大學計算機基礎(chǔ)課程說明總學時為64學時：理論教學48，實驗16；采用課堂講授、上機實驗、課后練習三結(jié)合的方法學習；考試采用上機考試。期末總成績主要依據(jù)機考成績，并結(jié)合實驗和作業(yè)的完成情況進行綜合評定；期末總成績=平時成績（30%）+期末上機考試成績(70%)平時成績組成（百分制）：課堂出勤：38分=5次×7分

書面作業(yè)：14分=7次×

2分上機出勤：12分=6次×2分

上機作業(yè)：36分=6次×6分

學時安排

第一章計算機與社會信息化 6學時第二章微型計算機組成及應(yīng)用 5學時第三章操作系統(tǒng)基礎(chǔ)知識 4學時第四章計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 6學時第五章信息安全與社會責任 0學時第六章算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 6學時第七章數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ) 7學時第八章多媒體技術(shù)基礎(chǔ) 5學時第九章VisualBasic程序設(shè)計入門3學時第十章軟件設(shè)計基礎(chǔ) 3學時

實驗內(nèi)容

實驗1Word的基本操作實驗2Excel的使用實驗3PowerPoint的使用實驗4網(wǎng)頁制作

實驗5數(shù)據(jù)庫實驗實驗6Flash應(yīng)用第1章計算機與社會信息化計算機是什么？電子計算機（Computer）是一種可以接收輸入、處理數(shù)據(jù)、存儲數(shù)據(jù)、可編程并能產(chǎn)生輸出的一種電子裝置。計算機的主要特點是計算精度高、處理速度快、存儲容量大、自動化程度高、適用范圍廣和通用性強。計算機能做什么？主要內(nèi)容計算機的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域；計算機硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的組成；計算機使用的數(shù)制和編碼方式。19世紀50年代，英國數(shù)學家喬治·布爾（GeorgeBoole）創(chuàng)立邏輯代數(shù)，奠定計算機的數(shù)學理論基礎(chǔ)。

1936年英國科學家圖靈（AlanTuring）,首次提出邏輯機模型---圖靈機，并建立算法理論，被譽為計算機之父。圖靈的主要貢獻：建立圖靈機模型，奠定了可計算理論基礎(chǔ)；提出圖靈測試，闡述機器智能概念。計算機獎：圖靈獎，創(chuàng)于1966，每年由美國計算機學會(ACM)頒發(fā)。1.1計算機的發(fā)展史

邏輯代數(shù)邏輯代數(shù)，亦稱布爾代數(shù)，是英國數(shù)學家喬治布爾（GeorgeBoole）于1849年創(chuàng)立的。在當時，這種代數(shù)純粹是一種數(shù)學游戲，既沒有物理意義，也沒有現(xiàn)實意義。在其誕生100多年后才發(fā)現(xiàn)其應(yīng)用和價值。邏輯代數(shù)是分析和設(shè)計邏輯電路的數(shù)學基礎(chǔ)。圖靈機1936年，阿蘭.圖靈提出了一種抽象的計算模型——

圖靈機(TuringMachine）。圖靈的基本思想：用機器來模擬人們用紙筆進行數(shù)學運算的過程，他把這樣的過程看作下列兩種簡單的動作：在紙上寫上或擦除某個符號；把注意力從紙的一個位置移動到另一個位置；而在每個階段，人要決定下一步的動作，依賴于此人當前所關(guān)注的紙上某個位置的符號和此人當前思維的狀態(tài)。1.一條無限長的紙帶TAPE。紙帶被劃分為一個接一個的小格子，每個格子上包含一個來自有限字母表的符號，字母表中有一個特殊的符號表示空白。紙帶上的格子從左到右依此被編號為0,1,2,...，紙帶的右端可以無限伸展。2.一個讀寫頭HEAD。該讀寫頭可以在紙帶上左右移動，它能讀出當前所指的格子上的符號，并能改變當前格子上的符號。3.一套控制規(guī)則TABLE。它根據(jù)當前機器所處的狀態(tài)以及當前讀寫頭所指的格子上的符號來確定讀寫頭下一步的動作，并改變狀態(tài)寄存器的值，令機器進入一個新的狀態(tài)。4.一個狀態(tài)寄存器。它用來保存圖靈機當前所處的狀態(tài)。圖靈機的所有可能狀態(tài)的數(shù)目是有限的，并且有一個特殊的狀態(tài)，稱為停機狀態(tài)。注意這個機器的每一部分都是有限的，但它有一個潛在的無限長的紙帶，因此這種機器只是一個理想的設(shè)備。圖靈認為這樣的一臺機器就能模擬人類所能進行的任何計算過程。姚期智王選計算機理論奠基人英國數(shù)學家喬治·布爾創(chuàng)立了邏輯代數(shù)，奠定了計算機的理論基礎(chǔ)。1936年，英國科學家圖靈提出邏輯機模型---圖靈機，并建立算法理論，被譽為計算機之父。1966年ACM設(shè)立圖靈獎。第一臺電子數(shù)字計算機的誕生1946年2月由賓州大學研制成功的ENIAC，它標志著電子計算機時代的到來。ENIAC：ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator1946年2月由賓州大學研制成功的ENIAC，它標志著電子計算機時代的到來

ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator電子數(shù)字積分計算機重達30噸；占地250m2功耗150千瓦；18000個電子管；保存80個字節(jié)3.馮·諾依曼計算機體系結(jié)構(gòu)1948年，美籍匈牙利數(shù)學家馮·諾依曼提出了EDVAC(electronicDiscreteVariableAutomaticComputer,離散變量自動電子計算機)計算機方案。⑴計算機基本結(jié)構(gòu)：運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。⑵采用二進制數(shù)⑶存儲程序控制4.計算機發(fā)展歷程年份器件軟件應(yīng)用第一代46-58電子管機器語言匯編語言科學計算第二代58-64晶體管高級語言數(shù)據(jù)處理工業(yè)控制第三代64-71集成電路操作系統(tǒng)文字處理圖形處理第四代71年迄今大規(guī)模集成電路數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等社會的各個領(lǐng)域未來計算機可能由磁、光、生物芯片和遵循量子動力學規(guī)律的原子制造-----磁計算機、光子計算機、生物計算機和量子計算機。1.2計算機的分類按綜合性能指標分類高性能計算機：如巨型機：速度最快、處理能力最強。工作站：介于PC與小型機之間，高分辨率、大容量內(nèi)外存，圖形功能強。微型計算機：小、巧、輕、使用方便、價格便宜。嵌入式計算機：作為一個信息處理部件，嵌入到其他設(shè)備中，使其成為智能化和自動化程度更高的設(shè)備。服務(wù)器：用于網(wǎng)絡(luò)管理、運行應(yīng)用程序、處理網(wǎng)絡(luò)客戶的信息請求等。1.2.2計算機的主要應(yīng)用科學計算（ScientificComputing）數(shù)據(jù)處理（DataProcessing）過程控制（ProcedureControl）計算機輔助系統(tǒng)（Computer-AidedSystem）CAD、CAM、CAI。人工智能（ArtificialIntelligence）是將人腦演繹推理的思維過程、規(guī)則、策略和技巧等變成計算機程序使計算機自動探索解題方法并推導出結(jié)論。信息高速公路（InformationSuper-Highway）虛擬現(xiàn)實多媒體技術(shù)（Multimedia）1.4計算機系統(tǒng)組成一個完整的計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成。

主機輸入設(shè)備輸出設(shè)備外存設(shè)備1.5計算機硬件組成1.5計算機硬件系統(tǒng)組成計算機硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由控制器、運算器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備5大部分組成。馮.諾依曼模型1.5.1計算機工作過程計算機的工作過程就是自動地連續(xù)執(zhí)行程序的過程，即不斷地接收數(shù)據(jù)、執(zhí)行指令和輸出結(jié)果。取指令---指令譯碼----取操作數(shù)----執(zhí)行指令-----保存結(jié)果當控制器要執(zhí)行指令時，先向內(nèi)存發(fā)出地址碼，從指定的內(nèi)存單元中讀取要執(zhí)行的指令送入控制器，進行分析和譯碼，然后根據(jù)指令的功能，形成操作控制信號，并將它們發(fā)送到相關(guān)的部件（輸入設(shè)備、運算器或輸出設(shè)備）。1.5.2中央處理器CPU控制器和運算器合在一起稱為中央處理器，簡稱CPU計算機的主要性能取決于CPU，它是計算機硬件系統(tǒng)的核心。指令寄存器(IR)內(nèi)部總線

指令譯碼器(ID)操作控制器(OC)通用寄存器組程序計數(shù)器(PC)累加器(A)暫存寄存器標志寄存器(FR)算術(shù)邏輯單元(ALU)……

控制總線(CB)

控制器

運算器

地址總線(AB)

數(shù)據(jù)總線(DB)

1.控制器控制器是負責從存儲器中取出指令、分析指令、向其他部件發(fā)出控制信號?？刂破鳎惆和ㄓ眉拇嫫鹘M、程序計數(shù)器（PC）、指令寄存器（IR）、指令譯碼器（ID）、操作控制器。通用寄存器組指令寄存器IR

程序計數(shù)器PC（ProgramCounter）：存放下一條要執(zhí)行的指令所在的內(nèi)存地址。指令譯碼器ID（InstructionDecoder）：分析指令，根據(jù)指令的功能，將指令分解成一系列的操作控制信號（微操作）。操作控制器OC（OperationController）：將指令譯碼器分析出來的各種控制信號發(fā)送給相關(guān)部件。2、運算器功能：進行算術(shù)、邏輯運算的部件。運算器中包含：⑴算術(shù)邏輯運算單元ALU⑵累加器A：⑶暫存寄存器：⑷標志寄存器：存儲器用以存儲程序和數(shù)據(jù)。存儲器一般分為：主存儲器（內(nèi)存）輔助存儲器（外存）兩種存儲操作：①讀操作②寫操作

1.5.3存儲器2.存儲單位位是度量二進制數(shù)的最小單位，bit；一個字節(jié)由8個二進制位組成一個字節(jié)（Byte，簡寫為B），在計算機中以字節(jié)為單位存儲信息，是信息組織和存儲的基本單位。

B：字節(jié)KBMBGB

1B=8bit1KB＝210B＝1024B1MB＝220B＝1024KB1GB＝230B＝1024MB

1TB=240B=1024GBb7b6b5b4b3b2b1b0字長：CPU一次能處理的二進制數(shù)的位數(shù)。3．主存儲器存儲器一般分為主存儲器（內(nèi)存）和輔助存儲器（外存）兩種類型。主存儲器包含許多存儲單元，存儲單元按一定順序編號，這個編號稱為存儲單元地址。主存儲器用于存放正在執(zhí)行的程序指令和數(shù)據(jù)，具有存取速度快、可直接與CPU交換信息等特點；CPU對主存儲器按地址進行讀、寫操作。而輔助存儲器中的數(shù)據(jù)只有先調(diào)入主存儲器后才能由CPU訪問和處理，它主要用于存放需要長期保存的信息。數(shù)據(jù)按扇區(qū)或磁盤塊存儲。半導體材料訪問速度快暫時性價高光、磁材料訪問速度慢永久性價低主存儲器輔助存儲設(shè)備主存儲器有兩種：隨機存儲器（RAM）只讀存儲器（ROM）

⑴隨機存儲器（RandomAccessMemory,RAM）:保存計算機正在執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)，是臨時存儲區(qū)域，系統(tǒng)斷電后信息丟失。⑵只讀存儲器（ReadonlyMemory,ROM）:只讀存儲器在出廠時已寫入含有系統(tǒng)初始化程序、操作系統(tǒng)引導程序及多種硬件驅(qū)動程序，并被固化。與隨機存儲器不同，只讀存儲器是非易失性的，系統(tǒng)斷電后信息不丟失。中央處理器和內(nèi)存儲器構(gòu)成主機。⒋輔助存儲器輔助存儲器是外存儲器，通常作為外部設(shè)備。輔助存儲器一般只與內(nèi)存進行信息交換。當電源關(guān)閉時，其存儲信息不會丟失。常用輔助存儲器有磁盤存儲器、磁帶存儲器、光盤存儲器以及U盤等。⑴磁盤存儲器:屬于磁性材料存儲器。磁道：每個盤片的每一面都要劃分成若干條形如同心圓的磁道，這些磁道就是磁頭讀寫數(shù)據(jù)的路徑。磁道與扇區(qū)一個扇區(qū)磁道扇區(qū)扇區(qū)：每個磁道又分為許多扇區(qū)。每個磁道的扇區(qū)數(shù)相同，每個扇區(qū)能記錄的數(shù)據(jù)容量相同，通常每個扇區(qū)能存儲512個字節(jié)信息。柱面：一個硬盤由若干個盤片組成，每個盤片又有兩個盤面，每個盤面都有相同數(shù)目的磁道。所有盤面上相同半徑的磁道組合在—起，稱為一個柱面。主軸轉(zhuǎn)速：硬盤通常是按每分鐘轉(zhuǎn)(RPM，RevolutionsPerMinute)計算。目前主流筆記本硬盤轉(zhuǎn)速為5400RPM；臺式機硬盤則為7200RPM。柱面扇區(qū)磁道正面背面硬磁盤硬盤容量：磁頭數(shù)×柱面數(shù)×扇區(qū)數(shù)×扇區(qū)字節(jié)數(shù)硬盤是由多個存儲碟片組成，而單碟容量就是指一個存儲碟所能存儲的最大數(shù)據(jù)量。目前在垂直記錄數(shù)據(jù)技術(shù)的幫助下，單碟容量從之前80GB升級到250GB或者320GB。（2）光盤存儲器只讀型光盤（Compact.Disk－ReadOnlyMemory，簡稱CD－ROM）追記只讀型光盤（簡稱CD－R）可擦寫型光盤（CD-RW）數(shù)字化視頻光盤（DVD）U盤閃存盤：半導體芯片式活動硬盤。1.5.4輸入輸出設(shè)備

輸入輸出（I/O）系統(tǒng)的主要功能是對信息進行輸入輸出操作。

（1）輸入設(shè)備向主機輸入程序、數(shù)據(jù)和操作命令等信息的設(shè)備。鍵盤、鼠標、光筆、圖形輸入板、觸摸屏、數(shù)字化掃描儀、圖像攝像儀、光學字符閱讀器、聲音識別器等都是輸入設(shè)備。（2）輸出設(shè)備

將計算機處理后的信息，轉(zhuǎn)換成人們能識別的形式。

打印機、顯示器、繪圖儀、音箱等常用輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標、掃描儀、光筆、數(shù)字化儀。常用輸出設(shè)備：顯示器、打印機、繪圖儀等。1.6計算機軟件分類軟件可分為兩大類：系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件是指用于計算機系統(tǒng)內(nèi)部管理、維護、控制和運行的軟件，以及計算機程序編輯、翻譯和裝入等軟件。它為應(yīng)用軟件提供運行平臺，為開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)提供工具。系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、語言處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和服務(wù)程序4大類。計算機軟件系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)語言處理程序數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)常用服務(wù)程序字處理軟件電子表格軟件繪圖軟件演示報告制作軟件用戶自己編制的各種軟件管理、控制和維護計算機系統(tǒng)的軟、硬件資源，使用戶能夠合理地方便地使用計算機資源。常用的操作系統(tǒng)有：Windows、UNIX、LINUX1.操作系統(tǒng)OS2.語言處理系統(tǒng)通過計算機語言可以編寫程序，控制計算機完成預定任務(wù)。計算機語言分為機器語言、匯編語言和高級語言。3.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)主要用于檔案管理、財務(wù)管理、圖書資料管理及倉庫管理等的數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容為數(shù)據(jù)的存儲、查詢、修改、排序、分類等。目前常用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有：Access、FoxPro、SQLServer、Oracle、Sybase等。4.服務(wù)程序服務(wù)程序完成一些與管理計算機系統(tǒng)資源及文件有關(guān)的任務(wù)。常見的有：診斷程序、反病毒程序、卸載程序、備份程序、文件壓縮程序等。1.6.2應(yīng)用軟件

針對某一應(yīng)用目的而開發(fā)的軟件。分為二大類：通用應(yīng)用軟件和專用應(yīng)用軟件。

1.7計算機的主要技術(shù)指標字長：指CPU一次能處理二進制數(shù)的位數(shù)。字長總是8的整數(shù)倍。運算速度：計算機執(zhí)行指令的速度主要取決于CPU的頻率，微型計算機一般采用主頻來描述運算速度。主存儲器：是CPU直接訪問的存儲器，要執(zhí)行的程序和所要處理的數(shù)據(jù)都存放在主存中。5.硬件擴充能力

4.外存儲器允許配接哪種類型設(shè)備，可配接多少設(shè)備，是否允許擴充或更換部件等。常指硬盤(包括內(nèi)置硬盤和移動硬盤)，其容量體現(xiàn)了計算機存儲信息的能力。1.8數(shù)制及其運算計算機采用具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)的電子器件表示數(shù)，即計算機采用二進制表示數(shù)。所謂二進制就是：以二元邏輯為基礎(chǔ)，用0和1兩個數(shù)碼組成數(shù)據(jù)信息。在計算機內(nèi)，不管是什么樣的數(shù)，都是以二進制數(shù)的形式存在，或者說以二進制編碼形式存在。1.8.1進位計數(shù)制二進制、八進制、十進制、十六進制，都是進位計數(shù)制，即按進位的原則進行記數(shù)的方法。進位計數(shù)制使用位置表示法，有數(shù)碼、位權(quán)、基數(shù)3個要素。十進制具有的數(shù)碼符號為：0、1、2……8、9基數(shù)為：10其特點是：逢十進一權(quán)：10i表示形式：D八進制具有的數(shù)碼符號為：0、1、2……7基數(shù)為：8其特點是：逢八進一權(quán)：8i表示形式：O常見的進位記數(shù)制1357O或（1357）82049D或（2049）10十六進制具有的數(shù)碼符號為：0、1、2……8、9、A、B、C、D、E、F基數(shù)為：16其特點是：逢十六進一權(quán)：16i表示形式：H二進制具有的數(shù)碼符號為：0、1基數(shù)為：2其特點是：逢二進一權(quán)：2i表示形式：B 1011B或（1011）23FB9H或（3FB9）16基數(shù)位權(quán)數(shù)碼678.34=6×102+7×101+8×100+3×10-1+4×10-2在采用進位計數(shù)的數(shù)字系統(tǒng)中，如果只用R個基本符號（例如0，1，2，…，R－1）表示數(shù)值，則稱其為基數(shù)為R的R進制，R稱為該數(shù)制的“基數(shù)”，基數(shù)不同，表示進制不同。而數(shù)制中每一固定位置對應(yīng)的單位值稱為“位權(quán)”。2.R進制計數(shù)制對任何一種進位計數(shù)制表示的數(shù)，都可以按其權(quán)展開，寫成多項式之和的形式。（按權(quán)展開多項式）任意一個R進制數(shù)N可以表示為：N=an-1×Rn-1+an-2×Rn-2+…+a1×R1+a0×R0+ a-1×R-1+…+a-m×R-m其中：ai是數(shù)碼，R是基數(shù)，Ri是位權(quán)；例如：(3AF.2A)H=3×162+10×161+15×160+2×16-1+10×16-2=(943.1640625)D

1.R進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)

(10101)B=24+22+1=21 (71)O=7

8+1=57(101A)H=163+16+10＝4106 (12D.B)H= (455.54)O=1.8.2各進制間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換2.十進制轉(zhuǎn)化成R進制將十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為R進制數(shù)： 分兩步： 整數(shù)轉(zhuǎn)換、小數(shù)轉(zhuǎn)換

整數(shù)轉(zhuǎn)換：采用除R取余法。即將十進制整數(shù)不斷除以R取余數(shù)，直到商為0，余數(shù)從右到左排列，首次取得的余數(shù)最右。

小數(shù)轉(zhuǎn)換：采用乘R取整法。將十進制小數(shù)不斷乘以R取整數(shù)，直到小數(shù)部分為0或達到所求的精度為止；所得的整數(shù)在小數(shù)點后自左往右排列，首次取得的整數(shù)最左。十制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)1、整數(shù)轉(zhuǎn)換：除2取余法。

除2取余直到商是0或1為止,第一個余數(shù)是二進制數(shù)的最低位。2、小數(shù)轉(zhuǎn)換：乘2取整法。

乘2取整數(shù)直到小數(shù)部分為0或達到要求的精度為止，首次取得的整數(shù)最左。3、整數(shù)和小數(shù)部分合并在一起。例如：將（100.345）D轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)；例(100.345)D=(1100100.010110)B10025022521226232100010011八進制100812818044110016604616十六進制除2取余直到商是0或1為止；第一個余數(shù)是二進制數(shù)的最低位；除二取余法十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)除2取余法572余數(shù)28…………114…………07…………03…………11

…………10…………122222（57）10=（111001）21110010.3451.3820.6922

0.762

1.522

1.0401011乘2取整數(shù)直到小數(shù)部分為0或達到要求的精度為止；首次取得的整數(shù)最左；乘2取整法轉(zhuǎn)換結(jié)果：（100.345）D≈（a6a5a4a3a2a1a0.a－1a－2a－3a－4a－5）B＝（1100100.01011）B例：將（301.6876）D轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)；100101101.1011注：任何十進制整數(shù)都能精確地轉(zhuǎn)換成R進制整數(shù)；十進制小數(shù)不一定能精確地轉(zhuǎn)換成R進制小數(shù)。十進制轉(zhuǎn)換為十六進制

25716余數(shù)16…………11…………00…………11616（257）10=（101）163.二進制、八進制、十六進制數(shù)間的相互轉(zhuǎn)換

11

0110

1110.1101

01(B)=36E.D4(H)36ED41

101

101

110.110

101(B)=1556.65(O)155665一位八進制數(shù)對應(yīng)三位二進制數(shù)一位十六進制數(shù)對應(yīng)四位二進制數(shù)二進制轉(zhuǎn)化成十六進制整數(shù)部分：從右向左按四位進行分組，不足四位補零小數(shù)部分：從左向右按四位進行分組，不足四位補零

二進制、八進制、十六進制數(shù)間的關(guān)系

八進制

對應(yīng)二進制

十六進制對應(yīng)二進制十六進制對應(yīng)二進制0000000008100010011000191001201020010A1010301130011B1011410040100C1100510150101D1101611060110E1110711170111F1111【例1-6】

（000100101101.1011）B＝（12D.B）H（整數(shù)高位補零）

100101101.101100）B＝（455.54）O（小數(shù)低位補零）【例1-7】

（2C1D.A1）H＝（0010110000011101.10100001）B

（7123.14）O＝（111001010011.001100）B

1.9數(shù)值型數(shù)據(jù)的存儲計算機中數(shù)據(jù)包括兩大類：數(shù)值型非數(shù)值型數(shù)值型數(shù)據(jù)包括：無符號數(shù)和有符號數(shù)無符號數(shù)：

如果計算機內(nèi)用2個字節(jié)存儲無符號整數(shù)N，它的取值范圍是： 0≤N≤(216-1)

即0≤N≤65535(二進制數(shù)16位全1)。

省略符號位的數(shù)被稱為無符號數(shù)。在計算機中存儲無符號數(shù)時，所有數(shù)位都用于存儲數(shù)值。

有符號數(shù)：1.機器數(shù)的概念

把正、負號數(shù)碼化了的二進制數(shù)稱為機器數(shù)。由正負號表示的數(shù)稱為真值數(shù)。

通常把一個數(shù)的最高位規(guī)定為符號位，

0表示正1表示負其余的位表示數(shù)值；例如，真值數(shù)為（-11000001）B

機器數(shù)為（1000000011000001）B1000000011000001思考一下：用一個字節(jié)，分別表示無符號數(shù)和有符號數(shù)，各自的最大和最小數(shù)是多少？2.定點數(shù)和浮點數(shù)

小數(shù)點位置固定,就稱為定點數(shù)。小數(shù)點位置不固定,就稱為浮點數(shù)

定點整數(shù)：小數(shù)點位置固定在數(shù)值最低位的后面，用來表示整數(shù)。例如:(193)D=(11000001)B

定點小數(shù)：小數(shù)點位置固定在數(shù)值最高位前面，用來表示小于1的純小數(shù)(-0.6875)D=(-0.1011)B0000000011000001數(shù)符數(shù)值部分數(shù)符數(shù)值部分小數(shù)點位置小數(shù)點位置1101100000000000定點數(shù)取值范圍：當計算機規(guī)定數(shù)據(jù)長度為2個字節(jié)時，定點整數(shù)的表示范圍：-（215-1）≤N≤（215-1）即-32767≤N≤32767定點小數(shù)N的范圍是：-（1-2-15）≤N≤（1-2-15）即-0.999969482421875≤N≤0.999969482421875。

3.浮點數(shù)表示法二進制數(shù)110.011可表示為多種形式：N＝110.011＝1.10011×1010

＝0.110011×1011＝11001.1×10－10計算機中浮點數(shù)形式表示為0.110011×10＋11。N=±S×10±jN的階碼階符N的尾數(shù)，最高為1數(shù)符階符(1位)階碼(決定所表示數(shù)的范圍)數(shù)符(1位)尾數(shù)(決定數(shù)的精度)階碼是定點整數(shù)，位數(shù)決定數(shù)的取值范圍，尾數(shù)是定點小數(shù)，位數(shù)決定數(shù)的精度。浮點數(shù)的正、負由尾數(shù)的數(shù)符確定。浮點數(shù)存放浮點數(shù)表示法浮點數(shù)表示法規(guī)定：二進制數(shù)0.110011×10＋11在機器中表示為: -0.10110111×10+101表示為：1100110000000001100000001011101101111.9.4原碼、反碼和補碼原碼：用最高位存儲數(shù)的符號（0為正，1為負），其余位存儲數(shù)值部分，用[X]原表示X的原碼。例：X=(+105)D

[X]原=01101001

X=(-105)D

[X]原=1110100111101001符號位8位帶符號二進制數(shù)的原碼，表示范圍：-127~+12711111111~01111111反碼反碼：正數(shù)的反碼和原碼形式相同，負數(shù)的反碼是原碼的符號位保持不變，數(shù)值位逐位取反。例：X=-4

[X]原=10000100

[X]反=11111011補碼補碼：正數(shù)的補碼和其原碼相同。負數(shù)的補碼是將它的反碼的數(shù)值部分加１。

[8]原=00001000

[8]反

=00001000

[8]補=00001000

[-8]原=10001000

[-8]反=11110111[-8]補=11111000練習-14的補碼是（）[-14]補=111100101.10計算機的算術(shù)與邏輯運算

1.二進制數(shù)的加法運算2.二進制數(shù)的減法運算0+0=00+1=1+0=11+1=0

1101+1110110110-0=1-1=01-0=10-1=11011-111011013.二進制數(shù)的乘法運算4.二進制數(shù)的除法運算0×0=00×1=1×0=01×1=10÷1=01÷1=11101×1010000011010000+11011000001010110111110111011111110111001.10.2補碼運算1.補碼運算規(guī)則：兩個n位二進制數(shù)之和（差）的補碼等于這兩個數(shù)的補碼之和（差）即：[X±Y]補=[X]補±[Y]補

當兩個數(shù)采用補碼表示時，符號位連同數(shù)值一起進行運算,結(jié)果也是補碼?！纠?.19】用補碼進行加法運算：(+20)+(-10)=(+10)。

00010100[+20]補

+11110110[-10]補

100001010[+10]補

【例1.20】用補碼進行減法運算：(+20)-(-10)=(+30)。

00010100[+20]補

-11110110[-10]補

100011110[+30]補

2.用加法實現(xiàn)其他算術(shù)運算：利用補碼表示法，可以使減法運算通過加法運算實現(xiàn)，因此運算器的結(jié)構(gòu)得到簡化。設(shè)兩個帶符號數(shù)分別為X和Y，

X-Y=X+（-Y）

[X-Y]補=[X+（-Y)]補=[X]補+[-Y]補[-Y]補=[Y]補的每一位取反加1?！纠?.21】設(shè)X=-20，Y=15，用加法進行X-Y運算。

[X]補=11101100 [Y]補=00001111 [-Y]補=1111000111101100[-20]補

+11110001[-15]補

111011101[-35]補↑進位，自然丟掉1.10.3邏輯運算邏輯運算又稱布爾運算。布爾用數(shù)學方法研究邏輯問題，用等式表示判斷，把推理看作等式的變換。它是數(shù)字電路分析和設(shè)計的理論基礎(chǔ)。邏輯變量之間的運算稱為邏輯運算。利用邏輯代數(shù)的規(guī)則進行邏輯運算。邏輯數(shù)據(jù)值用于判斷某個條件成立與否，成立為1（真），反之為0（假）。例如：張明是學生，若該描述成立則用1表示，否則用0表示。當要對多個條件進行判斷時，則需要用邏輯運算符構(gòu)成邏輯表達式。邏輯運算主要包括：邏輯與邏輯或邏輯非還可以從這3種基本運算中推出其他運算。①邏輯非運算邏輯表達式：Y=A

邏輯非的真值表AY=A0110②邏輯與運算邏輯表達式：Y=A*B

邏輯與的真值表ABY=A×B000010100111

邏輯或的真值表ABY=A+B000011101111③

邏輯或運算邏輯表達式：Y=A+B在邏輯運算中，將邏輯量的各種可能組合與對應(yīng)運算結(jié)果列成表格，稱為真值表例如，某學院推薦免試研究生，必要條件是：大四學生，平均成績85分以上，通過外語四級，3個條件分別用A、B和C表示，則符合推薦免試研究生候選人的邏輯表達式為：A×B×C。1.11文字信息編碼形式1.11.1西文字符編碼

ASCⅡ(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)美國國家信息交換標準字符碼。7位二進制數(shù)0000000～1111111表示128個字符，稱為ASCII碼基本集，一個字符占一個字節(jié)。西文字符編碼-ASCII碼表在ASCⅡ碼表中，數(shù)字0～9和字母A～Z與a～z都是順序排列的，且同一字母的小寫比大寫碼值大32。

控制字符：0～31，127；圖形字符：95個。

‘0’～‘9’30H～39H48～57‘A’～‘Z’41H～5AH 65～90‘a(chǎn)’～‘z’ 61H～7AH 97～1221.11.2漢字編碼漢字編碼包括輸入碼、國標碼、機內(nèi)碼和字型碼。

輸入碼：外碼 字型碼：字模各種輸入碼機內(nèi)碼字形碼顯示漢字打印漢字1.漢字輸入碼：⑴區(qū)位碼：用數(shù)字串代表一個漢字，如漢字“啊”的區(qū)位碼為1601。這是一種無重碼輸入方法，即一個漢字