计算机基础知识-数制及数的转换

计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室1操作系统基础•操作系统的定义•操作系统的功能•操作系统的分类•操作系统用户界面微型计算机系统计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室2什么是操作系统？用来控制和管理系统资源、方便用户使用计算机的程序的集合，是人－机交互的接口。操作系统基础计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室3操作系统的分类单用户单任务单用户多任务多用户多任务分时网络DOSWindowsUNIXNetwareWindowsNT操作系统基础计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室4程序设计语言程序设计语言是生成和开发应用软件的工具。它一般包括机器语言、汇编语言和高级语言三大类。高级语言如VB、VC、VFP计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室5I/O设备内存储器运算器控制器指令存取命令运算命令输入/输出命令计算机工作原理原始数据命令/程序取数读结果存数写数据线：控制线：工作基础计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室6主板（续）•芯片组—系统主板的灵魂南桥芯片：负责I/O接口控制、IDE设备（硬盘等）控制及高级能源管理等北桥芯片：负责与CPU的联系并控制内存、AGP、PCI数据在北桥内部传输主要厂商：Intel,SIS,VIA,Nvidia等计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室71.3.4外部存储器外部存储器用以存放系统文件、大型文件、数据库等大量程序与数据信息，它们位于主机范畴之外，常称为外部存储器，简称外存。常用的外部存储器有：软驱和软盘硬盘光存储器闪存盘（优盘）计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室8软驱和软盘软驱又称为软盘驱动器，软驱的基本作用是读取软盘中的数据。目前使用的软驱主要是传统的1.44MB软驱，使用的软盘为3.5英寸软盘，简称为3寸盘。目前，市场上的软驱生产厂商主要有Sony、东芝、NEC、三星等。图为软盘和软驱图。计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室9软盘容量计算方法磁道（Track）是当磁头不动时，盘片转动一周被磁头扫过的一个圆周。每一盘面可分成若干个同心圆，即若干个磁道，其中最外层的是0磁道。为了记录信息的方便，又把每个磁道分成许多等长区段，每个区段叫做一个扇区（Sector）。一个扇区的存储容量通常为512字节。磁盘的存储容量可用下面的公式求出：磁盘容量＝磁面（数）×磁道/磁面×扇区/磁道×字节/扇区例如双面高密度3.5英寸软盘有2个磁面，每面有80个磁道，每个磁道含18个扇区，每个扇区为0.5KB，故容量达1.44MB。计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室10硬盘硬盘像软盘一样，也划分为磁面、磁道和扇区，不同的是，一个硬盘含若干个磁性圆盘，每个盘片有2个磁面，每个磁面各有一个读写磁头，每个磁面上的磁道数和每个磁道上的扇区数也因硬盘的规格不同而相异。硬盘的容量也发展迅速，已经从过去的几百MB,发展到现在的几百GB。主要的硬盘生产厂商有：Quantum、Seagate、Maxtor、IBM、西部数据等。图为硬盘。计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室11光存储器由于技术成熟、读取速度快、价格低和使用方便等优点，光存储器的使用越来越广泛，这里主要讲解光驱、光盘和刻录机。图为光驱和光盘示意图，刻录机的外形和光驱相似。计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室12光驱光盘驱动器简称光驱，英文名称为CD-ROW，它是读取光盘信息的设备，目前已成为多媒体计算机必备的外部设备。光盘驱动器主要有CD-ROM和DVD两种。倍速是指光驱读取资料的速度，它是衡量光驱性能的重要指标，单倍速的速度是150KB/S，所以50倍速的光驱的数据传输速率为50×150KB/s=7500KB/s。计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室13光盘光盘采用磁光材料作为存储介质，通过改变记录介质的折光率保存信息，根据激光束反射光的强弱来读出数据。根据性能和用途的不同，光盘存储器可分为只读型光盘（CD-ROM）、只可一次写入型光盘和可重写型光盘三种。计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室14刻录机随着光技术的不断进步，成本的不断降低，光盘刻录机的使用已经十分普及，并大有取代光驱而成为计算机标准外设的趋势。光盘刻录机按照功能可以分为CD-R和CD-RW两种。读取速度也是刻录机的主要性能指标，对刻录机而言，分为读取速度、写入速度和复写速度；其中写入速度是最重要的指标，写入速度直接决定了刻录机的性能、档次与价格。著名的刻录机厂商有索尼（SONY）、雅马哈（YAMAHA）、明基（BenQ）、华硕（ASUS）、里光（RICOH）和爱国者等。计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室15闪存盘（优盘）图为一闪存盘，闪存盘目前使用的比较广泛。闪存盘主要是通过USB、PCMCIA等接口与电脑连接，目前最常见的是USB闪存盘。市场上著名的闪存盘制造商有纽曼、优伯特、清华紫光、方正、IBM等。计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室16显卡显卡（VideoCard）是系统必备的装置，基本作用是控制计算机的图形输出，目前计算机上配置的显卡大部分为AGP接口，这样的显卡本身具有加速图形处理的功能，相对于CPU而言，常常将这种类型的显卡称为GPU。显卡的主要制造商有爱尔莎（ELSA）、丽台（leadtek）、扬智（ATI）和S3等。计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室171.4数制及数的转换本节主要讲解如下内容:1.4.1进位计数制1.4.2不同数制之间转换计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室181.4.1进位计数制几个重要的概念：数码：一组用来表示某种数制的符号。如：1、2、3、4、A、B、C、D、E、F等。基数：数制所使用的数码个数称为“基数”或“基”，常用“R”表示，称R进制。如二进制的数码是：0、1，基为2。位权：指数码在不同位置上的权值。在进位计数制中，处于不同数位的数码，代表的数值不同。计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室19常用计数制的编码规则1．十进制（Decimal）十进制的计数规则为：（1）有十个不同的数码：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9。（2）每位逢十进一。一个十进制数可以写成一个多项式的形式，例如：756.34可以写成：756.34=7×102+5×101+6×100+3×10-1+4×10-2计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室20常用计数制的编码规则2．二进制（Binary）二进制的计数规则为：（1）有两个不同的数码：0，1。（2）每位逢二进一。*使用二进制的好处：（1）物理上容易实现，可靠性强（2）二进制运算法则简单.二进制数11101.01可以写成如下的多项式形式：11101.01=1×24+1×23+1×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室21常用计数制的编码规则3．八进制（Octal）八进制的计数规则为：（1）有八个不同的数码：0，1，2，3，4，5，6，7。（2）每位逢八进一。一个八进制数316.74可以写成如下的多项式形式：316.74=3×82+1×81+6×80+7×8-1+4×8-2计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室22常用计数制的编码规则4．十六进制（Hexadecimal）十六进制的计数规则为：（1）有十六个不同的数码，它们分别为：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F。（2）每位逢十六进一。其中，数码A、B、C、D、E、F代表的数值分别对应十进制数的10、11、12、13、14和15。十六进制数4C21.A5的按权相加展开式：4C21.A5=4×163+12×162+2×161+1×160+10×16-1+5×16-2计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室23通用的按权相加展开式一般地，对于一个有n位整数、m位小数的r进制数(X)r，其按权相加展开式为：(X)r=kn-1×rn-1+kn-2×rn-2+……+k0×r0+k-1×r-1+……+k–m×r-m式中：m、n为正整数，数码ki可以是0，1，2，……，r-1中的任意一个。计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室241.4.2不同数制之间数的转换1.二进制、八进制、十六进制数转化为十进制数对于任何一个二进制数、八进制数、十六进制数可以写出它的按权展开式，再进行计算即可。例如：（1111.11）2=1×23+1×22+1×21+1×20+1×2-1+1×2-2=15.75（A10B.8）16=10×163+1×162+0×161+11×160+8×16-1=41227.5计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室252.十进制数转化为二进制数对于整数部分采用除2取余法，即逐次除以2，直至商为0，得出的余数倒排，即为二进制各位的数码。小数部分采用乘2取整法，即逐次乘以2，直到小数部分为0或达到所求的精度为止。从每次乘积的整数部分得到二进制数各位的数码。同样的原则，可以将十进制转化为八进制、十六进制计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室26例题(25.625)10转换为二进制01361225110010.6251.2500.5001.000(25.625)10=(11001.101)2余数101整数部分小数部分计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室27八进制、二进制、十六进制的关系八进制对应二进制十六进制对应二进制十六进制对应二进制0000000008100010011000191001201020010A1010301130011B1011410040100C1100510150101D1101611060110E1110711170111F1111计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室283.二进制数与十六进制数之间转化二进制转化为十六进制方法由于每4位二进制数相当于1位十六进制数，所以，从小数点开始向左、右划分，每4位二进制数为一组，不足4位的用0补足，即可将二进制数转换为十六进制数。十六进制转化为二进制方法按“数值相等”的原则，把每个十六进制数用4位二进制数表示。计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室29例题(111011.0110101)2转换为16进制00111011011010103B6A转换结果(111011.0110101)2=(3B.6A)16不足四位补0不足四位补0小数点计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室30例题（20E.4C)16转换为二进制20E.4C(20E.4C)16=(001000001110.01001100)2=(1000001110010011)200100000111001001100计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室314.二进制数与八进制数之间转化二进制转化八进制方法由于每3位二进制数相当于1位八进制数，所以，从小数点开始向左、右划分，每3位二进制数为一组，不足3位的用0补足，即可将二进制数转换为八进制数。八进制转化为二进制方法将每个八进制数用3位二进制数表示即可。计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室32例题（156.24)8转换为二进制(156.24)8=(001101110.010100)2注意整数前的高位0和小数后的低位0可取消。计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室331.5计算机信息编本节主要讲解的内容为：1.5.1数的编码1.5.2字符的编码1.5.3汉字的编码计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室341.5.1数的编码1.BCD码2.有符号数的编码计算机文化基础2019/12/18计算机基础教研室351