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资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值大学计算机基础资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值第一章 计算机及信息技术概述 本本章章主主要要介介绍绍计计算算机机的的发发展展史史和和特特点点、类类型型及及应应用用，以以及及计计算算机机的的未未来来发发展展趋趋势势；计计算算机机系系统统的的硬硬件件和和软软件件系系统统构构成成；最最后后介介绍信息技术的基本概念。绍信息技术的基本概念。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1.1 计算机基础知识计算机基础知识 20世世纪纪以以来来人人类类最最重重大大的的科科技技发发明明当当数数电电子子数数字字计计算算机机，计计算算机机改改变变了了人人们们传统的工作和生活方式。传统的工作和生活方式。这是一幅很著名的人类进化这是一幅很著名的人类进化幽默幽默幽默幽默图图资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1.1 计算机基础知识计算机基础知识1.1.1 计算机发展历史上的重要人物和思想 人人类类从从远远古古时时代代就就产产生生了了计计算算的的需需要要。钟钟表表业业，特特别别是是齿齿轮轮传传动动装装置置技技术术的的发发展展，诞诞生生了了最最早早的的机机械式计算机。械式计算机。下下面面介介绍绍几几位位在在电电子子计计算算机机诞诞生生前前后后对对计计算算机机发展有过突出贡献的几位早期历史人物。发展有过突出贡献的几位早期历史人物。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值 法法国国物物理理学学家家帕帕斯斯卡卡(1623-1662)：在在 1642年年发发明明了了第第一一台台机机械械式式加加法法机机。该该机机由由齿齿轮轮组组成成，靠靠发发条条驱驱动动，用用专专用用的的铁铁笔笔来拨动转轮以输入数字。来拨动转轮以输入数字。当时，当时，19岁的帕斯卡为了帮岁的帕斯卡为了帮助父亲计算税款，开始研究机械助父亲计算税款，开始研究机械计算装置，最后制成了手摇驱动计算装置，最后制成了手摇驱动的齿轮进位式计算器，可完成六的齿轮进位式计算器，可完成六位数字的加减法。位数字的加减法。1.1 计算机基础知识计算机基础知识资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值 德德国国数数学学家家莱莱布布尼尼茨茨：在在1673年年发发明明了了机机械械式式乘乘除除法法器器。基基本本原原理理继继承承于于帕帕斯斯卡卡的的加加法法机机，也也是是由由一一系系列列齿齿轮轮组组成成，但但它它能能够够连连续续重重复复地地做做加加减减法法，从从而而实实现现了了乘乘除除运运算算。据据记记载载，莱莱布布尼尼兹兹曾曾把把自自己己的的乘乘法法机复制品送给康熙皇帝机复制品送给康熙皇帝。1.1 计算机基础知识计算机基础知识资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1.1 计算机基础知识计算机基础知识 英英国国数数学学家家巴巴贝贝奇奇：1822年年，在在历历经经10年年努努力力终终于于发发明明了了“差差分分机机”。它它有有3个个齿齿轮轮式式寄寄存存器器，可可以以保保存存3个个5位位数数字字，计计算算精精度可以达到度可以达到6位小数。位小数。巴贝奇试图发明功能更好的通用计算机巴贝奇试图发明功能更好的通用计算机分析机，但最终失败。分析机，但最终失败。英英国国女女数数学学家家爱爱达达(1815-1852)：巴巴贝贝奇奇的的合合作作伙伙伴伴。她她用用穿穿孔孔卡卡片片设设计计了了世世界界上上“第第一一件件计计算算机机程程序序”。她她还还建建议议分分析析机机用用二二进制存储。预言分析机能唱歌、绘画。进制存储。预言分析机能唱歌、绘画。英国诗人拜伦的女儿英国诗人拜伦的女儿资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值图灵机：这个在当时看来是纸上谈兵的简单图灵机：这个在当时看来是纸上谈兵的简单机器，隐含了现代计算机中机器，隐含了现代计算机中“存储程序存储程序”的的基本思想。半个世纪以来，数学家们提出的基本思想。半个世纪以来，数学家们提出的各种各样的计算模型都被证明是和图灵机等各种各样的计算模型都被证明是和图灵机等价的。价的。英国科学家阿兰英国科学家阿兰 图灵图灵(理论计算机的奠基理论计算机的奠基人人1912-1954)控制器（含运算功能）控制器（含运算功能）可在纸带上左右移动的读写头，可在纸带上左右移动的读写头，用于读写数据用于读写数据(输入输出设备输入输出设备)可无限延伸的纸带。用于可无限延伸的纸带。用于存储程序和数据（存储器）存储程序和数据（存储器）1.1 计算机基础知识计算机基础知识姚姚期期智智：20002000年年首首位位获获奖奖图图灵灵奖奖的华裔学者的华裔学者 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值七十多年来，现代计算机基本结构仍然是七十多年来，现代计算机基本结构仍然是“冯冯诺依曼计算机诺依曼计算机”。美籍匈牙利数学家美籍匈牙利数学家冯冯 诺依曼诺依曼(计算机鼻祖计算机鼻祖)计计算算机机应应由由运运算算器器、控控制制器器、存存储储器器、输入设备和输出设备五大部件组成；输入设备和输出设备五大部件组成；应采用二进制简化机器的电路设计；应采用二进制简化机器的电路设计；采采用用“存存储储程程序序”技技术术,以以便便计计算算机机能能保保存和自动依次执行指令。存和自动依次执行指令。冯冯诺依曼：诺依曼：“如果不考虑巴贝奇、爱达和其他人早先提出如果不考虑巴贝奇、爱达和其他人早先提出的有关思想，计算机基本概念只能属于阿兰的有关思想，计算机基本概念只能属于阿兰图灵图灵”1.1 计算机基础知识计算机基础知识资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1.1 计算机基础知识计算机基础知识1946年由美国宾夕法尼亚大学年由美国宾夕法尼亚大学研制出世界上第一台电子数字研制出世界上第一台电子数字计算机，取名计算机，取名ENIAC。由此。由此诞生了诞生了“第一个电子的大脑第一个电子的大脑”Electronic Numerical Integrator And Calculator电子数字积分计算机电子数字积分计算机重重30吨，占地吨，占地167m2，耗电，耗电150千瓦千瓦主要元件为电子管、继电器，可保主要元件为电子管、继电器，可保存存80个字节，每秒钟做个字节，每秒钟做5000次加减次加减法或法或400次乘法运算。次乘法运算。致命缺陷：没有存储程序。致命缺陷：没有存储程序。1.1.2 电子计算机发展历程资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值q 第一代计算机第一代计算机 19461958年年 以电子管为主要元件以电子管为主要元件 代表机型：代表机型：ENIAC1.1 计算机基础知识计算机基础知识q 第二代计算机第二代计算机 19581964年年 以晶体管为主要元件以晶体管为主要元件采采用用晶晶体体管管的的第第二二代代电子计算机电子计算机IBM7090IBM7090型型资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值q 第四代计算机第四代计算机 1971年至今年至今 以大规模以大规模/超大集成电路为主要元件超大集成电路为主要元件 巨型机、大型机、小型机、微型机以及便携机巨型机、大型机、小型机、微型机以及便携机 q 未来的第五代计算机是智能计算机未来的第五代计算机是智能计算机1.1 计算机基础知识计算机基础知识q 第三代计算机第三代计算机 19641971年年 以集成电路为主要元件以集成电路为主要元件采用集成采用集成电路的第电路的第一台电子一台电子计算机计算机IBM360IBM360型型电子技术的发展促进了电子计算机的更新换代。电子技术的发展促进了电子计算机的更新换代。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值巨型机大型机小型机微型机工作站服务器嵌入式计算机按计算机规模分类按计算机规模分类1.1 计算机基础知识计算机基础知识1.1.3 计算机类型资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1.1 计算机基础知识计算机基础知识 计计算算机机是是一一种种能能按按照照事事先先存存储储的的程程序序，自自动动、高高速速地地进进行行大大量量数数值值计计算算和和各各种种信信息息处处理理的的现现代代化化智能电子设备。智能电子设备。运算速度快运算速度快计算精度高计算精度高存储容量大存储容量大具有逻辑判断能力具有逻辑判断能力按照程序自动运行按照程序自动运行计计算算机机特特点点1.1.4 计算机的特点及应用领域资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1.1 计算机基础知识计算机基础知识科学计算科学计算数据处理数据处理过程与实时控制过程与实时控制人工智能人工智能计算机辅助设计与制造计算机辅助设计与制造计计算算机机应应用用领领域域远程通信与网络应用远程通信与网络应用多媒体与虚拟现实多媒体与虚拟现实资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值微机的发展(1975-1995)1975年第一台个人电脑问世。年第一台个人电脑问世。1981年第一台年第一台IBM-PC问世。问世。1985年年386；1989年年486；1993年奔腾出现。年奔腾出现。CPU进入进入32位时代。位时代。1989年多媒体声卡问世。年多媒体声卡问世。1995年个人电脑出现年个人电脑出现CD-ROM光驱。光驱。1995年年Win 95问世，操作系统进入问世，操作系统进入Windows 时代。多媒体和图形界面的出现使电脑真正进入时代。多媒体和图形界面的出现使电脑真正进入家庭。家庭。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1995年年 以以 来来，Intel的的 CPU频频 率率（2000年年 P4，2GHz；2004年年P4，3.8GHz）。）。2001年年Windows XP，集集成成大大量量应应用用程程序序，例例如如IE、Media Player、图像浏览等。、图像浏览等。2005年年4月，月，64位位Windows XP操作系统问世。操作系统问世。2005年年4月，月，CPU进入双核和多核时代。进入双核和多核时代。2006年年，Windows Vista 32位位/64位位操操作作系系统统发发布。布。2009年，年，Windows7操作系统发布。操作系统发布。微机的发展(1995-)资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值 巨型化巨型化 存存储储容容量量大大、运运算算速速度度达达每每秒秒百百万万亿亿、千千万万亿亿次次的的巨巨型型机机是衡量一个国家科技实力的指标之一。是衡量一个国家科技实力的指标之一。1.1.5 计算机发展趋势1.1 计算机基础知识计算机基础知识 计算机正向巨型化、微型化、网络化和智能化方向发展。计算机正向巨型化、微型化、网络化和智能化方向发展。2009年年，我我国国成成功功研研制制出出每每秒秒1206万万亿亿次次的的“天天河河一一号号”超超级级计计算算机机，成成为为继继美美国国之之后后世世界界上上第第二二个个能能够够研研制制千千万万亿亿次计算机的国家。次计算机的国家。美洲豹美洲豹(美国美国)走鹃走鹃(美国美国)海妖海妖(美国美国)尤金尤金(欧洲欧洲)天河一号天河一号(中国中国)2009年全球超级计算机排行榜年全球超级计算机排行榜 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1.1 计算机基础知识计算机基础知识 网络化网络化 通过计算机网络可共享远程资源，通过计算机网络可共享远程资源，实现通信和合作。实现通信和合作。智能化智能化 智能计算机将是一种具有类似于人的思维能力，智能计算机将是一种具有类似于人的思维能力，能听会说，能想会做，能代替人的体力劳动以及脑力能听会说，能想会做，能代替人的体力劳动以及脑力劳动的智能机器人。劳动的智能机器人。微型化微型化 计算机不再是单一的计算机器，而是个人的信息机器。计算机不再是单一的计算机器，而是个人的信息机器。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1.1 计算机基础知识计算机基础知识DeepblueGarry Kasparov 1996年年2月月10日，卡斯帕罗夫战胜日，卡斯帕罗夫战胜“深蓝深蓝”1997年年5月月12日，卡斯帕罗夫负于日，卡斯帕罗夫负于“更深的蓝更深的蓝”资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值计算机系统计算机系统硬件硬件软件软件系统软件系统软件应用软件应用软件中央处理器中央处理器运算器运算器控制器控制器存储器存储器内存内存外存外存输入输入/输出设备输出设备1.2 计算机系统构成计算机系统构成资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1.2.1 计算机硬件系统1.2 计算机系统构成计算机系统构成冯诺依曼计算机结构 计计算算机机由由运运算算器器、控控制制器器、存存储储器器、输输入入设设备备、输出设备五大部分组成。输出设备五大部分组成。控制信号流数据流资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值应用软件应用软件其它系统软件其它系统软件操作系统操作系统硬硬 件件 应应用用软软件件是是指指用用户户为为解解决决各各种种实实际际问问题题而而编编写写的的程程序序。应应用用软软件件可可分分为为两两类类：一一类类是是针针对对某某个个应应用用领领域域的的具具体体问问题题开开发发的的程程序序；第第二二类类是是一一些些大大型型专专业业软软件件公公司司开开发发的的通通用用型型应应用用软软件。件。系系统统软软件件位位于于计计算算机机系系统统最最靠靠近近硬硬件件的的一一层层，其其他他软软件件一一般般都都通通过过系系统统软软件件发发挥挥作作用用，系系统统软件主要包括：软件主要包括：(1)操作系统。操作系统。(2)语言处理程序。语言处理程序。(3)监监控控管管理理程程序序、调调试试程程序、故障检查和诊断程序等。序、故障检查和诊断程序等。1.2.2 计算机软件系统1.2 计算机系统构成计算机系统构成资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1.3.1 信息技术概念1.3 信息技术基础知识信息技术基础知识 信息信息数据数据现代信息技术：现代信息技术：计算机技术微电子技术通信技术计算机技术微电子技术通信技术 信信息息、材材料料、能能源源是是组组成成社社会会物物质质文文明明的的三三大大要素。要素。信信息息是是一一种种知知识识，是是接接受受者者事事先先不不知知道道不不了了解解的的知知识识。数数据据是是信信息息的的载载体体。数数值值、文文字字、语语言言、图形、图像等都是不同形式的数据。图形、图像等都是不同形式的数据。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值 计计算算机机加加工工处处理理的的对对象象是是数数据据。除除了了数数学学上上的的数数值值以以外外，象象字字符符、汉汉字字、符符号号、声声音音、图图形形、图图像像等等在在进进行行数数字字编编码码后后都都可可称称之之为为数数据据。不不同同类类型型的的数数据据在在计计算算机机内内部部有有着着不不同同的的存储和处理方式。存储和处理方式。本本章章主主要要介介绍绍计计算算机机中中采采用用的的二二进进制制及及其其运运算算规规则则，二二进进制制与与其其它它进进制制之之间间的的转转换换；计计算算机机中中度度量量信信息息的的数数据据单单位位；不不同同类类型型的的数数据据采用的信息编码等。采用的信息编码等。第二章 计算机信息基础资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.1 计算机所使用的数制计算机所使用的数制2.1.1 数制的概念基数：基数：R进制的基数进制的基数=R位权：是一个与数字位置有关的常数，位权位权：是一个与数字位置有关的常数，位权=Rn其中其中n取值：以小数点为界，向左取值：以小数点为界，向左 0，1，2，3，向右向右-1，-2，-3例：例：(275.8)10=210271015100810-1常用数制常用数制十进制十进制二进制二进制八进制八进制十六进制十六进制数字符号数字符号090，10709,A,B,C,D,E,F基基 数数102816(1011.1)(1011.1)2 2=12=123 3+02+022 2+12+121 1+12+120 0+12+12-1-1资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.1 计算机所使用的数制计算机所使用的数制十进制十进制二进制二进制八进制八进制十六进制十六进制000011112102231133410044510155611066711177810001089100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F16100002010常常 用用 数数 制制 的的 对对 应应 关关 系系资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.1 计算机所使用的数制计算机所使用的数制2.1.2 二进制的运算二进制的算术运算二进制的算术运算加：加：0+0=00+1=11+0=11+1=10减：减：0-0=00-1=11-0=11-1=0乘：乘：00=001=010=011=1除：除：00=001=010(无意义无意义)11=1本位为本位为0，向高位进位向高位进位1本位为本位为1，向高位借向高位借1当当2资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值二进制的逻辑运算二进制的逻辑运算与与AND：00=001=010=011=1或或OR：00=001=110=111=1非非(取反取反)：0=11=00表示表示“假、否假、否”，1表示表示“真、是真、是”2.1 计算机所使用的数制计算机所使用的数制表示串联，表示串联，表示并联表示并联资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值十进制数十进制数二、八、十六进制的转换二、八、十六进制的转换由一种数制转换成另一种数制由一种数制转换成另一种数制2.1 计算机所使用的数制计算机所使用的数制资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.1.3 二进制和其它进制的转换十进制十进制 二进制、八进制、十六进制二进制、八进制、十六进制 十进制转二进制：整数部分除以十进制转二进制：整数部分除以2取余，直至商取余，直至商为为0；小数部分乘以；小数部分乘以2取整，直至小数部分为取整，直至小数部分为0或达或达到所需精度为止。到所需精度为止。十进制转八进制：方法同上。整数部分除以十进制转八进制：方法同上。整数部分除以8，小数部分乘以小数部分乘以8。十进制转十六进制：方法同上。整数部分除以十进制转十六进制：方法同上。整数部分除以16，小数部分乘以，小数部分乘以16。2.1 计算机所使用的数制计算机所使用的数制资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值十进制十进制整数整数 二进制二进制整数整数2 75 1 2 37 1 2 18 0 2 9 1 2 4 0 2 2 0 2 1 1 0结果为：结果为：1001011十进制十进制小数小数 二进制二进制小数小数0.6875 21 1.3750 2 0 0.7500 2 1 1.5000 2 1 1.0000结果为：结果为：0.1011(75.6875)10=(1001011.1011)22.1 计算机所使用的数制计算机所使用的数制资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值十进制十进制整数整数 八进制八进制整数整数结果为：结果为：113十进制十进制整数整数 十六进制十六进制整数整数结果为：结果为：4B 8 75 3 8 9 1 8 1 1 0 16 75 B 16 4 4 02.1 计算机所使用的数制计算机所使用的数制资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值例：例：(1011.1)2=123+022+121+120+12-1 =8+0+2+1+0.5=(11.5)10二进制、八进制、十六进制二进制、八进制、十六进制 十进制十进制位权相加法位权相加法：各位数码乘位权，再相加。各位数码乘位权，再相加。2.1 计算机所使用的数制计算机所使用的数制资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值整数部分从右向左，小数部分从左向右，整数部分从右向左，小数部分从左向右，每每3位二进制一组，变为位二进制一组，变为1位八进制。位八进制。不足不足3位时分别在最左端和最右端补位时分别在最左端和最右端补0凑够凑够3位。位。例：例：(1100101001011.1101)2=(14513.64)8 二进制数二进制数 八进制数八进制数每每1位八进制，变为位八进制，变为3位二进制。位二进制。例：例：(16347.52)8=(001 110 011 100 111.101 010)2 =(1110011100111.10101)2八进制数八进制数 二进制数二进制数2.1 计算机所使用的数制计算机所使用的数制资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值二进制二进制 十六进制十六进制整数部分从右向左，小数部分从左向右，整数部分从右向左，小数部分从左向右，每每4位二进制一组，变为位二进制一组，变为1位十六进制。位十六进制。不足不足4位时分别在最左端和最右端补位时分别在最左端和最右端补0凑够凑够4位。位。例：例：(11010111101.1010001)2=(6BD.A2)16 十六进制十六进制 二进制二进制每每1位十六进制，变为位十六进制，变为4位二进制。位二进制。例：例：(4C2.F6)16=(0100 1100 0010.1111 0110)2 =(10011000010.1111011)22.1 计算机所使用的数制计算机所使用的数制资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.2 计算机中的数据单位位位(bit)：计算机存储数据的最小单元计算机存储数据的最小单元(0、1)字节字节(Byte)：处理数据的基本单位处理数据的基本单位(8bit/Byte)位（位（bit）字长字长字节（字节（Byte）字长：字长：CPU一次处理数据的二进制位数。一次处理数据的二进制位数。常用的字节计数单位：常用的字节计数单位：1KB1024 Byte (210B)1MB1024 KB (220B)1GB1024 MB (230B)1TB1024 GB (240B)资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.3 信息表示与编码信息表示与编码 所所谓谓编编码码，就就是是利利用用数数字字串串来来标标识识所所处处理理对对象象的不同个体。的不同个体。计计算算机机采采用用的的是是二二进进制制，这这就就意意味味着着所所有有需需要要计计算算机机处处理理的的信信息息，如如数数值值、字字母母、汉汉字字、符符号号、声声音音、图图像像等等，都都要要用用0和和1组组成成的的二二进进制制编编码码形形式式来表示。来表示。2.3.1 整数的表示 在在数数学学中中，数数值值是是用用“”和和“”表表示示正正数数和和负负数数的的，而而在在计计算算机机中中只只有有0 0和和1 1，所所以以正正负负号号也也用用0 0和和1 1表示，即数值符号数字化。表示，即数值符号数字化。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.3 信息表示与编码信息表示与编码符号位符号位：在有符号的二进制数中，最高位用在有符号的二进制数中，最高位用0表示表示“正正”，1表示表示“负负”。机器数机器数：正负符号被数值化了的数。正负符号被数值化了的数。真值真值：该机器数所表达的数值。该机器数所表达的数值。机器数机器数0 0 0 0 0 1 0 1+5 符号位符号位真值真值机器数机器数1 0 0 0 0 1 0 15 真值真值符号位符号位资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.3 信息表示与编码信息表示与编码原码原码：正号为正号为0 0，负号为，负号为1 1，数值部分为二进制绝对值。，数值部分为二进制绝对值。反码反码：正数的反码和原码相同；负数的反码是将其原码正数的反码和原码相同；负数的反码是将其原码除符号位外各位取反。除符号位外各位取反。补码补码：正数的补码和原码相同；负数的补码是将其反码正数的补码和原码相同；负数的补码是将其反码在末位加在末位加1 1。-5 1 0 0 0 0 1 0 1原码原码1 1 1 1 1 0 1 0反码反码1 1 1 1 1 0 1 1补码补码+5的原码、反码和补码都是的原码、反码和补码都是00000101 在有符号运算中，需要通过原码、反码、补码转换来完成运算。在有符号运算中，需要通过原码、反码、补码转换来完成运算。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.3 信息表示与编码信息表示与编码补码的概念是怎么来的？补码的概念是怎么来的？“模模”是是指指一一个个系系统统所所能能表表示示的的数数据据个个数数。按按模模运运算算是是指指运运算算结结果果超超过过模模时时，模模（或或模模的的整整数数倍倍）将溢出而只剩下余数。将溢出而只剩下余数。8位二进制的模为位二进制的模为28=256 假设假设M为模，若数为模，若数a，b满足满足abM，则称，则称a，b互为补数。互为补数。在有模运算中，减去一个数等于加上这个数对模在有模运算中，减去一个数等于加上这个数对模的补数。的补数。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.3.2 实数的表示定点数定点数小数点位置固定的数称为定点数。小数点位置固定的数称为定点数。定定点点整整数数：小小数数点点隐隐含含固固定定在在数数值值部部分分最最右右端端。定定点点整整数数是是纯纯整整数数,其其符符号号位位右右边边所所有有的的位位数数表表示示的是一个整数。的是一个整数。2.3 信息表示与编码信息表示与编码定点整数：定点整数：（-3-3）10 0 0 0 0 1 1隐含小数位隐含小数位符号位符号位资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值010 0 0 0 0 0定点小数：定点小数：（+0.5+0.5）符号位符号位隐含小数位隐含小数位2.3 信息表示与编码信息表示与编码 定点小数：小数点隐含固定在数值部分最左端。定点小数：小数点隐含固定在数值部分最左端。定点小数是纯小数。定点小数是纯小数。资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值浮点数浮点数 小小数数点点位位置置不不固固定定的的数数称称为为浮浮点点数数，它它既既有有整整数数部部分分又又有有小小数数部部分分，如如123.55、33.789等等。在在计计算算机机中中通通常常把把浮浮点点数数分分成成阶阶码码和和尾尾数数两两部部分分来来表表示示，也也就就是是平平时时所所说说的的科科学学记记数数法法。为为保保证证不不损损失失有有效效数数字字，对对尾尾数数进进行行规规格格化化处处理理，即即保保证证尾尾数数的的最最高高位位为为1，实实际际数数值值通通过过阶阶码码进进行行调调 整整。例例 如如，二二 进进 制制 实实 数数 1010.1101可可 以以 用用0.101011012100表示。表示。(注注:100等同于十进制的等同于十进制的4)2.3 信息表示与编码信息表示与编码资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值例例：将十进制数：将十进制数+55 +55 以浮点数格式存放。以浮点数格式存放。(55)(55)1010=(110111)=(110111)2 2=0.110111*2=0.110111*26 6浮点数：字长浮点数：字长4字节，则阶码部分为字节，则阶码部分为8位补码定点整位补码定点整数，尾数部分为数，尾数部分为24位补码定点小数。位补码定点小数。尾数最高位为尾数最高位为1 131 30 25 24 23 22 7 031 30 25 24 23 22 7 00 0 0 0 0 1 1 0 0 10 0 01 0 10 0阶码部分阶码部分尾数部分尾数部分阶码阶码符号位符号位尾数尾数符号位符号位2.3 信息表示与编码信息表示与编码1 1 0(注注:6:6等同于二进制的等同于二进制的110)110)资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值例例：将十进制数：将十进制数-55 -55 以浮点数格式存放。以浮点数格式存放。（略）（略）-(55)-(55)1010=-(110111)=-(110111)2 2=-0.110111*2=-0.110111*26 6其中其中(-110111)(-110111)的反码为：的反码为：1 1001000001000，补码：，补码：1 1001001001001尾数格式：尾数格式：0.1001(0.1001(小数点右移小数点右移2 2位，指数变为位，指数变为2 24 4)尾数最高位为尾数最高位为1 131 30 25 24 23 22 7 031 30 25 24 23 22 7 00 0 0 0 0 1 0 0 1 10 0 00 0 10 0阶码部分阶码部分尾数部分尾数部分阶码阶码符号位符号位尾数尾数符号位符号位2.3 信息表示与编码信息表示与编码0 0 0隐含小数位隐含小数位(注注:6:6等同于二进制的等同于二进制的110)110)(注注:6:6等同于二进制的等同于二进制的100)100)资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.3.3 十进制数的编码BCD码 编码和数值是完全不同的！编码和数值是完全不同的！BCD码码（8421码码）：二二十十进进制制编编码码，用用4位位二二进进制制 码码 表表 示示 1位位 十十 进进 制制 数数。（不不 能能 参参 与与 运运 算算）例：例：(13579)10=(0001 0011 0101 0111 1001)BCD(0110 1000 0000.0010 0100)BCD=(680.24)10 2.3 信息表示与编码信息表示与编码资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.3.4 西文字符的编码ASCII码 ASCII码码(American Standard Code for Information Interchange)128个常用字符，用个常用字符，用7位二进制编码，占一位二进制编码，占一个字节，最高位个字节，最高位0。其中，控制字符：其中，控制字符：032，127；普通字；普通字符：符：94个。个。2.3 信息表示与编码信息表示与编码b6b5b4b3b2b1b00000010100111001011101110000NULDLESP0Pp0001SOHDC1!1AQaq0010STXDC2“2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BELETB7GWgw1000BSCAN(8HXhx1001HTEM)9IYiy1010LFSUB*:JZjz1011VTESC+;Kk1100FFFS,Nn1111SIUS/?O_oDEL资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.3.5 和汉字有关的编码(1)汉字输入码：操作人员通过键盘输入的汉字编码。汉字输入码：操作人员通过键盘输入的汉字编码。(2)数字编码：如区位码；数字编码：如区位码；(3)拼音编码：如全拼、智能拼音编码：如全拼、智能ABC、微软拼音输入法等；、微软拼音输入法等；(4)字形编码：如五笔字型法等字形编码：如五笔字型法等。2.3 信息表示与编码信息表示与编码资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值 (2)国标码和区位码国标码和区位码 1980年年颁颁布布(GB2312-80)，是是中中文文信信息息处处理理的的国国家家标标准准，是是大大陆陆及及海海外外使使用用简简体体中中文文的的地地区区使使用用的的中中文文编编码码。每每个个汉汉字字占占两两个个字字节节的的编编码码，且且每个字节最高位均为每个字节最高位均为0。2.3 信息表示与编码信息表示与编码 该该编编码码共共收收录录6763个个简简体体汉汉字字、682个个符符号号，其其中中汉汉字字部部分分：一一级级汉汉字字：3755个个，以以拼拼音音排排序序；二二级级汉汉字：字：3008个，以