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常熟理工居偉駿

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第1章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

?L1引言

1.2.3帶符號(hào)數(shù)的表示

1.1.1計(jì)算機(jī)發(fā)展概況

1.2.4數(shù)的定點(diǎn)和浮點(diǎn)表示

1.1.2計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)

?1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成及工作原理

1.1.3計(jì)算機(jī)的分類(lèi)和應(yīng)用

1.3.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

?1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示

1.3.2計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)

，1.2.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制

1.3.3微型計(jì)算機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)

、1.2.2計(jì)算機(jī)中的編碼系統(tǒng)

1.1引言

1.1.1計(jì)算機(jī)發(fā)展概況

第電子管計(jì)算機(jī)(1945?1958)

機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言

這個(gè)時(shí)期，計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算和軍事

方面，應(yīng)用很不普遍

HeightofdifferenttubesE80CC

第一臺(tái)計(jì)算機(jī)瓦VL4C,E88CC.E180CC

12AU7,E288CC

1946年在美國(guó)問(wèn)世。150噸、12AT7.

150KW、二層樓高。

1.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展史

遺會(huì)）晶體管計(jì)算機(jī)（19587964）

?運(yùn)算速度每秒百萬(wàn)次

?軟件方面出現(xiàn)了高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言和編譯系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)開(kāi)始廣泛應(yīng)用于以管理為目的的信息處理

1.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展史

集成電路計(jì)算機(jī)(1964-1971)

?運(yùn)算速度達(dá)每秒千萬(wàn)次

有了操作系統(tǒng)，開(kāi)展了計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)化

工作并提出了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法，出現(xiàn)了

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

?計(jì)算機(jī)應(yīng)用開(kāi)始向社會(huì)化發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域

和普及程度迅速擴(kuò)大。

1.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展史

遢亞）大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)（1971年至今）

?微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)展是計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的重大

事件，把計(jì)算機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用帶入了一個(gè)全新時(shí)代

?各種系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件大量推出，功能配置

空前完善，充分發(fā)揮了計(jì)算機(jī)的功能

在最新公布的全球超級(jí)計(jì)算機(jī)Top500排行榜上，坐落在美國(guó)橡

樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室計(jì)算科學(xué)中心的“美洲虎”（Jaguar）終于登頂成

功，以1.759千萬(wàn)億次（PFlops）的最大性能傲視群雄（峰值性能

2.331PFlops）0

“星云”由曙光公司的TC3600刀片系統(tǒng)集群組成，內(nèi)部采用英

特爾至強(qiáng)X56502.66GHz六核處理器、NVIDIATeslaC2050圖

形處理器，總計(jì)120640個(gè)計(jì)算核心，運(yùn)行Linux操作系統(tǒng)，計(jì)算

速度為每秒鐘1.27千萬(wàn)億次(PFlops)浮點(diǎn)運(yùn)算。

第一代，1971年開(kāi)始。4位和低檔8位微處理器的時(shí)期，其

典型產(chǎn)品有：

71年10月,Intel4004

（4位微處理器）

72年3月，Intel8008o

集成度2000個(gè)管/片,

PMOS工藝，1011m光

刻技術(shù)。

第二代，1973年開(kāi)始。8位微處理器時(shí)期，典型產(chǎn)品有:

73年，Intel：Intel8080

74年3月Motorola：

MC6800；MC6502

集成度約為5000管/片

第三代，1975年開(kāi)始。8位微處理器時(shí)期，典型產(chǎn)品有:

集成度為10000管子/片

第四代，1978年開(kāi)始。16位微處理器時(shí)期，其典型產(chǎn)

品有：

78年.Intel8086

首個(gè)16位機(jī)、20位地址線(xiàn)、1M地址空間。

第五代，1980年之后，16位微處理器時(shí)期，其典型產(chǎn)品

有：

Intel80286

集成度為68000管子/片，3pm光刻技術(shù)。

?數(shù)學(xué)協(xié)處理器80287

80287

1983年開(kāi)始，32位微處理器時(shí)期，其典型產(chǎn)品有:

83年Zilog:Z80000

84年Motorola:MC68020

85年Intel:Intel80386,

集成度27?5萬(wàn)管子/片，

1.2pm光刻技術(shù)。

80386后出現(xiàn)了許多高性能

的32位微處理器。

?數(shù)學(xué)協(xié)處理器80387

89年Intel公司Intel80486,

89年Motorola公司MC68030,MC68040

集成度都已超過(guò)100萬(wàn)管子/片，主振頻率達(dá)25—

120MHzo

PC機(jī)的主流芯片Intel80X86系列

95年，PentiumPro（高能奔騰）集成度達(dá)550萬(wàn)/片，同片

L2Cache256KBo

97年，尸"曲陽(yáng)（多能奔騰、簡(jiǎn)稱(chēng)MMX）o

97年5月，Pe加加加〃aW)AfMX指令集的PeIltiumPro,Slotl

接口。

片上同頻32KLicache,板上1/2主頻512KL2Cache,兼容

MMX,外頻100M。

99年3月，PentiumIII,片上同頻32KLicache和512KL2

Cache,兼容MMX,新增70條指令SSE(StreamingSIMD

Extensions),其外頻為100M,并向133MHz外頻發(fā)展。

2001年，尸（奔騰IV,P4）主時(shí)鐘達(dá)2000席法

2002年，P4主時(shí)鐘已達(dá)2800MHz。

2003年，3.06GHz的P4,采用了超線(xiàn)程（HT）技術(shù)，在一顆物

理核心中整合了兩顆邏輯核心，大大提高處理器的效率。在高負(fù)

載的多任務(wù)應(yīng)用中能顯出其效能。

不久推出64位機(jī)，進(jìn)入一個(gè)新的微處理機(jī)的發(fā)展時(shí)代。

1.1.2計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)

1.1.3計(jì)算機(jī)的分類(lèi)

e模擬計(jì)算機(jī)

（從原理上，

?數(shù)字計(jì)算機(jī)

,專(zhuān)用計(jì)算機(jī)

（從用途上）

.通用計(jì)算機(jī)

（從字長(zhǎng)上］'4位、8位、16位機(jī)

、32位、64位機(jī)

「位片機(jī)

（從結(jié)構(gòu)上）

單片機(jī)、單板機(jī)

I微機(jī)系統(tǒng)等

計(jì)算機(jī)的應(yīng)用

Blacksheep

■,，"Alma*

Applel.oju(olktioN

間1加苗tipoHi.恤Mp仲/

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

f兩極化

多媒體技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)化

智能化

I非馮?諾依曼體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)

1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示方法

1.2.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制

個(gè)R進(jìn)制數(shù)具有以下主要特點(diǎn)

具有R個(gè)不同數(shù)字符號(hào)：0、1、…?…、R-1逢R進(jìn)

上述R進(jìn)制數(shù)S可用多項(xiàng)式（稱(chēng)為按權(quán)展開(kāi)式）表示為:

S-]-2??,-1-2???-ni

1n211

=an_1XR^+an_2XR-+...+a1XR+a0XRHa^XR-

m

???+a_mXR-

1.十進(jìn)制數(shù)

（有十個(gè)不同的數(shù)字符號(hào)，即0-9）

、特點(diǎn)S’-----.

、（逢十進(jìn)一）

A

一個(gè)十進(jìn)數(shù)可以用它的按權(quán)展開(kāi)式表示。

例如：

（758.75）10

=7X102+5X101+8X10°+7X10、5X10-

、__________________________________________________，

2.二進(jìn)制數(shù)

(具有兩個(gè)不同的數(shù)字符號(hào)，即0和1)

特點(diǎn)__

、(逢二進(jìn)二)

/-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

一個(gè)二進(jìn)制數(shù)可以用它的按權(quán)展開(kāi)式表示

例如：

(10110.101)9

=1X24+0X23+1X22+1X21+0X2°+1X2-1

3

+0X2-2+lX2-=(22.625)10

3.十六進(jìn)制數(shù)

具有十六個(gè)不同的數(shù)字符號(hào)，即0-9和A。

［特點(diǎn))(/----------

、逢十六進(jìn)一、)

一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)可以用它的按權(quán)展開(kāi)式表示。

例如：

(1AF.4)16

=1X162+10X161+15X160+4X16T

=(430.25)10

表IT三種數(shù)制對(duì)照表

十進(jìn)制二進(jìn)制16進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制16進(jìn)制

000000910019

100011101010A

200102111011B

300113121100C

401004131101D

501015141110E

601106151111F

701117161000010

810008171000111

4.各種數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換

【例「1】十進(jìn)制數(shù)22.625轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)

所以：(22)10=(10110)2(0.625)10=(0.101)2

結(jié)果:(22.625)10=(10110.101)2

【例『2】十進(jìn)制數(shù)430.25轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)

整數(shù)部分：小數(shù)部分:

164300.25

1626…余14fE(低位)X16

…余10一A

1614.0…取整數(shù)4

0…余1（高位）

?結(jié)果：(430.25)10=(1AE.4)16

匕注意其

而）整數(shù)部分轉(zhuǎn)換，每次只求整數(shù)商，將余數(shù)核

為轉(zhuǎn)換結(jié)果的一位，重復(fù)對(duì)整數(shù)商除基數(shù)，一

直除到商為0為止。

②小數(shù)部分轉(zhuǎn)換，每次把乘積的整數(shù)取走作為

轉(zhuǎn)換結(jié)果的一位，對(duì)剩下的小數(shù)繼續(xù)進(jìn)行乘法

運(yùn)算。對(duì)某些數(shù)可以乘到積的小數(shù)為0（如上

述兩例），這種轉(zhuǎn)換結(jié)果是精確的；對(duì)某些數(shù)

（如0.3）永遠(yuǎn)不能乘到積的小數(shù)為0,這時(shí)要

根據(jù)精度要求，取適當(dāng)?shù)慕Y(jié)果位數(shù)即可，這種

'轉(zhuǎn)換結(jié)果是不精確的。7

例如十六進(jìn)制數(shù)------二進(jìn)制數(shù)

將1AE.4轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)

1AE4

■

0001101011100100

?即(1AE.4)16=(110101110.01)2

例如：二進(jìn)制數(shù)-----^十六進(jìn)制數(shù)

將二進(jìn)制數(shù)110101110.01轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)

110101110.01

0001101011100100

*

十六進(jìn)制數(shù)1AE4

?即(110101110.01)2=(1AE.4)16

2.下列幾個(gè)選項(xiàng)中，與十進(jìn)制數(shù)273最接近的數(shù)是_。

（2000年春二級(jí)VB）

B.八進(jìn)制的411

A.二進(jìn)制的100000110

C.十進(jìn)制的263D?十六進(jìn)制的108

答案：B

A:262B:(265)10D:264D

5.二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算

[例-3]10100+1101=100001

【例1-4】100001-10110=1011

【例1—5】1101X1011=10001111

【例1-6】111004-101=10111

3.已知521+555=1406,則此種加法是在____下完成的。

（2001年春VB二級(jí)）

A.七進(jìn)制B.八進(jìn)制C.九進(jìn)制D.十進(jìn)制

答案：A

L在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，常常會(huì)遇到用二進(jìn)制、八進(jìn)制、

十六進(jìn)制等表示的數(shù)據(jù)。對(duì)于算術(shù)表達(dá)式1023-

377Q+100H,其運(yùn)算結(jié)果是_________o（2002年秋）

A.1024B.746HC.746QD.1023

答案：A

6.二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算

abNOTaNOTbaANDbaORbaXORb

0011000

0110011

1001011

1100110

【例1-7】10100101AND10001011=10000001

【例1-8】10100101OR10001011=10101111

【例1-9】NOT10100101=.01011010

【例ITO】10100101XOR10001011=00101110

1.2.2二進(jìn)制編碼

1.二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)(BCD碼)

?(1)BCD碼是十進(jìn)制數(shù)，有10個(gè)不同的

數(shù)字符號(hào)，且是逢十進(jìn)位的。

(2)BCD碼的每一位是用4位二進(jìn)制編碼來(lái)

表示的，因此稱(chēng)為二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)。

表1-2BCD編碼表

十進(jìn)制8421BCD碼十進(jìn)制8421BCD碼

十進(jìn)制數(shù)65用BCD碼書(shū)寫(xiě)為01100101

BCD碼0100100L0111表示的十進(jìn)制數(shù)為49.7

2001081000

'注意：BCD和二進(jìn)制數(shù)之間不能直接轉(zhuǎn)換,、

中間要以十進(jìn)制數(shù)作為橋梁。

<_____________________________________2

501011100010001

2.字母與字符的編碼

字母和字符也可用二進(jìn)制編碼在機(jī)器

市表示。

?目前微機(jī)中最普遍采用的是ASCII碼

（AmericanStandardCodefor

InformationInterchange,美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)

信息交換碼）。

ASCH碼采用7位二進(jìn)制編碼,故可表

示27=128個(gè)字符,其中包括數(shù)碼(0-

9),以及英文字母等可打印的字符。

.______________________________7

「在計(jì)算機(jī)中，漢字編丹采用國(guó)標(biāo)碼

(GB18030-2000)，它采用單、雙、四

字節(jié)混合編碼，每個(gè)字節(jié)的最高位為1,

［并以此來(lái)區(qū)分漢字和ASCII碼。；

4.目前在計(jì)算機(jī)中使用最廣泛的西文字符集及其編碼是

ASCH碼。在ASCII碼字符集中，對(duì)___個(gè)字符進(jìn)行了編

碼。

（2000年春二級(jí)VB）

A.64B.128C.254D.512

答案：B

16、字符編碼標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了字種及其編碼。在下列有關(guān)漢字

編碼標(biāo)準(zhǔn)的敘述中，錯(cuò)誤的是。（2006年春VB二級(jí)）

A.我國(guó)頒布的第一個(gè)漢字編碼標(biāo)準(zhǔn)是GB2312.80,它包含常

用漢字6000多個(gè)

B.GB2312-80和GBK標(biāo)準(zhǔn)均采用雙字節(jié)編碼

C.GB18030-2000標(biāo)準(zhǔn)使用3字節(jié)和4字節(jié)編碼，與GB2312-80

和GBK兼容

D.UCS-2是雙字節(jié)編碼，它包含拉丁字母文字、音節(jié)文字和

常用漢字等等

答案：C

4.設(shè)有一段文本由基本ASCII字符和GB2312字符集中的漢

字組成，其代碼為B0A157696ED6D0CEC4B0E6,貝U

在這段文本中含有o（2007年春VB二級(jí)）

A.1個(gè)漢字和9個(gè)西文字符

B.2個(gè)漢字和7個(gè)西文字符

C.3個(gè)漢字和5個(gè)西文字符

D.4個(gè)漢字和3個(gè)西文字符

答案：D

15.目前PC機(jī)使有的字符集及其編碼標(biāo)準(zhǔn)確有多種，20

多年來(lái)我國(guó)也頒布了多個(gè)漢字編碼標(biāo)準(zhǔn)。在下列漢字編碼

標(biāo)準(zhǔn)中，不支持簡(jiǎn)體漢字的是—o（2007年春VB二級(jí)）

A.GB2312B.GBK

C.BIG5D.GB18030

答案：C（BIG5為繁體字編碼）

1.目前，漢字信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)大多是以雙字節(jié)編碼表示

的。在下列用十六進(jìn)制表示的兩個(gè)字節(jié)的編碼中，—

可能是漢字“大”的機(jī)內(nèi)碼。（2003年春）

A.B473HB.B4F3HC.3473HD.73F3H

答案：B

1.2.3帶符號(hào)數(shù)的表示

<1原碼）

最高位表示符號(hào)位

正數(shù)的符號(hào)位用0表示,負(fù)數(shù)的符號(hào)位

用1表示，數(shù)值位保持不變。這種方法稱(chēng)

為原碼。原碼的定義為：

?若X2+0則［xg=x

?若xwo貝0X］原=2宜—X

其中n為原碼的位數(shù)。

原碼

[+124]^=OIIIIIOO,[-124]原=nnnoo

[+50]原=00110010,[-50]原=10110010

10的原碼（8位）：［+0］原=00000000］

［-0］原=10000000

8位二進(jìn)數(shù)原碼真值范圍；-127?127

,6位二進(jìn)數(shù)原碼真值范圍：-32767?+32767,

〈2.反碼）

反碼的定義為：

若X2+0則［X］反二X

若XW-O則［X］反=2n+X-1其中n為反碼的位數(shù)

若X2+0則6］原=［乂］反=乂

若XW-O［X］反符號(hào)位為1,其余各位按原碼位取反

反碼

［+124］原=onnioo,［-124］原=nnnoo

［+50］原=00110010,［-50］原=10110010

［+124］反二oinnoo,［-124］反=10000011

、［+50］反=00110010，［-50］反=11001101,

反碼

⑴“0”有兩種表示方法：［+0］反=00000000,

［-o］反=nnnn

⑵8位二進(jìn)制反碼真值范圍為-127?+127；

16位反碼真值范圍為-32767?+32767。

<pW>

補(bǔ)碼的定義為

若X2+0則［X］補(bǔ)=X

若XW-0貝此X］補(bǔ)=2n+X,其中n為補(bǔ)碼的位數(shù)

若X也則［X］Q［XL=［XM=X

若xwo,則因］補(bǔ)=兇反+1

補(bǔ)碼

[+124]原=[+124]反=[+124]補(bǔ)=onn100

[+50]M=[+50]R=[+50]#=00110010

[T24]反二looooon[-50]反=noonoi

\__________________________________________________J

(A

[-124]補(bǔ)=[-124]反+1=10000100

[-50]補(bǔ)=[?50]反+i=noonio

補(bǔ)碼

⑴[+0]補(bǔ)=[-0]補(bǔ)=00000000

⑵8位二進(jìn)制補(bǔ)碼真值范圍為-128?+127

16位補(bǔ)碼真值范圍為-32768?+32767

補(bǔ)碼

+當(dāng)采用補(bǔ)碼表示時(shí)，可以把減法運(yùn)算轉(zhuǎn)換

為加法運(yùn)算，即［X土Y］補(bǔ)=［X］補(bǔ)即土Y］補(bǔ)。

［+64］補(bǔ)=01000000,［+9］補(bǔ)=00001001,［-9］補(bǔ)=11110111

［+64］補(bǔ)+［-9］補(bǔ)=00110111=［+64］補(bǔ)-［+9］補(bǔ)=［64-9］補(bǔ)

「-［X±丫］補(bǔ)=兇補(bǔ)+［土丫］補(bǔ)=兇補(bǔ)土［丫］補(bǔ)一一］

表「3數(shù)的表示方法

十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)原碼反碼補(bǔ)碼

-128-1000000010000000

-127-1111111111111111000000010000001

-126-1111110111111101000000110000010

???

-2-0000010100000101111110111111110

-1-0000001100000011111111011111111

-0-0000000100000001111111100000000

+0+0000000000000000000000000000000

+1+0000001000000010000000100000001

+2+0000010000000100000001000000010

???

+126+1111110011111100111111001111110

+127+1111111011111110111111101111111

2.十進(jìn)制“-65”在計(jì)算機(jī)內(nèi)部用二進(jìn)制代碼10111110表

示，其表示方式為—o（2000年秋VB二級(jí)）

A.ASCH碼B.反碼C.原碼D.補(bǔ)碼

答案：B

前兩個(gè)運(yùn)算結(jié)果錯(cuò)誤，是因?yàn)槠浣Y(jié)果分別為+160

和-160,超出了表數(shù)范圍，使結(jié)果的數(shù)值部分占

據(jù)了符號(hào)位，產(chǎn)生了溢出錯(cuò)誤。但一個(gè)正數(shù)與一

個(gè)負(fù)數(shù)相加，一定不會(huì)產(chǎn)生溢出錯(cuò)誤。

［60］補(bǔ)+口00］補(bǔ)=負(fù)數(shù)卜60］補(bǔ)+1100］補(bǔ)=正數(shù)

［60］補(bǔ)+卜100］補(bǔ)=卜40］補(bǔ)

001111001100010000111100

二溢出是指運(yùn)算結(jié)果超出了規(guī)11100

11000

定長(zhǎng)度數(shù)據(jù)的表數(shù)范圍。

判斷溢出的方法

根據(jù)參加運(yùn)算的兩個(gè)數(shù)據(jù)的符號(hào)及運(yùn)算結(jié)果

的符號(hào)可以判斷是否溢出。

計(jì)算機(jī)中，根據(jù)加法運(yùn)算中在最高位與次高

位的兩個(gè)進(jìn)位來(lái)判斷。

設(shè)8位二進(jìn)制數(shù)的各位記為D7D6D5…Do,運(yùn)算

中兩個(gè)口6位的進(jìn)位記為C6,兩個(gè)D7位的進(jìn)位

記為C7。

設(shè)ov=C7XORC6

若ov=o,表示結(jié)果無(wú)溢出，

若OV=L表示結(jié)果有溢出。

11000100

卜60］補(bǔ)+1100］補(bǔ)=

+10011100

101100000

4.若X,Y為兩個(gè)帶符號(hào)數(shù)，則在不發(fā)生溢出的情況下，以下4

個(gè)等式能成立的個(gè)數(shù)為_(kāi)___O（2003年三級(jí)偏硬）

X+Y=［X］補(bǔ)+［丫］補(bǔ)X+Y=［X］原+［丫］原

［X—丫］補(bǔ)=［蜀補(bǔ)+［—Y］補(bǔ)［X］補(bǔ)+［丫］補(bǔ)=［甩原+［丫］原

A.lB.2C.3D.4

答案：A

1.2.4數(shù)的定點(diǎn)和浮點(diǎn)表示

（定點(diǎn)表示法］

約定小數(shù)點(diǎn)在符號(hào)位之后、數(shù)值部

定分最高位之前,因此數(shù)據(jù)是純小數(shù),

點(diǎn)其格式為:

小

數(shù)

符號(hào)位數(shù)值部分（尾數(shù)）

法

y小數(shù)點(diǎn)位置

定點(diǎn)小數(shù)法比例因子的選擇

、______________________________________7

例如求兩個(gè)數(shù)010.01和001.100的和

010.01+001.100=(0.1001+0.0110)X22,

該比例因子選為22,而且兩數(shù)相加結(jié)果仍小于1。

］定點(diǎn)表示法］

約定小數(shù)點(diǎn)的位置固定在數(shù)值部

定分的最低位之后，也就是把數(shù)表示

點(diǎn)為純整數(shù)，其格式如下：

整

數(shù)符號(hào)位數(shù)值部分（尾數(shù)）

法

小數(shù)點(diǎn)位置

定點(diǎn)整數(shù)表示法也有比例因子的選擇

例如上例求(010.01+001.100)的和

(010.01+001.100)=(01001+00110)X2?2,

該比例因子選為2?2。

居點(diǎn)表示法;

在浮點(diǎn)表示法中，小數(shù)點(diǎn)的位置是不

固定的或者說(shuō)是可浮動(dòng)的。

63.8可表示為0.638XHP,63.8X10°,638X101

二進(jìn)制數(shù)10L01可表示為0.10101X23,10101X2-2

由此得出：任何一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，它的浮點(diǎn)數(shù)可

表示為：N=2PXSo（P為階碼，S為尾數(shù)）

<_____________________________________________7

浮點(diǎn)數(shù)包括兩部分：即階碼P和尾數(shù)S,它們

都有各自的符號(hào)位。

階碼的符號(hào)位又稱(chēng)階符，用Pf表示，

階碼有Pl、P2…Pm位；

尾數(shù)的符號(hào)位又稱(chēng)數(shù)符，用工表示，

尾數(shù)有Si、S2…Sn位。

PfPp2…PRISfSF2…Sn

階符階碼數(shù)符尾數(shù)

G孚點(diǎn)表示法）

例如:二進(jìn)制數(shù)N=2+11X0.1011,在

浮點(diǎn)機(jī)中的表示格式為：

0001101011

階符階碼數(shù)符尾數(shù)

浮點(diǎn)數(shù)的規(guī)格化

規(guī)定：當(dāng)尾數(shù)滿(mǎn)足0.5<|S|<1時(shí)，即

為規(guī)格化數(shù)。

<___________________________________

例如：

N=2+11X0.0101,非規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)。

N=2+1。X0.1010,規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)。

伽格化浮點(diǎn)數(shù)，即尾數(shù)的最高有效位是

總效數(shù)字1,而不是0。

?定點(diǎn)表示法與浮點(diǎn)表示法的比較

（數(shù)值表示范圍）

假定某機(jī)器字長(zhǎng)32位，數(shù)符占1位，尾數(shù)占31位。

定點(diǎn)小數(shù)表示范圍：OW|s|Wl-2-31

定點(diǎn)整數(shù)表示范圍：OW|S|W231-1

用浮點(diǎn)表示，若階碼8位（含階符），尾數(shù)24位

（含數(shù)符）。其表數(shù)范圍：

0<$$2127*（1-2-23）

近似為05$$2127

1.對(duì)于任意一個(gè)實(shí)數(shù)，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部都可以用_______

兩部分來(lái)表示，這種表示實(shí)數(shù)的方法叫做“浮點(diǎn)表示

法”。（2001年秋VB二級(jí)）

A.指數(shù)和尾數(shù)B.指數(shù)和基數(shù)C.整數(shù)和指數(shù)D.基數(shù)和小數(shù)

答案：A

30、某機(jī)字長(zhǎng)為32位，其中1位符號(hào)位，31位表示尾

數(shù)。若用定點(diǎn)小數(shù)表示，則最小負(fù)數(shù)為（）

A.-(1-2-30)B.-(1231)

C.-(I")D.-232

答案：B

31、某機(jī)字長(zhǎng)32位,其中1位符號(hào)位，31位表示尾數(shù)。

若用定點(diǎn)整數(shù)表示,則最大正整數(shù)為（）

A.+(230/)B.+(231-1)C.+231D.+232

答案：B

5.若階碼為m位（含階符1位，補(bǔ)碼表示），尾數(shù)為n位（含數(shù)

符1位，補(bǔ)碼表示），則所能表示的規(guī)格化數(shù)中，除零外絕

對(duì)值最小的正數(shù)是________o（2003年三級(jí)偏硬）

A.2-2（m—1）?2-1B.2—2111.2一（n-1）

C.22（mD-E（l-2-（n-1））D.2-2（mD?2一（nT）

答案：A

"onNeumann計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)要,中

,采用二進(jìn)制數(shù)的形式表示指令和數(shù)據(jù)

將指令序列（程序）和數(shù)據(jù)預(yù)先存入計(jì)

算機(jī)的存儲(chǔ)器中

?計(jì)算機(jī)硬件由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、

輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部分組成

馮?諾依曼型計(jì)算機(jī)工作原理的核心是“存

儲(chǔ)程序”和“程序控制”，即“集中順序控

制”。

2.運(yùn)算器

—.----------

?運(yùn)算器主要包括能完成算術(shù)及邏輯運(yùn)算的

電路以及多個(gè)寄存器。

?在控制信號(hào)的指揮下，運(yùn)算器完成諸如算

術(shù)、邏輯運(yùn)算、暫存及傳送數(shù)據(jù)等工作。

一地址內(nèi)容

，：020

在微型機(jī)中存儲(chǔ)單元通;1

31

常以8bit即1字節(jié)為單位。2

-18

?對(duì)每一存儲(chǔ)單元都指定.?

一個(gè)唯一的編號(hào)，稱(chēng)之為?*

存儲(chǔ)單元的地址，地址通?*

常從0開(kāi)始順序編排。Jn186

存儲(chǔ)單元的地址與內(nèi)容

數(shù)據(jù)總線(xiàn)DB

ACC暫存器1暫存器2指令寄存器IR讀/寫(xiě)控制

電路

通用地

寄存指令譯碼器ID址

器組譯

專(zhuān)

用

算術(shù)邏輯單元碼

存儲(chǔ)

寄

存

ALU器

組

器單元

控制信號(hào)

一外部

發(fā)生器

IP＜一控制

信號(hào)

地址總線(xiàn)AB內(nèi)部控制信號(hào)

簡(jiǎn)單計(jì)算機(jī)的硬件電路結(jié)構(gòu)示意圖

-5--._控制-器-設(shè)--計(jì)-

傳統(tǒng)的組合

a)按照其產(chǎn)生微操作邏輯控制器

控控制信號(hào)的方式

制

微程序控制器

器

‘把指令的執(zhí)行分解成若干個(gè)微操作，用微

指令將這些微操作編成微程序，通過(guò)執(zhí)行

微程序來(lái)完成這些微操作，即執(zhí)行了指令。

這就是微程序技術(shù)的基本原理。

1.3.2計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)

1.系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件：由計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)者提供的

使用和管理計(jì)算機(jī)的軟件。

種語(yǔ)言的7系統(tǒng)軟件

編或解釋、編

程序庫(kù)

譯程序

機(jī)器的監(jiān)控管理程序、

操作系統(tǒng)、調(diào)試程序、

故障診斷程序

2.應(yīng)用軟件

應(yīng)用軟件：用戶(hù)用各種語(yǔ)言編制的解決

:各種問(wèn)題的軟件。

文字處理軟件財(cái)務(wù)管理軟件銀行管理軟件等

---_---7____J_7---JL--------—

用戶(hù)

I應(yīng)請(qǐng)1件I

系統(tǒng)軟件

硬件系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功能模型

7.計(jì)算機(jī)軟件可以分為商品軟件、共享軟件和自由軟件等類(lèi)型。

在下列相關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是_______o（2009年春二級(jí)）

A.通常用戶(hù)需要付費(fèi)才能得到商品軟件的使用權(quán)，但這類(lèi)軟件

的升級(jí)總是免費(fèi)的

B.共享軟件通常是一種，，買(mǎi)前免費(fèi)試用”的具有版權(quán)的軟件

C.自由軟件的原則是用戶(hù)可共享，并允許拷貝和自由傳播

D.軟件許可證是一種法律合同，它確定了用戶(hù)對(duì)軟件的使用權(quán)

限

答案：A

8.人們通常將計(jì)算機(jī)軟件劃分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。下列

軟件中，不屬于應(yīng)用軟件類(lèi)型的是___J2009年春二級(jí)）

A.AutoCADB.MSNC.OracleD.WindowsMediaPlayer

答案：C

9.在下列有關(guān)Windows98/2000/XP操作系統(tǒng)的敘述中，錯(cuò)

誤的是____。（2009年春二級(jí)）

A.系統(tǒng)采用并發(fā)多任務(wù)方式支持多個(gè)任務(wù)在計(jì)算機(jī)中同時(shí)執(zhí)

行

B.系統(tǒng)總是將一定的硬盤(pán)空間作為虛擬內(nèi)存來(lái)使用

C.文件（夾）名的長(zhǎng)度可達(dá)200多個(gè)字符

D.硬盤(pán)、光盤(pán)、優(yōu)盤(pán)等均使用FAT文件系統(tǒng)

答案：D

10.計(jì)算機(jī)軟件通常分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，它們兩者

之間的關(guān)系

A.后者以前者為基礎(chǔ)

B.前者以后者為基礎(chǔ)

C.沒(méi)有前者后者也不能工作

D.相互獨(dú)立的

答案：B

1.3.3微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)

-*----------------

微

處

算術(shù)邏輯部件控制器微

微

理

型

型

內(nèi)部總線(xiàn)器

累加器、寄存器計(jì)

計(jì)

算

算

機(jī)

內(nèi)部存儲(chǔ)器系統(tǒng)總線(xiàn)機(jī)

系

輸入/輸出接口

統(tǒng)

外圍設(shè)備系統(tǒng)軟件

'總線(xiàn)是微型機(jī)中連接各功能部件并傳送信

、息的一組信號(hào)線(xiàn)。

地址總線(xiàn)AB(AddressBus)

數(shù)據(jù)總線(xiàn)DB(DataBus)

控制總線(xiàn)CB(ControlBus)

微型機(jī)的外部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2彳散型機(jī)硬件系統(tǒng)的組成

-----------------------------------------------------------'—---------------------------------------------------------

微型計(jì)算機(jī)的組成

9.設(shè)某種型號(hào)的工控機(jī)為IPC-610

PIII/933/256M/40G/52X,其中256M和52X分別指的是

__________o（2002年三級(jí)）

A.主頻，52個(gè)擴(kuò)展槽

B.內(nèi)存容量，52個(gè)擴(kuò)展槽

C.主頻，52倍速光驅(qū)

D.內(nèi)存容量，52倍速光驅(qū)

答案：D

性能相

由于微型機(jī)體積小、價(jià)格便宜、其系統(tǒng)

對(duì)較低，主要用在小規(guī)模應(yīng)用領(lǐng)域，相對(duì)較

軟件和應(yīng)用軟件規(guī)模相對(duì)較小、功能

簡(jiǎn)單。

目前常用的操作系統(tǒng)有Windows2000、

WindowsXP、WindowsNT、UNIX>Linux等，

常用的軟件包有Office2000、Office2003、

IE瀏覽器，以及VB、VC++、JAVA等語(yǔ)言處理

程序和VFP、Oracle等數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。

1.3.4微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)

1.常用的名詞術(shù)語(yǔ)

位一位是計(jì)算機(jī)所能表示的最基本最小的數(shù)

據(jù)單位。它只有兩種狀態(tài)“0”和“1”,

即二進(jìn)制位。

字節(jié)8位二進(jìn)制數(shù)稱(chēng)為一個(gè)字節(jié)。微型機(jī)

中內(nèi)存一般以字節(jié)為單位。

字一計(jì)算機(jī)中作為一個(gè)整體參與運(yùn)算、處理和

傳送的一串二進(jìn)制數(shù)，是計(jì)算機(jī)中信息的

基本單位。

字長(zhǎng)一計(jì)算機(jī)中每個(gè)字所包含的二進(jìn)制位數(shù)稱(chēng)

為字長(zhǎng)。字長(zhǎng)通常等于數(shù)據(jù)總線(xiàn)的位數(shù)

和通用寄存器的位數(shù)。

指令一指揮計(jì)算機(jī)進(jìn)行基本操作的命令。

指令系統(tǒng)一計(jì)算機(jī)所能執(zhí)行的全部指令的集

合稱(chēng)為計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。

程序一完成某一任務(wù)的指令（或語(yǔ)句）的

有序集合稱(chēng)為程序。

2.王要技術(shù)指標(biāo)

主要性能指標(biāo)

內(nèi)

外

存

運(yùn)

部

算

儲(chǔ)