第1章計算機基礎計算機的誕生：1946年第一臺電子計算機ENIAC(電子數字積分計算機）誕生于美國賓夕法尼亞大學。是一個龐然大物，占地面積：170平方米；大約重30余頓；每小時耗電140千瓦；運算速度5000次/秒，相當于手工的20萬倍；使用了18000多個電子管、1500多個繼電器、10000多只電容和7000多個電阻。1.1計算機的產生與發展1.1.1傳統計算機的發展

◆計算機的發展分代是根據電子元器件（主要邏輯部件）發展而劃分：【電子管1946-1958】【晶體管1958-1964】【中小規模集成電路1964-1971】【大規模、超大規模集成電路1971至今】1.1.1計算機的發展1.1.2計算機的發展方向（一）巨型化（二）微型化（三）網絡化（四）多媒體化（五）智能化：第五代計算機1.1.3微型計算機的發展微型計算機屬于第4代計算機，按CPU的字長來劃分不同階段。第1代：4位或低檔8位微機第2代：中檔8位微機第3代：16位微機第4代：32位和64位微機

(1)運算速度快：每秒完成加法運算次數

(2)計算精度高：精確度，小數點后多少位(3)存儲容量大

(4)具有邏輯判斷能力

(5)在程序控制下自動操作71.2計算機的特點與應用

1.2.1計算機的特點1.2.2計算機的分類8(三)根據計算機的性能和規模劃分(二)按工作原理劃分(一)按計算機的用途來劃分1.巨型機

2.小巨型機

3.大型機4.小型機

5.工作站6.個人計算機1.模擬計算機2.數字計算機3.混合計算機1.通用計算機2.專用計算機91.2.3計算機的應用（領域）計算機的應用領域相當廣泛，涉及到科學研究、軍事技術、信息管理、工農業生產、文化教育等各個方面，主要可概括為以下幾個方面。1.科學計算（數值計算）：最原始的應用2.信息處理：最廣泛的應用3.過程控制：實時控制、工業控制4.計算機輔助工程：（1）計算機輔助設計——CAD（2）計算機輔助制造——CAM1.2.3計算機的應用（領域）（3）計算機輔助教學——CAI（4）計算機輔助測試——CAT（5）計算機模擬——CS5.人工智能：語音識別、網絡對弈6.嵌入式應用7.電子商務10111.3計算機的組成結構1.3.1計算機系統組成概述◆

計算機系統：由計算機硬件系統和軟件系統構成的。硬件是基礎，軟件是靈魂。硬件系統：構成計算機的物理裝置，是計算機運行的物質基礎。軟件系統：由程序和程序運行所需要的數據以及與程序相關的文檔組成。121.3.1計算機系統組成13電子計算機的邏輯設計思想（馮.諾依曼的設計思想）◆

電子計算機的硬件由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備5個部分組成；◆計算機中的數據以二進制表示；◆存儲程序控制：將程序和數據存在存儲器中，計算機能自動執行程序。【計算機工作原理：存儲程序控制原理】141.3.2計算機硬件系統的基本組成計算機系統硬件系統由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備組成。151.3.2計算機硬件系統的基本組成1、運算器：主要用來進行算術和邏輯運算，是對信息進行處理和加工的部件。核心組成：加法器和寄存器

2、控制器：是計算機的指揮系統。

運算器、控制器合起來稱為中央處理器（CPU）。計算機的性能主要取決于CPU，主要功能是取出指令，解釋指令和執行指令，還具有進行算術和邏輯運算的功能。161.3.2

計算機硬件系統的基本組成

3、存儲器：是計算機中具有記憶能力的部件，用來存放程序代碼或數據。分為內存儲器、外存儲器。

(1)內存儲器：簡稱內存。◆隨機存儲器(RAM)：是由插在主板上的若干內存條組成；其信息是由電能來維持，斷電后其信息就不存在。◆只讀存儲器(ROM)：用來存放在無電源的情況下仍保持不變的數據。提供了微機系統的加電自檢、功能模塊的初始化、系統的基本輸入/輸出的驅動程序（顯示驅動、硬盤驅動、鍵盤驅動以及通信接口的驅動等）。171.3.2

計算機硬件系統的基本組成

(2)外存儲器：簡稱外存。作為存儲數據的一種輔助設備。存放當前不使用或要永久保存的程序和數據。如計算機硬盤、磁盤、光盤或U盤等。

(3)高速緩沖存儲器Cache：簡稱高緩，可以設置在CPU內部，用于使CPU與內存在存取速度上協調匹配。存儲器比較1隨機存儲器RAM：斷電信息丟失，容量大，可讀可寫只讀存儲器ROM：斷電信息不丟失，容量小，只可讀不可寫18存儲器比較2高速緩沖存儲器Cache：高速存取指令和數據存取速度快，但存儲容量小。CPU可直接訪問主存儲器/內存：存放計算機運行期間的大量程序和數據存取速度較快，存儲容量不大。CPU可直接訪問外存儲器/外存:存放系統程序和大型數據文件及數據庫，存取速度慢，存儲容量大。CPU不可直接訪問19201.3.2

計算機硬件系統的基本組成4、輸入設備：用來向計算機輸入程序和數據的設備。將輸入信息轉換為計算機能接收的二進制形式，并輸入到計算機的內存中。如計算機鍵盤、鼠標、掃描儀、讀卡器、麥克風、攝像頭等。211.3.2

計算機硬件系統的基本組成

5、輸出設備：將計算機內存中的數據信息傳送到外部媒介，并轉化為人們所需要的表示形式。如：計算機顯示器、打印機、繪圖儀、投影儀、音箱等。輸入/輸出設備也可寫作I/O設備，常稱為外部設備。同時具有輸入輸出功能的外設：刻錄機、耳麥、硬盤221.3.3

計算機軟件系統軟件是指使計算機運行所需的程序、數據和有關文檔的總和。計算機軟件通常分為系統軟件和應用軟件兩大類。231.3.3

計算機軟件系統

1、系統軟件包括：操作系統、語言處理軟件、數據庫管理系統、機器的監控管理程序、故障檢查和診斷程序等（1）操作系統（OS）處理器管理作業管理存儲器管理設備管理文件管理24操作系統是最基本的系統軟件，其他的所有軟件都是建立在操作系統的基礎上。操作系統各種應用程序

管家婆

管理硬件資源

協調后臺工作服務生

提供用戶與計算

機的交互接口（2）語言處理程序將計算機無法識別的源程序轉換成計算機能夠識別的機器語言的程序編譯程序解釋程序連接裝配程序測試程序診斷程序25（3）數據庫管理系統DBMS用來管理數據庫的系統軟件。Access、Oracle、DB2、SQLServer、MySQL等26271.3.3

計算機軟件系統

2、應用軟件：除系統軟件以外的所有軟件都是應用軟件，是為解決用戶實際問題而設計、開發的軟件。辦公處理軟件計算機輔助設計軟件實時控制軟件娛樂軟件用戶程序軟件281.3.4計算機的性能指標1、字長：指計算機的CPU一次可以處理的二進制數據的最大位數。有8位、16位、32位、64位等。字長主要影響計算機的精度、尋址速度和處理能力。一般情況下，字長越長，計算精度越高，處理能力越強。2、主頻：是指CPU的時鐘頻率，指CPU在單位時間內的脈沖數。單位是Hz赫茲。一般情況下，主頻越高，計算機的處理速度越快。3、運算速度：一般指CPU每秒能執行的加法的次數。單位用MIPS（百萬條指令/秒）表示。291.3.4計算機的性能指標4、內存容量：指計算機內配置的內存的存儲單元總數，在系統中直接與CPU相連，向CPU提供程序和原始數據。5、可靠性：平均無故障工作時間（MTBF），這里指硬件故障。6、外存容量7、外部設備配置：包括鍵盤、顯示器、軟件驅動器、硬盤驅動器、鼠標等。8、軟件配置：包括操作系統、程序設計語言、數據庫管理系統、網絡通信軟件、漢字軟件和其他各種應用軟件等。

301.6數據表示與信息編碼

1.6.1數據的常用存儲單位位（bit）比特（bit，binarydigit的縮寫）中文翻譯為“二進位數字”、“二進位”或簡稱為“位”，用bit或b表示比特只有2種取值：0，1如同DNA是人體組織的最小單位、原子是物質的最小組成單位一樣，比特是計算機中的最小數據單位數值、文字、符號、圖像、聲音、命令······都可以使用比特來表示，其具體的表示方法就稱為“編碼”或“代碼”311.6數據表示與信息編碼字節（Byte）字節是計算機中用來表示存儲器空間大小的最基本的容量單位，也是計算機存取的最小單位。8個比特＝1個字節（byte，用大寫B表示）計算機內存儲器容量的計量單位：KB:1KB=210字節=1024B（千字節）MB:1MB=220字節=1024KB（兆字節）GB:1GB=230字節=1024MB（吉字節、千兆字節）TB:1TB=240字節=1024GB（太字節、兆兆字節）321.4微型計算機

1.4.1主板主板：又稱母板。是整個微型機的核心部件，由各種接口電路及插槽組成。它們將機箱內的各種設備連接起來。331.4.1主板

341.4.2中央處理器在微型計算機中，將控制器和運算器集成在一塊芯片中，稱為中央處理單元，它是計算機的核心，所有操作都受CPU控制。Intel公司（Pentium/奔騰、Core/酷睿）和AMD公司（Athlon/速龍）雙核處理器、多核處理器351.4.3主存儲器插在主板的插槽中，稱主存儲器或內存，用于存放當前運算的程序和程序所用的數據。內存一般由半導體器件構成。內存容量指的是RAM的容量。361.4.4外部存儲器外存儲器（也稱輔助存儲器）：在現實生活中要存儲的數據很多，內存中無法存放更多的數據，另外，如上所述，系統一旦斷電或關機，其中存放的數據將全部自動消失，因此，通常將數據保存在外存儲器中，使用時調入內存。常用的外存儲器有：硬盤、軟盤、光盤、閃存盤和數據備份設備(如磁帶機、光磁驅動器和活動硬盤)等。371.4.4外部存儲器1）軟盤（軟磁盤）十幾年前常用的軟盤為3.5英寸軟盤，容量為1.44MB。以盤片中心為圓心，把盤片分成若干個同心圓，稱為磁道。將圓形的盤片劃分成若干個扇形區域，稱為扇區。每個扇區的大小為512B。每張盤片有兩個面，都可以儲存數據。軟盤的存儲容量=磁面數×每面磁道（數×每道扇區數×每扇區字節數。38391.4.4外部存儲器硬盤由一組盤片組成；是將盤片、磁頭小車、電機驅動部件、控制電路等做成一個不可隨意拆卸的整體，并密封起來，所以防塵性能好、可靠性高，對環境要求不高。它有很大的容量，常以GB或TB為單位。轉速一般為7200轉/分。2）硬盤401.4.4外部存儲器硬盤的內部是金屬盤片，將圓形的盤片劃分成若干個扇形區域，這就是扇區。硬盤每個扇區的大小一般為4KB。以盤片中心為圓心，把盤片分成若干個同心圓，那每一個劃分圓的“線條”，就稱為磁道。硬盤內的盤片有兩個面，都可以儲存數據，而硬盤內的盤片往往不止一張，常見的有兩張，那么，兩張盤片中相同位置的磁道，就組成一個“柱面”，盤片中有多少個磁道，就有多少個柱面。盤片兩面都能存數據，要讀取它，必須有磁頭，所以，每一個面，都有一個磁頭，一張盤片就有兩個磁頭。硬盤的存儲容量=磁頭數×磁道（柱面）數×每道扇區數×每道扇區字節數。411.4.4外部存儲器定義：是一種利用激光技術存儲信息的裝置。構成：由盤片和光盤驅動器構成。分類：CD光盤和DVD光盤。注意CD-ROM,CD-R,CD-RW的區別讀取數據的速度：用倍速表示，一倍速是每秒150KB，48X，52X，其后的X就是倍速的意思。3）光盤42閃存盤

大容量的USB移動存儲設備，不僅具有RAM內存可擦、可寫、可編程的優點，而且還具有ROM內存寫入數據在斷電后不會消失的優點。采用USB接口，不需要驅動器及外接電源，體積小、重量輕、抗振性強，具有易擴展、可熱擦拔和容量大等特點。常用的移動設備有：USB優盤，USB移動硬盤，存儲卡431.4.5輸入輸出接口和典型輸入輸出設備計算機輸入輸出接口是CPU與外部設備之間交換信息的連接電路，它們通過總線與CPU相連，簡稱I/O接口。常用的有顯卡、聲卡、網卡、串行口卡、并行口卡等。1、

輸入輸出接口441.4.5輸入輸出接口和典型輸入輸出設備鍵盤鼠標顯示器打印機掃描儀2典型的輸入/輸出設備451.4.5輸入輸出接口和典型輸入輸出設備104鍵盤按照功能和排列位置，可將鍵盤分為四個主要部分：基本鍵區、功能鍵區、編輯控制鍵區（光標移動鍵）和數字小鍵盤區，還有一個狀態指示燈區。功能鍵編輯鍵指示燈光標移動鍵打字機鍵盤數字小鍵盤461.4.5輸入輸出接口和典型輸入輸出設備鼠標的組成（1）按鍵（2）滾球（3）鼠標插頭鼠標的分類：分為機械鼠標、光電鼠標兩種。471.4.5輸入輸出接口和典型輸入輸出設備顯示器組成：監視器和顯示控制適配器（顯示卡）。分類：陰極射線管顯示器(CRT)、液晶顯示器(LCD)。分辨率：是顯示器的一個重要指標，它是指能顯示像素的數目，像素是可顯示的最小單位。例如800*600顯卡的核心部件是顯示芯片，用來處理圖形數據；顯卡也有存儲單元，稱為顯存。顯示芯片的工作頻率和顯存的大小、頻率決定了顯卡性能的高低。481.4.5輸入輸出接口和典型輸入輸出設備打印機分類：擊打式和非擊打式打印機。常見打印機：1．針式打印機：票據打印、多聯打印2．噴墨打印機：彩色打印機3．激光打印機：質量高、速度快、噪聲小491.4.5輸入輸出接口和典型輸入輸出設備1、總線（BUS）的概念總線技術是目前微型機中廣泛采用的連接方法。所謂總線（BUS），是一組公用信號線，是外圍設備與內存、CPU之間傳送信息的公共通道，計算機各部件由總線連接并通過它傳遞數據、地址和控制信號。根據總線傳輸信號的不同，總線分為三類：數據總線（DataBUS/DB）、地址總線（AddressBUS/AB）和控制總線（ControlBUS/CB）

。I/O總線50511.4.5輸入輸出接口和典型輸入輸出設備2、總線標準ISA總線：16位的總線結構PCI總線：32位的局部總線AGP總線：64位顯示系統的局部總線PCI-E總線：最新的總線和接口標準USB總線：通用串行總線，是一個外部標準521.5指令、程序和程序設計語言

1.5.1指令指令是被計算機理解并執行的一個最基本的操作命令，它由一串二進制數碼組成，這串二進制數碼包括操作碼和地址碼（操作數）兩部分。一臺計算機的所有指令的集合，稱為該計算機的指令系統。指令系統反映了計算機的基本功能，因此不同計算機其指令系統也不相同。531.5.1指令指令的執行過程可以分為四步。取指令分析指令執行指令形成下一條指令地址541.5.2程序程序就是為了完成某一特定任務而編寫的一系列指令所組成的有序集合，計算機執行程序就是執行一系列指令。為了讓計算機解決實際問題，使計算機按人的意圖進行工作，人們主要通過用計算機能夠“懂得”的語言和語法格式編寫程序并提交計算機來執行實現。編寫程序所采用的語言就是程序設計語言。551.5.3程序設計語言程序設計語言一般分為：機器語言、匯編語言、高級語言和面向對象的語言四種。將匯編語言翻譯成計算機能夠執行的機器語言程序，需要將匯編語言源程序進行匯編。將高級語言翻譯成計算機能夠執行的機器語言程序，需要將高級語言源程序進行編譯或解釋。561.5.3程序設計語言編譯和解釋編譯是把源程序的每一條語句都編譯成機器語言,并保存成二進制文件（即目標程序）,這樣運行時計算機可以直接以機器語言來一次性運行此程序,速度很快;

而解釋則是只在執行程序時,才一條一條的解釋成機器語言給計算機來執行,所以運行速度是不如編譯后的程序運行的快。注意：完成匯編、編譯和解釋功能的程序即匯編程序、編譯程序和解釋程序，它們都是語言處理程序，屬于系統軟件。此外，語言處理程序還包括連接程序、調試程序等。571.6數據表示與信息編碼

1.6.1數據的常用存儲單位位（bit）比特（bit，binarydigit的縮寫）中文翻譯為“二進位數字”、“二進位”或簡稱為“位”，用bit或b表示比特只有2種取值：0，1如同DNA是人體組織的最小單位、原子是物質的最小組成單位一樣，比特是計算機中信息表示的最小數據單位數值、文字、符號、圖像、聲音、命令······都可以使用比特來表示，其具體的表示方法就稱為“編碼”或“代碼”581.6數據表示與信息編碼字節（Byte）字節是計算機中用來表示存儲器空間大小的基本單位，也是計算機存取的最小單位。8個比特＝1個字節（byte，用大寫B表示）計算機內存儲器容量的計量單位：KB:1KB=210字節=1024B（千字節）MB:1MB=220字節=1024KB（兆字節）GB:1GB=230字節=1024MB（吉字節、千兆字節）TB:1TB=240字節=1024GB（太字節、兆兆字節）591.6.2數值數據的表示1.進位計數制數制：指用一組固定的數和一套統一的規則來表示數目的方法。如：十進制；鐘表計時；一年等于12個月的十二進制；計算機中使用的二進制等。基數:一個計數制所包含的數字符號的個數稱為該數制的基數。如二進制的基數為2。權值(權)：數制中每一固定的位置對應的單位值稱為“權”。單位值用基數R的i次冪Ri表示。60611.6.2數值數據的表示常見的幾種進位計數制：1.十進制（Decimal）2.二進制（Binary）3.八進制（Octal）

4.十六進制（Hexadecimal）不同的進位計數制的書寫方法：將數制的基數以下標的形式寫在數的右下方，如（101.1）2，（101.1）8，（101.1）10，（101.1）16用B、O、D、H寫于數的后面，如101.1B、101.1D、101.1O、101.1H621.6.2數值數據的表示十進制每一位可使用十個不同數字表示（0、1、2、3、4、5、6、7、8、9）低位與高位的關系是：逢10進1各位的權值是10的整數次冪（基數是10）標志：尾部加“D”或缺省例：204.96=2×102＋0×101＋4×100＋9×10－1＋6×10－2631.6.2數值數據的表示二進制每一位使用兩個不同數字表示（0、1），即每一位使用1個“比特”表示低位與高位的關系是：逢2進1

各位的權值是2的整數次冪（基數是2）標志：尾部加B例：101.01B=1×22＋0×21＋1×20

＋0×2－1＋1×2－2

=5.25641.6.2數值數據的表示八進制

每一位使用八個不同數字表示（0、1、2、3、4、5、6、7）低位與高位的關系是：逢8進1

各位的權值是8的整數次冪（基數是8）標志：尾部加O

例：

365.2O=3×82+6×81+5×80+2×8－1=245.25651.6.2數值數據的表示十六進制每一位使用十六個數字和符號表示（0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F）逢16進1,基數為16各位的權值是16的整數次冪（基數是16）標志：尾部加H例：

F5.4H=15×161+5×160+4×16－1=245.25661.6.2數值數據的表示

進制對應表數據在計算機內部采用二進制表示。二進制的特性:可行性：實現最為容易可靠性：只有兩個狀態，不易出錯簡易性：運算法則簡單邏輯型：0、1對應“真”、“假”671.6.2數值數據的表示681.6.2數值數據的表示

3、進制之間的轉換二進制轉換為十進制的轉換方法：

二進制數的每一位數碼乘以其相應的權值，然后累加即可得到它的十進制數值例：11101.1011B=1×24＋1×23＋1×22＋0×21＋1×20

＋1×2－1＋0×2－2＋1×2－3＋1×2－4

=29.6875

691.6.2數值數據的表示

3、進制之間的轉換（1）二、八、十六進制轉換成十進制(按權展開,累加求和)(2A.8)H=2×161+A×160+8×16-1=32+10+0.5=(42.5)D(165.2)O=1×82+6×81+5×80+2×8-1=64+48+5+0.25=(117.25)D701.6.2數值數據的表示

3、進制之間的轉換熟練之后，若有些數碼為0，則可以簡化式子。

(10101)2=24+22+1=21

(101.11)2=22+1+2-1+2-2=5.75

(101)8=82+1=65

(71)8=78+1=57

(101A)16=163+16+10=4122711.6.2數值數據的表示

（2）

十進制數轉換為二進制數轉換方法： 整數和小數部分分開轉換整數部分：除2逆序取余。具體步驟：將整數部分除以2，將余數取出；商繼續除以2，重復上述過程，直到商為0為止。小數部分：乘2順序取整具體步驟：將小數部分乘以2，將乘積的整數取出；乘積的小數部分繼續乘以2，重復上述過程，直到乘積為0或滿足精度為止。

721.6.2數值數據的表示

例：29.6875=（？）2

129371421222200111余數低位高位整數部分先轉換整數部分，利用除2取余法，得到29=（11101）2

73

注意：1.十進制小數（如0.63）在轉換時會出現二進制無窮小數，這時只能取近似2.轉換時，先得到的數總是緊靠小數點小數部分0.6875×21.37500.75001.50001.0000×2×2×2高位低位再轉換小數部分，利用乘2取整法，得到0.6875=（0.1011）2

故有

29.6875=（11101.1011）2

74（3）二進制數與八進制數的相互轉換（1）二進制數轉換為八進制數：將二進制數由小數點開始，整數部分向左，小數部分向右，每3位分成一組，小數部分不夠3位在后面用0補齊3位，將每組二進制數轉換成一位八進制數。1101010.010＝(152.2)8（2）八進制數轉換為二進制數：將每位八進制數用3位二進制數表示。 =（011111100.010110)2(374.26)875（4）二進制數與十六進制數的相互轉換111010100.0110＝(1D4.6)16=（101011110100.01110110）2(AF4.76)16（1）二進制數轉換為十六進制數：將二進制數由小數點開始，整數部分向左，小數部分向右，每4位分成一組，小數部分不夠4位在后面用0補齊4位，將每組二進制數轉換成一位十六進制數。（2）十六進制數轉換為二進制數：將每位十六進制數用4位二進制數表示。 二進制算術運算二進制加法法則：二進制減法法則：0+0=00-0=00+1=10-1=1（借一當二）1+0=11-0=11+1=10（逢二進一）1-1=077二進制乘法法則：二進制除法法則：0×0=00÷0（無意義）0×1=00÷1=11×0=01÷0（無意義）1×1=11÷1=1例1：已知m=10011.11B,n=110.101B，求m+n和m-n分別是多少？78例2：已知m=1001011B,n=11B,求m×n和m÷n分別是多少？79二進制邏輯運算邏輯量的運算稱為邏輯運算。二進制1和0在邏輯上可代表“真”與“假”。1.邏輯加法（“或”運算）：常用符號“+”、“∨”、“OR”來表示，運算規則如下：0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=12.邏輯乘法（“與”運算）：常用符號“×”、“∧”、“·”、“AND”來表示。運算規則如下：0×0=0，0×1=0，1×0=0，1×1=13.邏輯非（“非”運算）：又稱邏輯否運算，即求“反”運算。“非”運算規則如下：非0等1，

非1等于04.“異或”邏輯運算：通常用符號"⊕"表示，其運算規則為：0⊕0=00同0異或，結果為00⊕1=10同1異或，結果為11⊕0=11同0異或，結果為11⊕1=01同1異或，結果為04.數值數據的編碼

（1）機器數（機器碼）與真值二進制的數也有正負之分，如A=+1011，B=-1110，A是一個整數，而B是一個負數。然而，機器并不能表示“+”、“-”。為了在計算機中表示正，我們引入了符號位，即用一位二進制數表示符號。機器數----數的符號數字化后用“0”、“1”表示。常用的機器碼有原碼、反碼和補碼。真值----機器數所表示的實際值，數的符號以通常的習慣用“+”、“-”表示。82（2）數的原碼、補碼和反碼原碼表示法在原碼表示法中，用機器數的最高位表示符號，0代表整數，1代表負數；機器數的其余各位表示數的有效數值，為帶符號數的二進制的絕對值。

【例】[+1010110]=01010110[-1010110]=11010110[+0.1010110]=0.1010110[-0.1010110]=1.1010110關于零的原碼：對于0來講，正負0的原碼是不同的。

[+00……00]=000……00[-00……00]=100……00反碼表示法正數的反碼和原碼相同；負數的反碼，符號位為“1”，數值部分按位取反，即“0”變“1”，“1”變“0”。例如[+7]反=00000111B，[-7]反=11111000B。原碼舉例：

[+43]的8位原碼為：

00101011[-43]的8位原碼為：

10101011[+43]的16位原碼為：

0000000000101011[-43]的16位原碼為：

100000000010101185補碼表示法正數的補碼和原碼相同；負數的補碼，兩種方法：（1）從真值低位向高位檢查，遇到0的時候照寫下來，直到遇到第一個1，也照寫下來；第一個1前面的各位按位取反，符號位填1。（2）將該數對應的反碼加1，符號位填1。例：求-1101100在8位機中的補碼。87例：在8位機中，求43和-43的原碼、反碼和補碼。解：43=101011[+43]原=[+43]反=[+43]補=00101011[-43]原=

10101011[-43]反=

11010100[-43]補=

1101010188已知反碼求真值符號位為“0”的反碼，其本身就是真值的絕對值，我們只需把0改為“+”號或直接在前面加“+”即可。我們也可以通過簡單地把負數反碼的符號位的“1”改為“-”、把數值部分各位按位取反來求得真值。89已知補碼求真值先判斷補碼的最高位，若為0，則表明該補碼為正數的補碼，也為正數的原碼，只要將最高位用正或負表示，即得到其真值。若為1，則表示該補碼為負數的補碼，只需將其數值部分再求一次補，即可得到該負數的原碼表示，將最高位用負號表示，便得到其真值。n位二進制位所表示的整數的范圍若表示的為無符號數表示的整數范圍是：0～2n-1假設為8位，則表示的無符號數為：0～28-1，即0～255若表示的為有符號數表示的整數范圍是：-2n-1～2n-1-1假設為8位，則表示的有符號數為：-27～27-1，即-128～12790定點數與浮點數計算機處理小數點的方式有兩種：定點表示法和浮點表示法定點數定點數分定點整數和定點小數，定點整數就是將小數點固定在數值的最右端，而定點小數就是將小數點固定在數值的最左端，如果最左端是符號位，即定點小數的小數點在符號位之后，數值部分之前。定點整數定點整數是純整數定點整數的表示范圍是：0≤|X|≤2n-1定點小數定點小數是純小數，約定的小數點位置在符號位之后、有效數值部分最高位之前。定點小數的表示范圍是：2-n≤|X|≤1-2-n

。定點數的最大優點是其表示簡單，電路相對實現起來就容易，速度也比較快。但由于其表示范圍有限，因此很容易產生溢出。浮點數浮點數就是小數點位置不固定的數。浮點數由階碼和尾數兩部分來表示。浮點數的表示范圍浮點數所表示的范圍比定點數大。浮點數的優缺點從上面的形式我們可以看出，要表示一個浮點數，其電路要比定點數的復雜，因而速度也會有所下降；但它的表示范圍和數的精度要遠遠高于定點數。945.十進制數的編碼---BCD碼BCD碼是用四位二進制編碼來表示一位十進制數。95BCD碼與十進制數之間的轉換(10000010.1001)8421BCD=(82.9)D(902.45)D=(100100000010.01000101)8421BCD961.6.3字符數據的表示文字的基本元素是字母和符號，統稱為“字符”(character)，它包括：字母、數字、符號等字符集：一組特定字符的集合不同的字符集包含的字符數目與內容不同，如：中文字符集、西文字符集、日文字符集等字符的編碼：字符集中每個字符都使用二進位(bit)表示，稱為該字符的編碼不同的字符其編碼各不相同字符集中所有字符的編碼的一覽表，稱為該字符集的碼表971.6.3字符數據的表示

1、ASCII碼西文是表音文字(拼音文字)，它由拉丁字母、數字、標點符號以及一些特殊符號所組成美國標準信息交換碼(AmericanStandardCodeforInformationInterchange,簡稱ASCII碼)：計算機中使用1個字節存儲1個ASCII字符，每個字節只占用了7位，最高位恒為07位ASCII碼可以表示27＝128種字符ASCII字符集包含94個可打印字符和34個控制字符ASCII碼是西文字符的編碼98表1–3標準ASCII碼ASCII碼值的大小規律：小寫字母>大寫字母>數字（0～9）991001.6.3字符數據的表示

1、ASCII碼存在問題：7位代碼空間太小（解決方案：8位的擴充ASCII碼）：當編碼最高位為0時，稱為基本ASCII碼，它表示范圍為0～127；當最高位為1時，形成擴充的ASCII碼，它表示范圍為128～255，可表示128種字符。不同國家和地區使用不同的字符集及其編碼，互不兼容東亞地區使用的大字符集無法編碼1011.6.3字符數據的表示

2、Unicode碼Unicode（大字符集、統一碼、萬國碼、單一碼）是一種在計算機上使用的字符編碼。Unicode是為了解決傳統的字符編碼方案的局限而產生的，它為每種語言中的每個字符設定了統一并且唯一的二進制編碼，以滿足跨語言、跨平臺進行文本轉換、處理的要求。1990年開始研發，1994年正式公布。采用16位編碼方案，可以表示65536個不同的字符。1021.6.4漢字字符的表示

1.國標碼1980年我國頒布了GB2312國家標準《信息交換用漢字編碼字符集.基本集》。該標準選出6763個常用漢字和682個非常用漢字字符，并為每個字符規定了標準代碼。一級漢字3755個，按拼音排序；二級漢字3008個，按偏旁部首排序。GB2312字符集構成一個94行、94列的二維表，行號為區號，列號為位號，即分成94個區，每個區分94位。每個漢字或符號在表中的位置用它所在的區號和位號來表示。1031.6.4漢字字符的表示

1.國標碼GB2312字符集構成：一級漢字（3755個）二級漢字（3008個）（擴充使用）字母、數字和各種符號 ………………19423位號…………191655568794區號