计算机硬件基础1要点课件.ppt

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1、计算机硬件技术基础第一章计算机中数据信息的表示及运算§1.1进位计数制§1.2计算机中数值数据的编码和表示§1.3数字化信息的编码和表示§1.4数值的运算§1.5微型计算机的系统概述1.1数制1.1.1进位计数制1.1.2进位计数制之间的转换1.1.1进位计数制1、十进制数：基数是10，有10个不同的数学符号，即0~92、二进制数：基数是2，有2个不同的数学符号，即0和13、八进制：基数是8，有8个不同的数学符号4、十六进制：基数是16，有16个不同的数学符号，即：0，1，2~9，A，B，C，D，E，F某一进制数的大小由系数项和权的乘积决定。例：（123.45）10=

2、1×102+2×101+3×100+4×10-1+5×10-2（10101.11）2=1×24+1×22+1×20+1×2-1+1×2-2（375.4）8=3×82+7×81+5×80+4×8-11.1.1进位计数制1.1.2不同进制数之间的转换1、二进制转换成十进制数2、十进制数转换成二进制数例：258229···余0最低位214···余127···余023···余121···余10···余1最高位即得到（58）10=（111010）2十进制小数转换成二进制数采用乘法例：0.6250.250.50×2×2×21.2500.501.00整数部分为101最高位最低位即

3、得到（0.625）10=（0.101）21.1.2不同进制数之间的转换3、八进制数与二进制数之间的转换因为23=8，所以每一位八进制数可以用一个4位二进制数表示。0~7之间的数表示成3位二进制数为：000，001，010，011···，111；1.1.2不同进制数之间的转换4、十六进制数与二进制数之间的转换因为24=16，所以每一位十六进制数可以用一个4位二进制数表示。0~9之间的数表示成4位二进制数为：0000，0001，0010，0011···，1001；A~F的表示为：1010，1011，1100，1101，1110，1111；1.1.2不同进制数之间的转换例：（

4、10100111000001.0110）2=（24701.3）8=（29C1.6）16（2AC.7B）16=（001010101100.01111011）2机器数与真值实际运算中，数是有正负的，计算机中数也有正负，通常用一个数的最高位表示符号，如果字长为8位，分别为D7~~D0，那么D7为符号位，0表示正数，1表示负数；D6~D0为数值位。如：11010111B=-87这样，在计算机中，连同符号一起数码化的数，就称为机器数，如上例中的11010111；而使用正负号加其绝对值的表示方法，称为该数的真值，如上例中的-87和-1010111B。1.2计算机中数值数据的编码和表

5、示（1）原码[X]原=0X1X2…Xn-1(X≥0)1X1X2…Xn-1(X≤0)0表示正，1表示负，与真值转换方便n位原码的表示范围：-(2n-1-1)～+(2n-1-1)n=8时，范围为-127~+127存在问题：◆两个异号数相加或两个同号数相减时需要作减法，计算不方便。1.2.1带符号数的编码(2)反码0表示正，1表示负，反码负数的数值位为它的正数按位取反（-0）10=10000000——原码表示（-0）10=11111111——反码表示n位反码的表示范围：-(2n-1-1)～+(2n-1-1)n=8时，范围为-127~+127[X]反=0X1X2…Xn-1(X≥

6、0)1X1X2…Xn-1(X≤0)1.2.1带符号数的编码(3)补码0表示正，1表示负，负数的补码表示为它的反码在最后位加1。在计算机里把负数变为补码，是为了把减法变成加补码来进行。（-87）10=11010111——原码表示（-87）10=10101000——反码表示（-87）10=10101001——补码表示n位补码的表示范围：-2n-1～+(2n-1-1)n=8时，范围为-128~+127，[-128]补=10000000[X]补=0X1X2…Xn-1(X≥0)1X1X2…Xn-1+1(X≤0)1.2.1带符号数的编码几点结论：原码、反码、补码最高位都是符号位正数

7、的原码、反码、补码相同原码、反码、补码的表示范围不同编程时不涉及码制，由硬件自动完成采用不同的码制，运算器和控制器的结构不同1.2.1带符号数的编码无符号数的表示范围：8位二进制无符号数：0~25516位二进制无符号数：0~65535（216-1）32位二进制无符号数：0~232-11.2.1带符号数的编码微机中所能表示的数值类型（1）无符号二进制数字节、字、双字（2）带符号的二进制定点整数整数、短整数、长整数（3）带符号的二进制浮点数单精度、双精度、扩展精度1.2.2数的表示形式1.3数字化信息的编码和表示1.3.1信息的数字化数字计算