进制转换计算机概述

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1、计算机文化基础（第4版）内容提要信息的表示与存储计算机组成与工作原理PC机的硬件配置计算机概述存储程序原理冯·诺依曼型计算机的基本结构1945年美籍匈牙利科学家冯·诺依曼(VonNeumann)提出了一个“存储程序”的计算机方案。这个方案包含3个要点：⑴采用二进制数的形式表示数据和指令。⑵将指令和数据存放在存储器中。⑶计算机硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备5大部分组成。其工作原理的核心是“程序存储”和“程序控制”，就是通常所说的“顺序存储程序”概念。我们把按照这一原理设计的计算机称为“冯·诺依曼型计算机”。计算机组成与工作原理计算机

2、的工作原理运算（处理）存储（记录）控制（协调）程序和指令指令是对计算机进行程序控制的最小单位。所有的指令的集合称为计算机的指令系统。程序是为完成一项特定任务而用某种语言编写的一组指令序列。机器指令格式操作码操作数机器执行什么操作执行对象（具体数、存放位置）PC+1计算机指令系统指令的分类操作类指令控制转移类指令复杂指令系统计算机CISC精简指令系统RISC微型计算机系统结构框图计算机硬件基本组成（外）存储器（内）存储器中央处理器（CPU）控制器输入设备输出设备数据流地址控制流运算器总线结构所谓总线，是指微型计算机各部件之间传送信息的通道。CPU内部的

3、总线为内部总线，连接微型计算机系统各部件的总线称为外部总线。总线结构图总线微型计算机的系统总线从功能上分为地址总线、数据总线和控制总线。1．地址总线地址总线是单向的。地址总线的位数决定了CPU的寻址能力，也决定了微型机的最大内存容量。2．数据总线数据总线用于传输数据。数据总线的传输方向是双向的，是CPU与存储器、CPU与I/O接口之间的双向传输。3．控制总线控制总线是CPU对外围芯片和I/O接口的控制以及这些接口芯片对CPU的应答、请求等信号组成的总线。程序的自动执行存储程序工作原理：为解决某个问题，需事先编制好程序，程序输入到计算机中，存储在内存储

4、器中，在运行时，控制器按地址顺序取出存放在内存储器中的指令，然后分析指令，执行指令的功能。信息的表示与存储计算机内部是一个二进制数字世界计算机的数字系统信息存储单位非数值信息的表示信息的内部表示与外部显示计算机内部的二进制数字世界二进制编码系统的优点易于物理实现二进制数运算简单机器可靠性高通用性强1．数制定义用一组固定的数字和一套统一的规则来表示数目的方法称为数制。数制有进位计数制与非进位计数制之分，目前一般使用进位计数制。计算机中常使用二进制、十进制、八进制、十六进制等。计算机的数制系统2．十进制数十进制数的数码为0、1、2、3、4、5、6、7、8

5、、9共10个，进数规则为逢十进一，借一当十。3．二进制数二进制数的数码为0、1共2个，进数规则为逢二进一，借一当二。4．八进制数八进制数的数码为0、1、2、3、4、5、6、7共8个，进数规则为逢八进一，借一当八。十六进制数的数码为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F共16个，其中数码A、B、C、D、E、F分别代表十进制数中的10、11、12、13、14、15，进数规则为逢十六进一，借一当十六。5．十六进制数1．十进制数、二进制数、八进制数和十六进制数的对应关系如表所示。数制换算十进制二进制八进制十六进制十进制二进制八进制十六

6、进制000091001119111110101012A2102211101113B3113312110014C41004413110115D51015514111016E61106615111117F711177161000020108100010817100012111将一个十进制数转换为二进制、八进制、十六进制数时，其整数部分和小数部分分别用“除R取余法”和“乘R取整法”转换，然后将结果加小数点三部分合在一起（R为某进制的基数）。转换规则如下：·整数部分：用除R取余法转换。将十进制的整数部分除以R，得到一个商数和余数；再将这个商数除以R，又得到一

7、个商数和余数；反复执行这个过程，直到商为0为止。将每次所得的余数从后往前读（先得的余数为低位，后得的余数为高位）即为等值的二进制数。2．十进制数换算成二进制、八进制、十六进制数小数部分：用乘R取整法转换。将小数部分乘以R，记下乘积的整数部分，再用余下的纯小数部分乘以R，记下乘积的整数部分；不断重复此过程，直至乘积小数部分为0或已满足要求的精度为止。将所得各乘积的整数部分顺序排列（先得的整数为高位，后得的整数为低位）即可。2．十进制数换算成二进制、八进制、十六进制数例：将（35.6875）10转换为二进制数。①用除2取余法将整数部分(35)10转换为二

8、进制整数：235…………余数为1低位217…………余数为128…………余数为024…………余数为022………