1、第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识主要内容计算机的基本常识概念、常用术语计算机系统组成（硬件系统和软件系统）计算机中数值和信息的处理方法2022-10-11第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识重点与难点v计算机的基本组成及工作原理v数制和码制v汉字信息处理2022-10-12第一节第一节 概述概述内容提要计算机发展历史计算机主要特点及其应用领域计算机的基本组成、冯.诺伊曼原理2022-10-13第一节第一节 概述概述一、计算机发展历史和分类1、产生：世界上第一台可由程序控制的计算机称为电子数字积分器和计算器（Electronic Numerical Integrator And
2、Calculator）简称为 ENIAC（埃尼亚克）。1943年由美国陆军部提出，宾夕法尼亚大学于1946年研制成功，用于军事项目的研究。2022-10-14第一节第一节 概述概述【ENIAC性能指标】字长为12位（十进制）使用了18,800多个电子管 1,500多个电子继电器 功耗150KW 占地面积165M2，重量30吨，每秒钟完成5,000次加法运算。2022-10-15第一节第一节 概述概述2、发展：根据计算机采用的主要物理器件的发展，把计算机的发展分成四个阶段，习惯上称为四代：第一代：电子管时代（46年-50年代后期）【特点】主要采用电子管作为基本器件采用机器语言和汇编语言编制程序无
3、软件的概念主要用于科学计算2022-10-16第一节第一节 概述概述 第二代：晶体管时代（50年代中期-60年代后期）【特点】主要 采用晶体管作为基本器件，提高了速度和可靠性，体积、功耗、价格降低采用高级语言编写程序应用扩展到数据处理和工业控制等领域。2022-10-17第一节第一节 概述概述 第三代：集成电路时代 （60年代中期-70年代前期）【特点】主要 采用集成电路作为基本器件，体积、功耗、价格进一步降低，而速度和可靠性相应提高，应用范围进一步扩大；第四代：大规模、超大规模集成电路时代 （70年代初至今）2022-10-18第一节第一节 概述概述 【特点】计算机的核心部件采用大规模集成电
4、路（LSI-Large Scale Integrator）和超大规模集成电路（VLSI）70年代末产生了一个人电脑（PC-Personal Computer）为代表的微型计算机，从而掀起了计算机大普及的浪潮。2022-10-19第一至第四代计算机的主要特征第一至第四代计算机的主要特征 代代别别项项目目第第一一代代（19461956）第第二二代代（19571964）第第三三代代（19651970）第第四四代代（1971至至今今）基基本本电电子子器器件件电子管晶体管中、小规模ICVLSI处处理理速速度度103104 IPS（几千几万次）105 IPS（几十万次）106 IPS（几百万次）10710
5、11 IPS（几千万几千亿次）可可靠靠性性差（功耗高、发热量大）较高高（体积小、功耗低）更高使使用用与与维维护护人工管理，困难引入OS管理效率较高OS被普遍使用技术更成熟使用维护更方便OS 更 完 善（DOSUNIX/WINDOWS）出现数据库管理系统软件开发工具等程程序序设设计计语语言言机器、汇编语言汇编、高级语言汇编、高级语言高级、第四代语言主主要要用用途途科学计算军事、尖端技术工程设计数据处理事物管理同前办公自动化家用、多媒体、网络内内存存容容量量几个KB几十KB几十KB几MB几十MB价价格格/性性能能比比1000美元/IPS10美元/IPS1美分/IPS10-3美分/IPS2022-1
6、0-110第一节第一节 概述概述3、分类：按照处理数据的方式分：模拟式和数字式计算机数字式计算机：由数字逻辑电路组成的算术逻辑运算部件对数字量进行算术逻辑运算计算机。模拟式计算机：由运算放大器构成的微分器、积分器、函数运算器等运算部件对模拟量进行运算处理的计算机。2022-10-111第一节第一节 概述概述 按照使用范围分类：通用计算机和专用计算机通用计算机：能解决多种类型问题，具有较强的通用性。专用计算机：为解决特定问题而专门设计的计算机。按照规模大小分类：2022-10-112第一节第一节 概述概述 根据国际上通用的分类方法，一般把计算机分为6类：大/中型机（通用机）巨型机 小巨型机 小型
7、机 微型机 工作站（工程工作站）2022-10-113第一节第一节 概述概述二、计算机的特点和应用领域1、特点：（1）计算速度高（2）计算精度高（3）具有“记忆”和逻辑判断功能（4）可自动运行和高度灵活性2、应用领域：（1）科学计算：科学计算的特点是计算量大，数值变化范围大。2022-10-114第一节第一节 概述概述 【如】导弹飞行轨道计算，宇宙飞船运动轨迹和气动干扰计算，天文测量和天气预报方程计算，石油勘探和桥梁设计。（2）数据处理（事务处理、信息处理）：【特点】输入/输出数据量大 计算相对简单的特点 对安全性和可靠性有特殊要求 2022-10-115第一节第一节 概述概述 【如】财务管理
8、，银行储蓄系统，商业系统的计划、销售、市场、采购和库存管理等。（3）计算机控制（实时控制、过程控制）：在现代化工厂里，计算机普遍用于控制生产过程的自动化；【特点】对用于控制的计算机速度要求不高但对可靠性 要求很高。2022-10-116第一节第一节 概述概述（4）计算机辅助设计/辅助制造/辅助教学（CADComputer Aided Design/CAMComputer Aided Manufacturing/CAI Computer Aided Instruction）（5）人工智能（AIArtificial Intelligence）用计算机模拟人类脑力劳动的过程，称为人工智能。2022-
9、10-117第一节第一节 概述概述【如】利用计算机进行数学定理的证明、逻辑推理理解自然语言、辅助疾病诊断、实现人机对弈、密码密码破译等。6计算机模拟（Computer Simulation）用计算机程序代替实物模型来做模拟实验。2022-10-118第一节第一节 概述概述三、计算机系统的基本组成：计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。1、硬件系统：硬件系统 是指计算机系统中由电子线路和各种机电物理装置组成的实体,它是计算机实现其功能的物质基础。硬件是看得见、摸得着的设备2022-10-119 2022-10-120第一节第一节 概述概述。2022-10-121第一节第一节 概述概述冯诺依
10、曼计算机基本特点如下：采用存储程序方式。计算机完成某项工作，必须事先编制程序，规定计算机必须做哪些事，按什么步骤去做，并向计算机提供所要处理的原始数据。【指令】要求计算机完成一次基本操作的命令称为指令。【程序】把一组有序指令的集合称为程序。程序和数据以二进制形式放在同一个存储器2022-10-122第一节第一节 概述概述中，两者没有区别。指令同数据一样可以送到运算器进行运算，即由指令组成的程序是可以修改。存储器是按地址访问的、线性编址的唯一结构，每个单元的位数是固定的。指令由操作码和地址码组成。通过指令的执行，控制系统（控制器）发出控制信号直接控制计算机的操作和运行。2022-10-123存储
11、单元地址存储单元地址0000H0000H0001H0001H0002H0002HFFFFHFFFFH存储体结构图存储体结构图存储位存储位存储单元存储单元（字节）（字节）存储体存储体2022-10-124第一节第一节 概述概述 机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传送都经过运算器。数据以二进制表示。运算器：运算器是对信息进行加工处理的部件。它在控制器的控制下与内存交换信息，负责进行各类基本的算术运算和与、或、非、比较、移位等各种逻辑判断和操作。此外，在运算器中还含有能暂时存放数据或结果的寄存器。2022-10-125第一节第一节 概述概述 控制器：控制器是整个计算机的指挥中心。它负责
12、对指令进行分析、判断，发出控制信号，使计算机的有关设备协调工作，确保系统自动运行 控制器和运算器一起组成了计算机的核心-中央处理器，即CPU（Central Processing Unit）。通常把控制器、运算器和主存储器一起称为主机，而其余的输入、输出设备和辅助存储器称为外部设备。2022-10-126第一节第一节 概述概述【例】计算机完成一次加法运算。1、控制器取出程序中的一条指令，识别出这是一条加法指令，于是它发出如下控制命令序列到各部件中去：2、向内存发出取数命令，按指令所指出的地址取出加数;3、把取出的加数送到运算器中，和原来已取出来暂存在运算器中的被加数相加;4、向内存发出存数命令
13、，并送去准备存数的地址，把结果存到内存中指定的单元。2022-10-127第一节第一节 概述概述2）计算机的硬件结构 计算机硬件系统由电子元器件按照一定逻辑关系联接而成，是计算机系统的物质基础。计算机硬件通常由四部分组成：输入设备/输出设备存储器运算器和控制器。总线 这四部分之间的联结结构如下页图，称为冯诺依曼机组成结构图。2022-10-128控制器控制器输入设备输入设备控制流控制流(控制总线控制总线)数据流数据流(数据总线数据总线)请求请求/反馈流（控制总线）反馈流（控制总线）存储器存储器运算器运算器输出设备输出设备冯诺依曼机组成结构图2022-10-129第一节第一节 概述概述输入设备
14、将各种信息输入给计算机的装置。如：键盘、鼠标、光笔、扫描仪等。输出设备 将计算机处理后的信息以各种形式提供给用户的装置。如：显示器、打印机、绘图仪等 存储器 存储器是计算机的记忆装置。为了对存储的信息进行管理，把存储器划分成单元，每个单元的编号称为该单元的地址。2022-10-130第一节第一节 概述概述 存储器内的信息是按地址存取的。向存储器内存入信息也称为“写入”。从存储器里取出信息，也称为“读出”。信息读出后并不破坏原来存储的内容。计算机的存储器可分为主存储器和辅助存储器两种，通常分别简称为主存(内存)和辅存。运算器 运算器是完成运算的部件。控制器 控制器是控制整个计算机系统自动、协调运
15、行的部件。2022-10-131第一节第一节 概述概述3）计算机的性能指标 字长 字长是衡量计算机性能的一项重要指标。所谓计算机的字长是指计算机一次能处理的二进制数据的最大位数。主频（主机频率）计算机的中央处理机对每条指令的执行是通过若干个微操作来完成的。这些微操作是按时钟周期的节拍来“动作”的，时钟周期的倒数称为主频。2022-10-132第一节第一节 概述概述 运算速度 计算机的运算速度是衡量计算机水平的一项主要指标，它取决于指令执行时间。目前常用单位时间内执行多少条指令来表示，即MIPS.内存容量 存储器的容量反映计算机记忆信息的多少。它常以字节为单位表示。一个字节为八个二进制位，即1B
16、yte=8bit。1KB=1024B（Kkilo）1MB=10241KB=10242B （Mmega）2022-10-133第一节第一节 概述概述 1GB=10241MB=10243B （Ggiga吉）1TB10241GB10244B （Ttera太）输入输出设备的速度 主机与外部设备之间交换数据的速率也是影响计算机系统工作速度的重要因素。由于各种外部设备本身工作的速度不同，常用主机所能支持的数据输入输出最大速率来表示。2022-10-134第一节第一节 概述概述2、软件系统 软件是指用来指挥计算机运行的各种程序，以及开发、使用和维护这些程序所需的技术资料的总称。（1）功能 提高机器的使用效率
17、，扩大计算机的功能和用途，方便用户使用计算机。（2）分类 系统软件和应用软件 2022-10-135第一节第一节 概述概述（3）系统软件 一般把靠近内层、为方便使用和管理计算机资源的软件，称为系统软件。系统软件主要是简化计算机操作，扩展计算机处理能力和提高计算机的效益。【特点】通用性：即无论哪个应用领域的计算机用户都要用到它们；基础性：即包括应用软件在内的其他软件必须在系统软件支持下编写和运行。2022-10-136第一节第一节 概述概述操作系统 语言处理系统 数据库管理系统软件工具（4）应用软件 应用软件是用户利用计算机软、硬件资源为解决各类应用问题而编写的软件。（具体细节在第三节介绍）20
18、22-10-137第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码内容提要进位计数制计算机中常用数制间的互相转换原码、反码和补码数据的编码2022-10-138数据和信息1、数据：数据是计算机能够识别并处理的，代表外界事物的某种属性或特征的符号的集合。2、信息：信息是外界客观事物在人们头脑中的反映，是对事物的抽象。3、数据处理：是指对数据的采集、整理、存储、加工、分类、检索、传播等过程的通称。2022-10-139第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码 进位计数制，简称数制，是人们利用符号来计数的科学方法，在计算机中常用的有十进制、二进制、八进制和十六进制。一、数制的基与权 某种数制所使用的数码
19、个数称为进位基数，简称基；数制的每一位所具有的值称为位权值，简称权。【问题】计算机中为什么采用二进制？2022-10-140常用计数制的基数和数字符号十进制 二进制 八进制十六进制基 数数字符号100920,18071609,A,B,C,D,E,F2022-10-141第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码【例】用十进制表示数值，所用到的数码个数是10个（09），基为10；各位的权为以10为底的幂 5 2 3 7 9 1 105 104 103 102 101 1005237915 105 2 104 310371029 101 1 100 简称各个位为0权位、1权位、2权位二、数的表示方
20、法：1、十进制数（the Decimal system）2022-10-142第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码 用十进制表示数值，用到的数码个数是10个（09），基为10；各位的权为以十为底的幂。2、二进制数：（the Binary system）用二进制表示数值，所用到的数码个数是2个（01），基为2；各位的权为以2为底的n次幂。如：1 1 0 1 1 1 25 24 23 22 21 20 各位的权为：32 16 8 4 2 12022-10-143第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码3、八进制：（the Octave system）用八进制表示数值，所用到的数码个数是8个
21、（07），基为8；各位的权为以8为底的n次幂。4、十六进制：（the Hexadecimal system）用十六进制表示数值，所用到的数码个数是16个（0F），即，0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F，基为16；各位的权为以16为底的n次幂。如:3A8E=3163101628 161 14 1602022-10-144第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码5、R进制数按权展开式：设有一个R进制数（R N）an an-1 a0.b1b2 bm-1bm 它的值为（10进制）：S=an Rn+an-1 Rn-1+a0 R0 +b1 R-1+b2 R-2+bm R-m（
22、其中1 an R-1,1 bm R-1）【练习】将123D、123Q、123H、10010110B展开求值.2022-10-145第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码6、总结：区分四种进制数的方法有二：（1）加下标：【如】（123）10、（123）8、（123）16（2）加标记符：【如】123D、123H、123Q、1101B D-十进制 B-二进制 Q-八进制 H-十六进制2022-10-146十进制二进制八进制十六进制十进制二进制八进制十六进制000000081000108100011191001119200102210101012A300113311101113B401004412
23、110014C501015513110115D601106614111016E701117715111117F 四种进制数之间的对应关系 2022-10-147第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码三、数制转换：1、二进制与十进制互相转换（1）二进制 十进制 【方法】按照按权展开式将二进制数展开，然后求和，其结果即为对应的10进制数。【如】1 1 1 1 1 1 0 0B 1 27126125124123122021020252D2022-10-148第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码0.1101B 1 21122023124 （？）10 （2）十进制整数 二进制整数【方法】除二取
24、余法 将十进制整数不断除以2，并记下余数，直到商为零为止，将余数从下到上记下来，即为所求的二进制数。例：将83转换成二进制数 2022-10-149第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码 2 83 1 2 41 1 2 20 0 2 10 0 2 5 1 2 2 0 2 1 1 0得到的余数从先至后依次为：1、1、0、0、1、0、1 可得到：（83）10（1010011）22022-10-150 皮肌炎是一种引起皮肤、肌肉、心、肺、肾等多脏器严重损害的，全身性疾病，而且不少患者同时伴有恶性肿瘤。它的1症状表现如下：1、早期皮肌炎患者，还往往伴有全身不适症状，如-全身肌肉酸痛，软弱无力，上楼
25、梯时感觉两腿费力；举手梳理头发时，举高手臂很吃力；抬头转头缓慢而费力。皮肌炎图片皮肌炎的症状表现第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码（3）十进制小数 二进制小数【方法】乘二取整法 把给定的十进制小数乘以2，取积的整数部分，作为二进制小数的第一位；乘积的小数部分再乘以2，取其整数部分，作为二进制小数的第二位；重复做下去，就可以得到所需精度的二进制小数。【例】将0.8125转换为二进制小数。2022-10-152第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码 0.8125 2 1 .625 整数部分 1 2 1 .25 1 2 0 .5 0 2 1 .0 12022-10-153第二节第二节 数
26、制和数据编码数制和数据编码注意：并不是所有的十进制小数都可以用一个精确的二进制小数来表示。练习：0.335D=（）B，要求保留三位小数。2022-10-154第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码 0.335 2 0 .67 整数部分 0 2 1 .34 1 2 0.68 0 2 1.536 1 可得：（0.335）10（0.0101）2（0.011）22022-10-155第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码2、二进制八进制十六进制（1）二进制十六进制【方法】以小数点为起始点，分别向左、右将二进制数以四位为一组，不足四位补零，然后，分别将每一组二进制数转换成相应的十六进制数。上述方
27、法的逆过程，即为将一个十六进制数转换为二进制数方法，即一位十六进制数对应四位二进制数。2022-10-1560000001 1011 0111.0100 0(1 B 7 .4)16示例：示例：100 110 110 111.010 100 110 110 111.010 1 100(4(4 6 6 6 6 7 .2 4)7 .2 4)8 82022-10-157第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码（2）二进制八进制 转换原则与二进制十六进制相同，只是一位八进制数对应3位二进制数。（3）八进制十六进制 八进制二进制十六进制3、十进制与八进制、十六进制 互换 十进制二进制十六进制、八进制 2
28、022-10-158第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码 按权展开 十六进制、八进制十进制 四、计算机中数的表示1正数与负数 在计算机中数值的正负符号也是用数码来表示的，一般用“0”表示正数的符号，“1”表示负数的符号，并放在数的最高位。例如：有符号数 （01011）2 （11）10 （11011）2 （11）102022-10-159数据在计算机中的表示方式即：即：+77 0 1001101机器数机器数0 01 10 00 01 11 10 0 1 1+77+77 符号位符号位真值真值机机器器数数/真真值值2022-10-160第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码 最高位称为符号
29、位，最高位为符号位的数称为机器数，其数值部分称为真值数。2 2原码、补码、反码 在计算机中一个数可以采用原码、补码或反码表示，上面讲到的正数与负数表示法即为原码表示法。【注意】一个正数的原码、补码、反码是相同的。1）原码 最高位为符号位，其余各个位的值为数值的绝对值的表示方法成为原码表示法。2022-10-161第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码 X 原符号位X 由于原码表示法中“零”的表示法不唯一，有正零和负零之分，给运算带来了麻烦，因此引入了补码的概念。正零00000 负零100002）反码 由于一个数的补码可以很容易地由其反码方便得到，因此先介绍反码表示法。2022-10-162
30、第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码【定义】用机器数的最高位表示符号符号位，数值位对正数来说与原码相同，负数的各个数值位按位取反，称为反码表示法。X 原=X 反 在反码表示法中，零表示方法也是不唯一的（即+0 反=0000,-0 反=1111），在实际应用中很少采用。2022-10-163第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码3）补码 对于一个机器数 X，如果X是正数，则X的补码与其原码相同，如果X是负数，则将X的反码加1，就得到其补码，即 X 补 X 反1【例】若 X=+1 0 1 0 1 0 1B，则有：X 原=X 反=X 补2022-10-164第二节第二节 数制和数据编码数制
31、和数据编码若X=-1 0 1 0 1 0 1 B，则有：X 原=1 1 0 1 0 1 0 1 X 反=1 0 1 0 1 0 1 0 X 补=1 0 1 0 1 0 1 1补码表示法中，零的编码是唯一的，即，+0 补=0000,0 补=0000。2022-10-1651 1 0 1 1 0 0 1 01 1 0 0 1 1 0 11 0 1 1 0 0 1 1 1原原码码反反码码补码补码带带符符号号的的机机器器数数-77-77 原码原码反码反码补码补码数据在计算机中的表示方式2022-10-166第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码3定点数和浮点数1）定点数表示法 在机器中，小数点位置
32、固定的数称为定点数，一般采用定点小数表示法，即小数点固定在符号位与最高位之间。有时也采用定点整数表示法，此时将小数点固定在数的最低位的后面。定点数的运算规则比较简单，但不适宜对数值范围变化比较大的数据进行运算。2022-10-1670100000010000011定点小数：定点小数：定点整数：定点整数：定定点点数数符号位符号位隐含小数位（隐含小数位（+0.5)+0.5)符号位符号位隐含小数位（隐含小数位（-3)-3)数据在计算机中的表示方式2022-10-168第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码2 2）浮点数表示法）浮点数表示法 浮点数可以扩大数的表示范围。浮点数由两部分组成，一部分用
33、以表示数据的有效位，称为尾数；一部分用于表示该数的小数点位置，称为阶码。一般阶码用整数表示，尾数大多用小数表示。一个数N用浮点数表示可以写成：N M Re M表示尾数，e表示阶码，R表示基数。2022-10-16931 30 24 23 22 031 30 24 23 22 0如：如：0.27E-2 +0.27 0.27E-2 +0.27*10 10-2-2浮浮点点数数阶符阶符 阶码阶码 数符数符 尾数尾数 阶码部分阶码部分 尾数部分尾数部分 数据在计算机中的表示方式2022-10-170第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码2022-10-171加法运算规则 减法运算规则乘法运算规则 0
34、+0=00+1=11+0=11+1=0(有进位)0 0=01 0=10 1=1(有借位)1 1=000=001=010=011=1二进制数算术运算规则二进制数算术运算规则2022-10-172第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码2022-10-173 非运算 非运算即反相运算。AH AH0110“非非”逻辑真值表逻辑真值表2022-10-174第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码2022-10-175 与运算 它的一般定义是：当决定 一 件事发生的所 有条件均具备时，事件才发生，否则不会发生。BAHABH000010100111“与与”逻辑真值表逻辑真值表 2022-10-176第
35、二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码 又称为逻辑加。【一般定义】在决定一件事发生的各种条件中，只要有一个或一个以上条件具备时，事件便可发生；只有当条件都不具备时，事件才不会发生。2022-10-177ABH000011101111BAH“或或”逻辑真值表逻辑真值表 2022-10-178第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码2022-10-179第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码六、计算机中的码制 计算机处理的数据分两类：数值型数据和符号型数据。由于计算机只能识别二进制数，所以数值型和符号型数据都要用二进制来表示，计算机才能识别处理。如何用二进制数来表示各种符号型数据方法的问题
36、，即编码方法。【问题】为什么在计算机中采用二进制数表示数据？2022-10-180第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码 1、二进制编码的十进制数：十进制数的每一位用四位二进制编码表示，此编码称为BCD码。四位二进制数表示2 4即16种状态。只取前10种状态来表示09，从左到右每位二进制数的权分别为8，4，2，1，因此又叫8421码。优点：直观，与十进制之间容易转换缺点：不能直接与二进制数之间转换 2022-10-181第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码【例如】（0010 1000 0101 1001.0111 0010）BCD 可以方便的认出2859.72是它代表的十进制数。20
37、22-10-1822、西文字符的编码：在IBM-PC中常用ASCII码来表示符号型数据。ASCII码（美国标准信息交换码American Standard Code for Information Interchange）采用8位二进制来表示一个英文字符或符号，一种在不同厂家生产的设备之间为信息交换而定义编码的标准。ASCII码只用低七位对字符编码，最高位留作它用（一般为0），所以共可表示2 7128个字符。第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码2022-10-1832022-10-184第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码2022-10-185第二节第二节 数制和数据编码数制和数据
38、编码 3、汉字编码：1）汉字输入码（机外码）汉字输入码是在通过键盘输入汉字时，使用英文符号对汉字的编码。所以汉字输入码也称汉字机器外部码简称机外码。用户要求汉字的输入码 编码简单（容易学习）重码率低（输入速度快、便于盲打）汉字输入码一般可以分为三类：音码、型码和音形码。常见的输入法有五笔字型输入法2022-10-186第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码拼音、表形码和自然码等。2）汉字机内码 汉字机器内部码简称机内码，是用二进制数对汉字进行编码。汉字在计算机内部是以机内码形式存储、处理和传送，汉字的内码在机器中占2个字节的存储空间。3）汉字字型码（输出码）汉字字型码是用来显示和输出汉字的
39、编码。2022-10-187第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码 字型码采用汉字的字型来表示汉字，常用点阵的方式来表示汉字的字型。点阵方式是以一定精度的方形网格，在有汉字笔划的方格涂黑（用1表示），没有笔划的方格不涂（用0表示）。汉字字型码有1616点阵（256个方格）、2424点阵（576个方格）和4848点阵（2304个方格），所以一个汉字字型码存储时分别占32Bytes、72Bytes和288字节2022-10-188第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1612345678910111213141516
40、2022-10-189第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码4）汉字库 汉字库可以存放字型码，还可以实现机内码到字型码的转换。按存储形式分：压缩型字库 和非压缩型字库 按存放介质分：软字库和硬字库4、国标码国标码 19801980年，我国颁布了第一个汉字编码年，我国颁布了第一个汉字编码 的国家的国家标准标准:信息交换用汉字编码字符集信息交换用汉字编码字符集基本集基本集，即即GB2312-80GB2312-80。汉字用汉字用2 2个字节（个字节（ByteByte）表示。表示。2022-10-190第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码GB2312-80GB2312-80国标码国标码GB2
41、312-80GB2312-806763676368268274457445一级一级汉语拼音汉语拼音二级二级偏旁部首偏旁部首2022-10-191第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码5 5、区位码、区位码 GB2312GB2312给出了一个给出了一个二维双字节二维双字节编码表，编码表，该表有该表有9494行、行、9494列。行又称为列。行又称为“区区”（SectionSection），由第一字节表示；列又称为），由第一字节表示；列又称为“位位”（PositionPosition），用第二字节。用该表来），用第二字节。用该表来存放存放74457445个汉字或字符。个汉字或字符。该表中的每个汉
42、字或字符也可以用它在表该表中的每个汉字或字符也可以用它在表中所在位置的区号和位号来标识，即中所在位置的区号和位号来标识，即区位码区位码。2022-10-192 区位码是一个区位码是一个四位四位的的十进制数十进制数，每个区位每个区位码码都对应着都对应着一个唯一的汉字或符号一个唯一的汉字或符号。在区位码表中，一级汉字存放在在区位码表中，一级汉字存放在16165555区，区，按照拼音顺序排列，同音字按起笔横、竖、撇、按照拼音顺序排列，同音字按起笔横、竖、撇、捺、折的顺序；二级汉字存放在捺、折的顺序；二级汉字存放在56568787区，区，按照偏旁部首顺序排列。字符存放在按照偏旁部首顺序排列。字符存放在
43、1 19 9区。区。6 6、区位码和国标码的关系、区位码和国标码的关系 第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码2022-10-193第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码 国标码是区位码的行号、列号各增加国标码是区位码的行号、列号各增加3232后得后得到的双到的双7 7位二进制编码，最高位为位二进制编码，最高位为0 0。7 7、汉字机内码、汉字机内码 简称为内码，是简称为内码，是计算机内部存储、处理和传计算机内部存储、处理和传输汉字时所用的代码。输汉字时所用的代码。一个汉字内码占一个汉字内码占2 2个字节存储空间，且每个个字节存储空间，且每个字节的最高位都是字节的最高位都是1 1，即把
44、，即把国标码每个字节的最国标码每个字节的最高位由高位由0 0置为置为1 1，也就是说国标码的两个字节各，也就是说国标码的两个字节各加加128128，避免与，避免与ASCIIASCII码混淆。码混淆。2022-10-194总结：1、国标码的高位、低位=区位码的高位、低位各加322、机内码的高位、低位=国标码的高位、低位各加1282022-10-195第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码【例例】设汉字设汉字“东东”的区位码为的区位码为22112211，求国，求国标码和机内码。标码和机内码。国标码的高位：国标码的高位：22+32=54=00110110d22+32=54=00110110d国标
45、码的低位：国标码的低位：11+32=43=00101011d11+32=43=00101011d机内码的高位：机内码的高位：22+32+128=10110110d22+32+128=10110110d机内码的低位：机内码的低位：11+32+128=10101011d11+32+128=10101011d 2022-10-196第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码七、计算机中所使用的容量单位1、位（bit，比特）“位”是计算机中最小的容量单位，它是指二进制数的一位，对应的是存储器中的一个存储位。【注意】在串行通信系统中，一般衡量数据传输率的单位为位。如：典型ADSL的下载速率为512Kbp
46、s2022-10-197第二节第二节 数制和数据编码数制和数据编码2、字节（Byte）字节是计算机中容量的基本单位，是指位二进制码所占的存储空间称为一个字节（Byte）1KB=1024B,1MB=1024KB,1GB=1024MB3、字（word）是指计算机一次可以传输、处理数据的最大位数（二进制），称一个机器字，简称字。一个字所包含的二进制数的位数成为字长。不同类型计算机的字长一般是不同的。2022-10-198第三节第三节 计算机系统基本组成计算机系统基本组成内容提要微型计算机的基本组成微型计算机组成部件的性能指标微型计算机（PC）的基本结构软件系统的基本概念2022-10-199第三节第三节 计算机系统基本组成计算机系统基本组成计算机的解题过程：输入已知数据（输入设备）-存储（存储器）-计算出结果（CPU）-输出结果（输出设备）。计算机基本组成部件：中央处理器（CPU）存储器（MEMORY）输入/输出设备（Peripheral）总线（BUS）2022-10-1100键盘键盘扫描仪扫描仪鼠标、手写板鼠标、手写板半导体存储器半导体存储器软盘软盘光盘与驱动器光盘与驱动器硬盘硬盘音频输出音频输出文字图像文字图像输出输出影像输出影像输出2022-10-1101
