计算机程序设计基础知识

1、计算机程序设计基础知识要求：这是计算机程序设计的一些基础知识，要求大家了解，不作为考试的主要类容，但是会涉及一些。因为在进行论文答辩时，如果问到一些软件设计的基础知识你都不知道可能会让得分减少很 多，所以大家一定要看下。第一章数据结构与算法1.1 算法算法：是指解题方案的准确而完整的描述。算法不等于程序，也不等计算机方法，程序的编制不可能优于算法 的设计。算法的基本特征：是一组严谨地定义运算顺序的规则，每一个规则都是有效的，是明确的，此顺序将在有限的次数下终止。特征包括：（ 1 ）可行性；2） 确定性，算法中每一步骤都必须有明确定义，不充许有模棱两可的解释，不允许有多义性；3 ） 有穷性，算法

2、必须能在有限的时间内做完，即能在执行有限个步骤后终止，包括合理的执行时间的含义；4）拥有足够的情报。算法的基本要素：一是对数据对象的运算和操作；二是算法的控制结构。指令系统：一个计算机系统能执行的所有指令的集合。基本运算包括：算术运算、逻辑运算、关系运算、数据传输。算法的控制结构：顺序结构、选择结构、循环结构。算法基本设计方法：列举法、归纳法、递推、递归、减斗递推技术、回溯法。算法复杂度：算法时间复杂度和算法空间复杂度。算法时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量。算法空间复杂度是指执行这个算法所需要的内存空间。1.2 数据结构的基本基本概念数据结构研究的三个方面：（ 1 ） 数据集合中各数据

3、元素之间所固有的逻辑关系，即数据的逻辑结构；2） 在对数据进行处理时，各数据元素在计算机中的存储关系，即数据的存储结构；3 ）对各种数据结构进行的运算。数据结构是指相互有关联的数据元素的集合。数据的逻辑结构包含：1 ）表示数据元素的信息；2）表示各数据元素之间的前后件关系。数据的存储结构有顺序、链接、索引等。线性结构条件：1 ）有且只有一个根结点；2）每一个结点最多有一个前件，也最多有一个后件。非线性结构：不满足线性结构条件的数据结构。 3 线性表及其顺序存储结构线性表是由一组数据元素构成，数据元素的位置只取决于自己的序号，元素之间的相对位置是线性的。在复杂线性表中，由若干项数据元素组成的数据

4、元素称为记录，而由多个记录构成的线性表又称为文件。非空线性表的结构特征：（ 1 ）且只有一个根结点a1 ，它无前件；（2）有且只有一个终端结点an,它无后件；（ 3 ） 除根结点与终端结点外，其他所有结点有且只有一个前件，也有且只有一个后件。结点个数n 称为线性表的长度，当n=0 时，称为空表。线性表的顺序存储结构具有以下两个基本特点：（ 1 ）线性表中所有元素的所占的存储空间是连续的；2） 线性表中各数据元素在存储空间中是按逻辑顺序依次存放的。ai 的存储地址为：ADR（ai）=ADR（a1）+（i-1）k,， ADR（a1） 为第一个元素的地址，k 代表每个元素占的字节数。顺序表的运算：插

5、入、删除。1 4 栈和队列栈是限定在一端进行插入与删除的线性表，允许插入与删除的一端称为栈顶，不允许插入与删除的另一端称为栈底。栈按照“先进后生 （FILO ）或“后进先生 （LIFO）组织数据，栈具有记忆作用。用top 表示栈顶位置，用bottom 表示栈底。栈的基本运算：（1 ）插入元素称为入栈运算；（2）删除元素称为退栈运算；（ 3） 读栈顶元素是将栈顶元素赋给一个指定的变量，此时指针无变化。队列是指允许在一端（队尾）进入插入，而在另一端（队头）进行删除的线性表。Rear 指针指向队尾，front 指针指向队头。队列是“先进行曲 （FIFO）或“后进后由 LILO）的线性表。队列运算包括

6、（1 ）入队运算：从队尾插入一个元素；（2）退队运算：从队头删除一个元素。循环队列：s=0 表示队列空，s=1 且 front=rear 表示队列满1 5 线性链表数据结构中的每一个结点对应于一个存储单元，这种存储单元称为存储结点，简称结点。结点由两部分组成：（ 1 ） 用于存储数据元素值，称为数据域；（ 2）用于存放指针，称为指针域，用于指向前一个或后一个结点。在链式存储结构中，存储数据结构的存储空间可以不连续，各数据结点的存储顺序与数据元素之间的逻辑关系可以不一致，而数据元素之间的逻辑关系是由指针域来确定的。链式存储方式即可用于表示线性结构，也可用于表示非线性结构。线性链表，HEAD 称为

7、头指针，HEAD=NULL （或 0）称为空表，如果是两指针：左指针（Llink）指向前件结点，右指针（Rlink）指 向后件结点。线性链表的基本运算：查找、插入、删除。1 6 树与二叉树树是一种简单的非线性结构，所有元素之间具有明显的层次特性。在树结构中，每一个结点只有一个前件，称为父结点，没有前件的结点只有一个，称为树的根结点，简称树的根。每一个结点可以有 多个后件，称为该结点的子结点。没有后件的结点称为叶子结点。在树结构中，一个结点所拥有的后件的个数称为该结点的度，所有结点中最大的度称为树的度。树的最大层次称为树的深度。二叉树的特点：（ 1 ）非空二叉树只有一个根结点；（ 2） 每一个结

8、点最多有两棵子树，且分别称为该结点的左子树与右子树。二叉树的基本性质：89（1）在二叉树的第k层上，最多有2k-1（k/）个结点；（ 2）深度为m 的二叉树最多有2m-1 个结点；（ 3 ）度为 0 的结点（即叶子结点）总是比度为2 的结点多一个；（ 4）具有 n 个结点的二叉树，其深度至少为log2n+1, 其中 log2n表示取 log2n 的整数部分；（ 5）具有 n 个结点的完全二叉树的深度为log2n+1 ；（ 6） 设完全二叉树共有n 个结点。如果从根结点开始，按层序（每一层从左到右）用自然数1, 2,.n给结点进行编号（k=1,21n）,有以下结论：若 k=1 ，则该结点为根结点

9、，它没有父结点；若k1 ，则该结点的父结点编号为INT（k/2） ；若2k则编号为k的结点的左子结点编号为2k;否则该结点无左子结点（也无右子结点）；若2k+l =0时，其绝对值不变，而x0 时其绝对值是为x 的反号，因此程序段为： if(x=0时，方程有两个实根，否则(bA2-4ac0 ) 有两个共轭复根。其程序段如下：main()inta,b,c,d,x,y;printf(Pleaseputthenumberofa,b&cfromthequadraticequationofon evariableonebyonen);scanf(%d%d%d,&a,&b,&c);d=b*b-4*a*c;i

10、f(d0)printf(NORoot!Wrong!n);elsey=-b-sqrt(d)/2*a;x=-b+sqrt(d)/2*a;printf(The1stequationroot=%dnThe2ndequationroot=%d,y,x);IF 嵌套分支语句：其语句格式为：if(条件1)分支1elseif (条件2) 分支2elseif (条件3) 分支3elseif (条件n) 分支nelse 分支 n+1FOR 嵌套，其语句格式为：for(初值A;范围A;步长A)for(初值B;范围B;步长B)循环体FOR 嵌套例子：九九乘法表main()inta,b,c;for(a=1;a=9;a+

11、)for(b=1;b=a;b+)c=b*a;printf(%dx%d=%d,b,a,c);printf(n);嵌套分支语句虽可解决多个入口和出口的问题，但超过3 重嵌套后，语句结构变得非常复杂，对于程序的阅读和理解都极为不便，建议嵌套在3 重以内，超过3 重可以用下面的语句。switch 开关语句：该语句也是多分支选择语句，到底执行哪一块，取决于开关设置，也就是表达式的值与常量表达式相匹配的那一路，它不同if- else语句，它的所有分支都是并列的，程序执行时，由第一分支开始查找，如果相匹配，执行其后的块，接着执行第2分支，第3分支的块，直到遇到 break语句；如果不匹配，查找下一个分支是否

12、匹配。这个语句在应用时要特别注意开关条件的合理设置以及break 语句的合理应用。“？”语句问号语句也是分支的一种，格式类似 (a for三种循环。常用的三种循环结构学习的重点在于弄清它们相同与不同之处，以便在不同场合下使用，这就要清楚三种循环的格式和执行顺序，将每种循环的流程图理解透彻后就会明白如何替换使用，如把while 循环的例题，用for 语句重新编写一个程序，这样能更好地理解它们的作用。特别要注意在循环体内应包含趋于结束的语句(即循环变量值的改变)，否则就可能成了一个死循环，这是初学者的一个常见错误。在学完这三个循环后，应明确它们的异同点：用 while和do while循环时，循环

13、变量的初始化的操作应在循环体之前，而for 循环一般在语句1 中进行的；while 循环和 for 循环都是先判断表达式，后执行循环体，而do while循环是先执行循环体后判断表达式，也就是说do while的循环体最少被执行一次，而 while循环和for就可能一次都不执行。另外还要注意的是这三种循环都可以用break语句跳出循环，用continue 语句结束本次循环，而goto 语句与 if构成的循环，是不能用break 和 continue 语句进行控制的。顺序结构、分支结构和循环结构并不彼此孤立的，在循环中可以有分支、顺序结构，分支中也可以有循环、顺序结构，其实不管哪种结构，我们均可

14、广义的把它们看成一个语句。在实际编程过程中常将这三种结构相互结合以实现各种算法，设计出相应程序，但是要编程的问题较大，编写出的程序就往往很长、结构重复多，造成可读性差，难以理解，解决这个问题的方法是将C 程序设计成模块化结构。(4)模块化程序结构C 语言的模块化程序结构用函数来实现，即将复杂的C 程序分为若干模块，每个模块都编写成一个C 函数，然后通过主函数调用函数及函数调用函数来实现一大型问题的C 程序编写，因此常说：C 程序 =主函数+子函数。因此，对函数的定义、调用、值的返回等中要尤其注重理解和应用，并通过上机调试加以巩固。掌握一些简单的算法编程其实一大部分工作就是分析问题，找到解决问题

15、的方法，再以相应的编程语言写出代码。这就要求掌握算法，根据我们的C 程序设计教学大纲中，只要求我们掌握一些简单的算法，在掌握这些基本算法后，要完成对问题的分析就容易了。如两个数的交换、三个数的比较、选择法排序和冒泡法排序，这就要求我们要清楚这些算法的内在含义C 源程序的关键字要求：只需掌握一些常用的关键字即可，其他不常见的关键字自己在编写程序时通过查阅资料了解。所谓关键字就是已被C 语言本身使用,不能作其它用途使用的字。例如关键字不能用作变量名、函数名等由 ANSI 标准定义的C 语言关键字共32 个 :autodoubleintstructbreakelselongswitchcaseenu

16、mregistertypedefcharexternreturnunionconstfloatshortunsignedcontinueforsignedvoiddefaultgotosizeofvolatiledoifwhilestatic根据关键字的作用，可以将关键字分为数据类型关键字和流程控制关键字两大类。1 数据类型关键字基本数据类型（5 个）void ：声明函数无返回值或无参数，声明无类型指针，显式丢弃运算结果char:字符型类型数据，属于整型数据的一种int:整型数据，通常为编译器指定的机器字长float:单精度浮点型数据，属于浮点数据的一种double ：双精度浮点型数据，属于浮

17、点数据的一种类型修饰关键字（4 个）short :修饰int,短整型数据，可省略被修饰的int。long :修饰int,长整形数据，可省略被修饰的int。signed ：修饰整型数据，有符号数据类型unsigned ：修饰整型数据，无符号数据类型复杂类型关键字（5 个）struct ：结构体声明union ：共用体声明enum ：枚举声明typedef ：声明类型别名sizeof ：得到特定类型或特定类型变量的大小存储级别关键字（6 个）auto ：指定为自动变量，由编译器自动分配及释放。通常在栈上分配static ：指定为静态变量，分配在静态变量区，修饰函数时，指定函数作用域为文件内部reg

18、ister ：指定为寄存器变量，建议编译器将变量存储到寄存器中使用，也可以修饰函数形参，建议编译器通过寄存器而不是堆栈传递参数extern ：指定对应变量为外部变量，即标示变量或者函数的定义在别的文件中，提示编译器遇到此变量和函数时在其他模块中寻找其定义。const ：与volatile 合称“cv 特性”，指定变量不可被当前线程/进程改变（但有可能被系统或其他线程/进程改变）volatile ：与 const 合称“cv 特性”，指定变量的值有可能会被系统或其他进程/线程改变，强制编译器每次从内存中取得该变量的值2 流程控制关键字跳转结构（4 个）return ：用在函数体中，返回特定值（或

19、者是void 值，即不返回值）continue ：结束当前循环，开始下一轮循环break ：跳出当前循环或switch 结构goto ：无条件跳转语句分支结构（5 个）if:条件语句，后面不需要放分号else:条件语句否定分支（与 if连用）switch ：开关语句（多重分支语句）case ：开关语句中的分支标记default ：开关语句中的“其他”分支，可选。循环结构(3 个)for： for 循环结构，for(1;2;3)4; 的执行顺序为1-2-4-3-2.循环，其中2 为循环条件。在整个for 循环过程中，表达式1 只计算一次，表达式2 和表达式3 则可能计算多次，也可能一次也不计算。

20、循环体可能多次执行，也可能一次都不执行。do： do 循环结构，do1while(2); 的执行顺序是1-2-1. 循环，2 为循环条件while ： while 循环结构，while(1)2; 的执行顺序是1-2-1. 循环，1 为循环条件应用实例要求：这是一些简单的C 语言程序，要求大家会读并且会自己编写。功能：求三个整数的平均值。程序如下：#include/* 载入头文件stdio.h*/voidmain()/* 主函数 main*/inta,b,c,d;/* 定义 a,b,c,d 为整型变量*/a=105;b=75;c=85;d=(a+b+c)/3;printf(d=%dn,d);/*

21、 显示 d= 某数 并换行，某数是d 的值 */getchar();/* 等待用户，按任意键退出*/return0;功能：由键盘输入多边形的边数，求其内角和。程序如下：#includeintmain()/*辨别多边形是否成立，不成立重新执行do-while 语句间的命令 */dointx;printf(n=);scanf(%d,&x);/* 由键盘输入x 的值 */printf(%dn,(x-2)*180);/* 显示内角和，公式为( x-2) *180*/*辨别多边形是否成立，不成立显示“ Error”，成立显示“Right ”*/if(x=2)printf(Errorn);elseprin

22、tf(Rightn);while(x=2);/*do-while 语句 */getchar();return0;功能：由键盘输入两个数，显示器上显示较大数。程序如下：#includeintbig(int,int);/* 创建整型变量函数big*/voidmain()intx,y;scanf(%d,%d,&x,&y);printf(bigis%dn,big(x,y);/*输出 big 函数的值，因为main 函数与用户自定义函数big无关系，所以printf 后的输出项表是big(x,y) ，而不是big(n1,n2)*/getchar();return0;intbig(intn1,intn2)

23、/* 用户自定义函数big*/if(n1n2)returnn1;/* 返回 n1 值 */else returnn2;/* 返回 n2 值 */功能：由键盘输入一个等腰三角形的层数，画一个这样的三角形。程序如下：#includevoidmain()inti,j,n;printf(n:);scanf(%d,&n); TOC o 1-5 h z for(i=1;i=n;i+)/* 循环 n 次，每次输出一行*/for(j=1;j=n-i;j+)/* 输出该行前面的空格*/printf();for(j=1;j=2*i-1;j+)/* 输出该行中的星号*/printf(*);printf(n);get

24、char();return0;注释：不能输入太多的行数，如10000 。功能：由键盘输入一个最大值，求2 到这个最大值中的所有质数（素数）。程序如下：(素数)。程序如下：有质数（素数）。程序如下：#include#include/* 数学文件*/voidmain()intn,m,flag,i,j,num=1;printf(n:);scanf(%d,&n);printf(2%d:n,n);for(i=2;i=n;i+)/* 循环查找质数*/flag=1;m=(int)sqrt(i);for(j=2;j=m;j+)for 循环 */for 循环 */flag=0;break;if(flag=1)/

25、* 条件为真时表示i 是质数 */printf(M,i);if(num+=10)/*每行最多输由 10个数*/printf(n);num=1;printf(n);getchar();return。;数电方面基础知识要求：这些是电路设计的基础，要掌握基本的数电符号，和基本的逻辑关系。考试是重点。基本的逻辑运算表示式-基本逻辑门电路符号1、与逻辑(ANDLogic)与逻辑又叫做逻辑乘，下而通过开关的工作 状态加以说明与逻辑 的运算。AHQuDn1010DII4(职)(b)2从上图可以看由，当开关有一个断开时，灯泡处于灭的 状态,仅 当两个开关向时合上时，灯泡才会亮。于是 我们可以将与逻辑的关系速

26、记为：“有0由0,全1由1”。图（b）列由了两个开关的 所有组合，以及与灯泡 状态的情猊，我们用0 表示开关处于断开 状态，1表示开关处于合上的 状态；同时灯泡的状娄 用0表示灭，用1表示亮。图给由了与逻辑门电路符号，该符号表示了两个输入的逻辑 关系，&在英文中是AND的速写，如果开关有三个则符号的左边再加 上一道线就行了。逻辑与的关系还 可以用表达式的形式表示为：F=A B上式在不造成误解的情况下可简写为：F=AB上式在不造成误解的情况下可简写为：F=AB。2、或逻辑（ORLogic）上图（a）为一并联直流电路，当两只开关都处于断开时，其灯泡不会亮；当A,B两个开关中有一个或两个一起合上时，

27、其灯泡就会亮。如开关合上的 状态用1表示，开关断开的 状委用0表示；灯泡的 状态亮时用1表示，不亮时用0表示，则可列由图（b）所示的真值表。这种逻辑关系就是通常讲的“或逻辑”，从表中可看由，只要输入 A,B两个中有一个为1,则输由为1,否则为0。所以或逻辑可速记为: “有1由1,全0由0”。上图为或逻辑门电路符号，后面通常用该符号来表示或逻 辑，其方块中的“A1”表示输入中有一个及一个以上的1,输生就为 1。逻辑或的表示式为：F=A+B 3、非逻辑(NOTLogic)非逻辑又常称为反相运算 (Inverters)。下图(a)所示的电路实现 的逻辑功能就是非运算的功能，从图上 可以看由当开关A合

28、上时，灯 泡反而灭；当开关断开时，灯泡才会亮，故其输由F的状态与输入A的状态正好相反。非运算的逻辑表达式为Ff图(c)给由了非逻辑门电路符号。复合逻辑运算在数字系统中，除了与运算、或运算、非运算之外，意常使用的逻辑运算还有一些是通过这三种运算派生由来的运算，这种运算通常 称为复合运算，立见的复合运算有：与非、或非、与或非、同或及异 或等。4、与非逻辑(NANDLogic)与非逻辑是由与、非逻辑复合而成的。其逻辑可描述为：“输 入全部为1时，输由为0；否则始终为1。下图a）为与非逻辑门电路 符号。多输入的与非逻辑表达式可写为:5、或非逻辑（NORLogic）上图（b）为或非逻辑门电路符号，从与非

29、的逻辑可以推由或非的逻辑关系：”输入中有一个及一个 以上1,则输由为0,仅当输入全为0 时输由为1。或非逻辑的逻辑符号如下：F=A+B6、与或非逻辑上图中图（c）为与或非逻辑门电路符号，A,B相与后输由到或运算输入，同时C,D也相与后输由到或逻辑的输入，这两个输生再进 行或运算后加到非运算输由。上图与或非的逻辑表达式为：F二而而7、异或逻辑图（d）为异或逻辑门电路符号，=1表示当两个输入中只有一个为1时，输由为1;否则为0。异或运算的逻辑表达式为：F-AB-ABMB上式中，“”表示异或运算。8、同或逻辑图(e)为同或的逻辑关系，从图上 可以看由同或实际上是异或的非 逻辑，下表也说明了其两者的非

30、的逻辑关系。异或苣辑及同或逻辑真道表输入变量异或逻辑同或逻辑ABA0BAGB0001011010101101同或的逻辑表达式为：F 二 AOB =AB+5B上式中是同或逻辑门电路符号基本门电路-什么是门电路-逻辑门电路图一、分立元件基本门电路二极管与门电路图8mb. ca心二IRA |忤段ABF000ABF000010I00I11二极管或门电路图U即)ur(v)AEF0Q0000032.30113口2.3101332.3111或UB(V)ur(v)000. 7030. 7300,7333. 7三极管非门电路图1.4数制与编码-数制转换方法-数制计算运算公式一、十进制数(DecimalNumbe

31、r)十进制数是日常生活中使用最广的计数制口组成十进制数的符号有 1，3 3, % 5, 6, 8, 9等共十个符号，我们称这些符号为数码。在十进制中，每一位有口映十个效得所以计数的基数为1口唾超过9就必须用多位数来表 示R十进制数的运算遵循加法时；“逢十进一”，减法时；“借一当十”。十进制数中，数四的位置不同，所表示的值就不相同加；6 6 TODG 8X10。3X10 4X1式中，每个对应的数码有一个系数1口叩，1叩，1口，1与之相对应，这个系数就叫儆权或像根。 对于位一十进制数可表示为；Wf X 10n*L+ a.； X 10n-t + 1 +4足 1。1+ 1 M 1 口*十 a_i X

32、1口-+3_足 ICT*+ j乂 10 in-1.=z 10 工式中：ai为09中的位一数码；10为进制的基数；10的i次为第 i位的权；m,n为正整数，n为整数部分的位数， m为小数部分的位 数。二、二进制数(BinaryNumber)与十进制相似，二进制数也遵循两个规则：仅有两个不同的数码，即 0,1 ;进/借位规则为：逢二进一，借一当二。对于任意一个二进制数可表示为：由于二进制数仅0,1两个数码，所以其运算规则比较简单，下现列由 了二进制数进行加法和乘法的规则：加法乘法0+0=00X0=00+1=10X1=01+0=11X0=01+1=101X1=1上表中式1+1=10中的红色为进位位三

33、、十六进制(HexadecimalNumber)二进制数在计算机系统中 处理很方便，但当位数较多时，比较难记忆 及书写，为了减小位数，通常将二进制数用十六进制表示。十六进制是计算机系统中除二进制数之外使用较多的进制，其遵循的两个规则为：具有0,1,2,3,4,5,678,9,A,B,C,D,E, F等共十六个数码，其分别对应于十进制数的 。15;十六进制数的加减法的进/借位规则为：借一当十六，逢十六十六进制数同二进制数及十进制数一样，也可以写成展开式的形式。在数制使用时，常将各种数制用简码来表示：如十进制数用 D表示 或省略；二进制用 B来表示；十六进制数用H来表示。如：十制数123表示为：1

34、23D或者123;二进制数1011表示为:1011B;十六进制数3A4表示为：3A4H。在计算机中除上面讲到的二进制、十进制、十六进制外，还会讲到八进制数，这里就不讨论了。下表列由了十进制 016对应的二进制数和十六进制数。十进制教二进41班十六进制数0000001000112001023001134OWO45C101560110g70111781000gg10019101010A111011E121100C131101D141110E151111F161000010各种数制相互转换二、各种进制相互转换1、K它进制转换为十进制方法是：将其它进制按权位展开，然后各项相加，就得到相应的十进 制数。

35、例 1 ： N= (10110.101 ) B= (? ) D按权展开 N=1*2 4+0*2 3+1*2 2+1*2 1+0*2 0+1*2-1+0*2 -2+1*2 3=16+4+2+0.5+0.125=(22.625 ) d2、将十进制转换成 其它进制方法是：它是分两部分进行的即整数部分和小数部分。整数部分：(基数除法)把我们要转换的数除以新的进制的基数，把余数 作力新进制的最低 位；把上一次得的商在除以新的进制基数，把余数作为新进制的次低位；继续上一步，直到最后的商为零，这时的余数就是新进制的最高位.小数部分：(基数乘法)把要转换数的小数部分乘以新进制的基数，把得到的整数部分新进制小数

36、部分的最高位把上一步得的小数部分再乘以新进制的基数，把整数部分作为新进制小数部分的次高位；继续上一步，直到小数部分变成零为止。或者达到预定的要求也可以。例 2: N= (68.125 ) D= (? ) o整数部分小数部分8168 - - -40. 1258 L_S_- - 9* g1.0 (68.125)二二(104,1) 03、二进制与八进制、十六进制的 相互转换二进制转换为八进制、十六进制：它们之间满足23和24的关系，因叱把要转换的二进制从低位到高位每3位或4位一组，高位不足时在有效位前面添“0”，然后把每组二进制数转换成八进制或十六进制即可八进制、十六进制转换为二进制时，把上面的过程

37、逆过来 即可。例 3: N= (C1B) h= (? ) b(C1B ) HB二进制数算术运算一：二进制的四则运算二进制也可以进行四则运算，它的运算规则如下所承：加运算0+0=0 , 0+1=1 , 1+0=1 , 1+1=10 逢 2 进 1减运算1-1=0 , 1-0=1 , 0-0=1 , 0-1=1 (向高位借 1 当 2)乘运算0*0=0 , 0*1=0 , 1*0=0 , 1*1=1除运算二进制只有两个数(0, 1),因让它的商是1或0.例2： 求C1101)弓与(0101)后的乘积1101* 01011101000011010000 1101* 01011101000011010

38、000 10000011011101+ 00100111110000通过例(1)我们再来介绍两个概念：半加和全加。半加是最低位的加数和被加数相加时，不考虑低位向本位进位。全加是加数和被加数相加时，找们还要考虑低位向本位的进位。数的原码、反码及补码1、数的表示形式在生活中表示数的时候 一般都是把正数前面加一个“ +”，负数前面加一个-，但是在数字设备中，机器是不认识这些的，我们就把牛”用示的呢？如下所示：亘值原碣反码正数 十示的呢？如下所示：亘值原碣反码正数 十XOX0X年致 -X IX (2=1) +X补码 例L求+12和T 2八位原码、反码、补码形式它们的原码分别为 L+12二。00011。

39、072= 10Q011它们的反码分别为+12：00001100nx-12= (2-1) + (-1100) -11110011它们的补码分别为+12foootmtw2Hx -12*=2+ C-UOO) =111101002、原码、反码及补码的算术运算；原码: 反码, 补码工因力这三种数码表示法的形成规则不同，所以算术；原码: 反码, 补码工与我们的日常中算术运算相同口先转换为反码形式,再进行加减运算，它的减法可以按A三+1-B &的形式进行.先转换为补码形式，再进行加减运算,其减法可以按白K+-B外进行.3、溢生及补码运算中溢由的判断溢生可以描述为运算结果大于数字设备的表示范围。这种现象应当作

40、故障处理。判断溢由是根据最高位的进位来判断的。常用电子元器件参考资料要求：这些是进行电路设计的基础，大家要认识和掌握常用的元器 件，这部分考试时只是要求大家能认识基本的原件符号，和标识意 思。第一节部分电气图形符号电阻器、电容器、电感器和变压器图形符号名称与说明图形符号名称与说明电阻器 般符号电感器、线圈、绕组或扼流图。注：符号中半圆数不得少于3个可变电阻器 或可调电阻 器带磁芯、铁芯的电感器滑动触点电位器带磁芯连续可调的电感器极性电容双绕组变压器注：可增加绕组数目可变电容器或可调电容器绕组间有屏蔽的 双绕组变压器 注：可增加绕组数目双联同调可变电容器。注：可增加 同调联数在一个绕组上有抽头的

41、变压器微调电容器.半导体管图形符号名称与说明图形符号名称与说明二极管的符号JFET结型场效应管(1)N沟道(2)P沟道发光二极管光电二极管PNP型晶体三极管稳压二极管NPN 型晶体三极管变容二极管全波桥式整流器三.其它电气图形符号图形符号名称与说明图形符号名称与说明具有两个 电极的压 电晶体 注：电极 数目可增 加或接机壳或底板熔断器导线的连接指示灯及信号灯导线的不连接扬声器动合（常开）触点开关蜂鸣器动断（常闭）触点开关接大地手动开关第二节常用电子元器件型号命名法及主要技术参数 电阻器和电位器1.电阻器和电位器的型号命名方法表1电阻器型号命名方法第分：主称第二部分：材料第三部分：特征分类第四部

42、分：序号符意义符意义符意义号号号电阻器电位器R电阻器T碳膜1普通普通对主称、材料W电位器H合成膜2普通普通相同，仅性能指S有机实芯3超高频标、尺寸大小有差N无机实芯4高阻别，但基本不影响J金属膜5高温互换使用Y氧化膜6的产品，C沉积膜7精密精密给了向 ,I玻璃釉膜8高压特殊函数若指 ; 匕匕 育 号序性P硼碳膜9特殊特殊标、尺寸U硅碳膜G高功率大小明显X线绕T可调影响互换M压敏W微调时，则在G光敏D多圈序号后面R热敏B温度补偿用用大写字母作为区C温度测量用别代号。P旁热式W稳压式Z正温度系数示例：（1）精密金属膜电阻器R J 73一第四部分：序号一第三部分：类别（精密）第二部分：材料（金属膜）

43、第一部分TF （电阻器）（2）多圈线绕电位器W X I D 3第四部分：序号第三部分：类别（多圈）第二部分:材料（线绕）第一部分：主称（电位器）2.电阻器的主要技术指标（1）额定功率电阻器在电路中长时间连续工作不损坏，或不显着改变其性能 所允许消耗的最大功率称为电阻器的额定功率。电阻器的额定功率 并不是电阻器在电路中工作时一定要消耗的功率，而是电阻器在电 路工作中所允许消耗的最大功率。不同类型的电阻具有不同系列的 额定功率，如表2所示。表2 电阻器的功率等级名称额定功率（W）实芯电阻器0.250.5125一线绕电阻器0.5126101525355075100150薄膜电阻器0.0250.050

44、.1250.250.5125102550100（2）标称阻值阻值是电阻的主要参数之一，不同类型的电阻，阻值范围不 同，不同精度的电阻其阻值系列亦不同。根据国家标准，常用的标 称电阻值系列如表 3所示。E24、E12和E6系列也适用于电位器和 电容器。表3标称值系列标称值系列精度电阻器（）、电位器（）、电容器 标称值（PF）E24?5%1.02.24.71.12.45.11.22.75.61.33.06.21.53.36.81.63.67.51.83.98.22.04.39.1E12?10%1.03.31.23.91.54.71.85.62.26.82.78.2一一E6?20%1.01.52.2

45、3.34.76.88.2一表中数值再乘以10n,其中n为正整数或负整数（3）允许误差等级表4 电阻的精度等级允许误差(%)?0.001?0.002?0.005?0.01?0.02?0.05?0.1等级符号EXYHUWB允许误差(%)?0.2?0.5?1?2巧?10?20等级符号CDFGJ (I)K (II)M (III)3.电阻器的标志内容及方法(1)文字符号直标法：用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组 合来表示标称阻值，额定功率、允许误差等级等。符号前面的数字表示整数阻值，后面的 数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值，其文字符号所表 示的单位如表 5所示。如1R5表示1.5、2K7表示

46、2.7k?,表5文字符号RKMGT表示单位欧姆千欧姆(103?)兆欧姆(106?)千兆欧姆(109?)兆兆欧姆(1012?)例如:RJ71 1 0.125 -5k1 II允许误差？10%标称阻值(5.1k 0)额定功率1/8W型号由标号可知，它是精密金属膜电阻器，额定功率为 1/8W,标称 阻值为5.1k ?,允许误差为？10%。（2）色标法：色标法是将电阻器的类别及主要技术参数的数值用颜色（色环或色点）标注在它的外表面上。色标电阻 （色环电阻）器可分为三环、四环、五环三种标法。其含义如图 1和图2所示。标称值第一位有效数字一标称值第二位有效数字标称值有效数字后0的个工 一允许误差I颜色第一位

47、有效值第二位有效值倍率允许偏差里 八、00棕11红22橙33黄44绿55蓝66紫77灰88白9920%+50%金5%银10%无色20%图1两位有效数字阻值的色环表示法三色环电阻器的色环表示标称电阻值（允许误差均为？20%）例如，色环为棕黑红，表示10?102=1.0k?20%的电阻器。四色环电阻器的色环表示标称值（二位有效数字）及精度。例如，色环为棕绿橙金表示 15?103= 15k?5%的电阻器。五色环电阻器的色环表示标称值（三位有效数字）及精度。例如，色环为红紫绿黄棕表示 275?104=2.75M ?1%的电阻器。一般四色环和五色环电阻器表示允许误差的色环的特点是该环离其它环的距离较远。

48、较标准的表示应是表示允许误差的色环的宽度是其它色环的（1.52）倍。有些色环电阻器由于厂家生产不规范，无法用上面的特征判断，这时只能借助万用表判断。标称值第一位有效数7 TOC o 1-5 h z 标称值第二位有效数字一标称值第三位有效数字一标称值有效数字后0的个数 一允许误差颜色第一位有效值第二位有效值第三位有效值倍率允许偏差里 八、000棕1111%红2222%橙333黄444绿5550.5%蓝6660.25紫7770.1%灰888白999金银图2三位有效数字阻值的色环表示法.电位器的主要技术指标(1)额定功率电位器的两个固定端上允许耗散的最大功率为电位器的额定功 率。使用中应注意额定功率

49、不等于中心抽头与固定端的功率。标称阻值标在产品上的名义阻值，其系列与电阻的系列类似。(3)允许误差等级实测阻值与标称阻值误差范围根据不同精度等级可允许 ?20%、？10%、巧、？2%、？1%的误差。精密电位器的精度可达0.1% O(4)阻值变化规律指阻值随滑动片触点旋转角度(或滑动行程)之间的变化关系， 这种变化关系可以是任何函数形式，常用的有直线式、对数式和反 转对数式(指数式)。在使用中，直线式电位器适合于作分压器；反转对数式(指数式）电位器适合于作收音机、录音机、电唱机、电视机中的音量控 制器。维修时若找不到同类品，可用直线式代替，但不宜用对数式 代替。对数式电位器只适合于作音调控制等。

50、.电位器的一般标志方法啊23.3k ?10%允许误差0%标称阻值3.3k ?额定功率2W碳膜电位器x1510 J1允许误差？5%标称限值510?额定功率1W线绕电位器二.电容器.电容器型号命名法表6 电容器型号命名法第部分：主称第二部分：材料第三部分：特征、分类第四部分：序号符意符意符意义号义号义号瓷云玻电解H /、介母璃他电C瓷1圆非一箔式非对主称、材容介片密密料相同，仅器封封尺寸、性能Y云2管非一箔式非指标略后不母形密密同，但基本封封不影响互使I玻3迭密一烧结密用的产品，璃片封粉固封给予同一序釉体号；若尺寸O玻4独密一烧结密性能指标的璃石封粉固封差别明显；膜体影响互换使Z纸5穿一一一穿用时

51、，则在介心心序号后面用J金6支一一一一大写字母作属柱为区别代化号。纸B聚7一一一无极一苯性乙烯L涤纶8高压高压一一高压Q漆膜9一一一特殊特殊S聚 碳 酸 脂J金属膜H复 合 介 质W微调D铝A钥N钝G合金T钛E其他示例：(1)铝电解电容器一第四部分：序号第三部分：特征分类（箔式）第三部分：材料（铝）第二W：主称（电容器）（2）圆片形瓷介电容器C L C 1-1第四部分：序号第三部分：特征分类（圆片）第三部分：材料（瓷介质）第一部分:主称（电容器）（3）纸介金属膜电容器C I Z J X一第四部分：序号第三部分：特征分类（金属膜）第二部分：材料（纸介）第二部分：主称（电容器）.电容器的主要技术指

52、标（1）电容器的耐压： 常用固定式电容的直流工作电压系列为：6.3V , 10V , 16V , 25V , 40V , 63V , 100V , 160V , 250V ,400V。（2）电容器容许误差等级：常见的有七个等级如表7所示。表7容许误差?2%?5%?10%?20%+20%-30%+50%-20%+100%-10%级别0.2IIIIIIIVVVI电容常用字母代表误差B:0.1方C:0.25阿D:0.5方F:1%,G: 2 的J: 5 方K: 土10 方M: 20 医N:斗0 医Z:+80 苏20 %。标称电容量:表8固定式电容器标称容量系列和容许误差系E24E12E6列代号容巧 （

53、I）或（J）?10% (II)或(K)?20%许(III)或误(m)差标10,11,12,13,15,16,18,20,22,24,2710,12,15,18,22,210,15,2称,30,33,36,39,43,47,51,56,62,68,77,33,39,47,56,682,23,47,容5,82,90,8268量对应值注：标称电容量为表中数值或表中数值再乘以，其中n为正整数或负整数，单位为 pF。.电容器的标志方法直标法 容量单位：F （法拉）、？F （微法）、nF （纳法）、 pF （皮法或微微法）。1法拉= 微法= 微微法，1微法=纳法= 微微法1纳法=微微法例如：4n7 表示

54、4.7nF 或 4700pF , 0.22 表示 0.22 ?F, 51 表示 51pF。有时用大于1的两位以上的数字表示单位为 pF的电容，例如101 表示100pF ;用小于1的数字表示单位为？F的电容，例如0.1表示 0.1 ?F。(2)数码表示法 一般用三位数字来表示容量的大小，单位为 pF o 前两位为有效数字，后一位表示位率。即乘以 10i, i为第三位数 字，若第三位数字 9,贝U乘10-1o如223J代表22?103pF = 22000pF = 0.22 ?F,允许误差为？5%;又如479K代表47?10-1pF,允许误差 为？5%的电容。这种表示方法最为常见。(3)色码表示法

55、 这种表示法与电阻器的色环表示法类似，颜色涂 于电容器的一端或从顶端向引线排列。色码一般只有三种颜色，前 两环为有效数字，第三环为位率，单位为 pF。有时色环较宽，如 红红橙，两个红色环涂成一个宽的，表示 22000pF o 三.电感器.电感器的分类常用的电感器有固定电感器、微调电感器、色码电感器等。变 压器、阻流圈、振荡线圈、偏转线圈、天线线圈、中周、继电器以 及延迟线和磁头等，都属电感器种类。2.电感器的主要技术指标(1)电感量：在没有非线性导磁物质存在的条件下，一个载流线圈的磁通量与线圈中的电流成正比其比例常数称为自感系数，用L表示，简称为电感。即：式中：?=磁通量1=电流强度(2)固有

56、电容：线圈各层、各匝之间、绕组与底板之间都存在着 分布电容。统称为电感器的固有电容。(3)品质因数：电感线圈的品质因数定义为：式中：？一工作角频率，L 线圈电感量，R线圈的总损耗电阻 (4)额定电流：线圈中允许通过的最大电流。(5)线圈的损耗电阻：线圈的直流损耗电阻。.电感器电感量的标志方法(1)直标法。单位 H (亨利)、mH (毫亨)、？H (微亨)、(2)数码表示法。方法与电容器的表示方法相同。(3)色码表示法。这种表示法也与电阻器的色标法相似，色码一般有四种颜色，前两种颜色为有效数字，第三种颜色为倍率，单位为 明，第四种颜色是误 差位。四.模拟集成电路.模拟集成电路命名方法(国产)表2

57、3器件型号的组成第。部分第分第二部分第三部分第四部分用字母 表示器 件符合 国家标准用字母表示器件的类型用阿 拉伯 数字 表示 器件 的系 列和 品种 代号用字母表示器件 的工作温度范围用字母表示器件的封装符号意义符号意义符号意义符号意义C中国制造TTTLC070 0cW陶瓷扁平HHTLE-4085 0CB塑料扁平EECLR-5585 0CF全封闭扁平CCMOSM-55125 0cD陶瓷直插F线性放大器P塑料直插D音响、电视电路J黑陶瓷直插W稳压器K金属菱形J接口电路T金属圆形CF741CT例:CF741CT金属圆形封装0o70oC器件代号 线性放天器 中国国家标准.国外部分公司及产品代号表2

58、4 国外部分公司及产品代号公司名称代号公司名称代号美国无线电公司(BCA)CA美国悉克尼特公司(SIC)NE美国国家半导体公司(NSC)LM日本电气工业公司(NEC)?PC美国莫托洛拉公司(MOTA)MC日本日立公司(HIT)RA美国仙童公司?A日本东芝公司TA(PSC)(TOS)美国德克萨斯公司(TII)TL日本三洋公司(SANYO)LA, LB美国模拟器件公司(ANA)AD日本松下公司AN美国英特西尔公司(INL)IC日本三菱公司M3.部分模拟集成电路引脚排列(1)运算放大器，如图3所示：(2)音频功率放大器，如图所示: 抑抑正输调电自制制输电由零源举纹空纹入空源端端端端波脚波端脚 TOC

59、 o 1-5 h z 8765141312111098ILM74iqA4100j12341234567 i调负正负输电衬补补负空零输输电由源底偿偿反脚端入入源端地地端端馈士山 士山 士山 士山至蜜蜜蜜图3图4(3)集成稳压器，如图所示：1LM317调输整入123输由图54.部分模拟集成电路主要参数(1)叭741运算放大器的主要参数表25 A741的性能参数电源电压+Ucc-Uee+3V+18V , 典型值+15V-3V-18V,-15V工作频率10kHz输入失调电压U io2mV单位增益带宽积Au?BW1MHz输入失调电流Iio20nA转换速率Sr0.5V/?S开环电压增益Auo106dB共模

60、抑制比CMRR90dB输入电阻Ri2M ?功率消耗50mW输由电阻Ro75?输入电压范围?13V(2)LA4100、LA4102音频功率放大器的主要参数表26 LA4100LA4102 的典型参数参数名称/单位条 件典型值LA4100LA41021耗散电流/mA静 态30.026.1电压增益/dBRnf = 220?, f =1kHz45.444.4输由功率/WTHD =10% , f=1kHz1.94.0总谐波失真?100P0=0.5W, f =1kHz0.280.19输由噪声电压/mVRg=0, UG = 45dB0.24注：+Ucc=+6V(LA4100)+U cc=+9V(LA4102