網(wǎng)絡(luò)與電子商務(wù)課件

第一章計(jì)算機(jī)概述1.1電子計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展1+2+3+…+100=?手搖式計(jì)算機(jī)

1、第一代電子計(jì)算機(jī)（1946-1958）2、第二代電子計(jì)算機(jī)（1959-1964）3、第三代電子計(jì)算機(jī)（1965-1970）4、第四代電子計(jì)算機(jī)（1971-1989）5、發(fā)展中的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)一、第一代電子計(jì)算機(jī)三、第三代電子計(jì)算機(jī)IC：IntegratedCircuitLSI:LargeScaleIntegration(ofCircuit)SLSI:SuperLSIGSI:GrandScaleIntegrationVLSI:VeryLargeScaleIntegration四、第四代電子計(jì)算機(jī)進(jìn)入20世紀(jì)60年代以后，微電子技術(shù)發(fā)展迅猛。在1967年和1977年，分別出現(xiàn)了大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路，并立即在電子計(jì)算機(jī)上得到了應(yīng)用。由大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路組裝成的計(jì)算機(jī)，就被稱為第四代電子計(jì)算機(jī)。

美國(guó)ILLIAC-IV計(jì)算機(jī)，是第一臺(tái)全面使用大規(guī)模集成電路作為邏輯元件和存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)，它標(biāo)志著計(jì)算機(jī)的發(fā)展已到了第四代。1975年，美國(guó)阿姆爾公司研制成470V/6型計(jì)算機(jī)，隨后日本富士通公司生產(chǎn)出M-190機(jī)，是比較有代表性的第四代計(jì)算機(jī)。英國(guó)曼徹斯特大學(xué)1968年開始研制第四代機(jī)。1974年研制成功ICL2900計(jì)算機(jī)，1976年研制成功DAP系列機(jī)。1973年，德國(guó)西門子公司、法國(guó)國(guó)際信息公司與荷蘭飛利浦公司聯(lián)合成立了統(tǒng)一軟件中心數(shù)據(jù)公司，研制出Unidata7710系列機(jī)。

智能計(jì)算機(jī)突破了傳統(tǒng)的諾伊式機(jī)器的概念，舍棄了二進(jìn)制結(jié)構(gòu)，把許多處理機(jī)并聯(lián)起來，并行處理信息，速度大大提高。它的智能化人機(jī)接口使人們不必編寫程序，只需發(fā)出命令或提出要求，電腦就會(huì)完成推理和判斷，并且給解釋。1988年，世界上召開了第五代電腦國(guó)際會(huì)議。1991年，美國(guó)加州理工學(xué)院推出了一種大容量并行處理系統(tǒng)，用528臺(tái)處理器并行進(jìn)行工作，其運(yùn)算速度可達(dá)到每秒320億次浮點(diǎn)運(yùn)算。機(jī)器感知——知識(shí)獲取機(jī)器思維——知識(shí)處理機(jī)器行為——知識(shí)運(yùn)用

年代特征項(xiàng)目第一代46-57第二代57-64第三代64-72第四代72-邏輯元件電子管晶體管中小規(guī)模集成電路(超）大規(guī)模集成電路存儲(chǔ)器延遲線、磁鼓、磁芯磁芯、磁帶、磁盤磁芯、磁盤、磁帶半導(dǎo)體、磁盤、光盤典型機(jī)器IBM-701IBM-650IBM-7090IBM-7094IBM-370：大IBM-360：中PDP-11：小ILLIAC-IV：巨IBM-3033：大VAX-11：小80486：微8098：?jiǎn)纹瑱C(jī)軟件機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言、管理程序結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件工程、程序設(shè)計(jì)自動(dòng)化應(yīng)用科學(xué)計(jì)算數(shù)據(jù)處理工業(yè)控制系統(tǒng)模擬與設(shè)計(jì)、大型科學(xué)計(jì)算、科技工程事務(wù)處理、智能模擬、社會(huì)生活應(yīng)用六、發(fā)展中的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)1、人工智能2、分布式處理3、多媒體技術(shù)小型化、微型化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、移動(dòng)化。一、計(jì)算機(jī)分類標(biāo)準(zhǔn)按工作原理分：1、數(shù)字計(jì)算機(jī)2、模擬計(jì)算機(jī)按功能分：1、微型機(jī)2、小型機(jī)3、中型機(jī)4、大型機(jī)1.2計(jì)算機(jī)的分類一、微型機(jī)計(jì)算器：counter/calculator計(jì)算機(jī):Computer/calculator個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC機(jī))：Personalcomputer微（型）機(jī)：MicroComputer筆記本電腦：NotebookComputer單片（板）機(jī)：SingleSlicecomputer

年代特征項(xiàng)目第一代71-73第二代74-77第三代78-80第四代81-CPUIntel4004Intel8008Intel8080/8085M6800Z-80Intel8086/8088/80286M68000Z-8000Intel80386/80486PentiumPentiumProPII/III/IV字長(zhǎng)4bit/8bit8bit16bit32bit/64bit集成度（晶體管數(shù)/片）1200-20005000-90002萬-7萬10萬以上時(shí)鐘頻率MHz0.5-0.81-2.55-1025以上基本指令執(zhí)行時(shí)間10-15us1-2us0.4-0.75us<0.125us地址總線寬度4/81620/2424/32二、小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)三、大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1.3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已滲透到各個(gè)領(lǐng)域和部門。計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息化技術(shù)與各行各業(yè)各領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)相結(jié)合的復(fù)合技術(shù)。一、科學(xué)計(jì)算二、數(shù)據(jù)處理三、自動(dòng)控制四、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD：ComputerAidedDesign）五、人工智能（AI：ArtificialIntelligence）六、信息高速公路七、電子商務(wù)（E-Business)發(fā)展趨勢(shì)：計(jì)算機(jī)應(yīng)用層次走向綜合化、智能化。工廠自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化、調(diào)度指揮自動(dòng)化、管理控制自動(dòng)化。網(wǎng)絡(luò)化、信息傳輸速度向高速化。多樣化、大眾化、個(gè)性化與家庭化。微縮化、綠色化。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS：ComputerIntegratedManufacturingSystemCIPS:ComputerIntegratedProductSystem1.4計(jì)算機(jī)的五大邏輯部件輸入設(shè)備存儲(chǔ)器運(yùn)算器控制器輸出設(shè)備數(shù)據(jù)流信息流（控制、地址）一、組成計(jì)算機(jī)的五大部件

最早的計(jì)算機(jī)模型最早的計(jì)算機(jī)模型經(jīng)過改進(jìn)后計(jì)算機(jī)模型

再改進(jìn)的計(jì)算機(jī)模型現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)模型微型機(jī)的硬件系統(tǒng)紅色箭頭表示數(shù)據(jù)與指令流、黑色箭頭代表控制流中央處理器CPU二、計(jì)算機(jī)各組成部件的功能輸入設(shè)備存儲(chǔ)器運(yùn)算器控制器輸出設(shè)備把程序和數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)中的電信號(hào)順序送往計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中。把運(yùn)算結(jié)果按人們需要的形式輸出，如顯示、打印、保存。進(jìn)行算術(shù)與邏輯運(yùn)算保存當(dāng)前運(yùn)行的程序和用到的數(shù)據(jù)?？刂朴?jì)算機(jī)有條不紊地工作。取指、分析、執(zhí)行。三、計(jì)算機(jī)基本運(yùn)算過程1、首先輸入設(shè)備將程序輸入到內(nèi)存中2、控制器從內(nèi)存中按順序取出指令，分析指令后向各部分發(fā)出控制命令，如讀入、運(yùn)算。3、由控制器發(fā)出命令輸出運(yùn)算結(jié)果。一、計(jì)算機(jī)硬件1.5計(jì)算機(jī)的硬件與軟件中央處理器：CPU存儲(chǔ)器：內(nèi)存、外存輸入/輸出設(shè)備：I/O設(shè)備CPU：中央處理器中央處理器

機(jī)型處理位數(shù)芯片IBMPC/XT16位Intel8088IBMPC/AT16位Intel808628616位Intel80286

38632位Intel8038648632位Intel8048658632位Intel80586(Pentium)68664位IntelPentiumIV(P4)由運(yùn)算器、控制器組成，是計(jì)算機(jī)心臟內(nèi)存：輸入設(shè)備（InputDevice）：輸入設(shè)備鍵盤nn鼠標(biāo)n圖像掃描儀n光筆n數(shù)字化儀輸出設(shè)備（OutputDevice）：

按顯示內(nèi)容劃分顯示器按顯示顏色劃分按分辨率劃分CGA

顯卡

EGA

VGA

針式打印機(jī)：速度慢，噪聲大，使用成本低

打印機(jī)噴墨打印機(jī)：低噪聲，印字質(zhì)量好，

日常使用成本高激光打印機(jī)：速度快，分辨率高，

低噪聲，本身價(jià)格高輸出設(shè)備二、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)軟件辦公自動(dòng)化系統(tǒng)圖書處理系統(tǒng)信息管理軟件實(shí)用系統(tǒng)工具時(shí)間事件1937年AlanTuring在論文“論可計(jì)算之?dāng)?shù)”中闡述了Turing機(jī)的概念。1937年JohnVincentAtanasoff花費(fèi)一個(gè)冬天的時(shí)間設(shè)計(jì)了電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的原則。1938年Zuse完成了Z1電子機(jī)械二進(jìn)制計(jì)算機(jī)。1940年Zuse完成Z2,Z2使用電話繼電器代替機(jī)械邏輯單元。1941年Zuse完成Z3，它是第一個(gè)全功能程序控制電子機(jī)械數(shù)字計(jì)算機(jī)1943年5月31日ENIAC在費(fèi)城Moore電子工程學(xué)院起建。附1：1943年12月在AlanTuring,TommyFlowers和M.H.A.Newman的共同努力下，名為Colossus的英國(guó)真空管計(jì)算機(jī)在BletchleyPark運(yùn)行。它被認(rèn)為是第一個(gè)全電子計(jì)算設(shè)備。1944年8月7日HowardAiken建造的HarvardMarkI被贈(zèng)送給Harvard大學(xué)。1945年J.PresperEckert和JohnMauchly簽署合約建造EDVAC(ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer,電子離散變量自動(dòng)計(jì)算機(jī))。1945年該年春天，ENIAC建成并運(yùn)行。1945年6月30日J(rèn)ohnVonNeumann在一份EDVAC設(shè)計(jì)草案報(bào)告中引入了存儲(chǔ)程序的概念。1945年GraceMurrayHopper在為MarkⅡ原型機(jī)工作時(shí)，發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)計(jì)算機(jī)Bug,一個(gè)造成繼電器故障的蛾。1946年2月14日由J.PresperEckert和JohnMauchly設(shè)計(jì)的ENIAC在賓州大學(xué)揭幕。1946年ArthurBurks,HermanGoldstine和JohnvonNeumann撰寫《電子計(jì)算儀器邏輯設(shè)計(jì)的初步討論》。1946年美國(guó)電氣工程師協(xié)會(huì)成立大規(guī)模計(jì)算設(shè)備分會(huì)，它是今天IEEE計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)的前身。1946年AlanTuring發(fā)表他的ACE(自動(dòng)計(jì)算機(jī)器)設(shè)計(jì)報(bào)告，著重在信息的隨機(jī)處理。附2：本章名詞術(shù)語(yǔ)英漢對(duì)照

二進(jìn)制數(shù)及其在計(jì)算機(jī)中的表示與運(yùn)算一、十進(jìn)制數(shù)253.48=2×102＋5×101＋3×100＋4×10-1＋8×10-22.1二進(jìn)制數(shù)位置不同，貢獻(xiàn)不同！權(quán)重不同！十進(jìn)制數(shù)的三個(gè)特征：1、由0,1,2,3,4,5,6,7,8,9共10個(gè)基本數(shù)字符號(hào)（基數(shù)）來表示數(shù)據(jù)。2、計(jì)數(shù)時(shí)滿十向高位進(jìn)一（逢十進(jìn)一）。3、相同數(shù)符，位置不同，其權(quán)值不同。二、二進(jìn)制數(shù)假設(shè)僅僅用0,1兩個(gè)數(shù)字符號(hào)來進(jìn)行計(jì)數(shù)，若采用位置計(jì)數(shù)法，如何對(duì)下列數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)數(shù)：2.1二進(jìn)制數(shù)012345678901100101110111010011111000分析：由0開始計(jì)數(shù)時(shí)，每次增1；當(dāng)當(dāng)前數(shù)為1時(shí)，若再增1：1+1=？答案1：1+1=2答案2：1+1=10(10)2可以總結(jié)如下要點(diǎn)：1、由0,1兩個(gè)數(shù)符進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí)，數(shù)值中不可能出現(xiàn)其它符號(hào)，只能是0和1；2、為了使計(jì)數(shù)能夠繼續(xù)進(jìn)行，必須往高位產(chǎn)生進(jìn)位。即：“逢二進(jìn)一”012345678910111213141516171819202101101110010111011110001001101010111100110111101111100001000110010100111010010101類似地二進(jìn)制各位的權(quán)值如下：例：1110=1×23＋1×22＋1×21＋0×20

=8＋4＋2＋0=（14）10XXXXX.XX20212223242-12-2253.48=2×102＋5×101＋3×100＋4×10-1＋8×10-2=16＋8＋0＋2＋0＋0.5＋0.0＋0.125=26.625例：11010.101=?2-12-3下面咱們來定義一種三進(jìn)制數(shù)：1、它由0,1,2這三個(gè)基數(shù)組成；2、它逢3進(jìn)1；例：下列三進(jìn)制數(shù)：(102.2)3=1×32＋0×31＋2×30＋2×3-1八進(jìn)制數(shù)：1、它由0,1,2,3,4,5,6,7這八個(gè)基數(shù)組成；2、它逢8進(jìn)1；例：下列八進(jìn)制數(shù)：(706.2)8=7×82＋0×81＋6×80＋2×8-1十六進(jìn)制數(shù)：1、它由0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F這16個(gè)基數(shù)組成；2、它逢16進(jìn)1；例：如十六進(jìn)制數(shù)(0A2C)是個(gè)什么概念呢？(0A2C）16=0×163＋A×162＋2×161＋C×160=0×163＋10×162＋2×161＋12×160

=0＋2560＋32＋12=2604三、二進(jìn)制數(shù)的四則運(yùn)算1、加法2.1二進(jìn)制數(shù)1101＋11011001.11＋1101.101101010111.01逢2進(jìn)12、減法－1101－1001.111101011111.01借1當(dāng)2110110101.1001001.11－11111.01－01001.1111111.0110101.10－78-89=－(89-78)

－

10101.103、乘法×1101×1001.11101011111.01答案：100110000.10111010101000001010100000104、除法1110101100110011011100110010010110111110101101練習(xí)：答案：商為：10111余數(shù)為：10四、計(jì)算機(jī)中為什么要用二進(jìn)制數(shù)1、二進(jìn)制數(shù)表示數(shù)字容易在機(jī)器上實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槲镔|(zhì)世界中二穩(wěn)態(tài)的電子元件容易制造并且工作可靠（物質(zhì)原因）；2、二進(jìn)制運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單；3、可采用邏輯代數(shù)作設(shè)計(jì)分析的工具（理論原因）；4、節(jié)約存儲(chǔ)空間。2.1二進(jìn)制數(shù)一、二進(jìn)制數(shù)====>

十進(jìn)制數(shù)1、整數(shù)轉(zhuǎn)換2.2數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換例：(1110)2=1×23＋1×22＋1×21＋0×20

=8＋4＋2＋0=(14)102、小數(shù)轉(zhuǎn)換例：(0.1110)2=?=1×2-1＋1×2-2＋1×2-3＋0×2-4=0.5＋0.25＋0.125＋0=(0.875)10二、十進(jìn)制數(shù)====>

二進(jìn)制數(shù)2.2數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換例：(14)10=1×23＋1×22＋1×21＋0×20=8＋4＋2＋0=(1110)2例：(114)10…＋□×23＋□×22＋□×21＋□×20=(1110010)227=12826=6425=3224=16□×26＋25＋24＋□×23＋□×22＋□×21＋□×2026＋25＋24＋21(64+32+16+2)十進(jìn)制數(shù)====>

二進(jìn)制數(shù)規(guī)則：“整數(shù)部分用除2取余！”Why??例：(114)10=?1×26＋1×25＋1×24＋0×23＋0×22＋1×21＋0×201×25＋1×24＋1×23＋0×22＋0×211×24＋1×23＋1×22＋0×211×23＋1×22＋1×211×22＋1×211×211×26＋1×25＋1×24＋0×23＋0×22＋1×2111457281473100100111高位(1110010)2“小數(shù)部分用乘2取整！”十進(jìn)制數(shù)====>

二進(jìn)制數(shù)規(guī)則二：Why??=1×2-1＋0×2-2＋1×2-3=0.5＋0.0＋0.125例：(0.625)10=(X.XX…X)2(0.625)101、將下列十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制形式。（1）7（2）65（3）1023（4）1/8（5）36.125練習(xí)：三、二進(jìn)制數(shù)<====>

其它進(jìn)制數(shù)

采用二進(jìn)制計(jì)數(shù)的缺點(diǎn)：書寫時(shí)位數(shù)太多，容易出錯(cuò)，且不易讀。如16位二進(jìn)制數(shù)（1010111100011010）22.2數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換1、轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制形式2、轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制形式

解決的辦法是：二進(jìn)制八進(jìn)制000—0001—1010—2011—3100—4101—5110—6111—7解決辦法之一：轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制形式。二進(jìn)制：（001

010111100011010）2例：將二進(jìn)制001010111100011010寫成八進(jìn)制形式。（127

432）8八進(jìn)制：（127432）8000—0001—1010—2011—3100—4101—5110—6111—7練習(xí)：1、將二進(jìn)制數(shù)110101001011轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制形式。2、將二進(jìn)制數(shù)1101010.01011轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制形式。(2)650.23152.23152.26(1)65131101010.010111101010.01011001101010.010110000—0001—1010—2011—3100—4101—5110—6111—7注意：二進(jìn)制===>八進(jìn)制時(shí)：

1）整數(shù)部分由低位向高位的方向三位一組進(jìn)行，當(dāng)高位不足三位時(shí)在前加0補(bǔ)足。

2）小數(shù)部分由高位向低位開始分組，最后不足三位時(shí)，加0補(bǔ)足。001101010.01011

1101010.01011001101010.010110152.26解決辦法之二：轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制形式。二進(jìn)制十六進(jìn)制二進(jìn)制十六進(jìn)制0000—01000—80001—11001—90010—21010—A0011—31011—B0100—41100—C0101—51101—D0110—61110—E0111—71111—F同理：二進(jìn)制===>十六進(jìn)制時(shí)：

1）整數(shù)部分由低位向高位的方向四位一組進(jìn)行，當(dāng)高位不足四位時(shí)在前加0補(bǔ)足。

2）小數(shù)部分由高位向低位開始分組，最后不足四位時(shí)，加0補(bǔ)足。01101010

.01011

1101010.010116A.5801101010

.01011000

1、將下列二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制形式。（1）110010111.1001011（2）1010100011.0011101（3）100001011.110012、將下列各數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制形式。（1）(650.351)8（2）(650.351)16（3）(0ABF.DC)16四、計(jì)算機(jī)中“位”與“字節(jié)”的概念1、位：比特（bit=binarydigit）2.2數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換10011000102、字節(jié)：Byte10011000103、字：Word4、bit,Byte,Word之間的關(guān)系1Byte=8bit1Word=2Byte5、常用的存儲(chǔ)器容量單位有：Byte、KB、MB、GB等。它們的關(guān)系是：1KB(Kilo-Byte)=210Byte1MB(Mega-Byte)=210KB 1GB(Giga-Byte)=210MB思考題：

1GB=？Byte一、定點(diǎn)數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)1、什么是階碼、階符、數(shù)碼、數(shù)符？2.3二進(jìn)制數(shù)在計(jì)算機(jī)中的表示123.456=10+3×0.123456N=10±j×(±S)2、定點(diǎn)數(shù)與定點(diǎn)計(jì)算機(jī)3、浮點(diǎn)數(shù)與浮點(diǎn)計(jì)算機(jī)N=2±j×(±S)J恒定：如j=0J可變：二、定點(diǎn)數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)在計(jì)算機(jī)中的格式1、定點(diǎn)小數(shù)的表示格式2.3二進(jìn)制數(shù)在計(jì)算機(jī)中的表示符號(hào)·數(shù)值小數(shù)點(diǎn)位置，但機(jī)器中不存在00101100＋0.0101110101100－0.010112、（定點(diǎn)）整數(shù)的表示格式符號(hào)數(shù)值·小數(shù)點(diǎn)位置，但機(jī)器中不存在0010110010101100＋—2、浮點(diǎn)數(shù)的表示格式階符階碼數(shù)符·尾數(shù)0010111010101100=？－0.01011×2-01011101、已知一機(jī)器數(shù)0111001，試寫出它所表示的實(shí)際內(nèi)容(十進(jìn)制形式的值）。

（１）作為一個(gè)定點(diǎn)整數(shù)時(shí)；

（２）作為定點(diǎn)小數(shù)時(shí)；

（３）作為浮點(diǎn)數(shù)時(shí)，其中數(shù)符、階符各一位，階碼２位，尾數(shù)４位；練習(xí)：三、計(jì)算機(jī)中二進(jìn)制數(shù)的表數(shù)范圍1、定點(diǎn)小數(shù)2.3二進(jìn)制數(shù)在計(jì)算機(jī)中的表示111111110111111111最大值：最小值：設(shè)定點(diǎn)計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)為9位，其中8個(gè)數(shù)值位，1個(gè)符號(hào)位，則該計(jì)算機(jī)的表數(shù)范圍是多大？1111111100000001正最大值（負(fù)最小值）：正最小值（負(fù)最大值）：0/10/1絕對(duì)值范圍(不含0)：0.00000001～0.111111112-8～1-2-82、整數(shù)設(shè)定點(diǎn)計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)為N+1位，其中N個(gè)數(shù)值位，1個(gè)符號(hào)位，則該計(jì)算機(jī)表示的的范圍是多少？11…111·0N個(gè)bit小數(shù)點(diǎn)位置|M|≤2N-1一、帶符號(hào)整數(shù)1111+110000=2411…111·1N+1個(gè)bit小數(shù)點(diǎn)位置0≤M≤2N+1-1二、無符號(hào)整數(shù)11111111·8個(gè)bit小數(shù)點(diǎn)位置例：如果用8位表示一個(gè)整數(shù)。則（1）帶符號(hào)數(shù)表數(shù)范圍為：|M|≤27-1=127（2）無符號(hào)數(shù)表數(shù)范圍為：0≤

M≤28-1=255

若一臺(tái)浮點(diǎn)計(jì)算機(jī)，尾數(shù)8位，階碼3位，另各有一位符號(hào)位，則所能表示的數(shù)（絕對(duì)值）的范圍是；最小值：1111010000000

即2-7×2-1最大值：0111011111111

即27×1-2-83、浮點(diǎn)數(shù)

若一臺(tái)浮點(diǎn)計(jì)算機(jī)，尾數(shù)n位，階碼m位，另各有一位符號(hào)位。階符階碼m位數(shù)符·尾數(shù)n位0/11…1011…11±(2m-1)最大尾數(shù)：(1-2-n)最小尾數(shù)：2-1則所能表示的數(shù)（絕對(duì)值）的范圍是：2×2-1～2×(1-2-n)

－(2m-1)＋(2m-1)一、原碼原碼是一種機(jī)器數(shù)，原碼表示法就是在機(jī)器中用符號(hào)位0、1表示數(shù)的正號(hào)和負(fù)號(hào)，而其余位表示數(shù)本身。2.4數(shù)的原碼、補(bǔ)碼、反碼例：若X的真值為(0.101)2則原碼為：[X]原=0.101

若X的真值為－(0.101)2則原碼為：[X]原=1.101

練習(xí)：若[X]原=1.10010,[Y]原=0.01111,求[X+Y]原？答案：-0.00011(真值）

1.00011(原碼）1.100101.011011.01110＋0.011111.111011.000101.00011

原碼表示法簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)換成真值比較方便。但是，計(jì)算機(jī)用原碼做減法時(shí)，運(yùn)算比較復(fù)雜：1、判斷符號(hào)；2、比較兩數(shù)絕對(duì)值；3、用絕對(duì)值大的數(shù)減絕對(duì)值小的數(shù)；4、以絕對(duì)值大的數(shù)的符號(hào)位作為結(jié)果的符號(hào)位。二、反碼1、求下列各數(shù)的原碼、反碼：2.4數(shù)的原碼、補(bǔ)碼、反碼-10111011100101011-1011.1101

正數(shù)的反碼是其本身；負(fù)數(shù)的反碼是：符號(hào)位不變，數(shù)值位按位取反。三、補(bǔ)碼2.4數(shù)的原碼、補(bǔ)碼、反碼-3=+9這里加9與減3是等價(jià)的。我們稱+9是-3對(duì)12的補(bǔ)碼。12是鐘表這類計(jì)數(shù)系統(tǒng)的模?；蛘哒f，在12進(jìn)制計(jì)數(shù)中，-3的補(bǔ)碼是9。7-3=7+94=164=16-124=16mod12即：4與16是同余的二進(jìn)制數(shù)的補(bǔ)碼：[0]補(bǔ)=？[1]補(bǔ)=？[-1]補(bǔ)=？[0]補(bǔ)=0mod2=0[1]補(bǔ)=1mod2=1[-1]補(bǔ)=-1+2mod2=1二進(jìn)制數(shù)的補(bǔ)碼：[110]補(bǔ)=？[101]補(bǔ)=？[-110]補(bǔ)=？[-110]補(bǔ)=-6mod8=8-6mod8=2

=10[-101]補(bǔ)=-5mod8=8-5mod8=3=11[-101]補(bǔ)=？1、正數(shù)的補(bǔ)碼是它本身。2、負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼求法如下：（1）求原碼（2）求反碼（3）末位加1[-110]補(bǔ)=[1110]原=[1001]反=[1010]補(bǔ)[-101]補(bǔ)=[1101]原=[1010]反=[1011]補(bǔ)在二進(jìn)制計(jì)數(shù)中，求-1011的補(bǔ)碼？1111－10110100+110101取反加110000－10110101-1011110111010010101真值原碼反碼補(bǔ)碼練習(xí)：1、求X=0.5與X=-0.5的原碼、反碼、補(bǔ)碼。提示：先將X變成二進(jìn)制形式。練習(xí)：2、求下列各數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼。

-0.1010 15/128 -11/128 -65 -253練習(xí)：3、(1)已知[X]補(bǔ)=0.1101，求X。

(2)已知[X]補(bǔ)=1.1101，求X。答案：(1)正數(shù)的補(bǔ)、原、反是其本身：即X=[X]補(bǔ)=0.1101(2)由[X]補(bǔ)=1.1101有：[X]反=1.1100則：[X]原=1.0011所以：X=-0.0011問：在十進(jìn)制計(jì)數(shù)中，-9的補(bǔ)碼是多少？-5的補(bǔ)碼呢？例：在十進(jìn)制計(jì)數(shù)中，求：-789補(bǔ)碼？123的補(bǔ)碼？答案：1，5-78910001000-789=（999-789）+1=210+1=211123補(bǔ)充材料方法二：在十進(jìn)制計(jì)數(shù)中，-789的補(bǔ)碼是多少？999-789210+1211相當(dāng)于取反加11000-789211例：在十進(jìn)制計(jì)數(shù)中，求123-789的值？12378910001000-789=（999-789）+1=210+1=211211+123=3341000-334=（999-334）+1=665+1=666一、定點(diǎn)補(bǔ)碼的加、減法采用補(bǔ)碼，可用加法完成減法運(yùn)算。2.5定點(diǎn)數(shù)的四則運(yùn)算補(bǔ)碼加法公式是：

[X]補(bǔ)+[Y]補(bǔ)=[X+Y]補(bǔ)上式成立的條件是：|X|＜1，|Y|＜1，|X+Y|＜1驗(yàn)證：（1）當(dāng)X，Y均為正值時(shí)，顯然成立。（2）、當(dāng)X＞0，Y＜0時(shí)可能有兩種情況：X+Y>0和X+Y<0。情況一：X+Y>0X=0.1110Y=-0.0101[X]補(bǔ)=0.1110[Y]補(bǔ)=1.1011[X]補(bǔ)＋[Y]補(bǔ)=10.1001溢出位，計(jì)算機(jī)自動(dòng)丟失。X＋Y=0.1110-0.01010.1001即：[X＋Y]補(bǔ)=0.1001情況二：X+Y<0X=0.0101Y=-0.1110[X]補(bǔ)=0.0101[Y]補(bǔ)=1.0010[X]補(bǔ)＋[Y]補(bǔ)=1.0111X+Y=0.0101-0.1110=-（0.1110-0.0101）即：[X＋Y]補(bǔ)=1.01110.1110-0.01010.1001=-0.1001X=-0.1010Y=-0.0100[X]補(bǔ)=1.0110[Y]補(bǔ)=1.1100[X]補(bǔ)＋[Y]補(bǔ)=11.0010溢出位，計(jì)算機(jī)自動(dòng)丟失。X＋Y=-0.1010-0.0100-0.1110即：[X＋Y]補(bǔ)=1.0010（3）、當(dāng)X＜0，Y＜0時(shí)。由（1）、（2）、（3）可知結(jié)論成立，即：任意兩數(shù)的補(bǔ)碼之和等于兩數(shù)之和的補(bǔ)碼。練習(xí)：[X]補(bǔ)=0.1110[Y]補(bǔ)=0.0101[X]補(bǔ)＋[Y]補(bǔ)=1.0011X＋Y=0.11100.01011.0011[X＋Y]補(bǔ)=？（1）已知：X=0.1110，Y=0.0100，分別求[X]補(bǔ)＋[Y]補(bǔ)和[X＋Y]補(bǔ)。X=0.1110Y=0.0101

兩正數(shù)相加結(jié)果為負(fù)？練習(xí)：[X]補(bǔ)=1.0010[Y]補(bǔ)=1.1011[X]補(bǔ)＋[Y]補(bǔ)=10.1101X＋Y=-0.1110-0.0101-1.0011（2）已知：X=-0.1110，Y=-0.0100，分別求[X]補(bǔ)＋[Y]補(bǔ)和[X＋Y]補(bǔ)。X=-0.1110Y=-0.0101

溢出位，計(jì)算機(jī)自動(dòng)丟失。兩負(fù)數(shù)相加變成正數(shù)。為什么？[X＋Y]補(bǔ)怎么求？二、運(yùn)算溢出與變形補(bǔ)碼變形補(bǔ)碼主要用來判斷運(yùn)算溢出情況。變形補(bǔ)碼又稱模4補(bǔ)碼，即它用兩個(gè)二進(jìn)制位表示數(shù)的符號(hào)。2.5定點(diǎn)數(shù)的四則運(yùn)算例：X=+0.1011則[X]補(bǔ)=00.1011X=-0.1011則[X]補(bǔ)=11.1011即在原來模2補(bǔ)碼表示的符號(hào)位之前再加上一位相同的符號(hào)位。[X]補(bǔ)=00.1110[Y]補(bǔ)=00.0101[X]補(bǔ)＋[Y]補(bǔ)=01.0011例1

已知：X=0.1110，Y=0.0100，分別求[X]補(bǔ)＋[Y]補(bǔ)和[X＋Y]補(bǔ)。X=0.1110Y=0.0101

兩正數(shù)相加果為負(fù)上溢即：結(jié)果≥1時(shí)[X]補(bǔ)=11.0010[Y]補(bǔ)=11.1011[X]補(bǔ)＋[Y]補(bǔ)=110.1101例2

已知：X=-0.1110，Y=-0.0100，分別求[X]補(bǔ)＋[Y]補(bǔ)和[X＋Y]補(bǔ)。X=-0.1110Y=-0.0101

溢出位，計(jì)算機(jī)自動(dòng)丟失。兩負(fù)數(shù)相加變成正數(shù)。下溢即：結(jié)果≤-1時(shí)。變形補(bǔ)碼判定溢出情況00結(jié)果正常

0<X+Y<111結(jié)果正常

-1<X+Y<001上溢

X+Y>110下溢

X+Y<-1TheresultisCorrect?三、定點(diǎn)乘法0.1101×0.11012.5定點(diǎn)數(shù)的四則運(yùn)算11010000110111010.10101001方法1：人的習(xí)慣方法！0.1101×0.11010.000011010.10101001方法2：小數(shù)點(diǎn)位置固定，將乘法分解為右移操作！0.00000000.0011010.011014次右移3次右移2次右移1次右移

0.00000.1101方法3：計(jì)算機(jī)做乘法的方法。將乘法分解為右移與加法的交替操作！0.0

1101＋0.0000＋0.1101第一次部分積部分積右移一位乘數(shù)為0，加被乘數(shù)0.1101×0.11010.011010.0

0

1101第二次部分積部分積右移一位乘數(shù)為1，加被乘數(shù)1.0000010.100

0001＋0.1101第三次部分積部分積右移一位乘數(shù)為1，加被乘數(shù)1.01010010.1010

1001＋0.1101第四次部分積部分積右移一位，為最終乘積累加器清零乘數(shù)為1，加被乘數(shù)定點(diǎn)乘法時(shí)，計(jì)算機(jī)對(duì)結(jié)果符號(hào)位的處理：兩正數(shù)相乘0+0=0一正一負(fù)相乘1+0=1兩負(fù)數(shù)相乘1+1=0符號(hào)相加練習(xí)：已知X=0.1101,Y=1.0101,用計(jì)算機(jī)做乘法的方法求X×Y=？。提示：（1）注意符號(hào)位（2）要求寫出詳細(xì)步驟兩個(gè)要點(diǎn)：一是做加法；二是部分積右移。四、定點(diǎn)除法

乘法除法2.5定點(diǎn)數(shù)的四則運(yùn)算除法是乘法的逆運(yùn)算。做加法做減法右移左移做減法可用補(bǔ)碼做加法來代替！除法流程：X/Y求[-Y]補(bǔ)余數(shù)左移加補(bǔ)碼…左移加補(bǔ)碼0.101010011.01010010-0.11010.11010.101010011.01010010+1.00100.11010.101010010.11011.010100100.被除數(shù)左移一位1.1101(變負(fù)數(shù))1.0011(變補(bǔ)碼)+1.00110000加補(bǔ)碼（做減法）商清零將除數(shù)變成補(bǔ)碼形式余數(shù)為正，則商為10.10000010被除數(shù)左移一位1.00000100加補(bǔ)碼（做減法）+1.0011000010.00110100余數(shù)為正，則商為11被除數(shù)左移一位0.01101

000加補(bǔ)碼（做減法）+1.001100001.10011000余數(shù)為負(fù)，說明不夠減。則商為0加除數(shù)本身，恢復(fù)上一次多做的減法+0.110100000.01101000余數(shù)被恢復(fù)被除數(shù)左移一位加補(bǔ)碼（做減法）+1.001100000.1101

000000.00000000余數(shù)為0，則商為1，結(jié)束除法過程10.101010010.11011.010100100.1.1101(變負(fù)數(shù))1.0011(變補(bǔ)碼)+1.001100000.100000101.00000100+1.0011000010.0011010010.01101

000+1.001100001.10011000+0.110100000.01101000+1.001100000.1101

000000.000000001R1R2R3R4(R3+Y)×2-YR4=R4=2×R3＋Y1.10011000+0.110100000.000000001.00110000

如果余數(shù)為負(fù)，不必恢復(fù)余數(shù)只要繼續(xù)將余數(shù)左移一位，再加上除數(shù)即可！這種方法叫做加減交替法，相對(duì)地前者叫做恢復(fù)余數(shù)法。練習(xí)：（1）已知X=0.1000001，Y=0.1010，求Ｘ／Ｙ。（2）已知X=0.1101,Y=0.0101,求Ｘ／Ｙ。注意的問題：1、已知X=0.1000001，Y=0.1010，求Ｘ／Ｙ。Ａ、先求［－Ｙ］補(bǔ)，不要出錯(cuò)。Ｂ、運(yùn)算時(shí)，先左移，再加補(bǔ)。Ｂ、余數(shù)為負(fù)時(shí)，注意恢復(fù)余數(shù)（加除數(shù)）。2、已知X=0.1101,Y=0.0101,求Ｘ／Ｙ。Ａ、本題中，Ｙ明顯不是計(jì)算機(jī)定點(diǎn)數(shù)形式（小數(shù)點(diǎn)后第一位應(yīng)該為１，現(xiàn)為０），將它變?yōu)槎c(diǎn)形式，即：Ｙ＝0.1010。B、變換后，|X|≥|Y|，可知商≥1.0，但定點(diǎn)除法中計(jì)算機(jī)無法表示大于1的商數(shù)，所以可先將X右移一位，使得|X|＜|Y|,即X=0.01101。C、再按加減交替法或恢復(fù)余數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，得到商S和余數(shù)Q。D、因上述除數(shù)×2，同時(shí)又將Y/2，因此，正確的結(jié)果應(yīng)該是：S=S×4，Q=Q×2y=2Yx=X/2X=0.1101,Y=0.0101做x/y=?x=Sy+QX/2=S×2Y+QX=4SY+2QX/Y的商為4S，余數(shù)為2Q0.101/0.01101[-y]補(bǔ)=1.011+1.0110.11010.00110.101000.011+1.0111.1101.10+0.1010.001+1.0110.011.1011.01+0.1011.111-0.000000010.10101×0.1010.101010.0101010.000000.101010.0101010.00101010.11010010.011010010.01101X=4SY+2Q0.10100-0.00000001X=0.1101,Y=0.010110.100-0.0000001真正的商真正的余數(shù)即：0.1101=10.1×0.0101-0.0000001

計(jì)算機(jī)中可以用二進(jìn)制形式表示無符號(hào)數(shù)、帶符號(hào)數(shù)定點(diǎn)、浮點(diǎn)數(shù)，也可以進(jìn)行四則運(yùn)算。 由于采用了二進(jìn)制形式，使四則運(yùn)算建立在加法的基礎(chǔ)上，從而完成了數(shù)據(jù)的數(shù)值計(jì)算機(jī)問題。 但計(jì)算機(jī)如何處理字符（如漢字，英文）信息、如何進(jìn)行邏輯判斷、如何將我們的熟悉的十進(jìn)制數(shù)字進(jìn)行識(shí)別與存儲(chǔ)？2.6二進(jìn)制編碼計(jì)算機(jī)二進(jìn)制（101010…）人漢字、英文數(shù)字、圖形…編碼一、4位（bit）的BCD編碼解決十進(jìn)制數(shù)如何用二進(jìn)制數(shù)來表示的問題。2.6二進(jìn)制編碼BCD（BinaryCodedDecimal)碼：二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)。1、四位有權(quán)碼十進(jìn)制數(shù)8421BCD5211BCD0000000001000100012001000113001101014010001115010110006011010107011111008100011109100111112、四位無權(quán)碼十進(jìn)制數(shù)余3碼格雷碼（1）格雷碼（2）0001100000000101000001010020101001101103011000100010401110110101051000111010116100110100011710101000000181011110010019110001001000課堂練習(xí)：（731）10=（？）BCD（1011.01）2=(?)BCD二、6位（bit）的BCD編碼4位BCD碼只能表示24=16種不同的符號(hào)，如果要同時(shí)表示英文字符、數(shù)字、特殊符號(hào)（如#、$等）則無法表示完全。2.6二進(jìn)制編碼區(qū)域位后四位表示的符號(hào)00XXXX0-9及部分特殊符號(hào)11XXXXA-I及部分特殊符號(hào)10XXXXJ-R及部分特殊符號(hào)01XXXXS-Z及部分特殊符號(hào)三、ASCII碼ASCII（AmericanStandardCodeforInformationInterchange)。2.6二進(jìn)制編碼1000001A1100001a011000111000010B1100011c01100000低位高位0000000100100011……11001101111011110000NULSOHSTXETX…FFCRSOSI0001DLEDC1DC2DC3…FSGSRSUS0010SP!”#…,－./00110123…<=>?0100@ABC…LMNO0101PQRS…\]0110,abc…lmno0111pqrs…|}~DELASCII碼表四、EBCDIC碼EBCDIC碼是擴(kuò)展的信息交換碼的簡(jiǎn)稱，它由8位組成，高4位為區(qū)域比特，低4位為數(shù)字比特。主要用在IBM等大型機(jī)中。凡區(qū)域比特前二位為00的，均不代表任何字符。2.6二進(jìn)制編碼五、漢字的編碼在第十章專門講述。2.6二進(jìn)制編碼是否可用8bit來為漢字進(jìn)行編碼？

數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼是一種具有發(fā)現(xiàn)某些錯(cuò)誤或具有自動(dòng)糾錯(cuò)能力的數(shù)據(jù)編碼方法。它的實(shí)現(xiàn)原理是在合法的數(shù)碼之間加進(jìn)一些附加的編碼，當(dāng)合法數(shù)據(jù)出現(xiàn)某些錯(cuò)誤時(shí)，成為非法編碼。2.7數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼一、奇偶校驗(yàn)碼2.7數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼數(shù)據(jù)奇校驗(yàn)編碼偶校驗(yàn)編碼00000001

000000000000000101010001010100110101000111111101111110011111111111110111111111111111校驗(yàn)位數(shù)據(jù)位1、垂直奇偶校驗(yàn)2、水平奇偶校驗(yàn)01011000011101011100校驗(yàn)位0011二、海明校驗(yàn)碼2.7數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼2.7數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼一、編碼方法1、整數(shù)的編碼方法2.8浮點(diǎn)數(shù)的編碼及運(yùn)算[X]原=X 0≤X＜2n[X]原=2n＋X -2n＜X≤00111110111111101設(shè)：|X|=(1111101)2=(125)10正數(shù)：負(fù)數(shù)：[X]反=X 0≤X＜2n[X]反=2n+1-1＋X -2n＜X≤011111111111110110000010－設(shè)：|X|=(1111101)2=(125)10真值：原碼：11111101反碼：1111101－2n+1-1＋X10000010[X]補(bǔ)=X 0≤X≤2n[X]補(bǔ)=2n+1＋X -2n＜X≤0[X]補(bǔ)=[X]反＋1000000001111101100000111－2、浮點(diǎn)數(shù)的編碼方法階符階碼數(shù)符·尾數(shù)1bitnbit1bitmbit通常用移碼表示。將補(bǔ)碼的符號(hào)位變反===>

移碼例：X=+1011,[X]補(bǔ)=01011，[X]移=11011X=-1011，[X]補(bǔ)=10101，[X]移=00101二、浮點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算1、浮點(diǎn)數(shù)加減法運(yùn)算2.8浮點(diǎn)數(shù)的編碼及運(yùn)算五個(gè)步驟：1）對(duì)階2）尾數(shù)加減3）規(guī)格化處理4）舍入5）檢查階碼是否溢出例：已知：X=2010×0.1101,Y=2100×(-0.1010),求X＋Y？1）對(duì)階[X]補(bǔ)

=00010001101

階符階碼尾符尾數(shù)[Y]補(bǔ)

=00100110111(010-100)2=2-4=-2,說明X的階碼比Y小2個(gè)“數(shù)量級(jí)”，因此應(yīng)將X的尾數(shù)右移2位，使X與Y在同一個(gè)“數(shù)量級(jí)”上。1101===>0011012）尾數(shù)加減[X]補(bǔ)

=0010000001101

階符階碼尾符尾數(shù)[Y]補(bǔ)

=00100110111111010013）規(guī)格化處理附錄：專業(yè)術(shù)語(yǔ)英漢對(duì)照Decimalnumber十進(jìn)制數(shù)Binarynumber二進(jìn)制數(shù)Octalnumber八進(jìn)制數(shù)Hexadecimalnumber十六進(jìn)制數(shù)Base基Weight權(quán)Fixedpointnumber定點(diǎn)數(shù)Floatingpointnumber浮點(diǎn)數(shù)Primarycode原碼One’scomplement反碼Two’scomplement補(bǔ)碼Code（動(dòng)）編碼BCD:BinaryCodedDecimal二進(jìn)制編碼的十制數(shù)

Graycode格雷碼Odd-evencheckcode奇偶校驗(yàn)碼Hammingcode海明碼ASCII:AmericanstandardcodeforInformationInterchange美國(guó)（國(guó)家）信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼Charactercode字符碼Chinesecharactercode漢字代碼Arithmeticoperation算術(shù)（運(yùn)算）操作符Logicaloperation邏輯（運(yùn)算）操作符Overflow

溢出

邏輯代數(shù)

3.1

邏輯代數(shù)的基本概念與基本運(yùn)算什么是邏輯代數(shù)邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算一、什么是邏輯代數(shù)邏輯代數(shù)的變量簡(jiǎn)稱邏輯變量，用字母A、B、C…表示。邏輯變量有三種最基本的運(yùn)算，即邏輯加（“或”運(yùn)算）、邏輯乘（“與”運(yùn)算）及邏輯非（“非”運(yùn)算）。邏輯代數(shù)（Logicalgebras）是分析和設(shè)計(jì)數(shù)字邏輯電路（相對(duì)模擬電路而言）所用的數(shù)學(xué)工具。又稱布爾代數(shù)（Booleanalgebras)。邏輯代數(shù)是一種雙值代數(shù)，其變量只有0和1兩種取值。二、邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算1、與（AND）2、或（OR）3、非（NOT）4、異或（XOR：eXclusiveOR）1、與（AND）“與”運(yùn)算的規(guī)則：

0∧0=0 0∧1=0 1∧0=0 1∧1=1“與”運(yùn)算的一般式：

C=A∧B

或?qū)懗桑篊=A·B010101011101011101010101∧2、或（OR）“或”運(yùn)算的規(guī)則：

0∨0=0 0∨1=1 1∨0=1 1∨1=1“或”運(yùn)算的一般式：

C=A∨B

或?qū)懗桑篊=A＋B010101011101011111010111＋3、非（NOT）“非”運(yùn)算又稱取“非”或取“反”?！胺恰边\(yùn)算的規(guī)則：

0=1 1=0“非”運(yùn)算的一般式：

C=AA=01010101101010104、異或（XOR：eXclusiveOR）“異或”運(yùn)算的規(guī)則：

0⊕0=0 0⊕1=1 1⊕0=1 1⊕1=0“異或”運(yùn)算的一般式：

C=A⊕B010101011101011101000010⊕“相同為0，不同為1！”3.2

邏輯函數(shù)及其表示方法邏輯函數(shù)真值表一、邏輯函數(shù)

與普通代數(shù)中的函數(shù)類似，邏輯代數(shù)中的函數(shù)（簡(jiǎn)稱邏輯函數(shù)）也是一種變量，只是這種變量隨其它變量的變化而改變，可表示為：

F=

f

(A1,A2,…,Ai,…An)式中，Ai（i=1,2,…,n)為邏輯變量，F(xiàn)為邏輯函數(shù)，F(xiàn)與Ai的函數(shù)關(guān)系用f表示。1、文字描述2、邏輯表達(dá)式3、真值表4、卡諾圖表示邏輯函數(shù)的方法有四種：二、真值表

真值表是用表格表示函數(shù)與變量關(guān)系的一種方法。例：當(dāng)兩個(gè)邏輯變量A，B的取值相異時(shí)，函數(shù)F的值為1，否則為0?？捎眠壿嫳磉_(dá)式表示如下：邏輯變量Anot(B)not(A)B

邏輯函數(shù)F01100001111100110010（1）甲從來不說話。（2）當(dāng)且僅當(dāng)甲在場(chǎng)時(shí)，乙才說話。（3）丙在任何情況下都說話。例：假定已知下列條件，求證屋內(nèi)何時(shí)無人說話。ABCF0001(無人說話）0010(有人說話）010101101001101011001110右表中：A=1，表示甲在屋內(nèi)B=1，表示乙在屋內(nèi)C=1，表示丙在屋內(nèi)F=1，表示屋內(nèi)無人說話ABCF000100100101011010011010110011103.3

邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算的定律、定理和重要規(guī)則邏輯代數(shù)中的三大基本定律邏輯代數(shù)基本定理邏輯代數(shù)運(yùn)算中的基本法則一、邏輯代數(shù)中的三大基本定律1、交換律2、結(jié)合律3、分配律ABCA+BC(A+B)(A+C)0000000100010000111110011101111101111111二、邏輯代數(shù)基本定理1、同一律2、互補(bǔ)律3、重疊律4、0-1律5、吸收律6、雙重否定律7、消去律8、莫根律

根據(jù)莫根律，在邏輯電路設(shè)計(jì)中，可通過加入“非門”方式，用“與門”來實(shí)現(xiàn)“或”的關(guān)系，或者用“或”門來實(shí)現(xiàn)“與”的關(guān)系。三、邏輯代數(shù)運(yùn)算中的基本法則1、代入規(guī)則F是邏輯表示式,如：F=（AB+CD）。2、對(duì)偶規(guī)則＋變成×，×變成＋，0變成1，1變成0，可得其公式的對(duì)偶式。3、反演規(guī)則

設(shè)是任意一個(gè)邏輯表達(dá)式，如果把中所有的“＋”換成“×”，“×”變成“＋”，“0”變成“1”，“1”變成“0”，原變量換成反變量，那么所得的表達(dá)式就是的反演式。在使用反演規(guī)則時(shí)，只能去掉單個(gè)變量上的反號(hào)，而不能去掉兩個(gè)或多個(gè)變量上的反號(hào)。3.4邏輯代數(shù)的簡(jiǎn)化公式法化簡(jiǎn)卡諾圖法化簡(jiǎn)一、公式法化簡(jiǎn)公式法化簡(jiǎn)“與或”表達(dá)式最簡(jiǎn)的“與或”表達(dá)式應(yīng)滿足如下的要求：（1）與項(xiàng)的個(gè)數(shù)最少，這樣可使實(shí)現(xiàn)電路所用的“與”門個(gè)數(shù)最少。（2）與項(xiàng)中含的變量最少。

公式法化簡(jiǎn)中用來消去原公式中多余的項(xiàng)與變量的公式有：1、消去變量的公式2、集中同一變量的公式3、壓縮變量的公式公式法化簡(jiǎn)用中常用的方法：1、并項(xiàng)法2、吸收法3、消去法4、配項(xiàng)法二、卡諾圖法化簡(jiǎn)11AB01011111AB0101111ABC0100011110＋**#

$#**

$#

$#

&

&

$ABCD00011110000111101.

邏輯代數(shù)與普通代數(shù)有何區(qū)別？2.

試列出下列函數(shù)的真值表：

（１）

（２）

（３）

（４）習(xí)題三3、試用真值表證明下列等式：

（１）

（２）

（３）4、利用邏輯代數(shù)的基本定理及規(guī)則證明下列等式：

（１）

（２）

（３）

（４）5、

利用公式法化簡(jiǎn)下列各式：

（１）

（２）

（３）

（４）6、利用卡諾圖法化簡(jiǎn)下列各式：（１）

（２）

（３）

7、邏輯函數(shù)有哪幾種表示方法？真值表有哪些用途？

8、莫根定律的含義是什么？有什么用途？附錄：專業(yè)術(shù)語(yǔ)英漢對(duì)照LogicalgebrasBooleanalgebrasFunctionProcedureGatecircuitsFlip-flopInvertergateNANDgateNORgateAOI:AND-OR-Invertgate

數(shù)字邏輯電路

4.1基本邏輯門電路基本邏輯門電路復(fù)合邏輯門電路邏輯門電路的組成一、基本邏輯門電路1、“與”門電路2、“或”門電路3、“非”門電路二、復(fù)合邏輯門電路1、“與非”門電路2、“或非”門電路3、“異或”門電路三、邏輯門電路的組成按組成邏輯門電路的元件可分為：?jiǎn)螛O型邏輯門電路雙極型邏輯門電路1、單極型以MOS管為開關(guān)元件。常用的有NMOS，PMOS，CMOS2、雙極型以二極管、三極管為開關(guān)元件的邏輯門電路。有DTL（Diode-TransistorLogic)、TTL(Transistor-TransistorLogic)、ECL(EmitterCoupledLogic)等。ABFFAABF4.2組合邏輯門電路的分析與設(shè)計(jì)組合邏輯電路的分析組合邏輯電路的設(shè)計(jì)一、組合邏輯電路的分析ABCDF1、求邏輯函數(shù)2、寫出真值表3、進(jìn)行功能分析二、組合邏輯電路的設(shè)計(jì)問題：水電站有三臺(tái)發(fā)電機(jī)，正常情況下至少兩臺(tái)正常運(yùn)行。如果只有一臺(tái)正常運(yùn)行的話，負(fù)荷太重，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)燒毀電機(jī)，因此必須報(bào)警；如有三臺(tái)同時(shí)不能運(yùn)行也要報(bào)警。試設(shè)計(jì)報(bào)警的邏輯電路。1、化問題為邏輯命題，列出真值表。2、由真值表求出邏輯函數(shù)。3、化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)。4、畫出邏輯電路圖1、化問題為邏輯命題，列出真值表。解：設(shè)三臺(tái)發(fā)電機(jī)為A、B、C，正常運(yùn)行為1，不正常運(yùn)行為0，報(bào)警為命題F。列真值表如下：ABCF000100110101011010011010110011102、由真值表求出邏輯函數(shù)。3、化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)。11100010ABC01000111104、畫出邏輯電路圖4.3組合邏輯電路加法電路編碼器譯碼器一、加法電路1、半加器0+0000+1101+0101+101A+BSmC由上可知半加器的邏輯函數(shù)：ABSmC所以，半加器的電路圖如下：二、編碼器典型的例子是電視機(jī)的遙控器或控制面板。輸入輸出ABC00001001201030114100510161107111輸入

X0X1X2X3X4X5X6X7輸出ABC10000000000010000