第2章计算机硬件系统

2020/1/6
综上所述,汉字的处理过程就是这些代码的转换过程:
输入→输入码→
→汉字机
内码(内码)→字形码→输出
键盘管理(输入法)程序
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二、微型计算机
这里说的微机指的是PC机，就是我们通常所说的电脑。 其组成包括硬件系统和软件系统两大部分。硬件也是由运 算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5个基本部 分组成。
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通式： N=an-1ｘRn-1+an-2ｘRn-2+…+a0ｘR0+a-1ｘR-1+…+amｘR-m n-1 =∑aiｘRi i=-m 其中：R为进位的基数，0～n-1为整数部分的序号，-1～-m 为小数部分的序号，a表示是某数制的数码，Ri表示数位的 权
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进制的表示方法
补补码码 1 0 1 1 0 0 1 1
的
机
原原
器
反反
码码
码码 补补码码
数
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计算机中的文字信息的编码
1、字符编码(ASCII码) 目前微机中普遍利用的字符编码是ASCII码，它是
美国信息交换标准代码,也是国际上通用的微型机编码。 我国据此制定GB1988，GB1988用52个英文大小写字 母，32个标点符号、运算符和34个控制字符，共128 种。每个字符用一个7位二进制数来表示，在微型机内 用一个字节来存储，最高位D7恒为0。
示例：
(1011.1) 2 = 1×23+0×22 + 1×21 + 1 ×20 +1 × 2-1 = 8 + 0 + 2 + 1 + 0.5 = (11.5)10
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非十进制数 十进制数
示例：
(136)8=1×82+3×81+6×80 =64+24+6=94
(35A)16=3×162+5×161+10×160 =768+80+10=858
注意：无论采用哪一种汉字输入法，当用户向计算机输入汉字 时存入计算机中的总是它的机内码，与所采用的输入法无关。
各种汉字输入码 码
统一的汉字机内
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外码 键盘管理程序
内码
汉字字形码
是表示汉字字形信息（汉字的结构、形状、 笔划等）的编码，用来实现计算机对汉字的 输出（显示、打印）。由于汉字是方块字， 因此字形码最常用的表示方式是点阵形式， 有16 ×16点阵、24×24点阵、32× 32点阵、 48 ×48点阵等等。例如， 16 ×16点阵的含 义为：用256（16 ×16=256）个点来表示一 个汉字的字形信息。每个点有“亮”或“灭” 两种状态，用一个二进制位的“1”或“0”来 对应表示。因此，存储一个16 ×16点阵的汉 字需要256个二进制位，共32个字节。
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汉字机内码
在计算机内部传输、存储、处理的汉字编码称为汉字机内码。 通常利用字节的最高位来区分某个码值是代表汉字还是ASCII
字符，最高位为“1”视为汉字符，为”0”是为ASCII字符。 机内码就是在国标码的基础上将两个字节的最高位一律由
“0”改 “1”。
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如“大”的国标码为3473H： 3473H 00110100 01110011 (国标码)“大” B4F3H 10110100 11110011 (机内码)“大” 3473H 00110100 01110011 (机内码)“4s”
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反码表示法：正数的反码同原码，负数的反码数值位与原码相 反
例：[+5]反码 = 0 000,0101 [ -5]反码 = 1 111,1010 [+0]反码 = 0 000,0000 [ -0]反码 = 1 111,1111
0的表示也不唯一
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补码表示法：机器一般采用补码表示法 正数的补码：同原码 负数的补码：
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对于十进制来说： 每一位的权是以10为底的幂
结论： (1)相同的数码在不同的位置上，表示的值是不同的 (2)相邻位数的高位权与低位权之比为该进制的基数 (3)每一位数位上的值等于该位置上的数码与位置权值的乘
积
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二进制
(1)二进制数只有两个数字符号０和１，其进位基数为２，进位 原则为逢二进一。
０＋０＝０ ０＋１＝１ １＋０＝１ １＋１＝ １０
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八进制
八进制数有八个数字符号：０～７ 进位的基数为８，进位的原则是逢八进一 一般地，一个任意的八进制数N可表示为： (N)8=an-1ｘ8n-1+an-2ｘ8n-2+…+a0ｘ80+a-1ｘ8-
1+…+a-mｘ8-m 其中：8为进位的基数，0～n-1为整数部分的序号，-1～ -m为小数部分的序号。
(2)一般地，一个任意的二进制数N可表示为： (N)２=an-1ｘ2n-1+an-2ｘ2n-2+…+a0ｘ20+a-1ｘ21+…+a-mｘ2-m 其中：２为进位的基数，0～n-1为整数部分的序号，-1～m为小数部分的序号。
(3)二进制具有以下特点： ①二进制在电气上容易实现。 ②二进制运算非常简单，加法只有四条规则：
示例：
将0.65转换为八进制小数 0.65×8=5.20 ....取整5 0.20×8=1.60 ....取整1 0.60×8=4.80 ....取整4 0.80×8=6.40 ....取整6
结果为：0.51
如果十进制小数不能用有限位二(八、十六)进制小数表示时， 那么可以根据对精度的要求，选取一定的位数。
一台微型机硬件系统最基本的部件是主机、键盘和显示 器。
微机系统硬件结构的特点是计算机的中央处理器（缩写 为CPU，又称为中央处理单元）。微处理器（微机处理器） 的出现开辟了计算机的新纪元。微机的发展阶段，就是由 微处理器的发展决定的。在20多年里，微机已经发展到了 第六代。
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微机的主要部件与指标
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2进制 0 1 10 11
100 101 110 111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
10进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
8进制 0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 12 13 14 15 16 17
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一、 计算机中的信息表示
数制及转换 数的编码 文字信息的编码
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1.数制
数制是数的表示和计算方法。 十进制数
表示：０～９ 计算的方法：逢十进一 例：18+74=92
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数制的3个要点： (1)数制使用的数码 十进制：０～９ 二进制：０,１ (2)进位规则 十进制：逢十进一 二进制：逢二进一 (3)每一位数位上数码所具有的权
同一汉字的汉字交换码和汉字机内码内容并不相同，对于ASCII 字符来说，机内码和交换码是一样的。
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汉字输入码
为了利用计算机上现有的标准西文键盘来输入，必须为汉字设 计输入编码。输入编码也称外码。归纳数量众多的输入码有 四大类：数字编码、拼音码、字形码和音形码。其中，目前 应用最广泛的是拼音码和字形码。
（1）写出该负数的原码 （2）求出反码 （3）末位加一
例： 机器字长8位，[-46]补码 = ？ [-46]补码 = 10101110 11010001 11010010
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计算机中数据的表示方法
--7777
带
原原码码 1 1 0 0 1 1 0 1
符
号 反反码码 1 0 1 1 0 0 1 0
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十六进制
十六进制数有十六个符号：０～９，A~F 进位的基数为16，进位的原则是逢十六进一 一般地，一个任意的十六进制数N可表示为： (N)16=an-1ｘ16n-1+an-2ｘ16n-2+…+a0ｘ160+a-1ｘ16-
1+…+a-mｘ16-m 其中：16为进位的基数，0～n-1为整数部分的序号，-1～m为小数部分的序号。
第一种：（数值）R，R为进制的类型。 第二种：数值后跟一特定大写英文字母。
十进制数： 表示符D(可省略) 二进制数： 表示符B 八进制数： 表示符Q 十六进制数：表示符H 例：十进制数423，表示为（423）10或 423D或423
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二进制数1001，表示为（1001）2或1001B 八进制数237，表示为（237）8或237Q 十六进制数5FE，表示为（5FE）16 或5FEH。
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十进制整数 非十进制整数
余数法：除基数取余数、由下而上排列。
示例：将75转换为八进制数
8 75 3 89 1 81 1
0
结果为：113
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又例：2 75
1
2 37
1
2 18
0
29
1
24 0
22 0
21 1
0
结果为：1001011
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十进制小数 非十进制小数
16进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
二、八与十六进制之间的转换
二进制 二进制
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三位一组法 一位拆三位 四位一组法 一位拆四位
八进制 十六进制
示例： 100 110 110 111 .010 100 ( 4 6 6 7 . 2 4 )8 1001 1011 0111.0101 ( 9 B 7 . 5 )16