计算机导论第2章ppt
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计算机导论第2章简明教程PPT课件
第二章 计算机的组成
面向职业 体现系统 重视实践 强化应用
任务1：了解计算机的分类，熟悉计算机系统的组成
4、小型机 小型机是原理类似个人电脑和服务器，而其体系结构 又区别于个人电脑和服务器的一种高性能的计算机。 5、工作站（Workstation） 工作站是一种高端的通用微型计算机，一般具有较强 的信息处理能力，尤其是在图形、图像处理和任务并 行处理方面的能力较强。 常常应用于动画制作、信息服务等领域。
第二章 计算机的组成
面向职业 体现系统 重视实践 强化应用
任务1：了解计算机的分类，熟悉计算机系统的组成
4、输入设备 输入设备是用于向计算机输入数据和信息的设备。
常见输入设备
第二章 计算机的组成
面向职业 体现系统 重视实践 强化应用
任务1：了解计算机的分类，熟悉计算机系统的组成
5、输出设备 输出设备是用于将计算机中的数据输出的设备。它把 各种处理结果数据或信息以数字、字符、图像、声音 等形式表示出来。
第二章 计算机的组成
面向职业 体现系统 重视实践 强化应用
任务1：了解计算机的分类，熟悉计算机系统的组成
6、个人计算机（Personal Computer，简称PC） 个人计算机,俗称个人电脑，是指能够独立运行完成 特定功能的个人计算机。 PC机的特点：是价格便宜，使用方便，软件丰富， 适合办公或家庭使用。 一般来个人计算机分为两大机型：台式机、笔记本电 脑
第二章 计算机的组成
面向职业 体现系统 重视实践 强化应用
任务1：了解计算机的分类，熟悉计算机系统的组成
1、控制器 控制器也称为控制部件，它是计算机的指挥中心， 发出各种控制信息，指挥整个计算机工作。 控制器的实质就是解释程序。 控制器由指令寄存器、程序计数器和操作控制器组成 指令寄存器是用来保存当前正在执行或者即将执行的 指令。 程序计数器用来指出程序中下一条要执行的指令地址 的一种计数器。
大学计算机导论课件-第2章 计算机硬件
备
• 热门识别设备：
• 条码读取器 • 无线射频识别（RFID）阅读器 • 生物识别阅读器
输出设备
• 常见输出设备
• 显示器 • 打印机 • 绘图仪 • 音响
• 新兴输出设备
• 3D显示 • 可穿戴式显示器 • 干涉式调制器（IMOD）显示器 • 3D打印机
谷歌眼镜
显示器与显卡
• 显示器可分为LCD、LED等类型 • LCD（液晶）显示器，通过对显示器内部液
核心数量
• 微处理器可以包含多个处理单元电路，即 多核处理器。多核处理器可以带来更快的 处理速度。如双核的i5 2.3GHz 处理器等效 性能为4.6GHz（2.3×2），四核的i7 1.8GHz 处理器等效性能为7.2GHz（1.8×4）。所以 在其他条件没有限制时，i7 1.8GHz处理器 要比i5 2.3GHz处理器的性能要更好。
其他设备
• 总线 • 总线是计算机各种功能部件之间传送信息
的公共通信干线，是CPU与外部硬件接口的 核心。 • 常用参数
• 时钟频率 • 位宽 • 带宽
• 总线带宽 = 总线时钟频率 × 总线位宽 / 8
其他设备
• GPU
• 图像处理器，善于加速图像领域的运算
• TPU
• 张量处理器，专用于机器学习的芯片
存储设备
• 目前常用的存储技术有：
• 磁存储 • 光存储 • 固态存储 • 云存储
• 衡量存储技术主要从耐用性、通用性、容 量、速度等方面考虑
磁存储
• 磁存储技术通过磁化磁盘或磁带表面的微 粒来存储数据。可以通过指定微粒的朝向 来表示“0”和“1”的序列。
• 典型代表：机械硬盘
• 机械硬盘驱动器由一个或多个盘片及与每个盘 片相关的读写头组成。
• 热门识别设备：
• 条码读取器 • 无线射频识别（RFID）阅读器 • 生物识别阅读器
输出设备
• 常见输出设备
• 显示器 • 打印机 • 绘图仪 • 音响
• 新兴输出设备
• 3D显示 • 可穿戴式显示器 • 干涉式调制器（IMOD）显示器 • 3D打印机
谷歌眼镜
显示器与显卡
• 显示器可分为LCD、LED等类型 • LCD（液晶）显示器，通过对显示器内部液
核心数量
• 微处理器可以包含多个处理单元电路，即 多核处理器。多核处理器可以带来更快的 处理速度。如双核的i5 2.3GHz 处理器等效 性能为4.6GHz（2.3×2），四核的i7 1.8GHz 处理器等效性能为7.2GHz（1.8×4）。所以 在其他条件没有限制时，i7 1.8GHz处理器 要比i5 2.3GHz处理器的性能要更好。
其他设备
• 总线 • 总线是计算机各种功能部件之间传送信息
的公共通信干线，是CPU与外部硬件接口的 核心。 • 常用参数
• 时钟频率 • 位宽 • 带宽
• 总线带宽 = 总线时钟频率 × 总线位宽 / 8
其他设备
• GPU
• 图像处理器，善于加速图像领域的运算
• TPU
• 张量处理器，专用于机器学习的芯片
存储设备
• 目前常用的存储技术有：
• 磁存储 • 光存储 • 固态存储 • 云存储
• 衡量存储技术主要从耐用性、通用性、容 量、速度等方面考虑
磁存储
• 磁存储技术通过磁化磁盘或磁带表面的微 粒来存储数据。可以通过指定微粒的朝向 来表示“0”和“1”的序列。
• 典型代表：机械硬盘
• 机械硬盘驱动器由一个或多个盘片及与每个盘 片相关的读写头组成。
计算机导论ppt课件
＝ （302.578125）10
.
27
一般地，任意一个八进制数可以表示为： C ＝ c n－18 n－1 +c n－28 n－2 +…+c 18 1 +
c 08 0+c－18－1 +…+c－m8－m
在上式中，C i 只能取0～7之一的值；八进制 的基数是8。
.
28
（4）十六进制
十六进制记数法也有两个特点：
.
40
必须注意:
逐次除2取余的余数是按从低位到高位的 排列顺序与二进制整数数位相对应的；逐 次乘2取整的整数是按从高位向低位的排列 顺序与二进制小数数位相对应的。其共同 特点是以小数点为中心，逐次向左、右两 边排列。
.
41
（1）八进制、十六进制数转换成十进制数
同二进制数到十进制数的转换，分别套用 相应公式 。
.
24
例如： （10110.1）2 ＝ 1×2 4 ＋0×2 3 ＋1×2 1 ＋0×2 0 ＋1×2－1 ＝ （22.5）10
任意一个二进制数B，可以展开成多项式之和, 即
B = b n－12 n－1 +b n－22 n－2 +…+b 12 1+b 02 0+
b－12－1 +…+b－m2－m
.
25
.
30
一个任意的十六进制数可以表示为： D ＝ d n－116 n－1 +d n－216 n－2 +…
+d 116 1+d 016 0 +d －116－1 +…+d－m16－m 在上式中，d i可以取0～F之一的值；十六进制 的基数是16。
.
.
27
一般地，任意一个八进制数可以表示为： C ＝ c n－18 n－1 +c n－28 n－2 +…+c 18 1 +
c 08 0+c－18－1 +…+c－m8－m
在上式中，C i 只能取0～7之一的值；八进制 的基数是8。
.
28
（4）十六进制
十六进制记数法也有两个特点：
.
40
必须注意:
逐次除2取余的余数是按从低位到高位的 排列顺序与二进制整数数位相对应的；逐 次乘2取整的整数是按从高位向低位的排列 顺序与二进制小数数位相对应的。其共同 特点是以小数点为中心，逐次向左、右两 边排列。
.
41
（1）八进制、十六进制数转换成十进制数
同二进制数到十进制数的转换，分别套用 相应公式 。
.
24
例如： （10110.1）2 ＝ 1×2 4 ＋0×2 3 ＋1×2 1 ＋0×2 0 ＋1×2－1 ＝ （22.5）10
任意一个二进制数B，可以展开成多项式之和, 即
B = b n－12 n－1 +b n－22 n－2 +…+b 12 1+b 02 0+
b－12－1 +…+b－m2－m
.
25
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30
一个任意的十六进制数可以表示为： D ＝ d n－116 n－1 +d n－216 n－2 +…
+d 116 1+d 016 0 +d －116－1 +…+d－m16－m 在上式中，d i可以取0～F之一的值；十六进制 的基数是16。
.
计算机导论第二章PPT课件
心
编
制
14
编辑版pppt
上海大学 Shanghai University
编码
两字节存放数值，其中最高位为符号位，则 42 84 用补码表示为：
计 算 中 心 编 制
15
编辑版pppt
上海大学 Shanghai University
编码
定点表示
计算机中表示的数值如果采用固定小数点位置的方法则 称为定点表示，分为定点整数和定点小数。如用16位表 示定点整数，则整数的有效范围：-（215-1）~（215-1）
m
S Ki Ri in
计
算 中
式中的R表示进制的基数，Ki表示R进制数中的一个数码，
心 Ri为第i位的权值，而n、m为整数
编 制
(101.011)B=1*22+0*21+1*20+0*2-1+1*2-2+1*2-3
3
编辑版pppt
上海大学 Shanghai University
常用数制对照表
计 算 中 心 编 制
13
编辑版pppt
上海大学 Shanghai University
编码
数值数据
原码：符号位用“0”表示正，用“1”表示负。数值部分 用二进制的绝对值表示
反码：正数的反码是其原码，负数的反码则符号位为
“1”，数值部分是对应的原码按位取反
计 算
补码 ：正数的补码是其原码，负数的补码则是其反码再
中 加1
A1到A3：符号，408个 计 A4到C6：常用汉字，5401个 算 C9到F9：次常用字，7652个 中 心 编 制
22
编辑版pppt
上海大学 Shanghai University
计算机导论课件
阶符
0110
阶码
1
尾符·
0100101011
尾数
计算机科学导论
34
例2、设阶码用原码表示，尾数用补码表 示，求下列机器数的真值。
0
阶符
0010
阶码
1
尾符·
0010011001
尾数
解:真值＝－0.1101100111×22
计算机科学导论
35
十进制数的编码
常用的十进制数的编码方法有BCD码、余3 码、格雷码等。
计算机科学导论
19
机器数的表示法
反码：一个二进制数，若以2n-1为模，它的补码称为反码（1补 码）。 X （ 2n＋1-1）＋X X [X]反 = 0≤ X ﹤ 2n 2n ﹤ X ≤ 0 0≤ X ﹤ 1
整数的反码公式: [X]反 = 小数的原码公式:
（2－ 2-n）＋ X - 1﹤ X ≤ 0 一般方法：对于最左边的符号，如果是正数，则反码的符号位为0， 其余数值位不变;如果是负数，则反码的符号位为1，然后其余数 值位按位取反。 例：求＋1011，－1011，＋0.1011,－0.1011的反码 反码的特点： 进行加减运算时，若在最高位有进位，则要在最低位＋1，此时要 多进行一次加法运算，增加了复杂性，又影响了速度，因此很少 使用。
反 码
0数值
1按位取反
00000000
11111111
补 码
0数值
1按位取反 +1
00000000
00000000
计算机科学导论
23
关于－0的问题
[—0]补=10000000B
[—0]补=00000000B
[科学导论
24
0110
阶码
1
尾符·
0100101011
尾数
计算机科学导论
34
例2、设阶码用原码表示，尾数用补码表 示，求下列机器数的真值。
0
阶符
0010
阶码
1
尾符·
0010011001
尾数
解:真值＝－0.1101100111×22
计算机科学导论
35
十进制数的编码
常用的十进制数的编码方法有BCD码、余3 码、格雷码等。
计算机科学导论
19
机器数的表示法
反码：一个二进制数，若以2n-1为模，它的补码称为反码（1补 码）。 X （ 2n＋1-1）＋X X [X]反 = 0≤ X ﹤ 2n 2n ﹤ X ≤ 0 0≤ X ﹤ 1
整数的反码公式: [X]反 = 小数的原码公式:
（2－ 2-n）＋ X - 1﹤ X ≤ 0 一般方法：对于最左边的符号，如果是正数，则反码的符号位为0， 其余数值位不变;如果是负数，则反码的符号位为1，然后其余数 值位按位取反。 例：求＋1011，－1011，＋0.1011,－0.1011的反码 反码的特点： 进行加减运算时，若在最高位有进位，则要在最低位＋1，此时要 多进行一次加法运算，增加了复杂性，又影响了速度，因此很少 使用。
反 码
0数值
1按位取反
00000000
11111111
补 码
0数值
1按位取反 +1
00000000
00000000
计算机科学导论
23
关于－0的问题
[—0]补=10000000B
[—0]补=00000000B
[科学导论
24
《计算机导论》PPT课件 (2)
（5）1925年左右，美国马萨诸塞理工学院制成了一台大型的 模拟计算机，他们用齿轮的旋转角度来表示所要计算的量。
（6）1936年，英国科学家图灵(A1an M.Turing)，提出了可计 算计算机的概念，后来人们称他描述的计算机为“图灵机”。
（7）1943年1月，霍华德·艾肯（Howard H. Aiken）在哈佛大 学研制成功名为“ASCC Mark I”的世界上第一台通用计算机。
§2.1 从历史走向未来——计算机的发展史
（3）1812年，为现代计算机的发明做出过重要贡献的英国数 学家查尔斯·巴贝奇(Charles Babbage，1792—1871)开始考虑 设计机械操纵的计算机。
（4）1847年，英国科学家乔治·布尔(George·Boole)创立了逻 辑代数，亦称布尔代数。
§2.1 从历史走向未来——计算机的发展史
冯·诺依曼型计算机的基本结构
冯·诺依曼提出计算机工作原理可概括为：“存储程 序，顺序控制”。其基本思想是：
(1)计算机可以使用二进制； (2)计算机的指令和数据都可以存储在机内。
冯·诺依曼提出的“存储程序原理”，导致现代意义 的计算机的诞生。主要由5部分组成：存储器、运算 器、控制器、输入设备、输出设备。
现代计算机发展的四个阶段
1.采用电子管计算机的第一代计算机（1946—1957）
第一代计算机的特点是操作指令是为特定任务而编制的，每种 机器有各自不同的机器语言，功能受到限制，速度也慢。
图2-5 1904年，世界上第一只电子管 图2-6 电子芯片、晶体管和LED 在英国物理学家弗莱明的手下诞生 都是由半导体材料制成
（8）1943年，美国宾夕法尼亚大学的工程师普雷斯珀·埃克 特 (J.Prespcr Eckert ） 博 士 和 物 理 学 家 约 翰 ·莫 克 利 (John Mauchly) 博 士 开 始 着 手 研 制 “ 埃 尼 阿 克 ” （ Electronic Numerical Integrator and Calculator, ENIAC）。
（6）1936年，英国科学家图灵(A1an M.Turing)，提出了可计 算计算机的概念，后来人们称他描述的计算机为“图灵机”。
（7）1943年1月，霍华德·艾肯（Howard H. Aiken）在哈佛大 学研制成功名为“ASCC Mark I”的世界上第一台通用计算机。
§2.1 从历史走向未来——计算机的发展史
（3）1812年，为现代计算机的发明做出过重要贡献的英国数 学家查尔斯·巴贝奇(Charles Babbage，1792—1871)开始考虑 设计机械操纵的计算机。
（4）1847年，英国科学家乔治·布尔(George·Boole)创立了逻 辑代数，亦称布尔代数。
§2.1 从历史走向未来——计算机的发展史
冯·诺依曼型计算机的基本结构
冯·诺依曼提出计算机工作原理可概括为：“存储程 序，顺序控制”。其基本思想是：
(1)计算机可以使用二进制； (2)计算机的指令和数据都可以存储在机内。
冯·诺依曼提出的“存储程序原理”，导致现代意义 的计算机的诞生。主要由5部分组成：存储器、运算 器、控制器、输入设备、输出设备。
现代计算机发展的四个阶段
1.采用电子管计算机的第一代计算机（1946—1957）
第一代计算机的特点是操作指令是为特定任务而编制的，每种 机器有各自不同的机器语言，功能受到限制，速度也慢。
图2-5 1904年，世界上第一只电子管 图2-6 电子芯片、晶体管和LED 在英国物理学家弗莱明的手下诞生 都是由半导体材料制成
（8）1943年，美国宾夕法尼亚大学的工程师普雷斯珀·埃克 特 (J.Prespcr Eckert ） 博 士 和 物 理 学 家 约 翰 ·莫 克 利 (John Mauchly) 博 士 开 始 着 手 研 制 “ 埃 尼 阿 克 ” （ Electronic Numerical Integrator and Calculator, ENIAC）。
计算机导论课件
组，不够4位补0，分完组后对应成十六进制数即可。
2.1.1 计算机中的数制
• 二进制转换成其他进制示例 (1011001.10111)2 = 1×26 +1×24 +1×23 +1×20 +1×2-1 +1×2-3 +1×2-4+1×2-5 = 64+16+8+1+0.5+0.125+0.0625+0.03125+0.015625 = (99.734375) 10 (1011001.10111)2 = (001 011 001 . 101 110)2 = (131.56)8 (1011001.10111)2 = (0101 1001 . 1011 1000)2 = (59.B8)16
• BCD码与ASCII码
❖BCD码：是一种二－十进制的编码，使用四位二进制数表示一位十进制数。
❖十进制数与BCD码之间的转换：可按位（或四位二进制数组）直接进行。
❖ASCII(American Standards Committee of Iformation)码:是由美国信息
交换标准委员会制定的、国际上使用最广泛的字符编码方案。
• 常用的字符型数据编码
• ASCII码（美国标准信息交换码的简称）
• 使用一个字节表示一个ASCII码字符。 • 主要用于小型机和微型机。
• EBCDIC码（扩展BCD码）
• BCD 码又称二—十进制编码，用二进制编码形式表示十进制数。 • 在BCD码的基础上，又增加了一些符号和英文字母的表示。 • 主要用于超级计算机和大型计算机。
• 机器数的符号
• 在计算机内部，任何数据（符号）都只能用二进制的两个数码0和1来表 示。
2.1.1 计算机中的数制
• 二进制转换成其他进制示例 (1011001.10111)2 = 1×26 +1×24 +1×23 +1×20 +1×2-1 +1×2-3 +1×2-4+1×2-5 = 64+16+8+1+0.5+0.125+0.0625+0.03125+0.015625 = (99.734375) 10 (1011001.10111)2 = (001 011 001 . 101 110)2 = (131.56)8 (1011001.10111)2 = (0101 1001 . 1011 1000)2 = (59.B8)16
• BCD码与ASCII码
❖BCD码：是一种二－十进制的编码，使用四位二进制数表示一位十进制数。
❖十进制数与BCD码之间的转换：可按位（或四位二进制数组）直接进行。
❖ASCII(American Standards Committee of Iformation)码:是由美国信息
交换标准委员会制定的、国际上使用最广泛的字符编码方案。
• 常用的字符型数据编码
• ASCII码（美国标准信息交换码的简称）
• 使用一个字节表示一个ASCII码字符。 • 主要用于小型机和微型机。
• EBCDIC码（扩展BCD码）
• BCD 码又称二—十进制编码，用二进制编码形式表示十进制数。 • 在BCD码的基础上，又增加了一些符号和英文字母的表示。 • 主要用于超级计算机和大型计算机。
• 机器数的符号
• 在计算机内部，任何数据（符号）都只能用二进制的两个数码0和1来表 示。
计算机导论第二章计算机软件PPT课件
⑸ 各种游戏软件（Games） 。
29.09.2020
*
8
应用软件是用户利用计算机软、硬件资源为解决各类 应用问题而编写的软件。
应用软件一般包括用户程序及其说明性文件资料。 随着计算机应用的推广与普及，应用软件将会逐步地标 准化、模块化，并逐步地按功能组合成各种软件包以方便用 户的使用。应用软件的存在与否并不影响整个计算机系统的 运转，但它必须在系统软件的支持下才能工作。例如，WPS 、Office等。
（Distributed Operating System）
29.09.2020
*
16
2.3 中文Ｗindows
一、Ｗindows 的发展
1983年， Windows 1.0
1990年， Windows 3.0
1992年， Windows 3.1
1993年， Windows NT(32位），包括：
软件的分类：系统软件和应用软件
系统软件包括：操作系统、语言处理系统、
数据库管理系统、软件工具等。
应用软件包括：应用软件包和用户程序。
29.09.2020
*
3
2.1.1 系统软件（System software)
系统软件的主要功能是管理计算机软、硬件资源，为应用软件 的开发和运行提供环境支持。
包括以下几类：
第二章 计算机软件基 础
29.09.2020
*
1
Computer Software
29.09.2020
*
2
2.1 计算机软件系统
定义：软件是指用来指挥计算机运行的各种程序
的总和以及开发、使用和维护这些程序所需的技术资 料。
软件系统的主要任务：提高机器的使用效率、
29.09.2020
*
8
应用软件是用户利用计算机软、硬件资源为解决各类 应用问题而编写的软件。
应用软件一般包括用户程序及其说明性文件资料。 随着计算机应用的推广与普及，应用软件将会逐步地标 准化、模块化，并逐步地按功能组合成各种软件包以方便用 户的使用。应用软件的存在与否并不影响整个计算机系统的 运转，但它必须在系统软件的支持下才能工作。例如，WPS 、Office等。
（Distributed Operating System）
29.09.2020
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16
2.3 中文Ｗindows
一、Ｗindows 的发展
1983年， Windows 1.0
1990年， Windows 3.0
1992年， Windows 3.1
1993年， Windows NT(32位），包括：
软件的分类：系统软件和应用软件
系统软件包括：操作系统、语言处理系统、
数据库管理系统、软件工具等。
应用软件包括：应用软件包和用户程序。
29.09.2020
*
3
2.1.1 系统软件（System software)
系统软件的主要功能是管理计算机软、硬件资源，为应用软件 的开发和运行提供环境支持。
包括以下几类：
第二章 计算机软件基 础
29.09.2020
*
1
Computer Software
29.09.2020
*
2
2.1 计算机软件系统
定义：软件是指用来指挥计算机运行的各种程序
的总和以及开发、使用和维护这些程序所需的技术资 料。
软件系统的主要任务：提高机器的使用效率、
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在十进制中，个位的位权是100，百位的位权是102，所以数7在个位时， 它的值是7，在百位时它的值就是700 = 7×102。在二进制中，最低位 的位权是1=20，所以数1在最低位的值是1 = 1×20。
小数是同样的道理。
Dr. 沙行勉
2020/6/19
6
计算机科学导论——以Python为舟
第2节 不同进制间的转换
1. 二进制数转换为十进制数 2. R进制数转换为十进制数 3. 十进制数转换为二进制数 4. 十进制数转换为R进制数 5. 二、八、十六进制的巧妙转换
Dr. 沙行勉
2020/6/19
7
进制转换
计算机科学导论——以Python为舟
任何整数都可用各种进制表示
如何证明？
最简单的证明方式就是任意R进制的数，都可以转换成十进
逢十向高位进一
我们通常用数的右下标，表明它的进位制，例如39110就表示一个十进制 数391。有的书也用(391)10表示同样的意义。在这本书里，我们约定如果 一个数不加下标就默认它是十进制数。
Dr. 沙行勉
2020/6/19
3
计算机科学导论——以Python为舟
二进制（Binary）
• 二进制是逢二进位，二进制的数是由0或1组成的。 • 十进制中的0、1、2、3、4，在二进制中对应的用0、1、10、11、100
Dr. 沙行勉
2020/6/19
4
计算机科学导论——以Python为舟
八进制（Octonary）与十六进制（Hexdecimal）
八进制数的一位数表示0~7之间的数值，逢八进位，八进制的数是由 0~7组成的。
十六进制数的一位数表示0~15之间的数值，逢十六进位，而人类世 界的十进制数位只能表示0~9因此在十六进制中，我们用A、B、C、D、 E、F分别代表十进制的10、11、12、13、14、15。
进制
二进制（Bin） 八进制（Oct） 十进制（Dec） 十六进制（Hex）
基数
2 8 10 16
进位原则
逢2进1 逢8进1 逢10进1 逢16进1
基本符号
0,1 0,1,2,3,4,5,6,7 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F
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A =an×2n+an-1×2n-1+…+a1×21+a0×20
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计算机科学导论——以Python为舟
Hale Waihona Puke 程序示例-二到十进制的转换
1. 程序定义了一个变量d来存放转换 1. #<程序2.1：2-to-10进制转
后的十进制数值，并把d的初始化
换>
值设为0。
2. b=input(“Please enter a
1. 十进制（Decimal) 2. 二进制（Binary） 3. 八进制（Octonary）与十六进制（Hexadecimal） 4. 基数（Base）与位权（Weight）
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十进制（Decimal）
十进制的整数391，观察可发现该数具有2个性质: •每一位都介于0~9之间； •这个数可以分解成为39110=3×102+9×101+1×100。
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基数（Base）与位权（Weight）
• 如果某一个进制采用R个基本符号，我们就称它为基R进制，R称为进 制的“基数（base）”。例如二进制的基数是2，十进制的基数是10。
• 进制中每一位的单位值称为“位权（weight）”。在整数部分，最低位 的位权为R0，第i位的位权为Ri；对于小数部分，小数点向右第j位的 位权R-j。
4. 字符串b其实是一个数组，b[0]表示 7.
2. 在“for”循环中实现对二进制数每
binary number:”)
一位数值和位权的乘积和累加。 3. d=0;
4. for i in range(0,len(b)):
3. 函数len(b)获得的是字符串b的长度， 5. if b[i] == '1':
例如len("1010")=4。
6.
weight = 2**(len(b)-i-1)
十进制值 256 128 64 32 16 8 4 2 1
1101101012 =1×28+1×27+0×26+1×25+1×24+0×23+1×22+0×21+1×20 =256+128+32+16+4+1 =437
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二进制数转换为十进制数
计算机科学导论——以Python为舟
第2章 神奇的0与1
1. 进位制的概念 2. 不同进制间的转换 3. 计算机中的二进制四则运算 4. 一切都是逻辑（Logic） 5. 计算机中的存储 6. 谈0与1的美
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1/TP
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第1节 进位制的概念
制的形式：
R1进制
十进制
R2进制
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二进制数转换为十进制数
把一个二进制数转换为十进制数的时候，基本方法是用某位的数值 （0或者1）乘以该位的位权。
可以利用查表的方法辅助理解。 例如下表：
B
110110101
二进制位权 28 27 26 25 24 23 22 21 20
计算机并不是用查表的方式来转换进制的，实际上，计算机里的进 制转换是通过一定的“算法”完成的。
请回顾二进制数的组成： • 1101101012=1×28+1×27+0×26+1×25+1×24+0×23+1×22+0×21+1×20
将二进制数的每一位都用一个符号替代，例如第i位记为ai，那么n+1 位二进制数A就可以表示为A = anan-1…a1a0。那么，二进制数A转换为十 进制数的算法就是:
来表示。
计算机采用的是二进制
在计算机的世界里，二进制数的1位称为1比特（bit），把连续的8个比 特称为一个字节（byte）。
二进制只有两个十进制数8(=23)用二进制表示需要3个比特，十进制数 4096(=212)用二进制表示需要12个比特。 二进制数的长度随着数值增大快速增长。因为二进制只有两个可用 的数，较大的数就需要用很多位比特来表示。
小数是同样的道理。
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第2节 不同进制间的转换
1. 二进制数转换为十进制数 2. R进制数转换为十进制数 3. 十进制数转换为二进制数 4. 十进制数转换为R进制数 5. 二、八、十六进制的巧妙转换
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进制转换
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任何整数都可用各种进制表示
如何证明？
最简单的证明方式就是任意R进制的数，都可以转换成十进
逢十向高位进一
我们通常用数的右下标，表明它的进位制，例如39110就表示一个十进制 数391。有的书也用(391)10表示同样的意义。在这本书里，我们约定如果 一个数不加下标就默认它是十进制数。
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二进制（Binary）
• 二进制是逢二进位，二进制的数是由0或1组成的。 • 十进制中的0、1、2、3、4，在二进制中对应的用0、1、10、11、100
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八进制（Octonary）与十六进制（Hexdecimal）
八进制数的一位数表示0~7之间的数值，逢八进位，八进制的数是由 0~7组成的。
十六进制数的一位数表示0~15之间的数值，逢十六进位，而人类世 界的十进制数位只能表示0~9因此在十六进制中，我们用A、B、C、D、 E、F分别代表十进制的10、11、12、13、14、15。
进制
二进制（Bin） 八进制（Oct） 十进制（Dec） 十六进制（Hex）
基数
2 8 10 16
进位原则
逢2进1 逢8进1 逢10进1 逢16进1
基本符号
0,1 0,1,2,3,4,5,6,7 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F
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1. 程序定义了一个变量d来存放转换 1. #<程序2.1：2-to-10进制转
后的十进制数值，并把d的初始化
换>
值设为0。
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1. 十进制（Decimal) 2. 二进制（Binary） 3. 八进制（Octonary）与十六进制（Hexadecimal） 4. 基数（Base）与位权（Weight）
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十进制（Decimal）
十进制的整数391，观察可发现该数具有2个性质: •每一位都介于0~9之间； •这个数可以分解成为39110=3×102+9×101+1×100。
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基数（Base）与位权（Weight）
• 如果某一个进制采用R个基本符号，我们就称它为基R进制，R称为进 制的“基数（base）”。例如二进制的基数是2，十进制的基数是10。
• 进制中每一位的单位值称为“位权（weight）”。在整数部分，最低位 的位权为R0，第i位的位权为Ri；对于小数部分，小数点向右第j位的 位权R-j。
4. 字符串b其实是一个数组，b[0]表示 7.
2. 在“for”循环中实现对二进制数每
binary number:”)
一位数值和位权的乘积和累加。 3. d=0;
4. for i in range(0,len(b)):
3. 函数len(b)获得的是字符串b的长度， 5. if b[i] == '1':
例如len("1010")=4。
6.
weight = 2**(len(b)-i-1)
十进制值 256 128 64 32 16 8 4 2 1
1101101012 =1×28+1×27+0×26+1×25+1×24+0×23+1×22+0×21+1×20 =256+128+32+16+4+1 =437
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二进制数转换为十进制数
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第2章 神奇的0与1
1. 进位制的概念 2. 不同进制间的转换 3. 计算机中的二进制四则运算 4. 一切都是逻辑（Logic） 5. 计算机中的存储 6. 谈0与1的美
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第1节 进位制的概念
制的形式：
R1进制
十进制
R2进制
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二进制数转换为十进制数
把一个二进制数转换为十进制数的时候，基本方法是用某位的数值 （0或者1）乘以该位的位权。
可以利用查表的方法辅助理解。 例如下表：
B
110110101
二进制位权 28 27 26 25 24 23 22 21 20
计算机并不是用查表的方式来转换进制的，实际上，计算机里的进 制转换是通过一定的“算法”完成的。
请回顾二进制数的组成： • 1101101012=1×28+1×27+0×26+1×25+1×24+0×23+1×22+0×21+1×20
将二进制数的每一位都用一个符号替代，例如第i位记为ai，那么n+1 位二进制数A就可以表示为A = anan-1…a1a0。那么，二进制数A转换为十 进制数的算法就是:
来表示。
计算机采用的是二进制
在计算机的世界里，二进制数的1位称为1比特（bit），把连续的8个比 特称为一个字节（byte）。
二进制只有两个十进制数8(=23)用二进制表示需要3个比特，十进制数 4096(=212)用二进制表示需要12个比特。 二进制数的长度随着数值增大快速增长。因为二进制只有两个可用 的数，较大的数就需要用很多位比特来表示。