计算机中的数制转换(教育精品).ppt

计算机基础知识之一计算机基础知识之一第一节计算机中的数制及其转换主要内容及要求主要内容及要求一、理解计算机中的一、理解计算机中的数制表示及其关系数制表示及其关系二、熟练掌握各种常用二、熟练掌握各种常用几种进制数之间的转换几种进制数之间的转换三、掌握二进制数的三、掌握二进制数的算术运算算术运算和和逻辑运算逻辑运算四、掌握计算机内部数据的单位、符号数的表四、掌握计算机内部数据的单位、符号数的表示方法及数据的编码示方法及数据的编码五、掌握五、掌握计算机系统的组成及相关内容计算机系统的组成及相关内容1、计算机中的常用数制、计算机中的常用数制数数制制：又称为进位计数制，即按进位制的方法进行计数。计数制的特点计数制的特点：表示数值大小的数码与它在数中的位置有关。常用计数制常用计数制：二、八、十六进制 二进制的特点二进制的特点：可行性、可靠性、简易性、逻辑性不同进制数的基本特点不同进制数的基本特点：组成：0 1(2 3 4 5 6 7(8 9(A B C D E F)进位基数：N（是几进制就是几）加减运算规则：逢N进一，借一当N分别以例子加以说明。返回不同进制数的对应关系不同进制数的对应关系：2、常用数制之间的转换、常用数制之间的转换1非十进制数转换为十进制数方法是方法是：把各个非十进制数按权展开求和例：(101.101)2=122+021+120+12-1+02-2+12-3 2十进制数转换为非十进制数 方法是方法是：整数部分转换采用“除N取余法”，且除到商为0为止；小数部分转换采用“乘N取整法”，乘不尽时，到满足精度为止。（其中N为要转换的进制基数）注意注意：在书写结果时整数的余数是反序写下来，小数的整数是正序写下来的。例：(123.45)10=(？)2 3非十进制数之间的转换 （1）二进制数与八进制数的转换 方法是：以小数点为界，分别向左向右每三位二进制数合成一位八进制数，或每一位八进制数展成三位二进制数，不足三位者补0。例：(423.45)8=(？)2（2）二进制数与十六进制数的转换 方法是：以小数点为界，分别向左向右每四位二进制数合成一位十六进制数，或每一位十六进制数展成四位二进制数，不足四位者补0。例：(ABCD.EF)16=(？)2（3）八进制数与十六进制数的转换 借助于二进制数来完成 3、二进制数的算术运算、二进制数的算术运算加：0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=0 减：0-0=0 1-1=0 1-0=1 0-1=1 乘：00=0 01=0 10=0 11=1 除：00=0 01=0 10 11=1 例：11001.01 101+10.1 1004、二进制数的逻辑运算、二进制数的逻辑运算基本概念基本概念：逻辑-逻辑变量-逻辑运算-逻辑函数-逻辑电路-逻辑表达式三种基本逻辑运算三种基本逻辑运算逻辑与逻辑与若要结论成立，必须所有条件都成立。运算规则为：00=0 01=0 10=0 11=1 逻辑或逻辑或若要结论成立，在所有条件中至少有一个条件成立即可。运算规则为：0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=1 逻辑非逻辑非逻辑求反。运算规则为：基本逻辑运算举例基本逻辑运算举例若：x=11011001,y=10000101,求x y,x+y及 三种基本逻辑关系的真值表表示三种基本逻辑关系的真值表表示第二节计算机中数据的表示方法计算机基础知识之二计算机基础知识之二1、数据的存储单位、数据的存储单位数据存储的最小单位：位（bit）数据存储的最基本单位：字节（Byte）计算机处理数据的基本单位：字（word）各单位之间的换算关系：1B=8bits1KB=210B=1024B1MB=210KB=1024KB1GB=210MB=1024MB 字长=n倍字节数2、符号数的表示方法、符号数的表示方法1、二进制真值二进制真值：将任意进制的数转换为二进制数的形式。2、原码原码：将真值写成字节的倍数，且进行最高位的符号化：正号用0表示，负号用1表示。3、补码补码：（1）补码的引入：互补的两个数可以用加法来代替减法运算，如时间9=12+9=12-3，其中12是叫做模，计算机中采用的是二进制，逢二进一，因此模数为二，为了简化运算电路，将减法运算转化为加法运算，计算机内部符号数一律采用补码表示。（2）补码的简单求得：可由原码可直接求出：正数的补码与原码相同，负数的补码是将它的原码除符号位外的其它位按位取反，并在末位加1 （3）补码的运算规则：XY补=X补+Y补 注意注意：在进行补码运算时，一定注不要起出计算机所表示数的范围：8位机 无符号数 0255 有符号数 -127+128 16位机 无符号数 065535 有符号数 -3276732768例：已知 X=（-28)10，Y=（102)10，求 X+Y=？，X-Y=？4、反码反码：将原码符号位不变其它按位取反即可。3、小数的表示方法、小数的表示方法 在计算机中表示小数主要是涉及到小数点的定位问题，一般分为两类：小数点的固定和不固定：1、定点表示法定点表示法：小数点是固定的。又分为纯小数和纯整数：2、浮点表示法浮点表示法：小数点不固定。它包括两个部分：一是阶码（表示指数，记作E）；另一部分是尾数（表示有效数字，记作）。设有任意数可以表示为：2，具体表示形式为：对于浮点数往往要进行规格化规格化处理：尾数部分的最高位必须为1，数的实际大小可以通过移动阶码进行调整 例：一个32位浮点数，阶码用8位表示，尾数用24位规格化补码表示，试写出十进位数947.8125的浮点表示格式。解：(947.8125)10=(1110011111.1101)2 4、数据的编码、数据的编码1.数字编码数字编码：常用8421BCD码码，如(378)10的编码为：十进制数 3 7 88421编码 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 位权 23 22 21 20 23 22 21 20 23 22 21 202.字符编码字符编码：广泛使用的字符编码是美国标准信息交换代码，即ASCII码码。在微机中采用7位ASCII码作为机内码时，每个字节占用了低7位，最高位一般恒为0，最高位的1，通常作为其它国家自己的语言文字代码。3.汉字编码汉字编码：（1）输入码（外码）输入码（外码）：音、形、音形、序数编码（2）交换码（国标码）交换码（国标码）：GB2312-80中共收集了7445个常用汉字和图形符号，根据汉字的使用频度，将其分为按汉语拼音字母排序的一级汉字3755个，按部首排序的二级汉字3008个，图形符号682个。每个汉字用2个字节表示，其中两个字节的最高位均为0。（3）机内码机内码：即汉字存储码。汉字采用的是两个字节的编码，其中两个字节的最高位均为1。（4）输出码输出码：汉字的输出码是对汉字字形经过点阵数字化后的一串二进制数，又称为汉字字形码或字模，计算机输出的是点阵字形即点阵码点阵码。存储点阵汉字所需要的容量计算方法为：mn8（其中mn为汉字点阵值），所得结果单位是字节数。第三节计算机的系统组成及结构计算机基础知识之三计算机基础知识之三1、计算机系统组成概述、计算机系统组成概述（1）组成结构）组成结构计算机系统通常是由硬件系统和软件系统组成的。其具体组成结构如下：返回 （2）常用硬件设备简介常用硬件设备简介：主板、电源、总线及主板、电源、总线及CPU：主主板板：通常是固定在机箱内的一块电路板，其上装有CPU芯片、存储器芯片、控制芯片、ROM BIOS芯片、高速数据缓冲芯片等，此外还有连接软驱、硬盘、键盘、鼠标器的I/O接口插座以及供插入接口卡的I/O扩展槽等组件。电源电源：计算机内部有专用的电源箱为主板、光驱和软驱等供电。总线（总线（BUS）：是连接CPU和内存、缓存、外部控制芯片之间的数据通道。常用有ISA和PCI类型。总线分为三类：控控制总线（制总线（CB）、地址总线（地址总线（AB）和数据总线（数据总线（DB）。CPU：是计算机的大脑，所有的运算、控制都是由它来处理。CPU的发展过程：8088（8086）80286386486586，Pentium 系列（Pentium-）；CPU运行速度以MIPS为单位，称为其主频，如Pentium866，其中的866就是运行速度。目前主频可达1 G以上。内、外存储器内、外存储器：内存内存：一般是指RAM，通常是指DRAM。其中的SRAM用作系统的高速缓存（Cache），用以缓冲CPU与内存、外存、外设之间的速度差异，一般256K的Cache可提高整机10%的速度。外存外存：磁盘、光盘 输入设备输入设备：键盘、鼠标 输出设备输出设备：显示器显示器：类型有阴极射线管（CRT）和夜晶（LCD）；大小有14、15、17、20英寸，或更大；技术指标有点距、像素和分辩率分辩率等。打印机打印机：种类有针式打印机（如机房内的EPSON LQ1600K）、喷墨打印机、激光打印机（如HP6L），越来越趋于智能化。2、计算机操作指令、计算机操作指令指令指令：指令是计算机执行某种操作的命令。它是硬件能理解并执行的语言，一条指令就是机器语言的一个语句，可完成一个独立的操作，也是程序的最小语句单位。指令格式指令格式：一条指令通常包括两个方面内容：操作码和地址码，一般格式为：3、计算机程序设计语言计算机程序设计语言（1）机器语言机器语言：机器语言就是二进制代码语言，唯有它能直接被计算机识别并执行。（2）汇编语言汇编语言：用英文缩写符号来代替机器语言指令代码中的操作码，用地址符号来代替地址码。（3）高级语言高级语言：用人们比较熟悉的代码来编辑程序，通过系统软件翻译成机器能识别的语言，从而按照人的意愿进行操作。数据库语言数据库语言：一种是将数据库的操作功能和数据的运算功能相结合的完整的独立系统，可单独使用进行简单的查询、更新等。智能语言智能语言：是将复杂的知识进行编码。4、语言处理程序三种工作方式、语言处理程序三种工作方式汇编方式汇编方式：汇编方式是将汇编语言编写的程序翻译成机器语言程序。解释方式解释方式：是一种边扫描边翻译边执行的口译形式的翻译程序。特点是方便、灵活，但执行速度慢，且离不开源程序。编译方式编译方式：是一种先分析再综合再生成完整代码去执行操作的笔译的翻译程序。特点是速度快，运行时与源程序和编译程序无关，但不灵活，若源程序作了某些修改，则必须重新进行编译。小结小结本章着重讲述了以下内容1、计算机中的数制表示及其关系2、各种常用进制之间的转换3、二进制数的算术运算和逻辑运算4、计算机内部数据的单位、符号数的表示方法及数据的编码5、计算机的系统组成