C計算機(jī)基礎(chǔ)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1C計算機(jī)基礎(chǔ)計算機(jī)基礎(chǔ)課程要課程要求求 課前請做好預(yù)習(xí)課前請做好預(yù)習(xí) 保持課堂安靜，頭腦清醒，思維活躍保持課堂安靜，頭腦清醒，思維活躍 認(rèn)真、獨立、按時完成并提交作業(yè)認(rèn)真、獨立、按時完成并提交作業(yè) 重視上機(jī)實踐，有效利用寶貴的上機(jī)時間重視上機(jī)實踐，有效利用寶貴的上機(jī)時間第2頁/共66頁第1頁/共66頁第3頁/共66頁第2頁/共66頁第4頁/共66頁第3頁/共66頁第節(jié)計算機(jī)的組成第節(jié)計算機(jī)的組成第5頁/共66頁第4頁/共66頁完成計算機(jī)中的各種算術(shù)運算和邏輯運算的裝置。完成計算機(jī)中的各種算術(shù)運算和邏輯運算的裝置。類似人腦的中樞神經(jīng)，是計算機(jī)的指揮系統(tǒng)，向各類似人腦的中樞神經(jīng)，是計算機(jī)的

2、指揮系統(tǒng)，向各部件發(fā)出部件發(fā)出指令指令，控制計算機(jī)有條不紊地協(xié)調(diào)工作。，控制計算機(jī)有條不紊地協(xié)調(diào)工作。運算器與控制器合稱為運算器與控制器合稱為CPU（中央處理器）（中央處理器）作用與人的大腦相同。作用與人的大腦相同。第6頁/共66頁第5頁/共66頁微型機(jī)的存儲器用來存放程序和數(shù)據(jù)，是計算機(jī)中微型機(jī)的存儲器用來存放程序和數(shù)據(jù)，是計算機(jī)中各種信息的存儲和交流的中心。各種信息的存儲和交流的中心。向計算機(jī)輸入程序、原始數(shù)據(jù)和操作命令等信息的向計算機(jī)輸入程序、原始數(shù)據(jù)和操作命令等信息的設(shè)備。設(shè)備。將計算機(jī)輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為能夠識別的形式的將計算機(jī)輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為能夠識別的形式的信號或者其他模擬信號

3、的設(shè)備。信號或者其他模擬信號的設(shè)備。第7頁/共66頁第6頁/共66頁存貯器存貯器輸入設(shè)備輸入設(shè)備輸出設(shè)備輸出設(shè)備控制器控制器運算器運算器數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線控制線控制線存貯程序計算機(jī)的基本組成原理圖存貯程序計算機(jī)的基本組成原理圖第8頁/共66頁第7頁/共66頁馮馮諾依曼是諾依曼是 20 20 世紀(jì)最杰出的數(shù)學(xué)家之一，世紀(jì)最杰出的數(shù)學(xué)家之一， 于于19451945年提出了年提出了“程序內(nèi)存式程序內(nèi)存式”計算機(jī)的設(shè)計思想。計算機(jī)的設(shè)計思想。 這這一卓越在思想為電子計算機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計奠定了基礎(chǔ)，已成一卓越在思想為電子計算機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計奠定了基礎(chǔ)，已成為計算機(jī)設(shè)計的基本原則。由于為計算機(jī)設(shè)計的基本原則。由

4、于 他在計算機(jī)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計上的他在計算機(jī)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計上的偉大貢獻(xiàn)，他被譽為偉大貢獻(xiàn)，他被譽為“計算機(jī)之父計算機(jī)之父”。 所以計算機(jī)都遵循同一原理：所以計算機(jī)都遵循同一原理： 二進(jìn)制二進(jìn)制:任何信息都必須用二進(jìn)制表示。任何信息都必須用二進(jìn)制表示。能被計算機(jī)處理的數(shù)值、文字、語音、圖形和圖象等能被計算機(jī)處理的數(shù)值、文字、語音、圖形和圖象等統(tǒng)稱信息。信息必須數(shù)字化編碼（變?yōu)槎M(jìn)制），才統(tǒng)稱信息。信息必須數(shù)字化編碼（變?yōu)槎M(jìn)制），才能傳送、存儲和處理。能傳送、存儲和處理。第9頁/共66頁第8頁/共66頁存儲程序控制存儲程序控制: : 將需要解決的問題用程序設(shè)計語言寫成程序，與將需要解決的問題用程序設(shè)計

5、語言寫成程序，與處理問題所需的原始數(shù)據(jù)一起通過輸入設(shè)備送給計算處理問題所需的原始數(shù)據(jù)一起通過輸入設(shè)備送給計算機(jī)的內(nèi)存，即機(jī)的內(nèi)存，即存儲程序存儲程序； 然后，控制器按照程序規(guī)定的運算步驟或用戶提然后，控制器按照程序規(guī)定的運算步驟或用戶提出的要求向計算機(jī)的有關(guān)部件發(fā)布命令并控制它們執(zhí)出的要求向計算機(jī)的有關(guān)部件發(fā)布命令并控制它們執(zhí)行相應(yīng)的操作，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，即行相應(yīng)的操作，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，即程序控制程序控制。指令：計算機(jī)執(zhí)行某一操作的的命令。指令：計算機(jī)執(zhí)行某一操作的的命令。指令系統(tǒng)：計算機(jī)所有指令的集合。指令系統(tǒng)：計算機(jī)所有指令的集合。程序：為解決一個具體問題而編寫的一系列有序的程序：為解決一

6、個具體問題而編寫的一系列有序的指令。指令。第10頁/共66頁第9頁/共66頁第2節(jié) 1.1.進(jìn)位計數(shù)制進(jìn)位計數(shù)制進(jìn)進(jìn)位位計計數(shù)數(shù)制制逢逢幾幾進(jìn)進(jìn)一一計計數(shù)數(shù)方方法法逢十進(jìn)一逢十進(jìn)一 十進(jìn)制十進(jìn)制逢八進(jìn)一逢八進(jìn)一 八進(jìn)制八進(jìn)制逢二進(jìn)一逢二進(jìn)一 二進(jìn)制二進(jìn)制逢十六進(jìn)一逢十六進(jìn)一 十六進(jìn)制十六進(jìn)制逢逢n n進(jìn)一進(jìn)一 n n 進(jìn)進(jìn) 制制數(shù)制數(shù)制是用是用組固定的數(shù)字和一套統(tǒng)一的規(guī)則來表組固定的數(shù)字和一套統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)據(jù)的方法。示數(shù)據(jù)的方法。 按照進(jìn)位方式計數(shù)的數(shù)制叫做按照進(jìn)位方式計數(shù)的數(shù)制叫做進(jìn)位計數(shù)制進(jìn)位計數(shù)制。 第11頁/共66頁第10頁/共66頁n定義：按進(jìn)位的原則進(jìn)行計數(shù)。定義：按進(jìn)位的原則

7、進(jìn)行計數(shù)。n規(guī)則：規(guī)則： a、逢逢 R 進(jìn)一進(jìn)一R 稱為進(jìn)位基數(shù)稱為進(jìn)位基數(shù) ，表示計數(shù)制中可以采用的碼個數(shù)。，表示計數(shù)制中可以采用的碼個數(shù)。b、采用位權(quán)表示法采用位權(quán)表示法每位有固定的位權(quán)每位有固定的位權(quán) R i ，其中，其中 i是位序。是位序。(ana1a0.a-1a-m)r=an r n + + a0 r 0 + a-1 r 1+a-m r m位權(quán)是以基數(shù)為底、數(shù)碼所在位置的序號為指數(shù)的位權(quán)是以基數(shù)為底、數(shù)碼所在位置的序號為指數(shù)的整數(shù)次冪。整數(shù)次冪。每個數(shù)碼所表示的數(shù)值等于該數(shù)碼乘以位權(quán)。每個數(shù)碼所表示的數(shù)值等于該數(shù)碼乘以位權(quán)。第12頁/共66頁第11頁/共66頁（1 1）十進(jìn)制數(shù)制）十

8、進(jìn)制數(shù)制主要特點：主要特點： 有十個不同的計數(shù)符號：有十個不同的計數(shù)符號：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，故其基數(shù)為，故其基數(shù)為10； 按按“逢十進(jìn)一逢十進(jìn)一”的規(guī)則進(jìn)行計數(shù)。的規(guī)則進(jìn)行計數(shù)。例：例：666.66 = 610261016100610-1610-2第13頁/共66頁第12頁/共66頁（2 2）二進(jìn)制數(shù)制）二進(jìn)制數(shù)制主要特點：主要特點： 僅有兩個不同的計數(shù)符號：僅有兩個不同的計數(shù)符號：0 0和和1 1，其基數(shù)為，其基數(shù)為2 2； 按按“逢二進(jìn)一逢二進(jìn)一”的規(guī)則計數(shù)。的規(guī)則計數(shù)。例：例：(101101.11) 2= 12502412312202112012-112-2第14頁

9、/共66頁第13頁/共66頁（3 3）八進(jìn)制數(shù)制）八進(jìn)制數(shù)制主要特點：主要特點： 有八個不同的計數(shù)符號：有八個不同的計數(shù)符號：0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、 6 6、7 7，其基數(shù)為，其基數(shù)為8 8； 按按“逢八進(jìn)一逢八進(jìn)一”的規(guī)則計數(shù)。的規(guī)則計數(shù)。例：例：(642)8 = 682 + 481 + 280第15頁/共66頁第14頁/共66頁（4 4）十六進(jìn)制數(shù)制）十六進(jìn)制數(shù)制主要特點：主要特點： 有有16個不同的計數(shù)符號：個不同的計數(shù)符號：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A(10)、B(11)、C(12)、D(13)、E(14)、F(15)，其基數(shù)為，其基數(shù)為16位；

10、位； 按按“逢十六進(jìn)一逢十六進(jìn)一”的規(guī)則計數(shù)。的規(guī)則計數(shù)。 例例: (9B4.4)16 = 9162 + 11161 + 4160 + 416-1 第16頁/共66頁第15頁/共66頁書寫方法：書寫方法：10(B),(10)2,(10)B10(D),(10)10 ,(10)D10(O),(10)8 ,(10)O10(H),(10)16 ,(10)H第17頁/共66頁第16頁/共66頁2 2、計算機(jī)中采用的數(shù)制、計算機(jī)中采用的數(shù)制 -二進(jìn)制二進(jìn)制u硬件易于實現(xiàn)硬件易于實現(xiàn)u算術(shù)運算比較簡單算術(shù)運算比較簡單u可以節(jié)省存貯設(shè)備可以節(jié)省存貯設(shè)備u符合邏輯代數(shù)習(xí)慣符合邏輯代數(shù)習(xí)慣第18頁/共66頁第17

11、頁/共66頁（1 1）二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制）二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制 轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制規(guī)則：規(guī)則：按權(quán)展開相加按權(quán)展開相加 3 3、不同數(shù)制的相互轉(zhuǎn)換、不同數(shù)制的相互轉(zhuǎn)換例例 ：(101101.11) 2 = 12502412312202112012-112-2=32+ 0 + 8 + 4 + 0 +1 + 0.5 + 0.25(45.75)10第19頁/共66頁第18頁/共66頁例例 (642)8 = 682 + 481 + 280 = (418)10例例 (9B4.4)16 =9162 + 11161 + 4160 + 416-1=(2484.25)10第20頁/共66頁第19

12、頁/共66頁十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為N N進(jìn)制整數(shù)進(jìn)制整數(shù)“除除R R逆序取余逆序取余”十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為N N進(jìn)制小數(shù)進(jìn)制小數(shù) “乘乘R R取整取整”帶整數(shù)和小數(shù)的十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為帶整數(shù)和小數(shù)的十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為N N進(jìn)進(jìn)制數(shù)制數(shù)由方法一和方法二綜合組由方法一和方法二綜合組成。成。（2 2）十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成）十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成 二進(jìn)制、八進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制、 十六進(jìn)制十六進(jìn)制第21頁/共66頁第20頁/共66頁 1 363102222余數(shù)余數(shù)1011二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)低低位位二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)高高位位例：例：(13)10 = ( )2(13)10 = ( 1101 )2第22頁/共66頁

13、第21頁/共66頁(0.6875)10 = ( )20. 6 8 7 52 3 7 5 01.27 5 020.5 01.20 1.整數(shù)整數(shù)1011二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)高高位位二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)低低位位例例： (0.6875)10 = ( 0.1011 )2第23頁/共66頁第22頁/共66頁(100.345)10 1002222202250602501123011100.345X 2 0.690 X 2 0 1.380 X 2 1 0.7600 X 2 1.520 1 (1100100.0101)2第24頁/共66頁第23頁/共66頁例：例：(1368.5)10 = ( )8 ( )16 例：例：

14、(214 )10 =2530.4 D6 第25頁/共66頁第24頁/共66頁（3 3）二進(jìn)制與八進(jìn)制、十六進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)）二進(jìn)制與八進(jìn)制、十六進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)換換二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)：以小數(shù)點二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)：以小數(shù)點為分界點，左右三位一節(jié)，不足三位以為分界點，左右三位一節(jié)，不足三位以零補足三位。零補足三位。例例(10001101.01) 2=(010,001,101.010)=(215.2)8八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)：將每位八進(jìn)八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)：將每位八進(jìn)制數(shù)碼以三位二進(jìn)制數(shù)表示。制數(shù)碼以三位二進(jìn)制數(shù)表示。例例 (36.42) 8=(011,110.100,010)2=(111

15、10.10001)2000 0001 1010 2011 3100 4101 5110 6111 7第26頁/共66頁第25頁/共66頁 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)：二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)： 以小數(shù)點為分界點，左右每四位一節(jié)，以小數(shù)點為分界點，左右每四位一節(jié)，不足四位以零補足四位。不足四位以零補足四位。例例(1111011011.100101011)2 = (11,1101,1011.1001,0101,1000)2 =(3DB.958)16 十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)：十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)： 將每位十六進(jìn)制數(shù)碼以四位二進(jìn)制數(shù)將每位十六進(jìn)制數(shù)碼以四位二進(jìn)制數(shù)表示。表示。例例(A3B.C) 1

16、6=(1010,0011,1011.1100)2= (101000111011.11)20000 00001 10010 20011 30100 40101 50110 60111 71000 81001 91010 A1011 B1100 C1101 D1110 E1111 F第27頁/共66頁第26頁/共66頁第第3 3節(jié)節(jié) 信息在計算機(jī)中信息在計算機(jī)中的表示的表示、信息、信息數(shù)值、文字、語音、圖形和圖象等。數(shù)值、文字、語音、圖形和圖象等。信息必須數(shù)字化編碼（信息必須數(shù)字化編碼（變?yōu)槎M(jìn)制變?yōu)槎M(jìn)制），才），才能傳送、存儲和處理。能傳送、存儲和處理。數(shù)值型數(shù)據(jù)：數(shù)值型數(shù)據(jù)：128，(32.

17、56)8 , -25。非數(shù)值型數(shù)據(jù)：非數(shù)值型數(shù)據(jù)：A、“hello”、“07050431”。第28頁/共66頁第27頁/共66頁2 2、內(nèi)存的組織形式、內(nèi)存的組織形式 計算機(jī)的存儲器是由千千萬萬個電子線路元構(gòu)計算機(jī)的存儲器是由千千萬萬個電子線路元構(gòu)成的，每個單元稱為一個成的，每個單元稱為一個“位位(bit)”。每位有且僅有。每位有且僅有兩種穩(wěn)定的工作狀態(tài)，分別用兩種穩(wěn)定的工作狀態(tài)，分別用 0 和和 1 表示。表示。 字節(jié)字節(jié)(byte) 為便于管理，常把若干個位組成一個為便于管理，常把若干個位組成一個“字節(jié)字節(jié)”。大多數(shù)計算機(jī)都以。大多數(shù)計算機(jī)都以8個位作為一個字節(jié)。個位作為一個字節(jié)。 1by

18、te=8bit 兩個字節(jié)組成一個兩個字節(jié)組成一個“字字(word)”。一個字可放一。一個字可放一條計算機(jī)指令或一個數(shù)據(jù)。條計算機(jī)指令或一個數(shù)據(jù)。 字長字長：計算機(jī)性能指標(biāo)之一。指內(nèi)部設(shè)備一次：計算機(jī)性能指標(biāo)之一。指內(nèi)部設(shè)備一次能表示的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)。能表示的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)。第29頁/共66頁第28頁/共66頁地址地址：字節(jié)在內(nèi)存中某一位置的編號：字節(jié)在內(nèi)存中某一位置的編號。存儲容量存儲容量：描述計算機(jī)存儲能力的指標(biāo)。：描述計算機(jī)存儲能力的指標(biāo)。1 KB=1024字節(jié)字節(jié) 1 MB=1024 KB 1 GB=1024 MB 1 TB =1024 GB2000H2001H2002H2003H200

19、4H2005H內(nèi)存地址內(nèi)存地址bitbyte1 0 1 1 0 0 1 01 1 0 1 0 1 1 00 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1word第30頁/共66頁第29頁/共66頁3 3、數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的表示、數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的表示 兩個概念兩個概念 機(jī)器數(shù)機(jī)器數(shù): :一個數(shù)及其符號在機(jī)器中的表示一個數(shù)及其符號在機(jī)器中的表示 ( (用二、八、十六進(jìn)制表示用二、八、十六進(jìn)制表示) ) 真值真值: :機(jī)器數(shù)所代表的值機(jī)器數(shù)所代表的值( (用十進(jìn)制數(shù)表示用十進(jìn)制數(shù)表示) )第31頁/共66頁第30頁/共66頁在計算機(jī)中參與運算的數(shù)有正數(shù)和負(fù)數(shù)在計算機(jī)中參與運算的數(shù)有正數(shù)和負(fù)數(shù)

20、二種，它們均以二進(jìn)制形式表示。二種，它們均以二進(jìn)制形式表示。通常，把一個數(shù)的通常，把一個數(shù)的所占存儲單元所占存儲單元的最的最高位定義為高位定義為符號位符號位，用，用“0 0”表示正，用表示正，用“1 1”表示負(fù)，稱為數(shù)符，其余位表示數(shù)值。表示負(fù)，稱為數(shù)符，其余位表示數(shù)值。A A 帶符號整數(shù)的表示帶符號整數(shù)的表示數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)位符號位符號位假定一個整數(shù)假定一個整數(shù)占兩個字節(jié)：占兩個字節(jié)：第32頁/共66頁第31頁/共66頁若一個數(shù)占兩個字節(jié)（若一個數(shù)占兩個字節(jié)（16位），則位），則：十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)25的在內(nèi)存中的存儲形式為：的在內(nèi)存中的存儲形式為：00000000符號位符號位數(shù)值位數(shù)值位十進(jìn)制數(shù)十

21、進(jìn)制數(shù) 21的的的存儲形式為：的存儲形式為：0001 1001數(shù)值位數(shù)值位10000000符號位符號位數(shù)值位數(shù)值位00010101數(shù)值位數(shù)值位第33頁/共66頁第32頁/共66頁 原碼原碼符號位數(shù)碼化了的二進(jìn)制。符號位數(shù)碼化了的二進(jìn)制。運算規(guī)則運算規(guī)則:將某一有符號整數(shù)的絕對值變?yōu)槎⒛骋挥蟹栒麛?shù)的絕對值變?yōu)槎M(jìn)制，然后補足數(shù)據(jù)位，添上符號位進(jìn)制，然后補足數(shù)據(jù)位，添上符號位(其符號位其符號位“0”表示正，表示正，“1”表示負(fù)表示負(fù)) 。整數(shù)整數(shù)x的原碼的原碼用用 x原原 表示。表示。第34頁/共66頁第33頁/共66頁x= +1, 則則x原原=00000000 00000001，x= 1,

22、則則x原原=10000000 00000001；x= +23, 則則x原原=00000000 00010111，x= 23, 則則x原原=10000000 00010111。在原碼表示法中，在原碼表示法中，+0和和 0的特殊表示的特殊表示：+0原原= 00000000 00000000， 0原原= 10000000 00000000。+23原原= 27(O)=17(H) -23原原= 100027(O)= 8017(H)第35頁/共66頁第34頁/共66頁原碼在參與運算時，若符號位和數(shù)值同原碼在參與運算時，若符號位和數(shù)值同時參加運算，將產(chǎn)生錯誤結(jié)果。例如時參加運算，將產(chǎn)生錯誤結(jié)果。例如+25+

23、25和和- -2121兩數(shù)相加，結(jié)果應(yīng)為兩數(shù)相加，結(jié)果應(yīng)為+4+4。但在機(jī)器中符號。但在機(jī)器中符號位與數(shù)值同時參加運算：位與數(shù)值同時參加運算：2525的原碼的原碼 2121的原碼的原碼00000000 0001100100000000 0001100110000000 0001010110000000 0001010110000000 0010111010000000 00101110+ +運算結(jié)果為運算結(jié)果為 4646，顯然是錯誤的。，顯然是錯誤的。第36頁/共66頁第35頁/共66頁若要另外考慮符號位的處理，則使運若要另外考慮符號位的處理，則使運算變得很復(fù)雜。算變得很復(fù)雜。為解決此問題，在

24、計算機(jī)中，往往采為解決此問題，在計算機(jī)中，往往采用用補碼補碼數(shù)參加運算。一個正數(shù)的原碼、反數(shù)參加運算。一個正數(shù)的原碼、反碼、補碼完全相同。一個負(fù)數(shù)的原碼、反碼、補碼完全相同。一個負(fù)數(shù)的原碼、反碼、補碼不相同。負(fù)數(shù)的補碼，是由該負(fù)碼、補碼不相同。負(fù)數(shù)的補碼，是由該負(fù)數(shù)的原碼和反碼求得。數(shù)的原碼和反碼求得。第37頁/共66頁第36頁/共66頁整數(shù)整數(shù)x的反碼的反碼用用 x反反 表示。表示。 對于正數(shù)，對于正數(shù)，反碼反碼與原碼相同；與原碼相同； 對于負(fù)數(shù)，符號位為對于負(fù)數(shù)，符號位為1，其數(shù)值位在原，其數(shù)值位在原碼的基礎(chǔ)上碼的基礎(chǔ)上“按位取反按位取反”。反碼反碼第38頁/共66頁第37頁/共66頁例如

25、：例如：x= 13, x原原=00000000 00001101，x= 13, x原原=10000000 00001101，+0反反= +0原原= 00000000 00000000， 0原原= 10000000 00000000，x反反=00000000 00001101；x反反=11111111 11110010。則：則： 0反反= 11111111 11111111。13反反=15(O)=D(H), -13反反=177762(O)=FFF2(H)第39頁/共66頁第38頁/共66頁補碼補碼 整數(shù)整數(shù)x的補碼的補碼用用x補補表示。表示。 正整數(shù)正整數(shù)x的補碼與原碼和反碼相同。負(fù)的補碼與原碼

26、和反碼相同。負(fù)整數(shù)整數(shù)x的補碼則在反碼的基礎(chǔ)上符號位不變，的補碼則在反碼的基礎(chǔ)上符號位不變，數(shù)值位數(shù)值位+1而得。而得。x= 13, x反反=11111111 11110010，x補補=11111111 11110011；-13補補=177763(O)=FFF3(H)第40頁/共66頁第39頁/共66頁在補碼表示中，在補碼表示中，0有唯一的編碼：有唯一的編碼：+0補補= 0補補=00000000 00000000利用補碼可方便地實現(xiàn)正、負(fù)數(shù)的加法運利用補碼可方便地實現(xiàn)正、負(fù)數(shù)的加法運算算( (實際上兩數(shù)相減也變成了兩個補碼數(shù)的相實際上兩數(shù)相減也變成了兩個補碼數(shù)的相加加) )，運算規(guī)則簡單。在數(shù)

27、的有效存放范圍內(nèi)，運算規(guī)則簡單。在數(shù)的有效存放范圍內(nèi)，符號位如同數(shù)值一樣參加運算，最高位產(chǎn)生進(jìn)符號位如同數(shù)值一樣參加運算，最高位產(chǎn)生進(jìn)位時被丟去。位時被丟去。補碼運算法則：補碼運算法則： x+y補補=x補補+y補補 x-y補補=x補補-y補補第41頁/共66頁第40頁/共66頁例如例如: 5+4的運算如下：的運算如下： 5的補碼的補碼4的補碼的補碼11111111 1111101100000000 00000100+11111111 11111111運算結(jié)果是運算結(jié)果是 1的補碼形式。的補碼形式。又如又如: ( 9)+( 5)的運算如下：的運算如下： 運算結(jié)果為運算結(jié)果為11111111 11

28、110010，是，是 14的補碼形式。的補碼形式。 9的補碼的補碼 5的補碼的補碼11111111 1111011111111111 11111011+11111111 111100101進(jìn)位丟失進(jìn)位丟失第42頁/共66頁第41頁/共66頁有符號整數(shù)的存儲范圍：有符號整數(shù)的存儲范圍：整數(shù)：機(jī)器碼整數(shù)：機(jī)器碼0000H7fffH,對應(yīng)的真值對應(yīng)的真值032767負(fù)數(shù)：機(jī)器碼負(fù)數(shù)：機(jī)器碼ffffH8000H,對應(yīng)的真值對應(yīng)的真值-1-32768如：如：-32760補補=-32768+8補補 = -32768補補+8補補 =(8000) 16+(8)16 = 800816 -4補補=-1-3補補=-

29、1補補-3補補 =(ffff) 16 -(3) 16 =(fffc) 16 第43頁/共66頁第42頁/共66頁B B 無符號整數(shù)的表示無符號整數(shù)的表示16位全部都是數(shù)據(jù)位。位全部都是數(shù)據(jù)位。范圍：范圍：機(jī)器碼機(jī)器碼0000HffffH,對應(yīng)的真值對應(yīng)的真值065535。 機(jī)器碼和真值對應(yīng)關(guān)系的確定：只有明機(jī)器碼和真值對應(yīng)關(guān)系的確定：只有明確了數(shù)據(jù)存儲確了數(shù)據(jù)存儲所占的字節(jié)數(shù)和存儲形式所占的字節(jié)數(shù)和存儲形式才能才能確定某一機(jī)器碼對應(yīng)的真值，反過來一樣。確定某一機(jī)器碼對應(yīng)的真值，反過來一樣。 例：例： 7fff H ？ 8008H? ffff H?第44頁/共66頁第43頁/共66頁每一個字符有

30、一個編碼?？偣灿忻恳粋€字符有一個編碼?？偣灿?56256個字符。個字符。 ASCIIASCII碼，字符的碼，字符的 ASCIIASCII碼的范圍是：碼的范圍是：0255常用字符有常用字符有128128個，編碼從個，編碼從0 0到到127127。 空格空格20H20H3232 0 09 9 30H30H39H 39H 48485757 A AZ Z 41H41H5AH 5AH 65659090 a az z 61H61H7AH 977AH 97122122 控制字符：控制字符：0 03232，127127；普通字符：；普通字符：9494個。個。 擴(kuò)展的字符：擴(kuò)展的字符：128128個個“ASCI

31、IASCII之父之父” Bob BemerBob Bemer每個字符占一個字節(jié)，存儲的是其每個字符占一個字節(jié)，存儲的是其ASCIIASCII碼值。碼值。如：如：A的存儲為：的存儲為：01000001C C 字符的存儲字符的存儲第45頁/共66頁第44頁/共66頁 按照按照IEEE-754IEEE-754標(biāo)準(zhǔn)來存儲浮點數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)來存儲浮點數(shù)，IEEE754IEEE754規(guī)定規(guī)定，單精度浮點數(shù)用，單精度浮點數(shù)用4 4字節(jié)存儲，雙精度浮點數(shù)用字節(jié)存儲，雙精度浮點數(shù)用8 8字字節(jié)存儲，分為三個部分：節(jié)存儲，分為三個部分：符號位、階碼和尾數(shù)。符號位、階碼和尾數(shù)。 階碼即指數(shù)，尾數(shù)即有效小數(shù)位數(shù)。其中：階碼

32、即指數(shù)，尾數(shù)即有效小數(shù)位數(shù)。其中：單單精度精度的符號位的符號位1 1位，階碼占位，階碼占8 8位，尾數(shù)占位，尾數(shù)占2323位。位。雙精雙精度度則階為則階為1111位，尾數(shù)位，尾數(shù)5252位，符號位位，符號位1 1位。位。 尾數(shù)的位數(shù)決定數(shù)的精度。階碼的位數(shù)決定尾數(shù)的位數(shù)決定數(shù)的精度。階碼的位數(shù)決定數(shù)的范圍。數(shù)的范圍。 尾數(shù)尾數(shù)階碼階碼SD D 浮點數(shù)的存儲浮點數(shù)的存儲第46頁/共66頁第45頁/共66頁110.011(B)=1.10011210符號符號階碼階碼尾數(shù)尾數(shù)0 01010110011110011N= N= 數(shù)符數(shù)符尾數(shù)尾數(shù) 2 2階碼階碼第47頁/共66頁第46頁/共66頁軟件系統(tǒng)軟

33、件系統(tǒng)：計算機(jī)上除硬件之外的所有東西，是為：計算機(jī)上除硬件之外的所有東西，是為運行、管理和維護(hù)計算機(jī)而編制的程序和文檔的總運行、管理和維護(hù)計算機(jī)而編制的程序和文檔的總和，可以擴(kuò)大計算機(jī)的功能，提高計算機(jī)的效率。和，可以擴(kuò)大計算機(jī)的功能，提高計算機(jī)的效率。 軟件系統(tǒng)著重研究管理計算機(jī)和使用計算機(jī)的問題，軟件系統(tǒng)著重研究管理計算機(jī)和使用計算機(jī)的問題，也就是研究如何通過軟件的作用發(fā)揮計算機(jī)的功能。也就是研究如何通過軟件的作用發(fā)揮計算機(jī)的功能。硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)：是構(gòu)成計算機(jī)的各種物理設(shè)備的總稱，：是構(gòu)成計算機(jī)的各種物理設(shè)備的總稱，是看得到、摸得著的實實在在存在的東西。是看得到、摸得著的實實在在存在的東

34、西。如：鍵盤、顯示器、鼠標(biāo)、硬盤、內(nèi)存等如：鍵盤、顯示器、鼠標(biāo)、硬盤、內(nèi)存等第48頁/共66頁第47頁/共66頁計算機(jī)系統(tǒng)計算機(jī)系統(tǒng)硬件硬件主機(jī)主機(jī)中央處理器中央處理器(CPU)運算器運算器控制器控制器內(nèi)存儲器內(nèi)存儲器只讀存儲器只讀存儲器(ROM)隨機(jī)存儲器隨機(jī)存儲器(RAM)外存儲器外存儲器硬盤、軟盤、光盤硬盤、軟盤、光盤外部設(shè)備外部設(shè)備輸入設(shè)備輸入設(shè)備鍵盤、鼠標(biāo)、光筆、掃描儀鍵盤、鼠標(biāo)、光筆、掃描儀輸出設(shè)備輸出設(shè)備顯示器、打印機(jī)、繪圖儀顯示器、打印機(jī)、繪圖儀軟軟件件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)語言編譯系統(tǒng)語言編譯系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)服務(wù)性軟件服務(wù)性軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件文字處

35、理軟件文字處理軟件信息管理軟件信息管理軟件圖形軟件圖形軟件輔助設(shè)計軟件輔助設(shè)計軟件各種程序包各種程序包第49頁/共66頁第48頁/共66頁1.1.軟件系統(tǒng)的分類軟件系統(tǒng)的分類 系統(tǒng)軟件：系統(tǒng)軟件：實現(xiàn)某一系統(tǒng)方面的功能，如高級語實現(xiàn)某一系統(tǒng)方面的功能，如高級語言、操作系統(tǒng)等。言、操作系統(tǒng)等。 應(yīng)用軟件：實現(xiàn)某一應(yīng)用領(lǐng)域的功能，是計算機(jī)實現(xiàn)某一應(yīng)用領(lǐng)域的功能，是計算機(jī)用戶利用計算機(jī)的軟硬件資源為某一專業(yè)應(yīng)用目的開用戶利用計算機(jī)的軟硬件資源為某一專業(yè)應(yīng)用目的開發(fā)的程序，如工資管理程序、電話區(qū)位查詢程序等。發(fā)的程序，如工資管理程序、電話區(qū)位查詢程序等。2.操作系統(tǒng)操作系統(tǒng) 所有軟件的核心，它是一個龐

36、大的程序，它控制所有軟件的核心，它是一個龐大的程序，它控制所有運行在計算機(jī)上的程序并管理計算機(jī)的所有資源。所有運行在計算機(jī)上的程序并管理計算機(jī)的所有資源。 常見的操作系統(tǒng)有常見的操作系統(tǒng)有Windows、Dos和和Unix 等，等，Dos屬于單用戶單任務(wù)磁盤操作系統(tǒng)、屬于單用戶單任務(wù)磁盤操作系統(tǒng)、Unix屬于多用戶多屬于多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)、任務(wù)操作系統(tǒng)、Windows屬于單用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)。屬于單用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)。第50頁/共66頁第49頁/共66頁3. 3. 語言處理程序語言處理程序a.a.機(jī)器語言機(jī)器語言機(jī)器指令機(jī)器指令：是由和組成的指令代碼，用來控：是由和組成的指令代碼，用來控制計

37、算機(jī)完成一個操作。制計算機(jī)完成一個操作。機(jī)器語言機(jī)器語言：機(jī)器指令的集合：機(jī)器指令的集合機(jī)器語言的缺點機(jī)器語言的缺點：編程效率太低，難寫、難記、：編程效率太低，難寫、難記、難修改、難調(diào)試，最重要的是可移植性差。只有難修改、難調(diào)試，最重要的是可移植性差。只有經(jīng)過專門訓(xùn)練的人才能使用，給計算機(jī)的普及與經(jīng)過專門訓(xùn)練的人才能使用，給計算機(jī)的普及與推廣應(yīng)用造成很大障礙推廣應(yīng)用造成很大障礙。第51頁/共66頁第50頁/共66頁b.b.高級語言高級語言1954年出現(xiàn)了第一個高級語言：年出現(xiàn)了第一個高級語言：FORTRAN(主要用于主要用于科學(xué)計算科學(xué)計算)。高級語言的特點高級語言的特點： 1、比較接近人們習(xí)

38、慣的、比較接近人們習(xí)慣的“自然語言自然語言”（如英文）（如英文） 和和“數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)語言語言”。 （如：（如：read,y=sin(x)等）等） 2、編程效率高。、編程效率高。 3、可移植性好、可移植性好常用高級語言常用高級語言： BASIC、PASCAL、 FORTRAN、C、COBOL、 VISUAL C+、VISUAL BASIC 等等。等等。第52頁/共66頁第51頁/共66頁編譯程序編譯程序（事先放入計算機(jī)）（事先放入計算機(jī)）高級語言源程序高級語言源程序機(jī)器指令目標(biāo)程序機(jī)器指令目標(biāo)程序計算結(jié)果計算結(jié)果（編譯）（編譯）（執(zhí)行）（執(zhí)行）解釋程序解釋程序（事先放入計算機(jī)）（事先放入計算機(jī)）高級

39、語言源程序高級語言源程序計算結(jié)果計算結(jié)果（解釋并執(zhí)行）（解釋并執(zhí)行）編譯方式編譯方式解釋方式解釋方式第53頁/共66頁第52頁/共66頁源程序源程序目標(biāo)程序目標(biāo)程序可執(zhí)行程序可執(zhí)行程序編輯程編輯程序序 編譯程序編譯程序聯(lián)接程序聯(lián)接程序study.c-study.obj-study.exe第54頁/共66頁第53頁/共66頁 微型計算機(jī)的組成和其他的計算機(jī)一樣，都符微型計算機(jī)的組成和其他的計算機(jī)一樣，都符合合“馮馮諾依曼諾依曼” 體系結(jié)構(gòu)，均由五大功能部件組成體系結(jié)構(gòu)，均由五大功能部件組成（即（即運算器、存儲器、控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)運算器、存儲器、控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備備五大部分）五大部

40、分）, , 遵循遵循“程序存儲程序存儲”的原理。微型計的原理。微型計算機(jī)中已經(jīng)開始采用了組裝在算機(jī)中已經(jīng)開始采用了組裝在主板主板上的上的“總線總線”結(jié)結(jié)構(gòu)。構(gòu)。 微機(jī)的基本配置：主機(jī)箱、顯示器、鍵盤和鼠微機(jī)的基本配置：主機(jī)箱、顯示器、鍵盤和鼠標(biāo)等。標(biāo)等。第55頁/共66頁第54頁/共66頁電源接口CPU插座內(nèi)存插槽PCI局部總線擴(kuò)展槽AGP插槽主板主板第56頁/共66頁第55頁/共66頁擴(kuò)展插槽擴(kuò)展插槽用來插入各種外設(shè)的適配卡，再去用來插入各種外設(shè)的適配卡，再去連接各種外設(shè)，并且與系統(tǒng)總線相連。連接各種外設(shè)，并且與系統(tǒng)總線相連。主板主板是位于主機(jī)箱底部的一塊大型印刷電路板，是位于主機(jī)箱底部的一

41、塊大型印刷電路板，由由CPU插槽插槽/插座、內(nèi)存插槽、局域總線的擴(kuò)展總插座、內(nèi)存插槽、局域總線的擴(kuò)展總線、高速緩存、時鐘和線、高速緩存、時鐘和CMOS主板主板BIOS、軟、軟/硬硬盤、串口、并口等外設(shè)接口、控制芯片等。盤、串口、并口等外設(shè)接口、控制芯片等。第57頁/共66頁第56頁/共66頁微型機(jī)的中央處理器執(zhí)行對信息的處理與微型機(jī)的中央處理器執(zhí)行對信息的處理與控制，是整個微型機(jī)的核心，它的性能直接影響控制，是整個微型機(jī)的核心，它的性能直接影響到整個計算機(jī)的性能。到整個計算機(jī)的性能。其主要的生產(chǎn)廠家是其主要的生產(chǎn)廠家是Intel 、AMD等公司。等公司。第58頁/共66頁第57頁/共66頁軟磁

42、盤軟磁盤硬磁盤硬磁盤 隨機(jī)存儲器隨機(jī)存儲器 RAM只讀存儲器只讀存儲器 ROM磁盤存儲器磁盤存儲器：、：、外存外存存存儲儲器器內(nèi)存內(nèi)存光盤存儲器光盤存儲器微型機(jī)的存儲器用來存放程序和數(shù)據(jù)，是微型機(jī)的存儲器用來存放程序和數(shù)據(jù)，是計算機(jī)中各種信息的存儲和交流的中心。計算機(jī)中各種信息的存儲和交流的中心。CPU和內(nèi)存儲器構(gòu)成了計算機(jī)的和內(nèi)存儲器構(gòu)成了計算機(jī)的“主機(jī)主機(jī)”。第59頁/共66頁第58頁/共66頁內(nèi)存儲器內(nèi)存儲器 內(nèi)存儲器是計算機(jī)用內(nèi)存儲器是計算機(jī)用于數(shù)據(jù)交換的通道，數(shù)據(jù)于數(shù)據(jù)交換的通道，數(shù)據(jù)在這里臨時進(jìn)行存放。計在這里臨時進(jìn)行存放。計算機(jī)執(zhí)行程序前，必須首算機(jī)執(zhí)行程序前，必須首先將運行的數(shù)據(jù)信息裝入先將運行的數(shù)據(jù)信息裝入內(nèi)存儲器。內(nèi)存儲器。只讀存儲器只讀存儲器 ROM：主要主要存放與計算機(jī)硬件相關(guān)的配存放與計算機(jī)硬件相關(guān)的配置狀況表，用以支持操作系統(tǒng)對硬件資源的管理。置狀況表，用以支持操作系統(tǒng)對硬件資源的管理。隨機(jī)存儲器隨機(jī)存儲器 RAM：計算機(jī)數(shù)據(jù)流通的中心樞紐，計算機(jī)數(shù)據(jù)流通的中心樞紐，容量一般為幾百容量一般為幾百K幾幾G不等?？蛇M(jìn)行高速不等?？蛇M(jìn)行高速隨機(jī)