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文檔簡介

1、 計算機導論力求突出為后續計算機專業課程構建一個基本知識框架的指導思想,使計算機專業的學生一進入大學就能夠對自己今后要學習的主要知識、專業方向有一個基本了解。 第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識本章導讀:本章導讀: 本章從計算機的產生和發展出發,對計算機的特點和分類進行本章從計算機的產生和發展出發,對計算機的特點和分類進行了闡述;重點介紹了計算機中常用的數制及其轉換、帶符號數的了闡述;重點介紹了計算機中常用的數制及其轉換、帶符號數的表示、字符編碼和漢字編碼的基本知識。要求讀者了解微型計算表示、字符編碼和漢字編碼的基本知識。要求讀者了解微型計算機的發展歷史、工作特點、分類、應用領域等相關知

2、識;熟悉數機的發展歷史、工作特點、分類、應用領域等相關知識;熟悉數制的基本概念、數制之間的相互轉換。制的基本概念、數制之間的相互轉換。 本章主要知識點:本章主要知識點: (1)計算機的產生和發展)計算機的產生和發展 (2)計算機的特點和分類計算機的特點和分類 (3)計算機系統的應用計算機系統的應用 (4)計算機中數制的基本概念、數制之間的相互轉換計算機中數制的基本概念、數制之間的相互轉換 (5)常用的常用的ASCII碼、碼、BCD碼、漢字編碼的相關概念和應用碼、漢字編碼的相關概念和應用第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識 1.1 概述概述 1.2 面向過程程序設計面向過程程序設計1.1 概

3、述概述1.1.1 近代計算機的發展1.1.2 計算機的誕生1.1.3 計算機的發展1.1.4 計算機的特點和分類1.1.5 計算機的應用1.1 概述概述1642 Blaise Pascal 1822 1822 差分機差分機1833 1833 分析機分析機電子計算機時代電子計算機時代1.1.1 近代計算機的發展1.1 概述概述1.1.1 近代計算機的發展 計算機的發明是以計算為基本原則,早先則是被定位為工業用產品。早在19世紀初葉,英國劍橋大學數學家、機械設計專家、經濟學家和哲學家查爾斯巴貝基(Charles Babbage,1791-1871,見圖1-1)發明了差分機(Difference E

4、ngine,見圖1-2)即可計算等式間的差距。而之后的分析機(Analytical Engine,見圖1-3)則嘗試用來執行多種類的運算,盡管這臺機器在他有生之年并未完成,但其概念其實已經具備了現代電腦的特征,所以稱巴貝基為計算機之父。 查爾斯巴貝基1.1 概述概述1.1.1 近代計算機的發展 差分機分析機英國著名詩人拜倫的女兒阿達拉芙拉斯伯爵夫人(Ada Augusta Lovelace,1815-1852)協助巴貝基完善了分析機的設計,指出它可以像提花機那樣編程。她發現了編程的基本要素,還編寫了伯努利數的程序,因此,被譽為世界上第一位程序員。 1.1 概述概述1.1.1 近代計算機的發展

5、巴貝基生于1791年的英國,當他在劍橋大學攻讀博士時,即為了解決計算等式間的差異數,于1812年首先設計出了一臺名為差分機(Difference Engine)的機器,并于1822年制成了差分機樣機。這是一臺利用蒸汽為動力,以齒輪為基礎所構成的機器,由于齒輪的數量過于龐大(約四千),以至于差分機所計算的成果并不精確。經歷十年失敗的嘗試,1834年巴貝基在研制差分機的工作中,看到了制造一種新的、在性能上大大超過差分機的計算機的可能性,從而放棄了差分機轉而構想出了名為分析機的自動運算機器,由于這臺機器具備有“輸入”、“運算”、“輸出”及“儲存”的四大現代計算機特征,最后因英國政府停止資助使這項計劃

6、,直到巴貝基逝世,亦未能最終實現他所設計的計算機。 1.1 概述概述1.1.1 近代計算機的發展 美國哈佛大學的霍華德艾肯(Howard Aiken,1900-1973)博士在圖書館里發現了巴貝基的論文,提出了用機電方式,而不是用純機械方法來構造新的分析機。霍華德艾肯在IBM公司的資助下,于1944年研制成功了被稱為計算機“史前史”里最后一臺著名的Mark計算機,將巴貝基的夢想變為了現實。這也正是IBM走上計算機產業之路的開始。后來霍華德艾肯繼續主持了Mark和Mark計算機的研制工作,但它們已經屬于電子計算機的范疇。這里請注意,20世紀40年代曾經出現過兩個被稱為Mark的計算機,一個是這里

7、所說的Mark,另一個是英國曼徹斯特大學以威廉斯管的發明人Williams(1911-1977)和湯姆基爾蓬(Tom Kilbrn)為首的研究小組開發的Mark,其原型則被稱為“嬰兒機”(Baby Machine)。曼徹斯特大學在計算機發展史上也曾經起過重大的作用。1.1 概述概述1.1.1 近代計算機的發展 英國數學家艾蘭圖靈(Alan Mathison Turing,l912-1954)是世界上公認的計算機科學奠基人,見圖1-4。他的主要貢獻有兩個:一是建立圖靈機(TuhngMaChine,TM)模型,奠定了可計算理論的基礎;二是提出圖靈測試,闡述了機器智能的概念。但在他生活的時代,卻完全

8、沒有這些贊譽。他不過是一位古怪的數學家、超前的哲學家、神秘的密碼破譯專家而已,沒有人會想到他的思維能燃起信息時代的烈焰。為紀念圖靈對計算機科學的貢獻,美國計算機學會ACM在1966年創立了“圖靈獎”,每年頒發給在計算機科學領域的領先研究人員,號稱計算機業界和學術界的諾貝爾獎。 圖靈圖靈與圖靈機為紀念圖靈對計算機的貢獻,為紀念圖靈對計算機的貢獻,美國計算機博物館于美國計算機博物館于1966年年設立了設立了“圖靈獎圖靈獎”計算機是使用相應的程序來完成任何設定好的任務。計算機是使用相應的程序來完成任何設定好的任務。圖靈機是一種思想模型,圖靈機是一種思想模型,它由三部分組成:它由三部分組成:一個控制器

9、,一條可以無限延伸的一個控制器,一條可以無限延伸的帶子和一個在帶子上左右移動的讀帶子和一個在帶子上左右移動的讀寫頭。寫頭。1.1 概述概述1.1.1 近代計算機的發展 另一個也被稱為計算機之父的是美籍匈牙利數學家馮諾依曼(Von Neumann),他和他的同事們研制了世界上第二臺電子計算機EDVAC,對后來的計算機在體系結構和工作原理上具有重大影響。在EDVAC中采用了“存儲程序”的概念,以此概念為基礎的各類計算機統稱為馮諾依曼機。50多年來,雖然計算機系統從性能指標、運算速度、工作方式、應用領域等方面與當時的計算機有很大差別,但基本結構沒有變,都屬于馮諾依曼計算機。但是,馮諾依曼自己也承認,

10、他的關于計算機“存儲程序”的想法都來自圖靈。 馮諾依曼馮諾依曼計算機John von Neumann馮馮 諾依曼諾依曼存儲程序工作原理存儲程序工作原理計算機的兩個基本能力:一是能夠存儲計算機的兩個基本能力:一是能夠存儲程序,二是能夠自動地執行程序。程序,二是能夠自動地執行程序。計算機是利用計算機是利用“存儲器存儲器”(內存)來存(內存)來存放所要執行的程序的,而稱之為放所要執行的程序的,而稱之為CPUCPU的部的部件可以依次從存儲器中取出程序中的每件可以依次從存儲器中取出程序中的每一條指令,并加以分析和執行,直至完一條指令,并加以分析和執行,直至完成全部指令任務為止。成全部指令任務為止。1.1

11、 概述概述1.1.2 計算機的誕生 1939年保加利亞裔美國人、依阿華大學教授阿塔諾索夫(John Vincent Atanasoff,1903-1995)因進行數學物理研究需要大量計算,而當時使用的模擬計算機速度慢、精度低,從而決心設計電子管數字計算機。在研究生克里福特伯瑞(Clifford E.Berry,1918-1963)的協助下,于1941年制作了一臺雛形計算機ABC(Atanasoff-Berry Computer),被譽為世界上第一臺電子計算機。 1.1 概述概述1.1.2 計算機的誕生 美國賓州大學的物理學教授約翰莫奇萊(John Mauchly,1907- 1980),曾經觀

12、摩過ABC計算機,1042年他寫了一份備忘錄,建議制造電子計算機來完成彈道表的計算。1943年4月美國陸軍阿伯丁彈道實驗室與賓州大學摩爾學院簽訂合同,開始研制ENIAC。在埃克特(J.Preper Eckert,l919-1995)、戈德斯坦(Herman H.GoldStine,l913-)等人的共同努力下,1945年秋制成ENIAC,并于1946年2月15日公諸于世,見圖1-6。 ENIAC1.1 概述概述1.1.2 計算機的誕生 1947年莫奇萊和埃克特離開賓州大學,創立了自己的計算機公司,生產UNIVAC計算機,見圖1-7。1951年6月14日UNIVAC交付美國人口統計局使用。輿論界

13、通常認為這標志著人類進人了計算機時代。原因有二:一是UNIVAC首次作為商品出售,它先后生產了近50臺,而ENIAC只有一臺自用;二是UNIVAC用于公眾領域的數據處理,不像ENIAC只用于軍事目的。特別是UNIVAC曾在大選中,預告艾森豪威爾當選,這使西方輿論大為轟動。因此,人們認為1951年UNIVAC迎來計算機時代,而與其說莫奇萊和埃克特發明了電子計算機,不如說他們奠定了計算機工業的基礎。 UNIVAC計算機發展的幾個階段第一代第一代(19461956)電子管電子管5千千4萬(次萬(次/秒)秒)第二代第二代(19571964)晶體管晶體管幾十萬幾十萬百萬(次百萬(次/秒)秒)第三代第三代

14、(19651970)集成電路集成電路百萬百萬幾百萬(次幾百萬(次/秒)秒)第四代第四代(197190年代)年代)集成電路集成電路幾百萬幾百萬幾億(次幾億(次/秒)秒)1964年年911機機1966年年112機機1.1 概述概述1.1.3 計算機的發展1.1 概述概述1.1.3 計算機的發展1第一代(第一代(1946年年1958年):電子管階段年):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,內存容量僅數KB。其數據表示主要是定點數,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IBM 650(小型機)、

15、IBM 709(大型機)。電子管1.1 概述概述1.1.3 計算機的發展2第二代(第二代(1959年年1964年):晶體管階段年):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,由于電子技術的發展,運算速度達每秒幾十萬次,內存容量增至幾十KB。與此同時,計算機軟件技術也有了較大發展,出現了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,還用于數據處理和事務處理。其代表機型有IBM 7094、CDC 7600。 晶體管1.1 概述概述1.1.3 計算機的發展3第三代(第三代(1965年年197

16、0年):集成電路階段年):集成電路階段 基本特征是采用小規模集成電路作為計算機的邏輯元器件,隨著固體物理技術的發展,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,在監控程序的基礎上發展形成了操作系統。其代表機型有IBM360。集成電路1.1 概述概述1.1.3 計算機的發展4第四代(第四代(1971年年現在):大規模現在):大規模/超大規模集成電路階段超大規模集成電路階段 基本特征是采用大規模集成電路和超大規模集成電路作為計算機的邏輯元器件,20世紀70年代以

17、來,集成電路制作工藝取得了迅猛的發展,在硅半導體上可集成更多的電子元器件,半導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。操作系統不斷完善,高級程序設計語言功能更加完善,人們的生活與計算機應用息息相關。超大規模集成電路計算機的商用化計算機的第一個商業顧客計算機的第一個商業顧客烤面包賣茶點的利昂(烤面包賣茶點的利昂(lyons)改進改進 lyons參與部分投資參與部分投資Lyons復制復制EDSACLEO充當充當會計師會計師Altair 8800 計算機發展微型化計算機不再是單一的計算機器,而是一種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

18、器。信息機器,一種個人的信息機器。 計算機發展巨型化運算速度可達每秒幾百億次運算的運算速度可達每秒幾百億次運算的1975年世界上第一臺超級計算機年世界上第一臺超級計算機“Cray-I”超級計算機應用:天氣預報、地震機理研究、超級計算機應用:天氣預報、地震機理研究、石油和地質勘探,衛星圖像處理等大量科學計石油和地質勘探,衛星圖像處理等大量科學計算的高科技領域。算的高科技領域。中國超級計算機:中國超級計算機:國防科技大學研制的國防科技大學研制的“銀河銀河1號號”、 “銀河銀河2號號”和和“銀河銀河3號號”國家職能計算機中心推出的國家職能計算機中心推出的“曙光曙光1000” 、“曙光曙光200I”和

19、和“曙光曙光3000” 計算機發展網絡化計算機技術與通信技術結合計算機技術與通信技術結合的產物。的產物。使用遠程資源,共享程序、使用遠程資源,共享程序、數據和信息資源,網絡用戶數據和信息資源,網絡用戶的通訊和合作。的通訊和合作。 計算機發展智能化“總有一天,人類會造出一些舉止跟人一樣的總有一天,人類會造出一些舉止跟人一樣的沒有靈魂的機械沒有靈魂的機械來來”。 笛卡爾(笛卡爾(1637)人類第一個人類第一個“工業機器人工業機器人”:一頭在紡織機上挑紗的一頭在紡織機上挑紗的“驢驢”(1742年)年)第一代機器人第一代機器人機械手(機械手(1962年出現)年出現)第二代機器人第二代機器人具有具有“感

20、覺感覺”的機器人的機器人第三代機器人第三代機器人裝有啟發式計算機的裝有啟發式計算機的“智能機器人智能機器人” 計算機世界中的中國1952年在清華大學成立中國第一個計算機三人研究小組年在清華大學成立中國第一個計算機三人研究小組組長組長 閔大可閔大可電機系教授電機系教授1954年小組經擴充和調整,并入中科院近代物理研究所年小組經擴充和調整,并入中科院近代物理研究所負責人負責人 錢三強錢三強1958年完成第一臺電子計算機年完成第一臺電子計算機1031959年完成大型電子計算機年完成大型電子計算機1041959年中國自行研究的年中國自行研究的107計算機問世計算機問世1965年中國開始研制第三代計算機

21、(集成電路)年中國開始研制第三代計算機(集成電路)1977年研制成功中國第一臺微機年研制成功中國第一臺微機DJS050 計算機世界中的日本輝煌:輝煌:打敗打敗Intel的芯片巨人,迫使的芯片巨人,迫使Intel 于于1985年另辟年另辟戰場(微處理器)戰場(微處理器)筆記本電腦的領軍人物筆記本電腦的領軍人物失誤:失誤:第五代計算機(智能計算機)的開發者第五代計算機(智能計算機)的開發者高清晰度模擬電視高清晰度模擬電視 計算機世界中的印度1985年,印度軟件業產值為年,印度軟件業產值為美元美元1994年,印度軟件業產值為年,印度軟件業產值為美元美元2000年,印度軟件業產值為年,印度軟件業產值為

22、美元美元在軟件出口規模和質量與總產值的比例上,在軟件出口規模和質量與總產值的比例上,印度居世界第一。印度居世界第一。 計算機文化與道德計算機是一種計算機是一種“可以傳授給人知識的工具可以傳授給人知識的工具”,也是一種,也是一種“無比有力的知識工具無比有力的知識工具”。真正對人類生活帶來直接沖擊的,不是計算機硬件本身,真正對人類生活帶來直接沖擊的,不是計算機硬件本身,而是來自軟件這種人類知識的產物。而是來自軟件這種人類知識的產物。1.1 概述概述1.1.4 計算機的特點和分類1 1計算機的特點計算機的特點(1)運算速度快。(2)計算精度高。(3)具有記憶和邏輯判斷功能。(4)能自動運行且支持人機

23、交互。1.1 概述概述1.1.4 計算機的特點和分類 2計算機的分類 根據計算機的運算速度、字長、存儲容量、軟件配置等多方面的綜合性能指標,計算機可以分為:巨型機、大型機、小型機、微型機、工作站、服務器、網絡計算機等。上述分類標準不是一成不變的,只能適應某一個時期。 (1)巨型機。 (2)大型機。 (3)小型機。 (4)微型計算機。 (5)工作站。 (6)服務器。 (7)網絡計算機。 1.1 概述概述1.1.5 計算機的應用 1 1科學計算科學計算 2 2事務處理事務處理 3 3過程控制過程控制 4 4輔助工程輔助工程 5 5人工智能人工智能 6 6網絡應用網絡應用1.2 計算機中的信息表示計

24、算機中的信息表示1.2.1 計算機中的數制機器轉換1.2.2 計算機中的數值數據的表示1.2.3 計算機常用的編碼1.2 計算機中的信息表示計算機中的信息表示1.2.1 計算機中的數制機器轉換 計算機中不同計數制的基數、數碼、進位關系和表示方法計數制 基數數碼 進位關系 表示方法二進制 20、1 逢二進一 1010B或(1010)2八進制 80-7 逢八進一 247Q或(247)8十進制 100-9 逢十進一 598D或(598)10十六進 16 0-9、A-F 逢十六進一 7C2F H或(7C2F)161.2 計算機中的信息表示計算機中的信息表示1.2.1 計算機中的數制機器轉換【例1.1】

25、將十進制整數(103)10轉換為二進制整數。按照轉換規律,采用“除2倒取余”的方法,過程如下:2 103 2 51 余數為12 25 余數為12 12 余數為12 6 余數為02 3 余數為02 1 余數為10 余數為1所以,(103)10(1100111)21.2 計算機中的信息表示計算機中的信息表示1.2.1 計算機中的數制機器轉換【例1.2】將十進制小數(0.8125)10轉換為二進制小數。按照轉換規律,采用“乘2順取整”的方法,過程如下:0.812521.625 取整數位10.62521.25 取整數位1 0.2520.5 取整數位00.521.0 取整數位1所以,(0.8125)10

26、(0.1101)2若出現乘積的小數部分一直不為“0”,則可以根據計算精度的要求截取一定的位數即可。 1.2 計算機中的信息表示計算機中的信息表示1.2.1 計算機中的數制機器轉換【例1.3】將十進制整數(1685)10轉換為八進制整數。按照轉換規律,采用“除8倒取余”的方法,過程如下:8 1685 8 210 余數為58 26 余數為28 3 余數為20 余數為3所以,(1685)10(3225)81.2 計算機中的信息表示計算機中的信息表示1.2.1 計算機中的數制機器轉換【例1.4】將十進制整數(2347)10轉換為十六進制整數。按照轉換規律,采用“除16倒取余”的方法,過程如下:16 2

27、347 16 146 余數為11(十六進制數為B)16 9 余數為20 余數為9所以,(2347)10(92B)161.2 計算機中的信息表示計算機中的信息表示1.2.1 計算機中的數制機器轉換【例1.5】將十進制小數(0.7125)10轉換為八進制小數。按照轉換規律,采用“乘8順取整”的方法,過程如下:0.712585.7 取整數位50.785.6 取整數位5 0.684.8 取整數位40.886.4 取整數位6若數據的計算精度取小數點后4位數,則其后的數可以不再計算。所以,(0.7125)10(0.5546)81.2 計算機中的信息表示計算機中的信息表示1.2.1 計算機中的數制機器轉換【

28、例1.6】 將十進制小數(0.8129)10轉換為十六進制小數。按照轉換規律,采用“乘16順取整”的方法,過程如下:0.81291613.0064 取整數位13(十六進制數為D)0.0064160.1024 取整數位0 0.1024161.6384取整數位10.63841610.2144取整數位10(十六進制數為A)取數據的計算精度為小數點后4位數。所以,(0.8129)10 (0.D01A)161.2 計算機中的信息表示計算機中的信息表示1.2.1 計算機中的數制機器轉換【例1.7】將二進制數(1011001.101)2 轉換為十進制數。采用按位權展開求和的方法,過程如下:(1011001.

29、101)2126124123120121123 6416810.50.125 (89.625)10【例1.8】將八進制數(1476.52)8轉換為十進制數,過程如下:(1476.52)8 183482781680581282 5122565660.6250.03125 (830.65625)101.2 計算機中的信息表示計算機中的信息表示1.2.1 計算機中的數制機器轉換【例1.9】將十六進制數(2D7.A)16 轉換為十進制數,過程如下:(2D7.A)16 216213161716010161 51220870.625 (727.625)10【例1.10】將八進制數(3157.462)8轉換

30、為二進制數,采用“一分為三”的方法。 3 1 5 7 4 6 2 011 001 101 111 100 110 010所以,(3157.462)8(11001101111.100110010)21.2 計算機中的信息表示計算機中的信息表示1.2.1 計算機中的數制機器轉換【例1.11】將二進制數(10011010110.10101011)2轉換為八進制數,采用“三合一”的方法。 010 011 010 110101 010 110 2 3 2 6 5 2 6所以,(10011010110.10101011)2(2326.526)8【例1.12】將十六進制數(72A3.C69)16轉換為二進制

31、數,每位十六進制數用4位二進制數表示,過程如下: 7 2 A 3 C 6 9 0111 0010 1001 00111100 0110 1001所以,(72A3.C69)16(111001010010011.110001101001)21.2 計算機中的信息表示計算機中的信息表示1.2.2 計算機中的數值數據的表示1基本概念基本概念 在計算機內部表示二進制數的方法通常稱為數值編碼,把一個數及其符號在機器中的表示加以數值化,這樣的數稱為機器數。機器數所代表的數稱為該機器數的真值。要完整地表示一個機器數,應考慮三個因素:機器數的范圍;機器數的符號;機器數中小數點的位置。(1)機器數的范圍:由計算機

32、的CPU字長來決定。當使用8位寄存器時,字長為8位,所以一個無符號整數的最大值是:(11111111)B=(255)D,此時機器數的范圍是0255。當使用16位寄存器時,字長為16位,所以一個無符號整數的最大值是:(1111111111111111)B=(FFFF)H=(65535)D,此時機器數的范圍是065535。1.2 計算機中的信息表示計算機中的信息表示1.2.2 計算機中的數值數據的表示 (2)機器數的符號:在算術運算中,數據是有正有負的,稱之為帶符號數。為了在計算機中正確地表示帶符號數,通常規定每個字長的最高位為符號位,并用“0”表示正數,用“1”表示負數。例如:字長為8位二進制時

33、,D7為符號位,其余D6D0為數值位;字長為16位二進制數時,D15為符號位,其余D14D0為數值位。 (3)機器數中小數點的位置:在機器中,小數點的位置通常有兩種約定,一種規定小數點的位置固定不變,這時的機器數稱為“定點數”;另一種規定小數點的位置可以浮動,這時的機器數稱為“浮點數”。 1.2 計算機中的信息表示計算機中的信息表示1.2.2 計算機中的數值數據的表示2帶符號數的原碼、反碼、補碼表示帶符號數的原碼、反碼、補碼表示(1)原碼:規定正數的符號位為0,負數的符號位為1,其它位按照一般的方法來表示數的絕對值。用這樣的表示方法得到的就是數的原碼。例如:當機器字長為8位二進制數時: X10

34、11011 X原碼01011011 Y1011011 Y原碼11011011原碼表示的整數范圍是(2n-11) (2n-11),其中n為機器字長。通常:8位二進制原碼表示的整數范圍是127127, 16位二進制原碼表示的整數范圍是3276732767。 1.2 計算機中的信息表示計算機中的信息表示1.2.2 計算機中的數值數據的表示(2)反碼:對于一個帶符號的數來說,正數的反碼與其原碼相同,負數的反碼為其原碼除符號位以外的各位按位取反。例如:當機器字長為8位二進制數時: X1011011 X原碼01011011 X反碼01011011 Y1011011 Y原碼11011011 Y反碼10100

35、100負數的反碼與負數的原碼有很大的區別,反碼通常用作求補碼過程中的中間形式。反碼表示的整數范圍與原碼相同。1.2 計算機中的信息表示計算機中的信息表示1.2.2 計算機中的數值數據的表示(3)補碼:正數的補碼與其原碼相同,負數的補碼為其反碼在最低位加1。例如:X1011011 X原碼01011011 X補碼01011011 Y1011011 Y原碼11011011 Y反碼10100100 Y補碼10100101補碼表示的整數范圍是2n-1(2n-11),其中n為機器字長。則:8位二進制補碼表示的整數范圍是128127,16位二進制補碼表示的整數范圍是3276832767。(4)補碼與真值之間

36、的轉換:給定機器數的真值可以通過補碼的定義來完成真值到補碼的轉換,若已知某數的補碼求其真值,計算方法如下:正數補碼的真值等于補碼的本身;負數補碼轉換為其真值時,將補碼按位求反末位加1,即可得到該負數補碼對應的真值。1.2 計算機中的信息表示計算機中的信息表示1.2.2 計算機中的數值數據的表示【例1.14】 給定 X補碼01011001B,求真值X;給定X補碼11011010B,求真值X。(1)由于X補碼代表的數是正數,則其真值:X1011001B(126124123120)(641681)(89)D(2)由于X補碼代表的數是負數,則其真值:X(1011010求反1)B(01001011)B(0100110)B(125122121)(3242)(38)D1.2 計算機中的信息表示計算機中的信息表示1.2.3 計算機常用的編碼1美國信息交換標準代碼(美國信息交換標準代碼(ASCII碼)碼) ASCII(American Standard Code for Information Interchange)碼是美國信息交換標準代碼的簡稱,用于給西文字符編碼

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