最高位(MSB) Most Significant Bit
低位
最低位(LSB) Least Significant Bit
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常用数制及转换
概念: 补充N位二进制数表示的数据范围：
0~2N-1：共有2N个数 例如：2位2进制表示数据，可有22=4个， 4位2进制表示数据，可以有24=16个。 10位2进制表示数据，可以有210=1024=1K个。 20位2进制表示数据，可以有220=1024*1024=1048576=1M。 思考题：如果一个数为1020，那么需要几位二进制数据来表示？
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常用数制及转换
数余
(2) 十进制二进制 整数部分：除2取余
2 269 数1 2 9 19 39 4 0
999
低 位
简易方法: 根据权值直接 2 9 67 1
写出
2 33 1
2 16 0
(269)10 = (100001101)2
28 0
24 0
22 0 11
高 位
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常用数制及转换
(3) 八进制 二进制 1 位八进制对应 3 位二进制
高位
低位
字，如16＊16点阵
87654321 87654321
1 2
规定黑为1，白为0，
3
4 5
编码为：
6
7 8
00H,00H
9
10 11
00H,80H
12
13 14
3FH,0FEH
15
16
……
存储每个汉字的字形信息需要1616个二进制位，
共2*16 = 32字节。
所有汉字字形码构成了汉字字库。
1.4微型计算机性能指标
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汉字编码
例如：前面提到的“啊”，区位码16 01， 1001H＋（A0A0）H(BOA1)H 例如：“嘉”，区位码，28 46， 1C2EH ＋（A0A0）H (BCCE)H
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汉字输入及处理过程
汉字 管理 模块
汉字标志
汉字内码
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汉字的显示：字形码：通常采用点阵结构显示汉
主频:影响运算速度 系统总线速度：CPU外频，L2高速缓存 工作电压：CPU正常工作所需电压5V－－1.6V，降低功耗 数学协处理器：负责浮点运算，增强多媒体指令处理功能 流水线技术，超标量 乱序执行和分支预测 L1高速缓存：一级缓存，在cpu内部，sram构成，容量较小 L2高速缓存：二级缓存，cpu外部 制造工艺(提高集成度与工作频率)
0101
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3二进制数的逻辑运算 逻辑关系中有：真 (1); 假(0)
“与”运算-
AND
NOT
“非”运算-NOT 1
NOT
0
0 AND0
0
0 AND1
0
1 AND0 1 AND1
0
1
0 OR 0
“或”运算-OR
0 OR 1 1 OR 0
1 OR 1
0 1
0 1 1 1 10/27
1.3.2计算机中数的表示
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汉字编码
汉字内码：计算机内部进行存储、传输使用的 汉字代码。每一个代码占用2个字节。
（945EH＝0101 1110B） 为与ASCII码区别，最高位必须为1。所以有下
述转换： 区码16进制，加上（A0）H得到内码高字节 位码16进制，加上（A0）H得到内码低字节 这样，每一个汉字内码占用2个字节存储。
整数部分: 除2(8、16)取余
八进制二进制: 1位八进制对应3位二进制 十六进制二进制: 1位十六进制对应4位二进制 十六进制 二进制 八进制
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3二进制数的算术运算
0011
+0110
------------------------
1001
1011
- 0110
------------------------
0、1……9、 A、B ……F
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D:十进制 B:二进制 O:八进制 X:十六进制
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常用数制及转换
2、数制的转换 (1) 二进制十进制: 求幂相加法
(1011)2=23+ 21+ 20=8+2+1=11
概念: 补充N位二进制数表示的数据范围
共N位 高位
1 1 0 0……….0 0 1 0
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思考题
有一个外星人，来到地球后想把地球上的 知识带回去，他想了一个办法——把地球上所有 的信息都转换为二进制，即111000111000.........， 然后把小数点放置在最前面从而变成了一个小数 （数值范围在0~1之间），取一根小木棍，在上 面确定一个点，使得一侧长度与整个木棍长度的 比例就是刚才得到的小数，等到他回到外星球后， 量取一下木棍的比例，从而就复原了所有的信息。 你觉得这个方法怎么样？
——数据，指令，符号等信息
1机器数（0101……）数据位数
机器数受到固定位数的限制，超过范围产生 “溢出”
1011
+0110
8位表示的数的范围？ ------------------------
00000000~11111111
10001
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2正负数 机器数中通常用最高位来表示符号位 正数0001，负数1001
入码、汉字交换码(国标码)、和汉字机内码。
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汉字编码
《信息交换用汉字编码字符集》：区位码 94区*94位
1～15区为图形符号区 16～55区为一级常用汉字，共3755个，按拼音排序 56～87区为二级非常用汉字，共3008个，按部首排序 88～94为自定义汉字区 “啊”为16区第1位，故区位码为1601，采用区位码输 入法可以直接根据此码输入。
八进制: 7 3 6 二进制: 111 011 110
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常用数制及转换
(4) 十六进制 二进制 1 位十六进制 对应 4 位二进制 十六进制: A 3 F 二进制: 1010 0011 1111
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常用数制及转换
小结 二进制(八进制、十六进制)十进制 :求幂相加法 十进制二进制(八进制、十六进制)
人生无对错；一种人生，就是一道独特的风
景线。
1.3 计算机内部数据的表示
1.3.1计算机中的数制
1、各种常用数制
(1) 二进制：0、1
逢二进一，例（101）2
(2) 十进制：0、1……9 逢十进一，例（101）10
(3) 八进制：0、1……7 逢八进一，例（81）8
(4) 十六进制：
逢十六进一，例（0A1）16
+8=？ 00001000 -8=？ 10001000
原码表示
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机器数的表示代码
原码
反码
+1
0001
0001
补码 0001
-1
1001
1110
Hale Waihona Puke 1111不同码制进行运算结果不同，需要进行合 适的处理才能得到正确的结果。
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3定点、浮点数
机器数中小数点的位置可用定点或浮点方 式表示
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计算机硬件的性能指标及评价标准
计算机作为一个系统，评价其性能指 标是一个较为复杂的事情。为简单起见， 一般常用下列两个标准衡量： （1）MIPS (Million Instructions Per Second)：机器每秒钟执行的兆条指令数。 （2）MFLOPS(Million Floating Point Operations Per Second)：机器每秒钟兆次 浮点操作的次数。
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信息的表示与存储
(1) ASCII码(美国信息交换标准码) 字符编码方案，七位二进制码
常见字符： 数字“3” —— 0 011 0011
字母“A”—— 0 100 0001
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汉字编码
（2）汉字的编码
在汉字的存储、输入和输出中，处理的并不是汉 字本身，而是汉字的编码。
在汉字系统中，每个汉字对应两个英文字符宽度。 不同的环境下有不同的汉字编码。如各种汉字的输
CPU字长:一次处理数据的位数 主频:影响运算速度 主存容量:直接与CPU进行数据交换，由CPU地址
总线的条数决定，16条有64KB 存取周期:反映主存储器的速度性能 I/O数据传送率:主机与外设交换数据的速度 软、硬件配置及性能价格比 可靠性与兼容性
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CPU性能指标
（1）．定点数
定点数是小数点位置固定不变的数。由于 小数点位置固定，小数点就不再使用记号“·” 来表示。我们通常将定点数分为定点小数和定 点整数。
00000000.~11111111. (0~255)
.00000000~.11111111
(0~0.99609375)
定点数据表示的数的范围有限
阶码N
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1.3.3信息的表示与存储—— 字符与汉字编码
编码 ：计算机存储和处理信息时，都采用二进制数 字形式，即计算机所处理的所有的数、字母、符号 都要用二进制编码来表示。
字母“a”—110 0001 (ASCII码)
汉字“群”—100 1000 011 1010 (国标码)
(每个汉字对应两个英文字符宽度)
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（2）．浮点数
浮点数的小数点位置不固定，在表示一个浮点
数N时，一般记为D= R× 2N的形式。其中R称为 浮点数的尾数，是一个纯小数，N为阶码，是一
个纯整数。为了在机器中表示一个浮点数，通常
要将寄存器分成两部分，一部分存放阶码N，另 一部分存放尾数R 。
例如: 8位，
0.111
尾数R
0000.