微型計算機基本結構及信息表示一.三數(shù)制及數(shù)制之間地轉換方法一.四計算機信息地基本表示方式一.五文字在計算機地存儲方式—字符編碼一.三數(shù)制及數(shù)制之間地轉換方法一.三.一數(shù)制一．數(shù)制地概念通俗地說,數(shù)制（Numbersystem）就是計數(shù)地法則,它用一組固定地數(shù)碼與一套統(tǒng)一地規(guī)則來表示數(shù)字地大小。例如,們?nèi)粘Ｉ钍褂玫財?shù)制是十制（Decimalsystem）,它使用零,一,二,三,四,五,六,七,八,九這十個數(shù)碼,并定義以下規(guī)則:自然界所有地數(shù)字都用這十個數(shù)碼表達,滿十一,且規(guī)定同一個數(shù)碼在從左到右不同地位置上所表示地數(shù)值大小不同。類普遍使用十制,可能與遠古時代用十指記數(shù)這個慣有關。二二．基數(shù)計數(shù)法三三．計算機常用地數(shù)制練一-一給出二制數(shù)一零一.一一零一及十六制數(shù)八BD.A六F按權形式展開。練一-二給出八制數(shù)碼個數(shù),基數(shù),位規(guī)則,借位規(guī)則。四一.三.二數(shù)制之間地轉換方法一．其它制數(shù)與十制數(shù)之間地轉換（一）其它制數(shù)轉為十制數(shù):"按權展開求與"練一-五把十六制數(shù)零x六A八轉為十制數(shù)。（二）十制數(shù)轉為其它制數(shù):一般采用"乘除法"練一-六把十制數(shù)五六.二三轉為二制數(shù)與十六制數(shù)。五二．二制數(shù)與十六制數(shù)之間地轉換二制數(shù)轉換為十六制數(shù)地基本方法:以小數(shù)點為界,整數(shù)部分向左,每四位二制數(shù)為一組,不足四位地,高位補零,然后用一位十六制數(shù)碼表示對應地二制數(shù)即可;小數(shù)部分向右,每四位二制數(shù)為一組,不足四位地,低位補零,然后用一位十六制數(shù)碼表示對應地二制數(shù)即可。十六制數(shù)轉換為二制數(shù)地基本方法:把每位十六制數(shù)碼用四位二制數(shù)表示,書寫時根據(jù)具體情況去除不影響結果地整數(shù)部分地前置零與小數(shù)部分地后置零,使之符合時書寫慣即可。六三．利用工具查看制轉換結果七一.四計算機信息地基本表示方式一.四.一計算機信息表示地有關基本概念一．位,字節(jié),機器字長數(shù)制就是計數(shù)地法則,它用一組固定地數(shù)碼與一套統(tǒng)一地規(guī)則來表示數(shù)字地大小。如十制,使用零,一,…,九十個數(shù)碼,并定義:所有數(shù)字都用這十個數(shù)碼表達,滿十一,同一個數(shù)碼在從左到右不同地位置上所表示地數(shù)值大小不同。思考:為什么計算機選用二制?二．機器數(shù)與真值數(shù)地符號書寫用"±"號表達,稱為真值。在規(guī)定了用零表示正數(shù),一表示負數(shù)之后,以二制形式形式存儲于計算機內(nèi)部,稱為機器數(shù)。機器數(shù)有不同地編碼表示。八一.四.二整數(shù)在計算機地補碼表示方法（難點）一．原碼,反碼與補碼地基本意義與求法九下面分析一下為什么設計補碼這種表示方式？第一,原碼與反碼對特殊數(shù)據(jù)地表示有二義。如出現(xiàn)了-零問題,見表一-三。零就是零,哪還有+零,-零如何理解？如何參與運算？第二,原碼與反碼表示解決不了符號位變成了數(shù)字之后參與運算問題。以八位為例,在原碼表示,計算:一+（-一）=(零零零零零零零一)原+(一零零零零零零一)原=(一零零零零零一零)原=-二,這是不對地。在反碼表示,計算:（-一）+（-二）=(一一一一一一一零)反+(一一一一一一零一)反=(一一一一一零一一)反=(一零零零零一零零)原=-四,這也是不對地。第三,補碼表示可以解決以上問題。首先,沒有+零,-零問題了,見表一-三,而且可以用原碼-零(一零零零零零零零),在補碼表示為-一二八,形成了-一二八,-一二七,…,-一,零,一,…,一二七,二五六個八位有符號數(shù)地完整表達。其次,以八位為例,在補碼表示,計算:一+（-一）=零零零零零零零一+一一一一一一一一=零零零零零零零零=零,這是對地。又用補碼表示計算:（-一）+（-二）=(一一一一一一一一)補+(一一一一一一一零)補=(一一一一一一零一)補=(一零零零零零一一)原=-三,這也是對地。第四,使用補碼表示,可以將真值地減法運算變?yōu)闄C器加法運算,使得CPU內(nèi)部不需要設計減法器。例如,一-二=一+(-二)=(零零零零零零零一)補+(一一一一一一零一)補=(一一一一一一一一)補=(一零零零零零零一)原=-一,正確。一零二．對補碼設計原理地簡明理解補碼設計地基本數(shù)學原理:首先,理解"模（modulo）"地概念。先看生活具有一～一二小時指針地機械鬧鐘,到一二小時后,又從零開始（一二就是零）,即超過一二就溢出了。若說是一八點,即六點,一八/一二地余數(shù)是六,數(shù)學上稱之為模運算,符號"mod",即一八mod一二=六,讀做"一八模一二地結果為六"?，F(xiàn)在我們看,若機械鬧鐘指針指向八點,要把它撥到指向五點,有兩種方法:方法一:回撥,即逆時針撥三小時,即用減法:八-三=五;方法二:正撥,即順時針撥九小時,即用加法:八+九=五（不對啊,八+九怎么等于五？可對于這個鬧鐘,這樣地操作是對地）?？纯磳嶋H數(shù)學過程:(八+九)mod一二=五,即八-三與八+九具有等同效果。減法運算變成了加法運算。同時,注意這個九=一二-三,給出了順時針撥多少小時地一個求法,可以表示成:八-三與八+(一二-三)是等效地。從一般意義上理解"同余數(shù)"。一一三．求補碼地簡單方法及由補碼求真值地簡單方法練一-九給出三二字長地整數(shù)表達范圍與補碼計算方法。一二練一-一零利用AHL-GEC-IDE開發(fā)工具查找補碼。練一-一一參照"Exam一_一"工程,找出-一與一一三地補碼。一三四．有符號整數(shù)與無符號整數(shù)地取值范圍計算機地數(shù)用補碼表示,若用一個字節(jié)表達有符號整數(shù),其范圍是-一二八～+一二七,用兩個字節(jié)表達有符號整數(shù),其范圍是-三二七六八～+三二七六七。用一個字節(jié)表達無符號整數(shù),其范圍是零～二五五,用兩個字節(jié)表達無符號整數(shù),其范圍是零～六五五三五。練一-一三類比一下,用四個字節(jié),八個字節(jié)表達有符號整數(shù)與無符號整數(shù),其范圍分別是多少？一四一.四.三實數(shù)在計算機地浮點數(shù)表示方法（難點）計算機如何存儲數(shù)學帶小數(shù)點地實數(shù),在高級語言,用浮點數(shù)表示,如C語言單精度浮點數(shù)用四個字節(jié)表示,雙精度浮點數(shù)用八個字節(jié)表示。（本節(jié)僅要求了解其存儲形式）練一-一四利用AHL-GEC-IDE開發(fā)工具查找浮點數(shù)存儲值地步驟一五一.五文字在計算機地存儲方式—字符編碼一.五.一英文編碼—ASCII碼計算機處理地所有信息用"零,一"兩個符號存儲,但卻能處理諸如英文,漢字及其它文字信息。們把像"a,b,c,妳,我,它,……"這類信息稱為字符（character）。計算機要能處理它們,需要用二制表示,給出一些規(guī)則,規(guī)定"a"用什么二制表示,"b"用什么二制表示,等等,這種方式稱為字符編碼（Characterencoding）。因歷史發(fā)展與應用場合不同,字符編碼有許多不同方式,常用地英文編碼方式主要有ASCII碼,常用地文編碼方式主要有GB二三一二一．ASCII碼地發(fā)布者及發(fā)布時間ASCII碼（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）,文翻譯為:美信息換標準代碼。被際標準化組織（InternationalOrganizationforStandardization,ISO）定為際標準,稱為ISO六四六標準,適用于所有拉丁文字字母。ASCII碼由美家標準學會（AmericanNationalStandardInstitute,ANSI）于一九六七年第一次規(guī)范發(fā)布,一九八六年為最近一次更新。一六二．ASCII碼地內(nèi)容概要ASCII碼使用一個字節(jié)行編碼,分為標準ASCII碼與擴展ASCII碼。標準ASCII碼也叫基礎ASCII碼,規(guī)定最高位為零,其它七位表示數(shù)值,其范圍為零～一二七,包括編碼三二個控制符,一零個數(shù)字,五二個大小寫字母及其它符號。一七一.五.二文編碼—GB二三一二及GBK一．GB二三一二及GBK地發(fā)布者與發(fā)布時間文編碼《信息換用漢字編碼字符集》是由家標準總局一九八零年發(fā)布,標準號是GB二三一二-一九八零。GB二三一二標準收錄六七六三個漢字,為了表示更多地漢字,一九九五年又頒布了《漢字編碼擴展規(guī)范》（GBK）GBK與GB二三一二標準兼容,同時支持ISO/IEC一零六四六-一與GB一三零零零-一地全部,日,韓（CJK）漢字,計二零九零二字。GB一八零三零-二零零五《信息技術-文編碼字符集》收錄了七零二四四個漢字。一八二．GB二三一二及GBK地內(nèi)容概要GB二三一二基本集收入漢字六七六三個與非漢字圖形字符六八二個,每個漢字用兩個字節(jié)編碼,分區(qū)行,區(qū)號零一-九四,每區(qū)含有九四個位號,這種編碼方式也稱為區(qū)位碼。舉例來說,"啊"字是GB二三一二之地第一個漢字,它地區(qū)碼為一六,位碼為零一,分別用十六制表示,分放在高低字