16第1章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)1.1 計(jì)算機(jī)概述1.1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程1. 計(jì)算機(jī)的誕生1946年，由美國生產(chǎn)了第一臺(tái)全自動(dòng)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)“埃尼阿克”（英文縮寫詞是ENIAC，即Electronic Numerical Integrator and Calculator，中文意思是電子數(shù)字積分器和計(jì)算器）。它是美國奧伯丁武器試驗(yàn)場為了滿足計(jì)算彈道需要而研制成的。習(xí)題：1.第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)誕生于【B】。 A)德國B)美國C)英國D)中國2、世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)誕生于（ C ）。A、1942年 B、1944年 C、1946年 D、1948年3、世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)的名字是ENIAC。2. 計(jì)算機(jī)的幾個(gè)發(fā)展階段根據(jù)計(jì)算機(jī)所采用的物理器件，一般把電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展分成四代。第一代電子管計(jì)算機(jī)第一代計(jì)算機(jī)（19461957年）。計(jì)算機(jī)所用主要元件是電子管，稱為電子計(jì)算機(jī)。電子管計(jì)算機(jī)的主要特征為：(1) 體積大、耗電多、穩(wěn)定性差、維護(hù)因難。(2) 用磁鼓或磁帶作為外存儲(chǔ)器，容量小。(3) 使用機(jī)器語言編程，無操作系統(tǒng)。(4) 速度慢，一般在5千3萬次/秒。(5) 造價(jià)高，使用成本高，壽命短。(6) 主要用于科學(xué)計(jì)算。第二代晶體管數(shù)字計(jì)算機(jī)第二代計(jì)算機(jī)(19581964)，計(jì)算機(jī)采用的主要元件是晶體管，也稱晶體管計(jì)算機(jī)，這代計(jì)算機(jī)的主要特征為：(1) 采用晶體管，體積縮小，耗電降低，性能提高。(2) 采用磁盤或磁帶作為外存儲(chǔ)器，容量增大。(3) 出現(xiàn)了原始的操作系統(tǒng)模型，開如使用匯編語言編程，并出現(xiàn)高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言Fortran、COBOL、BASIC等。(4) 速度加快，一般在幾萬次幾十萬次/秒。(5) 造價(jià)降低，使用成本偏高，壽命延長。(6) 除用于科學(xué)計(jì)算外，還用于數(shù)據(jù)處理和實(shí)時(shí)控制。第三代小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)第三代計(jì)算機(jī)(19651970)，計(jì)算機(jī)采用的主要元件是小規(guī)模集成電路，也稱集成電路數(shù)字計(jì)算機(jī)。這代計(jì)算機(jī)的主要特征為：(1) 采用小規(guī)模集成電路元件，體積更小，耗電降低，性能進(jìn)一步提高。 (2) 采用半導(dǎo)體作內(nèi)存儲(chǔ)器，外存儲(chǔ)器容量進(jìn)一步增大，而且存儲(chǔ)器體積變小。(3) 開始使用操作系統(tǒng)，并出現(xiàn)了分時(shí)操作系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)化、模塊化程序設(shè)計(jì)語言PASCAL，C等，實(shí)現(xiàn)了時(shí)處理數(shù)據(jù)系統(tǒng)。(4) 速度加快，一般在數(shù)幾百萬幾千萬次/秒(5) 造價(jià)進(jìn)一步降低，使用成本降低，壽命更長。(6) 應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大到工業(yè)數(shù)據(jù)管理和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。第四代大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)第四代計(jì)算機(jī)(1970今)，計(jì)算機(jī)采用的主要元件是大規(guī)模或超大規(guī)模集成電路，也稱集成電路數(shù)字計(jì)算機(jī)。這代計(jì)算機(jī)的主要特征為：(1) 采用超大規(guī)模集成電路元件，體積進(jìn)一步變小、耗電降低，性能進(jìn)大大提高。 (2) 采用了許多新的存儲(chǔ)技術(shù)，出現(xiàn)大容量存儲(chǔ)設(shè)備，而且存儲(chǔ)器體積進(jìn)一步小。(3) 出現(xiàn)了微型機(jī)和微機(jī)操作系統(tǒng)，應(yīng)用軟件、工具軟件數(shù)據(jù)庫軟件豐富，實(shí)現(xiàn)了并行處理技術(shù)和多機(jī)系統(tǒng)(4) 速度加快，一般在數(shù)幾千萬幾十億次/秒。(5) 造價(jià)更低，使用成本低，普通家庭也用得起。(6) 應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大社會(huì)各個(gè)方面，如辦公自動(dòng)化、圖像處理、數(shù)據(jù)庫、多媒體、語言識(shí)別和網(wǎng)絡(luò)等。一般每個(gè)芯片的元件數(shù)在1000-10000個(gè)時(shí)稱為大規(guī)模集成電路，而超大規(guī)模集成電路每個(gè)芯片的元件數(shù)為10000個(gè)以上。采用大規(guī)模集成電路作為計(jì)算機(jī)的邏輯部件的存儲(chǔ)器，使得計(jì)算機(jī)的體積更小，功耗更低，可靠性提高，軟件技術(shù)更趨完善。練習(xí)題：1、世界上的第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)使用的邏輯元件是_B_。A、晶體管 B、電子管 C、集成電路 D、以上都不是2.電子計(jì)算機(jī)主要是以【B】劃分發(fā)展階段的。 A)集成電路B)電子元件 C)電子管D)晶件管 3、第一代計(jì)算機(jī)主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)椋?C ）。A、數(shù)據(jù)處理 B、人工智能 C、科學(xué)計(jì)算 D、過程控制4、第二代計(jì)算機(jī)主要應(yīng)用領(lǐng)域轉(zhuǎn)為（ A ）。A、數(shù)據(jù)處理 B、財(cái)務(wù)管理 C、科學(xué)計(jì)算 D、過程控制5、第二代計(jì)算機(jī)開始使用（ D ）。A、機(jī)器語言 B、匯編語言 C、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) D、操作系統(tǒng)6、微型計(jì)算機(jī)屬于（ D ）計(jì)算機(jī)。A、第一代 B、第二代 C、第三代 D、第四代7、第一代計(jì)算機(jī)采用的邏輯元件是_電子管_。8、第二代計(jì)算機(jī)邏輯元件采用的是_晶體管_。9、第三代計(jì)算機(jī)邏輯元件采用的是_小規(guī)模集成電路_。10、第四代計(jì)算機(jī)邏輯元件開始采用的是_大規(guī)模集成電路_。11.計(jì)算機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了哪幾個(gè)階段？各階段使用何種電子邏輯器件？ 1.1.2 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)1. 運(yùn)算速度快2. 計(jì)算精度高3. 存儲(chǔ)容量大4. 具有邏輯判斷能力計(jì)算機(jī)除了進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算外，還可以對(duì)處理信息進(jìn)行各種邏輯判斷、邏輯推理等功能。5能自動(dòng)完成各種操作計(jì)算機(jī)是由內(nèi)部控制和操作的，只要將事先編制好的應(yīng)用程序輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)就能自動(dòng)按照程序規(guī)定的步驟完成預(yù)定的處理任務(wù)。1.1.3 計(jì)算機(jī)的分類依據(jù)IEEE（美國電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）的劃分標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算機(jī)分為：巨型機(jī)、大型機(jī)、小型機(jī)、工作站、微型機(jī)。這些類型之間的基本區(qū)別通常在于其體積大小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、功率消耗、性能指標(biāo)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量、指令系統(tǒng)和設(shè)備、軟件配置等的不同。1巨型計(jì)算機(jī)巨型機(jī)也稱超級(jí)計(jì)算機(jī)。其主要特點(diǎn)是運(yùn)算速度很高，可達(dá)每秒執(zhí)行幾億條指令，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量很大，規(guī)模大結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能強(qiáng)，價(jià)格昂貴，通常要幾千萬元。主要用于大型科學(xué)計(jì)算、破譯密碼、建立全球氣候模型系統(tǒng)和模擬核爆炸等大規(guī)模運(yùn)算。2大型計(jì)算機(jī)大型計(jì)算機(jī)（mainframe computer）（簡稱為大型機(jī)）是一種體積龐大、價(jià)格昂貴的計(jì)算機(jī)，它能夠同時(shí)為成千上萬的用戶處理數(shù)據(jù)。大型機(jī)常被企業(yè)或政府機(jī)構(gòu)作數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)、處理和大量數(shù)據(jù)的管理之用。在可靠性、數(shù)據(jù)安全性要求高或需要集中控制的地方也可以選用大型機(jī)。3小型計(jì)算機(jī)小型計(jì)算機(jī)處理能力強(qiáng)，可靠性好，體積較小、價(jià)格適中。適合大、中型企業(yè)、科研部門和學(xué)校等單位充當(dāng)主機(jī)使用。4微型計(jì)算機(jī)微型機(jī)也稱個(gè)人計(jì)算機(jī)(Person Computer)，簡稱為“PC”，是由IBM PC機(jī)演變而來的。微型計(jì)算機(jī)體積小，功能強(qiáng)。它能夠提供各種各樣的計(jì)算功能，典型的功能有：字處理、照片編輯、收發(fā)電子郵件和登錄因特網(wǎng)。個(gè)人計(jì)算機(jī)包括臺(tái)式計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、筆記本式計(jì)算機(jī)、掌上型計(jì)算機(jī)幾種。習(xí)題1、PC機(jī)的“PC”的含義是（B）。 A） 計(jì)算機(jī)的型號(hào) B） 個(gè)人計(jì)算機(jī) C） 小型計(jì)算機(jī) D） 兼容機(jī)1.1.4 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用歸納起來，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用主要有以下幾方面：1科學(xué)計(jì)算也稱數(shù)值計(jì)算，是計(jì)算機(jī)最早的應(yīng)用領(lǐng)域，也是計(jì)算機(jī)最基本的應(yīng)用之一。科學(xué)計(jì)算是指用計(jì)算機(jī)來解決科學(xué)研究和工程技術(shù)中所提出的復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題。2數(shù)據(jù)處理也稱信息處理，是計(jì)算機(jī)應(yīng)用最廣泛的功能，人們利用計(jì)算機(jī)對(duì)所獲取的信息進(jìn)行記錄、整理、加工、存儲(chǔ)和傳輸?shù)取?人工智能利用計(jì)算機(jī)來模仿人類的智力活動(dòng)。目前的計(jì)算機(jī)能象人哪樣可以感應(yīng)、判斷、推理、學(xué)習(xí)等。如我們常見的專家系統(tǒng)，機(jī)器人，手寫識(shí)別系統(tǒng)，聲音識(shí)別系統(tǒng)等。人工智能是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)嶄新領(lǐng)域。4自動(dòng)控制計(jì)算機(jī)是由內(nèi)部控制和操作的，只要將事先編制好的應(yīng)用程序輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)就能自動(dòng)按照程序規(guī)定的步驟完成預(yù)定的處理任務(wù)。因此可以利用計(jì)算機(jī)對(duì)動(dòng)態(tài)的過程進(jìn)行控制、指揮和協(xié)調(diào)。5輔助功能輔助功能是指利用計(jì)算機(jī)來輔助人們完成某些方面的工作或事務(wù)。最常見的有：輔助設(shè)計(jì)、輔助制造、輔助教學(xué)、輔助測試等。(1)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）：利用計(jì)算機(jī)幫助人們進(jìn)行工程設(shè)計(jì)、工程制圖，提高工作效率。廣泛應(yīng)用于機(jī)械、建筑、服裝和電路行業(yè)。(2)計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）：利用計(jì)算機(jī)幫助人們制造、生產(chǎn)設(shè)備，提高產(chǎn)品質(zhì)量。(3)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）：利用計(jì)算機(jī)幫助人們學(xué)習(xí)與掌握知識(shí)。(4)計(jì)算機(jī)輔助測試（CAT）：利用計(jì)算機(jī)幫助人們完成一些復(fù)雜、繁重的測試工作。6通信與網(wǎng)絡(luò)習(xí)題：1.計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？1科學(xué)計(jì)算，是計(jì)算機(jī)最早的應(yīng)用領(lǐng)域，也是計(jì)算機(jī)最基本的應(yīng)用之一。2數(shù)據(jù)處理，人們利用計(jì)算機(jī)對(duì)所獲取的信息進(jìn)行記錄、整理、加工、存儲(chǔ)和傳輸?shù)取?人工智能，利用計(jì)算機(jī)來模仿人類的智力活動(dòng)。4自動(dòng)控制，利用計(jì)算機(jī)對(duì)動(dòng)態(tài)的過程進(jìn)行控制、指揮和協(xié)調(diào)。5輔助功能，輔助功能是指利用計(jì)算機(jī)來輔助人們完成某些方面的工作或事務(wù)。6通信與網(wǎng)絡(luò)2、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域主要包括：（C）、數(shù)據(jù)處理、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)和人工智能。A、CAD B、CAM C、科學(xué)計(jì)算 D、CAL1.2 計(jì)算機(jī)信息的表示其實(shí)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，一切信息包括數(shù)值、字符、指令等的存放、處理的傳輸均采用二進(jìn)制編碼的形式表示。習(xí)題1、計(jì)算機(jī)中所有信息的存儲(chǔ)都采用_A_A）二進(jìn)制 B）八進(jìn)制 C）十進(jìn)制 D）十六進(jìn)制2.無論是西文字符還是中文字符，在機(jī)內(nèi)一律用_二進(jìn)制_編碼來表示。1.2.1 進(jìn)位計(jì)數(shù)制1十進(jìn)制日常生活中最常見的是十進(jìn)制數(shù)。十進(jìn)制計(jì)數(shù)的特點(diǎn)是“逢十進(jìn)一”，用十個(gè)不同的符號(hào)來表示：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，稱為代碼。2八進(jìn)制八進(jìn)制計(jì)數(shù)的特點(diǎn)是“逢八進(jìn)一”，八進(jìn)制數(shù)采用八個(gè)不同的符號(hào)表示：0、1、2、3、4、5、6、7。 八進(jìn)制的8因要進(jìn)位變成10，因此在八進(jìn)制數(shù)中沒有8這個(gè)數(shù)。3十六進(jìn)制十六進(jìn)制特點(diǎn)是“逢十六進(jìn)一”，十六進(jìn)制數(shù)采用015十六個(gè)符號(hào)表示。為方便起見，十六進(jìn)制的10、11、12、13、14、15分別可用A、B、C、D、E、F六個(gè)英文字母來表示。4二進(jìn)制二進(jìn)制特點(diǎn)是“逢二進(jìn)一”，二進(jìn)制數(shù)只有兩個(gè)代碼“0”和“1”，也就說二進(jìn)制中所有的數(shù)據(jù)都由0、1兩個(gè)的組合來實(shí)現(xiàn)。 1.2.2 數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換1十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制整數(shù)（1） 十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制整數(shù)十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制整數(shù)采用除2取余法。具體方法為：將十進(jìn)制數(shù)除以2，得到一個(gè)商數(shù)和余數(shù)；再用商數(shù)除以2，又得到一個(gè)商數(shù)的余數(shù)；繼續(xù)這個(gè)過程，直到商數(shù)等于零為止。每次所得的余數(shù)（必定是0或1）就是對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)的各位數(shù)字，第一次得到的余數(shù)為二進(jìn)制數(shù)的最低位，最后一次得到的余數(shù)為二進(jìn)制數(shù)的最高位。例如，將十進(jìn)制數(shù)58轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，其轉(zhuǎn)換過程如下：從下向上書寫 2| 5 8 余數(shù)為0，即a0=0 2| 2 9 余數(shù)為1，即a1=1 2| 1 4 余數(shù)為0，即a2=0 2| 7 余數(shù)為1，即a3=1 2| 3 余數(shù)為1，即a4=1 2| 1 余數(shù)為1，即a5=10 商為0，結(jié)束 最后結(jié)果為：（58）10=（a5 a4 a3 a2 a1 a0）2=(111010)2（2）十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制小數(shù)十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制小數(shù)采用乘2取整法。具體方法為：用2乘十進(jìn)制純小數(shù)，去掉整數(shù)部分；再用2乘余下的純小數(shù)部分，再去掉整數(shù)部分；繼續(xù)這個(gè)過程，直到余下的純小數(shù)為0或滿足所要求的精度為止。最后將每次得到的整數(shù)部分（必定是0或1）從左到右排列即得到所對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制小數(shù)。例如，將十進(jìn)制小數(shù)0.6875轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制小數(shù)，其轉(zhuǎn)換過程如下： 0.6875 2 從上向上書寫1.3750 整數(shù)為1，即a-1=10.3750 2 0.7500 整數(shù)為0，即a-2=0 0.7500 2 1.5000 整數(shù)為1，即a-3=10.5000 2 1.0000 整數(shù)為1，即a-4=1 0.0000 余下的純小數(shù)為0，結(jié)束 最后結(jié)果為：（0.6875）10=（0. a-1 a-2 a-3 a-4）2=(0.1011)2 必須指出，一個(gè)二進(jìn)制小數(shù)能夠完全準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制小數(shù)，但一個(gè)十進(jìn)制小數(shù)不一定能完全準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制小數(shù)。例如，十進(jìn)制小數(shù)0.713事實(shí)上就不能完全準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制小數(shù)。在這種情況下，可以根據(jù)精度要求只轉(zhuǎn)換到小數(shù)點(diǎn)后某一位為止。對(duì)于一般的十進(jìn)制數(shù)，可以將其整數(shù)部分與小數(shù)部分分別轉(zhuǎn)換，然后再組合起來。例如：（58.6875）10=(111010.1011)22十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制整數(shù)（1） 十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制整數(shù)十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制整數(shù)的方法與轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制整數(shù)的方法相似，只是將基數(shù)改為就行了，即除取余法。 例如，將十進(jìn)制整數(shù)58轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)的過程如下：從下向上書寫 8| 5 8 余數(shù)為2，即a0=2 8| 7 余數(shù)為7，即a1=7 0 商為0，結(jié)束 即：（58）10=（ a1 a0）8=(72)8（2） 十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制整數(shù)十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制小數(shù)方法是乘取整法。例如，將十進(jìn)制小數(shù)0.6875轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制小數(shù)的過程如下： 0.6875 8 從上向下書寫5.5000 整數(shù)為5，即a-1=50.5000 8 4.0000 整數(shù)為4，即a-2=4 0.0000 余下的純小數(shù)為0，結(jié)束即 （0.6875）10=（0. a-1 a-2）8=(0.54)8根據(jù)以上的說明就不難理解（58.6875）10=(72.54)83十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制整數(shù)十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制整數(shù)采用除16取余法。十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制小數(shù)采用乘16取整法。例如，十進(jìn)制數(shù)58.75轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制的過程如下： 先轉(zhuǎn)換整數(shù)部分從下向上書寫 16| 5 8 余數(shù)為10，即a0=A 16| 3 余數(shù)為3， 即a1=3 0 商為0，結(jié)束再轉(zhuǎn)換小數(shù)部分 0.75 16 450 從上向下書寫 + 75 12.00 整數(shù)為12，即a-1=C 0.00 余下的純小數(shù)為0，結(jié)束最后結(jié)果為：（58.75）10=（a1 a0. a-1）16=(3A.C)164. 其它進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制非十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制的方法非常簡單，只要把各個(gè)非十進(jìn)制數(shù)按位權(quán)展開求和即可。二進(jìn)制數(shù)據(jù)寫成2，八進(jìn)制寫成8，十六進(jìn)制寫成16的各次冪之和的形式。然后計(jì)算出其結(jié)果即可。（1）二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制例1：把二進(jìn)數(shù)(10111）2 轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制(10111）2=124+023+122+121+120=16+0+4+2+1=(23)10例2：把二進(jìn)數(shù)（101.101）2 轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制(101.101)2=122+021+120+12-1+02-2 +12-3 = (5.625)10（2）八進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制例1：把八進(jìn)數(shù)（305）8 數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制（305）8=382+081+580=192+5=(197)10例2：把八進(jìn)數(shù)（2533 . 42）8 轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制（2533.42）8=283+582+381+380+48-1+28-2 = (1371.53125)10（3）十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制例1：把十六進(jìn)數(shù)(2A4E）16轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制(2A4E）16=2163+A162+4161 +E160 =8192+2560+64+14=(10830）10例2：把十六進(jìn)數(shù)(1CB . D8）16轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制(1CB.D8）16=1162+12161+11160+1316-1+816-2 =（459.84375）105. 二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換 （1）二進(jìn)制與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換由于16=24，即一位十六進(jìn)制數(shù)正好相當(dāng)于四位二進(jìn)制數(shù)。因此二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制時(shí)，可以將每四位二進(jìn)制數(shù)劃為一組，用一位十六進(jìn)制數(shù)代替，也稱為“以四換一”。將給定的二進(jìn)制數(shù)以小數(shù)點(diǎn)為界，分別向左、向右每4位分成一組，若不足4位，要分別前補(bǔ)0（整數(shù)部分）或后補(bǔ)0（小數(shù)部分）。然后將每4位一組的數(shù)分別用對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)來書寫。例如：把二進(jìn)制數(shù)(101101011. 01101)2轉(zhuǎn)成十六進(jìn)制數(shù)。先把二進(jìn)制數(shù)按上述方法每四位分組：0001 0110 1011 . 0110 1000 對(duì)照表2-1，對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)為： 1 6 B . 6 8即(101101011. 01101)2=(16B.68)16將十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)剛好與上述過程相反，采用“以一換四”的方法，即將1個(gè)十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成4個(gè)二進(jìn)制數(shù)。例如：把十六進(jìn)制數(shù)(183 .5B)16轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù) 十六進(jìn)進(jìn)制數(shù)： 1 8 6 . 5 B 對(duì)照表2-1，對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)為： 0001 1000 0110 . 0101 1011 即(183 .5B)16=(000110000110 . 01011011)2 = (110000110 . 01011011)2（2）二進(jìn)制與八進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換由于8=23，即一位八進(jìn)制數(shù)正好相當(dāng)于三位二進(jìn)制數(shù)。因此二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制時(shí)，可以將每三位二進(jìn)制數(shù)劃為一組，用一位八進(jìn)制數(shù)代替，也稱為“以三換一”；將給定的二進(jìn)制數(shù)以小數(shù)點(diǎn)為界，分別向左、向右每3位分成一組，若不足3位，要分別前補(bǔ)0（整數(shù)部分）或后補(bǔ)0（小數(shù)部分）。然后將每3位一組的數(shù)分別用對(duì)應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)來書寫。例如: 把二進(jìn)制數(shù)(1101011.1101)2轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)先把二進(jìn)制數(shù)按上述方法每三位分組：001 101 011 . 110 100 對(duì)照表2-1，對(duì)應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)為： 1 5 3 . 6 4即(1101011.1101)2=(153.64)8類似地，將八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，采用“以一換三”的方法，即將1個(gè)八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成3個(gè)二進(jìn)制數(shù)。例如: 把八進(jìn)制數(shù)（34.61）8轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)八進(jìn)制數(shù)： 3 4 . 6 1 對(duì)照表2-1，對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)為: 011 100 . 110 001即 （34.61）8=(011100.110001)2 = (11100.110001)2八進(jìn)制或十六進(jìn)制與二進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換極為方便，而且用八進(jìn)制或十六進(jìn)制書寫要比用二進(jìn)制書寫簡短，口讀也方便。因此，八進(jìn)制或十六進(jìn)制常用于指令的書寫、手編程序或目標(biāo)程序的輸入與輸出。特別是，計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器以字節(jié)為單位，一個(gè)字節(jié)包含八個(gè)二進(jìn)制單位，正好用兩個(gè)十六進(jìn)制單位表示，十六進(jìn)制用得更多些。習(xí)題1、6個(gè)二進(jìn)制位最大能表示的十進(jìn)制整數(shù)是_C_A） 64 B） 32 C） 63 D） 312.將二進(jìn)制數(shù)11101轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)是【B】。 A)31B)29C)58D)59 3.（1011111）2=（95）10 =（137）8=（5F）16 4.十進(jìn)制的0.625轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制為_0.101_。 5.與十進(jìn)制數(shù)97等價(jià)的八進(jìn)制數(shù)是【 B】。 A)1100001B)141C)61D)1116.十進(jìn)制數(shù)“0.7109375”所對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)是【C】。 A)0.1011001 B)0.0100111 C)0.1011011D)0.1010011 7.將二進(jìn)制數(shù)101111101.0101轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)是【C】。 A)155.11B)555.21C)575.24D)155.218下列不同進(jìn)制的個(gè)數(shù)中，最小的一個(gè)數(shù)是(A)A、(45)10 B、(57)8 C、(3B)16 D、(110011)21.2.3 信息的單位計(jì)算機(jī)中信息的單位常用“位”、“字節(jié)”幾種。1. 位（bit）計(jì)算機(jī)中最小的數(shù)據(jù)單位是二進(jìn)制的一個(gè)數(shù)位，簡稱位（英文名稱為bit，讀為比特）。如二進(jìn)制101010的“1”、“0”就是二進(jìn)制的位。計(jì)算機(jī)中最直接最基本的操作就是對(duì)二進(jìn)制位進(jìn)行操作。2. 字節(jié)（byte）字節(jié)是計(jì)算機(jī)中用來表示存儲(chǔ)空間的基本容量單位，簡寫為B。一個(gè)字節(jié)由8位二進(jìn)制數(shù)字組成。計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器（包括內(nèi)存與外存）通常也是以多少字節(jié)來表示它的容量。更大的單位有：KB，MB，GB、TB。它們之間的換算關(guān)系如下：1B = 8 bit1 KB=1024 B = 210 B K的意思為“千”1 MB=1024 KB = 210 KB M讀為“兆”1 GB=1024 MB = 210 MB G讀為“吉”1TB=1024GB = 210 GB T讀為“太”習(xí)題1.1GB=1024MB=1024*1024KB=1024*1024*1024B=1024*1024*1024*8bit。 2、計(jì)算機(jī)中最小的數(shù)據(jù)單位是_位_3、_字節(jié)_是計(jì)算機(jī)中用來表示存儲(chǔ)空間的基本容量單位。4.在微型計(jì)算機(jī)中，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)是以【D】。 A)KB為單位B)位為單位 C)字長為單位D)字節(jié)為單位 1.2.4數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼表示計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示包括以下兩個(gè)方面：正數(shù)、負(fù)數(shù)的表示和一般數(shù)的表示。1. 正、負(fù)數(shù)的表示計(jì)算機(jī)中所有的信息都是以二進(jìn)制形式存放的。因此數(shù)的正、負(fù)號(hào)也是用一個(gè)二進(jìn)制位來表示，這個(gè)二進(jìn)制位一般在數(shù)的最高位，稱為符號(hào)位。符號(hào)位為“0”表示正數(shù)，為“1”表示負(fù)數(shù)。如果用8個(gè)二進(jìn)制位表示一個(gè)有符號(hào)的整數(shù)，則最高位為符號(hào)位，具體表示數(shù)值的只有7位。如果用16個(gè)二進(jìn)制位表示一個(gè)有符號(hào)的整數(shù)，除去最高位的符號(hào)位，具體表示數(shù)值的只有15位。顯然，在表示一個(gè)數(shù)時(shí)，使用的二進(jìn)制位數(shù)越多，其表示數(shù)值的范圍就越大。例如：用8位二進(jìn)制表示，則十進(jìn)制+50與-50的二進(jìn)制表示分別為：（+50）10=(00110010)2 （-50）10=(10110010)2其中最左邊的位(即最高位)為符號(hào)位，“0”表示正數(shù)；“1”表示負(fù)數(shù)。又例如，用十六位二進(jìn)制數(shù)表示，則十進(jìn)制數(shù)+513與-513的二進(jìn)制數(shù)表示分別為：（+513）10=(0000001000000001)2 （-513）10=(1000001000000001)2顯然，用八位二進(jìn)制無法表示這兩個(gè)數(shù)。其中最左邊的位(即最高位)為符號(hào)位，“0”表示正數(shù)；“1”表示負(fù)數(shù)。2. 定點(diǎn)數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)計(jì)算機(jī)中運(yùn)算的數(shù)有整數(shù)，也有小數(shù)，如何確定小數(shù)點(diǎn)位置呢？通常有兩種規(guī)則：一種是規(guī)定小數(shù)點(diǎn)的位置不變，稱為定點(diǎn)數(shù)。另一種是小數(shù)點(diǎn)的位置可以浮動(dòng)，稱為浮點(diǎn)數(shù)。無論是定點(diǎn)數(shù)還是浮點(diǎn)數(shù)，在實(shí)際存儲(chǔ)時(shí)，小數(shù)點(diǎn)是不占用數(shù)據(jù)位的。（1）定點(diǎn)數(shù)如果小數(shù)點(diǎn)固定在符號(hào)位之后，這時(shí)的數(shù)就是一個(gè)純小數(shù)。用這種方式表示的數(shù)稱為定點(diǎn)小數(shù)。如1.0010101和0 .1010101都是定點(diǎn)小數(shù)，即小數(shù)點(diǎn)是符號(hào)位于之后。這里的“1”與“0”是符號(hào)位。如果小數(shù)點(diǎn)固定在在整個(gè)二進(jìn)制數(shù)的最后，這時(shí)的數(shù)是一個(gè)純正數(shù)。在這種方式表示的數(shù)為定點(diǎn)整數(shù)。如10001. 和011110. 都是定點(diǎn)整數(shù)，即小數(shù)點(diǎn)后面沒有其二進(jìn)制數(shù)了。（2）浮點(diǎn)數(shù)對(duì)只有純小數(shù)或整數(shù)用定點(diǎn)數(shù)來表示。對(duì)于既有整數(shù)部分又有小數(shù)部分的數(shù)，由于其小數(shù)點(diǎn)位置不固定，是用浮點(diǎn)數(shù)表示。浮點(diǎn)數(shù)是小數(shù)點(diǎn)位置不固定的數(shù)，通常它既有整數(shù)部分又有小數(shù)部分。大家知道：一個(gè)十進(jìn)制數(shù)R可以表示成如下形式：R=Q10n 其中Q為一個(gè)純小數(shù)。 例如：234.6 可以表示為：234.6=+2.34102同樣，一個(gè)二進(jìn)制數(shù)P也可以表示成如下形式：P=S2n其中P，S，n均為二進(jìn)制數(shù)。S稱為P的尾數(shù)，是一個(gè)定點(diǎn)小數(shù)，n稱為P的階碼，是一個(gè)定點(diǎn)整數(shù)，指明了二進(jìn)制數(shù)P的小數(shù)點(diǎn)的實(shí)際位置。由此可以看出，在計(jì)算機(jī)中表示一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)，其結(jié)構(gòu)如下：尾數(shù)部分（定點(diǎn)小數(shù)） 階碼部分（定點(diǎn)整數(shù)） 數(shù) 符 尾 數(shù) 階 符 階 碼 其中尾數(shù)部分與階碼部分分別占若干個(gè)二進(jìn)制位，究竟需要占多少個(gè)二進(jìn)制位，可以根據(jù)實(shí)際的需要以及數(shù)值的范圍來確定。例如：1110010 . 110 可以表示成：1110010.110=0.111001021103. 數(shù)值數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的編碼表示 在計(jì)算機(jī)中，數(shù)值與符號(hào)全部數(shù)字化，通常用“0”表示正號(hào)，用“1”表示負(fù)號(hào)，這種連同符號(hào)一起數(shù)字化了的數(shù)據(jù)被稱為機(jī)器數(shù)，其代表的數(shù)值稱為真值。常用的機(jī)器數(shù)有原碼、反碼、補(bǔ)碼三種編碼形式。（1）原碼編碼表示最高位表示符號(hào)位，即“0”表示正號(hào)，“1”表示負(fù)號(hào)，其余位表示數(shù)值，這種表示帶符號(hào)數(shù)的方法為原碼表示法。例如 用一個(gè)字節(jié)表示+50的原碼為：(+50)10=(00110010)2 - 50的原碼為：(- 50)10=(10110010)2 （2）反碼編碼表示反碼是另一種表示有符號(hào)數(shù)的方法。對(duì)于正數(shù)，其反碼與原碼相同；對(duì)于負(fù)數(shù)，在求反碼的時(shí)候，除了符號(hào)位外，其余各位按位取反，即“1”都換成“0”，“0”都換成“1”。例如 用一個(gè)字節(jié)表示+50的反碼為：(+50)10=(00110010)2 正數(shù)的反碼與原碼 - 50的反碼為：(- 50)10=(11001101)2 符號(hào)位不變，其它位取反（3）補(bǔ)碼編碼表示補(bǔ)碼是表示帶符號(hào)數(shù)的最直接方法，對(duì)于正數(shù)其補(bǔ)碼與原碼相同，對(duì)于負(fù)數(shù)，先把該數(shù)表示成反碼，然后反碼加1就成了補(bǔ)碼。例如 用一個(gè)字節(jié)表示+50的補(bǔ)碼為：(+50)10= (00110010)2 正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼 - 50的補(bǔ)碼為：(- 50)10= (11001110)2 符號(hào)位不變，取反加14BCD編碼人們通常采用把十進(jìn)制數(shù)的每一位分別寫成二進(jìn)數(shù)形式的編碼，稱二十進(jìn)制編碼或BCD（BinaryCoded Decimal）編碼。最常用BCD編碼采用的是8421編碼。這種編碼最自然、最簡單、書寫方便、直觀、容易識(shí)別。其方法是用四位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)數(shù)，自左至右對(duì)應(yīng)的權(quán)是8、4、2、1。四位二進(jìn)制有十六種不同的排列組合，即可以表示十六種狀態(tài)。只取00001001分別對(duì)應(yīng)0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十個(gè)十進(jìn)制，而10101111沒有意義。例如568的BCD編碼為0101 0110 1000。十進(jìn)制數(shù)的8421BCD編碼對(duì)照表，如表1-2所示。 表1-2十進(jìn)制數(shù)與8421BCD編碼對(duì)照表十進(jìn)數(shù)8421BCD碼 十進(jìn)制數(shù)8421BCD碼1 00008 10002 00019 10013001010 0001 00004 001111 0001 00015 010012 0001 00106 011013 0001 01007 011114 0001 01011.2.5 計(jì)算機(jī)中非數(shù)值數(shù)據(jù)的表示1字符的編碼表示目前，國際上廣泛使用的字符編碼是美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼（American Standard Code for Information Interchange），簡稱ASCII碼。雖然ASCII碼是美國國家標(biāo)準(zhǔn)，但已被國際標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）確定為國際標(biāo)準(zhǔn)，為全球通用。ASCII碼有兩種版本，一種用7位版本，另一種是8位版本。在存儲(chǔ)時(shí)，一個(gè)ASCII碼字符用1個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)。目前國際上通用的是7位版本。7位版本的ASCII碼是用7位二進(jìn)制代碼來表示一個(gè)字符的編碼，共能表示27=128個(gè)字符，見表1-3。其中包含52個(gè)大、小寫英文字母字符，10個(gè)數(shù)碼09,34個(gè)控制碼，32個(gè)標(biāo)點(diǎn)符號(hào)和運(yùn)算符號(hào)。ASCII碼只占用一個(gè)字節(jié)的后7位，最高位為0。A 的ASCII是 65 a的ASCII是 970的ASCII是 482漢字的編碼表示我國于1980年制定的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB2312-80，代號(hào)為國標(biāo)碼，是國家用于規(guī)定漢字信息處理使用的代碼依據(jù)。由于GB2312-80是中文信息處理的國家標(biāo)準(zhǔn)，稱國標(biāo)碼，也稱為漢字交換碼。GB2312-80編碼采用兩個(gè)字節(jié)進(jìn)行編碼，也就是我們常說的一個(gè)漢字占兩個(gè)字節(jié)，即用十六位二進(jìn)制來表示一個(gè)漢字。如表示“中”字的國標(biāo)碼為“01010110 01010000”，又如表示“啊”的國標(biāo)碼為“0000000100000001”。 GB2312-80中共收集了漢字和圖形符號(hào)共7445個(gè)，其中漢字有6763個(gè)，符號(hào)682個(gè)。在6763個(gè)漢字中按其使用的頻率和用途大小分成一級(jí)常用漢字3755個(gè)和二級(jí)常用漢字3008個(gè)。 漢字只有輸入到計(jì)算機(jī)中才能對(duì)應(yīng)國標(biāo)碼，讓計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。這就要解決漢字輸入碼的問題。漢字輸入碼又稱漢字外碼，是指從鍵盤輸入漢字時(shí)采用的編碼。不同的漢字輸入方法就有不同的外碼，即漢字的外碼可以有很多，但國標(biāo)碼只能有一個(gè)。常用的漢字輸入法有:(1)數(shù)字編碼：如區(qū)位輸入法。(2)拼音碼：如各種拼音輸入法。(3)字形編碼：如五筆字型碼、表形碼、五筆畫等。習(xí)題1、下列字符中，ASCII碼值最小的是_B_A）a B）B C）xD）Y2、在微型計(jì)算機(jī)中，應(yīng)用最普遍的字符編碼是_B_A)BCD碼 B)ASCII碼 C)漢字編碼 D)補(bǔ)碼3.現(xiàn)有1000個(gè)漢字，每個(gè)漢字用2424點(diǎn)陣存儲(chǔ)，則存儲(chǔ)這些漢字至少需要_70.3125_KB的存儲(chǔ)容量。 4.無論是西文字符還是中文字符，在機(jī)內(nèi)一律用_二進(jìn)制_編碼來表示。 5、五筆字形屬于漢字的_外_碼。6通常所說的區(qū)位、全拼雙音、雙拼雙音、智能全拼、五筆字型和自然碼是不同的(B)A、漢字字庫B、漢字輸入法 C、漢字代碼D、漢字程序 7在ASCII碼字符集中，每個(gè)西文字符都對(duì)應(yīng)一個(gè)ASCII碼，字母A的ASCII碼為( B ) A、48 B、65 C、32 D、97 8 在微機(jī)系統(tǒng)中，字符的比較就是對(duì)它們的_ASCII_碼值進(jìn)行比較。 9 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，1個(gè)西文字符由_1_個(gè)字節(jié)組成。 10 在計(jì)算機(jī)中表示數(shù)時(shí)，小數(shù)點(diǎn)固定的數(shù)稱為 定點(diǎn)數(shù)，小數(shù)點(diǎn)不固定的數(shù)稱為 浮點(diǎn)數(shù)。11、計(jì)算機(jī)中，一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)由兩部分組成，它們是 （A） 。A階碼和尾數(shù)B基數(shù)和尾數(shù) C階碼和基數(shù) D整數(shù)和小數(shù)12、數(shù)值信息在計(jì)算機(jī)的表示中，-57的補(bǔ)碼是 B 。A10111001B11000110C00111001D11000111 1.3計(jì)算機(jī)病毒與防治1.3.1 計(jì)算機(jī)病毒的概念1、計(jì)算機(jī)病毒的定義計(jì)算機(jī)病毒是一種人為編制的蓄意破壞、搗亂的計(jì)算機(jī)程序。編制計(jì)算機(jī)病毒是違法行為。2、計(jì)算機(jī)病毒的特征傳染性、未經(jīng)授權(quán)而執(zhí)行、隱蔽性、潛伏性、激發(fā)性、破壞性、不可預(yù)見性等特征。3、計(jì)算機(jī)病毒的分類（1）按破壞的后果分類：良性病毒、惡性病毒（2）按寄生方式和傳染途徑分類：文件型病毒、引導(dǎo)性病毒、混合型病毒、宏病毒和CMOS病毒。（3）按計(jì)算機(jī)病毒的鏈接特征分類：源碼型病毒、嵌入型病毒、外殼型病毒和操作系統(tǒng)病毒。4、計(jì)算機(jī)病毒的傳播途徑硬盤、軟盤、光盤、網(wǎng)絡(luò)注意：人不可能傳播計(jì)算機(jī)病毒，也不可能感染計(jì)算機(jī)病毒，它不同于生物病毒。計(jì)算機(jī)軟件保護(hù)：非法拷貝軟件是違法行為。5、計(jì)算機(jī)病毒的危害（1）它能破壞系統(tǒng)文件，使計(jì)算機(jī)不能啟動(dòng)。（2）能破壞數(shù)據(jù)。（3）破壞BIOS。（4）使用無效指令與正常程序爭奪CPU時(shí)間，減慢計(jì)算機(jī)處理速度。（5）破壞系統(tǒng)I/O功能。（6）破壞網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。（7）向外泄密等。1.3.2 計(jì)算機(jī)病毒的防治1、防范計(jì)算機(jī)病毒的方法（1）不使用不安全的外存和網(wǎng)絡(luò)。（2）使用正版或合法途徑獲得的計(jì)算機(jī)軟件，不安裝或打開來源不明的軟件。（3）購買正版殺毒軟件，并不斷對(duì)殺毒軟件升級(jí)換代。（4）建立數(shù)據(jù)備份并妥善保管好備份的數(shù)據(jù)資料。（5）建立完整的計(jì)算機(jī)安全管理制度。2、病毒清除殺毒軟件：KV3000、KILL、瑞星、諾頓殺毒軟件不可能完全、徹底地清除病毒。1.下列關(guān)于計(jì)算機(jī)病毒的敘述中，正確的選項(xiàng)是 B 。A)計(jì)算機(jī)病毒只感染.exe或.com文件B）計(jì)算機(jī)病毒可以通過讀寫軟盤、光盤或Internet 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳播C）計(jì)算機(jī)病毒是通過電力網(wǎng)進(jìn)行傳播的D）計(jì)算機(jī)病毒是由于軟盤片表面不清潔而造成的解析：計(jì)算機(jī)病毒是一種特殊的具有破壞性的計(jì)算機(jī)程序，它具有自我復(fù)制能力，可通過非授權(quán)入侵而隱藏在可執(zhí)行程序或數(shù)據(jù)文件中。計(jì)算機(jī)病毒程序可通過修改磁盤扇區(qū)信息或文件內(nèi)容進(jìn)行傳播，也可以通過讀寫軟盤、光盤或Internet 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳播。2.下列選項(xiàng)中，不屬于計(jì)算機(jī)病毒特征的是 D 。A）破壞性 B) 潛伏性 C）傳染性 D）免疫性解析：計(jì)算機(jī)病毒主要有5大特征：破壞性、潛伏性、傳染性、隱蔽性和可激發(fā)性。3.下列敘述中，正確的是 A 。A）反病毒軟件通常滯后于計(jì)算機(jī)新病毒的出現(xiàn)B）反病毒軟件總是超前于病毒的出現(xiàn)，它可以查、殺任何種類的病毒C）感染過計(jì)算機(jī)病毒的計(jì)算機(jī)具有對(duì)該病毒的免疫性D）計(jì)算機(jī)病毒會(huì)危害計(jì)算機(jī)用