第1章 計算機系統(tǒng)基礎

大學計算機1任課教師：張春英E-mail：hblg_zcy@126.com電話學安排總學時：40學時理論學時：24學時實踐學時：16學時，4、6、8、10-14周2學習：提前預習+課堂討論+部分講授+上機實踐+課后練習+作業(yè)考試：階段考試+期末考試方式：每部分結束后有階段考試，全部上機進行；學期末有

期末考試成績：平時成績%30+階段成績%30+期末成績%40

平時成績=出勤5%+作業(yè)%15+實驗報告%10推薦學習3學習網站：愛課程網：/，查找“大學計算機”這門課程，有同濟大學和北京交通大學兩個共享資源。中國大學MOOC：http:///course

大學計算機—計算思維導論（哈爾濱工業(yè)大學）

大學計算機（西安交通大學）FTP資源下載：3參考書籍：李鳳霞主編，《大學計算機》和《大學計算機實驗》不插電的計算機科學（華中科技大學出版社）數(shù)學之美（吳軍）史蒂夫·喬布斯傳（[美]沃爾特·艾薩克森）作業(yè)方式4上機實踐：指實踐教程中的任務，由老師布置，在規(guī)定的時間內提交到FTP服務器指定文件夾下：ftp://3。

用戶名和密碼：zcyup實驗報告：實驗報告書由教師提供，學生在指定位置下載，做完實驗填寫該報告，提交到指定位置。網絡作業(yè)：每2周教師布置一次網絡作業(yè)，學生在任何可登陸校園網的地方完成該作業(yè)，每次作業(yè)自動生成成績。具體完成方式上機時再演示。教學日歷5理工科教學日歷（24+16學時）周次理論教學內容實驗內容學時安排理論實驗3第1章計算機系統(tǒng)基礎實驗一圖靈機模型與計算機硬件系統(tǒng)虛擬拆裝21實驗四一條指令的執(zhí)行過程4第1章計算機系統(tǒng)基礎實驗二計算機中的數(shù)據(jù)表示與計算21實驗三字符編碼與信息交換6第2章操作系統(tǒng)基礎實驗1Windows7的基本操作22實驗2Windows7的文件管理實驗六文件管理與磁盤恢復7第3章文字處理軟件Word2010實驗4Word2010文檔的輸入和編輯21實驗5Word2010文檔排版8第3章文字處理軟件Word2010實驗6Word2010制作表格和插入對象219第4章電子表格處理軟件Excel2010實驗7Excel2010工作表操作與圖表制作2110第4章電子表格處理軟件Excel2010實驗8Excel2010數(shù)據(jù)管理21第5章演示文稿制作軟件PowerPoint201011第6章計算機網絡基礎實驗9PowerPoint2010演示文稿制作22實驗10計算機網絡連接與檢查12第6章計算機網絡基礎實驗11Internet信息搜索、瀏覽和獲取22實驗七廣域網通信與郵件傳輸13第7章多媒體技術實驗14PhotoShop圖像處理22實驗15Flash動畫制作14第8章數(shù)據(jù)庫技術基礎實驗16Access數(shù)據(jù)庫操作2115第8章數(shù)據(jù)庫技術基礎實驗16Access數(shù)據(jù)庫操作21第1章

計算機系統(tǒng)基礎1.1計算機的發(fā)展1.2計算機的類型1.3計算機的基本工作原理及結構1.4計算機系統(tǒng)的組成1.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示61.1計算機的發(fā)展什么是計算機？計算機是一種處理信息的工具，它能自動、高速、精確地對信息進行存儲、傳送和加工處理。信息處理工具智能化信息存儲、傳送、加工71.1計算機的發(fā)展-起源古代甲骨文數(shù)字（約公元前1500年）8算籌（起源于周朝，公元前1000年）91.1計算機的發(fā)展-起源算盤（可能起源于唐朝，流行于宋朝，公元800年左右）101.1計算機的發(fā)展-起源帕斯卡加法器（1642年，法國數(shù)學家）111.1計算機的發(fā)展-歷史巴貝奇分析機模型（1822年，英國數(shù)學家）121.1計算機的發(fā)展-歷史第一臺現(xiàn)代電子數(shù)字計算機ABC（阿塔納索夫-貝瑞計算機）131.1計算機的發(fā)展-歷史阿塔納索夫計算機設計三原則：（1）以二進制的方式實現(xiàn)數(shù)字運算和邏輯運算，以保證運算精度；（2）利用電子技術實現(xiàn)控制和運算，以保證運算速度；（3）采用計算功能與存儲功能相分離的結構，以簡化計算機設計。141946年，世界上第一臺電子數(shù)字積分計算機ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator)在美國誕生了。5000次加法/秒體重30噸占地170m218000多只電子管1500個繼電器1.1計算機的發(fā)展-歷史15第五代：具有人工智能的計算機——研制中第一代（1946--1955）電子管5千--4萬（次/秒）第二代（1956--1963）晶體管幾萬—幾十萬（次/秒）第三代（1964--1971）集成電路幾十萬--百萬（次/秒）第四代（1971--至今）超大規(guī)模集成電路幾百萬--百億（次/秒）1.1計算機的發(fā)展-歷史16云計算（CloudComputing）是一種通過Internet以服務的方式提供動態(tài)的、可伸縮的、虛擬化資源的計算模式。移動互聯(lián)網（MobileInternet）是指互聯(lián)網的技術、平臺、商業(yè)模式和應用與移動通信技術結合并實踐的活動的總稱。物聯(lián)網（TheInternetofthings）顧名思義就是物物相連的互聯(lián)網。1.1計算機的發(fā)展-新技術1975年，第一臺微機

Altair8800（牛郎星）171.1計算機的發(fā)展-微機“牛郎星”微機的意義：微型化的設計方法OEM（原始設備生產廠商）生產方式開放式設計思想硬件與軟件分離DIY（自己動手做）181.1計算機的發(fā)展-微機蘋果公司的AppleII微機（1977年）19CPU：6502系列，主頻4MHz

內存：64KB可擴展至128KB

外存：2個5.25‘軟驅

視頻：80x25行字符輸出1.1計算機的發(fā)展-微機個人計算機IBMPC5150（1981年）20CPU：Intel8088，工作頻率4.77MHz內存：16KB外存：160KB5.25”軟盤顯示器：11.5”單色操作系統(tǒng)：MS-DOS1.0價格：3045美元。1.1計算機的發(fā)展-微機計算機主要組成部件：半導體集成電路芯片機電部件計算機主要產品：大型計算機微型計算機嵌入式系統(tǒng)211.2計算機的類型221.2.1計算機系統(tǒng)的分類超級計算機設計方案專用設計集群設計（占80%左右）集群計算機：利用多臺獨立的計算機，組成一個計算機群，使多臺計算機能夠像一臺超級計算機那樣統(tǒng)一管理和并行計算。231.2.2大型計算機2012年6月，美國IBM公司生產的“紅杉”超級計算機榮獲世界最快計算機桂冠。241.2.2大型計算機占地318平方米96個機柜，160萬個處理器，1.6TB內存持續(xù)測試達到：每秒16324萬億次運算峰值運算速度：每秒20132萬億次我國國防科技大學研制的“天河1號”計算機，2010年11月排名世界500強計算機第1名251.2.2大型計算機2560個計算節(jié)點，6144個3.0GHz的IntelXeon處理器，2560片顯卡，內存總容量為98TB點對點通信帶寬：40Gbit/s峰值計算速度：每秒鐘2570萬億次。PC系列微機261.2.3微機臺式微機（PC）筆記本微機（PC）PC服務器蘋果系列微機271.2.3微機臺式微機（Mac）筆記本微機（Mac）平板微機281.2.3微機嵌入式系統(tǒng)的基本組成嵌入式系統(tǒng)是為特定應用而設計的專用計算機系統(tǒng)，或者作為設備的一部分。“嵌入”是將微處理器設計和制造在某個設備內部的意思。291.2.4嵌入式系統(tǒng)

主要特征：系統(tǒng)內核小、專用性強、系統(tǒng)精簡

主要應用：工業(yè)控制、交通管理、其他應用（軍工、商業(yè)、通信、辦公自動化、家用電器）

嵌入式計算機301.2.4嵌入式系統(tǒng)311.3計算機的基本工作原理與結構“計算機界諾貝爾獎”——圖靈獎阿蘭?圖靈（AlanTuring）“計算機科學的奠基人”、“人工智能之父”英國著名數(shù)學家、邏輯學家、密碼學家提出了“圖靈機”和“圖靈測試”圖靈與圖靈機模型32圖靈與圖靈機模型圖靈機模型理論是計算學科最核心的理論之一，圖靈機模型為計算機設計指明了方向。圖靈機由三部分組成：一條兩端都可無限延長的被分為一個個小方格的紙帶、一個有限狀態(tài)控制器和一個在帶子上可以左右移動的讀寫頭。……a1a2……ai……an……控制器狀態(tài)q11.3計算機的基本工作原理與結構33馮?諾依曼計算機馮·諾依曼：美籍匈牙利數(shù)學家，提出了著名的“存儲程序”設計思想。存儲程序工作原理存儲程序到內存自動按地址執(zhí)行程序1949EDSACJohnVonNouma1.3計算機的基本工作原理與結構34馮?諾依曼計算機馮·諾依曼計算機設計思想采用二進制表示數(shù)據(jù)和指令采用存儲程序方式計算機由5大部分組成馮·諾伊曼計算機模型的五大部分：輸入設備，輸出設備，存儲器，控制器，運算器1.3計算機的基本工作原理與結構35馮?諾依曼計算機存儲器控制器運算器輸出設備輸入設備程序+數(shù)據(jù)操作命令處理結果反饋信號響應信號請求信號響應信號請求信號1.3計算機的基本工作原理與結構36馮?諾依曼計算機1.3計算機的基本工作原理與結構運算器：對數(shù)據(jù)進行算術運算和邏輯運算的部件?？刂破鳎弘娮佑嬎銠C的指揮部，負責協(xié)調指揮各部件的工作。存儲器：計算機記憶或暫存數(shù)據(jù)的部件。輸入設備：輸入是指利用某種設備將數(shù)據(jù)轉換成計算機可以接收的編碼的過程，所使用的設備稱為輸入設備。輸出設備：用來輸出處理結果的設備。總線：用于連接計算機中的五大組成部件構成一個完整的硬件系統(tǒng)。實驗一圖靈機模型與計算機硬件系統(tǒng)虛擬拆裝37指令和指令系統(tǒng)指令是能被計算機識別并執(zhí)行的二進制代碼，它規(guī)定了計算機能完成的某一種操作。是對計算機進行程序控制的最小單位。機器指令格式操作碼操作數(shù)機器執(zhí)行什么操作執(zhí)行對象（具體數(shù)、存放位置）指令系統(tǒng)是一臺計算機的所有指令的集合。程序是為完成一項特定任務而用某種語言編寫的一組指令序列。1.3計算機的基本工作原理與結構38指令和指令系統(tǒng)1.3計算機的基本工作原理與結構例：計算機計算2+3的執(zhí)行步驟。第一步：輸入指令（將數(shù)據(jù)和程序輸入到存儲器中）第二步：取數(shù)指令（從存儲器取數(shù)2）第三步：取數(shù)指令（從存儲器取數(shù)3）第四步：加法指令（執(zhí)行2+3的運算）第五步：存數(shù)指令（將計算結果5送到存儲器保存）第六步：輸出指令（輸出計算結果）執(zhí)行指令解釋指令從存儲器取出指令實驗四一條指令的執(zhí)行過程391.3計算機的基本工作原理與結構微機采用以CPU為核心的控制中心分層結構微機系統(tǒng)結構1-3-5-7規(guī)則（1）1個CPU（2）3大芯片（MCH，ICH，F(xiàn)WH（3）5大接口（SATA，eSATA，SIO，LAN，HAD（4）7大總線（FSB，MB，PCI-E，IHA，PCI，LPC，USB等）。“1-3-5-7”是指主要結構而言，實際產品會有一些增減。401.4計算機系統(tǒng)組成41存儲器輸入設備輸出設備運算器控制器馮·諾依曼體系1.4計算機系統(tǒng)組成-硬件系統(tǒng)42存儲器輸入設備輸出設備運算器控制器微機硬件組成1.4計算機系統(tǒng)組成-硬件系統(tǒng)CPU系統(tǒng)43英特爾公司CPU產品酷睿（Core）系列，主要用于臺式微機和筆記本微機。至強（Xeon）系列，主要面向PC服務器。凌動（Atom）系列，主要用于平板微機。CPU技術性能系統(tǒng)結構，指令系統(tǒng)，處理字長，工作頻率，高速緩存容量，加工線路寬度，工作電壓等。處理字長CPU內部運算單元一次處理二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)。目前微機CPU絕大部分為64位產品。工作頻率CPU每一秒鐘工作的周期數(shù)，單位Hz（赫茲），例如1GHz=10億個計算周期。1.4計算機系統(tǒng)組成-硬件系統(tǒng)主板系統(tǒng)主板組成集成電路芯片，電子元器件，電路系統(tǒng)，各種總線插座和接口組成。主板的主要功能傳輸各種電子信號，部分芯片也負責初步處理一些外圍數(shù)據(jù)。441.4計算機系統(tǒng)組成-硬件系統(tǒng)南橋芯片北橋芯片PCI總線PCI- E總線CPU插座SIO接口內存條插座主板電源插座SATA插座音頻芯片網絡芯片時鐘芯片SIO芯片45安裝孔CMOS電池電壓芯片信號線電容電感電阻PCB音頻接口46存儲器系統(tǒng)471.4計算機系統(tǒng)組成-硬件系統(tǒng)存儲器系統(tǒng)48內存技術指標內存中每個存儲單元可存放1位（bit）二進制數(shù)據(jù)，8個存儲單元稱為一個字節(jié)（Byte）。內存容量單位：KB、MB、GB、TB。8bit（比特）=1Byte（字節(jié)）1024B＝1KB1024KB＝1MB1024MB＝1GB1024GB=1TB內存的類型隨機存儲器（RAM）靜態(tài)隨機存取存儲器（SRAM）動態(tài)隨機存取存儲器（DRAM）計算機運行時的程序和數(shù)據(jù)均放在RAM中，一旦掉電，其中的數(shù)據(jù)將全部丟失。只讀存儲器（ROM）目前ROM一般做在微處理器芯片內部外部ROM一般采用可讀寫的“閃存”芯片1.4計算機系統(tǒng)組成-硬件系統(tǒng)存儲器系統(tǒng)491.4計算機系統(tǒng)組成-硬件系統(tǒng)存儲器系統(tǒng)501.4計算機硬件系統(tǒng)組成CPU外存內存交換數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)不能直接交換總線和接口51

微處理器CPU

主存儲器外存接口輸入輸出接口其他I/O口各種外設鍵盤、顯示器等硬盤驅動器AB地址DB數(shù)據(jù)CB控制總線總線是微機中各種部件之間共享的一組公共數(shù)據(jù)傳輸線路?？偩€功能數(shù)據(jù)總線用來在設備之間傳輸數(shù)據(jù)和指令地址總線用于指定數(shù)據(jù)來源與去向控制總線用來控制數(shù)據(jù)的訪問與使用總線性能總線寬度：總線一次并行傳輸?shù)亩M制位數(shù)。有8位、16位、32位、64位等?？偩€頻率：描述總線的速度，有33MHz、66MHz、100MHz、133MHz、200MHz、400MHz、800MHz、1066MHz等。1.4計算機系統(tǒng)組成-硬件系統(tǒng)1.4.3主板系統(tǒng)線寬52PCI-Ex16總線插座PCI總線插座PCI-Ex1總線插座SATA接口插座總線和接口53接口兩個硬件設備之間起連接作用的邏輯電路。接口功能在各個組成部件之間進行數(shù)據(jù)交換。常見接口硬盤/光驅接口：SATA音頻接口：LineOut、MIC等網絡接口：RJ-451.4計算機系統(tǒng)組成-硬件系統(tǒng)輸入輸出設備541.4計算機系統(tǒng)組成-硬件系統(tǒng)主要技術指標551.性能指標性能可以通過基準測試軟件進行測試。微機的主要性能指標CPU字長時鐘頻率內存容量外部設備配置2.功能指標微機提供服務的類型。3.可靠性指標在規(guī)定工作環(huán)境下穩(wěn)定運行的能力。4.兼容性指標產品符合某一技術規(guī)范的特定要求，兩個不同廠商的產品，如果能夠在同一環(huán)境下應用。1.4計算機系統(tǒng)組成-硬件系統(tǒng)561.4計算機系統(tǒng)組成——軟件系統(tǒng)軟件是建立在硬件之上的程序、數(shù)據(jù)及相應文檔的集合，是計算機硬件與用戶之間的應用接口。系統(tǒng)軟件應用軟件支撐軟件571.4計算機系統(tǒng)組成——軟件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件（systemsoftware）是指控制和協(xié)調計算機及外部設備，支持應用軟件開發(fā)和運行的系統(tǒng)，是無需用戶干預的各種程序的集合，主要功能是調度，監(jiān)控和維護計算機系統(tǒng)；負責管理計算機系統(tǒng)中各種獨立的硬件，使得它們可以協(xié)調工作。常見的系統(tǒng)軟件：操作系統(tǒng)、語言處理程序和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等各種程序。581.4計算機系統(tǒng)組成——軟件系統(tǒng)操作系統(tǒng)：管理和控制計算機的所有硬件、軟件資源的程序。 裸機

操作系統(tǒng)應用軟件其它系統(tǒng)軟件裸機：沒裝任何軟件的計算機。591.4計算機系統(tǒng)組成——軟件系統(tǒng)應用軟件（applicationsoftware）是指為滿足用戶不同領域、不同問題的應用需求而提供的專用軟件。可分為用戶程序和應用軟件包兩類。辦公軟件——微軟Office

圖像處理軟件——Adobe的Photoshop

媒體播放器軟件——WindowsMediaPlayer601.4計算機系統(tǒng)組成——軟件系統(tǒng)支撐軟件（supportsoftware）是指支撐各種軟件的開發(fā)與維護的軟件，又稱為軟件開發(fā)環(huán)境。它主要包括中間件、各種接口軟件和工具軟件。IBM公司的WebSphere、微軟公司的Studio.NET等。611.4計算機系統(tǒng)組成——軟件系統(tǒng)程序設計語言源程序可執(zhí)行程序目標程序聯(lián)接程序高級語言匯編語言機器語言編譯解釋注意區(qū)分“源程序”與編譯系統(tǒng)的關系621.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示信息有數(shù)值、文字、聲音、圖形、圖像、視頻等形式。631.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示輸入數(shù)據(jù)程序色彩文字數(shù)字化18，3.14結果符合人的習慣方便物理實現(xiàn)運算控制簡單問題導入:為什么要用二進制?641.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示理解0和1《易經》中的0和1電路中的0和1計算機中的0和1實驗二計算機中的數(shù)據(jù)表示與計算問題：人習慣用十進制，而計算機直接用的只能是二進制。思路：讓計算機為人服務。651.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示理解0和1《易經》中的0和1計算機中的0和1易經通過陰/陽來使用0和1，起始即把0和1賦予了語義，并注意了陰陽的位置與組合關系。期望通過這些內容反映一些規(guī)律性的內容。01陰陽661.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示理解0和1《易經》中的0和1計算機中的0和1

語義符號化：是指將現(xiàn)實世界的語義用符號表達，進而進行基于符號的計算的一種思維，將符號賦予不同語義，則能計算不同的現(xiàn)實世界問題。671.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示理解0和1《易經》中的0和1計算機中的0和1表達成了符號，也就能夠進行計算易經通過陰/陽的演變(即0/1的運算)體現(xiàn)了變化中的規(guī)律(即蘊含的語義關系及轉換關系)例如：二十四節(jié)氣的演變規(guī)律例如：生命規(guī)律的演變規(guī)律冬至一陽生夏至一陰生681.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示理解0和1《電路》中的0和1計算機中的0和1串聯(lián)電路中的邏輯“與”關系邏輯“與”運算關系表開關A開關B燈泡F0（斷開）0（斷開）0（熄滅）0（斷開）1（閉合）0（熄滅）1（閉合）0（斷開）0（熄滅）1（閉合）1（閉合）1（發(fā)亮）691.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示理解0和1《電路》中的0和1并聯(lián)電路中的邏輯“或”關系邏輯或運算關系表開關A開關B燈泡F0（斷開）0（斷開）0（熄滅）0（斷開）1（閉合）1（發(fā)亮）1（閉合）0（斷開）1（發(fā)亮）1（閉合）1（閉合）1（發(fā)亮）701.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示理解0和1《電路》中的0和1開關A燈泡F0（斷開）1（發(fā)亮）1（閉合）0（熄滅）實現(xiàn)非功能的簡單電路邏輯非運算關系表711.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示理解0和1《計算機》中的0和1計算機為什么采用二進制？可編碼任意信息算術運算規(guī)則簡單

適合邏輯運算

實現(xiàn)技術(電子元器件)簡單

721.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示數(shù)制的概念（1）基數(shù)是一個計數(shù)制系統(tǒng)允許使用的基本數(shù)字符號（數(shù)符）的個數(shù)。例如十進制的數(shù)符分別為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，所以十進制的基數(shù)為10。依次類推，二進制、八進制、十六進制的基數(shù)分別是2、8、16。（2）權是以基數(shù)為底的冪，表示處于該位的數(shù)字所代表的值的大小。在一個數(shù)字當中，處在不同位置上的相同數(shù)字所表示的值也是不同的。一個數(shù)字在某個位置上的值等于該數(shù)字與這個位置上的因子的乘積，而該因子的值是由所在位置相對于小數(shù)點的距離來確定，這個因子就是位權。（3）進位制：用數(shù)碼和帶有權值的數(shù)位來表示有大小關系的數(shù)值型信息的表示方法。731.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示常用數(shù)制二進制：1)二進制只有兩個數(shù)碼：0和1;2)二進制數(shù)位i的權值：2i;3)二進制表示數(shù)值：逢二進1，借1當二；高數(shù)位的1相當于低數(shù)位的2。4)二稱為計數(shù)制的基值，即“二進制”

76543210.-1-211110101.01

741.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示常用數(shù)制二進制不方便之處：與十進制相比，一個數(shù)值的數(shù)碼位數(shù)長，識認比較困難。例如：245的二進制表示：

11110101另外，二進制與十進制轉換也不是很方便，因此引出八進制、十六進制等。751.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示常用數(shù)制任意進制----r進制

r進制的一位數(shù)表示有r個數(shù)碼：0,1,…r-1r進制數(shù)位i的權值：rir進制表示數(shù)值：逢r進1，借1當r；高數(shù)位的1相當于低數(shù)位的r。

r稱為計數(shù)制的基值，即“r進制”761.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示常用數(shù)制方法一：后綴腳標數(shù)字表計數(shù)制

(dn-1dn-2……d2d1d0.d-1d-2……d-m)r其中，r為計數(shù)制的數(shù)字或漢字形式例如(365.2)10,（11011.01)2,（3460.32)8,(596.12)16方法二：利用后綴表示各種進位計數(shù)制后綴B(binary):二進制數(shù)；后綴O(octal):八進制數(shù)；后綴H(hex):十六進制數(shù),后綴D(decimal):十進制數(shù)。例如365.2D,11011.01B,3460.32O,596.12H各種進位計數(shù)制的表示方法771.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示各種數(shù)制的轉換r進制數(shù)值的大小及其與十進制的轉換

(F5.4)16=F×161+5×160+4×16-1=(245.25)10781.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示各種數(shù)制的轉換(753.37)8

=

753.37O=7×82+5×81+3×80+3×8-1+7×8-2=(491.484375)10(753.37)16=

753.37H=7×162+5×161+3×160+3×16-1+7×16-2=(1875.2148)10(753.37)12=7×122+5×121+3×120+3×12-1+7×12-2=(1071.2986)10同一個數(shù)串，由于進位制不同其所表達的數(shù)值大小也是不同的791.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示各種數(shù)制的轉換“除基取余”801.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示各種數(shù)制的轉換(139)10=()2(269)10=()8(396)10=()161000101141518C811.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示各種數(shù)制的轉換“乘基取整”821.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示各種數(shù)制的轉換例如：(0.525)10=(0.8666)16166.4166.40.525168.4166.4831.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示各種數(shù)制的轉換841.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示各種數(shù)制的轉換

目標進制源進制十進制二進制八進制十六進制十進制

整數(shù)部分，除基數(shù)倒取余數(shù)；小數(shù)部分，乘基數(shù)取整數(shù)二進制按權展開

三位并一位四位并一位八進制一位拆三位

以二進制為橋梁十六進制一位拆四位以二進制為橋梁

851.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示思考題1.請把你宿舍的房間號碼表示成二進制，看結果是什么？2.用手機號碼猜年齡。以2014年為例，請按以下步驟做：（1）把你手機號碼的最后一位乘上2，然后加上5，再乘以50；（2）把得到的數(shù)目加上1764；（3）用上面的結果減去你的出生年份，得到的一定是一個三位數(shù)字。知道其中的奧秘嗎？這里有基數(shù)的概念嗎？如果是2015年，這個游戲還準確嗎？游戲規(guī)則可以怎么修改？861.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示二進制的算術運算運算規(guī)則簡單：逢二進一；借一當二。想想十進制的算術運算口訣:1+1,1+2,1+3,…,1+9,2+1,…,確實復雜871.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示二進制的算術運算算術運算按位計算并考慮進位和借位；乘除法運算可轉為多次加減法運算來進行；有很多快速進行加減乘除運算的算法。例1:10111B+10011B=?10111+)10011010101101010B例2:10111B－10011B=?10111-)100110010000100B881.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示二進制的邏輯運算“與”運算(AND):當X和Y都為真時,XANDY也為真;否則均為假?！盎颉边\算(OR):當X和Y都為假時,XORY也為假;否則均為真?！胺恰边\算(NOT):當X為真時,NOTX為假;當X為假時,NOTX為真。“異或”運算(XOR):當X和Y都為真或都為假時,XXORY為假;否則為真?！芭c”運算：兩把鑰匙都有才能開門“或”運算：只要有任何一把鑰匙便能開門891.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示數(shù)據(jù)存儲整數(shù)：整數(shù)是沒有小數(shù)部分的整型數(shù)字，可以當作小數(shù)點位置是固定的數(shù)字。存儲整數(shù)一般采用定點表示法，小數(shù)點是假設的并不實際存儲。例如機器字長為16位，符號位占1位，數(shù)值部分占15位，故十進制數(shù)+32767的定點數(shù)表示如下所示：901.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示數(shù)據(jù)存儲整數(shù)：

整數(shù)表示

無符號數(shù)

帶符號數(shù)原碼表示補碼表示反碼表示911.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示數(shù)據(jù)存儲整數(shù)：無符號整數(shù)：不考慮符號的一連串二進制數(shù)字序列，比如一個任務的執(zhí)行次數(shù)、內存單元的存儲地址等，都可以用無符號整數(shù)表示。有符號整數(shù)：負數(shù)可以用有符號整數(shù)來表示。有符號整數(shù)主要有兩種方法，一種是補碼記數(shù)法，另外一種方法是余碼記數(shù)法。請查閱資料，什么叫余碼記數(shù)法，如何表示有符號整數(shù)，請舉例說明。921.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示原碼、反碼和補碼存儲編碼轉換中間碼運算編碼原碼反碼補碼正數(shù)的反碼與其原碼相同；負數(shù)的反碼是把除符號位外的其他位變反正數(shù)的補碼與原碼相同負數(shù)的補碼為該數(shù)的反碼加1931.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示原碼、反碼和補碼1.定義：（1）原碼2.求法：根據(jù)定義求原碼直接寫出原碼[+0]原=00000000[-0]原=10000000[0]原的兩種表示是什么？

3.

原碼的表示范圍：–(2n–1–1)~(2n–1–1)

當n=8時，原碼的表示范圍-127~+127例例941.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示原碼、反碼和補碼（2）反碼1.定義：2.求法：根據(jù)定義求反碼。除符號位外，按位變反3.反碼的表示范圍：–(2n–1–1)~(2n–1–1)。[+0]反=00000000[-0]反=11111111[0]反的兩種表示？當n=8時，反碼的表示范圍是？-127~+127例反碼是中間過渡碼，可用于通過反碼求補碼。951.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示原碼、反碼和補碼（3）補碼例：校對時針到紅針位置：藍：順時針

+7；黃：逆時針–5。“0”8+7=8–5?對模數(shù)為12而言-5的補碼結果去掉模數(shù)12961.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示原碼、反碼和補碼1.

定義：2.

求法：根據(jù)定義求補碼由反碼求補碼（反碼+1=補碼）直接寫出補碼3.補碼的表示范圍：–2n–1~(2n–1–1)

當n=8時，補碼的表示范圍是？-128~+127[+0]補=[-0]補=0[0]補的表示？例例971.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示數(shù)據(jù)存儲實數(shù)：實數(shù)是帶有整數(shù)部分和小數(shù)部分的數(shù)字，小數(shù)部分的存儲要指明其小數(shù)點的位置。小數(shù)點在計算機中如何表示？兩種方法位置固定：3.14159--定點位置變化:3.14159--浮點3.14159*1000.314159*1010.0314159*102“.”的位置移動，數(shù)的大小不變981.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示數(shù)據(jù)存儲實數(shù)：定點數(shù)的表示浮點數(shù)的表示991.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示數(shù)據(jù)存儲1.定點小數(shù)格式

Ns

N-1N-2…

N-m符號位數(shù)值部分小數(shù)點(隱含)小數(shù)點位置固定在某一位置。包括：定點小數(shù)和定點整數(shù)。小數(shù)點固定在最高數(shù)據(jù)位的左邊所有的數(shù)都是純小數(shù)只能表示小數(shù)（1）定點表示法1001.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示數(shù)據(jù)存儲當：X=123456時如果不是小數(shù)怎么辦？比例因子：k=1000000X’=x/k=123456/1000000=0.123456可以用定點小數(shù)表示了！

…...

最后的結果再乘上“比例因子”進行中間運算1011.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示數(shù)據(jù)存儲2.定點整數(shù)格式：Ns

Nn-1Nn-2…

N0符號位數(shù)值部分小數(shù)點(隱含)小數(shù)點固定在最低位數(shù)字的右邊定點表示的特點?直觀、簡單、節(jié)省硬件數(shù)據(jù)范圍小，不靈活1021.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示數(shù)據(jù)存儲小數(shù)點位置可任意移動

M

?RE尾數(shù)基數(shù)階3.14159*1000.314159*1010.0314159*1023.14159尾數(shù)：數(shù)的有效數(shù)字階：小數(shù)在數(shù)中的實際位置（2）浮點表示法1031.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示數(shù)據(jù)存儲

階符階碼

數(shù)符尾數(shù)尾數(shù)階尾數(shù):常用定點小數(shù)表示，有一個符號位階:常用整數(shù)表示，有一個符號位假定：32位字長，8位作階，24位作尾數(shù)能表示的最大的數(shù)？最小數(shù)？？1041.5數(shù)據(jù)在計算機中的表示數(shù)據(jù)存儲當階的符號位