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1、第1章 概述 第1章 概 述1.1 计算机的数制及其转换 1.2 计算机中数与字符的编码 1.3 微型计算机系统组成 1.4 微型计算机的性能指标及分类 1.5 多媒体计算机 第1章 概述 1.1 计算机的数制及其转换 1.1.1 数与数制进位计数制是一种计数的方法。在日常生活中，人们使用 各种进位计数制。例如，六十进制(1小时=60分，1分=60秒)，十二进制(1英尺=12英寸，1年=12月)等。但最熟悉和最常用的是十进制计数。如前所述，在计算机中使用的是二进制计数。另外，为便于人们阅读及书写，常常还要用到八进制计数及十六进制计数来表示二进制计数。 第1章 概述 十进制数的特点是“逢十进一，
2、借一当十”，需要用到的数字符号为10个，分别是09。二进制数的特点是“逢二进一，借一当二”，需要用到的数字符号为2个，分别是0、1。八进制数的特点是“逢八进一，借一当八”，需要用到的数字符号为8个，分别是07。十六进制数的特点是“逢十六进一，借一当十六”，需要用到的数字符号为16个，分别是09、AF。 第1章 概述 任意一个十进制数可以用位权表示，位权就是某个固定位置上的计数单位。在十进制数中，个位的位权为100，十位的位权为101，百位的位权为102，千位的位权为103，而在小数点后第一位上的位权为101，小数点后第二位的位权为102等等。因此，如果有十进制数234.13，则百位上的2表示两
3、个100，十位上的3表示三个10，个位上的4表示四个1，小数点后第一位上的1表示一个0.1，小数点后第二位上的3表示三个0.01，用位权表示为 (234.13)10 =2102+3101+4100 +1101+3102 第1章 概述 同理，任意一个二进制数、八进制数和十六进制数也可用位权表示。例如：第1章 概述 1.1.2 不同数制之间的转换1. 十进制数与二进制数之间的转换1) 十进制整数转换成二进制整数方法：除2取余数，结果倒排列。具体做法：将十进制数除以2，得到一个商和一个余数；再将商除以2，又得到一个商和一个余数；继续这一过程，直到商等于0为止。每次得到的余数(必定是0或1)就是对应的
4、二进制数的各位数字。注意：第一次得到的余数为二进制数的最低位，最后得到的余数为二进制数的最高位。第1章 概述 【例1-1】 将十进制数97转换成二进制数。其过程如下：最后结果为 第1章 概述 第1章 概述 为了将一个既有整数又有小数部分的十进制数转换成二进制数，可以将其整数部分和小数部分分别进行转换，然后再组 合起来。例如把97.6875转换成对应二进制数的过程如下： 第1章 概述 第1章 概述 2. 十进制与八进制之间的转换1) 十进制整数转换成八进制整数方法：除8取余数，结果倒排列。具体做法：将十进制数除以8，得到一个商和一个余数；再将商除以8，又得到一个商和一个余数；继续这一过程，直到商
5、等于0为止。每次得到的余数(必定是小于8的数)就是对应八进制数的各位数字。第一次得到的余数为八进制数的最低位，最 后一次得到的余数为八进制数的最高位。 第1章 概述 第1章 概述 2) 十进制小数转换成八进制小数方法：乘8取整数，结果顺排列。具体做法：用8乘以十进制小数，得到一个整数和一个小数；再用8乘以小数部分，又得到一个整数和一个小数；继续这一过程，直到余下的小数部分为0或满足精度要求为止；最后将每次得到的整数部分(必定是小于8的数)按先后顺序从左到右排列，即得到所对应的二进制小数。 第1章 概述 第1章 概述 第1章 概述 3. 十进制与十六进制之间的转换1) 十进制整数转换成十六进制整
6、数方法：除16取余数，结果倒排列。 具体做法：将十进制数除以16，得到一个商和一个余数；再将商除以16，又得到一个商和一个余数；继续这一过程，直到商等于0为止。每次得到的余数(必定是小于F的数)就是对应十六进制数的各位数字。第一次得到的余数为十六进制数的最低位，最后一次得到的余数为十六进制数的最高位。 第1章 概述 第1章 概述 2) 十进制小数转换成十六进制小数方法：乘16取整数，结果顺排列。具体做法：用16乘以十进制小数，得到一个整数和一个小数；再用16乘以小数部分，又得到一个整数和一个小数；继续这一过程，直到余下的小数部分为0或满足精度要求为止；最后将每次得到的整数部分(必定是小于F的数
7、)按先后顺序从左到右排列，即得到所对应的十六进制小数。 第1章 概述 第1章 概述 第1章 概述 4. 二进制与八进制、十六进制数之间的转换因为23=8，所以每三位二进制数对应一位八进制数；24=16，所以每四位二进制数对应一位十六进制。表1-1列出了十进制、二进制、八进制、十六进制最基本数字的对应关系，这些对应关系在后面的二进制、八进制、十六进制相互转换中要经常用到。1) 二进制数转换成八进制数方法：从小数点所在位置分别向左、向右每三位一组进行 划分。若小数点左侧的位数不是3的整数倍，在数的最左侧补零；若小数点右侧的位数不是3的整数倍，则在数的最右侧补零。然后参照表1-1，将每三位二进制数转
8、换成对应的一位八进制数，排列后即为二进制数对应的八进制数。 第1章 概述 表1-1 十、二、八、十六进制数码的对应关系 第1章 概述 【例1-10】 直接将二进制数11110.11转换成八进制数。其过程如下： 011110.11036.6所以 (11110.11)2 = (36.6)8第1章 概述 2) 八进制数转换二进制数方法：参照表1-1，将每一位八进制数分解成对应的三位二进制数，排列后即为八进制数对应的二进制数。【例1-11】 直接将八进制数35.6转换成二进制数。其过程如下：第1章 概述 3) 二进制数转换成十六进制数方法：从小数点所在位置分别向左、向右每四位一 组进行划分。若小数点左
9、侧的位数不是4的整数倍，在数的最左侧补零；若小数点右侧的位数不是4的整数倍，在数的最右侧补零。然后参照表1-1，将每四位二进制数转换成对应的一位十六进制数，排列后即为二进制数对应的十六进制数。第1章 概述 0001 1110.1100 1E.C 所以 (11110.11)2 = (1E.C)16 【例1-12】 直接将二进制11110.11转换成十六进制数。其过程如下：第1章 概述 4) 十六进制数转换二进制数方法：参照表1-1，将每一位十六进制数转换成对应的四位二进制数，排列后即为十六进制数对应的二进制数。【例1-13】 直接将十六进制数EF.C转换成二进制数。其过程如下： EFC11101
10、111.1100所以 (EF.C)16 = (11101111.11)2 第1章 概述 由以上方法可以看出，(25)10=(11001)2=(19)16=(31)8，(0.5)10=(0.1)2=(0.8)16=(0.4)8。在计算机里，通常用数字后面跟一个英文字母来表示该数的数制，十进制数用D(Decimal)、二进制数用B(Binary)、八进制数用O(Octal)、十六进制数用H(Hexadecimal)来表示。由于英文字母O容易和零混淆，所以也可以用Q来表示八进制数。另外，在计算机操作中一般默认使用十进制数，所以十进制数可以不标进制。第1章 概述 例如，25D=11001B=19H=3
11、1Q，0.5D=0.1B=0.8H=0.4Q。当然，也可以用这些字母的小写形式来表示数制。例如 ：25d=11001b=19h=31q，0.5d=0.1b=0.8h=0.4q。本书约定采用大写字母形式。八进制数和十六进制数主要用来简化二进制数的书写 ，因为具有23=8，24=16的关系，所以使用八进制数和十六进制数表示的二进制数较短，便于记忆。IBM-PC机中主要使用十六进制数表示二进制数和编码，所以必须十分熟悉二进制数与十六进制数的对应关系。第1章 概述 同理，任意一个二进制数、八进制数和十六进制数也可用位权表示。例如：(101.11)2=122+021+120+121+122(124.36
12、)8=182+281+480+381+682(AC.B5)16=A161+C160+B161+5162根据上述概念，可推广出表示任意进制数的通式：第1章 概述 其中 为整数部分， 为小数部分，r为基数。每一项的数字可用0r1数字中的一个数字来表示。第1章 概述 1.3.2 不同数制之间的转换1. 十进制数与二进制数之间的转换1) 十进制整数转换成二进制整数方法：除2取余法。具体做法：将十进制数除以2，得到一个商和一个余数；再将商除以2，又得到一个商和一个余数；继续这一过程，直到商等于0为止。每次得到的余数(必定是0或1)就是对应的二进制数的各位数字。注意：第一次得到的余数为二进制数的最低位，最
13、后得到的余数为二进制数的最高位。第1章 概述 【例1-1】 将十进制数97转换成二进制数。其过程如下：最后结果为(97)10 =(A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0)2=(1100001)22 97 2 48 2 24 2 12 2 6 2 3 2 1 0余数为1, 余数为0, 余数为0, 余数为0, 余数为0, 余数为1, 余数为1, 余数为0, 即A0=1 即A1=0 即A2=0 即A3=0 即A4=0 即A5=1 即A6=1 结束 第1章 概述 2) 十进制小数转换成二进制小数方法：乘2取整法。具体做法：用2乘以十进制小数，得到整数和小数部分；再用2乘以小数部分，又得到一个整数和一
14、个小数部分；继续这一过程，直到余下的小数部分为0或满足精度要求为止；最后将每次得到的整数部分(必定是0或1)按先后顺序从左到右排列，即得到所对应的二进制小数。第1章 概述 【例1-2】将十进制小数0.6875转换成二进制小数。其过程如下：0.6875 2 1.3750整数部分为1，即A1=10.3750余下的小数部分 2 0.7500整数部分为0，即A2=00.7500余下的小数部分 2 1.5000整数部分为1，即A3=10.5000余下的小数部分 2 1.0000整数部分为1，即A4=10.0000余下的小数部分为0，结束 第1章 概述 最后结果为(0.6875)10=(0.A1A2A3A
15、4) 2 =(0.1011)2为了将一个既有整数又有小数部分的十进制数转换成二进制数，可以将其整数部分和小数部分分别进行转换，然后再组合起来。例如：(97)10=(1100001)2(0.6875)10=(0.1011)2由此可得:(97.6875)10=(1100001.1011)2第1章 概述 3) 二进制数转换成十进制数方法：按位权展开后相加。【例1-3】 将二进制数111.11转换成十进制数。其过程如下：(111.11)2=122+121+120+121+122=4+2+1+0.5+0.25=(7.75)10第1章 概述 2. 十进制与八进制之间的转换1) 十进制整数转换成八进制整数方法：除8取余法。具体做法：将十进制数除以8，得到一个商和一个余数；再将商除以8，又得到一个商和一个余数；继续这一过程，直到商等于0为止。每次得到的余数(必定是小于8的数)就是对应八进制数的各位数字。第一次得到的余数为八进制数的最低位，最后一次得到的余数为八进制数的最高位。第1章 概述 【例1-4】 将十进制数97转换成八进制数。其过程
