第1章 计算机基础知识

/7

渊南昌工学院民族教育学萨

K

第1章计算机基础知识

.1.1计算机的发展

.1.2计算机系统的组成

♦1.3数据在计算机中的表示

♦1.4多媒体简介

♦1.5计算机病毒与防治

忠信驾行自根系息

1.2

I标要*求

♦了解计算机的发展简史

♦了解计算机的应用领域

♦掌握计算机系统的组成,熟悉微型计算机的硬件系统

和软件系统

♦掌握进位计数制及其转换方法

♦熟悉计算机内的信息编码和存储知识

忠信驾行自根系息

1.3

重点难点

♦数制的基本知识

♦计算机中数据的存储

♦计算机中数据的编码

♦计算机系统的基本组成

一忠信驾行自根系息

1.1计算机的发展

♦什么是计算机

■计算机（Computer）

是一种能接收和存储

信息，并按照存储在

其内部的程序对输入

的信息进行加工、处

理，然后把处理结果

输出的高度自动化的

电子设备。

忠信驾行自根系息

1.5

1.1.1计算机的发展与信息社会

♦1.电子计算机的发展

世界上第一台电子数

字计算机于1946年诞生

,它是美国宾夕法尼亚

大学为帮助军方计算弹

EMIAC

道轨迹而研制的。全称

电子数字积分计算机

(ElectronicNumerical

Integratorand

Calculator),简称为

ENIACo

、返回本节首忠信驾行自根系息

♦自第一台电子数字计算机问世以来，计算机一直在以惊人的速

度发展。目前，人们根据计算机所采用的电子逻辑元件将计算

机的发展划分为四个阶段：

-电子管

-晶体管

■中、小规模集成电路

■大规模集成电路

»其中每一个发展阶段在技术上都是一次新的突破

,在性能上都是一次质的飞跃。

返回本节首忠信驾行自根系息

1.7

ffiliJ♦表IT大型计算机发展的四个阶段

I所用电子

1代次起止年份元器件代表作运算速度应用领域

5千〜3万次

第一代1946~1958电子管军事应用和

ENIAC/秒

科学研究

数十万〜几数据处理和

第二代1958〜1964晶体管

IBM7090白力次/秒事务管理

中、小规数百万〜几工业控制、

第三代1965~1971

千万次/秒数据处理

模集成电IBM-S/360

路

大规模、千万亿条工业、生活

第四代1971〜今PC机

超大规模指令/秒等各方面

集成电路

忠信驾行自根系息

1.8

返回本节首忠信驾行自根系息

IBM-S/360

返回本节首忠信驾行自根系息

1.10

联想微型机

1旬返回本节首忠信驾行自根系息

♦2.我国计算机发展简况

我国计算机研究起步于1956年。

■1958年研制成功了第一台电子数字计算机

■1965年研制成功第一台晶体管计算机

-1971年研制成功第一台集成电路计算机

■1983年由国防科技大学研制成功亿次机“银河I号”巨型机

・1992年研制成功每秒运算达10亿次的“银河H号”

■1997年又研制成功每秒运算达百亿次的“银河ni号”

-1999年我国研制成功运算速度高达3840亿次的高性能巨型计

算机“神威I

■2008年我国自主研制成功运算速度高达百万亿次超级计算机

“曙光5000”，成为继美国之后第二个制造和应用超百万亿

次商用高性能计算机的国家，成为具备独立研制高性能巨型

计算机实力的国家之一

■2010年，国防科技大学研制的“天河一号”超级计算机，峰

值性能达到每秒4700万亿次，我国的超级计算机已经进入世

界前列。返回本节首忠信驾行自根系感

1.1.2计算机的特点、用途与分类

计算机的特点

a__________

♦(1)高速精确的运算能力

♦(2)准确的逻辑判断能力

♦(3)强大的存储能力

♦(4)自动功能

♦(5)网络与通信功能

返回本节首忠信驾行自根系息

计留和的应田等而触

♦1.科学计算

♦2.数据处理

♦3.实时控制

♦4.计算机辅助系统（CAD,CAM,CAI,CAT,计

算机仿真模拟如核爆炸和地震灾害的模拟）

♦5.网络与通信

♦6.人工智能

♦7.数字娱乐

♦8.嵌入式系统

vi卜n加i宏i股v\1.14

ram』自上口小八米/cd。、

数字计算机

模拟计算机

数模混合计算机

通用计算机

专用计算机

巨型计算机

M按规模和功能大型计算机

小型计算机

微型计算机

返回本节首忠信驾行自强又感

1.15

1.1.3计算机的新技术

♦1.嵌入式技术

嵌入式技术是将计算机作为一个信息处理部件，嵌入到应用系统中

的一种技术。如：各种家用电器如电冰箱，全自动洗衣机，数字

电视机，数码相机等。

♦2.网格计算

网格计算是专门针对复杂科学计算的新型计算模式。即利用互联网

把分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的超级计算机”

一起完成工作。网格计算不等同与计算机网络，计算机网络实现

的是一种硬件的连通，而网格能实现应用层面的连通。如：人口

普查系统

♦3.中间件技术

中间件是介于应用软件和操作系统之间的系统软件。主要用于解决

兼容问题。

忠信驾行自根系息

1.16

1.1.4.未来计算机的发展趋势

>(1)巨型化：指高速度、大存储量和功能强大的计算机。它主

要是为了满足如天文、气象、宇航、核反应堆等科学技术发展

的需要。巨型机的发展体现了计算机科学技术的发展水平。

》(2)微型化：指进一步提高集成度，利用高性能的超大规模集

成电路研制质量更加可靠、性能更加优良、价格更加低廉、整

机更加小巧的微型计算机。

>(3)网络化：目前各国都在开发三网合一的系统工程，即将计

算机网、电信网和有线电视网合为一体。

>(4)智能化：指让计算机具有模拟人的感觉行为和思维过程的

能力，使计算机不仅能根据人的指挥进行工作，而且能“看”

、“听”、“说”、“想”、“做”，具有逻辑推理、学习与

证明的能力。

返回本节首忠信驾行自根系息

1.2计算机系统的组成

f运算器

|中央处理器（CPU）

［控制器

主机《1只读存储器(ROM)

内存随机存储器(RAM)

硬件系统

高速缓冲存储器（Cache)

（输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、麦克风等

外设《输出设备：显示器、打印机、音响、绘图仪等

外存：软盘、硬盘、光盘、闪存（优盘）等

f操作系统：DOS、Windows、UNIX、Linux等

语言处理程序：C、Fortran、VisualBasicJava、C#等

系统软件

服务程序：诊断程序、排错程序等

软件系统

工具软件

「通用应用软件：办公软件包、数据库管理系统、计算机辅助设计等

应用软件

［专用应用软件：企业专用的管理信息系统、专家系统等

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1.18

1.2.1计算机硬件的组成

■硬件是指组成计算机的各种物理装置，硬件系统

是组成计算机系统的各种物理设备的总称，是组

成计算机系统的物质基础。从第一台计算机诞生

到现在，虽然发生了巨大的变化，但计算机的结

构基本是一样的，即冯•诺伊曼结构。

返回本节首忠信驾行自根系息

1.19

■冯•诺伊曼结构

1946年8月，著名美籍匈牙利数学家冯•诺伊曼与美国宾夕法尼

亚大学莫乐电气工程学院的莫奇利小组合作，在他们研制的ENIAC基

础上提出了一个全新的存储程序、程序控制的通用电子计算机的方

案。

----冯•诺伊曼在方案中总结并提出了3条思想:--------------------

■计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5大基本

硬件部件组成。

-采用二进制形式表示数据和指令。

■存储程序控制。

我们把按照这一原理设计的计算机称为“冯•诺依曼型计算机”

o世界上最先实现程序存储的计算机是EDSAC.

忠信驾行自根系息

1.20返回本节首

冯•诺伊曼结构计算机基本部件关系图

序

数

据

程输入设备存储器>输出设备=>结果

▼

控

运数据疝

算

制

器

器

,控制流

1返回本节首忠信驾行自根系息

■21

(1)运算器

运算器是计算机中进行算术运算和逻辑运算的部

件。通常由加法器、寄存器和控制线组成。

返回本节首忠信驾行自根系息

1.22

⑵控制器

控制器用以控制和协调计算机各部件自动、连续地执行

各条指令，通常由指令计数器（存放下一条要执行的指令地

址代号）、指令寄存器、译码器、操作控制部件和时序节拍

发生器组成。控制器的基本功能是根据指令计数器中指定的

地址从内存中取出一条指令，对其操作码进行译码，再由操

作控制部件有序地控制各部件完成操作码规定的功能。

机器指令：是计算机硬件真正可以“执行”的命令。是一个

按照一定格式构成的二进制代码串。一条机器指令包括操作

码（描述操作功能或性质的部分）和操作数（描述操作对象）

两部分。

控制器和运算器合在一起称为中央处理单元或中央处理

器（CentralProcessingUnit,CPU），它是计算机的核心

部件。

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1.23

(3)存储器

存储器的主要功能是用来保存各类程序和数据信息。

计算机的存储器可分为两大类：一类为设在主机中的内存

储器，也叫主存储器，简称内存或主存；另一类是属于计

算机外部设备的存储器，叫外存储器，也叫辅助存储器，

简称外存或辅存。

内存存取速度快，但容量较小，一般由半导体器件构

成；外存存取速度慢，但容量很大，大多采用磁性或光学

材料制成，如磁盘、U盘和光盘。

在计算机运行中，要执行的程序和数据都必须存放在

内存中，CPU只能直接与内存交换信息，而不能直接与外存

交换信息，外存中的数据只有先调入内存后才能被CPU访问

和处理。

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1.24

(4)输入设备

输入设备用于从外界将数据、命令、文本、图形、

音频等信息转换为计算机能识别的二进制代码输入到计

算机的内存，供计算机处理。常用的输入设备有键盘、

鼠标器、扫描仪、卡片阅读机、磁带输入机、光笔、

CD-ROM驱动器、视频摄像机等。

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1.25

(5)输出设备

输出设备用以将计算机处理后的结果信息，转换成

外界能够识别和使用的数字、文字、图形、声音、电压

等信息形式。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图

仪、音响设备等。

另外有些设备既可以作为输入设备，又可以作为输

出设备，如硬盘、U盘、磁带机等。

返回本节首忠信驾行自强系息

1.26

1.2.2微型计算机的基本组成

微型计算机与大、中、小型计算机的区别在于微

机计算机的CPU采用了大规模和超大规模集成电路技

术。通常将微型计算机的CPU芯片称为微处理器MPU

O微型计算机由微处理器、存储器、输入输出等设备

组成.。

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1.27

(1)微处理器MPU

微处理器是一个体积不大而集成度非常高、功能

强大的芯片，它包含了运算器和控制器两大部件，是

微型计算机的核心，计算机的所有操作都受它控制，

所以它的性能直接决定着整个计算机系统的性能。

微处理器的性能指标主要有字长和时钟频率，它也直

接决定了由它构成的微型计算机系统的性能指标。

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1.28

(2)存储器P20

存储器分为内存储器和外存储器。

1、内存储器

用来存储计算机当前正在执行的程序和各种数据

,属于临时存储器。在微型计算机中，根据使用的不

同将内存储器分为随机存储器RAM和只读存储器ROM两

类。

返回本节首忠信驾行自根系息

1.29

A只读存储器(ReadOnlyMemory,ROM)

只读存储器ROM的特点是只能读出信息不能写

入信息，ROM中存储的内容是永久性的，即使关机

或掉电也不会消失。ROM中的信息是由计算机制造

厂在制造时用专门设备一次写入的并固化处理，用户

无法修改的。只读存储器常用来存放固定不变、重复

执行的程序。

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1.30

A随机存储器(RandomAccessMemory,RAM)

也称随机存读写储器,有两个主要特点：

一是其中的信息随时可以读出或写入；

二是一旦断电(关机或意外掉电)，RAM中存储的数据就

会消失，而且无法恢复.

依据存储元件结构的不同，RAM又可分为静态随机存

储器(StaticRAM,SRAM)和动态随机存储器(Dynamic

RAM,DRAM)。

返回本节首忠信驾行自根系息

1.31

-动态随机存储器(DynamicRAM,DRAM)

DRAM特点是集成度高、价格低，但存取速

度慢，我们常说的主存普遍使用这种内存形式。

-静态随机存储器(StaticRAM,SRAM)

SRAM特点是集成度低、价格高，但存取速

度快，常用做高速缓冲存储器(Cache)。所谓高

速缓冲存储器是一种为弥补CPU的高速读写与主

存RAM的低速读写之间的矛盾，而在CPU与主存

之间另外设置的一个高速、较小容量的缓冲存储

名各O

返回本节首忠信驾行自根系息

内存储器（主存）的性能指标主要有两个：

-存储容量：用来衡量存储器存储信息容量的能力

.存取速度：用来衡量存储器工作速度，即访问一

次存储器所需要的时间；

返回本节首忠信驾行自根系息

>(4)外存储器

在微型计算机系统中，除了有主存外，还有外

存储器，用于存储暂时不用的程序和数据。目前微机

常用的外存储器有软盘、硬盘、光盘和移动存储器等

O与内存相比，这类存储器的特点是存储容量大、价

格较低，而且在断电的情况下也可以长期保存存储的

信息，所以这类存储器也称为永久性存储器。

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1.34

理回目'

A常见的外存储器

-软盘

-硬盘

-光盘

-移动存储器

上机室览返回本节首忠信驾行匈标系感

1.35

软盘

一个完整的软盘存储系统是由软盘、软盘驱

动器组成。软盘记录的信息是通过软盘驱动器的

磁头进行读写的。

软盘驱动器3.5英寸软盘

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-硬盘

与软盘相比，硬盘旋转速度快，存取速度高，容

量大，而且防尘性能好，可靠性高，对环境要求

不高，但要注意防震。

i上知交稣I返回本节首

WHlv1.37忠信驾行自根系息

-移动存储器

移动存储器是一种便携式存储器。目前人们常用

的移动存储器主要是移动硬盘和移动闪存（U盘）。

两者均可通过USB接口即插即用，无需驱动，可以直

接热插拔，非常方便。

移动硬盘

U盘

O

S

S

描打¥殳3

5

1^1UnisCo.

3

返回本节首忠信驾行自根系息

1.38

-光盘

光盘是一种利用激光原理进行读写的大容量的辅助

存储器，与磁盘类似，也需要光盘驱动器配合使用。根

据性能不同，目前可将光盘分为3类：

只读光盘(CD-ROM)。光盘中的数据是由生产厂家

预先写入的，用户只能读取而无法修改其中数据。

一次性写入光盘(WORM)。这类光盘用户可以写入

信息，但只能写入一次，一旦写入，可多次读取。

可擦写型光盘。用户可以多次对其进行读/写。

光盘存储量大、价格低，且不怕磁性干扰、可靠性

高、存取速度高，所以光盘具有很好的应用前景。

DVD光盘与CD光盘大小相同，但存储密度高，最

多可以有4层存储空间，存储容量极大。

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1.39

⑸主板

主板也叫系统板或母板，见下图。自微机

诞生以来，主板一直是微机的主要组成部分。

主板中包括了基本输入输出系统（BIOS）、

高速缓冲存储器、内存插槽、CPU插槽、键盘

接口、软盘驱动器接口、硬盘驱动器接口、总

线扩展插槽（ISA、PCI等扩展插槽）、串行

接口（COM1、COM2）、并行接口（打印机

接口）等。

返回本节首忠信驾行自根系息

(6)总线

所谓总线，是指微型计算机各部件之间传送信息的通道。总线按连

接部件的不同可分为：

(1)内部总线：指同一部件内部的连接，例如CPU内部连接各

寄存器和运算部件的总线。

(2)系统总线：指连接同一台计算机的各部件，例如CPU、内

存、输入输出设备等接口之间的总线。系统总线按其传输信息即功

能的不同又可分为地址总线、数据总线和控制总线。分别用来传

输地址信息、数据信息和控制信息。

(3)扩展总线：用于负责CPU与外部设备之间的通信。

返回本节首忠信驾行自根系息

1.41

止匕外，总线在发展过程中形成了许多标准，最常见

的有ISA总线、EISA总线、PCI总线和AGP总线,其中

PCI总线可扩充性最好，是目前主流总线类型。支持“

即插即用”功能，而AGP总线在图形与内存之间提供一

条直接的访问途径，是一种供图形加速卡专用的总线

标准，速度最快。

忠信驾行自根系息

1.42

■(6)接口

通常把两个部件之间的交接部件称为接口，或界面。

主机是通过系统总线连接到接口，再通过接口与外部设备

相连接。如显示器通过显示接口(显卡)与系统总线连接

O接口常以插件形式插在系统总线的插槽上。

返回本节首忠信驾行自根系息

1.43

王板接口

CPU气度

内存务妫搐

主板芯片

使BXO

AGPtrw*

申乔楼0

PCItro

4Tf«0

昱系器嫌口

苦绯黑口

网有建口

USB埠口

返回本节首忠信莒行自强系感

>(6)键盘

键盘是计算机系统中最基本的输入设备，它

用来向计算机输入命令、程序和数据等。一般来

说，键盘按键从功能分4个部分：主键盘、数字

小键盘、功能键和编辑键，见下图。

返回本节首忠信招行@根系息

(7)鼠标

鼠标一般分为机械式、光电式和无线遥控式。

Uli[.46返回本节首忠信驾行自根系息

>(9)显示器P22

显示器是微型计算机重要的输出设备，用

来显示有关的输出结果。显示器按显示器件可分

为阴极管显示器(CRT)、液晶显示器(LCD

)和等离子显示器。目前微型计算机以CRT和

LCD彩色显示器为主。

返回本节首忠信笃行自根系感

显示器的主要技术指标有屏幕尺寸、点距、显示分辨率、灰度

和颜色深度及刷新频率。

屏幕尺寸：一般指对角线的长度。

分辨率：指屏幕能显示像素的数目，相同面积上像素越多，分

辨率就越高，能显示的图形就越清晰。通常写成水平点数*垂

直点数，如目前较普遍采用的1024*768的分辨率指在水平方

向上有1024个像素，在垂直方向上有768个像素。

点距：像素间的间距，点距越小，图像就越清晰。

刷新频率：指每秒钟内屏幕画面刷新的次数。刷新频率越高，

画面闪烁越小。

忠信驾行自根系息

1.48

(10)打印机

打印机可以分为击打式打印机和非击打式打印机两类，击打

式打印机主要有点阵打印机、非击打式打印机主要有喷墨打印机

和激光打印机。

a

激光打印机

优点：打印速度快、

喷墨打印机无噪声、

点阵打印机优点：设备价格低廉,可彩打，

优点：耗材便宜无噪声、且质量最佳

缺点：打印速度慢,可彩打缺点：设备价格高

噪声大、缺点：耗材贵，耗材贵，

打印质量差、打印速度慢，

不能彩打

忠信驾行自根系息

4.微型计算机的主要技术指标

(1)字长

字长是指CPU一次能处理的二进制数据的位数。用于描述计算机的

计算精度.字长越长,计算机的处理能力就越强.字长一般为字节的整数

倍，如8、16、32、64位。目前主流为32位，也有支持64位的。

(2)时钟主频

指CPU在单位时间(s)内发出的脉冲数。时钟频率越快，计算机

的速度也越快。主频的单位是吉赫兹(GHz)。目前处理器的主频已达

到3GHz以上.

(3)运算速度

运算速度是指计算机CPU每秒钟能执行的加法指令数。单位是百万

次/秒(MIPS)

(4)存储容量(内存和外存)

(5)存取周期

CPU从内存中存取数据所需的时间。

另外，可靠性和可维护性、性能价格比也属计算机的技术指标。

忠信驾行自根系息

1.50

1.2.3.计算机软件系统

软件系统是为运行、管理和维护计算机而编制的

各种程序、数据和文档的总称。软件系统的可分两类:

(1)系统软件

(2)应用软件

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1.51

(1)系统软件

系统软件是必须具备的，用以实现计算机系统的管理、监控、

运行、维护，并且完成应用程序的装入、编译等任务的程序。包括

⑴操作系统

⑵语言的处理程序

⑶服务程序

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1.52

»操作系统

操作系统(OperatingSystem,OS)是对计

算机全部软、硬件资源进行控制和管理的大型程

序，其他软件必须在操作系统的支持下才能运行

O它是软件系统的核心。

如：DOS,Windows,Linux

注：不同的操作系统环境下的各种软件有不同

的要求，并不是任何软件都可以随意地在计算机

上被执行。如MicrosoftOffice软件只是

Windows环境下的办公软件，不能用于其他操作

系统。

返回本节首忠信驾行自根系息

操作系统的分类：

1.单用户操作系统

主要特征是在一个计算机系统内依次只能运行一个用户程序。

如：DOS、Windows系列都属此类.

2.批处理操作系统

20世纪70年代用于大中型计算机上的操作系统。采用批量处理

作业技术的操作系统称为批处理操作系统。如：IBM的VSE.

3.实时操作系统

指对随机发生的外部事件能作出及时的响应，并能在限定的时

间内完成对输入信息的处理和送出结果的系统。广泛用于工业

上实时控制系统及自动订票系统、银行业务系统等实时数据处

理系统。如：IRMX

4.分时操作系统

分时操作系统是一种使计算机为一组用户服务，使得每个用户

仿佛自己有一台支持自己请求服务的计算机。如：UNIX

5.网络操作系统

提供网络通信和网络资源共享功能的操作系统称为网络操作系

统。4口：Netware

忠信驾行自根系息

1.54

A语言处理程序

即对编写计算机程序所用的语言进行处理的程序；

编写计算机程序所用的语言称为计算机程序设计语言,

程序设计语言通常分为三种：

）•机器语言（是计算机唯一能够识别并直接执行的语言）

・汇编语言（也叫“符号语言”）

•高级语言

＞用汇编语言或高级语言编写的程序称为源程序，计算

机不能直接识别，必须先把源程序翻译成机器语言程

序（即目标程序），然后才能被执行。通常翻译的方式

有两种：编译和解释。

编译方式是将高级语言源程序整个编译成目标程

序。解释方式是将源程序逐名翻译、逐句执行的方式

,故编译方式会产生目标程序，而解释过程不产生目

标程序,翻译这麴r行。忠信驾行自根系息

1.55

A服务程序

服务程序能够提供一些常用的服务功能，它们

为用户开发程序和使用计算机提供了方便。如诊断

程序、排错程序等。

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1.56

(2)应用软件

为某一专门的应用目的而开发的软件称为应用软件。根

据其服务对象一般可分为通用软件和专用软件两大类。

通用软件。这类软件通常是为解决某一类问题而设计，

而这类问题是很多用户都会遇到和希望解决的。它们主要有

・文字处理软件

・电子表格

•图形图像处理软件

•网络软件

制软脚软件

通用软件或软件包一般可以在市场上买到，但

针对个别用户或特别用户的具有特殊要求的软件是

无法买到的，它们只能组织人力进行专门的设计开

发。这种具有针对性设计开发的软件只适用于专门

用户，因此也称为专用软件。

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1.3数据在计算机中的表示

计算机所表示和使用的数据可分为两大类：数值数据

（如整数、小数、正数、负数）和非数值数据（汉字

、图形、声音、视频）。

任何形式的数据，进入计算机都必须进行二进制编码

的转换，因为计算机能识别的只有0、1的二进制代码

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1.3.1数制的基本知识

数制即进位计数制，就是人们利用数字符

号按进位原则进行数据大小计算的方法。日常

生活中用的比较多的是十进制，由于计算机只

能识别和处理二进制信息，所以计算机内部处

理的数据都是二进制，但由于二进制在书写和

记忆上不方便，为适应人们的使用习惯通常使

用十进制形式的数，有时也用八进制或十六进

制形式，因此我们有必要了解这些表示形式及

它们之间的关系。

忠信驾行自根系息

1.59

1.十进制

用0-9十个数字符号的任意组合表示，这些

数制符号又称为代码。相同代码在不同的数位上

表示不同的数值，每个数位计满十就向高位进一

,即“逢十进一”。

2.二进制

二进制数只有两个代码“0”和“1”，所有的

数据都由它们的组合来实现。二进制数据在进行

运算时，遵守“逢二进一，借一当二”的原则。

3.八进制

八进制数只能由0-7八个代码的组合来实现，

“逢八进一”

忠信驾行自根系息

1.60

4.十六进制

十六进制数采用0-9和A、B、C、D、E、F六个

英文字母一起构成十六个代码。

■■注：通常为了避免混淆，分别用B、0、D、H

表示二、八、十、十六进制数。也可用括号将数

兽兽字括起来，在后面加下标2、8、10、16。

LhUMIb忠信笃行自根又感

1.61

在数制中，有三个基本概念：数码、基数和位权。

数码：指一种数制中表示基本数值大小不同的数字

符号。

•例如，在十进制中有十个数码：0,1,2,3,4,5

,6,7,8,9；

•在二进制中有两个数码：0,lo

基数：指一种数制所使用数码的个数。

•例如，十进制的基数为10,二进制的基数为2,八

进制的基数为8,十六进制的基数为16。

返回本节首忠信笃行自根本息

1.62

位权：一个数值中某一位上的1所表示数值的大小即该

位的位权。位权的计算方法：以该进位制的基数为底

,以数字符号所处位置的序号为指数，所得的整数次

事即为该进位制在该数位上的位权。注意：各数字符

号所处位置的序号计法为：以小数点为基准，整数部

分自右向左依次从0开始递增，小数部分自左向右依次

从一1、开始递减。

例如,十进制数的123.4中，1的位权是102=100,2的位

权是101=10,3的位权是10。=1,4的位权是10-1=0.1；

•八进制数123.4中，1的权位是82=64,2的权位是8・8

，3的权位是8。=1,4的位权是

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1.63

数制与编石马

、八、十六进制之间的转换

忠信驾行自根系息

1.64

，非十进制数二^十进制牧

.(1)非十进制数转换成十进制数

》位权法•,按位权展开求和。该非十进制数各个

位上的数字符号与相应位权的乘积累加所得的

和即为其对应的十进制表示法。

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WHW1.65

【例】将二进制数(1011.01)2转换成十进制数。

解：

(1011.01)2

=1X23+0X22+1X21+1X2°+0X2-1+1X2-2

=1X8+0X4+1X2+1X1+0X0.5+1X0.25

=8+0+2+1+0.25

=11.25

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WHW1.66

＞【例】将八进制数(307.5)8转换成十进制数。

解：

(307.5)8

=3X82+0X81+7X8°+5X8-1

=3X64+0X8+7X1+5X0.125

=192+0+7+0.625

=199.625

i上知空魄i返回本节首忠信驾行自根系息

IMl*11.67

【例】将十六进制数3CF.AH转换成十进制数。

解：

3CF.AH

=3X162+12X161+15X16°+10X161

=3X256+12X16+15X1+10X0.0625

=768+192+15+0.625

=975.625

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WHW1.68

十进制数一》非十进制数

(2)十进制数转换成非十进制数

＞【方法】

-整数部分：除以基数取余，将余数从下往上取出来。

-小数部分：乘以基数取整，将取整的结果按上到下的顺

序取。

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WHW1.69

十进制数一►非十进制教

整数部分用余数法:除基数隼余数、由下而上

相E列。即将十进制的整数部分除以基数R,得到一个商数和

余数；再将这个商数除以基数R,又得到一个商数和余数；

反复执行这个过程，直到商为0为止。将每次所得的余数从

后往前读(先得的余数为低位，后得的余数为高位)即为等

值的R进制数。

示例：把75D转换成对应的八和二进制数

875

893

结果为(113)8

811

01忠信驾行自根系息

1.70

275

2{3J1

2[181结果为：1001011B

290

241

2[20

210

-01

忠信驾行自根系息

1.71

小数部分用乘基取整法:即将小数部分乘以基数R,

记下乘积的整数部分，再用余下的纯小数部分乘

以基数R,记下乘积的整数部分；不断重复此过程,

直至乘积小数部分为0或已满足要求的精度为止。

（转换过程中小数部分可能始终不为零，此时只能限定取

到若干位为止。）将所得各乘积的整数部分由上而下

顺序排列（先得的整数为高位，后得的整数为低

位）即可。

忠信驾行自根系息

1.72

示例：将0.625D转换成对应的二进制数

0.625

x2

1.250整数二1

0.250结果为：

x20.101B

0.50整数二0

X2

1.0整数二1/1、数值二0

若求十进制75.625对应的二进制数，则只需把

■■整数部分与小数部分组合起来即可，故75.625D=

1^1011.101B忠信驾行自根系息

—!■所以，一位十六进制数可由四位二进制数来表示

卜彳一位八进制数可由三位二进制数来表示。反之三位二

学।进制数可用一位八进制数表示，四位二进制数可用一

位十六进制数来表示

忠信驾行自根系息

八进制数二进制数八进制数二进制数

,__^nCr

趣“G\

，OCN

00004100

另4s

.10015101

20106110

30117111

I1

八进制——二进制数对应表

Wlb175忠信驾行自根系息

十六进制•二进制数对应表

十六进制二进制十六进制二进制

0000081000

1000191001

20010A1010

30011B1011

40100C1100

50101D1101

60110E1110

70111F1111

忠信驾行自根系息

整数从右向左三位并一位

小数从左向右三位并一位

二进制.:八进制

整数从右向左四位并一位

小数从左向右四位并一位

二进制;一二十六进制

忠信驾行自根系息

1.77

＞【例】将八进制数50.754O转八进制数二进制数

换为二进制数，将二进制数

11010110.10101B转换为八进0000

制数。

1001

解：2010

50.754O3011

50.7544100

5101

=101000.111101100B6110

=101000.1111011B7111

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1.78

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1.79

【例】将十六进制数40B.2AH转换为进制制数。将二

进制数11010110.10101B转换为十六进制数。

解：

40B.2AH

=01I000I0001I011.0I0101I010B

=10000001011.0010101B

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＞【例】将二进制数11010110.10101B转换为十六进制数。

解：

11010110.10101B

=11010110.10101000B

=D6.A8H

=D6.A8H

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1.81

1.3.3计算机的信息单位

（1）位。二进制数据中的一个（bit）,是计算机存储数据

的最小单位。一个二进制位只能表示0或1两种状态，

要表示更多的信息，就要把多个位组合成一个整体，

一般以8位二进制组成一个基本单位。

（2）字节。字节是计算机数据存储和处理的最常用的基本

单位。字节（Byte）,简记为B,规定一个字节为8位

,即lB=8bit,每个字节由8个二进制位组成。计算机

的存储器通常是以多少字节来表示容量的。

（3）字。一个字通常由一个或若干个字节组成。字（

Word）是计算机进行数据处理时，一次存取、加工和

•1内缸传送的数据长度，通常用字长来表示。

（卜址宏稣返回本节首

WHlv1.82忠信驾行自根系息

1B=8bit

1KB=210B

1MB=21OKB=22OB

1GB=210MB=230B

1TB=210GB=240B

WHW1.83忠信驾行自根系息

♦1.3.4字符

字符包括西文字符（字母、数字和各种符号）和

中文字符。对于西文和中文字符，由于形式的不同，

使用的编码方式也不同。

返回本节首忠信驾行自穆系感

1.84

■L西文字符的编码

计算机中最常用的西文字符是采用国际通用的

ASCII(AmericanStandardCodeforInformation

Interchange)字符编码，即美国标准信息交换码。

ASCII码分7位编码和8位编码两种。国际通用的是

7位ASCII码，用一个字节的低7位二进制数表示一个

字符的编码，它可以表示27即128个字符。而最高位恒

置为0。

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1.85

b6b5b4

000001010Oil100101110111

b3b2blb0

0000NULDLESP空格0@pp

0001SOHDC111AQaq

0010STXDC22BRbr

0011ETXDC3#3CScs

0100EOTDC4$4DTdT

0101ENQNAK%5EUeU

0110ACKSYN&6FVfV

0111BELETB(7Gwgw

1000BS退格CAN(811XhX

1001HTEM)9IYiy

1010LFSUB*•JZjz