C++备课讲义第0章.ppt

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1、数字技术基础比特比特与二进制数整数（定点数）的表示实数（浮点数）的表示小结信息的基本单位——比特(bit)（1）什么是比特（2）比特的逻辑（3）比特的存储什么是比特？比特（bit，binarydigit的缩写）中文翻译为“二进位数字”、“二进位”或简称为“位”比特只有2种取值：0，1如同DNA是人体组织的最小单位、原子是物质的最小组成单位一样，比特是组成数字信息的最小单位数值、文字、符号、图像、声音、命令······都可以使用比特来表示，其具体的表示方法就称为“编码”或“代码”例用比特表示图像比特在计算机中如何表示？在计算机中表示二进位的方法：电路的高电平状态或

2、低电平状态(CPU)电容的充电状态或放电状态(RAM)两种不同的磁化状态(磁盘)光盘面上的凹凸状态(光盘)···例1：CPU内部二进位信息的表示CPU内部通常使用高电平表示1，低电平表示00.0V0.5V2.8V3.3V010V+3v010磁盘表面微小区域中，磁性材料粒子的两种不同的磁化状态分别表示0和1例2：磁盘存储器中比特的表示磁盘表面磁性材料粒子例3：CD/DVD盘片上比特的表示光盘表面的凹、凸状态用于表示和存储二进位信息CD光盘表面DVD光盘表面比特的三种基本逻辑运算比特的取值“0”和“l”可表示两种不同的状态（例如电位的高或低、命题的真或假）比特的运算

3、使用逻辑代数，它有3种基本逻辑运算：逻辑加（也称“或”运算，用符号“OR”、“∨”或“＋”表示）逻辑乘（也称“与”运算，用符号“AND”、“∧”或“·”表示，也可省略）取反（也称“非”运算，用符号“NOT”或上横杠“¯”表示）逻辑运算的规则逻辑加：F=A∨BA:0011B:∨0∨1∨0∨1F:0111逻辑乘：F=A·BA:0011B:∧0∧1∧0∧1F:0001取反：F=NOTAA:NOT0NOT1F:10两个多位的二进制信息进行逻辑运算时，按位独立进行，即每一位都不受其它位的影响：例1A:0110B:∨1010F:1110例2A:0110B:∧1010F:00

4、10逻辑运算是用“门”电路实现的名称运算符号定义ABF门电路符号(国标)门电路符号(国外)与AB，A•BA∧B000010100111或A+B,A∨B000011101111非0110与非001011101110或非001010100110异或0000111011101&≥1&≥1=1AA•BA+BA•B+A•B比特的存储（1）存储(记忆)1个比特需要使用具有两种稳定状态的元器件，例如：开关、灯泡等。在计算机的CPU中，比特使用一种称为“触发器”的双稳态电路来存储触发器有两个状态，可分别用来记忆0和1，1个触发器可存储1个比特一组（例如8个或16个）触发器可以存

5、储1组比特，称为“寄存器”CPU中有几十个甚至上百个寄存器﹠﹠SdRdQQ断电后信息不再保持！比特的存储（2）计算机存储器中用电容器存储二进位信息：当电容的两极被加上电压，它就被充电，电压去掉后，充电状态仍可保持一段时间，因而1个电容可用来存储1个比特信息存储原理电容C处于充电状态时，表示1电容C处于放电状态时，表示0存储单元字线位线C读放大器集成电路技术可以在半导体芯片上制作出以亿计的微型电容器，从而构成了可存储大量二进位信息的半导体存储器芯片断电后信息不再保持！比特的存储（3）磁盘：利用磁介质表面区域的磁化状态来存储二进位信息光盘：通过“刻”在光盘片表面上的

6、微小凹坑来记录二进位信息磁盘表面磁性材料粒子断电后信息可以保持！存储容量的计量单位8个比特＝1个字节（byte，用大写B表示）计算机内存储器容量的计量单位：KB:1KB=210字节=1024B（千字节）MB:1MB=220字节=1024KB（兆字节）GB:1GB=230字节=1024MB（吉字节、千兆字节）TB:1TB=240字节=1024GB（太字节、兆兆字节）外存储器容量经常使用10的幂次来计算：1MB＝103KB＝1000KB1GB＝106KB＝1000000KB1TB＝109KB=1000000000KB比特与二进制数（1）不同进位制数的表示和含义（2）

7、不同进位制数的相互转换（3）二进制数的算术运算不同进位制数的表示和含义“数”是一种信息，它有大小（数值），可以进行四则运算“数”有不同的表示方法。日常生活中人们使用的是十进制数，但计算机使用的是二进制数，程序员还使用八进制和十六进制数，它们怎样表示？其数值如何计算？十进制数每一位可使用十个不同数字表示（0、1、2、3、4、5、6、7、8、9）低位与高位的关系是：逢10进1各位的权值是10的整数次幂（基数是10）标志：尾部加“D”或缺省例：204.96=2×102＋0×101＋4×100＋9×10－1＋6×10－2二进制数每一位使用两个不同数字表示（0、1），即每

8、一位使用1个“比特”表示