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C程序设计基础 课程介绍 总学时 64学时学时安排 实验学时 20学时 讲授学时 44学时教学时间 1 16周实验地点 计算机实习基地 11号楼6层 作业 电子作业 上传到ftp服务器 书面作业 作业本 实验报告 主讲教师 李军莉中北大学计算机系基础课程组 C语言程序设计基础 第1章计算机基础 本章主要内容 计算机系统计算机软件系统计算机硬件系统计算机工作原理数据及其在内存中的存储进位计数制计数制之间的转换计算机内存组织形式数据在内中的存储形式 计算机系统都由硬件系统和软件系统构成 1 计算机系统的组成 1 1计算机系统 输入设备 计算机系统的组成 软件系统 硬件系统 输出设备 计算机系统 操作系统 语言处理程序等 字处理 计算机辅助设计等 主机 外部设备 外部存储器 软件系统 计算机上除硬件之外的所有东西 是为运行 管理和维护计算机而编制的程序和文档的总和 硬件系统 构成计算机的各种物理设备的总称 硬件 躯体 软件 灵魂 形成一个完整的计算机系统 2 微型计算机硬件系统 微型计算机的组成和其他的计算机一样 都符合 冯 诺依曼 体系结构 均由五大功能部件组成 即运算器 控制器 存储器 输入设备和输出设备五大部分 遵循 程序存储 的原理 并且微型计算机中已经开始采用了组装在主板上的 总线 结构 软件的概念 电子计算机为解决某问题而编写的程序及运用数据处理系统所需的手续 规则 文件的总称 软件的分类 1 系统软件 充分利用计算机资源 便于使用 管理 操作维护计算机编制的程序的总称 2 应用软件 为解决各类实际应用问题而编制的程序 3 微型计算机的软件系统的组成 4 计算机的工作原理 冯 诺依曼原理 1 采用二进制表示数据和指令 2 采用存储程序方式 3 计算机由运算器 存储器 控制器 输入设备和输出设备五大部分组成 1 2数据及其在内存中的存储 一 计算机中的数制与编码及数的表示 二 数据在内存中的存储 1 进位计数制 3 二进制与十进制之间的相互转换 2 计算机中采用二进制数的优点 一 计算机中的数制与编码及数的表示 4 二进制与八进制 十六进制之间的相互转换 1 进位计数制 进位计数制 逢几进一 计数方法 逢十进一十进制 逢八进一八进制 逢二进一二进制 逢十六进一十六进制 逢n进一n进制 1 十进制数制 主要特点 有十个不同的计数符号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 故其基数为10 按 逢十进一 的规则进行计数 例 666 66 6 102 6 101 6 100 6 10 1 6 10 2 2 二进制数制 主要特点 仅有两个不同的计数符号 0和1 其基数为2 按 逢二进一 的规则计数 例 101101 11 2 1 25 0 24 1 23 1 22 0 21 1 20 1 2 1 1 2 232 0 8 4 0 1 0 5 0 25 45 75 10 3 八进制数制 主要特点 有八个不同的计数符号 0 1 2 3 4 5 6 7 其基数为8 按 逢八进一 的规则计数 例 642 8 6 82 4 81 2 80 418 10 4 十六进制数制 主要特点 有16个不同的计数符号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A 10 B 11 C 12 D 13 E 14 F 15 其基数为16位 按 逢十六进一 的规则计数 例 9B4 4 16 9 162 11 161 4 160 4 16 1 2484 25 10 小结 无论是什么进制的数 均可以写成相应的展开式 设有一个A进制的数 则若该数为BnBn1 B2B1B0 B 1B 2 B m 则该数可以写成其对应的展开式如下 Bn An Bn 1 An 1 B2 A2 B1 A1 B0 A0 B 1 A 1 B 2 A 2 B m A m 2 计算机中采用二进制数的优点 1 便于用电子器件模拟表示 2 运算简单 3 可靠性高 3 二进制与十进制之间的相互转换 1 十进制整数转换为二进制整数 除2逆序取余 2 十进制小数转换为二进制小数 乘2取整 3 带整数和小数的十进制数转换为二进制数 由方法一和方法二综合组成 4 二进制与八进制 十六进制之间的相互转换 1 二进制数转换成八进制数 以小数点为分界点 左右三位一节 不足三位以零补足三位 例 101101 01 2 101 101 010 55 2 8 2 八进制数转换成二进制数 将每位八进制数码以三位二进制数表示 例 76 42 8 111110 100010 2 111110 10001 2 3 二进制数转换成十六进制数 以小数点为分界点 左右每四位一节 不足四位以零补足四位 4 十六进制数转换成二进制数 将每位十六进制数码以四位二进制数表示 1 内存的组织形式 二 数据在内存中的存储 内存中的几个概念 1 信息存储单位 在计算机内部 所有信息的存储 处理和传送均是采用二进制代码来实现的 位 bit 一个二进制的数值 1 或 0 叫做一个位 字节 Byte 8个相邻的位组成一个字节 它是计算机中存储的最基本单位 即1Byte 8bit字长 字节的整数倍 指表示一个数需用到的二进制位数 2 地址 内存中各种信息存放的位置 一个字节为一个地址 3 存储容量 描述计算机存储能力的指标 1KB 1024字节1MB 1024KB1GB 1024MB1TB 1024GB 2 计算机中带符号数的表示 1 原码 原码就是用最高位表示数的正 负号 0表示正 1表示负 而数值部分用最高位以后的若干位来表示 3 补码 补码的取码原则是 正数的补码和其原码相同 负数的补码是它的原码除符号位外逐位取反 即0变1 1变0 最后在末位加1 2 反码 原码变反码的规则为 正数的反码与原码相同 负数的反码是将它的原码除符号位外逐位取反 3 数的定点表示和浮点表示 1 数的定点表示 将计算机中的小数点的位置视为是固定不变的 定点整数 格式 定点小数 格式 2 数的浮点表示 格式 例如256 5的浮点格式 32位 为 所以 256 5 10 0 1000000001 2 21001 阶码 7位 数符 尾数 23位 阶符 信息 数值 文字 语音 图形和图象 信息必须数字化编码 才能传送 存储和处理 4 数字化信息编码 A 数值型数据的编码纯二进制8421BCD码B 字符数据的编码西文字符ASCII编码汉字字符 ASCII编码 ASCII码 AmericanStandardCodeforInformationInterchange 即美国标准信息交换码 7位ASCII码基本ASCII码国