1、計計 算算 機機 導(dǎo)導(dǎo) 論論 Email: TELQ：67594833 QQ群：群：71736037龔龔 鳴鳴 敏敏思考：思考：進(jìn)入大學(xué)第一進(jìn)入大學(xué)第一天，你選擇學(xué)天，你選擇學(xué)習(xí)軟件工程專習(xí)軟件工程專業(yè)，你的夢想業(yè)，你的夢想是什么？是什么？思考問題思考問題l將做一件復(fù)雜將做一件復(fù)雜事情的過程分解事情的過程分解成許多簡單的、成許多簡單的、機械的步驟，你機械的步驟，你是否有過成功的是否有過成功的經(jīng)驗？經(jīng)驗？Michael Robertson Michael Robertson Michael Michael Robertson Michael Robertson Mich

2、ael Robertson Michael Robertson Robertson Michael Robertson Plan for Life Plan for Life Plan for Life 第四年第四年第三年第三年第二年第二年第一年第一年l對于所有使用洗衣機的人對于所有使用洗衣機的人（用（用戶，戶，Users）來說，他們沒有必來說，他們沒有必要懂得洗衣機的原理，只需要要懂得洗衣機的原理，只需要了解使用知識。了解使用知識。l對于從事洗衣機的研究、發(fā)展、對于從事洗衣機的研究、發(fā)展、設(shè)計和制造的人設(shè)計和制造的人（專業(yè)人員，（專業(yè)人員，Professionals）來說來說，他們不他們不僅

3、要懂得洗衣機的原理，還要僅要懂得洗衣機的原理，還要懂得洗衣的原理。懂得洗衣的原理。l計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)：研究、發(fā)展、設(shè)計和制造計算機系計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)：研究、發(fā)展、設(shè)計和制造計算機系統(tǒng)的創(chuàng)造型人才。統(tǒng)的創(chuàng)造型人才。l對于從事計算機系統(tǒng)對于從事計算機系統(tǒng)（Computer systems）的研究、發(fā)展、設(shè)計和制的研究、發(fā)展、設(shè)計和制造的專業(yè)人員來說，他們不僅要懂得計算機系統(tǒng)的原理，還要懂得計算造的專業(yè)人員來說，他們不僅要懂得計算機系統(tǒng)的原理，還要懂得計算（Computing）的原理。的原理。l什么是計算機系統(tǒng)？什么是計算機？什么是計算機系統(tǒng)？什么是計算機？l 我們這門課

4、是學(xué)習(xí)的開端。我們這門課是學(xué)習(xí)的開端。l 今后的許多課程將從不同的角度來回答這兩個問題。今后的許多課程將從不同的角度來回答這兩個問題。l 四年后，同學(xué)們應(yīng)當(dāng)能夠自己來回答這兩個問題。四年后，同學(xué)們應(yīng)當(dāng)能夠自己來回答這兩個問題。l 然而，很難預(yù)料計算機在四年后會發(fā)展到怎樣的水平。然而，很難預(yù)料計算機在四年后會發(fā)展到怎樣的水平。l 一個需要終生學(xué)習(xí)的職業(yè)，更是一個富有挑戰(zhàn)性的職業(yè)。一個需要終生學(xué)習(xí)的職業(yè)，更是一個富有挑戰(zhàn)性的職業(yè)。l計算機科學(xué)引論：計算機科學(xué)引論：lC語言程序設(shè)計：語言程序設(shè)計：l 了解計算的基本概念；了解計算的基本概念；l 了解計算機系統(tǒng)的基本組成；了解計算機系統(tǒng)的基本組成；l

5、了解計算機硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識；了解計算機硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識；l 了解今后將要學(xué)習(xí)的主要課程對實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)所起的作用。了解今后將要學(xué)習(xí)的主要課程對實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)所起的作用。l 學(xué)習(xí)一種程序設(shè)計語言；學(xué)習(xí)一種程序設(shè)計語言；l 進(jìn)行相應(yīng)的程序設(shè)計實踐；進(jìn)行相應(yīng)的程序設(shè)計實踐；l 獲得對計算與計算機系統(tǒng)的感性認(rèn)識。獲得對計算與計算機系統(tǒng)的感性認(rèn)識。參考資料：參考資料：P P332332Timothy J.OLeary,Linda I.OLeary Computing Essentials (計算機科學(xué)引論計算機科學(xué)引論 2005影印版影印版) 北京：高等教育出版社，北京：高等教育出版社，

6、2004。朱戰(zhàn)立朱戰(zhàn)立計算機導(dǎo)論計算機導(dǎo)論，西安電子科技大學(xué)出，西安電子科技大學(xué)出版社，版社，2005。譚浩強著譚浩強著 C程序設(shè)計程序設(shè)計（第三版），北京：（第三版），北京：清華大學(xué)出版社，清華大學(xué)出版社，2005。計算機基礎(chǔ)知識計算機基礎(chǔ)知識計算機科學(xué)大事紀(jì)和發(fā)展計算機科學(xué)大事紀(jì)和發(fā)展1計算機的發(fā)展階段計算機的發(fā)展階段2計算機在中國計算機在中國3計算機科學(xué)與技術(shù)及應(yīng)用計算機科學(xué)與技術(shù)及應(yīng)用4計算機系統(tǒng)概念計算機系統(tǒng)概念5選購計算機的常識選購計算機的常識6l計算機是什么？計算機是什么？l計算機的發(fā)展歷程計算機的發(fā)展歷程l計算機的分類及應(yīng)用計算機的分類及應(yīng)用l計算機是一種相對其能力而言比較便宜

7、的工具，同一臺計算機是一種相對其能力而言比較便宜的工具，同一臺機器能夠做許多種不同的事：機器能夠做許多種不同的事：l 算題（科學(xué)計算）算題（科學(xué)計算）l 制作圖案制作圖案l 處理文字處理文字l 記錄事實記錄事實l 控制其他機器控制其他機器l 游戲游戲l 發(fā)送消息發(fā)送消息l 識別語音識別語音l 畫圖畫圖l 幫助人進(jìn)行決策幫助人進(jìn)行決策l 模擬世界上的事物模擬世界上的事物l 制作影視特技制作影視特技l 幫助人進(jìn)行設(shè)計幫助人進(jìn)行設(shè)計l 幫助人制定計劃幫助人制定計劃l l古代：商業(yè)活動中用來記錄和計算的設(shè)備古代：商業(yè)活動中用來記錄和計算的設(shè)備l 古巴比倫的粘土板（公元前古巴比倫的粘土板（公元前4000

8、年）年）l 中國的算盤（公元前中國的算盤（公元前3000年）年）l啟蒙時期：對鐘表機構(gòu)的好奇心與實驗啟蒙時期：對鐘表機構(gòu)的好奇心與實驗l Pascaline（1642）：B. Pascal發(fā)明的一種用鐘表元件構(gòu)發(fā)明的一種用鐘表元件構(gòu)成的、能夠做兩個十進(jìn)制數(shù)加減法的機器成的、能夠做兩個十進(jìn)制數(shù)加減法的機器l Automata （大約（大約18世紀(jì)）世紀(jì)）:J. Droz發(fā)明的一種計算器發(fā)明的一種計算器l工業(yè)革命時期：紡織技術(shù)工業(yè)革命時期：紡織技術(shù)l 提花織機提花織機（1728）l 飛梭織機飛梭織機（1733）l1821年，年，英國數(shù)學(xué)家英國數(shù)學(xué)家C. Babbage（1791-1871）設(shè)計了設(shè)

9、計了差分機，這是第一臺可自動進(jìn)行數(shù)學(xué)變換的機器，因此差分機，這是第一臺可自動進(jìn)行數(shù)學(xué)變換的機器，因此他被稱為他被稱為“計算之父計算之父”。此后，。此后，.lAda Lovelace（1815-1852）為為 Babbage 的分析機設(shè)計的分析機設(shè)計了程序，被稱為了程序，被稱為“第一位程序員第一位程序員”。lAlan Turing（19121954）1936年上研究生年上研究生時發(fā)表的一篇論文中提出了圖靈機時發(fā)表的一篇論文中提出了圖靈機（Turing Machine），奠定了計算機的理論基礎(chǔ)。，奠定了計算機的理論基礎(chǔ)。lTuring 與與 Church 合作給出了數(shù)學(xué)證合作給出了數(shù)學(xué)證明，斷言未

10、來計算機能夠象人那樣具明，斷言未來計算機能夠象人那樣具有思維能力有思維能力（因而漢語中有了（因而漢語中有了“電腦電腦”）。l計算機學(xué)科的最高榮譽是計算機學(xué)科的最高榮譽是 ACM（美國（美國計算機學(xué)會）計算機學(xué)會）圖靈獎。圖靈獎。l1945年，在賓夕法尼亞大學(xué)年，在賓夕法尼亞大學(xué) Moore 學(xué)院，學(xué)院，J. Eckert 和和 J. Mauchly 為實現(xiàn)彈道計算研制成功為實現(xiàn)彈道計算研制成功了了 ENIAC（“電子數(shù)字電子數(shù)字積分計算機積分計算機），它用了它用了 19000 個電子管，重個電子管，重 13 噸，耗電噸，耗電 200 千瓦。千瓦。l1946年，年，John von Neuman

11、n（19031957）發(fā)表了第發(fā)表了第一篇關(guān)于電子計算機程序存儲的論文，描述了如何用一篇關(guān)于電子計算機程序存儲的論文，描述了如何用（可被存儲、讀出和執(zhí)行的）數(shù)字來表示邏輯操作（程（可被存儲、讀出和執(zhí)行的）數(shù)字來表示邏輯操作（程序）。至今，大多數(shù)計算機采用的都是序）。至今，大多數(shù)計算機采用的都是 von Neumann 體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)（von Neumann architecture） 。-馮馮諾伊曼簡介諾伊曼簡介v 19031903年，馮年，馮諾伊曼出生諾伊曼出生于匈牙利的布達(dá)佩斯。他于匈牙利的布達(dá)佩斯。他從小就顯示出多方面的天從小就顯示出多方面的天才。才。 不到不到1818歲，就和輔歲，就

12、和輔導(dǎo)老師合寫了一篇數(shù)學(xué)論導(dǎo)老師合寫了一篇數(shù)學(xué)論文。他精通文。他精通 7 7門語言，為門語言，為其從事科學(xué)研究奠定了深其從事科學(xué)研究奠定了深厚的基礎(chǔ)。幾乎在獲得布厚的基礎(chǔ)。幾乎在獲得布達(dá)佩斯大學(xué)數(shù)學(xué)博士學(xué)位達(dá)佩斯大學(xué)數(shù)學(xué)博士學(xué)位的同時，興趣廣泛的的同時，興趣廣泛的馮馮 諾伊曼又通過了蘇諾伊曼又通過了蘇黎世高等技術(shù)學(xué)院化學(xué)方黎世高等技術(shù)學(xué)院化學(xué)方面的學(xué)士學(xué)位考試。面的學(xué)士學(xué)位考試。 程序用二進(jìn)制代碼表示程序用二進(jìn)制代碼表示 存儲程序存儲程序 程序控制程序控制 馮馮諾依曼結(jié)構(gòu)諾依曼結(jié)構(gòu) 馮馮諾依曼結(jié)構(gòu)諾依曼結(jié)構(gòu)輸出設(shè)備輸出設(shè)備控制器控制器存儲器存儲器運算器運算器輸入設(shè)備輸入設(shè)備Computer現(xiàn)代

13、計算機的發(fā)展現(xiàn)代計算機的發(fā)展電子管電子管第第1代代晶體管晶體管第第2代代集成電路集成電路第第3代代大規(guī)模集成電路大規(guī)模集成電路第第4代代1946195819651970ENIACCOBOLICVLSIl第一代第一代（19461957）：電子管計算機：電子管計算機l第二代第二代（19581964）：晶體管計算機：晶體管計算機l第三代第三代（19651970）：小規(guī)模集成電路計算機：小規(guī)模集成電路計算機l第四代第四代（1971至今至今）：以微處理器：以微處理器（Microprocessors）為標(biāo)志為標(biāo)志的大規(guī)模的大規(guī)模/超大規(guī)模集成電路超大規(guī)模集成電路（LSI/VLSI）計算機計算機l第五代第五

14、代（1991未來未來）：巨型化：巨型化,微型化微型化,網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化,智能化智能化未來計算機發(fā)展趨勢未來計算機發(fā)展趨勢v 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機模擬人的大腦思維模擬人的大腦思維 v 生物計算機生物計算機運用生物工程技術(shù)，蛋白分子作芯片運用生物工程技術(shù)，蛋白分子作芯片 v 光計算機光計算機用光作為信息載體，通過對光的處理來完成用光作為信息載體，通過對光的處理來完成對信息的處理。對信息的處理。 轉(zhuǎn)向微型機及網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)向微型機及網(wǎng)絡(luò)過程過程軟件軟件硬件硬件數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)人人信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)五個要素五個要素（People）（Procedures）（Software）l（Hardware）（Data）l人人（

15、People）l 信息系統(tǒng)的目標(biāo)就是提高人的工作效率。信息系統(tǒng)的目標(biāo)就是提高人的工作效率。l過程過程（Procedures）l 給使用信息系統(tǒng)的人給使用信息系統(tǒng)的人（用戶（用戶）提供的指南，使他們能夠正提供的指南，使他們能夠正確使用軟件、硬件和數(shù)據(jù)。確使用軟件、硬件和數(shù)據(jù)。l軟件軟件（Software）l 分 為 系 統(tǒng) 軟 件分 為 系 統(tǒng) 軟 件（S y s t e m s o f t w a r e）和 應(yīng) 用 軟 件和 應(yīng) 用 軟 件（Application software）l硬件硬件（Hardware）l數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)（Data）計算機處理和存儲的對象。計算機處理和存儲的對象。l計算機是

16、一種電子機器；計算機是一種電子機器；l計算機的基本能力是有限的、簡單的，但能夠通過程序計算機的基本能力是有限的、簡單的，但能夠通過程序?qū)⑵浣M合成強大的、復(fù)雜的能力；將其組合成強大的、復(fù)雜的能力；l其他技術(shù)的發(fā)展（特別是半導(dǎo)體技術(shù)和激光技術(shù)）推動其他技術(shù)的發(fā)展（特別是半導(dǎo)體技術(shù)和激光技術(shù)）推動了計算機的更新?lián)Q代，價格越來越低，能力越來越強；了計算機的更新?lián)Q代，價格越來越低，能力越來越強；l計算機的發(fā)展又推動了其他技術(shù)的發(fā)展。計算機的發(fā)展又推動了其他技術(shù)的發(fā)展。計算機的應(yīng)用領(lǐng)域計算機的應(yīng)用領(lǐng)域6計算機應(yīng)用科學(xué)計算科學(xué)計算數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理過程控制過程控制計算機輔助設(shè)計計算機輔助設(shè)計人工智能人工智能計

17、算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò) 計算機分類計算機分類微機微機巨型巨型大型大型小型小型工作站工作站計算機按規(guī)模分類計算機按規(guī)模分類巨型化巨型化 微型化微型化 網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化 智能化智能化1.3 1.3 計算機系統(tǒng)的組成計算機系統(tǒng)的組成計算機系統(tǒng)組成圖計算機系統(tǒng)組成圖硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng) 運算器運算器控制器控制器存儲器存儲器輸入設(shè)備輸入設(shè)備輸出設(shè)備輸出設(shè)備符合馮符合馮諾依曼結(jié)構(gòu)諾依曼結(jié)構(gòu)計算機系統(tǒng)計算機系統(tǒng)總體軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)CPU存儲器存儲器輸入設(shè)備輸入設(shè)備輸出設(shè)備輸出設(shè)備運算器運算器 +控制器控制器內(nèi)存內(nèi)存 +外存外存硬件系統(tǒng)工

18、作原理硬件系統(tǒng)工作原理軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)v軟件軟件是指計算機所使用的是指計算機所使用的程序程序、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)、相關(guān)相關(guān)文檔文檔的集合的集合 v軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)可分為可分為系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件和和應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件兩大類。兩大類。 軟件系統(tǒng)劃分軟件系統(tǒng)劃分機器語言機器語言匯編語言匯編語言高級語言高級語言編譯和解釋的編譯和解釋的區(qū)別區(qū)別是否有是否有目標(biāo)程序目標(biāo)程序object program生成生成操作系統(tǒng)操作系統(tǒng) OS應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件編譯型編譯型 C 語言解釋型解釋型 BASIC 語言1.4 1.4 信息在計算機中的表示信息在計算機中的表示教教 學(xué)學(xué) 內(nèi)內(nèi) 容容 進(jìn)位計數(shù)制進(jìn)位計數(shù)制不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換不同數(shù)制

19、間的轉(zhuǎn)換編碼編碼信息的分類信息的分類數(shù)據(jù)單位1 1、位（、位（Bit/bitBit/bit） 計算機中最小的數(shù)據(jù)單位是二進(jìn)制的一個數(shù)位，簡稱為計算機中最小的數(shù)據(jù)單位是二進(jìn)制的一個數(shù)位，簡稱為位（或稱比特）位（或稱比特）2 2、字節(jié)（、字節(jié)（ByteByte） 1B=8bit1B=8bit 計算機中信息存儲以字節(jié)作為基本單位。主要用來表示計算機中信息存儲以字節(jié)作為基本單位。主要用來表示內(nèi)存容量、磁盤容量的大小。內(nèi)存容量、磁盤容量的大小。3 3、字長（、字長（WordWord） 在計算機中用在計算機中用“字長字長”來表示數(shù)據(jù)或信息的長度。來表示數(shù)據(jù)或信息的長度。 一個字由若干個字節(jié)組成，通常將組成

20、一個字的二進(jìn)制一個字由若干個字節(jié)組成，通常將組成一個字的二進(jìn)制位數(shù)叫做該字的字長。位數(shù)叫做該字的字長。習(xí)題習(xí)題換算關(guān)系： B KB MB GB TB PB EB字節(jié)字節(jié) 千千 兆兆（百萬）（百萬） 京京（十億）（十億） 垓垓（兆兆）（兆兆） 秭秭（億萬）（億萬） 穰穰 gai zi rang 1KB=1024B 1MB=1024KB1GB=1024MB 1TB=1024GB1PB=1024TB 1EB=1024PB 習(xí)題習(xí)題換算關(guān)系v1KB= Bv5MB= Bv12GB= MB = KB 1024 510241024 1210241210241024（其中其中210=1024） 1.3 數(shù)字化

21、信息編碼與數(shù)據(jù)表示一、數(shù)字化信息編碼一、數(shù)字化信息編碼信息：數(shù)值、文字、語音、圖形和圖像。信息：數(shù)值、文字、語音、圖形和圖像。信息必須數(shù)字化編碼，才能傳送、存儲和處理。信息必須數(shù)字化編碼，才能傳送、存儲和處理。P27計算機為什么采用計算機為什么采用“”和和“”進(jìn)行二進(jìn)制編碼進(jìn)行二進(jìn)制編碼轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 （）（） 物理上容易實現(xiàn)，可靠性強。物理上容易實現(xiàn)，可靠性強。 （）（） 運算簡單，通用性強。運算簡單，通用性強。 十進(jìn)制十進(jìn)制=10，可使用，可使用0,1,2,3,4,5,6,7,8,9二進(jìn)制二進(jìn)制=2 ，可使用，可使用0,1八進(jìn)制八進(jìn)制=8 ，可使用，可使用0,1,2,3,4,5,6,7十六進(jìn)制十

22、六進(jìn)制=16 ，可使用，可使用0,9,A,B,C,D,E,F“逢逢 進(jìn)進(jìn)，借，借當(dāng)當(dāng) ”數(shù)制的概念數(shù)制的概念基數(shù)（基數(shù)（R R）：一個數(shù)值所使用數(shù)碼的個數(shù)。）：一個數(shù)值所使用數(shù)碼的個數(shù)。位權(quán)及其性質(zhì)位權(quán)及其性質(zhì)(1999)10= 1103 + 9102 + 9 101 + 9 100基數(shù)基數(shù)位權(quán)位權(quán)(101.11)2= 122 + 021 + 1 20 + 1 2-1 + 1 2-2一個數(shù)值所使用的數(shù)碼的個數(shù)一個數(shù)值所使用的數(shù)碼的個數(shù)一個數(shù)值中某一位上的一個數(shù)值中某一位上的1所表示數(shù)值的大小所表示數(shù)值的大小常用進(jìn)位計數(shù)制表示方法常用進(jìn)位計數(shù)制表示方法常用計數(shù)制的基數(shù)和數(shù)字符號常用計數(shù)制的基數(shù)和

23、數(shù)字符號進(jìn)位制進(jìn)位制二進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制八進(jìn)制十進(jìn)制十進(jìn)制十六進(jìn)制十六進(jìn)制規(guī)則規(guī)則逢二進(jìn)一逢二進(jìn)一 逢八進(jìn)一逢八進(jìn)一 逢十進(jìn)一逢十進(jìn)一 逢十六進(jìn)一逢十六進(jìn)一 基基 數(shù)數(shù)281016數(shù)字符號數(shù)字符號0,1070909,A,B,C,D,E,F權(quán)權(quán)2i8i10i16i形式表示形式表示BODH編碼和數(shù)制編碼和數(shù)制一、十進(jìn)制數(shù)一、十進(jìn)制數(shù)（1 1）數(shù)碼）數(shù)碼 0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 1 2 3 4 5 6 7 8 9（2 2）基數(shù)為）基數(shù)為 10 10 英文用英文用“ “ D ”D ”表示表示（3 3）逢十進(jìn)一，借一當(dāng)十）逢十進(jìn)一，借一當(dāng)十（4 4）格式：）格式：a a1 1 1010n

24、-1n-1+a+a2 2 1010n-2n-2+ +a+an n 10 100 0例：例：1234.56 1234.56 ( (其中其中a a1 1=1, a=1, a2 2 =2, a =2, a3 3=3, a=3, a4 4=4=4) )1234.56=11234.56=110103 3 + 2+ 210102 2 +3+310101 1 +4+4 10100 0 +5+510 10 - - 1 1 +6+6 10 10 2 2習(xí)題：習(xí)題：468.98468.983 2 1 0 -1 -2=4=410102 2 +6+610101 1 +8+810100 0+9+910 10 - - 1

25、 1 +8+8 10 10 2 2二、二進(jìn)制數(shù)二、二進(jìn)制數(shù)（1 1）數(shù)碼）數(shù)碼 0 1 0 1 （2 2）基數(shù)為）基數(shù)為 2 2 英文用英文用“ “ B ”B ”表示表示（3 3）逢二進(jìn)一，借一當(dāng)二）逢二進(jìn)一，借一當(dāng)二（4 4）格式：）格式：a a1 1 2 2n-1n-1+a+a2 2 2 2n-2n-2+ +a+an n 2 20 0例：例：1101.101B 1101.101B 可表示為可表示為 (1101.101)(1101.101)B B 或或(1101.101)(1101.101)2 2 (1101.101) (1101.101)2 2=1=12 23 3 + 1+ 12 22 2

26、 +0+02 21 1 +1+12 20 0 +1+12 2- - 1 1 +0+0 2 2 2 2+1+1 2 2 3 3 =8+4+0+1+0.5+0+0.125 =8+4+0+1+0.5+0+0.125 =(13.625) =(13.625)10103 2 1 0 -1-2 -3三、八進(jìn)制數(shù)三、八進(jìn)制數(shù)（1 1）數(shù)碼）數(shù)碼 0 1 2 3 4 5 6 70 1 2 3 4 5 6 7（2 2）基數(shù)為）基數(shù)為 8 8 英文用英文用“ “ O ”O(jiān) ”表示表示（3 3）逢八進(jìn)一）逢八進(jìn)一（4 4）格式：）格式：a a1 1 8 8n-1n-1+a+a2 2 8 8n-2n-2+ +a+an

27、n 8 80 0例：將例：將 (237.45)(237.45)8 8 轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。 2 3 7 . 4 52 3 7 . 4 5 0 010 011 111 . 100 10110 011 111 . 100 101(237.45)(237.45)8 8= (10011111.100101)= (10011111.100101)2 2四、十六進(jìn)制數(shù)四、十六進(jìn)制數(shù)（1 1）數(shù)碼）數(shù)碼 0 1 2 0 1 2 A B C D E F (16 A B C D E F (16個個) )（2 2）基數(shù)為）基數(shù)為 16 16 英文用英文用“ “ H ”H ”表示表示（3 3）逢十六進(jìn)一

28、）逢十六進(jìn)一例：將例：將 (2C7.A5)(2C7.A5)16 16 轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。 2 C 7 . A 52 C 7 . A 5 000010 1100 0111 . 1010 010110 1100 0111 . 1010 0101(2C7.A5)(2C7.A5)1616= (1011000111.10100101)= (1011000111.10100101)2 2表1.3.2 二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)碼對照表 討論討論v為什么計算機中只涉及二、八、十、十六進(jìn)制？為什么計算機中只涉及二、八、十、十六進(jìn)制？而不涉及三、五、一百等其他進(jìn)制？而不涉及三、五、一百等其他進(jìn)制？

29、二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制整數(shù)部分整數(shù)部分按權(quán)位展開按權(quán)位展開小數(shù)部分小數(shù)部分 按權(quán)位展開按權(quán)位展開整數(shù)部分整數(shù)部分+小數(shù)部分小數(shù)部分二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制整數(shù)部分二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制整數(shù)部分例例1.4.1 求二進(jìn)制數(shù)（求二進(jìn)制數(shù)（100110）2 對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。 (100110)2125122121二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制整數(shù)部分二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制整數(shù)部分例例1.4.1 求二進(jìn)制數(shù)（求二進(jìn)制數(shù)（100110）2 對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。(100110)2 = 020+121+122+023+024+125 = 0 + 2 + 4 + 0 + 0 + 32 =（38）10二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制整數(shù)部分

30、二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制整數(shù)部分例例1.4.1 求二進(jìn)制數(shù)（求二進(jìn)制數(shù)（100110）2 對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。簡化表示為簡化表示為 (100110)2 = 121+122+125 = 2 + 4 + 32 =（38）10二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制小數(shù)部分二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制小數(shù)部分例例1.4.2 求二進(jìn)制數(shù)（求二進(jìn)制數(shù)（0.1011 ）2 對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。 (0.1011 )212-112-312-4二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制小數(shù)部分二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制小數(shù)部分例例1.4.2 求二進(jìn)制數(shù)（求二進(jìn)制數(shù)（100110）2 對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。（0.1011）2 = 12-1 + 02-2 + 12-3

31、+ 12-4 = 0.5 + 0 + 0.125 + 0.0625 =（0.6875）10二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制小數(shù)部分二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制小數(shù)部分例例1.4.2 求二進(jìn)制數(shù)（求二進(jìn)制數(shù)（100110）2 對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。簡化表示為簡化表示為（0.1011）2 = 12-1 + 12-3 + 12-4 = 0.5 + 0.125 + 0.0625 =（0.6875）10二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制所以所以(100110.1011 )2轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)為：轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)為：(100110.1011)2 = (100110)2 + (0.1011)2 = (38)10 + (0.6875)10 =

32、 (38.6875)10十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制整數(shù)部分整數(shù)部分逆序取余數(shù)逆序取余數(shù)小數(shù)部分小數(shù)部分順序取整數(shù)順序取整數(shù)整數(shù)部分整數(shù)部分+小數(shù)部分小數(shù)部分十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制整數(shù)部分十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制整數(shù)部分例例1.4.3 1.4.3 求十進(jìn)制數(shù)求十進(jìn)制數(shù)(78)(78)1010對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)。對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)。 (78)10=（1001110）2 十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制小數(shù)部分十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制小數(shù)部分例例1.4.4 1.4.4 求十進(jìn)制數(shù)求十進(jìn)制數(shù)( 0.3125 )( 0.3125 )1010對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)。對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)。 0.31250.3125 2 2 0.6250 0.6250 取整取整 0 0 高

33、位高位 2 2 1.2500 1.2500 取整取整 1 1 2 2 0.5000 0.5000 取整取整 0 0 2 2 1.0000 1.0000 取整取整 1 1 低位低位 ( 0.3125 )10 = （ 0.0101 ）2 十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制例例1.4.5 1.4.5 將將( 14.25 )10轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。 ( 14.25 )10 = ( 14 )10 + ( 0.25 )10 = ( 1110 )2 + ( 0.01 )2 = ( 1110.01 )2其他進(jìn)制轉(zhuǎn)為十進(jìn)制其他進(jìn)制轉(zhuǎn)為十進(jìn)制v八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)

34、制數(shù) 同二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)一樣，只需將公式中同二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)一樣，只需將公式中的基數(shù)的基數(shù)2換為換為N（N進(jìn)制），就是其他進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換進(jìn)制），就是其他進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)的公式。為十進(jìn)制數(shù)的公式。 N進(jìn)制數(shù)向十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換的統(tǒng)一公式為：進(jìn)制數(shù)向十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換的統(tǒng)一公式為： 各位數(shù)碼各位數(shù)碼位權(quán)（以位權(quán)（以N為基數(shù)）為基數(shù)） 十進(jìn)制轉(zhuǎn)為其他進(jìn)制十進(jìn)制轉(zhuǎn)為其他進(jìn)制v十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù) 同十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)一樣，十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)同十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)一樣，十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn) 換為換為N N進(jìn)制數(shù)的公式為：進(jìn)制數(shù)的公式為： 整數(shù)部分轉(zhuǎn)換，除整數(shù)部分轉(zhuǎn)換，

35、除N N取余；取余； 小數(shù)部分轉(zhuǎn)換，乘小數(shù)部分轉(zhuǎn)換，乘N N取整。取整。 二進(jìn)制與八進(jìn)制互轉(zhuǎn)二進(jìn)制與八進(jìn)制互轉(zhuǎn) v二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù) 轉(zhuǎn)換原則是轉(zhuǎn)換原則是“三位并一位三位并一位”，不足，不足3 3位添位添0 0補足補足3 3位，然后把每組中的二進(jìn)制數(shù)按權(quán)相加得到對應(yīng)位，然后把每組中的二進(jìn)制數(shù)按權(quán)相加得到對應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)。的八進(jìn)制數(shù)。 二進(jìn)制轉(zhuǎn)八進(jìn)制二進(jìn)制轉(zhuǎn)八進(jìn)制例例1.4.6 1.4.6 將將( (1101101110.0101)2轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù) 001 101 101001 101 101 110 . 010 100 110 . 010 100 1 5

36、5 6 2 4 1 5 5 6 2 4 所以（所以（1101101110.01011101101110.0101）2 2 = = （1556.241556.24）8 8八進(jìn)制與二進(jìn)制互轉(zhuǎn)八進(jìn)制與二進(jìn)制互轉(zhuǎn)v八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù) 轉(zhuǎn)換原則是轉(zhuǎn)換原則是“一位拆三位一位拆三位”，即把一位八進(jìn)制數(shù)，即把一位八進(jìn)制數(shù)寫成對應(yīng)的三位二進(jìn)制數(shù)。寫成對應(yīng)的三位二進(jìn)制數(shù)。例例1.4.7 1.4.7 將（將（3752.133752.13）8 8 轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù) 3 7 5 2 . 1 3 011 111 101 010 001 011 所以所以(3752.13)8 = (11

37、111101010.001011)2討論討論v為什么為什么1 1位八進(jìn)制是用位八進(jìn)制是用3 3位二進(jìn)制表示，而不是位二進(jìn)制表示，而不是2 2位或位或4 4位？那么位？那么1616進(jìn)制應(yīng)該用幾位二進(jìn)制表示？進(jìn)制應(yīng)該用幾位二進(jìn)制表示？1010進(jìn)制呢？進(jìn)制呢？二進(jìn)制數(shù)的邏輯運算二進(jìn)制數(shù)的邏輯運算 v任何邏輯變量的取值只有兩種可能任何邏輯變量的取值只有兩種可能 01 000 011 101 111 Logic Multiplication “與與” 000 010 100 111 Logic Negation“非非”01 10 計算機編碼基本概念計算機編碼基本概念 v位位 (bit) 位是計算機中的最

38、小信息單位，簡寫為位是計算機中的最小信息單位，簡寫為b b。一個。一個二進(jìn)制位只能表示二進(jìn)制位只能表示0 0或或1 1兩種狀態(tài)。兩種狀態(tài)。 計算機編碼基本概念計算機編碼基本概念 v字節(jié)（字節(jié)（Byte） 字節(jié)是描述數(shù)據(jù)大小、存儲器容量的最基本單位，字節(jié)是描述數(shù)據(jù)大小、存儲器容量的最基本單位，簡寫為簡寫為B。八個二進(jìn)制位稱為一個字節(jié)八個二進(jìn)制位稱為一個字節(jié)。1KB=210B=1024B1MB=220B=10241KB1GB=230B=10241MB 計算機編碼基本概念計算機編碼基本概念 v字（字（Word） 字是計算機一次能存取、處理數(shù)據(jù)能力的基本單字是計算機一次能存取、處理數(shù)據(jù)能力的基本單位，

39、通常是字節(jié)的整數(shù)倍。位，通常是字節(jié)的整數(shù)倍。 計算機編碼基本概念計算機編碼基本概念 vASCII碼碼 ASCII碼碼美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼 （America Standard Code Information Interchange） 發(fā)展而來的，它是一種國際編碼標(biāo)準(zhǔn)。由發(fā)展而來的，它是一種國際編碼標(biāo)準(zhǔn)。由ASCII編碼定義的符號有編碼定義的符號有256個個 。 數(shù)字字母數(shù)字字母 0 的的ASCII碼為碼為 48；大寫字母大寫字母 A 的的ASCII碼為碼為 65； 小寫字母小寫字母 a 的的ASCII碼為碼為 97。 表表1.3.4 1.3.4 七位七位ASCIIASCII代碼表代碼表每個字符用每個字符用7 7位基位基2 2碼表示，其排列次序為碼表示，其排列次序為d d6 6d d5 5d d4 4d d3 3d d2 2d d1 1d d0 01.5 1.5 計算機安全計算機安全計算機病毒計算機病毒v計算機病毒（計算機病毒（Computer Virus）的