进制与计算机组成

.第2章计算机系统建

本章主要内容

/计算机中信息表示

・进位计数制

■编码

-汉字编码

■计算机中的信息单位

/计算机系统基本组成

・计算机系统的硬件组成

・计算机系统的软件组成

/计算机硬件基本知识

■介绍PC机的硬件组成

2009/10/26

第2章计箕机系统基本组成-------

:2.1计算机中信息的表示

：0和1的作用

••计算机中的信息均是用。和1表示的

:­0和1可以表示数值性信息，如整数、小数

:——二进位制

:•0和1也可以表示非数值性信息，如文字、

:图片

•-----编码

:­任何信息都可以用0和1表示，也就都能利用

♦计算机进行处理

2009/10/262

第2章计算机系统基本组£

2.1计算机中信息的表示

L十进制数回顾

(573.46)十

210-1-2

IO2IO110°IO1IO1

(573.46)十

二5x1。2+7x10U3x10。+4x10-1+6x102

>有0,1,2,3,4,5,6,7,8,9共十个数码

■>数舄而在始就定^姿码的等级“权/数位“：10j

>逢十进一、借一当十、高数位的1相当于低数位

的10

>“十基值，十进制

2009/10/263

2.1计算机中信息的表示

日常生活中非十进制例?

60进制一秒f分一时

24进制一时一天

30进制一天一月

365进制一天f年

12进制一打，月一年

3进制—班f排f连f营f团f师f军

2009/10/264

2.1计算机中信息的表示

・2.r进制

・9有012............r-1共r个数码

:令数曷而在左嬴定了数码的等级“权/数位”：rj

♦e逢r进一、借一当r、高数位的1相当于低数位

:的r

♦e基值，r进制

•,表示r进制

•N=—……dzdidod]%……d-m)r/

n-2241-2-m

.二dn^rn-i+dn2r++d2r+d1r+d0r°+d_tr+d_2r+•••+d_mr

-n-l

:=tdr

■i=-m

2009/10/265

第2章计算机系统基本组£

2.1计算机中信息的表示

r进制数举例：

2进制数：

(1)数码为0,1；

(2)基值为2;

(3)数位权值为2,

8进制数:

(1)数码为0,1,2,3,4,5,6,7;

(2)基值为8;

(3)数位权值为以

16进制数:

(1)数码为0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F;

(2)基值为16;「//|\

(3)数位权值为16,10,11,12,13,14,15

2009/10/266

第2章计算机系统基本组£

*2.1计算机中信息的表示

例如：

(1101.01)二

=1x23+fx22+0x21+1x2°+0x21+1x22

=(13.25)十

(26.14)八

x-1

=2x甲+6x80+18+4x8-2

=(22.1875)十

(A5.4)十六

=10x1645x160+4x16"

=(165.25)十

2009/10/267

.第2章计算机系

2.1计算机中信息的表示

-r进制--—dzd&ddz-d.m)r

常用数制特殊记法

►十进制一239.83D........Decimal

>二进制一101.01B........Binary

►八进制—764.61O........Octonary

>十六进制一3BF.E2H........Hexadecimal

2009/10/268

第2章计算机系统基本组£

2.1计算机中信息的表示

4.计算机为什么要用。和1表示信息?

•元器件容易实现

灯泡Q

g线路一——

亮/灭。通/断0]

SN

磁极

电压_n0Q

高/低31方向NS

N/S

01

2009/10/269

.第2章计算机系统基本组£

2.1计算机中信息的表示

5.二进制数运算规则

•算术运算规则

________0101

加法运算+o+0+1+1

~o--r~r_o-

0101

减法运算

-0.0-1.1

-o~-r~r-o

乘除法运算可转为多次加减法运算来进行

2009/10/2610

第2章计算机系统基本组£

2.1计算机中信息的表示

5.二进制数运算规则

•算术运算规则

10110110

加法算例+01001100

100000010

减法算例10110110010110110

-01001100-hl10110100

01101010001101010

减法通过变补码后即可转换为加法运算

2009/10/2611

第2章计算机系统基本组£

2.1计算机中信息的表示

5.二进制数运算规则

•逻辑运算规则

“与•,运萱

“非,•运算

2009/10/2612

第2章计算机系统基本组£

2.1计算机中信息的表示

5.二进制数运算规则

•逻辑运算规则］按"位“运算

_______10110110

2^2＜例|一01001100

-00000100

10110110

“或”算例

OR01001100

―11111110

“非”算例NOT01001100

-10110011

2009/10/2613

.第2章计算机系统基本组£

2.1计算机中信息的表示

6.不同进制数之间的转换

,r进制数f十进制数

,十进制数ff进制数

*二进制数^---A八进制数、

•二进制数十六进制数

2009/10/2614

第2章计算机系

2.1计算机中信息的表示

6、不同进制数之间的转换

•r进制数一十进制数

N=(d”id”2……dgdjdo.d.id.g......d.^

n_1n-224-1-2-m

=dn_1r+dn_2r++d2r+d1r+d0r°+d/r+d_2r+••.+d_mr

g-1

=£dr

i=-m

例如：(231.23)四I

=2x42+3x41+1x4°+2x4-1+3x4-2

=(45.6875)十

2009/10/2615

.第2章计算机系

2.1计算机中信息的表示

6、不同进制数之间的转换

•十进制数r进制数

整数部分和小数部分分别转换

整数部分采用小数部分采用

■基值重复相除基值重复相乘

取余数法取整数法

2009/10/2616

第2章计算机系统基本组£

2.1计算机中信息的表示

6、不同进制数之间的转换

841320余数低位

8|51650d0”

8|6455必

■

2009/10/2617

2.1计算机中信息的表示

6、不同进制数之间的转换

•十进制小数进制小数0.3125

X2

进位法:用十进制小数乘基数r,当

0.625高位

积为0或达到所要求的精度小数0.625整数0

时，将整数部分由上而下X2

排列。1.25

小数0.25整数1

示例:X2

0.5

小数0.5整数0

X2

1.0

小数0.0整数1，

低位

2009/10/26

第2章计算机系统基本组£

2.1计算机中信息的表示

6、不同进制数之间的转换立数不足用o补

•二进制一f八/十六进制

将二进制整数将每组按二进

整数□□[=>从右向左制数向十进制

每隔3位/4位分数转换的方法

为一^£1进行转换

将二进制小数将每组按二进

小数ODL=>从左向右制数向十进制

每隔3位/4位分数转换的方法

为一组进行转换

原理：八进制权值8，=2吗十六进制权值16，=2勾

2009/10/2619

第2章计算机系

2.1计算机中信息的表示

6.不同进制数之间的转换

•二进制一八/十六进制

例：1011010110.01100101B=1326.312O=2D6.65H

制

进

二OO1O01011OO1o

101010

，

」

，

」

」

」

.，1,,1J_J

八进制1326.312

二进制o6ionoi0110.0110oioi

十六进制2D6.65

20

b

第2章计算机系

2.1计算机中信息的表示

7.编码

-为什么要编码？除了数值信息外，还有许多非数

值类型信息需要处理：如字母、

•如何编码?字符、汉字、图形等

-常用的编码有那些?

字符编码

ASCII码

:以数码的不同组合茶屋物

•人为定义的

国

标

例如：0--男，1--女

码

再如：000--星期一001--星期二

010--星期三011--星期四

100--星期五101--星期六

110--星期日汉字编码

2009/10/2621

w第2章计算机系

2.1计算机中信息的表示

7.编《四

编码的基本要求

编码具有以下三个主要特征

・唯一性

•公共性

•易于记忆性/有一定规律

2009/10/2622

第2章计算机系统基本组£

2.1计算机中信息的表示

7.编码

ASC工工码——英文字母符号编码

AmericanStandardCodeforInformationInterchange

7位二进制数码表示

表示128个通用标准符号考虑二进制计数特点,

基本规律如下：一个符号用8位来表示

41H-5AH:"A"〜Z其最高位始终为0

61H〜7AH:\"〜F'

0AH:换行符号LFb7b6b5b4b3b2blb0

0DH:回车符号CROxxxxxxx

30H-39H:"0"〜"9"

2009/10/2623

W第2章计算机系统基本组£

2.1计算机中信息的表示

7.编码

十个数字符号的编码----BCD码

BCD码：BinaryCodedDecimal（二-十进制编码）

10个数字，只需4位数码即可表示

2009/10/2624

2.1计算机中信息的表示

7.编码

同一信息可以有不同编码

例如，245可有如下表示方式：

•十进制一245

/二进制一11110101

•八进制一365

•十六进制一F5

/BCD码一001001000101

/ASCH码一001100100011010000110101

2009/10/2625

早，

多2.1计算机中信息的表示

汉字编码〔1〕-字模点阵码-图形存储

用0和1编码无亮点和有亮点形000000....00000000

000000】loooooooo

成字型信息，存储在介质中000000J..00000000

000000..00000000

000000：*00000000

000000：*00000000

000000：0000000

000001?000000

0000Q100000000

0001100001C0000

000looooolj0000

001000000010

?0000000000

00000000000100

1.16x16,24x24点阵，ASC工工码字符为8x8;

2009/10/2626

.第2章计算机系统基本组£

2.1计算机中信息的表示

7.编码

汉字编码〔2〕-汉字内码-汉字内部“编号”

用0和1编码汉字，每个汉字在计算机内部由2个字节表示

国标码

（机）内码

2009/10/2627

.第2章计算机系

2.1计算机中信息的表示

7、编码

汉字编码〔3〕-输入码-汉字外部“编号”

用键盘上的字母符号编码汉字，

/背酒晔；戈\应

以便键入字母符号代替键入汉字

输入码有若干：拼音码、字型码、区位码……

拼音码：xing

双拼码：x;

其中，‘X’表声母x,而'；'表韵母ing

2009/10/2628

第2章计算机系

2.1计算机中信息的表示

，编码汉字编码〔4〕-完整汉字输入-输出处理

由夕卜至J内计算机内部由内到外

输入码da00000000000000

“大”00000000000000

00000000000000

??????

00000000000000

00000000000000

一00000000000000

【00000000000000

0:00000000000

00000000000

[01点阵码&10000100000

00000110000

000100000001

000000000

1100000000000100

2009/10/2629

第2章计算机系统基本组£

2.1计算机中信息的表示

区计算机中的信息单位

位、字节、字及字长的关系

位bit

字节（byte,8位）

V

字word,字长

字一是计算机CPU处理数据的基本单位；

字长一包含二进制位数，如8、16、32、64位

2009/10/2630

2.1计算机中信息的表示

8.计算机中的信息单位

•bit1位二进制位,0或1

•Word字长，计算机内部数据处理的基本单位

・Byte字节,8位二进制位

•1KB=210B

•1MB=210KB

千

•1GB=210MBKB-KilloByte

•1TB=210GBMB-MegaByte兆，百万

•GB-GigaByte千兆，十亿

•TB-TeraByte万亿

2009/10/2631

.第2章计算机系

2.2计算机系统基本组成

,中央处理器（CPU）：运算器、控制器

「主机t内存储器：ROM、RAM等

,硬件系统j「外存储器：硬盘、软盘、磁带、光盘等

I外围设备y输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、摄像头等

I输出设备：显示器、打印机、绘图仪等

计算机

系统（〃操作系统：DOS、Windows.Linux等

编译软件（编程语言）：C、C++、PB、VB等

”系统软件［数据库管理系统：SQL-Server.Oracle等

软件系统乂：辅助性工具软件：故障诊断、防病毒程序等

通用软件包：MicrosoftOffice、WPS、工E等

：应用软件」r

L应用程序：用户开发的应用程序

2009/10/2632

第2章计算机系统基本组成-------

2.2计算机系统基本组成

，中央处理器(CPU)：运算器、控制器

厂主机t内存储器：ROM、RAM等

/硬件系统r外存储器：硬盘、软盘、磁带、光盘等

外围设备］输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、摄像头等

I输出设备：显示器、打印机、绘图仪等

操作系统：DOS、Windows.Linux等

编译软件(编程语言)：C、C++、PB、VB等

”系统软件［数据库管理系统：SQL-Server.Oracle等

I辅助性工具软件：故障诊断、防病毒程序等

通用软件包：MicrosoftOffice.WPS、工E等

：应用软件］r

应用程序：用户开发的应用程序

2009/10/2633

:2.2计算机系统基本组成

z

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