计算机应用基础(第二版)

本章主要介绍电子计算机发展、特点、应用及分类；计算机的硬件、软件基本知识，软件与硬件的相互关系，计算机的基本工作原理；计算机中常用的进位制数及其相互转换，机内信息的表示：ASCII码、汉字机内码、区位码、国标码、字形码；机器数的表示。重点：计算机软、硬件知识，信息编码。难点：计算机的工作原理、机内信息（数据）编码。内容提要第1章计算机概述1本章目录1.1计算机发展、应用和特点1.2计算机的基本工作原理1.3计算机系统的组成1.4计算机中的数制与编码系统1.5计算机中正负数的表示习题解答21.1计算机发展、应用和特点1.1.1计算机发展简史

1.1.2计算机的应用领域

1.1.3计算机的主要特点返回目录31.1.1计算机发展简史1．电子计算机的定义

电子计算机是电子数字计算机的简称，它是一种能自动、高速而精确地进行大量数据运算和信息处理的现代电子设备。“高速”即运算速度快；“自动”即是不用人工干预而是事先存储指令或程序，在程序控制下自动执行各种操作；“精确”是指计算精度高或小数有效位数可做得很大很大。电子计算机的这个定义体现了电子计算机的主要特点。返回目录42．计算机的发展简史世界上公认的第一台电子计算机于1946年2月在美国宾夕法尼大学诞生，取名为ENIAC（即电子数字积分计算机），该机使用的电子逻辑元件是电子管，共用了18000多个电子管、1500个继电器、70000多个电阻、重30吨、占地面积167平方米、耗电150千瓦。电子计算机的发展以电子逻辑元件的更新换代为标志——即从电子管、晶体管、中小规模集成电路到大规模或超大规模集成电路已经历四个阶段，也称四代电子计算机；现代电子计算机正向第五代发展（第五代机要求使用新材料、新工艺使电子计算机能识别人们的自然语言，不用编程直接发号施令电子计算机就可以执行相应操作，是完全智能化的计算机）。

电子计算机的发展趋势是：巨、微、网、智、多媒体五个方向。5生物计算机——以蛋白质分子作为逻辑元件的生物计算机（生物芯片），用于模拟人脑工作。光子计算机——用光子代替电子传递信息进一步提高计算机的运算速度。理论上能提高300多倍。1984年5月，欧洲研制出了世界上第一台光子计算机。量子计算机——用量子原理和量子态（位）表示二进制位，量子逻辑门取代电子逻辑门研制的计算机。速度更高、功能更强。6前四代机的主特点代次起止年份所用电子逻辑元件软件发展状况运算速度主存储器与辅助存储器第一代1946~1957电子管机器语言5千~3万次/秒延迟线或磁鼓（磁带）第二代1958~1964晶体管汇编语言高级语言数十万~几百万次/秒磁芯存储器（磁盘）第三代1965~1970中、小规模集成电路操作系统诞生，结构化程序设计、实时处理数百万~几千万次/秒半导体存储器（磁盘为主）第四代1970~今大规模、超大规模集成电路网络操作系统诞生，面向对象程序设计上亿条指令/秒集成度高的增导体（磁盘、光盘）71.1.2计算机的特点、应用与分类（1）运算速度快（CPU主频、字长、主板外频、内存速度、总线宽度等）。（2）计算精度高（字长、数据总线宽度）。（3）存储容量大，具有记忆能力（内存、外存容量大）。（4）具有逻辑判断能力（由运算器实现逻辑运算）。（5）高度集成化、自动化[事先存储程序（具有固定的指令系统或指令集）、程序控制下工作]。1、计算机的主要特点返回目录82、计算机的应用（1）科学计算（数值计算——加、减、乘、除运算）。（2）自动控制（实时控制——自动化的基本标志）。（3）数据处理（信息处理——事务处理，如档案管理、工资管理、股票系统、银行结算系统）。（4）计算机辅助系统（CAD、CAM、CAI、CAT）。（5）人工智能（AI）。（6）信息高速公路（网络）。（7）电子商务（E-Business）返回本节目录9

对电子计算机进行分类可以按处理对象不同划分有：电子数字计算机（离散对象——“0”，“1”）和电子模拟计算机（连续变化对象——电流、电压）。也可以按系统总体规模与功能划分有(1)巨型机(2)大型主机

(3)中型机(4)小型机(5)微型机(6)工作站返回目录3、计算机的分类101.2计算机的基本工作原理（1）、几个基本概念

①、指令——是一组能实现某个基本操作的二进制代码。指令是固定的，计算机中的全部指令称指令集合，又叫指令系统。指令由操作码和操作数组成，操作码告诉计算机要做什么操作，操作数告诉计算机到什么地方读取参与操作的数据（操作数又叫地址码——即操作数存放的地址）。指令是事先编好储存在计算机系统中，如多媒体指令集（MMX指令）共57条；计算机工作过程就是不断地读取指令、解释指令、执行指令的过程。指令系统——计算机中固定指令的集合。

②、程序——一个指令系列或者指令集合称为程序，即程序就是指令的集合。

11③、软件——一系列的程序构成了软件（程序与文档）

（2）、存储程序的工作原理

计算机的工作过程是比较复杂的，但“存储程序”的工作过程是最基本的，即计算机的工作过程是一个不断从机器中存储指令系统的存储器里读取指令——对指令加以解释——并执行指令的全过程。计算机的这个工作原理首先冯.诺依曼提出，按这个工作原理生产的计算机称为冯.诺依曼型机。

前四代计算机都是冯.诺依曼型机，这种机型都满足以下条件：①、机内信息采用二进制数表示；

②、事先存储程序（指令系统）并在程序控制下工作；

③、计算机硬件都由五个基本部份组成——运算器、

控制器、存储器、输入设备和输出设备。12硬件组成与简单工作原理示意图控制器程序+数据输入设备控制器运算器存储器输出设备输出结果数据信息控制信号131.3计算机系统的组成

1.3.1计算机硬件组成1.3.2计算机软件组成1.3.3计算机语言1.3.4计算机系统的性能指标返回目录14

完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成的。

硬件（hardware）——是组成计算机的看得见摸得着的电子、机械和光电等物理设备，它包括计算机的主机和外部设备。

软件（software）——为运行、管理和维护计算机系统而编制的各种程序及其文档的统称。软件可分为的系统软件和应用软件两大类。1.3.1计算机的硬件组成151、计算机硬件的五个基本组成部分

计算机硬件系统由五个基本部件组成，即运算器、控制器、存储器、输入设备与输出设备（输入输出设备又统称I/O设备）。

（1）、运算器运算器由加法器和补码器组成，是用以完成算术运算与逻辑运算的部件，又称为ALU（算术逻辑部件）。（2）、控制器控制器由是产生控制信号，使整机自动协调工作的部件。运算器和控制器集成在一起统称为CPU。16（3）、存储器存储器是用来存放程序和数据的，它可分为有内存与外存两大类。内存直接受CPU控制与管理，是计算机工作的舞台，具有暂存信息的特点；外存可以永久性保存信息，但它必须通过内存与CPU交换数据信息。内存有ROM、RAM、DRAM、SDRAM、PROM、EEPROM、DDR；外存有软磁盘、硬磁盘、优盘、光盘、磁带。（4）输入设备输入设备是用以完成信息输入的设备，它必须由输入转换程序参与将输入的信号转为机内数据信息存储。常用设备有键盘、鼠标、扫描仪、光笔。17（5）、输出设备输出设备能实现把机内数字信息在输出处理程序参与情况下转换为人们能轻易识别的信息载体形式的设备。如：显示器（通过显卡转数字信息为模拟信号输出显示出来）、打印机、绘图仪。2、总线总线——连接计算机系统五个部件成为一个有机整体、并负责传输信息的公共通道。本质上是一组通信导线,有内部总线与外部总线，外部总线即数据线。总线可分为数据总线、地址总线、控制总线三大类，数据总线专用于传递数据信息、地址总线专用于传递地址码，控制总线专用于传递控制信号。下图用于说明硬件的组成关系：18磁盘

光盘

磁带硬件主机外设主存(内存)—ROM,RAM,DRAM,SDRAM,DDR输入设备输出设备外存储器软盘、硬盘键盘、鼠标、光笔、扫描仪显示器、打印机、绘图仪CD-ROM、WORM、ROCD运算器控制器寄存器CPU中央处理器主板、显卡、声卡、电源191.3.2计算机的软件组成

软件是计算机中使用的各种各样的程序及其文档。而程序是由命令或指令系列构成的，换句话说命令或指令的集合称为程序；指令是计算机完成某项基本操作的二进制代码，指令由操作码和操作数组成。

软件可分为系统软件和应用软件两大类。1、系统软件系统软件是用以管理、控制和维护计算机及外围设备，方便用户使用计算机，支持应用软件开发的程序总和。20系统软件它包括：（1）、操作系统——用以统一管理计算机软件和硬件资源、控制计算机工作流程、提高用户使用计算机效率的系统软件。如：PC-DOS，MS-DOS，WINDOWS、UNIX，LINUX等。（2）、服务程序——系统自检程序、诊断程序、监控程序、输入输出管理程序、系统设置程序、设备驱动程序……。（3）、语言处理程序——建立各种高级语言的处理环境，对源代码程序进行解释、编译和执行。如：汇编语言、Basic、Fortran、C、Pascal。21（4）、数据库管理系统——提供数据库建立、维护、使用、操作、编程等命令的系统软件。如：Foxbase、Foxpro,Dephin……。（5）、工具软件——工具软件也是为了方便用户使用计算机而开发的，所以它属于系统软件的范畴。如：Winzip,WinRAR,杀毒软件、系统恢复软件、系统保护软件、图片浏览软件、播放器软件、文档转换软件……。（6）、程序库——标准程序集合。下图反映计算机硬件、软件和用户之间的关系。22用户程序应用软件系统软件硬件硬件、软件和用户的关系图23（1）操作系统（OS）

操作系统是用来管理计算机软硬件资源，控制计算机工作流程，并能方便用户使用一系列程序的总和。它是计算机中最基本的，同时也是最重要的系统软件，其性能的高低直接影响到计算机系统整体性能的优化和使用方便程度。操作系统是用户与计算机的接口，对计算机进行操作依靠操作系统提供的命令完成，操作系统是其它所有程序软件的基础。

OS是OperatingSystem的缩写，直译含义是：操作系统。24①、操作系统的功能

操作系统的功能主要表现在两个方面：

一、通过软、硬件资源管理，提高计算机使用效率。二、提供良好的使用环境，提高用户的工作效率。可概括为五大管理功能

处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理。从用户角度上讲，操作系统的功能主要体现为：以文件名为基本单位，实现了机内信息按名存取。25②、操作系统的分类从系统功能的角度，可将操作系统分为：1)批处理操作系统；2)分时操作系统；3)实时操作系统；4)单用户操作系统；5)网络操作系统。26（2）语言处理程序

语言处理程序是计算机的系统软件的重要组成部分之一，它是运行高级语言源程序的前提条件，或者说是建立高级语言源程序运行环境的程序，它主要负责把源程序翻译为目标程序，实现源程序到目标程序的转换。比如汇编程序、C语言编译程序等都是语言处理程序。

高级语言必须有相应语言处理程序支持才能运行，语言处理程序或语言翻译程序建立起了高级语言程序的运行环境。27（3）、服务程序

诊断程序、调试查错程序、链接程序自检程序等（4）、系统程序库

比如：函数，数制转换程序、数值积分等标准程序。282.应用软件

为解决某一专门方向问题而开发的程序——称为应用程序（软件）。比如：WPS、OFFICE（WORD、EXCEL等等）、字表处理软件、图形处理软件、多媒体制作软件、动画制作软件……。返回目录29机器语言是唯一能被计算机直接识别和执行的计算机语言。机器语言由二进制代码0和1组成，由于不同类型计算机使用的指令系统不同，所以不同类型的计算机中的机器语言也不同，机器语言兼容性差。

机器语言的主要特点（1）、机器语言程序不要翻译和解释计算机就能直接识别和执行；（2）、机器语言程序的执行速度快、效率高；（3）、机器语言的记忆、编写和阅读难，通用性与可移植性差。（4）、不同计算机有不同的机器语言。

1、机器语言——面向计算机硬件的程序语言1.3.3、计算机程序设计语言30

汇编程序语言是一种符号语言，它用英文缩写和数字代替机器指令，但仍然保留指令由操作码和操作数组成的形式，如：指令加是（ADD）、指令减（SUB）、传送指令为（MOV）……。汇编语言的特点：（1）、以符号代替指令；（2）、执行时必须经过编译；（3）、汇编程序随机器不同而不同，是面向计算机硬件的程序语言。汇编语言源程序汇编程序机器语言程序汇编2、汇编语言31机器语言与汇编语言都是面向计算机硬件的程序语言，所以又称为低级语言。

3、高级语言

高级语言又称算法语言，是一种独立于机器的程序设计语言，也就是说高级程序设计语言对任何一种机器都实用；高级程序设计语言通用性广、可移植性强，对采用不同指令系统的计算机它都适用。

高级程序设计语言的特点：

（1）、接近自然语言和数学公式形式；（2）、源程序不择机；（3）、必须经语言处理程序解释或编译方能执行。

常用的高级程序设计语言有：Basic，Cobol，Fortran，Pascal,C语言，C++,VisualBasic,VisualC,VisualFoxPro……。

32计算机不能直接识别高级语言源程序，高级语言源程序必须经翻译程序翻译成机器语言目标程序后才能执行。

高级语言的执行方式有两种：

（1）、解释方式：对源程序解释一句执行一句，速度慢，但便于纠错和程序调试。

（2）、编译方式：一次性编译所有源程序，后再执行，速度快、但不易纠错。

高级语言源程序解释程序运算结果解释执行运算结果编译程序高级语言源程序机器语言目标程序编译执行图1-6高级语言的解释执行和编译执行334、高级程序设计语言处理程序

高级程序设计语言的语言处理程序是可将高级语言源程序转换为机器语言目标程序的程序。高级语言处理程序又叫翻译程序，它的功能是：完成语言间的翻译转换，同时进行语法、语义检查变量储存空间分配。语言处理程序有三种。

1、汇编程序——把汇编语言源程序翻译成为机器代码目标程序，称为汇编。

2、解释程序——边扫描边执行的翻译程序，它按程序先后顺序读一句解释一名句、执行一句，出错停顿在错误语句上等待修改。解释过程不产生目标程序。

3、编译程序——将源程序全部编译成为机器语言目标程序后再执行，编译要生成目标程序，目标程序可以脱离源程序使用。341.3.4计算机系统的性能指标

1、主频——CPU时钟频率，1.7～4.0GHz；2、字长——CPU一次能处理的数据位数,64位；3、主存容量——随机存储器RAM的容量；4、硬盘容量——10GB～120GB；5、运算速度——MIPS（百万条指令/秒）,400左右；6、外部设备配置——显示器、打印机、扫描仪；7、软件配置——操作系统Win95/98/Me/2000/XP/、2003，应用软件Office97/2000/XP；8、可靠性——用系统平均无故障时间来描述；公式35MTBF越大计算机系统的可靠性越好；

9、可维护性——用平均发生故障后的修复时间长短来描述，公式为

MTTR越小越好。

10、性能价格比——一般计算机系统是高性能高价格，但性价比越高肯定更适宜。36磁盘

光盘

磁带计算机系统硬件软件主机外设主存(内存)—ROM,RAM,DRAM,SDRAM,DDRCPU（运算器，控制器,寄存器）输入设备输出设备外存储器软盘、硬盘键盘、鼠标、光笔、扫描仪显示器、打印机、绘图仪CD-ROM、WORM、ROCD系统软件应用软件操作系统服务程序语言处理程序数据库管理系统工具软件DOS、WINOWDS、UNIX、LINUXBASIC、C、PASCALFoxBase、FoxPRO压缩、解压、杀毒Office、WPS、信息管理、工资管理财务管理371.4计算机中的数制和编码系统1.4.1计算机中的数制1.4.2十进制数1.4.3二进制数1.4.4八进制数与十六进制数1.4.5不同进位制数的识别1.4.6常用进位制数之间的互换1.4.7计算机信息编码1.4.8计算机信息容量单位返回目录381.4.1数字化信息编码的概念1．数字化信息编码的概念电子计算机机内信息是数字化表示的，即不论是字符、数字、图形、图象、声音、动画、影视等等都均采用二进制数表示。2、机内信息（数据）为什么采用二进制数表示原因主要有三：

（1）、二进制数数码少（只0和1两个），容易实现数码的表示(用逻辑电路表示)。（2）、二进制数运算法则简单。如：39加法运算法则：0+0=0；0+1=1+0=1；1+1=10

减法运算法则：0-0=1-1=0；0-1=1；1-0=1

乘法运算法则：0×0=0；0×1=1×0=0；1×1=1

除法运算法则：0÷0=0；0÷1=0；1÷1=1

十进制数算术运算法则比起二进制数来就多得多了，加法运算法则就要100条；用逻辑电路实现运算其电路结构复杂得多。

（3）、采用二进制数易于实现逻辑运算。因为逻辑变量只取两值：真和假，二进制数正好也只有两个数码，两者之间一一对应。通常规定：“0”代表逻辑真，“1”代表逻辑假。401、进位制数与非位制数

（1）、进位制数——具有固定数码（数字符号）和进位基数，数码的不同排列表示不同数、同一数码在数中不同位置表示大小不同的计数体系。

（2）、非进位制数——每一个数都用不同符号表示的计数体系。如罗马数ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ……ⅹ，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ……Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ……

2、进位制数的基本特征

（1）、数码个数固定；（2）存在进位基数；(3)、可作加权展开。1.4.2十进制数413、十进制数

十进制数是日常生活中使用最多的进位制数，它共有十个数字符号即数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。进位基数是10（即缝10向高位进一，而高位借一当10）。可按权展开或乘权求和展开，方法如下式中N代表任意十进制数，Ai代表不同位置上的十进制数数码，n和m都是整数，n为小数点左边的位数，m为小数点右边的位数。42实例：1.4.3二进制数

二进制数是电子计算机内部数据信息编码使用的进位制数，二进制数只有两个数码：0和1，其进位基数是2，即缝二向高位进一，高位借一当二使用。二进制数也可作加权展开，方法如下：

431.4.4八进制数与十六进制数

1、八进制数

计算机机内信息采用二进制表示，但二进制数也有缺陷和不足——主要是数位多，读取识别难；因此在计算机中又常用八进制或十六进制数显示机内数据。

八进制数的特点是：

（1）、固定数码为八个，即0、1、2、3、4、5、6、7。

（2）、进位基数是8。（缝8向高位进一，高位借一当8使用）

（3）、八进制数也可加权展开。

（4）、每个八进制数数码都可用三位二进制数表示。

44例如：2、十六进制数

十六进制数的特点是：

（1）、数码为十六个，即0～9、A、B、C、D、E、F。

（2）、进位基数为16。

（3）、十六进制数也可按权展开

（4）、每一个十六进制数码都可以用四位二进数表示。45例如：1.4.5不同进位制数的标识

为了区分不同进位制数，我们常用以下方法标识：

（1）、十进制数加下标10或字母D表示，由于十进制46数是常用进位制数，所以也可以以缺省方式表示，即无下标或字母时统一视为十进制数。如：

123=123D=（123）10

（2）、二进制数采用在数值前后加圆括号与下标2或在数值后加字母B表示。如：（11011）2=11011B

（3）、八进制数用在数值前后加圆括号与下标8或在数值后加字母O表示。如：（3476）8=3476O

（4）、十六进制数用在数值前后加圆括号与下标16或在数值后加字母H表示。如：（AB23）16=AB23H1.4.6常用进位制数之间的相互转换

1、二、八、十六进制数转换为十进制数47

二、八和十六进制数转换为等值十进制数的方法相同，都是按加权展开或乘以权值求和进行变换。举例如下482、十进制数转换为二、八、十六进制数

方法：整数部份采用除以基数取余数法，简称除基取余；小数部份采用乘以基数取整法。举例如下

192.625=()B=()O=()H

整数部份——用短除法实现。

小数部份——用连乘法完成。491922296248000224021226230012110高低1928824803003高低19216161200C高低192=11000000B192=300O192=C0H余余余500.6252×1.25010.2502×0.50000.5002×1.0001高低0.625=0.101B0.6258×5.00050.625=0.5O0.62516×3750A625+10.0000.625=0.AH整51192.625=11000000.101B=300.5O=C0.AH3、二进制数与八进制数的互换

二进制数与八进制数的互换可利用八进制数数码的特征：每一个八进制数数码都可用三位二进制数表示（原因是：23=8），即对应关系如下八01234567二000001010011100101110111利用这个关系，可简单进行二、八进制数之间的互换。方法为：52（1）、八进制数到二进制数——照搬八进制数数码对应的三位二进制数到原八进制数的数码位置处，去掉首尾多余的0即可。如：

（1567）8=（001101110111）2=（1101110111）2

（23.74)8=(010011.111100)2=(10011.1111)2

（2）、二进制数到八进制数——以小数点为基准，整数部份从小数点处起向左每三位一节分组，最高位不足三位的在左边添0补足三位；小数部份自小数点处起向右划分，也是三位一节分组，最低位不足三位的在右边添0补足三位，依每一个八进制数码与三位二进制数相对应的关系照搬八进制数码即得由二进制数转换而成的八进制数。如：53(1101101.10101)2=(001’101’101.101’010)2

=(155.52)8

(101010.110111)2=(101’010.110’111)2=(52.67)8

4、二进制数与十六进制数的互换

十六进制数数码也具有以下特点：每一个十六进制数数码都可以用四位二进制数表示（因为24=16），即存在如下对应关系01234567000000010010001101000101011001115489ABCDEF10001001101010111100110111101111（1）、十六进制数转换为二进制数

方法：将每一位十六进制数数码用其相对应的四位二进制数代入原位置，并去掉首尾处多余的0即可。

如：(14A.C)16=(000101001010.1100)2=(101001010.11)2

（2）、二进制数转换成十六进制数

方法：以小数点为基准，整数部份从小数点处起向左每四位一节分组，最高位不足四位的在左边添0补足四位；小数部份自小数点处起向右划分，也是四位一55节分组，最低位不足四位的在右边添0补足四位，依每一个十六进制数码与四位二进制数相对应的对应关系，照搬十六进制数码到原四位二进制数所在位置即得由二进制数转换而成的十六进制数。

例如：(110101010.1010101)2=(0001’1010’1010.1010’1010)2

=(1AA.AA)16

5、八进制数与十六进制数的等值互换

直接把八进制数变成十六进制数的方法还是：整数部份除以基数取余法；小数部份乘以基数取整法。不过我们对八进制数与十六进制数的运算法则不熟，极易出错。这里我们可以借助中间桥梁二进制数进56行八进制数与十六进制数互换，即先将八进制数或十六进制数变成二进制数，然后再由二进制数变到十六进制数或八进制数。

如：(67.5)8=(110111.101)2=(0011’0111.1010)2=(37.A)16

6、二进制数的算术运算法则

（1）、加法运算法则

①、0+0=0；②、0+1=1+0=1；③、1+1=10（缝二进一）

例：计算(1011)2+(1101)2=?

解：列竖式运算为10111101＋11000∴(1011)2+(1101)2=(11000)257（2）、减法运算法则

①、0-0=1-1=0；②、1-0=1；③、0-1=1（高位借一当二）。

例：计算(1110101)2-(110101)2=?

解：用竖式运算1110101110101-1000000∴(1110101)2-(110101)2=(1000000)2（3）、乘法运算法则

①、0×0=0；②、0×1=1×0=0；③、1×1=1

例：计算(1011)2×(101)2=?58解：1011101×101100001011＋110111∴(1011)2×(101)2=(110111)2（4）、除法运算法则

①、0÷1=0；②、1÷1=1；③、0÷0=0

例：计算(11010)2÷(101)2=?

解：11010101101…商1011101101011…余(11010)2÷(101)2=(101)2……(1)2∴591.3.7计算机信息编码

计算机中处理的数据除数值数据外还有大量的非数值数据，不论是数值数据还非数值数据在计算机内部都统统转换为二进制代码来存储、加工和处理。即机内信息数字化表示。

1、ASCII码——字符编码

字符编码规定了使用不同二进制数串表示不同字符、数字和专门符号的方式，计算机系统中使用的字符编码有：ASCII码、EBCDIC码和汉字编码。ASCII码是美国国家信息交换标准字符码或美国标准信息交换代码(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)的简称，它60主要用于微型机和小型机中；EBCDIC码是扩展二—十进制交换码（ExtendedBinaryCodedDecimalInterchangeCode)的简称，它主要用于IBM大型机中。

ASCII码又分为基本ASCII码（7位编码）和扩展ASCII码（8位编码）两种。基本ASCII码是7位编码制（即用7位二进制数表示一个字符），共有27=128个字符，其中包括26个英文大写字母、26个英文小写字母、10个十进制数码、34个通用控制字符和32个特殊符号（标点符号和运算符）。也可以这样归类，0～31为控制符，32～126为可显示字符，127为报警符。注意由于空格符可归类为显示字符也可归类为不显字符，这样便有了控制字符为33或34之说，显示字符为6195或94之说。

由于每一个ASCII码字符都被保存在一个字节的存储空间里，而一个字节由八个二进制位组成，基本ASCII码是7位编码制即采用7位二进制数表示一个字符，这样八个二进制位只用了7个，规定空出的最高第八位固定填充0，凑足八位。由基本ASCII码表可以查出英文字符对应的ASCII码，反之由ASCII码也可查出相应的字符。

扩展ASCII码是八位编码，最高位填充1，也有128个字符。

附基本ASCII码表如下6276543210000010100111001011101110000NULDLESP0@P′p0001SOHDC1！1AQaq0010STXDC2”2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv6376543210000010100111001011101110111BELETB’7GWgw1000BSCAN（8HXhx1001HTEM）9IYiy1010LFSUB*：JZjz1011VTESC+；K[k{1100FFFS，<L\l|1101CRGS–=M]m}1110SORS.>N↑n~1111SIVS/？O↓oDEL64ASCII码控制符功能说明控制符功能名称控制符功能名称控制符功能名称控制符功能名称NUL空HT横向制表DC2设备控制2ESC换码SOH标题开始LF换行DC3设备控制3FS文件分隔STX文本开始VT纵向制表DC4设备控制4GS组分隔ETX文本结束FF换页NAK否认RS记录分隔EOT传输结束CR回车SYN同步US单元分隔ENQ询问SO移出ETB组传输结束DEL作废ACK确认SI移入CAN取消

BEL响铃DLE转义EM纸尽

BS退格DC1设备控制1SUB取代

65几个连续编码的特殊字符要牢记并能递推。

字符十进制编码二进制编码

0～948～57(00110000)2～(00111001)2

A～Z65～90(01000001)2～(01011010)2

a～z97～122(01100001)2～(01111010)2连续编码字符的递推关系是相邻字符后者比前者大一，如：B的ASCII码值只比A的ASCII码值大一，即A是65，B是66；小写字母的ASCII码值大于大写字母的ASCII码值且相同字母的大小ASCII码相差32，英文字符ASCII码大于数字ASCII码。机内“CHINA”是以下二进制数串：“01000011,01001000，01001001，01001110，01000001”。662、汉字编码

（1）、外码、内码、区位码和国标码

外码是输入汉字时采用的编码，常用的有区位码输入法中的数字、拼音输入法中的英文小写字母、五笔字型中的英文小写字母。外码只有四大类：①、音码（全拼、双拼、智能ABC）；②、形码（五笔）；③、音形结合码（自然码）；④、流水码（区位码、电报明码）。

汉字输入的外码可以千差万别，但其内码必须是统一的，即采用不同输入法输入的汉字，在机内保存、传输、传送和加工处理（运算）时的编码必须一致。

67汉字机内码是指汉字存储、传输、传送和运算所使用的二进制代码。汉字内码的编码方案是：采用两个字节（14位二进制数）表示一个汉字，每字节的高位固定填充1（为与ASCII码区别）。这样一共可以表示214个不同的状态，即

214=27×27=128×128=16384个汉字而实际常用汉字只5000～6000左右，还有绝大部份编码设有使用。实际编码时一级汉字3755个，二级汉字3008个，图形符号682个，共7445个。

具体编码时，为使汉字编码统一，1981年我国国家标准局公布了国标GB2312—80汉字编码表。

68该表规定：把所有汉字和图形符号构造成一张94行94列的大表，表中每一行称为一个区，每一列称为一个位，则共有01～94个区，01～94个位。区号与位号组合构成国标区位码（简称区位码），区位码可以唯一确定一个汉字或图形符号，反之任何一个汉字或图形符号也唯一地对应一个区位码。

汉字区位码的划分方式如下：

1～15区：图形符号区，其中1～9为标准图形符号区，10～15区为自定义符号区。

16～55区：一级常用汉字，按汉语拼单排序，同音字按笔画顺序排序，共有3755个。55区的90～

6994位没有定义。

56～87区：二级汉字，即不大常用的汉字和偏旁部首，按笔画顺序排序，有3008个。

88～94区：自定义汉字区。

区位码的两个特点：（1）、绝对无重码；（2）、区位码可以输入图形符号、字母、数字、标点符号。

汉字机内码正是由区位码演变面来的。首先，由区位码变成国标码，国标码是区位码的十六进制数表示+20H，20H是为避开ASCII码的32个控制符。即

国标码高位字节=十六进制区号+20H

国标码低位字节=十六进制位号+20H

70内码高位字节=国标码高位字节+80H

内码低位字节=国标码低位字节+80H

加80H是为了使每字节的高位二进制数表示为1。如：

汉字区位码（十）国标码（十六）机内码（十六）

啊1601D3021HB0A1H

东2211D362BHB6ABH

薄1701D3121HB1A1H

（2）、字形码

汉字字形码是用于实现汉字输出显示与输出打印的编码。汉字字形码又称为汉字字库，它有软字库和硬字库两类可分为：点阵字库和矢量字库两种。

71点阵字库的优点是不要专要专门程序处理即可输出显示或打印，缺点是存储点阵汉字字库需要的空间大，变换字号容易失真。矢量字库存储占据的存储空间容量小，字体放大不失真，但它必须有专门处理程序参与才能使用。

这里主要介绍点阵字库的存储空间计算法：由于汉字是象形文字、方块字，所以在汉字点阵字库中将汉字的输出方块大小划分为若干行列组成，即大方块分割成若干小方块，每一个小方块可以对应于输出时的“亮”或“灭”，即二进制数的“0”、“1”。换句话说每个小方块相当于一个二进制位，八个二进制位为一个字节，这样点阵字库的存储容量计算方法是：7216×16点阵的一个汉字字库：16×16÷8=32B

24×24点阵的一个汉字字库：24×24÷8=72B

32×32点阵的一个汉字字库：32×32÷8=128B

48×48点阵的一个汉字字库：48×48÷8=288B输入码汉字

输入系统输入字典内部处理汉字字库存储通信字形码显示打印内码内码地址码国标码字形码汉字代码转换关系图731.4.8计算机信息容量单位1、位（bit)——最小的信息单位

位是计算机中存储信息（数据）的最小单位，指保存二进制数数码的一个空间位置，记为bit（比特）。一个二进制位只能存放“0”或“1“。

2、字节（byte)

字节是计算机存储容量的基本单位，也是计算机中文件大小的量度的基本单位。定义：一个字节等于八个二进制位，即1B=8bit

常用的信息单位或存储容量单还有：千字节（KB）、兆字节（MB）、千兆字节（GB），它们的换算关系为

1KB=210B=1024B1MB=220B=1024KB返回目录741GB=230B=1024MB

1TB=240B=1024GB

通常，一个英文字符（ASCII码）用一个字节来保存，而一个汉字用两个字节来储存。

3、字和字长

字是计算机一次存取、加工、运算和传送的数据长度。一个字通常由一个或若干个字节组成。构成一个字数据的二进制数位数称为字长，即字长是计算机一次读取或写入数据信息的二进制位数。字长是衡量计算机性能的一个重要技术指标，字长越长计算机的计算精度就越高、运算速度也就越快。

目前，计算机的字长有：8位、16位、32位和64位几种。751.5计算机中正负数的表示

返回目录1、机器数

带有正负符号的数在计算机中的如下表示：设置数中最高位为符号位，并用“0”表示正，用“1”表示负。如：+65=（1000001）2-65=（-1000001）2

[+65]原=（01000001）2[-65]原=（11000001）2

称为机器数，也叫数的原码表示。即用高位作符号位，“0”表正、“1”表负，并把该数的绝对值转换为相应二进制数。机器数易于表示但不便于计算，为此引出了机器数的反码和补码表示。762、反码与补码机器数的反码表示仍然保留原码中的符号位不动，规定正数的反码即是原码本身，负数的反码是在原码中保留符号不变情况下，对其后的二进制数数逐一取反（0变1，1变为0）。如：[+65]反=（01000001）2[-65]反=（10111110）2机器数的补码表示规定：正数的补码即为原码，负数的补码在负数的反码末位上+1。如：[+65]补=（01000001）2[-65]反=（10111110）2+1=（10111111）2补码可以实现转减法运算为加法运算。77一、单项选择题

1、计算机系统由（D）组成。

A、主机与外部设备B、主机、键盘、显示器和打印机

C、系统软件和应用软件D、硬件系统和软件系统

2、微型计算机中央处理器是由（C）组成的。

A、内存和控制器B、主存储器和运算器

C、运算器和控制器D、内存、控制器和运算器

3、计算机内存比外存（D）

A、便宜B、存储信息时间长C、存储信息多

D、存取速度快

4、下列设备中不能用作输出设备的是（B）

A、打印机B、键盘C、显示器D、绘图仪

5、电子计算机由于某种原因重新启动，则丢失信息的是（D）。本章习题78A、EPPROMB、ROMC、硬盘D、RAM

6、CPU的功能是（A）

A、实现算术运算和逻辑运算并协调指挥计算机各部件一起工作

B、存储程序和数据C、保存指令系统

D、驱动外围设备

7、“VGA”的含义是（D）

A、微机型号B、键盘标准C、显示标准D、显示器型号

8、SRAM存储器是（A）

A、静态随机存储器B、静态只读存储器

C、动态随机存储器D、动态只读存储器

9、ASCII码的编码方案是（C）

A、ASCII码是7位编码B、ASCCI码是8位编码

C、ASCII码是8位编码，但最高位固定为079D、ASCII码为7位编码且高位固定是0。

10、计算机能够直接识别并执行的语言是（A）

A、机器语言B、汇编语言C、高级语言D、源程序

11、计算机内部使用的是（C）

A、十进制数B、八进制数C、二进制数D、十六进制数

12、计算机中的一个字节由（B）个二进制位组成。

A、4B、8C、16D、64

13、微型计算机的常规内存是（C）KB。

A、1024B、384C、640D、4×1024

14、电子计算机内采用二进制数表示信息的原因是（A）

A、二进制数数码少、运算法则简单

B、二进制数只有0、1两个数码C、二进制数转换简单

D、二进制数能实现逻辑运算

15、将十进制数77.25转换为二进制数为（B），八进制数80为（C），十六进制数为（A）。

（1）A、10101011.1B、1001101.1C、11010101.01

D、10001110.11

（2）A、120.4B、107.5C、115.2D、141.2

（3）A、4D.4B、5B.4C、39.8D、5A.C

16、在下面不同的进位制数中，最小的是（C）

A、110110001BB、75C、37OD、A7H

17、汉字机内码占用（A）字节。

A、2B、4C、8D、16

18、软磁盘写保护后，能进行的操作是（D）

A、格式化B、删除文件C、建立子目录

D、执行可执行文件或读出文件

19、影响计算机运行速度的主要性能指标是（A）

A、主频和字长B、主频和内存容量

C、外围设备和可靠性D、硬盘大小和主频

8120、计算机中发现病毒后比较彻底的清除方法是（B）

A、删除文件B、格式化磁盘C、用杀