《大學計算機基礎》第1章計算機基礎知識

大學計算機基礎

哈爾濱師范大學恒星學院計算機教研室

第1章計算機基礎知

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本章要點

1.1計算機概述

1.2微型計算機的組成

1.3數(shù)據(jù)在計算機中的表示

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1.1計算機概述

?計算機分代

?計算機的分類和應用

?計算機系統(tǒng)組成

?計算機基本工作原理

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一、計算機的分代

時代器件軟件

電子管機器語言匯編語

高級語言數(shù)

畛------------------------------------

文

71年迄今大規(guī)模集成社

電路

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電子計算機的問世......電子計算機時代的到來

1946年2月由賓

研制成功的E

Q重達30噸

H占地170m2

Q18000個電

B保存80個字

哈爾濱師范大學恒需嗥.N電,黑辭皤?擘凡.r..

二、計算機的分類和應用

?按用途和按性能指標分類

?應用到社會各個領(lǐng)域

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計算級系統(tǒng)分為：硬件+軟件

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計算機系統(tǒng)的層次

用戶?

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計算機系統(tǒng)的組成

CPU------寄存器

控制器

I—隨機存儲

內(nèi)存-J—只讀存儲

1一高速緩沖存

計輸入設備：鍵盤

算輸出設備：顯不

機外部設備

外存：軟、硬盤

系

統(tǒng)網(wǎng)絡設備：網(wǎng)卡

—操作系統(tǒng)：Window

系統(tǒng)軟件——語言處理程序：C、

軟件—實用程序：診斷程

應用軟件——辦公軟件包、數(shù)據(jù)

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四、計算機的基本工作原理

?指令

?指令的執(zhí)行過程

?程序的執(zhí)行過程

?計算機基本工作原理

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1.2微型計算機的組成

?微型計算機的系統(tǒng)組成

?微型計算機主要性能指標

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一、微型計算機的系統(tǒng)組成

?系統(tǒng)主板（又稱母板）

?CPU（中央處理器）

?存儲器（內(nèi)存）

?硬盤驅(qū)動器

?DVD-RoM驅(qū)動器（光驅(qū)）

?軟盤驅(qū)動器（軟驅(qū)）

?電源

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2、微處理器（CPU）

?運算器、控制器和一組寄存器，合在一個芯片上稱

ralProcessingUnit)

CPU

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3、主存與輔存

?ROM（只讀存儲器）

數(shù)據(jù)只能讀出，斷電不丟失。

?RAM（隨機存取存儲器）

既允許寫入也允許讀出，斷電信息丟失。

?外存儲器（輔存）

a.軟磁盤存儲器：軟磁盤、軟磁盤驅(qū)動器、軟磁

配卡

b.硬磁盤存儲器：硬磁盤、硬磁盤驅(qū)動器、硬磁

配卡

c?光盤存儲器：光盤盤片、光盤驅(qū)動器

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內(nèi)存與夕卜存的比較

項目ROMRAM軟盤硬盤

造價同?！荍低++低

速度快快慢++慢

容量小+小

斷電有無有有

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4、高速緩沖存儲器（CaChe）

功能：是介于CPU和內(nèi)存之間的一種可高速

的芯片，是CPU和RAM之間的橋梁，用于解

存之間的速度沖突問題。

工作過程:

CPUL二CaCheK一工R

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存儲器層次結(jié)構(gòu)

ZALU\

/寄存器\

CaChe存儲器

/主存儲器（RAM）-\

輔助存儲器（軟盤、硬盤、光盤）

后援存儲器（磁帶庫、光盤庫）

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二、微型計算機的主要性能指標

?字長：計算機一次能直接處理的二進制數(shù)據(jù)的位

長計算機運算速度越強

?運算速度：計算機每秒內(nèi)執(zhí)行指令的數(shù)目

?主頻：CPU的時鐘頻率

?內(nèi)存容量：1KB=1O24B

1MB=1O24KB

1GB=1O24MB

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1.3數(shù)據(jù)在計算機中的表示

?進位計數(shù)制

?數(shù)制轉(zhuǎn)換

?字符的表示

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一、進位計數(shù)制

所謂進位計數(shù)制是指按進位的原則

數(shù)。進位計數(shù)制有兩個基本特點：

〃?逢R進一

?米用位權(quán)表小法

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?逢R進一

R是指進位計數(shù)制表示一位所需要的符號數(shù)目

例如十進制數(shù)是由

字符號組成，基數(shù)為10,逢十進一。二進制數(shù)

數(shù)字符號組成，基數(shù)為2,逢二進一。

?采用位權(quán)表示法

處在不同位置上的數(shù)字所代表的值不同，一

固定位置上所代表的值是確定的，這個固定

位權(quán)。位權(quán)與基數(shù)的關(guān)系是，各進位制中位

基數(shù)的若干次幕。

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因此，任何一種數(shù)制表示的數(shù)都可以寫成按位權(quán)

式之和。［按權(quán)值展開】

［例1］在十進制數(shù)中，3058.72可

3058.72==3X103+0X102+5×10

7X101+2X10=2

［例2］在二進制數(shù)中，10111.01

10111.01==1X24+0×23+1X22+1

2o+OX21+1

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常用數(shù)制及表示

?二進制：用表示如：10

?八進制：用表示如：5

?十進制：用或不加任何字母

如：98或98

?十六進制：用表示如：A

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數(shù)制基本符號基值

十進制0—910

二進制0、12

八進制0—78

0—9

十六進制16

A、B、C、D、E、F

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表1.1十進制、二進制、八進制、十六進制數(shù)的常用

OOOOO00101010

1000111111011

2001022121100

3001133131101

4010044141110

501015515Illl

6OllO661610000

7Olll77

81000108

哈爾港師范;1:學，蹴學院119計算機教研室

二、各種進制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換

?R(R=2,8,16)進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)

?十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為R(R=2,8,16)進制數(shù)

?二、八、十六進制之間的轉(zhuǎn)換

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1、R進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)

?使用按權(quán)展開相加法：即各位R進制系數(shù)乘

應的權(quán)相加求和即為與之相對應的十進制數(shù)

/步驟：1）確定權(quán)值

2）系數(shù)乘以所在位相應權(quán)

3）相加求和

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［例］求(1100101.101)2的等值十進制

(iiooioi.ιoι)2

=1×26+1×25+0×24+0X23+1×22+0X21+1X2

×2-2+1X2-3

=64+32+0+0+4+0+1+0.5+0.125

=(101.625)10

即(Π00101.101)2=(101.625)

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練國(IOllOl)b=()d

解：=1*26-1+1*24-1+1*23"+1

=32+8+4+1=45D

練[2](267)o=()d

解：=2*83-1+6*82"+7*8I"

=2*64+6*8+7*1=128+48+7=18

練[3](ICA)H=()D

解；=1*163"+12*162"+10*16μι

=1*256+12*16+10*1=458D

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2、十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為R進制數(shù)

1）整數(shù)的轉(zhuǎn)換

除R取余法倒著寫

2）小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換

乘R取整法正著寫

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［例4］求(66.625)io的二進制數(shù)

解先求(66)io的等值二進制數(shù)

2660

2331

2160

280

240

220

211

0

哈爾濱師范大學恒星學院計算機教屈(66)I。=(1

再求（0.625）I。的等值二進制數(shù)

?0.625×2=1.2501

?0.250×2=0.5000

?0.500×2=1.0001

?即(0.625)10=(0.101)2

?所以,(66.625)Io=(1000010.1

注：十進制小數(shù)不一定都能轉(zhuǎn)換成完

的二進制小數(shù).

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O低位

0

0

0

0

0

0

1高位

所以：128D=IooOOOOOB

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3、二、八、十六進制之間的轉(zhuǎn)換

①二進制數(shù)和八進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換

一位八進制數(shù)就相當于3位二進制數(shù)

?二到八進制：以小數(shù)點為分界線，分別向左

二進制數(shù)寫成相應的一位八進制數(shù)

?八到二進制：每一位八進制數(shù)寫成相應的三

數(shù)，即3位二進制數(shù)取代每一位八進制數(shù)。

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［例5］把(IOn(HOI.01101)2轉(zhuǎn)換為八進制數(shù)

二進制數(shù)：Oio110101.Oll010

八進制數(shù)：265.3

(10110101.01101)2=(265.3

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［例6］把（345?23"轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)

八進制數(shù)：3452

II

進制數(shù)：On100101010

(345.23)8=(11100101.0100

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練[5]11011.01101B=()D

O11O11.O11O1=Oil111.010=37.2D

練[6]563.25D=()B

563.25=101IlO011.010IOlB

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②二進制數(shù)和十六進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換

一位十六進制數(shù)就相當于4位二進制數(shù)

?十六進制到二進制：每一位十六進制數(shù)寫成相應的

即4位二進制數(shù)取代每一位十六進制數(shù)。

?二到十六進制：以小數(shù)點為分界線，分別向左右每

寫成相應的一位十六進制數(shù)

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[例7]將IOlIlOlOlUlOLlOlUB=(

二進制數(shù)：0010111010111101.

]]]]]

十六進制數(shù)：2EBD

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[例8]將（3A8C.9D）]6轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)。

十六進制數(shù)：

3A8C.

OOll101010001100?1001

二進制數(shù)：

?(3A8C.9D)lfi=(11101010001100.10011101)2

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三、字符的表示

］、西文字符

⑴ASCH碼：全稱"美國信息交換標

采用7位二進制編碼，

「非圖形字符（控制字符）：O?32和1

［圖形字符（普通字符）：33-126,共

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