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第1页/共71页数据存储的资料第2页/共71页位和位存储信息是具有多样化的, 如：文本、数值、图像、音频、视频等。在计算机里，信息是由0和1组成的序列来编码的。0和1只是符号。单个的符号0和1称为位（bit 比特），即二进制数字。一个比特可以有两种状态日常生活中有很多两种状态的物体把位存储到计算机中，需要一种有两个状态的设备，如开关、电容。第3页/共71页位和位存储位模式是若干二进制位的组合，例1两个数字只能表示两种状态很多0、1的组合就能表示多种状态位模式仅仅是一种符号，具体的含义取决于对他们的应用；对应着0、1之间的运算-------布尔运算第4页/共71页位和位存储1. 布尔运算布尔运算的特点：布尔运算与算术运算的相似之处参与运算的对象有两个，结果只有一个布尔运算与算术运算的不同之处参与运算的对象本身不同运算的规则不同布尔运算的定义：用数字0表示假，用数字1表示真，这样就可以将二进制位的运算看做是对真/假值上的运算，这样的运算称为布尔运算（boolean operation）。------- 逻辑运算第5页/共71页位和位存储1. 布尔运算布尔运算的种类：“与（ AND ）”运算 “或（ OR ）”运算 “异或（ XOR ）” 运算“非（ NOT ）”运算第6页/共71页位和位存储1. 布尔运算---- AND,OR，XOR “与(AND)”运算：P AND Q只有在其两个分句都为真时，结果才为真。“或（OR）”运算：P OR Q； 只要有一个分句为真，这个符合语句的结果就是真“异或（XOR）”运算：P XOR Q 当一个输入为1（真），而另一个输入为0（假）时，“异或”运算的值为1（真），否则为0（假）。第7页/共71页位和位存储1. 布尔运算---- NOT “运算NOT（非）”的输出是输入的相反值：输入为真时输出为假，反之亦然。第8页/共71页位和位存储2. 门和触发器门是一种设备，给出布尔运算的输入值时，可以得到输出值。 门通常是通过微电子电路来实现的，其中数字0和1有电压电平表示。门是一种统称，凡是能完成布尔运算的设备均叫做门，不管该设备是用什么技术制造的。门可以用各种技术制造出来，如齿轮、继电器、光学设备第9页/共71页位和位存储2. 门和触发器“与”、“或”、“异或”和“非”门的图形符号以及它们的输入输出值表第10页/共71页位和位存储2. 门和触发器上面这样的门为构造计算机提供了构件。在用这些构件构造计算机时，一个重要的环节是设计称为触发器的电路。触发器（flip-flop）是一个这样的电路，它产生的输出值0或1能够一直保持，直到来自另一个电路的短暂脉冲的到来才能将它的值改变第11页/共71页一个简单的触发器电路 →位和位存储2. 门和触发器触发器第12页/共71页（a）将上面的输入置1。 （b）这使“或”门的输出为1， 接着使“与” 门的输出为1。位和位存储2. 门和触发器 下图中，初始输入均为0. 在不知道触发器的当前输出情况下，假定上部的输入变为1，而下部的输入仍为0。第13页/共71页位和位存储2. 门和触发器（c）在上面的输入变为0后，由于“与”门的输出为1，故“或”门的输出仍为1。考虑给下部输入一个短暂脉冲的一系列跳变情况第14页/共71页位和位存储只要两个输入仍然是0，那么它的输出（不论0或1）都不会改变。但是，如果在它上部的输入上短暂地置一个1，那么将会强制使它的输出为1；反之，如果在它下部的输入上短暂地置一个1，那么将会强制使它的输出为0。第15页/共71页← 搭建触发器的另一个方法 位和位存储2. 门和触发器 触发器的意义在于，它是计算机中存储一个二进制位的理想存储构件。 触发器还可以用其他的门电路的组合来搭建。 第16页/共71页位和位存储3. 十六进制记数法 当考察计算机的内部活动时，我们经常需要接触流。流（stream）：长的二进制位串十六进制计数法为了简化位模式的表示利用十六进制的一个符号来表示一个二进制的4位模式第17页/共71页 位模式 十六进制位和位存储4. 十六进制记数法例：10100100110010001010 0100 1100 1000A4C8练习：101001001100100第18页/共71页P17 问题与练习位和位存储第19页/共71页主存储器 为了存储数据，计算机包含一大组电路，每个电路可存放一个二进制位。计算机内的这个存放二进制位的容器就称为主存储器，简称主存。第20页/共71页主存储器 1. 存储器结构 存储器中存放二进制位的电路是按照存储单元（cell）的可管理单位来组织的。一个存储单元由8个存储位(bit)的电路构成由很多个存储单元组合在一起构成存储器一个8位的二进制串，