計算機及程序設計基礎知識本章要點1.1計算機系統(tǒng)的組成及工作原理1.2計算機系統(tǒng)結構1.3數(shù)據(jù)的表示及存儲1.4程序與算法21.2計算機系統(tǒng)的組成

1.1計算機系統(tǒng)組成計算機系統(tǒng)構成馮.諾依曼計算機計算機硬件系統(tǒng)計算機軟件系統(tǒng)3系統(tǒng)軟件應用軟件計算級系統(tǒng)分為：硬件+軟件硬件軟件一、計算機系統(tǒng)構成4二、馮.諾依曼型計算機(三大思想)計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五大部分組成。數(shù)據(jù)和程序以二進制代碼形式存儲在存儲器中。5計算機系統(tǒng)的組成

輸入設備：鍵盤、鼠標、掃描儀

輸出設備：顯示器、打印機、音箱

外

存：軟、硬盤、光盤、閃存

網(wǎng)絡設備：網(wǎng)卡、調制解調器等

操作系統(tǒng)：Windows、Unix、Linux語言處理程序：C、Pascal、VB等

實用程序：診斷程序、排錯程序等

計算機系統(tǒng)軟件外設系統(tǒng)軟件應用軟件硬件運算器控制器主機內存CPU隨機存儲器(RAM)只讀存儲器(ROM)辦公軟件包、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

6硬件、軟件說明硬件：組成計算機的具體的物理設備。軟件：各種程序及其有關的文檔資料。裸機：沒有任何軟件只有硬件的計算機稱為祼機。系統(tǒng)軟件：管理計算機全部軟硬件資源的軟件。應用軟件：專門為某一應用目的而編制的程序。71.3計算機的基本工作原理指令指令的執(zhí)行過程程序的執(zhí)行過程計算機基本工作原理8二、計算機基本工作原理取指令分析指令執(zhí)行指令繼續(xù)取指令9說明(P3)計算機只能識別二進制。程序和數(shù)據(jù)同時存放在存儲器中。程序是一系列指令的有序排列。10計算機基本工作原理(具體）程序編寫后，輸入到存儲器中。執(zhí)行程序時，從存儲器中取指令到cpu.在CPU的控制器的控制下對取來的指令進行分析?？刂破飨蚋鞑考l(fā)出執(zhí)行指令的控制信號，各部件均回應而完成指令的執(zhí)行。11二微型機結構組成（P4）分為內存和外存。內存屬主機，外存屬外設。內存：存放計算機運行立刻需要的程序和數(shù)據(jù)。

直接與cpu交換數(shù)據(jù)。容量小，速度快，價格貴外存：存放不立刻運行的程序和數(shù)據(jù)。

不與CPU直接連接。容量大，速度慢，價格較便宜。121、系統(tǒng)主板13

2、微處理器（CPU）運算器、控制器和一組寄存器，合在一個芯片上稱之為CPU(CentralProcessingUnit)143、內存與外存內存：ROM（只讀存儲器）數(shù)據(jù)只能讀出，斷電不丟失。RAM（隨機存取存儲器）既允許寫入也允許讀出，斷電信息丟失。用戶一般使用的是RAM。15存儲器說明存儲器分為多個單元，每個單元都有唯一的編號，稱為地址。存儲器存儲信息，信息最小的單位是位（bit)。8位為一字節(jié)（B，Byte）。存儲器以字節(jié)來編地址。每個字節(jié)都有唯一的地址。16位（bit)：計算機中最小的數(shù)據(jù)單位是二進制的一個數(shù)位，簡稱位（比特）1位二進制數(shù)取值為0或1。數(shù)據(jù)的存儲單位17字節(jié)(Byte):

是計算機中存儲信息的基本單位，規(guī)定將8位二進制數(shù)稱為1個字節(jié)，單位是B，（1B＝8bit），常用來描述存儲器容量的不同單位間的換算規(guī)則如下：

1KB＝1024B＝210B1MB＝1024KB＝220B1GB＝1024MB＝230B1TB＝1024GB＝240B18字：(word)字是位的組合，是一組二進制數(shù)碼。CPU一般以字為單位進行處理。字又稱為計算機字，它的字長取決于與cpu數(shù)據(jù)總線有關的bit位數(shù)。常用的固定字長有8位、16位、32位等。19外存外存儲器(輔存)a.軟磁盤存儲器：軟磁盤、軟磁盤驅動器、軟磁盤控制器適配卡

b.硬磁盤存儲器：硬磁盤、硬磁盤驅動器、硬磁盤控制器適配卡

c.光盤存儲器：光盤盤片、光盤驅動器

20內存與外存的比較主存外存項目ROMRAM軟盤硬盤光盤造價高高低++低低+速度快快慢++慢慢+容量小+小——————斷電有無有有有21系統(tǒng)總線數(shù)據(jù)總線地址總線控制總線22系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)：Dos:單用戶單任務windows：圖形界面的多任務Unix:多用戶多任務語言處理程序匯編程序編譯程序Turboc2.0系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)Foxbase\foxpro\SQLServer\Access\Oracle常用服務性程序編輯程序、調試程序、系統(tǒng)維護、測試程序。23應用軟件WordExcelFlashautoCAD游戲軟件視頻軟件音樂軟件QQ軟件**銀行系統(tǒng)軟件24第三節(jié)數(shù)據(jù)的概念進位計數(shù)制數(shù)制轉換25所謂進位計數(shù)制是指按進位的原則進行計數(shù)。進位計數(shù)制有兩個基本特點：一、進位計數(shù)制逢R進一采用位權表示法26逢R進一

R是指進位計數(shù)制表示一位所需要的符號數(shù)目，稱為基數(shù)。例如十進制數(shù)是由0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十個數(shù)字符號組成，基數(shù)為10，逢十進一。二進制數(shù)由0、1兩個數(shù)字符號組成，基數(shù)為2，逢二進一。采用位權表示法處在不同位置上的數(shù)字所代表的值不同，一個數(shù)字在某個固定位置上所代表的值是確定的，這個固定位上的值稱為位權。位權與基數(shù)的關系是，各進位制中位權的值恰好是基數(shù)的若干次冪。27[例1]在十進制數(shù)中，3058.72可表示為：3058.72==3×103+0×102+5×101+8×100+7×10-1+2×10-2[例2]在二進制數(shù)中，10111.01可表示為：10111.01==1×24+0×23+1×22+1×21+1×20+0×2-1+1×2-2因此，任何一種數(shù)制表示的數(shù)都可以寫成按位權展開的多項式之和。(按權值展開)28二進制： 用B表示 如：101101B八進制： 用Q表示 如：567Q十進制： 用D或不加任何字母來表示 如：98D或98十六進制： 用H表示 如：A82BH二、常用數(shù)制及表示29數(shù)制基本符號基值權十進制0—91010n-1二進制0、122n-1八進制0—788n-1十六進制0—9A、B、C、D、E、F1616n-130十進制、二進制、八進制、十六進制數(shù)的常用表示方法十進制二進制八進制十六進制十進制二進制八進制十六進制000000010101012A100011111101113B200102212110014C300113313110115D401004414111016E501015515111117F6011066161000020107011177

81000108

91001119

31三、各種進制數(shù)之間的相互轉換R（R=2,8,16）進制數(shù)轉換為十進制數(shù)十進制數(shù)轉換為R（R=2,8,16）進制數(shù)二、八、十六進制之間的轉換32(1)、R進制數(shù)轉換為十進制數(shù)使用按權展開相加法：即各位R進制系數(shù)乘以與其對應的權相加求和即為與之相對應的十進制數(shù)。步驟：1)確定權值

2)系數(shù)乘以所在位相應權

3)相加求和33[例］求（1100101.101）2的等值十進制(1100101.101)2=1×26+1×25+0×24+0×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3=64+32+0+0+4+0+1+0.5+0.125=（101.625）10即（1100101.101）2=（101.625）1034解：=1*2

6-1+1*24-1+1*23-1+1*21-1=32+8+4+1=45D練[1](101101)B=（）D練[2](267)Q=（）D解：=2*83-1+6*82-1+7*81-1=2*64+6*8+7*1=128+48+7=183D練[3](1CA)H=（）D解；=1*163-1+12*162-1+10*161-1

=1*256+12*16+10*1=458D352、十進制數(shù)轉換為R進制數(shù)1)整數(shù)的轉換除R取余法倒著寫2)小數(shù)部分的轉換乘R取整法正著寫36[例4]求（66.625）10的二進制數(shù)2 66 02 33 12 16 02 8 02 4 02 2 02 1 10即（66）10=（1000010）2解先求（66）10的等值二進制數(shù)37再求（0.625）10的等值二進制數(shù)

0.625×2=1.25010.250×2=0.50000.500×2=1.0001

即（0.625）10=（0.101）2

所以，（66.625）10=（1000010.101）2注：十進制小數(shù)不一定都能轉換成完全等值的二進制小數(shù).38解：21280低位

264023202160280240220211高位

0所以：128D=10000000B練[4]128D=（）B393、二、八、十六進制之間的轉換一位八進制數(shù)就相當于3位二進制數(shù)二到八進制：以小數(shù)點為分界線，分別向左右每三位二進制數(shù)寫成相應的一位八進制數(shù)八到二進制：每一位八進制數(shù)寫成相應的三位二進制數(shù)，即3位二進制數(shù)取代每一位八進制數(shù)。

①二進制數(shù)和八進制數(shù)之間的轉換40[例5]把(10110101.01101)2轉換為八進制數(shù)。

二進制數(shù)：010110101.?011010↓?↓↓?↓↓

八進制數(shù)：265.32(10110101.01101)2=（265.32）O41[例6]把(345.23)8轉換成二進制數(shù)八進制數(shù)：345.23↓↓↓↓↓

進制數(shù)：011100101.010011(345.23)8=（11100101.010011）242練[5] 11011.01101B=（）D練[6]563.25D=（）B011011.01101=011111.011010=37.32D563.25=101110011.010101B43②二進制數(shù)和十六進制數(shù)之間的轉換一位十六進制數(shù)就相當于4位二進制數(shù)

十六進制到二進制：每一位十六進制數(shù)寫成相應的四位二進制數(shù)，即4位二進制數(shù)取代每一位十六進制數(shù)。二到十六進制：以小數(shù)點為分界線，分別向左右每四位二進制數(shù)寫成相應的一位十六進制數(shù)44[例7]將10111010111101.10111B=（）H.

二進制數(shù)：0010111010111101.10111000↓↓↓↓↓↓

十六進制數(shù)：?2EBD.B845[例8]

將(3A8C.9D)16轉換成二進制數(shù)。

十六進制數(shù)：

3A8C.9D↓↓↓↓↓↓0011101010001100.10011101二進制數(shù)：(3A8C.9D)16=（11101010001100.10011101）246編碼主要有（二進制數(shù)）（1）原碼（2）反碼（3）補碼四、數(shù)據(jù)的編碼（P13）47說明計算機進行數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)一般是帶符號的。符號位處