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第2章 计算机基础知识 2.1 进位计数制 一、进位计数制的概念 在采用进位计数的数字系统中，如果只用r个基本符号(例如0，1，2，…，r-1)表示数值，则称其为基r数制，r称为该数制的基数，而数制中每一固定位置对应的单位值称为权。 678.34=6×102+7×101+8×100+3×10-1+4×10-2 二、数制间的转换 1．十进制数转换成非十进制数 十进制整数化为非十进制整数采用“余数法”，即除基数取余数。把十进制整数逐次用任意进制数的基数去除，一直到商是0为止，然后将所得到的余数从右到左排列，首次取得的余数排在最右。 十进制小数转换成非十进制小数采用“进位法”，即乘基数取整数。把十进制小数不断用其他进制的基数去乘，直到小数的当前值等于0或满足所要求的精度为止，最后将所得到的乘积的整数部分自左往右排列，首次取得的整数排在最左。 2．非十进制数转换成十进制数 非十进制数a1a2…am-1am.am+1…转换成十进制数采用“位权法”，即把各非十进制数按权展开，然后求和。转换方式用如下公式表示： 3．二进制数与八、十六进制数之间的转换 二进制数转换为八进制数时，按“3位并1位”的方法进行。 八进制数转换成二进制数时，只要把每位八进制数用对应的3位二进制数展开表示，即“1位拆3位”。 三、 二进制数的算术运算 1．二进制数的加法运算 0+0=0 0+1=1+0=1 1+1=0 2．二进制数的减法运算 0-0=1-1=0 1-0=1 0-1=1 3．二进制数的乘法运算 0×0=0 0×1=1×0=0 1×1=1 4．二进制数的除法运算 0÷0=0 0÷1=0(1÷0无意义) 1÷1=1 四、二进制数的逻辑运算 1．逻辑数据的表示 2．逻辑运算 逻辑非运算 (2) 逻辑与运算 0×1=0 1×0=0 0×0=0 1×1=1 (3) 逻辑或运算 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=1 (4) 逻辑异或运算 00=0， 01=1 10=1， 11=0 2.2 信息编码 信息编码就是指对输入到计算机中的各种数值和非数值型数据用二进制数进行编码的方式。一、数据的长度单位 1．位 2．字节 3．字 二、计算机内数的表示方法 1.带符号数的表示方法 机器数和真值 (2) 原码 正数的符号位用0表示，负数的符号位用1表示，机器数的不变形表示法即称为该数的原码。 (3) 反码 正数的反码表示与原码相同；负数的反码是将负数的原码除符号位以外，其余各数位按位取反而得到 (4) 补码 正数的补码表示与原码相同；负数的补码是将负数的原码除符号位以外，其余各数位按位取反再加1而得到 2．定点数和浮点数的表示 三、计算机数据编码 1．数据的编码 8421 BCD码 2．字符数据的编码 ASCII码 3．汉字的输入编码 数字编码：主要是区位码 (2) 拼音编码 (3) 字形编码 4．汉字机内码 计算机内部使用的汉字编码称为汉字内码或汉字机内码，是在设备和信息处理系统内部存储、处理和传输用的。 5．汉字字模信息码 字模信息码即汉字字形码 汉字处理系统中所用汉字点阵字模的集合又称为汉字库。汉字库可做成硬字库或软字库。硬字库又称汉卡；软字库以文件形式将字库储存在软磁盘、硬盘或光盘上。 要提高汉字的输出质量，现在已改为用矢量法来描述汉字的笔画轮廓，从而使汉字的显示更加精美。 2.3 计算机系统的组成结构与工作原理 一、计算机系统的组成结构 一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成。硬件系统是组成计算机系统的各种物理设备的总称，是计算机系统的物质基础；软件系统是为运行、管理和维护计算机而编制的各种程序、数据和文档的总称。 在计算机系统中，对于软件和硬件的功能没有一个明确的分界线。 二、计算机系统的硬件组成 计算机的工作原理是美籍匈牙利数学家冯?诺依曼首先提出来的。冯?诺依曼原理指出计算机是依靠“存储程序”而实现自动工作的。根据这一原理建立了计算机的基本组成和工作方式。 冯?诺依曼提出了计算机的四项重要的设计思想： ① 计算机应由五个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。 ② 采用存储程序的方式，程序和数据存放在同一个存储器中。 ③ 指令在存储器中按顺序存放，由指令计数器指明要执行的指令所在的单元地址，一般按顺序递增，但可按运算结果或外界条件而改变。 ④ 机器以运算器为中心，输入输