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1、第二章 计算机硬件v 数据表示和数字电子技术v 微处理器和存储器v 存储设备v 输入和输出设备数据在计算机中的表示v思考：人类是如何表示“数”和“信息”的呢？ 古代“结绳记事” 近代地下工作的“暗号” 现代计算机使用的数字化技术v思考：计算机为什么要数字化地表示数据？ 模拟设备 数字设备数据在计算机中的表示v位：binary digit - bit - bv字节：Byte - B ，1字节由8个位组成v单位换算： kilo- ：K；1KB=210B=1024B mega- ：M；1MB=210KB=1024KB giga- ：G；1GB=210MB=1024MB tera- ：T；1TB=21
2、0GB=1024GB peta- ：P；1PB=210TB=1024TB exa- ：E；1EB=210PB=1024PB数据在计算机中的表示v计算机怎样表示数字？v计算机怎样表示英文字母和字符？ ASCII码：American Standard Code for Information Interchange，7位，128个字符键盘有多少个按键：86键键盘、101键键盘、 104键键盘 用（011 0001）2或（49）10 表示数字符号1 用（100 0001）2或（65）10 表示大写字母A 用（110 0001）2或（97）10 表示小写字母a数据在计算机中的表示v计算机怎样表示汉字？
3、 汉字的存储：2个字节存储1个汉字 汉字的国标码：GB2312 汉字的输入码v 如何用英文键盘有效地将汉字输入到计算机内。v 全拼、五笔、搜狗、QQ等。 汉字的输出码：点阵 汉字信息处理系统：用于实现各种汉字代码将 的转换数据校验码v奇偶校验码：在表示数据的N位代码中增加一位 奇偶校验位，使N1位中“1”的个数为奇数（奇 校验）或偶数（偶校验）。 v海明校验码：在有效信息代码中增加校验位， 用来校验代码中“1”的个数是奇数（奇校验）还 是偶数（偶校验），通过奇偶校验可以发现代码 传输过程中的错误并自动校正。 v应用：用于计算机各部件之间信息传输以及计 算机网络的信息传输。数据在计算机中的表示v
4、计算机怎样表示图形图像？ BMP格式 JPG格式 GIF格式v计算机怎样表示声音？ WAVE格式 MP3格式v计算机怎样表示影像？ AVI格式 ASF格式 RAM格式数制v数制：按进位的原则进行计数称为进位计数制，简 称数制v日常生活中的常见数制有 计数：10进制 秒、分：60进制 月份：12进制v数字计算机：2进制十进制v十进制：是使用数字1、2、 、9、0等符号来表示数 值且采用“逢十进一”的进位计数制。 v使用位权表示法表示数制的特点：数字的总个数等于基数。最大的数字比基数小1。每个数字都要乘以基数的幂次，该幂次由每个数字 所在的位置决定。 v任何一个N进制数A可表示为： A An An
5、1 A1 A0.A1 A2 Am -m AiNii=n二进制v二进制：使用数字0和1等符号来表示数值且采用“ 逢二进一”的进位计数制。 v二进制数制的特点：仅使用0和1两个数字。最大的数字为1，最小的数字为0。每个数字都要乘以基数2的幂次，该幂次由每个 数字所在的位置决定。 v二进制加法和乘法运算规则： 0 0 00 0 0 0 1 10 1 0 1 0 11 0 0 1 1 101 1 1计算二进制数1011101的值1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 10 0 0 0 1 0 1 11 1 0 1 1 1二进制计算v(3)10 (2)10？v(8)10 / (2)10？v(110011
6、001100)2(2)10？v(110011001100)2 / (16)10？八进制与十六进制v八进制：使用数字0、1、2、3、4、5、6、7等符号来表示数值的，且采用“逢八进一”的进位计数制。v十六进制：使用数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9和A、B、C、D、E、F等符号来表示数值，其中A、B、C、D、E、F分别表示数字10、11、12、13、14、15。十六进制的计数方法为“逢十六进一”。十进制整数转换为非十进制整数v 除基取余法：“除基取余，先余为低（位），后余为高（位）” 。v 例：（55）10（110111）2余数 2 55 1 2 27 12 13 12 6 02 3 1
7、2 1 10十进制整数转换为非十进制整数v例:（55）10（67）8 余数8 55 78 6 60v例:（55）10（37）16余数16 55 716 3 30十进制小数转换为非十进制小数v乘基取整法:“乘基取整，先整为高(位),后整为低(位 )”v例:（ 0.625）10（0.101）20.625 整数 2 1.25 10.25 20.5 0 21.0 1十进制小数转换为非十进制小数例：（0.32）10（0.0101）20.32 整数 2 0.64 0 21.28 10.28 20.56 0 21.121十进制小数转换为非十进制小数v十进制小数并不是都能够用有限位的其他进制数精确地表示,这时
8、应根据精度要求转换到一定的位数为止，作为其近似值。v如果一个十进制数既有整数部分，又有小数部分，则应将整数部分和小数部分分别进行转换。v例：将十进制数55.625转换为二进制数 (55)10 = (110111)2 (0.625)10 = (0.101)2 (55.625)10 = (110111.101)2非十进制数转换为十进制数v位权法：把各非十进制数按权展开，然后求和。v例：(10110)2 124023122121020 160420 （22）10v例：(10101.101)2 =124+023+122+021+120+12-1+02-2+12-3=1604010.500.125 (2
9、1.625)10v例：(1207)8 = 183282081780= 51212807 (647)10v例：(1B2E)16 = 1163B1622161E160 = 1409611256216141= (6958)10二进制与八进制之间的转换v 二进制数转换为八进制数：以小数点为界，将整数部分和小数部分自左 向右分别按每三位为一组，不足三位用0补足，然后将各个三位二进制数转 换为对应的一位八进制数。 v 八进制数转换为二进制数：把每一位八进制数转换为对应的三位二进制 数。v 例:（10111001010.1011011）2 （010 111 001 010 . 101 101 100）2 （
10、2712.554）8v 例:（456.174）8 （100 101 110 . 001 111 100）2 （100101110.0011111）2二进制与十六进制之间的转换v 二进制数转换为十六进制数：以小数点为界，将整数部分自右向左和 小数部分自左向右分别按每四位为一组，不足四位用0补足，然后将各个 四位二进制数转换为对应的一位十六进制数。v 十六进制数转换为二进制数：把每一位十六进制数转换为对应的四位 二进制数。v 例:（10111001010.1011011）2 （0101 1100 1010.1011 0110）2 （5CA.B6）16v 例:（1A9F.1BD）16 （0001 1
11、010 1001 1111.0001 1011 1101）2 （1101010011111.000110111101）2数字电子技术 v基本逻辑门电路v与门“与”()：两个命题A和B的“与”(又称为A和B的“合 取”)是一个复合命题，记为AB。当且仅当A和B同时为真 时AB为真，在其他的情况下AB的真值均为假。AB的真值表:A B ABT T TT F FF T FF F F连接词“与”（）或门连接词 “或”（）v“或”（）：两个命题A和B的“或”（又称为A和B的 “析取”）是一个复合命题，记为AB。当且仅当A和B同 时为假时AB为假，在其他的情况下AB的真值均为真。 vAB的真值表：A B
12、ABT T TT F TF T TF F F非门连接词“非”（）v“非”（）：命题A的“非”（又称为A的“否定”） 是一个复合命题，记为 A。若A为真，则A为假；若A 为假，则A为真。 vA的真值表：AA TFFT连接词 “异或”（）v“异或” （）：两个命题的A和B的“异或”（又称 为A和B的“不可兼或”）是一个复合命题，记为AB。当 且仅当A和B同时为真或者同时为假时AB为假，在其他的 情况下AB的真值为真。 vAB的真值表：A B ABT T F T F TF T TF F F码制原码v原码表示法：用符号位和数值表示带符号数，正数的 符号位用“0”表示，负数的符号位用“1”表示，数值 部
13、分用二进制形式表示。 v例： X = +1000101X原 = 01000101 X = -1000101X原 = 11000101 X = +0X原 = 00000000 X = -0X原 = 10000000码制反码v反码表示法：正数的反码与原码相同，负数的反码为 对该数的原码除符号位外各位取反。 v例： X = +1000101X反 = 01000101 X = -1000101X反 = 10111010码制补码v补码表示法：正数的补码与原码相同，负数的 补码为对该数的原码除符号位外各位取反，然后 在最后一位加1。 v例： X = +1000101 X补 = 01000101 X = -
14、1000101 X补 = 10111011 v数的原码表示适合于进行乘除运算；补码用于 进行加减运算半加器全加器 码制v例：计算68-12的值 68 = +1000100 68补= 01000100 -12 = -0001100 -12补= 1110011 + 1 = 11110100 01000100 +111101001 00111000码制v例：计算12-68的值 12 = +0001100 12补= 00001100 -68 = -1000100 68补= 10111011 + 1 = 1011110000001100+ 1011110011001000 56 = 00111000 -56补= 11000111 + 1 = 11001000定点整数格式v定点整数格式：把小数点固定在数值部分最低位的右边 。v N0
