第1章 計算機基礎(chǔ)知識 - 南京信息工程大學

第1章計算機基礎(chǔ)知識

本章要求:

■基本知識點

?了解計算機的發(fā)展、特點及用途

?掌握計算機中使用的數(shù)制及數(shù)制間的轉(zhuǎn)換

?弄清計算機的主要組成部件及其功能

■重點及難點

?#算機豪余中數(shù)據(jù)的表示形式

?數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換

?原碼、反碼、補碼的概念及計算

?浮點數(shù)

?碼制

?邏輯運算基礎(chǔ)

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主要內(nèi)容

■1.1計算機概論

■1.2計算機常用的數(shù)制及編碼

■1.3常見的信息編碼

■L4計算機系統(tǒng)的組成

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1.1計算機概述

計算機是一種能按照事

什么是計算機

先存儲的程序.

高速進行大量數(shù)值計算

和各種信息外理的現(xiàn)代

化智能電子裝置。

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1.1.1計算機的發(fā)展概況

■1946年第一臺計算機ENIAC在美國賓夕法

尼亞大學問世。人們賞撿制造it旬山近因

的主要元器件將計算才體積龐大、速度低、成

」-—rM,/■一

體積大大減小

q可靠性泳速度、可靠性和

?第一'代電子管計算方IWJ、

有較大內(nèi)存容量都進一

?第二代晶體管計算機------步提高，外設(shè)種

類繁多

?第三代中小規(guī)模集成電路計算

?第四代大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計算機

-------

速度可靠性和內(nèi)

存容量又有了很

------------------------—大提高

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人類追求的計算工具

1833分析機

奠定現(xiàn)代計算機發(fā)展的重要人物和思想

是現(xiàn)代信息論的著名創(chuàng)始人。1938年，香儂在發(fā)表的論文中,

首次用布爾代數(shù)進行開關(guān)電路分析，并證明布爾代數(shù)的邏輯運算可

以通過繼電器電路來實現(xiàn)。

提出了計算機的三條原則：

1）以二進制的邏輯基礎(chǔ)來實現(xiàn)數(shù)字運算，以保證

精度；

2）利用電子技術(shù)來實現(xiàn)控制、邏輯運算和算術(shù)運

算，以保證計算速度；

3）采用把計算功能和二進制數(shù)更新存儲功能相分ClaudeShannon

離的結(jié)構(gòu)。

圖靈與圖靈機

計算機是使用相應(yīng)的程序來完成任何設(shè)定好的任務(wù)。

圖靈機是一種思想模型，

它由三部分組成：

一個控制器，一條可以無限延伸的

帶子和一個在帶子上左右移動的讀

寫頭。

為紀念圖靈對計算機的貢獻,

美國計算機博物館于1966年

設(shè)立了“圖靈獎”

馮?諾依曼計算機

存儲程序工作原理

計算機的兩個基本能力：一是能夠存儲程序，二

是能夠自動地執(zhí)行程序。

計算機是利用“存儲器”（內(nèi)存）來存放所要執(zhí)

行的程序的，而稱之為CPU的部件可以依次從存

儲器中取出程序中的每一條指令，并加以分析和

執(zhí)行，直至完成全部指令任務(wù)為止。

1949JohnvonNeumann

馮?諾依曼

第一臺電子計算機（ENIAC）

5000次加法/秒

體重28噸

占地170m2

18800只電子管

1500個繼電器

功率150KW

LL1計算機的發(fā)展概況

1.第一代（1946年?1958年）：電子管階

段

基本特征采用電子管作為計算機的邏輯元器件，每秒運算速

度僅為幾千次，內(nèi)存容量僅數(shù)KB。其數(shù)據(jù)表示主要是定點數(shù)，

使用機器語言或匯編語言編寫程序。第一代電子計算機體積龐大,

造價昂貴，用于軍事和科學研究工作。其代表機型有IBM650

（小型機）、IBM709（大型機）。

電子管

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LL1計算機的發(fā)展概況

2.第二代（1959年?1964年）：晶體管階

段

基本特征是采用晶體管作為計算機的邏輯元器件，由于電子

技術(shù)的發(fā)展，運算速度達每秒幾十萬次，內(nèi)存容量增至幾十KB。

與此同時，計算機軟件技術(shù)也有了較大發(fā)展，出現(xiàn)了FORTRAN、

COBOL>ALGOL等高級語言。與第一代計算機相比，晶體管電

子計算機體積小、成本低、功能強、可靠性大大提高。除了科學

計算外，還用于數(shù)據(jù)處理和事務(wù)處理。其代表機型有IBM7094、

CDC7600o

晶體管

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1.1.1計算機的發(fā)展概況

3.第三代（1965年?197輝）：集成電路階段

基本特征是采用小規(guī)模集成電路作為計算機的邏輯元器件，隨

著固體物理技術(shù)的發(fā)展，集成電路工藝己可以在幾平方毫米的單

晶硅集成電路片上集成由十幾個甚至上百個電子元器件組成的邏

輯電路。它的運算速度每秒可達幾十萬次到幾百萬次，體積越來

越小，價格越來越低，軟件越來越完善，在監(jiān)控程序的基礎(chǔ)上發(fā)

展形成了操作系統(tǒng)。其代表機型有IBM360。

集成電路

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1.1.1計算機的發(fā)展概況

4.第四代（1971年?須在）：大規(guī)模/超大

規(guī)模集成電路階段

基本特征是采用大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路作為計算

機的邏輯元器件，20世紀70年代以來，集成電路制作工藝取得了

迅猛的發(fā)展，在硅半導(dǎo)體上可集成更多的電子元器件，半導(dǎo)體存

儲器代替了磁芯存儲器，目前，計算機的速度最高可以達到每秒

幾百萬億次浮點運算。操作系統(tǒng)不斷完善，高級程序設(shè)計語言功

能更加完善，人們的生活與計算機應(yīng)用息息相關(guān)。

超大規(guī)模集成電路

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計算機發(fā)展的幾個階段

第一代第二代

（1946-1956）（1957-1964）

電子管晶體管

5千~4萬（次/秒）幾十萬~百萬（次/秒）

1964年911機1966年112機

第四代第三代

（1971~90年代）（1965T970）

集成電路集成電路

幾百萬~幾億（次/秒）百萬~幾百萬（次/秒）

計算機發(fā)展的幾個階段

時代年份器件軟件應(yīng)用

--46-58電子管機器語言匯編語科學計算

58-64晶體管高級語言數(shù)據(jù)處理工業(yè)控

制

--64-71集成電路操作系統(tǒng)文字處理圖形處

理

四71年迄大規(guī)模集成電數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等社會的各個領(lǐng)域

今路

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1.1.2計算機的特點

■高速運算能力

■計算精度高和可靠的判斷能力

■具有記憶和邏輯判斷能力

■具有自動控制能力

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1.1.3計算機的應(yīng)用

■科學計算（數(shù)值計算）

?如：天文、地質(zhì)、氣象、航天等涉及的大量計算

■數(shù)據(jù)處理（信息處理）

?對數(shù)據(jù)進行收集、分類、排序、存儲、計算等操作

■自動控制無人駕駛飛機的控制

■計算機輔助設(shè)計（CAD）和輔助教學（CAI）

■人工智能（AI）方面的研究和應(yīng)用

?專家系統(tǒng)（Expertsystem）

?機器人（Robert）

■多媒體（Multimedia）技術(shù)應(yīng)用

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1.1.3計算機的應(yīng)用（1）

i.科學計算：解決科學技術(shù)和工程設(shè)計中存在的大量的數(shù)

學計算問題。例如，求解上千階的微分方程組、幾百個

方程的線性方程組、大型矩陣運算等.

2.數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)處理泛指任何形式的計算機管理和操

縱數(shù)據(jù)的過程，例如，企業(yè)管理、庫存管理、帳目計算、

信息情報檢索等。

3.實時控制：計算機的速度不斷提高，計算機的指令周

期已降到幾ns級，使得許多生產(chǎn)過程的實時控制成為可

能。例如，化工生產(chǎn)過程中的壓力、流量、溫度等參數(shù)

的控制o

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1.1.3計算機的應(yīng)用(2)

4.計算機輔助設(shè)計和制造：CAD/CAM系統(tǒng)已發(fā)展成為

更高級的計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)。

5.人工智能：是探索和模擬人的感覺和思維過程的科學,

它是在控制論、計算機科學、仿生學、生理學等基

礎(chǔ)上發(fā)展起來的新興邊緣學科。

6.通信和文字處理：包括文字信息的產(chǎn)生、修改、編輯、

復(fù)制、保存、檢索、傳輸?shù)?，通信和文字處理是?/p>

現(xiàn)辦公自動化、電子郵件、計算機會議和計算機出

版等新技術(shù)的必由之路。

7.多媒體技術(shù)：圖形、聲音、靜態(tài)圖像、動畫、動態(tài)圖

像等多媒體技術(shù)。

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1.1.3計算機的應(yīng)用（3）

8.網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與信息高速公路：把分布在不同地域的獨立

的計算機系統(tǒng)用通信設(shè)施連接起來，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)通

信和資源共享。網(wǎng)絡(luò)從地域范圍大小上分為局域網(wǎng)

和廣域網(wǎng)。

9.教育：包括計算機輔助教學、知識信息系統(tǒng)、自然語

言處理等。計算機輔助教學生動、形象、易于理解,

是提高教學質(zhì)量的重要手段之一。

10.軍事：包括軍隊自動化指揮系統(tǒng)、計算機作戰(zhàn)模擬、

軍事信息處理武器的自動控制、精確制導(dǎo)武器、軍

用機器人、數(shù)字化部隊、后勤保障等。

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1.1.4計算機的發(fā)展方向

■未來的計算機以超大規(guī)模集成電路為基礎(chǔ)，向

?巨型匕（不是體積大，而是速度高、容量大、功能強）

?微型化（體積縮小、重量減輕）

?網(wǎng)絡(luò)化（分散的計算機聯(lián)成網(wǎng)）

?智能化（計算機將具有一定的“思維能力”）

方向發(fā)展。

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計算機發(fā)展—巨型化

運算速度可達每秒幾百億次運算的超級計算機

1975年世界上第一臺超級計算機"Cray』”

超級計算機應(yīng)用：天氣預(yù)報、地震機理研究、

石油和地質(zhì)勘探，衛(wèi)星圖像處理等大量科學計

算的高科技領(lǐng)域。

中國超級計算機：

國防科技大學研制的

“銀河1號”、“銀河2號”和“銀河3號”

國家職能計算機中心推出的0

“曙光1000”、“曙光200I”和“曙光3000”銀河II

計算機發(fā)展—巨型化

?社會在不斷發(fā)展，人類對自然世界的認識活

動也越來越多，很多情況要求計算機對數(shù)據(jù)

進量的運算，如，數(shù)學命題的證明、行星軌

跡的計算以及航天飛機、宇宙飛船的設(shè)計等

等。這些應(yīng)用對計算機速度的要求也越來越

IR]o

?“巨型化”在這里并不是通常意義上的大小,

主要是指機器的性能——運算速度等。

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計算機發(fā)展—微型化

計算機不再是單一的計算機器，而是一種

信息機器，一種個人的信息機器。

Altair8800

計算機發(fā)展—微型化

?一方面，隨著計算機的應(yīng)用日益廣泛，在一些特定

場合，需要很小的計算機（如航天飛機，由于燃料的

關(guān)系，設(shè)計原則是為了減少每一克而奮斗），所以計

算機的重量、體積都變得越來越小，但功能并不減

少。

?另一方面，隨著計算機在世界上日益普及，個人電

腦正逐步由辦公設(shè)備變?yōu)殡娮酉M品。人們要求電

腦除了要保留原有的性能之外，還要有時尚的外觀、

輕便小巧、便于操作等特點，如平板電腦、手持電

腦等。今后個人電腦在電腦中所占的比重將會越來

越大，使用也將會越來越方便。

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計算機發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化

計算機網(wǎng)絡(luò)：

計算機技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合

的產(chǎn)物。

計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展動力：

使用遠程資源，共享程序、

數(shù)據(jù)和信息資源，網(wǎng)絡(luò)用戶

的通訊和合作。

計算機發(fā)展—網(wǎng)絡(luò)化

?因特網(wǎng)的建立正在改變我們的世界，改變我

們的生活。網(wǎng)絡(luò)具有虛擬和真實兩種特性，

網(wǎng)上聊天和網(wǎng)絡(luò)游戲等具有虛擬特性，而網(wǎng)

絡(luò)通信、電子商務(wù)、網(wǎng)絡(luò)資源共享則具有真

實的特性。

?雖然現(xiàn)階段我們國家在因特網(wǎng)上的應(yīng)用還不

是太多，但再過幾年，我們就完全可以通過

因特網(wǎng)購買生活必需品，交納各種費用、教

學、管理個人賬務(wù)等等。

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計算機發(fā)展一智能化

“總有一天，人類會造出一些舉止跟人一樣的

‘沒有靈魂的機械'來”O(jiān)

笛卡爾（1637）

￡人類第一個“工業(yè)機器人”：

一頭在紡織機上挑紗的“驢”（1742年）

f第一代機器人

機械手（1962年出現(xiàn)）

f第二代機器人

具有“感覺”的機器人

f第三代機器人Deepblue

裝有啟發(fā)式計算機的“智能機器人

GarryKasparov

計算機發(fā)展一智能化

?今后，計算機在我們的生活中扮演的角色將

會更加重要。

?計算機應(yīng)用將具有更多的智能特性，能夠幫

助用戶解決一些自己不熟悉或不愿意做的事。

?如，智能家電、烹調(diào)等。

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1.1.5計算機的分類

按處理對數(shù)象字計【算"幾機

上數(shù)模混合計算機

按使用范圍L通用計算機：

一專用計算機

.二巨型計算機

按規(guī)模，大/中型計算機，

----------八'「小型計算機

微型計算機

工作站或服務(wù)器

NanjingUniversityofInformationScience&31

1.2計算機常用的數(shù)制及編石3

■數(shù)制（計數(shù)制）

指用一組固定的符號和統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)值

的方法。

■編召馬

是采用少量的基本符號，選用一定的組合原則,

以表示大量復(fù)雜多樣的信息的技術(shù)。

■計算機只認識“0”和“I”，任何信息必須轉(zhuǎn)換

成二進制形式數(shù)據(jù)后才能由計算機進行處理、

存儲和傳輸。

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1.2.1二進制數(shù)

■二進制數(shù)的特點：

?最多只有兩個不同的數(shù)字符號，即o和1。

?逢二進一。

（基數(shù)為二，逢二進一，借一為二。）

■二進制優(yōu)點：

?0,1兩個狀態(tài)易物理實現(xiàn)；

?運算規(guī)則簡單。

?算術(shù)運算與邏輯運算容易溝通。

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1.2.2二進制與其它數(shù)制

■進位計數(shù)制的三要素：

?數(shù)位：數(shù)碼在一個數(shù)中所處的位置。

?基數(shù)：每個數(shù)位上所能使用的數(shù)碼的個數(shù)。

?位權(quán)：處在某一位上的“1”所表示的數(shù)值的大小。

(N進制數(shù)中，整數(shù)部分第i位的位權(quán)為NH,小數(shù)部

分第j位的位權(quán)為NT。

■十進制(101.1)10=1*1()2+0X101+1X10。+1X10-1

■二進制(101.1)2=1X22+0X21+1義2°+1*2“=(5.5)10

■八進制(101?1)8=1X82+0X81+1義8°+1*8“=(65.125)io

■十六進制

(101.1)16=1X162+0X161+1X16°+1X16.=(257.0625)10

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二進制數(shù)與其它數(shù)制的對照表

進制

進制

I進制

二7

0O十六O進制

0o0o0011

oo122

±

OO1133

±T

O1OO44

X

OO55

6

OX1O6

O177

X

1OOO8O8

9

OO119

±

1o1O1012A

XXXX

1O111113B

11x1

C

11O1214

XXXXD

111315

XXXE

11O1416

XXXXF

11111517

XXXX±X

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1.2.3不同進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換

NanjingUniversityofInformationScience&Technology,Dept.ComputerScience36

十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制整數(shù)

規(guī)則：除二取余，直到商為零為止，倒排

?例：將十進制數(shù)86轉(zhuǎn)化為二進制

2|____________86........0

2743........1

221........1

2TO........0

~25........1

22........0

~21.........1

0

所以,(86)］。=(1010110)2

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十進制小數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制小數(shù)

規(guī)則：乘二取整，直到小數(shù)部分為零或給定的精

度為止，順排。

例：將十進制數(shù)0.875轉(zhuǎn)化為二進制數(shù)

0.875

X2

1.750.75

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二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)

■規(guī)則：按“權(quán)”展開，求和。

傷!I：(1999.8)IO=1X1O3+9X102+9Xl^+9X10°+8X10”

“權(quán)”

3

(11O1.1)2=1X2+1X22+0X21+1X2°+1X2“

=(8+2+1+0.5+0.25)10

=(11.75)I。

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二進制轉(zhuǎn)換為八進制

■方法----三合一法

?整數(shù)部分：自右向左，三個一組，不夠

補零，每組對應(yīng)一個八進制數(shù)碼。

?小數(shù)部分：自左向右，三個一組，不夠

補零，每組對應(yīng)一個八進制數(shù)碼。

■例如：將(10100101.10111)2轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)。

(10100101.10111)2=(010100101.101110)2

!III!

=(245.56)8

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八進制轉(zhuǎn)換為二進制

■方法-----一分為三法

八進制01234567

二進制000001010011100101110111

例如：將(207.54)8轉(zhuǎn)換成二進制：

207.54

010000111.101100

所以，(207.54)8=(010000111.101100)2

=(10000111.1011)2

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二進制轉(zhuǎn)換為十六進制

■方法----四合一法

?整數(shù)部分：自右向左，四個一組，不夠補零，每組

對應(yīng)一個十六進制數(shù)碼。

?小數(shù)部分：自左向右，四個一組，不夠補零，每組

對應(yīng)一個十六進制數(shù)碼。

例：(11001111.01111)2=(11001111,01111000)2

=(CF.78)16

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十六進制轉(zhuǎn)換成二進制

■方法——一分為四法

￡?十六進制01234567

二進制00000001001000110100010101100111

十六進制89ABCDEF

二進制10001001101010111100110111101111

例如(1E4.2A)16=(000111100100.00101010)2

=(111100100.0010101)2

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1.2.4二進制數(shù)在計算機內(nèi)的表示

■計算機中整數(shù)一般用定點數(shù)表示。

定點數(shù)指小數(shù)點在數(shù)中有固定的位置。

?整數(shù)（不帶符號的整數(shù)）

-8位:0?255,16位:0?65535

?帶符號整數(shù)符號位（0:正；1:負）

,最高位為符號位（原碼表示法）

，8位：428727,16位：-32768T32767

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實數(shù)的表示

■計算機中實數(shù)一般用浮點數(shù)表示。

浮點數(shù)指小數(shù)點在數(shù)中位置不固定。

?一個浮點數(shù)由階碼（指數(shù)）和尾數(shù)兩部分組成。

?階碼：尾數(shù)中的小數(shù)點應(yīng)當向左或向右移動的位

數(shù)。

?尾數(shù)：表示數(shù)值的有效數(shù)字，其小數(shù)點約定在數(shù)符

和尾數(shù)之間。

例J：100.101=2+3X0.100101

0100101011

數(shù)符尾數(shù)階符階碼

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1.3常見的信息編碼

■十進制數(shù)的編碼與表示

■西文信息的編碼與表示

■中文信息的編碼與表示

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1.3.1BCD(二-十進制編碼)

BCD碼

BCD(BinaryCodeDecimal)碼是用若干個二進制

表示一個十進制數(shù)的編碼，BCD碼有多種編碼方

法，常用的有8421碼。

8421碼是將十進制數(shù)碼0?9中的每個數(shù)分別用4位

二進制編碼表示，對于多位數(shù)，只須將它的每一

位數(shù)字用8421碼直接列出即可。例如，十進制數(shù)

轉(zhuǎn)換成BCD碼如下：

(1209.56)10=(0001001000001001.0101

OHO)BCD

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1.3,1十進制數(shù)的編碼與表示

十進制數(shù)8421碼十進制數(shù)8421碼

000001000010000

100011100010001

200101200010010

300111300010011

401001400010100

501011500010101

601101600010110

701111700010111

810001800011000

910011900011001

48

1.3.2西文信息的編碼與表示

?字符編碼(CharacterCode)就是用二進制編碼來表示

字母、數(shù)字以及專門的符號。

?在計算機系統(tǒng)中有兩種重要的字符編碼方式：ASCII

和EBCDIC。EBCDIC(擴展的二一十進制交換碼)是

西文字符的一種編碼。采用8位二進制表示，共有256

種不同的編碼，可表示256個字符。

?目前計算機中普遍采用的是ASCII(American

StandardCodeforInformationInterchange)碼，即美

國信息交換標準代碼。

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西文信息的編碼與表示

數(shù)字一二進制數(shù)

字符一二進制編碼

字符編碼：每個字符對應(yīng)一個整數(shù)值

字符編碼標準：

ASCII碼：美國標準信息交換代碼(American

StandardCodeforInformationInterchange)

規(guī)定：字節(jié)(8位)最高位為0,7位給出128個編碼。

00010101

b7b6b5b4b3b2瓦b0

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西文信息的編碼與表示

編碼字符或動作對應(yīng)十進制教

0111101A61

100000165

a

110000197

換

行

000101010

響

鈴

0000111回7

車

000110113

128種字符：95個可見字符，33個控制字

符；

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1.3.3漢字編碼

■漢字字符集與編碼

?1981年，GB2312.80國家標準，其中有6763

個漢字和682個非漢字字符，其字符及編碼

稱為國標碼又叫國際交換碼。

?GB2312字符集的構(gòu)成：

/一級常用漢字3755個，按漢語拼音排列

/二級常用漢字3008個，按偏旁部首排列

/非漢字字符682個

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1.3.3中文信息的編碼與表示⑴

?漢字也是字符，是中文的基本組成單位。

?漢字數(shù)量大（目前漢字的總數(shù)已超過6萬個）、

字形復(fù)雜、異體字多、同音字多。

?漢字信息的處理相對較復(fù)雜，漢字信息的處

理一般包括漢字的編碼、輸入、輸出、存儲、

處理與傳輸。

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1.3.3中文信息的編碼與表示⑵

1.漢字字符集與編碼：1981年我國頒布了《信

息交換用漢字編碼字符集—基本集》

（GB2312-80）o

2.漢字的輸入：（1）數(shù)字編碼、（2）拼音編碼、（3）

字形編碼

3.漢字的機內(nèi)碼：是指計算機系統(tǒng)內(nèi)部為存儲、

處理和傳輸漢字而使用的代碼，簡稱內(nèi)碼，

是漢字在設(shè)備或信息處理系統(tǒng)內(nèi)部最基本的

表達形式。

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漢字編碼

4、漢字的輸出：如要顯示或打印出來，必須把

漢字的機內(nèi)碼轉(zhuǎn)換成人們可以閱讀的方塊字

形式。

5、漢字信息處理的工作過程

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漢字編碼（續(xù)）

■輸入碼

?數(shù)碼：由數(shù)字組成的編碼，代碼和漢字一一對應(yīng)，無重

碼，但編碼規(guī)則較難記憶，如區(qū)位碼，電報碼。

?音碼：用漢字拼音字母組成的編碼，容易學，但重碼多,

輸入速度不高，如拼音碼等。

?形碼：把漢字的基本構(gòu)件偏旁、部首和字根等分類，和

不同的鍵相對應(yīng)，如五筆字型碼、表形碼、首尾碼等。

?音形碼：根據(jù)漢字的讀音并兼顧漢字字型而設(shè)計的編碼,

如自然碼、聲韻部形碼、快速輸入碼等。

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漢字編碼

■漢字國標碼(GB2312—80)

每個漢字占兩個字節(jié)。

一級漢字：3755個；二級漢字：3008個。

漢字分區(qū)，每個區(qū)94個漢字。

區(qū)號區(qū)中位置

■機內(nèi)碼

計算機系統(tǒng)內(nèi)部處理和存儲漢字時所用的代碼，簡

稱內(nèi)碼。

漢字國標碼漢字內(nèi)碼

中8680(0101011001010000)B(11010110U010000)B

華5942(0011101100101010k(1011101110101010k

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漢字編碼（續(xù)）

輸出碼：又稱字型碼或字模點陣碼。

/點陣字形（“I”表示對應(yīng)位置是黑點、“0”

表示是空白）

/輪廓字形（用曲線描述，精度高、字形可變，如:

Windows中的TrueType）

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漢字編碼（續(xù)）

漢字字形碼0123456789101112131415十六進制碼

00300

1□□0300

點陣：漢字字形點陣的代碼2□□0300

3???0304

4□□□□□□□□□□□□□□□■FFFE

5nn0300

有16X16、24X24、32X32、48X486??0300

70300

8□□0300

等編碼、存儲方式簡單、無需轉(zhuǎn)換直9□□?0380

10*??0640

11??■0C20

接輸出，放大后產(chǎn)生的效果差12????1830

13???1018

14???200C

矢量：存儲的是描述漢字字形的輪廓15*????c007

特征

矢量方式特點正好與點陣相反

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1.3.4計算機中信息的表示

■在計算機中把符號位和數(shù)值一起數(shù)碼化

來表示相應(yīng)的真值，此編碼稱為機器碼。

有原碼、反碼、補碼等方法。

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數(shù)據(jù)在計算機中的表示方式

機

器

數(shù)

/

真

值

即：+77-?01001101

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計算機中信息的表示

■原碼：將整數(shù)化為二進制數(shù)，符號位

置0（正數(shù)）或1（負數(shù)）

■負數(shù)的反碼：符號位為L絕對值部分

與原碼相反。

■負數(shù)的補碼表示：符號位也是“1”，

其余為反碼的最低位加“1”。

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原碼表示法

■原碼的最高位為符號位；其余的位是真值X的絕對值。

■定點小數(shù)的原碼j\>

LrrIAY1zYA勺nU

[XI

原11-X=1+|X|02X>-1

例x=+0.1001[x]原=0.1001；1001["原=1.1001

■定點整數(shù)的原碼

n

「」rX2>Xm0

X原二j

nn

I2-x=2+1XI0與x〉-2n

例X:-1011101[x]原=11011101

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原碼表示法

1.原碼：用最高位表示符號位，符號位為0,則

表示正數(shù)；符號位為1,則表示負數(shù)。

十進制二進制真值原碼

87101011101010111

-87-101011111010111

127111111101111111

-127-111111111111111

0000000000000000

-0-ooooooo10000000

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反碼表示法

■正數(shù)的反碼同原碼;

■負數(shù)的反碼只需將其相應(yīng)正數(shù)的原碼按位求反;

■負數(shù)的反碼是將該負數(shù)的原碼符號位不變，其

他位取反。

例：X=-1101001

則［-x］原=onoiooi［x］反=10010110

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反碼表示法

反碼：原碼變反碼規(guī)則為：正數(shù)的反碼和其原

碼形式相同，負數(shù)的反碼是將符號位除外，

其他各位逐位取反。

二進制真值原碼反干馬

+10101110101011101010111

-10101111101011110101000

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補碼表示法

■正整數(shù)的補碼與原碼相同；

■負數(shù)的補碼等于其反碼末位加1。

例：x=-o.1011

則［X］反=1.0100［X］補=1.0101

X=-1011000

則［X］反=10100111［X］補=10101000

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補碼表示法

3.補碼：補碼規(guī)則為：正數(shù)的補碼和其原碼形式相同，

負數(shù)的補碼是將它的原碼除符號位以外逐位取反（即

0變?yōu)?,1變?yōu)?）,最后在末位加1。

十進制二進制真原碼補碼

值

86+1010110