存入存儲(chǔ)器，原來的內(nèi)容被抹掉。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）

存儲(chǔ)器通常分為內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器。（1）內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器簡稱內(nèi)存（又稱主存），是計(jì)算機(jī)中信息交流的中心。內(nèi)存要與計(jì)算機(jī)的各個(gè)部件打交道，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。因此，內(nèi)存的存取速度直接影響計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）（2）外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器設(shè)置在主機(jī)外部，簡稱外存（又稱輔存），主要用來長期存放暫時(shí)不用的程序和數(shù)據(jù)。通常外存不和計(jì)算機(jī)的其他部件直接交換數(shù)據(jù)，只和內(nèi)存交換數(shù)據(jù)，而且不是按單個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行存取，而是成批地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。常用的外存是磁盤、磁帶、光盤等。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）

4．輸入設(shè)備輸入設(shè)備用來接受用戶輸入的原始數(shù)據(jù)和程序，并將它們轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)可以識(shí)別的形式（二進(jìn)制代碼）存放到內(nèi)存中。常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、光筆、數(shù)字化儀、麥克風(fēng)等。5．輸出設(shè)備輸出設(shè)備用于將存放在內(nèi)存中由計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)槿藗兯芙邮艿男问健３Ｓ玫妮敵鲈O(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、音響等。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）1.1.3計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件（ComputerSoftware）是相對于硬件而言的，它包括計(jì)算機(jī)運(yùn)行所需的各種程序、數(shù)據(jù)及其有關(guān)技術(shù)文檔資料。只有硬件而沒有任何軟件支持的計(jì)算機(jī)稱為裸機(jī)。硬件是軟件賴以運(yùn)行的物質(zhì)基礎(chǔ)，軟件是計(jì)算機(jī)的靈魂，是發(fā)揮計(jì)算機(jī)功能的關(guān)鍵。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）通常軟件可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。用戶與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各層次之間的關(guān)系如圖1-3所示。圖1-3用戶與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各層次之間的關(guān)系第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）1．系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是管理、監(jiān)控和維護(hù)計(jì)算機(jī)資源的軟件，用來擴(kuò)大計(jì)算機(jī)的功能、提高計(jì)算機(jī)的工作效率、方便用戶使用計(jì)算機(jī)的軟件。它包括操作系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)語言、語言處理程序、數(shù)據(jù)庫管理程序、系統(tǒng)服務(wù)程序等。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）2．應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是用戶利用計(jì)算機(jī)及其提供的系統(tǒng)軟件，為解決實(shí)際問題所開發(fā)的軟件的總稱。應(yīng)用軟件一般分為兩大類：通用軟件和專用軟件。

通用軟件支持最基本的應(yīng)用，如文字處理軟件（Word）、表處理軟件（Excel）等。專用軟件是專門為某一專業(yè)領(lǐng)域而開發(fā)的軟件，如財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件和本部門的應(yīng)用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）1.2數(shù)制與編碼

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，數(shù)字和符號都是用電子元件的不同狀態(tài)表示的，即以電信號表示。根據(jù)計(jì)算機(jī)的這一特點(diǎn)，提出這樣的問題：數(shù)值在計(jì)算機(jī)中是如何表示和運(yùn)算的？這就是本節(jié)要討論的“數(shù)制”問題。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）1.2.1數(shù)制的基本概念用一組固定的數(shù)字（數(shù)碼符號）和一套統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)值的方法稱為數(shù)制（numbersystem），也稱為計(jì)數(shù)制。數(shù)制的種類很多，除了十進(jìn)制數(shù)，還有二十四進(jìn)制（24小時(shí)為一天），六十進(jìn)制（60秒為1分鐘、60分鐘為1小時(shí)），二進(jìn)制（手套、筷子等兩只為一雙）。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）不論是哪一種數(shù)制，其計(jì)數(shù)和運(yùn)算都有共同的規(guī)律和特點(diǎn)：（1）逢R進(jìn)一R是指數(shù)制中所需要的數(shù)字字符的總個(gè)數(shù)，稱為基數(shù)（Radix）。例如：十進(jìn)制數(shù)用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9這十個(gè)不同的符號來表示數(shù)值。在十進(jìn)制中基數(shù)是10，表示逢十進(jìn)一。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）（2）位權(quán)表示法位權(quán)（也叫權(quán)）是指一個(gè)數(shù)字在某個(gè)位置上所代表的值，處在不同位置上的數(shù)字所代表的值不同，每個(gè)數(shù)字的位置決定了它的值或位權(quán)。例如：在十進(jìn)制數(shù)586中，5的位權(quán)是100（即102）。位權(quán)與基數(shù)的關(guān)系是：各進(jìn)位制中位權(quán)的值是基數(shù)的若干次冪。因此，用任何一種數(shù)制表示的數(shù)都可以寫成按位權(quán)展開的多項(xiàng)式之和。例如：十進(jìn)制數(shù)256.07可以用如下形式表示：第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）常用的數(shù)制不同的計(jì)數(shù)制以基數(shù)（Radix）來區(qū)分。若以R代表基數(shù)，則二進(jìn)制數(shù)R＝2，使用0、1共2個(gè)數(shù)符八進(jìn)制數(shù)R＝8，使用0、1、2、…6、7共8個(gè)數(shù)符十進(jìn)制數(shù)R＝10，使用0、1、2、…8、9共10個(gè)數(shù)符十六進(jìn)制R＝16，使用0、1、2、…8、9、A、B、C、D、E、F共16個(gè)數(shù)符第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）1．十進(jìn)制數(shù)（Decimal）按“逢十進(jìn)一”的原則進(jìn)行計(jì)數(shù)，稱為十進(jìn)制數(shù)，即每位計(jì)滿10時(shí)向高位進(jìn)1。對于任意一個(gè)十進(jìn)制數(shù)，可用小數(shù)點(diǎn)把數(shù)分成整數(shù)部分和小數(shù)部分。十進(jìn)制數(shù)的特點(diǎn)是：數(shù)字的個(gè)數(shù)等于基數(shù)10，逢十進(jìn)一，借一當(dāng)十；最大數(shù)字是9，最小數(shù)字是0，有10個(gè)數(shù)字字符0、1、2、3、4、5、6、7、8、9；在數(shù)的表示中，每個(gè)數(shù)字都要乘以基數(shù)10的冪次。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）如在十進(jìn)制數(shù)436.82中，小數(shù)點(diǎn)左邊第一位的6代表個(gè)位，它的數(shù)值為6×100；小數(shù)點(diǎn)左邊第二位的3代表十位，它的數(shù)值為3×101；左邊第三位的4代表百位，它的數(shù)值為4×102；小數(shù)點(diǎn)右邊第一位的值為8×10-1；小數(shù)點(diǎn)右邊第二位的值為2×10-2。可見，數(shù)碼處于不同的位置，代表的數(shù)值是不同的。十進(jìn)制數(shù)的性質(zhì)是：小數(shù)點(diǎn)向右移動(dòng)一位，數(shù)值擴(kuò)大10倍；反之，小數(shù)點(diǎn)向左移動(dòng)一位，數(shù)值縮小10倍。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）2．二進(jìn)制數(shù)（Binary）按“逢二進(jìn)一”的原則進(jìn)行計(jì)數(shù)，稱為二進(jìn)制數(shù)，即每位計(jì)滿2時(shí)向高位進(jìn)1。（1）二進(jìn)制數(shù)的特點(diǎn)二進(jìn)制數(shù)的特點(diǎn)是：數(shù)字的個(gè)數(shù)等于基數(shù)2；最大數(shù)字是1，最小數(shù)字是0；即只有兩個(gè)數(shù)字字符：0，1；在數(shù)值的表示中，每個(gè)數(shù)字都要乘以2的冪次，這就是每一位的位權(quán)。第一位的位權(quán)是20，第二位是21，第三位是22，后面依次類推。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）表1-1給出了二進(jìn)制的位權(quán)和十進(jìn)制數(shù)的對應(yīng)關(guān)系。二進(jìn)制位數(shù)7654321-1-2-3-4位權(quán)（十進(jìn)制表示）262524232221202-12-22-32-464321684210.50.250.1250.0625表1-1二進(jìn)制的位權(quán)與十進(jìn)制數(shù)值的關(guān)系第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）任何一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，都可以用以下方法表示為十進(jìn)制數(shù)：第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）二進(jìn)制數(shù)的性質(zhì)是：小數(shù)點(diǎn)向右移動(dòng)一位，數(shù)值就擴(kuò)大2倍；反之，小數(shù)點(diǎn)向左移動(dòng)一位，數(shù)值就縮小2倍。例如：把二進(jìn)制數(shù)110.101的小數(shù)點(diǎn)向右移動(dòng)一位，變?yōu)?101.01，比原來的數(shù)擴(kuò)大了2倍；把110.101的小數(shù)點(diǎn)向左移動(dòng)一位，變?yōu)?1.0101，比原來的數(shù)縮小2倍。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）（2）二進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算二進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算與十進(jìn)制運(yùn)算類似，同樣可以進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）二進(jìn)制求和法則如下：0+0=00+1=11+0=11+1=10（逢二進(jìn)一）二進(jìn)制求差法則如下：0-0=01-0=110-1=1（借一當(dāng)二）1-1=0第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）二進(jìn)制求積法則如下：0×0=00×1=01×0=01×1=1二進(jìn)制求商法則如下：0÷1=01÷1=1第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）例1.1求1101.01+1001.11=？解1101.01+1001.11——————10111.00計(jì)算結(jié)果：1101.01+1001.11=10111.00第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）例1.2求1101.01-1001.11=？解1101.01-1001.11—————0011.10計(jì)算結(jié)果：1101.01-1001.11=11.10第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）例1.3求1101×110=？解1101×110————000011011101—————1001110計(jì)算結(jié)果：1101×110=1001110第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）3．八進(jìn)制數(shù)（Octal）八進(jìn)制數(shù)的進(jìn)位規(guī)則是“逢八進(jìn)一”，其基數(shù)R=8，采用的數(shù)碼是0、1、2、3、4、5、6、7，每位的位權(quán)是8的冪次。例如，對于八進(jìn)制數(shù)376.4可表示為第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）4．十六進(jìn)制數(shù)（Hexadecimal）十六進(jìn)制數(shù)的特點(diǎn)是：①采用的16個(gè)數(shù)碼為0、1、2、…、9、A、B、C、D、E、F。符號A～F分別代表十進(jìn)制數(shù)的10～15。②進(jìn)位規(guī)則是“逢十六進(jìn)一”，基數(shù)R=16，每位的位權(quán)是16的冪次。例如，對于十六進(jìn)制數(shù)3AB.11可表示為第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）

5．常用數(shù)制的對應(yīng)關(guān)系（1）常用數(shù)制的基數(shù)和數(shù)字符號常用數(shù)制的基數(shù)和數(shù)字符號如表1-2所示。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）（2）常用數(shù)制的對應(yīng)關(guān)系十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制0123456789101112131415160110111001011101111000100110101011110011011110111111110012345671011121314151617200123456789ABCDEF10表1-3常用數(shù)制的對應(yīng)關(guān)系第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）數(shù)制間的轉(zhuǎn)換將數(shù)由一種數(shù)制轉(zhuǎn)換成另一種數(shù)制稱為數(shù)制間的轉(zhuǎn)換。由于計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制，而在日常生活中人們習(xí)慣使用十進(jìn)制，所以在計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)就必須把輸入的十進(jìn)制數(shù)換算成計(jì)算機(jī)所能接受的二進(jìn)制數(shù)，計(jì)算機(jī)運(yùn)行結(jié)束后，再把二進(jìn)制數(shù)換算成人們習(xí)慣的十進(jìn)制數(shù)輸出。這兩個(gè)換算過程完全由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)完成。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）1．二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)間的轉(zhuǎn)換（1）二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)只要將二進(jìn)制數(shù)按位權(quán)展開，然后將各項(xiàng)數(shù)值按十進(jìn)制數(shù)相加，便可得到等值的十進(jìn)制數(shù)。例如：第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）（2）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)需要將整數(shù)部分和小數(shù)部分分別轉(zhuǎn)換。①整數(shù)轉(zhuǎn)換整數(shù)轉(zhuǎn)換用除2取余法。例1.5將(57)10轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)：第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）解：設(shè)用除2取余法得：結(jié)果：

第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）②小數(shù)轉(zhuǎn)換小數(shù)轉(zhuǎn)換用乘二取整法。例1.6將（0.834)10轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制小數(shù)。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）解：設(shè)用乘二取整法得：結(jié)果：第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）將一個(gè)帶有整數(shù)和小數(shù)的十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)時(shí)，必須將整數(shù)部分和小數(shù)部分分別按除2取余法和乘2取整法進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后再將兩者的轉(zhuǎn)換結(jié)果合并起來即可。同理，若將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成任意R進(jìn)制數(shù)(N)R，則整數(shù)部分轉(zhuǎn)換采用除R取余法；小數(shù)部分轉(zhuǎn)換采用乘R取整法。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）2．二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)間的轉(zhuǎn)換八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)的基數(shù)分別為8=23，16=24，所以三位二進(jìn)制數(shù)恰好相當(dāng)于一位八進(jìn)制數(shù)，四位二進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于一位十六進(jìn)制數(shù)，它們之間的相互轉(zhuǎn)換是很方便的。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）

二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)的方法是從小數(shù)點(diǎn)開始，分別向左、向右，將二進(jìn)制數(shù)按每三位一組分組（不足三位的補(bǔ)0），然后寫出每一組等值的八進(jìn)制數(shù)。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）例1.7將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)解結(jié)果：第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）

八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)的方法恰好和二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)相反，即從小數(shù)點(diǎn)開始分別向左、向右將八進(jìn)制數(shù)的每一位數(shù)字轉(zhuǎn)換成三位二進(jìn)制數(shù)。如對例1.7，按相反的過程轉(zhuǎn)換，有：第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）

二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)的方法和二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換相似，從小數(shù)點(diǎn)開始分別向左、向右將二進(jìn)制數(shù)按每四位一組分組（不足四位補(bǔ)0），然后寫出每一組等值的十六進(jìn)制數(shù)。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）例1.8將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。結(jié)果：

第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）數(shù)在計(jì)算機(jī)中的表示方式由于計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制，所有數(shù)據(jù)信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)部都必須以二進(jìn)制編碼的形式表示。也就是說，一切輸入到計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)都是由0和1兩個(gè)數(shù)字進(jìn)行組合的。對于數(shù)值型數(shù)據(jù)來說有正有負(fù)，在數(shù)學(xué)中用符號“+”和“-”表示正數(shù)和負(fù)數(shù)，但在計(jì)算機(jī)中數(shù)的正、負(fù)號也要用0和1來表示。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）1．帶符號數(shù)的表示方法在計(jì)算機(jī)中，對有符號的數(shù)常用原碼、反碼和補(bǔ)碼三種方式表示，其主要目的是解決減法運(yùn)算的問題。任何正數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼的形式完全相同，負(fù)數(shù)則各自有不同的表示形式。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）（1）數(shù)的原碼表示正數(shù)的符號位用0表示，負(fù)數(shù)的符號位用1表示，有效值部分用二進(jìn)制絕對值表示，這種表示法稱為原碼。原碼對0的表示方法不唯一，即正的0（000…00）和負(fù)的0（100…00）。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）例如：X=+76；Y=-76則：第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）（2）數(shù)的反碼表示正數(shù)的反碼和原碼相同，負(fù)數(shù)的反碼是對該數(shù)的原碼除符號位外各位取反，即“0”變“1”，“1”變“0”。例如：(+76)原=(+76)反=01001100(-76)原=11001100(-76)反=10110011可以驗(yàn)證，任何一個(gè)數(shù)的反碼的反碼即是原碼本身。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）（3）數(shù)的補(bǔ)碼表示正數(shù)的補(bǔ)碼和原碼相同，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是其反碼加1。例如：(+76)原=(+76)反=(+76)補(bǔ)=01001100(-76)原=11001100(-76)反=10110011(-76)補(bǔ)=10110100可以驗(yàn)證，任何一個(gè)數(shù)的補(bǔ)碼的補(bǔ)碼即是原碼本身。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）引入補(bǔ)碼的概念之后，減法運(yùn)算可以用加法來實(shí)現(xiàn)，并且兩數(shù)的補(bǔ)碼之“和”等于兩數(shù)“和”的補(bǔ)碼。因此，在計(jì)算機(jī)中，加減法基本上都是采用補(bǔ)碼進(jìn)行運(yùn)算。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）2．定點(diǎn)數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)數(shù)值除了有正、負(fù)數(shù)外，還有帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)值。當(dāng)所要處理的數(shù)值含有小數(shù)部分時(shí)，計(jì)算機(jī)還要解決數(shù)值中的小數(shù)點(diǎn)的表示問題。在計(jì)算機(jī)中，通常采用隱含規(guī)定小數(shù)點(diǎn)的位置來表示有小數(shù)點(diǎn)的數(shù)。根據(jù)小數(shù)點(diǎn)的位置是否固定，數(shù)的表示方法可以分為定點(diǎn)整數(shù)、定點(diǎn)小數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)三種類型。定點(diǎn)整數(shù)和定點(diǎn)小數(shù)統(tǒng)稱為定點(diǎn)數(shù)。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）（1）定點(diǎn)整數(shù)定點(diǎn)整數(shù)是指小數(shù)點(diǎn)隱含固定在整個(gè)數(shù)值的最后，符號位右邊的所有位數(shù)表示的是一個(gè)整數(shù)。如果用4位表示一個(gè)定點(diǎn)整數(shù)，則0110表示二進(jìn)制數(shù)“+110”，即十進(jìn)制數(shù)“+6”。（2）定點(diǎn)小數(shù)定點(diǎn)小數(shù)是指小數(shù)點(diǎn)隱含固定在某一個(gè)位置上的小數(shù)。通常將小數(shù)點(diǎn)固定在最高數(shù)據(jù)位的左邊。如果用4位表示一個(gè)定點(diǎn)小數(shù)，則0110表示二進(jìn)制數(shù)“+0.110”，即十進(jìn)制數(shù)“+0.75”。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）由此可見，定點(diǎn)數(shù)可以表示純小數(shù)和整數(shù)。定點(diǎn)整數(shù)和定點(diǎn)小數(shù)在計(jì)算機(jī)中的表示沒有什么區(qū)別，小數(shù)點(diǎn)完全靠事先約定而隱含在不同位置，如圖1-5所示。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）（3）浮點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)數(shù)是指小數(shù)點(diǎn)位置不固定的數(shù)，它既有整數(shù)部分又有小數(shù)部分。在計(jì)算機(jī)中通常把浮點(diǎn)數(shù)分成階碼（也稱為指數(shù)）和尾數(shù)兩部分來表示，其中階碼用二進(jìn)制定點(diǎn)整數(shù)表示，尾數(shù)用二進(jìn)制定點(diǎn)小數(shù)表示，階碼的長度決定數(shù)的范圍，尾數(shù)的長度決定數(shù)的精度。為保證不損失有效數(shù)字，通常還對尾數(shù)進(jìn)行規(guī)格化處理，即保證尾數(shù)的最高位為1，實(shí)際數(shù)值通過階碼進(jìn)行調(diào)整。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）

浮點(diǎn)數(shù)的格式多種多樣，例如：某計(jì)算機(jī)用32位表示浮點(diǎn)數(shù)，階碼部分為8位補(bǔ)碼定點(diǎn)整數(shù)，尾數(shù)部分為24位補(bǔ)碼定點(diǎn)小數(shù)。采用浮點(diǎn)數(shù)的最大特點(diǎn)是比定點(diǎn)數(shù)表示的數(shù)值范圍大。例如：+110110的數(shù)值等于26×0.110110，階碼為6，即+110，尾數(shù)為+0.110110。其浮點(diǎn)數(shù)表示形式如圖1-6所示。圖1-6浮點(diǎn)數(shù)示例第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）字符編碼計(jì)算機(jī)是以二進(jìn)制方式組織、存放信息的，信息編碼就是指對輸入到計(jì)算機(jī)中的各種數(shù)值型和非數(shù)值型數(shù)據(jù)用二進(jìn)制進(jìn)行編碼的方式。對不同機(jī)器、不同類型的數(shù)據(jù)，其編碼方式是不同的，編碼的方法很多。為了使信息的表示、交換、存儲(chǔ)或加工處理方便，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中通常采用統(tǒng)一的編碼方式，因此制定了編碼的國家標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn)。如：位數(shù)不等的二進(jìn)制碼、BCD碼、ASCII碼等。計(jì)算機(jī)使用這些編碼在計(jì)算機(jī)內(nèi)部和鍵盤等終端設(shè)備之間以及計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行信息交換。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）在輸入過程中，系統(tǒng)自動(dòng)將用戶輸入的各種數(shù)據(jù)按編碼的類型轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二進(jìn)制形式存入計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中。在輸出過程中，再由系統(tǒng)自動(dòng)將二進(jìn)制編碼的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成用戶可以識(shí)別的數(shù)據(jù)形式輸出給用戶。字符是計(jì)算機(jī)中使用最多的非數(shù)值型數(shù)據(jù)，是人與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信、交互的重要媒介，國際上廣泛使用美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼（ASCII：AmericanStandardCodeforInformationInterchange）。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）

ASCII碼有7位碼和8位碼兩種形式。7位ASCII碼是用7位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行編碼的，所以可以表示128個(gè)字符。這是因?yàn)?位二進(jìn)制數(shù)可以表示兩種狀態(tài)，0或1(21=2）；兩位二進(jìn)制數(shù)可以表示4種狀態(tài)，00、01、10、11（22=4）；以此類推，7位二進(jìn)制數(shù)可以表示27=128種狀態(tài)，每種狀態(tài)都唯一對應(yīng)一個(gè)7位二進(jìn)制碼，這些碼可以排列成一個(gè)十進(jìn)制序號0～127。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）

ASCII碼表的128個(gè)符號是這樣分配的：第0～32號及127號（共34個(gè))為控制字符，主要包括換行、回車等功能字符；第33～126號（共94個(gè)）為字符，其中第48～57號為0～9十個(gè)數(shù)字符號，65～90號為26個(gè)大寫英文字母，97～122號為26個(gè)小寫英文字母，其余為一些標(biāo)點(diǎn)符號、運(yùn)算符號等。例如，大寫字母A的ASCII碼值為1000001，即十進(jìn)制數(shù)65，小寫字母a的ASCII碼值為1100001，即十進(jìn)制數(shù)97。這些字符基本滿足了各種程序設(shè)計(jì)語言、西文文字、常見控制命令等的需要。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）

為了使用方便，在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)單元中，一個(gè)字符的ASCII碼占一個(gè)字節(jié)（8個(gè)二進(jìn)制位），其最高位只用作奇偶校驗(yàn)位，如圖1-7所示。圖1-7一個(gè)字節(jié)的ASCII碼表示第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）

奇偶校驗(yàn)是指在代碼傳送過程中，用來檢驗(yàn)是否出現(xiàn)錯(cuò)誤的一種方法。一般分為奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)兩種。奇校驗(yàn)規(guī)定，正確的代碼一個(gè)字節(jié)中1的個(gè)數(shù)必須是奇數(shù)，若非奇數(shù)，則在最高位b7處添1來滿足；偶校驗(yàn)規(guī)定，正確的代碼一個(gè)字節(jié)中1的個(gè)數(shù)必須是偶數(shù)，若非偶數(shù)，則在最高位b7處添1來滿足。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）

例如：將“COME”中的4個(gè)字符用帶奇校驗(yàn)的ASCII碼存儲(chǔ)。解：先由附錄B查出十進(jìn)制ASCII碼，然后轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制ASCII碼，再根據(jù)奇校驗(yàn)的規(guī)定在左面補(bǔ)上奇偶校驗(yàn)位，如表1-4所示。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）存儲(chǔ)單位各種各樣的數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)都用二進(jìn)制形式存儲(chǔ)，在計(jì)算存儲(chǔ)空間的大小時(shí)，要用到不同的存儲(chǔ)單位。在這一節(jié)，我們要討論計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單位問題。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）1．位（bit）位是計(jì)算機(jī)的最小存儲(chǔ)單位，簡寫為“b”，表示二進(jìn)制中的一位。位也稱為“比特”，是bit的音譯。一個(gè)二進(jìn)制位只能表示2種狀態(tài)，即只能存放二進(jìn)制數(shù)“0”或“1”。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）2．字節(jié)（Byte）字節(jié)是計(jì)算機(jī)的最小存儲(chǔ)單元，也是處理數(shù)據(jù)的基本單位，簡寫為“B”,表示二進(jìn)制中的8位，即1B=8b。字節(jié)也稱為“拜特”，是Byte的音譯。常用的存儲(chǔ)單位有：KB、MB、GB、TB。1KB表示1K字節(jié)，讀作“千字節(jié)”，是2的10次方字節(jié)，等于1024個(gè)字節(jié)；相應(yīng)的1MB讀作“兆字節(jié)”，是2的20次方字節(jié)，等于1024KB；1GB讀作“吉字節(jié)”或者“千兆字節(jié)”，是2的30次方字節(jié)；1TB讀作“太字節(jié)”，是2的40次方字節(jié)。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）3．常用單位的前綴當(dāng)我們說64KB的時(shí)候，KB是Kilobyte（千字節(jié)）的縮寫。Kilo是一種度量前綴，表示1000。如1Kilometer是1千米，1Kilogram是1000克。由于數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中用二進(jìn)制形式存儲(chǔ)，為了計(jì)算的方便，當(dāng)K用在度量存儲(chǔ)空間的時(shí)候，這里的1000僅僅是一個(gè)近似值。它的實(shí)際值是2的10次方，等于1024。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）在描述計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)容量時(shí)，常用的存儲(chǔ)單位KB、MB、GB、TB的前綴的含義見表1-6。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）例1.9為了滿足一臺(tái)1024列768行像素的單色顯示器存儲(chǔ)需要，需要使用多小字節(jié)？解：我們可以說它具有1024列，每列包含768個(gè)像素。由于是單色顯示器，每個(gè)像素需要1位存儲(chǔ)空間，也就是說，一個(gè)字節(jié)能存放8個(gè)像素。所以共需要：第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）例1.10假設(shè)顯示屏上的每個(gè)像素都要用兩個(gè)字節(jié)來存儲(chǔ)，一臺(tái)1024列768行像素的顯示器需要多少KB的存儲(chǔ)空間。解：所需要的存儲(chǔ)空間為：第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）

例1.11計(jì)算機(jī)動(dòng)畫對計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的需求一直都在增長。有一種格式的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫要把一系列圖片存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中。假設(shè)圖片顯示在屏幕上一個(gè)包含1024列768行像素的長方形矩陣中，而且一個(gè)像素需要一個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)空間，要存儲(chǔ)一段包含32幅圖片的動(dòng)畫需要多少存儲(chǔ)空間？在求得字節(jié)數(shù)以后，再把答案轉(zhuǎn)化為MB。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）解：一個(gè)圖片所包含的像素個(gè)數(shù)為由于一個(gè)像素需要一個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)空間，所以32幅圖片所需要的字節(jié)數(shù)為將其轉(zhuǎn)化為MB，有 第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）例1.12如果用1000B來近似表示1KB，計(jì)算出它的絕對誤差和相對誤差。解：絕對誤差是指近似值與精確值的差的絕對值。相對誤差是指絕對誤差與精確值的比率，常用百分比表示。1KB的實(shí)際值是1024B，近似值是1000B，故所求絕對誤差為相對誤差為第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）例如，在進(jìn)行兩數(shù)相加時(shí)，首先寫出被加數(shù)和加數(shù)，這種方法曾用來計(jì)算兩個(gè)十進(jìn)制數(shù)的加法。然后按照由低位到高位的順序，根據(jù)二進(jìn)制求和法則把兩個(gè)數(shù)字逐位相加即可。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）1.3計(jì)算機(jī)程序程序的概念通常，完成一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)，需要進(jìn)行一系列的具體工作。這些按一定的順序安排的工作即操作序列，就稱為程序（program）。例如，學(xué)校里開會(huì)的程序步驟：(1)宣布大會(huì)開始。(2)紹出席大會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)。(3)領(lǐng)導(dǎo)講話(4)宣布大會(huì)結(jié)束。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）對于計(jì)算機(jī)來說，計(jì)算機(jī)要完成某種數(shù)據(jù)處理任務(wù)，我們可以設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)程序，即規(guī)定一組操作步驟，使計(jì)算機(jī)按該操作步驟執(zhí)行，完成該數(shù)據(jù)處理任務(wù)。在為計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)程序時(shí)，必須用特定的計(jì)算機(jī)語言描述。用計(jì)算機(jī)語言設(shè)計(jì)的程序，即為計(jì)算機(jī)程序。程序就是計(jì)算機(jī)為完成某一個(gè)任務(wù)所必須執(zhí)行的一系列指令的集合。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）1.3.2寄存器CPU中設(shè)有寄存器，與運(yùn)算器或控制器直接相連，可以存放數(shù)據(jù)或計(jì)算的中間結(jié)果。寄存器的數(shù)據(jù)存取速度快，但是寄存器不能無限制的增加，多了就會(huì)影響速度。為了解決這個(gè)矛盾，在存儲(chǔ)器中特別劃分出了一塊區(qū)域，稱為棧，其特點(diǎn)是存取數(shù)據(jù)都在一端，該端稱為棧頂。棧的存取不需要計(jì)算地址，因此速度快，可以作為寄存器的補(bǔ)充。第1章_計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件（全）

累加器A：是一個(gè)8位寄存器，它與運(yùn)算器（ALU）一起完成各種運(yùn)算。ALU是一個(gè)組合邏輯電路，本身不能保留信息，只有與累加器A一起才能完成各種運(yùn)算：累加器A在運(yùn)算前向ＡLU提供操作數(shù)，運(yùn)算后暫存運(yùn)算結(jié)果。

程序計(jì)數(shù)器PC：為16位寄存器，用來寄存指令的地址。CPU通過PC取來一條指令執(zhí)行時(shí)，PC便“指向”下一條指令，即PC的值變?yōu)橄乱粭l將要執(zhí)行的指令的地