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計算機基礎(chǔ)教程
本書是為“大學(xué)計算機信息技術(shù)”課程編寫的教材,是根據(jù)社會對應(yīng)用型高校學(xué)生的需求和教育部非計算機專業(yè)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會提出的高等學(xué)校計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求組織編寫的。全書共分8章,主要內(nèi)容包括計算機與計算思維、計算機系統(tǒng)組成、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序設(shè)計基礎(chǔ)、軟件工程基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)、計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和多媒體技術(shù)基礎(chǔ)。其中第3~6章的內(nèi)容是全國計算機等級考試二級公共基礎(chǔ)知識部分。本書具有內(nèi)容豐富、層次清晰、通俗易懂、圖文并茂、易教易學(xué)的特色,旨在拓展學(xué)生的視野,使他們在各自的專業(yè)中能夠有意識地借鑒、引入計算機科學(xué)中的一些理念、技術(shù)和方法,提高大學(xué)生對計算機的應(yīng)用能力,同時書中部分內(nèi)容也是全國計算機等級考試的公共基礎(chǔ)知識部分,通過學(xué)習(xí),可以提高計算機等級考試的通過率,為學(xué)生就業(yè)提供條件。
適讀人群 :本書適合作為普通本科院校、獨立學(xué)院、高職高專等學(xué)校非計算機專業(yè)的計算機基礎(chǔ)課程教材,也可以作為準(zhǔn)備參加全國計算機二級考試和江蘇省計算機二級考試人員的參考書。
《計算機基礎(chǔ)教程》是為非計算機專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)計算機信息技術(shù)而編寫的教材。本書系統(tǒng)、全面地介紹了計算機信息技術(shù)的概念和發(fā)展,結(jié)構(gòu)合理、內(nèi)容豐富而實用,各章既具獨立性又有連貫性,從頭到尾貫穿了計算機基礎(chǔ)內(nèi)容。讀者不僅能從中了解計算機的基本內(nèi)容,而且還能掌握計算機的基本原理、基本知識和基本方法,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。本書的特點是緊貼非計算機專業(yè)教學(xué)需求,圖文并茂,突出基本原理和基本概念的闡述,同時兼顧了全國計算機二級考試和江蘇省計算機二級考試中的公共基礎(chǔ)部分。
本書是一本計算機基礎(chǔ)課程教材,包含了計算機與信息技術(shù)的基礎(chǔ)知識和基本操作方法。本書不僅與江蘇省計算機等級考試(二級)中的公共基礎(chǔ)部分緊密銜接,還加入了全國計算機等級考試(二級)公共基礎(chǔ)部分,可作為高等院校非計算機專業(yè)計算機公共基礎(chǔ)課程教材,也可供自學(xué)者或相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)、參考。本書是由從事多年高校計算機基礎(chǔ)教學(xué)的專職教師,根據(jù)豐富的理論知識和教學(xué)經(jīng)驗對歷年考試真題的潛心研究,依據(jù)最新計算機等級考試大綱編寫而成的。本書內(nèi)容豐富、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、語言簡明扼要、通俗易懂,具有很強的專業(yè)性、可操作性和實用性。全書共7章,內(nèi)容主要包括信息技術(shù)概述、信息在計算機中的表示、計算機硬件、計算機軟件、軟件工程基礎(chǔ)、計算機網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)等。本書由江蘇科技大學(xué)教師劉廣峰、黃霞擔(dān)任主編,由江蘇科技大學(xué)汪燕、孫娜、李佳、王紅梅、劉書一、杜曉明擔(dān)任副主編。其中,第1章由汪燕和劉書一編寫,第2章由劉廣峰和王紅梅編寫,第3章由黃霞編寫,第4章由孫娜編寫,第5章由汪燕和李佳編寫,第6章由劉廣峰和汪燕編寫,第7章由劉廣峰和杜曉明編寫。所有章節(jié)由劉廣峰和黃霞統(tǒng)稿。另外,在審稿過程中,非常感謝江蘇科技大學(xué)張家港校區(qū)2015級機械電子工程專業(yè)胡蓉、成輝,張金同學(xué),機械設(shè)計及制作專業(yè)王雪、宋海升、李飄逸、高峰同學(xué),江蘇科技大學(xué)蘇州理工學(xué)院2015級通信工程專業(yè)張風(fēng)同學(xué)、江蘇科技大學(xué)蘇州理工學(xué)院2015級電氣工程專業(yè)薛鵬同學(xué)的參與。由于作者水平有限,編寫時間倉促,書中難免存在疏漏、不當(dāng)之處,敬請專家和讀者批評指正。為了方便教學(xué),本書還配有電子課件等教學(xué)資源包,任課教師和學(xué)生可以登錄“我們愛讀書”網(wǎng)(www.ibook4us.com)免費注冊并瀏覽,或者發(fā)郵件至hustpeiit@163.com或levin0811@outlook.com免費索取。
第1章信息技術(shù)概述()
1.1信息與信息技術(shù)()
1.1.1信息與信息處理()
1.1.2信息技術(shù)()
1.1.3信息處理系統(tǒng)()
1.1.4信息產(chǎn)業(yè)和信息化()
1.2微電子技術(shù)與集成電路()
1.2.1微電子技術(shù)()
1.2.2集成電路()
1.3計算機信息系統(tǒng)()
1.3.1計算機信息系統(tǒng)的基本知識()
1.3.2信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)()
1.3.3信息系統(tǒng)的類型()
1.3.4常見信息系統(tǒng)()
習(xí)題()
第2章信息在計算機中的表示()
2.1數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)()
2.1.1信息的基本單位()
2.1.2不同進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換()
2.2信息在計算機中的表示()
2.2.1數(shù)值信息在計算機中的表示()
2.2.2文字在計算機中的表示()
2.2.3圖像在計算機中的表示()
2.2.4聲音在計算機中的表示()
2.2.5視頻在計算機中的表示()
習(xí)題()
第3章計算機硬件()
3.1計算機概述()
3.1.1計算機的發(fā)展()
3.1.2計算機的邏輯組成()
3.1.3計算機的分類()
3.1.4計算機的應(yīng)用()
3.2CPU()
3.2.1CPU的結(jié)構(gòu)()
3.2.2指令()
3.2.3CPU的性能指標(biāo)()
3.2.4CPU系列型號()
3.3主板()
3.3.1主板的結(jié)構(gòu)類型()
3.3.2主板上的插槽和接口()
3.3.3主板上的芯片()
3.3.4主板選購標(biāo)準(zhǔn)及品牌()
3.4內(nèi)存儲器()
3.4.1存儲器的分類()
3.4.2內(nèi)存儲器與數(shù)據(jù)的存取()
3.4.3隨機存儲器()
3.4.4只讀存儲器()
3.4.5內(nèi)存的發(fā)展與性能指標(biāo)()
3.5外存儲器()
3.5.1硬盤()
3.5.2移動硬盤()
3.5.3固態(tài)硬盤()
3.5.4U盤、存儲卡()
3.5.5光盤存儲器()
3.5.6硬盤數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)()
3.6常用輸入/輸出設(shè)備()
3.6.1I/O相關(guān)概念()
3.6.2常用輸入設(shè)備()
3.6.3常用輸出設(shè)備()
3.6.4設(shè)備與設(shè)備驅(qū)動程序的關(guān)系()
習(xí)題()
第4章計算機軟件()
4.1軟件的概念及分類()
4.1.1軟件的概念()
4.1.2軟件的分類()
4.1.3操作系統(tǒng)()
4.2算法()
4.2.1算法的概念()
4.2.2常用算法()
4.3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)()
4.3.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念()
4.3.2線性表()
4.3.3棧和隊列()
4.3.4樹和二叉樹()
習(xí)題()
第5章軟件工程基礎(chǔ)()
5.1軟件工程與軟件生命周期()
5.1.1軟件危機與軟件工程()
5.1.2軟件工程過程與軟件生命周期()
5.1.3軟件工程的目標(biāo)與原則()
5.2軟件開發(fā)方法()
5.2.1結(jié)構(gòu)化開發(fā)方法()
5.2.2模塊化開發(fā)方法()
5.2.3面向?qū)ο箝_發(fā)方法()
5.3需求分析()
5.3.1需求分析與需求分析方法()
5.3.2結(jié)構(gòu)化分析方法()
5.3.3軟件需求規(guī)格說明書()
5.4軟件設(shè)計()
5.4.1軟件設(shè)計概念()
5.4.2概要設(shè)計()
5.4.3詳細(xì)設(shè)計()
5.5軟件測試()
5.5.1軟件測試概念()
5.5.2軟件測試方法()
5.6軟件調(diào)試()
5.6.1程序調(diào)試()
5.6.2軟件調(diào)試()
5.7軟件維護(hù)()
5.7.1軟件維護(hù)概念()
5.7.2軟件維護(hù)分類()
習(xí)題()
第6章計算機網(wǎng)絡(luò)()
6.1數(shù)字通信技術(shù)()
6.1.1概述()
6.1.2傳輸介質(zhì)()
6.1.3移動通信()
6.1.4調(diào)制解調(diào)技術(shù)()
6.1.5多路復(fù)用技術(shù)()
6.1.6交換技術(shù)()
6.2網(wǎng)絡(luò)的基本概念()
6.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)基本知識()
6.2.2網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與網(wǎng)絡(luò)軟件()
6.2.3網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)()
6.3計算機局域網(wǎng)()
6.3.1局域網(wǎng)的特點與組成()
6.3.2常用局域網(wǎng)簡介()
6.4互聯(lián)網(wǎng)()
6.4.1TCP/IP協(xié)議()
6.4.2IP地址及類型()
6.4.3互聯(lián)網(wǎng)的接入技術(shù)()
6.5互聯(lián)網(wǎng)提供的服務(wù)()
6.5.1電子郵件()
6.5.2文件傳輸()
6.5.3遠(yuǎn)程登錄()
6.5.4WWW信息服務(wù)()
6.6網(wǎng)絡(luò)信息安全()
6.6.1概述()
6.6.2數(shù)據(jù)加密()
6.6.3數(shù)字簽名()
6.6.4身份鑒別與訪問控制()
6.6.5防火墻()
6.6.6計算機病毒防范()
習(xí)題()
第7章數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ)()
7.1數(shù)據(jù)庫的基本概念()
7.1.1數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)的發(fā)展階段()
7.1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)()
7.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式和兩級映射()
7.2數(shù)據(jù)模型()
7.2.1數(shù)據(jù)模型定義及分類()
7.2.2ER圖()
7.3關(guān)系數(shù)據(jù)庫()
7.3.1關(guān)系數(shù)據(jù)模型()
7.3.2關(guān)系的操作()
7.3.3關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL()
習(xí)題()
習(xí)題答案()
參考文獻(xiàn)()
第2章信息在計算機中的表示第2章信息在計算機中的表示
信息表示是計算機科學(xué)中的基礎(chǔ)理論,通過對本章的學(xué)習(xí),我們可以了解到計算機科學(xué)中的常用數(shù)制及其相互之間的轉(zhuǎn)換,以及字符、數(shù)字、圖像、聲音等各種豐富多彩的外部信息在計算機中的表示方法。2.1數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字技術(shù)是采用0和1兩個數(shù)字來表示、處理、存儲和傳輸信息的技術(shù)。采用數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)信息系統(tǒng),這是電子信息技術(shù)的發(fā)展趨勢。2.1.1信息的基本單位1. 比特比特是計算機和其他數(shù)字系統(tǒng)處理、存儲和傳輸信息的最小單位,一般用小寫字母b表示。其英文為bit,是binary digit的縮寫,中文譯為二進(jìn)位數(shù)字或二進(jìn)制,簡稱“位”。比特只有數(shù)字0或者數(shù)字1兩種取值狀態(tài)。字節(jié)用大寫字母B來表示,每字節(jié)包含8比特。比特在不同的場合有不同的含義:有時候用它來表示數(shù)值,有時候用它來表示文字和符號,有時候用它來表示圖像,有時候用它來表示聲音。2. 比特的存儲存儲1比特需要使用具有兩種穩(wěn)定狀態(tài)的設(shè)備,例如開關(guān)、繼電器、燈泡等。在計算機數(shù)字系統(tǒng)中,比特的存儲經(jīng)常使用一種稱為觸發(fā)器的雙穩(wěn)態(tài)電路來完成。觸發(fā)器有兩個穩(wěn)定狀態(tài),可分別用來表示0和1,在輸入信號的作用下,它可以記錄1比特。在計算機信息處理系統(tǒng)中,使用各種不同類型的存儲器來存儲二進(jìn)制信息時,存儲容量的度量單位要比字節(jié)大得多,經(jīng)常使用的單位有以下幾個。(1) 在計算機內(nèi)存儲器中使用2的n次冪來計算。千字節(jié)(KB),1 KB=210 B=1024 B兆字節(jié)(MB),1 MB=220 B=1024 KB吉字節(jié)(GB),1 GB=230 B=1024 MB太字節(jié)(TB),1 TB=240 B=1024 GB(2) 計算機外存儲器容量經(jīng)常使用10的n次冪來計算。1 MB=103 KB=1 000 KB1 GB=106 KB=1 000 000 KB1 TB=109 KB=1 000 000 000 KB3. 比特的傳輸在數(shù)據(jù)通信和計算機網(wǎng)絡(luò)中傳輸二進(jìn)位信息時,是一位一位串行傳輸?shù),傳輸單位是比?秒。經(jīng)常使用的傳輸速率單位有比特/秒(b/s,也寫為bps)、千比特/秒(Kb/s)、兆比特/秒(Mb/s)、吉比特/秒(Gb/s)、太比特/秒(Tb/s)。4. 進(jìn)位計數(shù)制數(shù)制也稱進(jìn)位計數(shù)制,是指用一組固定的符號和統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)制的方法。在日常生活中,我們習(xí)慣使用十進(jìn)制數(shù),但是計算機在存儲、處理和傳輸數(shù)據(jù)時使用的是二進(jìn)制數(shù),程序員還習(xí)慣使用八進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù),這些數(shù)制的特點很相似,都是按進(jìn)位的方式進(jìn)行計數(shù),不同位上的數(shù)碼表示不同的值。某數(shù)制的基數(shù)是指該數(shù)制中允許選用的基本數(shù)碼的個數(shù)。權(quán)值是指一個數(shù)碼處在數(shù)的不同位置時,它所代表的數(shù)值是不同的。每個數(shù)碼所表示的數(shù)值等于該數(shù)碼乘以一個與數(shù)碼所在位置有關(guān)的常數(shù)(即權(quán)值)。對于任何一種進(jìn)制數(shù)都可以寫成按其權(quán)展開的多項式之和,即任何一個有n位整數(shù)m位小數(shù)的r進(jìn)制數(shù)N可表示為:N=an-1×rn-1+an-2×rn-2+…+a1×r1+a0×r0+a-1×r-1+…+a-m×r-m
=∑n-1i=-mairi
其中,ai是數(shù)碼,r是基數(shù),ri是權(quán)值。十進(jìn)制數(shù),基數(shù)是10,有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十個數(shù)碼,進(jìn)位方式為逢十進(jìn)一,權(quán)值為10i。標(biāo)志:尾部加D或缺省。【例2.1】把3568.475D寫成按其權(quán)值展開的多項式之和。 3568.475D=3×103+5×102+6×101+8×100+4×10-1+7×10-2+5×10-3二進(jìn)制數(shù),基數(shù)是2,有0和1兩個數(shù)碼,進(jìn)位方式為逢二進(jìn)一,基數(shù)是2,權(quán)值是2i。標(biāo)志:尾部加B!纠2.2】把101010110.11B寫成按其權(quán)展開的多項式之和。101010110.11B=1×28+0×27+1×26+0×25+1×24+0×23
+1×22+1×21+0×20+1×2-1+1×2-2八進(jìn)制數(shù),基數(shù)是8,有0、1、2、3、4、5、6、7八個數(shù)碼,進(jìn)位方式為逢八進(jìn)一,權(quán)值為8i。標(biāo)志:尾部加Q。【例2.3】把3561.475Q寫成按其權(quán)展開的多項式之和。3561.475Q=3×83+5×82+6×81+1×80+4×8-1+7×8-2+5×8-3十六進(jìn)制數(shù),基數(shù)是16,有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F十六個數(shù)碼,進(jìn)位方式為逢十六進(jìn)一,權(quán)值為16i。標(biāo)志:尾部加H!纠2.4】把A6D.4E5H寫成按其權(quán)展開的多項式之和。A6D.4E5H=10×162+6×161+13×160+4×16-1+14×16-2+5×16-35. 二進(jìn)制的運算1) 算術(shù)運算(1) 加法,對于多位二進(jìn)制數(shù),加法運算是對每一位進(jìn)行加法運算。一位二進(jìn)制數(shù)加法運算規(guī)則如表21所示。
表21加法運算規(guī)則
被加數(shù)加數(shù)進(jìn)位和0000010110011110【例2.5】求1011111.1B+1001.1101B。解1011111.1000B+1001.1101B 1101001.0101B所以,1011111.1B+1001.1101B=1101001.0101B(2) 減法,對于多位二進(jìn)制數(shù),減法運算是對每一位進(jìn)行 減法運算。一位二進(jìn)制數(shù)減法運算規(guī)則如表22所示。
表22減法運算規(guī)則
被減數(shù)減數(shù)借位差0000011110011100【例2.6】求1011.101B-0101.111B。解1011.101 B-0101.111 B 0101.110 B所以,1011.101B-0101.111B=0101.110B(3) 乘法,對于多位二進(jìn)制數(shù),乘法運算是對每一位進(jìn)行乘法運算。一位二進(jìn)制數(shù)乘法運算規(guī)則如表23所示。
表23乘法運算規(guī)則
被乘數(shù)乘數(shù)積000010100111【例2.7】求110 B×101 B。解110 B ×101 B 110 B 000 B+110 B 11110 B所以,110 B×101 B=11110 B2) 基本邏輯運算在計算機中,除了有能表示正負(fù)、大小的“數(shù)量數(shù)”及相應(yīng)的加、減、乘、除等基本算術(shù)運算外,還有用于表示事物邏輯判斷即“真”與“假”、“是”與“非”等的“邏輯數(shù)”,并把能表示這種數(shù)的變量稱為邏輯變量。相應(yīng)的有邏輯加(“或”運算)、邏輯乘(“與”運算)和邏輯非(“非”運算)等基本邏輯運算。(1) 邏輯與運算邏輯與運算符為“∧”或“· ”。對于多位二進(jìn)制數(shù),其邏輯與運算即對每一位求邏輯與。1位二進(jìn)制數(shù)的邏輯與運算規(guī)則如表24所示。
表24邏輯與運算規(guī)則
ABA∧B000010100111【例2.9】設(shè)A=11100111 B,B=10110110 B,求A∧B。解11100111 B∧10110110 B 10100110 B(2) 邏輯或運算邏輯或運算符為“∨”或“+”。對于多位二進(jìn)制數(shù),其邏輯或運算即對每一位求邏輯或。1位二進(jìn)制數(shù)的邏輯或運算規(guī)則如表25所示。
表25邏輯或運算規(guī)則
ABA∨B000011101111【例2.10】設(shè)A=10110101 B,B=01110011 B,求A∨B。解10110101 B∨01110011 B 11110111 B(3) 邏輯非運算對于多位二進(jìn)制數(shù),其邏輯非運算即對每一位求邏輯非。1位二進(jìn)制數(shù)的邏輯非運算規(guī)則如表26所示。
表26邏輯非運算規(guī)則
AA0110【例2.11】設(shè)A=1010101 B,B=010011 B,求A-、B-。解答案分別是:0101010 B與101100 B。3) 移位運算(1) 對于無符號的二進(jìn)制數(shù)的移位運算。向左邊移1位,最右邊補0。效果相當(dāng)于乘以2。如:00000001B,向左移1位,最左邊移出去,最右邊補充0,變成00000010B,即它由1變成了2。向右邊移1位,最右邊移出去,最左邊補0,效果相當(dāng)于除以2取整。如:00000011B,向右移1位,最右邊移出去,最左邊補充0,變成00000001B,即它由3變成了1。(2) 對于有符號的二進(jìn)制數(shù)的移位運算。向左邊移1位(最左邊符號位移出去了),最右邊補0。效果相當(dāng)于乘以2。如:00000001B,向左移1位,最左邊移出去,最右邊補充0,變成00000010B,即它由1變成了2。向右邊移1位,最右邊移出去,最左邊補原來的符號位,效果相當(dāng)于除以2取整。如:00000011B,向右移1位,最右邊移出去,最左邊補充0,變成00000001B,即它由3變成了1。又如:11111100B,向右移1位,最右邊移出去,最左邊補充1,變成11111110B,即它由-4變成了-2。2.1.2不同進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換1. r進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換1) r進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)采用位權(quán)展開法,將r進(jìn)制數(shù)的每一位乘以其對應(yīng)的權(quán)值后累加!纠2.12】分別將101010110.11B、561.7Q、A6D.5H各進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。101010110.11B=1×28+0×27+1×26+0×25+1×24+0×23+1×22
+1×21+0×20+1×2-1+1×2-2
=211.75561.7Q=5×82+6×81+1×80+7×8-1=369.875A6D.5H=10×162+6×161+13×160+5×16-1=2 669.312 52) 十進(jìn) 制數(shù)轉(zhuǎn)換為r進(jìn)制數(shù)的規(guī)則(1) 整數(shù)部分,除以r,逆序取余法。(2) 小數(shù)部分,乘以r,順序取整法。【例2.13】把十進(jìn)制數(shù)28.75轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。28.75D=11100.11B
需要注意的是,十進(jìn)制小數(shù)(如0.33)在轉(zhuǎn)換時有可能會出現(xiàn)二進(jìn)制無窮小數(shù),這時只能取近似值。2. 八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換各進(jìn)制數(shù)的對應(yīng)關(guān)系如表27所示。
表27各進(jìn)制數(shù)的對應(yīng)關(guān)系
十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制 00000001000111200102230011334010044501015560110667011177810001089100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F從表27可知,1位八進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于3位二進(jìn)制數(shù)。1) 八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)的規(guī)則:將每位八進(jìn)制數(shù)用相應(yīng)的3位二進(jìn)制數(shù)取代,且保持高低位次序不變!纠2.14】把八進(jìn)制數(shù)2467.32Q轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。2467.32Q→010 100 110 111.011 010B2) 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)的規(guī)則為:整數(shù)部分從低位向高位方向每3位用一個等值的八進(jìn)制數(shù)來替換,最后不足3位時在高位補0湊足3位;小數(shù)部分從高位向低位方向每3位用一個等值的八進(jìn)制數(shù)來替換,最后不足3位時在低位補0湊足3位!纠2.15】把二進(jìn)制數(shù)1101001110.11001轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)。1101001110.11001B=001 101 001 110.110 010B=1516.62Q同理從表27可知,1位十六進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于4位二進(jìn)制數(shù)。3) 十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的規(guī)則:將每位十六進(jìn)制數(shù)用相應(yīng)的4位二進(jìn)制數(shù)取代,且保持高低位次序不變!纠2.16】把十六進(jìn)制數(shù)35A2.CFH轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。35A2.CFH→0011 0101 1010 0010.1100 1111B4) 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)的規(guī)則為:整數(shù)部分從低位向高位方向每4位用一個等值的十六進(jìn)制數(shù)來替換,最后不足4位時在高位補0湊足4位;小數(shù)部分從高位向低位方向每4位用一個等值的十六進(jìn)制數(shù)來替換,最后不足4位時在低位補0湊足4位!纠2.17】把二進(jìn)制數(shù)1101001110.1100111B轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)。1101001110.1100111B→0011 0100 1110.1100 1110B→34E.CEH2.2信息在計算機中的表示計算機可以處理各種各樣的信息,包括數(shù)值、文字、圖像、圖形、聲音、視頻等。這些信息在計算機內(nèi)部都是采用二進(jìn)位來表示的。2.2.1數(shù)值信息在計算機中的表示數(shù)值信息指的是數(shù)學(xué)中的代數(shù)值,具有量的含義,且有正負(fù)、整數(shù)和小數(shù)之分。計算機中的數(shù)值信息分成整數(shù)和實數(shù)兩大類。它們都是用二進(jìn)制表示的,但表示方法有很大差別。1. 整數(shù)的表示整數(shù)也稱定點數(shù),不使用小數(shù)點,或者說小數(shù)點始終隱含在個位數(shù)的右邊,所以整數(shù)也稱為定點數(shù)。整數(shù)又可以分為兩類:不帶符號的整數(shù)(unsigned integer,也稱無符號整數(shù)),這類整數(shù)一定是正整數(shù);帶符號的整數(shù)(signed integer),既可表示正整數(shù),又可表示負(fù)整數(shù)。1) 無符號整數(shù)這類整數(shù)常用于表示地址、索引等,它們可以是1字節(jié)、2字節(jié)、4字節(jié)、8字節(jié)甚至更多。1字節(jié)表示的無符號整數(shù)的取值范圍為0~255(即28-1),2字節(jié)表示的無符號整數(shù)其取值范圍為0~65 535(即216-1)。2) 帶符號整數(shù)在計算機中,用最高位(最左邊一位)來表示符號位,用0表示正號,用1表示負(fù)號,其余各位表示數(shù)值。帶符號整數(shù)的數(shù)值部分在計算機中有以下三種表示方法。(1) 原碼表示法,最高位為符號位,其余位表示數(shù)值的大小,這種表示方法與日常使用的十進(jìn)制表示方法一致,比較簡單、直觀;但是對于減法來說運算比較煩瑣,不便于CPU的運算處理,而且0有+0(00000000)和-0(10000000)。(2) 反碼表示法,規(guī)定正整數(shù)的反碼與其原碼相同;負(fù)整數(shù)的反碼是除了符號位,其他數(shù)值部分由原碼的每一位取反而形成。在一個字節(jié)中帶符號的整數(shù)用原碼或反碼來表示,其取值范圍為-127(即-27+1)至127(即27-1)。(3) 補碼表示法,規(guī)定正整數(shù)的補碼與其原碼相同;負(fù)整數(shù)的補碼是在其反碼的末位加1。使用補碼表示法來表示數(shù)據(jù)能夠統(tǒng)一加法與減法的運算規(guī)則,而且用補碼來表示帶符號整數(shù)時,只有一個0,所以補碼比原碼或反碼能多表示一個數(shù)值。在一個字節(jié)中帶符號整數(shù)用補碼來表示,其取值范圍為 -128(即-27)至127(即27-1)。目前計算機內(nèi)一般采用補碼的形式來表示整數(shù)!纠2.18】+56和-56在一個字節(jié)中分別用原碼、反碼、補碼來表示,如表28所示。
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