第3章 计算机组成与结构ppt课件.ppt

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1、第三章计算机组成与结构知识基础第一节关于数据的基础知识一、信息和数据人类生活中无时无刻不在感触和传递着信息，如：“他吃了三只熟玉米后饱了”，“他穿着500元的时尚套装既美观又得体”，“去火车站乘29路花一元要比乘32路换乘2路花两元既省钱又能尽快到”。信息的载体表现形式就是数据，所以今后的介绍中有可能不再刻意的去区分这两个概念。也就是说：“数据就是信息，信息也就是数据”。第三章计算机组成与结构知识基础第一节关于数据的基础知识二、数据的分类一般来说数据分数值数据和非数值数据两大类。数值数据即我们常说

2、的数，能够表示量的多少，如：0、2、35、256等等。除此之外的均称为非数值数据。如各种字符、汉字、标点符号、运算符号及其构成的语句、计算机指令等。不论是数值数据还是非数值数据，在计算机中都是以二进制数字串的形式存在的，那么在计算机中几乎都一样的二进制数字串，都应该按照什么规则去理解以表示不同的数据呢。第三章计算机组成与结构知识基础第一节关于数据的基础知识三、数值数据的表示及运算日常生活中，我们所说的一个数，往往要确定这几个方面的信息，才能再进一步的说明一个它的取值范围、是多大、怎么参与运算等。形

3、成该数的数字串共有多少位？每一位上都可以用哪些数字，每一位上要表示的值超过能使用的最大数字怎么办？该数的符号是正还是负？该数的小数点该放在那一位之后？这些被归结为数值数据表示的四要素：长度、进制、符号、小数点。第三章计算机组成与结构知识基础第一节关于数据的基础知识三、数值数据的表示及运算1、长度问题日常生活中采用150分制的学生成绩，位数应为3位，如110、078、030、006等。计算机中将分别象1101110、1010010、0011110、0000110这样以7位的形式来存储传递这些数据。因

4、为同学们学过了寄存器，就应该不难理解，如果仅表示或者存储这几个二进制数的话，设计7位的寄存器就足够了。事实上，现实生活中总是要表示变化多样的数据，这也就要求计算机中应设计更多位数的寄存器，而且是位数越多越好，但是，这又会和加工工艺、成本等矛盾，所以计算机中经常是以8位的整倍数位来制造存储传递数据的器件。因此也就出现了8位机、16位机、32位机、64位机。2、进位计数制(positionalnumbersystems)：定义：数制是人们对数量计数的一种统计规律。特征:任何一种进位计数制都包含着基数(

5、base/radix)及位权(weight)二个特征。基数：是指数制中所采用的数字符号个数，基数为R的数制称为R进制。R进制中有能表示0～R-1，R个数字符号。位权：进位计数制中不同数位上的数值，即平常十进制数中所讲的个位，十位，百位或十分位，百分位等。进位规律和基数是一致的：是“逢R进一”，一个R进制数N可以按并列表示法(位置记数法)记为(N)R=(Kn-1Kn-2…K1K0.K-1…K-m)R也可以按多项式表示法(按权展开式)记为n-1(N)R=∑KiRii=-m式中,R为基数;Ki为0～R-

6、1中的任何一个字符;n为整数部分位数;m为小数部分位数;Ri为第i位的位权。常用的是十进制，而数字系统中所采用的数制是二进制。二进制的优点：易于实现、运算简单、存储和传递、方便可靠。二进制的缺点：书写、识别不方便。八进制数的基是8，因此，它有8个数字，0~7。十六进制数的基是16，因此，它需要16个数字，除了0~9以外，还需补充6个符号，它们是A(代表10)，B(代表11)，C(代表12)，D(代表13)，E(代表14)，F(代表15)。十进制数与二、八、十六进制数对照表十进制二进制八进制十六进制

7、十进制二进制八进制十六进制00000000910011191000101110101012A2001002211101113B3001103312110014C4010004413110115D5010105514111016E6011006615111117F701110771610000201081000108例：(5185.68)10=5×1000+1×100+8×10+5×1+6×0.1+8×0.01例：(101.001)2=1×4+0×2+1×1+0×0.5+0×0.25+1×0.125

8、=(5.125)10例：(436.5)8=4×82+3×81+6×80+5×8-1=(286.625)10例：(1CE8)16=1×163+12×162+14×161+8×160=1×4096+12×256+14×16+8×1=4096+3072+224+8=(7400)10这说明使用按权展开式可以将任意进制数转换成十进制数。十进制数转换成其他进制数基数乘/除法：一种用在十进制数转换为其他进制数的方法。但在转换时，整数和小数要分别处理。下面以十进制数转换成二进制数为例说明。a)整数