大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)-第2章

第2申計(jì)算機(jī)余統(tǒng)基礎(chǔ)

?計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述

?計(jì)算機(jī)的運(yùn)算基礎(chǔ)

?計(jì)算機(jī)中信息的表示

四川大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中心2009年

2.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述

2.1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

2.1.2計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

2.1.3計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）2

2.1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

2.1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

2.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次關(guān)系（P26）

特點(diǎn)|人與計(jì)算機(jī)之間是間接關(guān)系|

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）4

2.1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

3.計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（P27）

?數(shù)據(jù)流

-?控制流

馮?諾依曼機(jī)型

;■計(jì)算機(jī)由五大模塊組成

建

;■計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制

ft

失

\■計(jì)算機(jī)采用“存儲(chǔ)程序”的工作原

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）5

2.1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

4.計(jì)算機(jī)的基本工作原理（P28）

“存儲(chǔ)程序”的工作原理

計(jì)算機(jī)事先將需要執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)放入存

儲(chǔ)器中。計(jì)算機(jī)工作時(shí)，自動(dòng)、連續(xù)地從存儲(chǔ)器

:中逐條取出指令，并加以解釋和執(zhí)行。

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）6

計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)程序的工作原理

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）7

2.1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

指令

計(jì)算機(jī)硬件能直接識(shí)別并執(zhí)行的命令稱為機(jī)器指令。

指令的組成操作碼

操作數(shù)

指令系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)所能執(zhí)行的所有機(jī)器指令的集合。

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）8

2.1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

指令的執(zhí)行過(guò)程

存儲(chǔ)器

?取指令控制器從存儲(chǔ)器中取出指令送到指令寄存器中

由控制器對(duì)指令進(jìn)行分析，并將指令的操作碼

?解釋指令

轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)

?執(zhí)行指令由控制器控制指令的執(zhí)行

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）9

2.1.2計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

主機(jī)

只讀存儲(chǔ)器ROM

隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM

外設(shè)

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）10

2.1.2計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

1.中央處理器CPU(P29)

算術(shù)運(yùn)算力口、減、乘、除

運(yùn)算器

邏輯運(yùn)算與、或、非、比較等

算術(shù)邏輯單元(ALU)

控制器解釋指令

控制指令執(zhí)行

通用寄存器

寄存器CPU內(nèi)部的臨時(shí)高速存儲(chǔ)單元

專用寄存器

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)(第2章)11

2.1.2計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

2.存儲(chǔ)器(P30)

計(jì)算機(jī)中存放程序和數(shù)據(jù)的記憶裝置O

r隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)

內(nèi)存儲(chǔ)器

I只讀存儲(chǔ)器(ROM)

外存儲(chǔ)器

名稱特點(diǎn)存放內(nèi)容

可讀、可寫(xiě)

RAM需要執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)

掉電后信息丟失

只讀、不可寫(xiě)

ROM

掉電后信息不丟失系統(tǒng)引導(dǎo)程序、基本I/O程序等

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)(第2章)12

2.1.2計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

內(nèi)存單元地址

內(nèi)存由很多存儲(chǔ)單元組成，每個(gè)

內(nèi)存單元存放8位二進(jìn)制數(shù)。內(nèi)存單

元的編號(hào)稱為內(nèi)存單元的地址。

每個(gè)內(nèi)存單元地址中存放的二進(jìn)制數(shù)為該單元的內(nèi)容。

諼從內(nèi)存中取出信息，原信息不會(huì)被破壞。

操作

寫(xiě)將信息存入內(nèi)存中，原信息被抹掉。

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）13

2.1.2計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

存儲(chǔ)單位位

計(jì)算機(jī)的基本信息單位

計(jì)算機(jī)的最小信息單位

字節(jié)（8位）

=8bit

b7b6bbbbmb

1KB=1024B54320

1MB=1024KB=10242B

1GB=1024MB=10243B

1TB=1024GB=10244B

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）14

2.1.2計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

3.輸入/輸出設(shè)備（P31）

輸入設(shè)備

用來(lái)接收用戶輸入的原始數(shù)據(jù)和程序，并將其

轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制代碼，存放在內(nèi)存中。

輸出設(shè)備

將內(nèi)存中的處理結(jié)果轉(zhuǎn)換成人們所能接受的形式

（數(shù)值、文字、圖、聲像等），輸出到相關(guān)設(shè)備上。

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）15

2.1.2計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

4.微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)（P31）

2.1.2計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

4.微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)（P31）

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）17

2.1.2計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

微處理器

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）18

2.1.2計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

存儲(chǔ)器

速度快容量小

寄存器解決CPU與內(nèi)存,

CPU內(nèi)部r

--------------------------------)kk\速度不匹配問(wèn)題。

高速緩存y

主存儲(chǔ)器

輔助存儲(chǔ)器（磁盤）

海量存儲(chǔ)器（光盤、磁帶等）

速度慢容量大

//‘內(nèi)存

CPU欣4cache^=>

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）19

2.1.2計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

主存儲(chǔ)器

內(nèi)存插槽

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）20

2.1.2計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）21

2.1.2計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

總線

總線是微機(jī)中各功能部件之間通信的信息通路,

主要由地址、數(shù)據(jù)和控制三大總線組成。

AB（地址總線）

DB（數(shù)據(jù)總線）

CB（控制總線）

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）22

2.1.2計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

接口

I/O設(shè)備一般是通過(guò)I/O接口與CPU或主存儲(chǔ)器

進(jìn)行信息交換。

游戲桿插口

常

用鼠標(biāo)接口

接

口鍵盤接口

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）23

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）24

2.1.2計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

（顯示器

CRT顯示器LCD液晶顯示器

輸出設(shè)備

打印機(jī)

針式打印機(jī)噴墨打印機(jī)激光打印機(jī)

I繪圖儀

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）25

2.1.2計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

5.計(jì)算機(jī)的主要性能指標(biāo)（P35）

字長(zhǎng)

計(jì)算機(jī)內(nèi)部一次最多可同時(shí)傳送和處理的二進(jìn)制位數(shù)。

CPU的字長(zhǎng)越長(zhǎng)，計(jì)算能力越強(qiáng)，精度越高。

2.1.2計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

運(yùn)算速度

計(jì)算機(jī)每秒所能執(zhí)行的指令條數(shù)。

單位為MIPS（每秒百萬(wàn)條指令）。

通常用主頻（時(shí)鐘頻率）來(lái)描述計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。

主頻直接反映CPU的工作速度，時(shí)鐘頻率單位（Hz）。時(shí)鐘

頻率越高，計(jì)算機(jī)的速度越快。

內(nèi)存容量

計(jì)算機(jī)處理過(guò)程中，容納數(shù)據(jù)量的能力。

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）27

2.1.3計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)

第3章介紹

操作系統(tǒng)第5章介紹

系統(tǒng)軟件r語(yǔ)言處理程序

支撐軟件"系統(tǒng)工具軟件

I數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

上機(jī)實(shí)習(xí)教材

辦公自動(dòng)化軟件MicrosoftOffice

金山WPS

應(yīng)用軟件網(wǎng)絡(luò)工具軟件

LotusSmartSuits

其它應(yīng)用軟件

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）28

2.1.3計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)

L系統(tǒng)軟件（P36）

管理、監(jiān)控和維護(hù)計(jì)算機(jī)資源的軟件，以保證計(jì)算機(jī)

系統(tǒng)正常運(yùn)行，為用戶提供基本的支持與服務(wù)。

2.應(yīng)用軟件（P36）

為解決某一具體的任務(wù)或達(dá)到某一特定目標(biāo)而設(shè)計(jì)

的程序。應(yīng)用軟件可以拓寬計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域，幫

助用戶提高工作質(zhì)量和效率。

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）29

2.2計(jì)算機(jī)的運(yùn)算基礎(chǔ)

2.2.1進(jìn)位記數(shù)制

2.2.2不同進(jìn)位記數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換

2.2.3二進(jìn)制數(shù)的基本運(yùn)算

H：：HH：：?::H

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）30

2.2.1進(jìn)位記數(shù)制

進(jìn)位計(jì)數(shù)制是指用一組特定的數(shù)字符號(hào)，按照

一定的進(jìn)位規(guī)則來(lái)表示數(shù)目的計(jì)數(shù)方法。

1.基數(shù)（P37）［二進(jìn)制的基苗3

進(jìn)位計(jì)數(shù)制中所使用的福贏商需b數(shù)。

2.位權(quán)（P37）［二進(jìn)制的位生工

每一個(gè)數(shù)位上數(shù)符所具有的權(quán)，它是一個(gè)乘方值。

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）31

2.2.1進(jìn)位記數(shù)制

十進(jìn)制D二進(jìn)制B八進(jìn)制O十六進(jìn)制H

逢十進(jìn)一逢二進(jìn)一b逢八進(jìn)一逢十六進(jìn)一

基數(shù)”）

102816

位權(quán)（P）

10*2[8[16[

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）32

2.2.1進(jìn)位記數(shù)制

進(jìn)位計(jì)數(shù)制■■地位計(jì)數(shù)法

m

N=kroR+km-iRm」+…+k]Ri+

-2

k0R°+k_iR?i+￡.2R+-+k.pR-p

2.2.2不同進(jìn)位記數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換

1.十一AR(P39)

R一十位權(quán)多項(xiàng)式求和

【例】

21

(217)O=2x8+1x8+7x8°=128+8+7=(143)D

2

(3AB)H=3x16+Ax16]+Bx16°=768+160+11=(939)D

32

(1101.11)B=2+2+2°+2“+22=(13.75)D

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）34

2.2.2不同進(jìn)位記數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換

整數(shù)部分：除基取余法

十一R

小數(shù)部分：乘基戢囊法

VW(100.345)D^(1100100.01011)B

余數(shù)0.345-,、

X2局位

211000

0.690

2|500X2

2|2511.380

2\120X2

2|_60

2[311.520

[直到商期J2[11X1.040低位

同位

取值：先余為低，后余為高

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）35

2.2.2不同進(jìn)位記數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換

【例】(100)D=(144)O

余數(shù)

811004

81124

8111

0

【例】(100)D=(64)H

余數(shù)

16|1004

16|66

0

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）36

2.2.2不同進(jìn)位記數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換

2.二、八、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換（P41）

整數(shù)部分：從右向左進(jìn)行分組

二一八小數(shù)部分：從左向右進(jìn)行分組

【例】二一八:3位并1位<^345^1^

(11100101.110100)B=(345.64)o

此處可以不加“0”此處需加兩個(gè)“0”

【例】八一二：1位展3位

(231.34)o=(10111.11100)B=(10011001.Oil1)B

錯(cuò)

“o”不能省

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）37

2.2.2不同進(jìn)位記數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換

二一十六

【例】二一十六：4位并1位

64.15錯(cuò)

。°

(1100100.00011010)B=(64.1A)H

此處可以不加“0”此處需加"0”

【例】十六一二：1位展4位

(64?1A)H=(1100100.0001101)B

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）38

2.2.2不同進(jìn)位記數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換

八一十六可借助二進(jìn)制來(lái)完成

【例】

(576)=(101111110)=(17E)H

o<-----<-----<----B

(2FB)H=(1011111011)B=(1373)o

01234567

011011100101110111

89ABCDEF

10001001101010111100110111101111

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）39

2.2.3二進(jìn)制數(shù)的基本運(yùn)算

1.算術(shù)運(yùn)算（P42）

加法運(yùn)算

0+0=00+1=11+0=11+1=10

【例】

110111+101110=1100101111+11+111=10001

110111111

+10111011

1100101+111

10001

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）40

2.2.3二進(jìn)制數(shù)的基本運(yùn)算

乘法運(yùn)算

0X0=01X0=00X1=01X1=1

【例】11011X1001=11110011

11011

11011

X1001

11011X1001

0000011011

00000+11011

+1101111110011

11110011

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）41

2.2.3二進(jìn)制數(shù)的基本運(yùn)算

2.邏輯運(yùn)算(P43)r：一7

[1：真

與全真才真，一假即假j<lo：假

oAo=o1Ao=ooAi=o1A1=1

或一真即真，全假才假

I0V0=01VQ=1QV1=1ivi=i

非真的為假，假的為真

o=ii=0

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)(第2章)42

2.2.3二進(jìn)制數(shù)的基本運(yùn)算

二進(jìn)制的邏輯運(yùn)算

二進(jìn)制數(shù)的“1”和“0”正好可與邏輯值“真”和

“假”相對(duì)應(yīng)，這樣就為計(jì)算機(jī)進(jìn)行邏輯運(yùn)算提供

了方便。

0.F--N.假

1.T.真

H：：HH：：HI：H

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）43

2.2.3二進(jìn)制數(shù)的基本運(yùn)算

“與”運(yùn)算M。

與"運(yùn)算稱為邏輯乘法，運(yùn)算結(jié)果為兩個(gè)邏輯變量

的邏輯積。其運(yùn)算規(guī)則是：僅當(dāng)兩個(gè)參加運(yùn)算的邏輯

變量取值均為“真”（用“產(chǎn)表示）時(shí)，運(yùn)算結(jié)果才

為“真”，否則,運(yùn)算結(jié)果為假（用“0”表示）。

A

1J

X

IKXWi

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）44

2.2.3二進(jìn)制數(shù)的基本運(yùn)算

“或”運(yùn)算X1o

或"運(yùn)算又稱為邏輯加法。運(yùn)算結(jié)果為兩個(gè)邏輯變量

的邏輯和。其運(yùn)算規(guī)則是：參加運(yùn)算的兩個(gè)邏輯變量,

只要有一個(gè)取值為“真”，其運(yùn)算結(jié)果即為“真”，僅

當(dāng)兩個(gè)邏輯變量取值均為“假”B寸,運(yùn)算結(jié)果才為假。

C

4脂

M

H

M

I

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）45

2.2.3二進(jìn)制數(shù)的基本運(yùn)算

“非”運(yùn)算X140

“非”運(yùn)算又稱為邏輯否定。參加運(yùn)算的邏輯

變量只有一個(gè)，運(yùn)算規(guī)則是：取與運(yùn)算量的值

相反的邏輯值。

AC

■―

夏

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）46

2.3計(jì)算機(jī)中信息的表示

2.3.1計(jì)算機(jī)的數(shù)字系統(tǒng)

2.3.2數(shù)值數(shù)據(jù)的表示

2.3.3信息編碼

2.3.4字符信息的表示

2.3.5多媒體信息的表示

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）47

2.3.1計(jì)算機(jī)的數(shù)字系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)中，所有數(shù)據(jù)均以二進(jìn)制代碼形式表示。

計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制的主要原因有以下幾點(diǎn)：

實(shí)現(xiàn)容易

運(yùn)算簡(jiǎn)單

可靠性高

、拓|Tt.QI.Tflrt

通用性強(qiáng)

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）48

2.3.2數(shù)值數(shù)據(jù)的表示

數(shù)值型

數(shù)文本型

據(jù)圖形

非數(shù)值型圖像

聲音

視頻

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）49

2.3.2數(shù)值數(shù)據(jù)的表示

L機(jī)器數(shù)（P45）

數(shù)值型數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部表示的二進(jìn)制形式稱

為“機(jī)器數(shù)”，機(jī)器數(shù)具有以下特點(diǎn):

樂(lè)器數(shù)具有一定的范圍,

超過(guò)范圍便會(huì)發(fā)生溢出

數(shù)的長(zhǎng)度8的倍數(shù)

J0:正

＜數(shù)的符號(hào)11：負(fù)

小數(shù)點(diǎn)的表示約定表示小數(shù)點(diǎn)的位置

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）50

2.3.2數(shù)值數(shù)據(jù)的表示

）

【例】（26方=（11010B(-26)D=(-11010)B

00110100011010

符I號(hào)也…專

2.真值（P45）

(-26)D=(41010)B

「二百

0011010

「機(jī)器數(shù)________________

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）51

232數(shù)值數(shù)據(jù)的表示

3.定點(diǎn)數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)（P45）

定點(diǎn)數(shù)將小數(shù)點(diǎn)固定在數(shù)中某個(gè)約定的位置。

(?0.625)D=(-0.101)B

定點(diǎn)小數(shù)

符號(hào)小數(shù)點(diǎn)

(121)D=(1U1001)B

定點(diǎn)整數(shù)

小數(shù)點(diǎn)

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）52

2.3.2數(shù)值數(shù)據(jù)的表示

浮點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)數(shù)的規(guī)格化形式

［例］(?U0.011)B=-0.110011X2+n

FN=數(shù)符x尾數(shù)X2階符漏1

faE

階符階碼數(shù)符尾數(shù)

F..

血0000011。1100110

1定點(diǎn)整數(shù)廠］定點(diǎn)，藤1

］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

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）53

2.3.2數(shù)值數(shù)據(jù)的表示

數(shù)的規(guī)格化形式

定點(diǎn)數(shù)的規(guī)格化：將帶有小數(shù)點(diǎn)的數(shù)乘上或除

以一個(gè)固定的數(shù)（比例因子），使之成為定點(diǎn)

表示的純小數(shù)或純整數(shù)，用規(guī)格化后的數(shù)參加

運(yùn)算，運(yùn)算完畢后再按比例因子將結(jié)果還原成

實(shí)際的數(shù)值。

浮點(diǎn)數(shù)的規(guī)格化：將浮點(diǎn)數(shù)的尾數(shù)表示為純

小數(shù)的形式（并使尾數(shù)中小數(shù)點(diǎn)后第1位數(shù)

字為工）。

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）54

2.3.2數(shù)值數(shù)據(jù)的表示

例：定點(diǎn)數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)的格式化

11

(101.101V2—>(0.101101)2

小數(shù)點(diǎn)向左移動(dòng)3位變化為純小數(shù)

+11

(101.101)2*2—>(101101)2

小數(shù)點(diǎn)向右移動(dòng)3位變化為純整數(shù)

0.0010101101*2+110=0.10101101*2+100

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)(第2章)55

2.3.2數(shù)值數(shù)據(jù)的表示

救點(diǎn)計(jì)算機(jī)佝的表示方法

在計(jì)算機(jī)內(nèi)是用二進(jìn)制表示數(shù)據(jù),

而二進(jìn)制在計(jì)算機(jī)內(nèi)的存儲(chǔ)是使用

原碼、反碼和補(bǔ)碼的形式。

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）56

2.3.2數(shù)值數(shù)據(jù)的表示

4.原碼、反碼和補(bǔ)碼（P46）

X=+95Y=-48

[X]原[Y]原

[X]反⑶反

[X]補(bǔ)[Y]補(bǔ)

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）57

原碼：如用一個(gè)字節(jié)8位來(lái)表示一個(gè)數(shù)，首位

表示數(shù)的符號(hào)，用0表示正數(shù)，1表示負(fù)數(shù)，其

余7位以二進(jìn)制形式表示數(shù)值部分。

A=+6[A]原=00000110

B=-6[B]原=10000110

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）58

例:A

6-6=6+(-6)

00000110

+10000110

原

(6)=000001104A10001100

(-6)原=10000110

(+0)原=00000000

(-0)原=10000000

親小結(jié)：

。在原碼表示中，零有兩種表示形式

O不適合運(yùn)算

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)(第2章)59

反碼：反碼的符號(hào)位與原碼同；正數(shù)的反碼與原

碼同，負(fù)數(shù)的反碼是在原碼的基礎(chǔ)上按位取反。

A=+6[A]反=00000110

B=-6[B]反=11111001

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）60

(6)反=00000110

(?6)反=11111001

(+0)反=00000000

(?0)反=111111116-6=6+(-6)

。零有兩種形式00000110

+11111001

O不適合運(yùn)算11111111

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）61

補(bǔ)碼：補(bǔ)碼的符號(hào)位與原碼同；正數(shù)的

補(bǔ)碼與原碼同，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是在原碼的

基礎(chǔ)上按位取反后，最后一位加1。

A=+6[A]補(bǔ)=00000110

B=-6[B]補(bǔ)=11111010

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）62

⑹補(bǔ)=000001106-6=6+(-6)

00000110

(?6)補(bǔ)=11111001+1=+11111010

100000000

(+0)補(bǔ)=00000000

(?0)補(bǔ)=11111111+1=100000000

=00000000

O

O

。零的形式唯一O

O適合運(yùn)算

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）63

裁衣奸算機(jī)佝的表東方信

0的表不法:

原碼:[+0]=00000000[>01=10000000

反碼:[+0]=00000000[-01=11111111

補(bǔ)碼：[+0]=00000000[>01=00000000

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)多采用補(bǔ)碼運(yùn)算,即減法用加法實(shí)現(xiàn)

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）64

1.編碼（P48）

用少量的基本符號(hào)，一定的組合原則,

以表示出大二:復(fù)雜的信息。

2.數(shù)字化編碼（P48）

采用數(shù)字作為基本符號(hào)進(jìn)行編碼。基本符號(hào)

計(jì)算機(jī)內(nèi)使用的是二進(jìn)制編碼（也稱為基2碼）。

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）65

2.3.4字符信息的表示

1.西文字符編碼（P48）

ASCII碼

ASCII碼是《美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼》的簡(jiǎn)稱。

【編碼原則】見(jiàn)P49表2?4

用7位二進(jìn)制數(shù)表示一個(gè)字符，該方案能

表示128個(gè)不同的字符。

【機(jī)內(nèi)表示】

用一個(gè)字節(jié)表示，最高位為“0”。

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）66

表1-2ASCH碼

5b4

000001010on100101110111

b3b2帥0

0000NULDLESP0@pP

.0001SOHDC1*I1AQAq

0010STXDC2H2BRbr

0011ETXDC3#3CScs

0100EOTDC4$4DTdt

0101ENQNAK%5EUeu

T

0110ACKSYN&6FVfV

1

0111BELETB7GWgw

1000BSCAN(8HXhX

1001HTEM)9IYiy

**(

1010LFSUB*JZJz

?

1011VTESC+K[k(

1100FFFS<I\11

1101CRGS■=M]m)

1110SORS*>NAn

miSIUS/9*00DEL

2.3.4字符信息編碼

【基本特點(diǎn)】

32個(gè)不可顯示和打印字符

?128個(gè)字符

95個(gè)可顯示和打印字符

，滿足正常的字母排序關(guān)系

?英文字母編碼規(guī)律1A<B.?.<Za<b...<z

A(1000001)B(65)DI大小寫(xiě)ASCII碼值僅差(32)D

a(1100001)B(97)D「滿足正常排列順序

?數(shù)字字符(0?9)編碼規(guī)律］高三位：OU

1(Oil0001)Bl低四位與十進(jìn)制數(shù)0?9對(duì)應(yīng)

2(Oil0010)B

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)(第2章)68

2.3.4字符信息編碼

EBCDIC碼

8位二進(jìn)制編碼2A8=256種字符

控制字符：00000000—00011111(000—031)

32個(gè)

基本字符：00100000—01111111(032—127)

96個(gè)

擴(kuò)展字符：10000000—11111111(128—255)

128個(gè)

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）69

2.3.4字符信息編碼

2.漢字編碼（P50）

【漢字處理的關(guān)鍵】

漢字輸入

＜機(jī)內(nèi)的表示

、漢字輸出

【漢字信息處理流程】

漢字輸出

A輸入碼機(jī)內(nèi)碼=字型碼

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）70

2.3.4字符信息編碼

GB2312-80是我國(guó)頒布的《信息交換用漢字

編碼字符?基本集》的代號(hào)，簡(jiǎn)稱“國(guó)標(biāo)碼”。

【編碼原則】

用雙7位進(jìn)行編碼。共收集了7445個(gè)漢字、字符。

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）71

2.3.4字符信息編碼

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）72

2.3.4字符信息編碼

輸入碼（外碼）

數(shù)字碼用等長(zhǎng)數(shù)字串進(jìn)行編碼

拼音碼利用漢字發(fā)聲的聲韻編碼

字形碼利用漢字的字形結(jié)構(gòu)進(jìn)行編碼

音形碼利用漢字的音、形結(jié)合進(jìn)行編碼

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）73

2.3.4字符信息編碼

輸出碼（字型碼）

漢字點(diǎn)陣字模稱為字型碼。

點(diǎn)陣類型點(diǎn)陣占用字節(jié)數(shù)

簡(jiǎn)易型16x1632

普及型24x2472

提高型32x32128

精密型48x48288

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章）74

2.3.5多媒體信息的表示

多媒體信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)表示，需要經(jīng)過(guò)以下過(guò)程:

多媒體

采樣，量化=編碼

信息

數(shù)字化

采樣按一定的時(shí)間間隔對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行取樣

量化將離散信號(hào)轉(zhuǎn)化為有限位二進(jìn)制數(shù)表示

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第2章