第第1 1章 计算机基础章 计算机基础1.1 1.1 计算机中的数制计算机中的数制1.21.2 计算机中数据的编码 计算机中数据的编码1.31.3 计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成解决微型机领域中数的不同表示方法一常用计数制1. 十进制数：编程时使用（D）2. 二进制数：计算机内部信息存储，运算，输入/ 输出都是二进制数（B）1.1 计算机中的数制3.十六进制数（H）：人们最常用的是十进制，计算机中为了物理实现 的方便，采用的是二进制，为了书写阅读方便， 又常常采用十六进制数来表示二进制数。进位制 二进制 八进制 十进制 十六进制规则 逢二进一 逢八进一 逢十进一 逢十六进一基数 R=2 R=8 R=10 R=16数码 0,1 0,1,2.,7 0,1,2.,9 0,1,2,.9, A,B,C,D,E,F权 2i 8i 10i 16i 形式 表示 B Q D H计算机中常用的各种进位计数制在数位上,每个数位被赋予一定的位值。例如: 在十进制数中,个、十、百、千各位的权分 别为100 , 101 , 102 , 103 位二进进制 数 等值值的一位十六进进制数 位二进进制数 等值值的一位十六进进制数 0000010008 0001110019 001021010A 001131011B 010041100C 010151101D 011061110E 011171111F十六进制数与二进制的关系：每4位二进制数用1位十六进制数来表示1.1 1.1 计算机中的数制计算机中的数制二进制与十六进制运算1 0 1 1 1 11 1 0 1 1 0 1 01.1 1.1 计算机中的数制计算机中的数制( 3 9 )16 ( 7 A )16( B 3 )16( 4 5 )16 ( 2 6 )16( 1 F )16二数制转换 二、八、十六进制数 十进制数算法: 每位的代码和该位的权值相乘，再求累加和如：（）（ ？ ） 解： 123122 021 120121122= 8 4 0 1 0.5 0.25= (13.75 ) 10 如： （29A F）16 = ( ? )10 解： 21639162 10161 15160= 8192 2304 160 15= (10671)101.1 1.1 计算机中的数制计算机中的数制. 二进制数十六进制数算法：四位二进制数为一组，每组用等值的十六进制代换如：(101011.11)(10,1011.1100)2=(2B.C)163十六进制数二进制数算法：一位十六进制数用等值的四位二进制数代换如: (17E.58)16（0001,0111,1110.0101,1000)24 . 十进制数二进制数 十进制整数二进制数算法：除取整，直到商为零为止 ，倒排1.1 1.1 计算机中的数制计算机中的数制1 1222120所以，(11)10=(1011)252 1.1 1.1 计算机中的数制计算机中的数制十进制数纯小数二进制数算法:乘2取整,直到乘积的小数部分为0时止，顺排 (0.8125)10=(0.1101)20. 8125 1 . 625 221. 2502 1. 02 0. 51.1 1.1 计算机中的数制计算机中的数制十进制带小数 二进制数算法：整数、纯小数分别计算,再合并(11.8125)10=(1011.1101)2 1.2 计算机中数据的编码一十进制数的二进制编码BCD码二字符的编码ASCII码三有符号数的编码（码制）原反补码解决不同信息在计算机中的具体表示一十进制数的二进制编码BCD码 采用二进制数对每一位十进制数字进行编码所得到的数叫做BCD码。 BCD码有多种形式，最常用的是8421BCD码，它是用4位二进制数对一个十进制数进行编码，这4位二进制码的值就是被编码的一位十进制数的值。1.2 1.2 计算机中数据的编码计算机中数据的编码401000100300110011200100010100010001000000000等值的一位十进制数 等值的一位BCD码数 四位二进制数 1.2 1.2 计算机中数据的编码计算机中数据的编码010101015 011001106 011101117 100010008 100110019 1010非法BCD码码 1011 1100 1101 1110 11111.2 1.2 计算机中数据的编码计算机中数据的编码 BCD码在计算机中的存储分为紧凑型和非紧凑 型两种：紧凑型BCD码： （37）D = 0011，0111B非紧凑型BCD码：（37）D = 0000，0011B0000，0111B1.2 1.2 计算机中数据的编码计算机中数据的编码100001011.2 1.2 计算机中数据的编码计算机中数据的编码二字符的编码ASCII码 计算机常用的输入输出设备（键盘、显示器、打印机）处 理的数都是字符。有：英文的大小写字母，数字符号（0，1，9）以及其他 常用符号（如：%、+等）。 采用美国标准信息交换码（ASCII）对字符进行编码。使用七位二进制编码来表示一个字符。该编码方案中共有128 个字符（27=128）。1.2 1.2 计算机中数据的编码计算机中数据的编码ASCII字符编码 高 位低 位 000 001 010 011 100 101 110 1110000 NUL DLE SP 0 P p0001 SOH DC1 ! 1 A Q a q0010 STX DC2 “2 B R b r0011 ETX DC3 # 3 C S c s0100 EOT DC4 $ 4 D T d t0101 ENQ NAK % 5 E U e u0110 ACK SYN K k 1100 FF FS , N n 1111 SI US / ? O _ o DEL如：键入“”，实际写入键盘存储区的是31H即 00110001B键入“A”， 实际写入键盘存储区的是41H即 01000001B又如：欲显示“0”，应把 30H 即 00110000B 显示存储区 欲显示“F ”，应把 46H 即 01000110B 显示存储区 1.2 1.2 计算机中数据的编码计算机中数据的编码输入/ 输出用字符要求牢记以下18个字符的ASC码：09的ASC码为 30H 39HAF的ASC码为 41H 46H回车符的ASC码为 0DH换行符的ASC码为 0AH1.2 1.2 计算机中数据的编码计算机中数据的编码三. 码制 解决在微型机领域中如何表示有符号数（一） 真值和机器数的概念计算机只能识别0和1组成的数或代码，所以有符号数的符号也只能用0和1来表示1.2 1.2 计算机中数据的编码计算机中数据的编码1真值：一个数的数值用“”表示正数，用“”表示负数 把符号数值化，用0表示“+”，用1表示“-”，这样，连同符号位在一起作为一个数，称为机器数。正数 负数 0 XXXXXXX 1 XXXXXXX2机器数：在计算机中如何表示正负? 1.2 1.2 计算机中数据的编码计算机中数据的编码由于数值部分的表示方法不同，有符号数可有三种表示方法（即机器数有三种形式），分别叫做：原码、 反码、 补码3字长：包括符号位在内，一个二进制数占有的位数1.2 1.2 计算机中数据的编码计算机中数据的编码1. 原码： 最高位为符号位，数值位部分就是该数的绝对值。例如：假设某机器的字长为8位，则：+23(17H)的原码机器数为：- 23(-17H)的原码机器数为： 其中最高位是符号位，后7位是数值位。00010111100101111.2 1.2 计算机中数据的编码计算机中数据的编码2. 反码： 把最高位规定为符号位，数值部分对正数是其绝对值，对 于负数则是其绝对值按位取反（即1变0，0变1）。例如：+23的反码机器数为 - 23的反码机器数为 数字0的反码有2种表示： (+0)10=(00000000)2(- 0)10=(11111111)2 00010111111010001.2 1.2 计算机中数据的编码计算机中数据的编码3. 补码： 对于正数的补码同原码、反码，负数的数值位部分为其绝 对值按位取反后末位加1所得。例如：+23的反码为 -23的反码为 - 23的补码为0001011111101000111010011.2 1.2 计算机中数据的编码计算机中数据的编码小结：机器数比真值数多一个符号位。正数的原、反、补码与真值数相同。负数原码的数值部分与真值相同；负数反码的数值部分为真值数按位取反;负数补码的数值部分为真值数按位取反末位加1。没有负零的补码，或者说负零的补码与正零的补码相同。 1.2 1.2 计算机中数据的编码计算机中数据的编码补码机器数的数值范围设机器数字长=n位,用来表示整数,则n位补码数,其真值范围为: -2n-1 +2n-1 - 1由于补码表示的机器数更适合运算，为此，计算机系统中负数一律用补码表示。设：8位补码数为 1000,0000 0111,1111 则：十进制真值数为 - 128 +127设：16位补码数为1000,0000,0000,00000111,1111,1111,1111 则：十进制真值数为 -32768 +327671.2 1.2 计算机中数据的编码计算机中数据的编码（2）设X补 =(96)16,则x =(