第1章 微机基础知识

第1章 微机基础知识
第1章 微机基础知识

第1章 微机基础知识

1.1 基本知识点

1.1.1 计算机中的运算基础

1. 数制及其转换

1) 任意进制数的共同特点(n 进制) n=2、8、10、16 ① n 进制数最多是由n 个数码组成 ● 十进制数的组成数码为:0~9。 ● 二进制数的组成数码为:0、1。 ● 八进制数的组成数码为:0~7。

● 十六进制数的组成数码为:0~9、A ~F 。

● 十六进制数和十进制数的对应关系是:0~9相同,A -10,B -11,C -12,D -13,

E -14,

F -15。

② n 进制数的基数或底数为n ,作算术运算时,有如下特点: ● 低位向相邻高位的进位是逢n 进1(加法)。 ● 低位向相邻高位的借位是以1当本位n(减法)。

③ 各位数码在n 进制数中所处位置不同,所对应的权也不同,以小数点为分界点: ● 向左(整数部分):各位数码所对应的权依次是n 0、n 1、n 2,… ● 向右(小数部分):各位数码所对应的权依次是n -1、n -2、n -3,… 例1.1

十进制数: 3 3 3 .

3 3

各位对应的权为: 2

10

1

10

10

1

10

- 2

10- 二进制数: 1 0 1 . 1

1B

各位对应的权为:

2

2

1

2

2

1

2-

22-

十六进制数: F 9 4

各位对应的权为:

216 116 016

2) 数制的转换

①非十进制数→十进制数

转换方法:按位权展开求和。

例1.2

101.11B = 1*22+1*20+1*2-1+1*2-2

= 4+1+0.5+0.25

= 5.75

F94H = 15*162+9*161+4*160

= 3988

注意:只有十进制数的下标可以省略,其他进制数不可以省略。

②十进制数→非十进制数(K进制数)

转换方法:分成小数和整数分别转换。

整数部分:除K取余,直至商为0,先得的余数为低位。

小数部分:乘K取整,先得的整数为高位。

例1.3

把3988转换成16进制数。

所以:3988=F94H

十进制数转换为二进制数的另一种方法:逐次减2的最高次幂法。21=2,22=4,23=8,24=16,25=32,26=64,…

例1.4

将1539转换为二进制数表示。

所以:1539=110 0000 0011B

例1.5

将0001 1010 1110 1101 1011.0100B转为16进制。

16进制为:1 A E D B . 4 H

若十六进制数转换为二进制数,则将每一位拆成4位。 2. 模的概念

若a 和b 除以M ,余数相等,则称a 和b 对于M 是同余的,则可以写成:a = b(mod M)。 容器的最大容量称为模。可写成:KM + X = X(mod M) 3. 有符号数在计算机中的表示方法

在计算机中,一个有符号数可以用原码、补码和反码表示。 1) 共同规律:

① 用0表示正号,用1表示负号,且摆放在数据的最高位。有符号数和无符号数表示的根本区别在于,无符号数的最高位是数值位,有符号数的最高位是符号位。

② 同一正数的原、补、反码都相同。

③ 定义区间均对模2n 而言,其中n 表示有符号数的二进制代码位数。 2) 其他规律:

① 任一负数的原码和对应的正数(绝对值相等)的原码仅是符号位不同。 ② 任一负数的反码是对应的正数的反码的各位求反,反之亦然。

③ 任一负数的补码是对应的正数的补码的各位求反,然后加1,反之亦然。 ④ 从定义区间上看,原码和反码的定义区间相同,是-12n -<X <12n -;补码的定义区间是1

2

n -≤X <1

2

n -;

⑤ 0的原码、反码有+0和-0之分;0的补码只有一种表达方式。 4. 补码、反码加减运算规则 [X+Y]补=[X]补+[Y]补 [X+Y]反=[X]反+[Y]反 [X -Y]补=[X]补+[-Y]补 [X -Y]反=[X]反+[-Y]反 [-Y]补=[[Y]补]补

[-Y]反=[[Y]反]反

5. 基本名词

位:BIT ,缩写为b ;

字节:BYTE ,由8位二进制数代码表示,缩写为B ;

字:WORD ,取决于计算机CPU 的字长,内部寄存器的位数,其中8086 CPU 为16位,386、486 CPU 为32位;

千字节:1KB = 1024B =102 B 兆字节:1MB =202B=1024KB 吉字节:1GB =302B=1024MB

太字节:1TB =402B=1024GB

6. 带符号数运算时的溢出问题

溢出和进位的区别:进位是指最高位向更高位的进位,而溢出是指运算结果超出数所能表示的范围。

带符号数所能表示的范围:(若用n 位二进制数码表示)

原码:-(1

2n--1)≤X≤1

2n--1

补码:-1

2n--1

2n-≤X≤1

反码:-(1

2n--1

2n--1)≤X≤1

溢出的判断方法:

设CD7是符号位向更高位的进位,CD6是数值位向符号位的进位,则溢出可用V=CD7 CD6判断,V=1表示有溢出,V=0表示无溢出。

对于加减法,也可以这样判断,只有下面4种情况有可能产生溢出:

●正数+正数,结果应为正,若为正,则无溢出;若为负,则有溢出。

●负数+负数,结果应为负,若为负,则无溢出;若为正,则有溢出。

●正数-负数,结果应为正,若为正,则无溢出;若为负,则有溢出。

●负数-正数,结果应为负,若为负,则无溢出;若为正,则有溢出。

对于乘(除)法,乘积(商)超过了能存放的范围有溢出,否则无溢出。其他情况肯定无溢出。

注意:无符号数和带符号数表示方法有区别。无符号数:无符号位,所有位都是数值位,即最高位也是数值位;带符号数:有符号数,且在最高位,其余各位才是数值位。1.1.2 计算机中数据的编码

1. 十进制数在计算机中的表示方法

BCD(Binary Coded Decimal)是用4位二进制代码表示一位十进制数,由于4位二进制代码表示16种状态,而十进制数只取其中10种状态。选择不同的对应规律,可以得到不同形式的BCD码。最常用的是8421BCD码。

例1.6

59 =(0101,1001)BCD;

465 = (0100,0110,0101)BCD

(011010000010)BCD = (0110,1000,0010)BCD = 682

注意:BCD码与二进制数之间不能直接转换,需将BCD码先转换成十进制数,再由十进制数转换为二进制数。与十六进制数的区别在于:组内逢2进1,组间逢10进1。

表1-1是8421 BCD码。

表1-1 8421 BCD码

2. 字符在计算机中的表示方法

由于大、小写英文字母、0~9数字字符、标点符号、计算机特殊控制符一共不超过128个,所以只要用7位二进制数码来表示,称为ASCII码,见表1-2。国际标准为ISO 646,我国国家标准为GB 1988。在计算机中,一个字符通常用一个字节(八位)表示,最高位通常为0或用于奇偶校验位。ISO 2022标准在兼容ISO 646的基础上扩展成8位码,可表示256个字符,扩充了希腊字母、数学符号、非拉丁字符、商用图符、游戏符号等。

例1.7

’A’= 41H = 01000001B;’0’= 30H = 00110000B;

’a’= 61H = 01100001B;’;’ = 3BH = 00111011B。

3. 机器数和真值

机器数:一个数及其符号位在机器中的一组二进制数的表示形式;

真值:机器数所表示的值。

例1.8

机器数34H,用原码表示为+52;用反码表示为+52;用补码表示为+52;用BCD码表示为34;用ASCII码表示为4。

即[+52]原=[+52]反=[+52]补=34H

[34]BCD = 34H

[4]ASCII = 34H

机器数97H,用原码表示为-23;用反码表示为-104;用补码表示为-105;用BCD码表示为97;用ASCII码表示为ETB。

表1-2 ASCII码字符表

1.1.3 微机系统的基本组成

由硬件系统和软件系统两部分组成,并采用总线结构。

1. 硬件系统

硬件系统是指构成微机系统的全部物理装置。通常,计算机硬件系统由5部分组成:

1) 存储器:用来存放数据和程序,例如半导体存储器、磁介质存储器。

2) 微处理器(包括运算器和控制器):运算器用来完成二进制编码的算术和逻辑运算;

控制器控制计算机进行各种操作的部件。微机硬件系统只不过把运算器和控制器用大规模集成电路工艺技术集成在一块芯片上,这块芯片称为CPU(中央处理单元)。

3) 输入设备及其接口电路:用来输入数据、程序、命令和各种信号,例如键盘、鼠标器等。

4) 输出设备及其接口电路:用来输出计算机处理的结果,例如打印机、CRT等。

5) 网络设备。

2. 软件系统

软件系统是指计算机所编制的各种程序的集合,可分为两大类:

1) 系统软件

系统软件是用来实现对计算机资源管理、控制和维护,便于人们使用计算机而配置的软件,该软件由厂家提供。它包括操作系统(或监控管理程序),各种语言的汇编、解释、编译程序,数据库管理程序,编辑、调试、装配、故障检查和诊断等工具软件。

操作系统在系统软件中具有特殊地位。只要计算机处于工作状态,就有操作系统的有关部分在内存储器中,负责接受、分析并调度执行用户的程序和各种命令。Windows是目前最流行的微机操作系统。

2) 应用软件

应用软件是指用户利用计算机以及它所提供的各种系统软件编制的解决各种实际问题的程序。它包括支撑软件和用户自己编制的程序。

支撑软件有:

●文字处理软件:Wordstar、Write、WPS、Word、中文之星等。

●表格处理软件:Lotus1-2-3、CCED、Excel等。

●图形处理软件:AutoCAD、TANGO、PowerPoint、PROTEL 98以及2000等。

●图文排版软件:华光、科印、方正等。

●防治病毒软件:SCAN、KILL、CLEAN、MSAV、KV 3000。

●工具软件:PCTOOLS等。

●套装软件:Microsoft-Office,它基于Windows,包括Word、Excel、PowerPoint、

MS Mail等。

3. 软、硬件的关系

硬件系统是人们操作微机的物理基础;软件系统是人们与微机系统进行信息交换、通信对话、按人的思维对微机系统进行控制和管理的工具。

4. 微机的总线结构

1) 总线:是指连接多于两个部件的公共信息通路,或者说是多个部件之间的公共连线。

2) 按照总线上传送信息内容分类:

●数据总线(DB):传送数据信息。

●控制总线(CB):传送控制信息,确定数据信息的流向。

●地址总线(AB):传送地址信息,确定数据信息的传送地址。

1.2 重点与难点

重点:掌握计算机中的各种数制及其相互转换,机器数的编码表示及其相互转换与运算;搞清微型计算机的基本组成及其各模块的功能。

难点:掌握二进制运算中溢出和进位的区别;弄清机器数和真值;理解指令在计算机中的执行过程。

1.3 典型例题精解

例1.9

求152.76= B= Q= H。

解:

整数部分:

逆取法得:152=230Q=10 011 000B=98H

小数部分(精确到小数点后3位):

0.76 × 8 =6.08 取整=6

0.08 × 8 =0.64 取整=0

0.64 × 8 =5.12 取整=5

顺取法得:0.76=0.605Q=0.011 000 101B=0.628H

所以:152.76=1001 1000.0110 0010B=230.605Q=98.628H

注意:手工变换时,可先变换成八进制,再变为其他进制,这样会减少计算工作量和变换次数。八进制转化为二进制时,将每一位八进制数用三位二进制数表示,再去掉首位的零即可(观察划线部分)。二进制数转化为十六进制时,将每四位二进制数用一位十六进制数表示即可(观察划线部分),注意要以小数点为分界线分别向左和向右表示。

例1.10

求7A.18H= B= D= Q。

解:十六进制可直接转化为二进制,二进制再直接转换为八进制,十六进制转化为十进制采用定义变换。

根据定义变换:

7A.18H=7×161+10×160+1×16-1+8×16-2=122.09375D

7A.18H=0111 1010.0001 1000B=1111010.00011B

1111010.00011B=001 111 010.000 110B=172.06Q

所以:7A.18H=1111010.00011B =122.09375D=172.06Q

注意:十六进制转化为二进制时,将每一位十六进制数用四位二进制数表示,再去掉首位的零即可(观察划线部分);二进制数转化为八进制时,将每三位二进制数用一位八进制数表示即可(观察划线部分),注意要以小数点为分界线分别向左和向右表示。

例1.11

写出下列数的原码、反码及补码表示(设机器数字长为8位)。

+24,-24,+0,-0,+1,-1,+127,-127

解:首先将所给的数转化为二进制数,然后根据原码、反码和补码的表示法及其字长,写出指定数据的原码、反码和补码表示。

例如写出“+24”“-24”的原码、反码和补码表示如下:

(1) 写出24的二进制数表示:24D=00011000B

(2)[+24]原=00011000B [-24]原=10011000B

最高位(D7)为符号位,为1表示负数,为0表示正数,其余7位为24对应的二进制数值位。

(3)[+24]反=00011000B [-24]反=11100111B

正数的反码就是正数的原码,负数的反码等于负数的原码的符号位不变,其余7位数值位取反。

(4)[+24]补=00011000B [-24]补=11101000B

正数的补码就是正数的原码,负数的补码等于负数的原码的符号位不变,其余7位数值位取反,并且在末位加1。

依照上述方法,可写出其余各数的原码、反码及补码表示:

0D=00000000;[+0]原=00000000B;[+0]反=00000000B;[+0]补=00000000B;

[-0]原=10000000B;[-0]反=11111111B;[- 0]补=00000000B;

1D=00000001;[+1]原=00000001B;[+1]反=00000001B;[+1]补=00000001B;

[-1]原=10000001B;[-1]反=11111110B;[-1]补=11111111B;

127D=11111111;[+127]原=01111111B;[+127]反=01111111B;[+127]补=01111111B [-127]原=11111111B;[-127]反=10000000B;[-127]补=10000001B。

注意:解答这类题时,要注意正数的的原码、反码和补码表示形式是一样的,千万不要用求负数的原码、反码和补码表示方法来做。

例1.12

已知X= -101011B,Y= +101100B,机器数的字长为8位,求[X+Y]补,X+Y,[X-Y]补,X-Y。

解:

(1) 求出[X]原,[Y]原

[X]原= 10101011B [Y]原=00101100B

(2) 求出[X]补,[Y]补

[X]补= 11010101B [Y]补=00101100B

(3) 求出[X+Y]补

[X+Y] 补= [X] 补+[Y] 补=11010101B + 00101100B=00000001

(4) 求出X+Y

根据[X+Y]补求出X+Y。其符号位为“0”表示结果为正,其余7位就是X+Y的值。所以X+Y=1D。

(5) 求出[X-Y]补

[X-Y] 补= [X] 补-[Y] 补=11010101B - 00101100B=10101001B

(6) 求出X-Y

根据[X-Y]补求出X-Y。其符号位为“1”表示结果为负,其余7位二进制数按位取反后,末位再加“1”可得到X-Y的值。所以X-Y= -87D。

注意:计算时要注意补码的求法及补码加减法的规则。

例1.13

完成下列BCD码运算,64+56= ,64-56= 。

解:

(1) 将给定的十进制数用BCD码表示

64D=01100100 BCD

56D=01010110 BCD

(2) 进行BCD加法运算得到加法中间结果

01100100BCD+01010110BCD=10111010BCD

(3) 调整得到加法最终结果

十进制调整的方法:

运算后低4位=1010,超过1001,低4位加6;运算后高4位=1011,超过1001,高4位加6。

10111010BCD+01100110BCD=00100000BCD,CF=1。

(4) 64+56=(1)20,其中百位为进位位。

(5) 进行BCD减法运算得到减法中间结果

01100100BCD-01010110BCD=00001110BCD

(6) 调整得到减法最终结果

十进制调整的方法:运算后低4位=1110,超过1001,低4位减6;运算后高4位=0000,不超过1001,高4位减0。

00001110BCD-00000110BCD=00001000BCD。

(7) 64-56=8

注意:本题中BCD的加减法运算仍采用二进制运算规则,得到的数为十六进制数,需要进行十进制调整。这部分内容在下一章会有讲解。

例1.14

概述计算机的基本组成部件及其各组成部件的功能。

答:一台计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备组成。

(1) 存储器

存储器是用来存放数据、程序、运算的中间结果和最终结果的部件。存储器采用按地址存取的工作方式,它由许多存储单元组成,每一个存储单元可以存放一个数据代码。为了区分不同存储单元,把全部存储单元按照一定的顺序编号。这个编号称为存储单元的地址。当CPU要把一个数据代码存入某存储单元或从某存储单元取出时,首先要提供该存储单元的地址,然后查找相应的存储单元,最后才能进行数据的存取。

(2) 运算器

运算器是对信息进行加工、运算的部件,它对二进制进行基本逻辑运算和算术运算,将结果暂存或送到存储器保存。

(3) 控制器

控制器是计算机的控制中心。存储器进行信息的存取,运算器进行各种运算,信息的输入和输出都是在控制器的统一控制下进行的。控制器的工作就是周而复始地从存储器中取指令、分析指令,向运算器、存储器以及输入输出设备发出控制命令,控制计算机工作。

(4) 输入设备

程序员编好的程序和数据是经输入设备送到计算机中去的。输入设备要将程序和数据转换为计算机能识别和接受的信息,如电信号等。目前常用的输入设备有键盘、鼠标、扫

描仪等。

(5) 输出设备

输出设备是把运算结果转换为人们所需要的易于理解、阅读的形式。目前常用的输出设备包括显示器、打印机、绘图仪等。软磁盘、硬磁盘、可读写光盘及其驱动器既是输入设备也是输出设备,只读光盘及其驱动器属于计算机的输入设备。软盘、硬盘及光盘又统称为计算机的外存储器。

1.4 重要习题与考研题解析

例1.15

(上海大学2001年考研题)下列无符号数中,最大的数是( )。

A.(1100110)二进制数

B.(143)八进制数

C.(10011000) BCD

D.(65)十六进制数

分析:本题主要考查不同进制下数的大小,即考查学生对各种进制之间的互换掌握程度。可考虑都转化为二进制。

(1) 143Q=1100011B

65H=1100101B

可以看出A、B、D中A最大。

(2)(10011000)BCD=98D=62H=1100010B<1100110B

所以正确答案为A。

注意:BCD码是按位对十进制数进行二进制编码,在形式上与十六进制非常相似。一定要注意差别,它们都可用4位二进制数表示1个数位,但BCD码是“逢十进一”,在微机中运算需要进行十进制调整,而十六进制则不用。

BCD码在存放上又有2种形式:一个字节放两位BCD码,称为压缩的BCD码;一个字节放一位BCD码,称为非压缩的BCD码(放在低4位)。

例1.16

(北京航空航天大学2003年考研题)十进制数574在机器中对应的二进制数为,压缩的BCD码为,按字符存储时ASCII码为。

分析:本题主要考查数制转换和编码知识。

(1)

逆取法得574=23EH =10 0011 1110B

(2) 对压缩的BCD码,一个字节存放了两位BCD码

574BCD=0574H

(3) 数字0~9的ASCII码编码是30H~39H

574用ASCII码表示为:353734H

所以正确答案为:1000111110B,0574H,353734H

例1.17 (北京邮电大学2002年考研题)若[X]原=[Y]反=[Z]补=90H,试用十进制数分别写出其大小,X= ;Y= ;Z= 。

分析:本题主要考查如何从原码、反码和补码求其真值。

(1)[X]原=90H=10010000B

符号位(D7)为1,X为负数。

根据原码的编码规则可知,数值位为0010000B = 10H = 16D,所以X = -16。

(2)[Y]反=90H=10010000B

符号位(D7)为1,Y为负数。

根据反码的编码规则可知,对其余七位按位取反,即可得到其数值1101111B = 111D,所以Y = -111。

(3)[Z]补=90H=10010000B

符号位(D7)为1,Z为负数。

求负数的补码的真值可采用求补的概念,即一个以补码表示的数,无论其正负,对其求补(包括符号位),所得的结果为该数的相反数。负数的相反数是正数,正数的补码和原码相同。

10010000B取反加一可得01110000B=112D

所以Z= -112。

注意:对编码求真值的题型,先判断其符号,再转换为原码求得数值位(或其绝对值)。一个以原码表示的数,不论其正负,对其最高位求反,所得到的结果是该数的相反数;一个以反码表示的数,不论其正负,对其按位求反,所得到的结果是该数的相反数;一个以补码表示的数,无论其正负,对其求补(包括符号位),所得的结果为该数的相反数。

例1.18

(华东理工大学2003年考研题)X= -127,Y= -1,若字长N=8,则:

[X]补= H,[X]补= H,[X+Y] 补= H,[X-Y] 补= H。

分析:本题主要考查的是二进制的加减法规则及补码的求法。

(1) 根据例1.11我们可以得到X= -127,[X]补=10000001B=81H,[Y]补=11111111B=FFH。

(2) 求[X+Y]补=?

根据[X+Y]补=[X]补+[Y]补,可得:[X]补+[Y]补=10000001B+11111111B

1 0 0 0 0 0 0 1

+ 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 进位

1 0 0 0 0 0 0 0

[X+Y]补=10000000B=80H,其中进位位为1,D6向D7位也有进位,结果无溢出。

(3) 求[X-Y] 补=?

根据[X-Y] 补=[X]补-[Y]补,可得:[X]补-[Y]补=10000001B-11111111B

1 0 0 0 0 0 0 1

- 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 借位

1 0 0 0 0 0 1 0

[X-Y] 补=10000010B=82H,其中借位位为1,D6向D7位也有借位,结果无溢出。

所以答案为:81H,FFH,80H,82H。

1.5 习题及参考答案

1.5.1 习题

一、完成下列数制转换。

(1)101.011B= D= Q= H。

(2)101110B= D= Q= H。

(3)1101.01B= D= Q= H。

(4)10011010.1011B= D= Q= H。

(5)253.74Q= D= B= H。

(6)712Q= D= B= H。

(7)72D= B= Q= H。

(8)49.875D= B= Q= H。

(9)0.6875D= B= Q= H。

(10)58.75D= B= Q= H。

(11)0E12H= D= Q= B。

(12)1CB.D8H= D= Q= B。

(13)FF.1H= D= Q= B。

(14)70ADH= D= Q= B。

二、给出下列数的原码和补码的二进制表示。(设机器数字长为8。)

(1) -38D (2)32D

(3) -63D (4) -64D

(5) -0D (6)42D

(7) -45D (8) -45D

(9) -72D (10)72D

(11) -1111111B (12)+1001100B

三、已知X,Y,求[X+Y]补= ?,X+Y= ?[X-Y]补= ?,X-Y= ?并指出结果是否有溢出?(设机器数字长为8)。

(1)X= 68D,Y=12D

(2)X= -32D,Y=13D

(3)X= -32D,Y=66D

(4)X= -66H,Y=44H

(5)X= -0110110B,Y= -0100001B

(6)X= +1110110B,Y= -0100001B

(7)X= -1010111B,Y= +1010101B

(8)X= +1011101B,Y= +1010101B

四、将下列压缩的8421BCD码表示成十进制数和二进制数。(设机器数字长为8。)

(1)10010100BCD (2)01101000BCD

(3)00010101BCD (4)01001000BCD

五、将下列数值或字符串表示为相应的ASCII码。

(1) 空格(2) 字母“Q”

(3)51 (4)Hello!

1.5.2 参考答案

一、完成下列数制转换。

(1)101.011B=5.375D=5.3Q=5.6H

(2)101110B=46D=56Q=2EH

(3)1101.01B=13.25D=15.2Q=D.4H

(4)10011010.1011B=154.6875D=232.54Q=9A.B H

(5)253.74Q=171.9375D=10101011.1111B=AB.F H

(6)712Q=458D=111001010B=1CAH

(7)72D=1001000B=110Q=48H

(8)49.875D=11001.111B=61.7Q=31.E H

(9)0.6875D=0.1011=0.54Q=0.BH

(10)58.75D=111010.11 B=72.6 Q= 3A.CH

(11)0E12H=3602D=7022Q=111000010010B

(12)1CB.D8H=459.84375D=713.66Q=111001011.11011B

(13)FF.1H=255.0625D=377.04Q=11111111.0001B

(14)70ADH=28845D=70255Q=111000*********B

二、给出下列数的原码和补码的二进制表示。(设机器数字长为8。)

(1) [-38D]原=10100110B [-38D]反=11011001B [-38D]补=11011010B

(2) [32D]原=00100000B [32D]反=00100000B [32D]补=00100000B

(3) [-63D]原=10111111B [-63D]反=11000000B [-63D]补=11000001B

(4) [-64D]原=11000000B [-63D]反=10111111B [-63D]补=11000000B

(5) [-0D]原=10000000B [-0D]反=11111111B [-0D]补=00000000B

(6) [42D]原=00101010B [42D]反=00101010B [42D]补=00101010B

(7) [-45D]原=10101101B [-45D]反=11010010B [-45D]补=11010011B

(8) [45D]原=00101101B [45D]反=00101101B [45D]补=00101101B

(9) [-72D]原=11001000B [-72D]反=10110111B [-72D]补=10111000B

(10) [72D]原=01001000B [72D]反=01001000B [72D]补=01001000B

(11) [-1111111B]原=11111111B;[-1111111B]反=10000000B;[-1111111B]补=10000001B

(12) [+1001100B]原=01001100B;[+1001100B]反=01001100B;[+1001100B]补=01001100B

三、已知X,Y,求[X+Y]补= ?,X+Y= ?[X-Y]补= ?,X-Y= ?并指出结果是否有溢出?

(1) [X+Y]补= 50H,X+Y=80D,结果无溢出。

[X-Y]补= 38H,X-Y=56D,结果无溢出。

(2) [X+Y]补= EDH,X+Y= -19D,结果无溢出。

[X-Y]补= D3H,X-Y= -45D,结果无溢出。

(3) [X+Y]补= 22H,X+Y=34D,结果无溢出。

[X-Y]补= 9EH,X-Y= -98D,结果无溢出。

(4) [X+Y]补=DEH,X+Y= -34D,结果无溢出。

[X-Y]补=56H,X-Y= -170D,结果有溢出。

(5) [X+Y]补= A9H,X+Y= -87D,结果无溢出。

[X-Y]补= EBH,X-Y= -21D,结果无溢出。

(6) [X+Y]补=55H,X+Y=85D,结果无溢出。

[X-Y]补= 97H,X-Y= 151D,结果有溢出。

(7) [X+Y]补= FEH,X+Y= -2D,结果无溢出。

[X-Y]补= 54H,X-Y= -172D,结果有溢出。

(8) [X+Y]补= B2H,X+Y=178D,结果有溢出。

[X-Y]补= 08H,X-Y=8D,结果无溢出。

四、将下列压缩的8421BCD码表示成十进制数和二进制数。

(1)10010100BCD=94D=01011110B

(2)01101000BCD=68D=01000100B

(3)00010101BCD=15D=00001111B

(4)01001000BCD=48D=00110000B

五、将下列数值或字符串表示为相应的ASCII码。

(1)00H (2)51H

(3)3531H (4)48656C6C6F21H

第一章计算机基础理论答案

计算机基础知识练习题 一.单选题: 1、计算机的应用领域是(D)。 A. 人工自能 B. 过程控制 C. 信息处理 D.数值计算 2、第二代计算机的主要电子逻辑元件是(B)。 A. 电子管 B. 晶体管 C. 集成电路 D.运算器 3、下列不是计算机应用主要领域的是(A)。 A. 文字处理 B. 科学计算 C. 辅助设计 D.数据处理 4、用计算机进行资料检索工作属于计算机应用中的(A)。 A. 数据处理 B. 科学计算 C. 实时控制 D.人工智能 5、功能最强大,计算精度最高的计算机类型是(D)。 A. 大型机 B. 微型机 C. 小型机 D.巨型机 6、电脑笔记本属于(A)。 A.微型机 B.小型机 C.大型机 D.巨型机 7、在计算机中,一个字节是有(C)二进制码表示。

A.4 B.2 C.8 D.16 8、十进制数130转换成对应的二进制数位(A)。 A.10000010 B.10000011 C.10000110 D.10000000 9、下列4个字符中,ASCII码值最小的是(A)。 A.B B.b C.N D.g 10、十进制数1025转换成对应的二进制数位(A )。 A.10000000001 B.10000000000 C.10000000011 D.11000000001 11、8位字长的计算机可以表示的无符号整数的最大值是(C )。28-1 A.8 B.16 C.255 D.256 12、下列使用不同数值表示的数中,数值最大的是(A )。 A.二进制11011101 B.八进制334 C.十进制219 D.十六进制DA 13、目前,制造计算机所用的电子器件是(D)。 A.电子管 B.晶体管 C.集成电路 D.超大规模集成电路 14、八进制计数制中,各位数的权是以(B)为底的方幂。 A.2 B.8

第1章 计算机基础习题精选.

第一部分基础模块 第1章计算机基础知识 1.1 单选题 1.世界上第一台电子计算机诞生于( )年。 A.1946 B.1956 C.1940 D.1950 2.以微处理器为核心组成的微型计算机属于( )计算机。 A.第一代 B.第二代 C.第三代 D.第四代 3.个人计算机属于( )。 A.小巨型机 B.小型计算机 C.微型计算机 D.中型计算机 4.第一代电子计算机采用的主要逻辑元件是( )。 A.大规模集成电路 B.中、小规模集成电路 C.电子管 D.晶体管 5.第二代电子计算机采用的主要逻辑元件是( )。 A.大规模集成电路 B.晶体管 C.电子管 D.中、小规模集成电路6.目前计算机应用最广的领域是( )。 A.科学计算 B.辅助教学 C.信息处理 D.过程控制 7.第三代电子计算机的主要逻辑元件采用( )。 A.晶体管 B.中、小规模集成电路 C.大规模集成电路 D.电子管8.就工作原理而言,目前大多数计算机采用的是科学家( )提出的“存储程序和程序控制”原理。 A.艾仑·图灵 B.冯·诺依曼 C.乔治·布尔 D.比尔·盖茨9.通常所说的PC是指( )。 A.大型计算机 B.小型计算机 C.中型计算机 D.微型计算机10.计算机的发展方向是微型化、巨型化、智能化和( )。 A.模块化 B.系列化 C.网络化 D.功能化 11.下列计算机应用中,不属于数据处理的是( )。 A.结构力学分析 B.工资管理 c.图书检索 D.人事档案管理12.计算机之所以能按人们的意图自动地进行操作,主要是因为采用了( ) A.汇编语言 B.机器语言 C.高级语言 D.存储程序控制

第一章计算机基础知识测试

第一章计算机基础知识测试题 姓名得分 一、单选题:(每题1分,共20分) 1.在计算机中采用二进制,是因为()。 A.这样可以降低硬件成本 B.两个状态的系统具有稳定性 C.二进制的运算法则简单 D.上述三个原因 2.电子计算机主要是以()划分发展阶段的。 A.集成电路 B.电子元件 C.电子管 D.晶体管 3.第一台电子计算机是诞生于()年。 A.1940 B.1945 C.1946 D.1950 4.计算机能够自动、准确、快速地按照人们的意图进行运行的最基本思想是()。 A.采用超大规模集成电路 B.采用CPU作为中央核心部件 C.采用操作系统 D.存储程序和程序控制 5.计算机字长取决于()的宽度。 A.控制总线 B.数据总线 C.地址总线 D.通信总线 6.下列打印机中属击打式打印机的是()。 A.针式打印机 B.热敏打印机 C.激光打印机 D.喷墨打印机 7.存储系统中的RAM是指()。 A.可编程只读存储器 B.随机存取存储器 C.只读存储器 D.动态随机存储器 8.I/O接口应位于()。 A.总线和I/O设备之间 B.主机和I/O设备之间 C.主机和总线之间 D.CPU和内存储器之间 9.下面()组设备包括输入设备、输出设备和存储设备。 A.CRT、CPU、ROM B.鼠标器、绘图仪、光盘 C.磁盘、鼠标器、键盘 D.磁带、打印机、激光打印机 10.磁盘存储器存、取信息的最基本单位是()。 A.字节 B.字长 C.扇区 D.磁道 11.计算机内进行算术与逻辑运算的功能部件是()。 A.硬盘驱动器 B.运算器 C.控制器 D.RAM 12.计算机的硬件系统有()各部分组成。 A.控制器、显示器、打印机、主机、键盘 B.控制器、运算器、存储器、输入输出设备 C.CPU、主机、显示器、打印机、硬盘、键盘 D.主机箱、集成块、显示器、电源、键盘 13.若一台计算机的字长为4个字节,这意味着它()。 A.能处理的数值最大为4位十进制数9999 B.能处理的字符串最多位4个英文字母组成 C.在CPU中作为一个整体加以传送处理的代码位32位 D.在CPU中运行的结果最大位2的32次方 14.下列四个无符号十进制数中,能用八位二进制表示的是()。 A.256 B.299 C.199 D.312 15.计算机中访问速度最快的存储器是()。

计算机基础知识简答题(第一章)

第一章计算机基础知识(一) 1、简述计算机的发展情况? 答:1946年2月,美国的宾夕法尼亚大学研制成功了世界上第一台计算机——ENIAC至今,按计算机所采用的电子元件的变化来划分计算机的发展阶段,大致辞可分为四代: 第一代为电子管计算机(1946——1958)计算机所采用的主要电子元件是电子管。 第二代为晶体管计算机(1959——1964)计算机所采用的主要电子元件是晶体管,这一时期了出现了管理程序及某些高级语言。 第三代为集成电路计算机(1965——1970)计算机所采用的主要电子元件是中小规模集成电路,出现操作系统,出现了分时操作系统和实时操作系统等。 第四代为大规模、超大规模集成电路计算机(1971至今)计算机所采用的主要电子元件是大规模、超大规模集成电路,出现了微型计算机及巨型计算机等多种类型的计算机,并向微型化、巨型化、智能化和多媒体化方向发展。 2、计算机的特点包括哪些? 答:计算机的特点有:(1)运算速度快;(2)精确度高;(3)具 有“记忆”功能和逻辑判断功能;(4)具有自动运行能力。 3、计算机性能指标有哪些? 答:计算机的性能指标有:字长、主频、运行速度和内存储容量。MIPs 4、简述计算机的应用领域。 答:计算机的应用领域有:科学计算、数据处理、过程控制、计算机辅助系统、人工智能和网络应用。 5、简述微型计算机系统的组成。 答:一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。计 算机硬件主要由五大部分组成:运算器、控制器、存储器、输入设备 和输出设备;硬件提供计算机系统的物质介质。计算机软件包括系统 软件和应用软件两大类。软件主要是指让计算机完成各种任务所需的程序。

第一章 计算机基础知识练习题

第一章计算机基础知识练习题 班级__________ 学号__________ 姓名____________ 一、单项选择题: 1.计算机的描述中,()是错误的。 A. 计算机是一种可供计算的机器B.计算机是一种自动进行信息处理的机器 C. 计算机是一个包含硬件和软件的完整系统D.计算机是一种只能做算术运算的机器2.世界上第一台电子数字计算机诞生在()。 A.1945年B.1946年C.1947年D.1948年 3.目前普遍使用的微型计算机,所采用的逻辑元件是()。 A.电子管B.晶体管 C.小规模集成电路D.大规模和超大规模集成电路 4.RAM是()。 A.只读存储器B.连续存储器C.缓冲存储器D.随机存储器 5. 显示器是微型计算机必须配置的一种()。 A.输出设备B.输入设备C.控制设备D.存储设备 6. 下列不属于 ...计算机特点的是()。 A.存储程序控制,工作自动化B.精确度高 C.处理速度快,存储量大D.不可靠,故障率高 7.“计算机辅助设计”的英文缩写为()。 A.CAD B.CAM C.CAE D.CAT 8.对于存有重要数据的3.5英寸软盘,防止计算机病毒感染的方法是()。 A.不要与有病毒的软盘放在一起B.把写保护口关上 C.保持软盘清洁D.定期对软盘格式化 9.微机的技术性能指标主要是指()。 A.主机和显示器B.显示器和打印机的档次 C.字长、运算速度、内/外存容量和CPU的主频D.硬盘和内存的容量10.根据软件的用途,计算机软件一般可分为()。 A.系统软件和非系统软件B.系统软件和应用软件 C.应用软件和非应用软件D.系统软件和管理软件 11.微型计算机基本配置的输入和输出设备分别是()。 A.键盘和数字化仪B.扫描仪和显示器C.键盘和显示器D.显示器和鼠标12.鼠标器(MOUSE)是()。 A.输出设备 B.输入设备 C.存储器设备 D.显示设备 13.ENTER键是()。 A.输入键 B. 回车键 C. 空格键 D. 换档键 14.操作系统是一种()。 A.系统软件B.应用软件C.字处理软件D.数据库管理系统 15.计算机病毒是指()。 A.编制有错误的计算机程序B.设计不完善的计算机程序 C.已被破坏的计算机程序D.以危害系统为目的的特殊计算机程序

第一章计算机基础知识

第一章计算机基础知识 1.1 计算机概述 1.电子计算机的发展 世界上第一台名为ENIAC的数字电子计算机于1946年诞生在美国宾夕法尼亚大学,在半个世纪的飞速发展过程中经历了4个时代。 2.微型计算机的发展 1971年由美国Intel公司的工程师马西安·霍夫(M·E·Hoff)设计了世界上第一台名为MCS-4的4位微型计算机。该机是由一片4位微处理器Intel 4004 、一片320位(40字节)的随机存取存储器、一片256字节的只读存储器和一片10位的寄存器通过总线连接起来的。

3.计算机的分类 4.计算机的应用 (1) 科学计算 如:计算量大、数值变化范围大的天文学、量子化学、空气动力学、核物理学和天气预 报等领域中的复杂运算。 (2) 数据处理 是计算机应用的一个重要方面,如:办公自动化、企业管理、事务管理、情报检索等非 数值计算的领域。 (3) 过程控制 如:冶金、石油、化工、纺织、水电、机械、航天等现代工业生产过程中的自动化控制。 (4) 计算机辅助系统 计算机辅助设计CAD:如飞机、船舶、建筑、机械、大规模集成电路等的设计。 计算机辅助制造CAM:用计算机进行生产设备的管理、控制和操作。

计算机辅助教育CBE:如计算机辅助教学CAI、计算机辅助测试CAT、计算机管 理教学CMI (5) 人工智能 AI 是计算机应用研究的前沿学科。 (6) 信息高速公路(此即“国家信息基础设施”NII的俗称) 我国已建立的大型计算机应用工程��"金"字工程: 金桥工程(全国经济信息网) 金卡工程(金融信息网) 金关工程(外贸海关信息网) 金智工程(教育科研信息网) (7)电子商务 利用国际互联网Internet 进行网上商务活动,始于1996年,现已发展迅速,全球已有许多企业先后开展了“电子商务”活动。 2.1 信息在计算机内的表示 1. 基本概念 数据:是对事实、概念或指令的一种特殊表达形式,这种特殊的表达形式可以用人工的方式或用自动化的装置进行通信、翻译转换或者进行加工处理。 它包括数字、文字、图画、声音、活动图象等。 数据处理:是对数据进行加工、转换、存储、合并、分类、排序与计算的过程。 信息:是对人有用的数据。 媒体:是承载信息的载体。 包括:感觉媒体、表示媒体、存储媒体、表现媒体、传输媒体。

计算机基础教案(第一章)

1.1 了解计算机 教学目标: 1.基本知识 (1)能结合自己的日常观察和了解的图片、文字资料,描述计算机在生产、 生活、工作、科研、国防等场合的应用,并能说出各种应用领域的特 点。能够表述计算机技术在推动社会经济发展中所起的作用。 (2)通过图片、文字记载了解计算机的发展历史过程,认识计算机的分类 与各类的特点。描述计算机在社会、生活、工作中的应用,从而体会 在信息时代,计算机推动社会经济发展中的所起的作用。 (3)能够结合计算机应用的具体事例,结合计算机发展及在生活、工作、 社会各个不同场合中的应用给社会经济带来的进步,认识“科学技术 是第一生产力”是世界经济发展的必然趋势,是不以人的主观意志为 转移的。 2.操作技能目标 (1)通过阅读资料,理解计算机发展各阶段的特点。能够说出计算机发展 的四个阶段。 (2)通过收集资料,了解计算机发展趋势及特点。能够说出计算机的主要 特点,列举计算机分类产品及使用场合。 教学分析与准备: 1.教学重点 (1)计算机发展及分类; (2)计算机的特点及应用。 2.教学难点 (1)识别并区分计算机发展阶段; (2)收集计算机应用与发展的案例,描述计算机发展的趋势。 3.教学策略 启发式教学,从生活实例中搜集与计算机相关的信息,帮助学生了解计算机,探讨 计算机的发展和应用。 4.课时安排 2课时(45分钟×2) 5.教学环境 多媒体教室 学习过程:

课堂小节: 通过本课的学习,对计算机有一个初步的了解。重点了解计算机的发展和计算机在生产生活中的应用。 课题名称:1.2 认识微型计算机 教学目标: 3.基本知识 (4)通过展示典型的微型计算机产品,认识组成微型计算机系统的主要外部部件的 名称和作用:显示器、键盘、音箱、鼠标、打印机。 (5)通过图1-3所示“微型计算机系统组成”示意,知道计算机系统由硬件和软件 两大部份组成,熟悉硬件和软件所包括的主要内容:硬件的主机和外设;软件 的种类。 (6)通过实例,认识微型计算机的主板系统单元电路组成的电子器件的名称及其功 能:CPU、内存储器、主板(南桥、北桥)芯片组、总线、BIOS和CMOS、插槽。 (7)通过实例熟悉微型计算机主板接口的名称:键盘、鼠标、USB、声音输入/输出、 网卡、1394火线输入、光纤输出、显示器、硬盘等。 (8)通过实例熟悉常用的外存储器设备的种类及使用特点:硬盘、闪盘、光盘及光 盘驱动器等。 4.操作技能目标 (3)能够描述微型计算机主板上的主要器件对计算机系统运行性能的影响。 (4)能够区别具有多种功能主板接口类型及作用。 (5)能够描述常用的外存储器设备的使用特点,并正确选用。 教学分析与准备:

第一章 计算机基础知识上课讲义

第一章计算机基础知识 一、单选题 1.计算机科学的奠基人是英国科学家______(Alan Mathison Turing,1912-1954)。 A.冯·诺依曼 B.阿兰·图灵 C.爱萨克·牛顿 D.帕斯卡 2.著名的冯·诺依曼原理的主要思想是______。 A.存储数据与数据控制 B.存储数据与程序控制 C.存储程序和程序控制 D.存储程序与数据控制 3.第四代计算机则采用______作为主要元器件。 A.大规模集成电路 B.超大规模集成电路 C.极大规模集成电路 D.大规模和超大规模集成电路 4.当前,计算机技术发展的主要趋势为:巨型化、微型化、网络化、______、多媒体化。 A.智能化 B.规模化 C.自动化 D.模糊化 5.电气与电子工程师协会IEEE于1989年提出按照计算机的运算速度、字长、存储容量等 综合性能来对计算机进行分类的标准将计算机分为巨型机、小巨型机、大型主机、超级小型机、工作站和______六类。 A.微型计算机 B.大众计算机 C.廉价计算机 D.个人计算机 6.通常,人们将PC机分为三类:台式机、______、个人数字助理。 A.便携机 B.微型机 C.笔记本机 D.立式机 7.信息处理通常也称为______。它是指利用计算机系统对信息进行采集、转换、分类、存 储、计算、加工、查询、检索、统计、分析、传输和输出等操作。 A.数据处理 B.信息加工 C.信息应用

D.数据加工 8.计算机在信息处理方面具有许多突出的优点,计算机具有极高的处理速度、强大可靠的 存储能力、精确丰富的计算功能和______能力。 A.加工计算 B.输入输出 C.逻辑判断 D.存储传输 9.归纳起来,计算机的应用方面主要有______、自动控制、数据处理、信息加工、计算机 辅助工作、人工智能、电子商务、办公自动化等。 A.工程计算 B.科学工程 C.科学技术 D.科学计算 10.在计算机中,各种形式的数据以一种“特殊的表达形式”——______形式来表示。 A.十进制编码 B.二进制编码 C.八进制编码 D.十六进制编码 11.计算机的______决定了二进制是其数制基础。 硬件结构 数理逻辑 A.工作过程 B.软件组成 C.硬件结构 D.数理逻辑 12.在二进制计数制中,使用“0”和“1”两种数码,它的“基”为______,进位规则为“逢 二进一”。 A.2 B.8 C.10 D.16 13.将十进制数转换成r进制数时,首先要将此十进制数分为整数与小数两部分,______部 分连续整除r取余,直到整除所得的商为零,另一部分连续乘以r取整,直到乘后积的小数部分为零或达到所需要的精度。 A.小数 B.整数 C.分数 D.数 14.在计算机内部或计算机与计算机之间进行数据传输时,如果是采用一个字节的8个二进 制位同时传输的并行方式,则传输速率的计量单位有______(BPS)。 A.字节/秒 B.千字节/秒 C.兆字节/秒 D.字位/秒

第一章计算机基础知识习题

第一篇习题 第一章计算机基础知识习题 一、是非题 1.计算机的发展经历了从电子管、晶体管、中小规模集成电路及大规模、超大规模集成电路四个阶段。 A.对B.错 2.第一代计算机的硬件逻辑主要采用电子管,程序设计语言采用BASIC语言。 A.对B.错 3.第二代计算机的主要特征为:全部使用晶体管,运算速度达到每秒几十万次。 A.对B.错 4.第三代计算机大量使用了中小规模集成电路,第一代微处理器由此诞生。 A.对B.错 5.第四代计算机使用大规模集成电路及超大规模集成电路,运算速度可达每秒几百万次甚至上亿次。英特尔公司制成了第一代微处理器。 A.对B.错 6.“龙芯”是我国研制成功的第一款通用CPU芯片。 A.对B.错 7.多媒体是报纸、杂志、广播、电视等多种传媒方式的总称。 A.对B.错 8.计算机系统由输入设备、输出设备、存储器、运算器和控制器组成。 A.对B.错 9.系统软件的主要功能是管理、控制和维护计算机软、硬件资源,简单来说就是操作系统。 A.对B.错 10.主板是微型计算机的主要组成部分,是由焊接在多层印刷电路上的CUP插座、北桥和南桥芯片组、BIOS芯片、内存条插槽、AGP插槽、PCI插槽和其它各种接口等构成。 A.对B.错 11.内存储器是CPU能够直接访问的存储器,用于存放正在运行的程序和数据。。 A.对B.错 12.微型计算机中常用的硬盘接口主要有IDE和SATA两种。。 A.对B.错 13.显示适配器简称显卡,它的用途是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动,并向显示器提供行扫描信号,控制显示器的正确显示,是连接显示器和个人电脑主板的重要元件。 A.对B.错 14.计算机病毒,是指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者毁坏数据,影响计算机使用,并能自我复制的一组计算机指令或者程序代码。 A.对B.错 15.计算思维是当前国际计算机界广为关注的一个重要概念,其最根本的内容是形象化和自动化。

第1章计算机基础知识

1.第一台电子计算机是1946年在美国诞生的,该机的英文缩写是ENIAC。 2. 第一台电子数字计算机使用的主要元器件是电子管。 3.人们习惯于将计算机的发展划分为四代,划分的主要依据是计算机所使用的主要元器件。 4.第一台电子数字计算机的运算速度为每秒5000次。 5.第一代计算机的主要应用领域是军事和国防。 6.形成冯.诺伊曼计算机基本结构是在第一代计算机时代,编程采用机器语言和汇编语言。 7.第一代计算机体积大、耗电多、性能低,其主要原因是制约于元器件。 8. 第二代电子计算机的主要元件是晶体管。 9.第二代计算机的运算速度大约为每秒几十万次。 10.计算机发展过程中,提出操作系统概念和开始出现鼠标,并作为输入设备是在第二代计算机的时代。 11.开创计算机处理文字和图形的新阶段是在第二代计算机的时代。 12. 第三代计算机采用的主要电子器件为小规模集成电路。 13. 以集成电路为基本元件的第三代计算机出现的时间为1965-1970。 14. 出现分时操作系统和出现结构化程序设计方法是在第三代计算机的时代。 15. 第三代计算机的运算速度大约是每秒100万次。 16.当前的计算机一般被认为是第四代计算机,它所采用的逻辑元件是大规模、超大规模集成电路。 17.以微处理器为核心组成的微型计算机属于计算机的第四代。 18.LSI的含义是大规模集成电路,VLSI的含义是超大规模集成电路。 19.现代计算机之所以能够自动、连续地进行数据处理,主要是因为具有存储程序的功能。 20.第四代计算机问世的标志是1971年,Intel推出微处理器4004。 21.计算机可分为数字计算机、模拟计算机和混合计算机,这种分类是依据处理数据的方式。 22.以数字量作为运算对象的计算机称为电子数字计算机。 23.用连续变化的模拟量作为运算量的计算机是电子模拟计算机。 24.既可以接收、处理和输出模拟量,也可以接收、处理和输出数字量的计算机是数模混合计算机。 25.将计算机分为通用计算机、专用计算机两类的分类标准是计算机使用范围。 26.将计算机分为巨型机、大中型机、小型机、微型机、工作站等五类的分类标准是机器的规模和处理能力

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