第1章 计算机基础知识

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1、l第1章基础知识主要内容：l各种常用记数制和编码以及它们相互间的转换；l二进制数的算术运算和逻辑运算；l符号数的表示及补码运算；l二进制数运算中的溢出问题l§1.1概述l电子计算机的发展：l电子管计算机（1946-1956）l晶体管计算机（1957-1964）l中小规模集成电路计算机（1965-1970）l超大规模集成电路计算机（1971-今）l电子计算机按其性能分类：l大中型计算机/巨型计算机（MainframeComputer）l小型计算机（Minicomputer）l微型计算机（Microcomputer）l单片计算机（Single-ChipMicro

2、computer）l微型计算机的核心：微处理器(中央处理器CPU)l§1.2计算机中的数制l了解l特点；l表示方法；l相互间的转换。l数制是用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法l基本要素l基数：计数制中所用到的数码的个数l位权：数制中某一位上的1所表示数值的大小l数码：数制中表示基本数值大小的不同数字符号l2.十进制到非十进制数的转换l十进制→二进制的转换：整数部分：除2取余；小数部分：乘2取整。l十进制→十六进制的转换：整数部分：除16取余；小数部分：乘16取整。以小数点为起点求得整数和小数的各个位。l2.无符号数的表示范围一个n位的无符号二进制数

3、X，其表示范围为0≤X≤2n-1若运算结果超出这个范围，则产生溢出。（或者说运算结果超出n位，则产生溢出）判别方法：运算时，当最高位向更高位有进位（或借位）时则产生溢出。l§1.4带符号二进制数的运算l计算机中的带符号二进制数l把二进制数的最高位定义为符号位l符号位为0表示正数，符号位为1表示负数l连同符号位一起数值化了的数，称为机器数。l机器数所表示的真实的数值，称为真值。（在以下讲述中，均以８位二进制数为例）l[例]：+52=+0110100=00110100符号位　数值位-52=-0110100=10110100l1.符号数的表示l对于符号数，机器数常

4、用的表示方法有原码、反码和补码三种。数X的原码记作[X]原，反码记作[X]反，补码记作[X]补。　注意：对正数，三种表示法均相同。　　　它们的差别在于对负数的表示。•原码[X]原l定义符号位：0表示正，1表示负；数值位：真值的绝对值。l原码的例子l数0的原码l8位数0的原码：+0=00000000-0=10000000即：数0的原码不唯一。•反码[X]反定义l若X>0，则[X]反=[X]原l若X<0，则[X]反=对应原码的符号位不变，数值部分按位求反l[例]：lX=-52=-0110100[X]原=10110100[X]反=11001011l反码的例子l0的

5、反码：[+0]反=00000000[-0]反=11111111即：数0的反码也不是唯一的。•补码定义：l若X>0，则[X]补=[X]反=[X]原l若X<0，则[X]补=[X]反+1l[例]：lX=–52=–0110100[X]原=10110100[X]反=11001011[X]补=[X]反+1=11001100l0的补码：l[+0]补=[+0]原=00000000l[-0]补=[-0]反+1=11111111+1=100000000对8位字长，进位被舍掉l∴[+0]补=[-0]补=00000000•特殊数10000000l该数在原码中定义为：-0l在反码中定

6、义为：-127l在补码中定义为：-128l对无符号数：(10000000)２=128l8位有符号数的表示范围：l对8位二进制数：l原码：-127~+127l反码：-127~+127l补码：-128~+127l想一想：16位有符号数的表示范围是多少？l4.符号数运算中的溢出问题l进(借)位——l在加法过程中，符号位向更高位产生进位；l在减法过程中，符号位向更高位产生借位。l溢出——l运算结果超出运算器所能表示的范围。l溢出的判断方法l方法１：l同号相减或异号相加——不会溢出。l同号相加或异号相减——可能溢出：l两种情况：同号相加时，结果符号与加数符号相反——溢

7、出；　异号相减时，结果符号与减数符号相同——溢出。l方法２：l两个8位带符号二进制数相加或相减时，若C7ÅC6＝1，则结果产生溢出。C7为最高位的进(借)位；C６为次高位的进(借)位。l§1.5二进制编码一、十进制数的表示——BCD码l用4位二进制数表示一位十进制数。有两种表示法：压缩BCD码和非压缩BCD码。l压缩BCD码的每一位用4位二进制表示，0000~1001表示0~9，一个字节表示两位十进制数。l非压缩BCD码用一个字节表示一位十进制数，高4位总是0000，低4位的0000~1001表示0~9。l二、非数值数据的表示l计算机中除了能够处理数值数据以

8、外，还可以处理文字、语音、图像等各种信息，这些信息统