计算机硬件基础第2章计算机中数据的表示

计算机中的信息表示

第3章计算机中的信息表示

信息是计算机系统输入、存储、加工与输出的对象。人类几千年的文明已经形成了一套

完整的信息表示方法，如用0~9共计10个阿拉伯数字及其组合表示数值数据；英国人用A~Z

以及a~z共计52个大小写字母及其组合表示语言；中国人用数以万计的方块字及其组合表示

语言以实现交流等。这些信息可否为计算机所接受？计算机如何解决这些信息的表示与存

储？本章将就这些问题展开讨论。

3.1 进制与进制转换

3.1.1 进制

数制是通过一个由符号及符号的组合构成的系统来表示数值的规则。进制是按照进位方

式计数的数制系统。

进位方式计数包括基数和各数位的位权。基数指该进制中允许使用的基本数码的个数，

如0，1，2，…，9。一个数码处在不同的位置时代表的值不同，每个数码代表的数值等于该

数码乘以一个常数，而该常数与其位置相关，称为位权。位权的大小是以基数为底、数码所

在位置的序号为指数的整数次幂，如101，102，103等。

1．十进制

以下先以十进制为例，阐述进制及其构成数据的原则。

【例3-1】十进制数315.78是由6个符号3，1，5，．，7，8组成的序列，它所表示的数

值的大小为

3×102+1×101+5×100+7×10−1+8×10−2=315.78。十进制的表示规则如下：

① 十进制有10个符号{0，1，2，3，4，5，6，7，8，9}，分别表示0~9之间的10个不

同的值。

② 10个符号、小数点、正负号组成一个序列表示任意数值。

③ 加法运算时逢10向前一位进1；减法运算时如果本位不够减，从前一位借1当10。

根据上述十进制的表示规则可以总结出任意R(R>1)进制的规则如下。

① R进制有R个符号{0，1，2，…，R−1}，分别表示0到R−1之间R个不同的值。

② R个符号与小数点、正负号共同组成一个序列表示任意数值X。

③ 加法运算时逢R向前一位进1；减法运算时如果本位不够减，从前一位借1当R。如

第1章计算机系统基础知识

本章主要包括计算机系统的组成、计算机的类型、计算机中数据的表示和运算、CPU、存储器等基础知识。

1.1 计算机系统的基本组成

计算机系统是由硬件系统和软件系统组成的，计算机硬件是计算机系统中看得见、摸得着的物理装置，计算机软件是程序、数据和相关文档的集合。计算机系统的组成如图1-1所示。

控制器

CPU 运算器

内存储器（主存储器）主机

硬件系统输入设备

输出设备

外存储器（辅助存储器）

软件系统系统软件

应用软件外部设备计算机系统

图1-1 计算机系统的组成示意图

1．计算机系统的硬件组成

基本的计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5大部件组成。随着器件技术和微电子技术的发展，运算器、控制器等部件已被集成在一起，统称为中央处理单元（Central Processing Unit，CPU）。CPU是硬件系统的核心，用于数据的加工处理，能完成各种算术、逻辑运算及控制功能。

运算器是对数据进行加工处理的部件，它主要完成算术和逻辑运算。控制器的主要功能则是从主存中取出指令并进行分析，控制计算机的各个部件有条不紊地完成指令的功能。

存储器是计算机系统中的记忆设备，分为内部存储器（Main Memory，MM，简称内存、主存）和外部存储器（简称外存）。内存速度快、容量小，一般用来临时存放计算机运行时

所需的程序、数据及中间结果。外存容量大、速度慢，可用于长期保存信息。寄存器是CPU中的记忆设备，用来临时存放指令、数据及运算结果。与内存储器相比，寄存器的速度要快

得多。

习惯上将CPU和主存储器的有机组合称为主机。输入/输出（I/O）设备位于主机之外，是计算机系统与外界交换信息的装置。所谓输入和输出，都是相对于主机而言的。输入设备的作用是把转换成二进制形式的信息输入到计算机的存储器中，输出设备的作用是把运算处理结果按照人们所要求的形式输出到外部存储介质上。

大学计算机基础(第2版)习题参考答案

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内部资料

大学计算机基础第（第 2 版）

习题参考答案

第 1 章引论 ................................................................................................................ 1

第 2 章计算机系统 .................................................................................................... 3

第 3 章数据在计算机中的表示 ................................................................................ 6

第 4 章操作系统基础 .............................................................................................. 10

第 5 章 Office2007 办公软件 ............................................................................... 16

第 6 章网络技术基础 .............................................................................................. 21

第 6 章电子商务（补充习题） .............................................................................. 25

计算机硬件技术基础(第2版) 习题答案耿增民孙思云第2章习题答案

第二章习题答案

1．名词解释

CPU：中央处理器，是计算机的核心部件，由运算器、控制器和寄存器组构成。

执行单元：执行单元EU是程序中各条指令执行的核心，完成指令译码、运算及其他操作的执行。执行单元EU从总线接口单元BIU的指令队列缓冲器中取出指令，由EU控制器的指令译码器译码产生响应的操作控制信号送给各部件。执行单元EU对操作数进行算术运算和逻辑运算，并将运算结果的状态特征保存到标志（状态）寄存器FR（Flags Register）中。EU执行单元由算术逻辑单元（ALU）、标志寄存器、通用寄存器组和操作控制器电路等部件组成。

总线接口单元：总线接口单元BIU是CPU在内存和各种I/O接口之间的连接部件，负责CPU与存储器、I/O端口传送数据，核心功能是控制系统总线。BIU通过系统总线从内存中提取指令送到指令队列缓冲器中。CPU执行指令时，总线接口单元要配合EU从指定的内存单元或外设端口中取数据，将数据传送给EU或把EU的操作结果传送到指定的内存单元或外设端口中。或者把执行部件的操作结果传送到指定的内存单元或外设端口中。

总线接口单元BIU地址加法器、段寄存器、指令队列缓冲器和总线控制电路等部件组成。

指令系统：指令是微处理器执行某种操作的命令，微处理器全部指令的集合称为指令系统。

流水线技术：微处理器的流水线（pipeline）技术是指在程序执行时多条指令重叠进行操作的一种准并行处理实现技术。

乱序执行：乱序执行（out-of-orderexecution，也可称为错序执行），是指CPU允许将多条指令不按程序规定的顺序分开发送给各相应电路单元处理的技术。

分支预测：分支预测（Branch Prediction）是指在指令结果出来之前，能够预测到指令是否产生分支转移。

MMX技术：MMX是Multi-media Extension的缩写，中文为多媒体扩展指令集。MMX是Intel公司为增强 CPU 在音像、图形和通信应用方面而采取的技术，MMX技术是继Intel386(TM)处理器（将体系结构扩展至32位）之后对Intel体系结构的最重要的加强。这些指令桌能够加速处理有关图形、影像、声音等的应用，MMX 加强了在多媒体处理功能的不足，它可以利用其内建的多媒体指令来模拟3D绘图的处理、 MPEG的压缩/解压缩。立体声的音效等，只要是软件支持MMX CPU，即可以取代这些硬件的接口而达到多媒体的功效。

计算机中的数据表示方法

数据是指能够输入计算机并被计算机处理的数字、字母和符号的集合。平常所看到的景象和听到的事实，都可以用数据来描述。数据经过收集、组织和整理就能成为有用的信息。

1. 计算机中数的单位

在计算机内部，数据都是以二进制的形式存储和运算的。计算机数据的表示经常使用到以下几个概念。

(1) 位

位(bit)简写为b，音译为比特，是计算机存储数据的最小单位，是二进制数据中的一个位，一个二进制位只能表示0或1两种状态，要表示更多的信息，就得把多个位组合成一个整体，每增加一位，所能表示的信息量就增加一倍。

(2) 字节

字节(Byte)简记为B，规定一个字节为8位，即1Byte = 8bit。字节是计算机数据处理的基本单位，并主要以字节为单位解释信息。每个字节由8个二进制位组成。通常，一个字节可存放一个ASCII码，两个字节存放一个汉字国际码。

(3) 字

字(Word)是计算机进行数据处理时，一次存取、加工和传送的数据长度。一个字通常由一个或若干个字节组成，由于字长是计算机一次所能处理信息的实际位数，所以，它决定了计算机数据处理的速度，是衡量计算机性能的一个重要标识，字长越长，性能越好。

计算机型号不同，其字长是不同的，常用的字长有8位、16位、32位和64位。

计算机存储器容量以字节数来度量，经常使用的度量单位有KB、MB和GB，其中B代表字节。各度量单位可用字节表示为：

【例1-18】一台计算机，内存标注2GB，外存硬盘标注为500GB，则它实际可存储的内外存字节数分别如下：内存容量= 2 × 1024 × 1024 × 1024B

硬盘容量= 500 × 1024 × 1024 × 1024B

2. 计算机中数的表示

在计算机内部，任何信息都以二进制代码表示(即0与1的组合来表示)。一个数在计算机中的表示形式，称为机器数。机器数所对应的原来的数值称为真值，由于采用二进制，必须要把符号数字化，通常是用机器数的最高位作为符号位，仅用来表示数符。若该位为0，则表示正数；若该位为1，则表示负数。机器数也有不同表示法，常用的有3种：原码、补码和反码。下面以字长8位为例，介绍计算机中数的原码表示法，其他表示法可参考相关资料。

计算机组成原理复习题doc

计算机组成原理复习题

一.填空题

1．条件转移.无条件转移.转子程序.返主程序.中断返回指令都属于______类指令，这类指令在指令格式中所表示的地址不是______的地址，而是______的地址。

2. 写出四种识别中断源的技术 . . . 。

3．CPU从______取出一条指令并执行这条指令的时间称为______。由于各种指令的操作功能不同，各种指令的指令周期是______。

4.对存储器的要求是______.______.______。为了解决这三方面的矛盾计算机采用多级存储体系结构。

5.信息传送的控制方式有 . . . 。

6.主存储器与CPU之间传输的主要信息有 . .

7.奇偶校验法只能发现_______数个错，不能检查无错或_______数个错。

8.八进制数37.4Q转换成二进制数为__________。

9.数x的真值-0.1011B，其原码表示为____________。

10.在浮点加减法运算过程中，在需要_________或__________时，尾数向右移位。

11.8086CPU芯片的结构特点是将_________部件与__________部件分开，目的是减少总线的空闲时间，提高指令执行速度。

12。CRIS和CISC的含义分别为 . 。

给出四种计算机典型的指令类型（操作码类型）有 14.要组成容量为4K*8位的存储器，需要_____片4K*1位的静态RAM芯片并联，或者需要___片1K*8位的静态RAM芯片串联。

13.DMA数据传送过程可以分为________.数据块传送和__________三个阶段。

14.主存储器的性能指标主要是______.______.存储周期和存储器带宽。

计算机中数据的表示方法

在计算机中，数据是以二进制的形式存储和表示的。二进制由0和1两个数字组成，这是计算机中最基本的单位。为了能够有效地处理各种类型的数据，计算机采用了不同的数据表示方法。下面将介绍一些常见的数据表示方法。

1. 无符号整数表示法

无符号整数表示法是最简单的数据表示方法之一。它将整数表示为二进制数，其中最高位表示权值最大的位。例如，8位的无符号整数可以表示范围从0到255的整数。

2. 补码表示法

补码表示法是计算机中最常用的整数表示方法。它使用最高位作为符号位，0表示正数，1表示负数。正数的补码与其二进制表示相同，而负数的补码是其绝对值的反码加1。使用补码表示法可以简化整数的加减运算。

3. 浮点数表示法

浮点数表示法用于表示实数（包括小数和科学计数法表示的数）。它将实数分为三部分：符号位、指数位和尾数位。符号位表示正负，指数位表示小数点的位置，尾数位表示有效数字。计算机中使用IEEE 754标准定义的浮点数表示法。

4. 字符编码字符编码是将字符映射为二进制数的方法。最常用的字符编码是ASCII码，它将每个字符映射为一个7位或8位的二进制数。随着计算机的发展，出现了更多的字符编码标准，如Unicode和UTF-8，它们可以表示更多的字符。

5. 图像表示法

图像表示法是将图像转换为计算机可以处理的数据的方法。最简单的图像表示法是位图，它将图像分割为像素，并将每个像素表示为二进制数。此外，还有矢量图形表示法和压缩图像表示法等。

6. 音频表示法

音频表示法是将声音转换为计算机可以处理的数据的方法。最常用的音频表示法是脉冲编码调制（PCM），它将声音按时间分割为一系列离散的采样点，并将每个采样点的振幅值表示为二进制数。此外，还有压缩音频表示法如MP3等。

7. 视频表示法

视频表示法是将视频转换为计算机可以处理的数据的方法。最常用的视频表示法是基于帧的表示法，将视频分割为一系列连续的图像帧，并将每个图像帧表示为一组二进制数。此外，还有压缩视频表示法如H.264等。

计算机基础知识2—数据在计算机中的表示

1 计算机基础知识（二）数据在计算机中的表示

考点6 计算机采用二进制编码

1、二进制编码

在计算机中，数字和符号都是用电子元件的不同状态表示的，即以电信号表示。电信号只有两种“0”和“1”。所以计算机内部的信息都是以这两个状态的组合存储的，即二进制数。平常在解决实际问题中输入/输出使用的都是十进制数，即“逢十进一”。而计算机内部采用二进制数，按“逢二进一”的原则进行计算，即每位计满2时向高位进一。

二进制数的特点是：数字的个数等于基数2；最大数字是1，最小数字是0；有两个数字字符——0、1；在数的表示中，每个数字都要乘以基数2的幂次方.

计算机内部均使用二进制数来表示各种信息，但计算机与外部交往仍采用人们熟悉和便于阅读的形式，如十进制数据、文字显示以及图形描述等。而两种数制的转换是由计算机系统的硬件和软件来实现的。计算机系统采用二进制编码的主要原因是电路设计简单、运算简单、工作可靠、逻辑性强。

2、十进制数及其之间的转换

（1）十进制整数转换成R进制整数。

分两种情况进行：整数部分和小数部分。

整数：除R取余，逆序排列

小数：乘R取整，顺序排列

例：（241.43）10=（11110001.0110）2

（2）二、八、十六进制数转换成十进制数：按权展开求和。

（11010110）2= 1×27 + 1×26 + 0×25 + 1×24 + 0×23 + 1×22 + 1×21 + 0×20 = (214)10

（2365）8 = 2×83 + 3×82 + 6×81 + 5×80 = (1269)10

（4BF）16=4×162 + 11×161 + 15×160 = (1215)10

（3）八进制数和十六进制数转换成二进制数

方法是：将八进制数(或十六进制数)的每一位用相应的3位(或4位)二进制数代替即可

253.65O = 010 101 011.110 101B

计算机中的数据表示与存储方式有哪些

计算机是数字化处理信息的工具，而数据就是这些信息的基本单位。计算机中的数据表示与存储方式是非常重要的，不同的数据表示方式和存储方式对于计算机的运行和数据处理都有着直接的影响。本文将介绍计算机中常见的数据表示方式和存储方式，并探讨它们的特点和应用。

一、数据表示方式

数据在计算机中的表示方式可以分为两种：二进制表示和十六进制表示。

1. 二进制表示

二进制表示是计算机中最基本、最常用的数据表示方式，二进制是一种只包含0和1的数字方式。计算机中的所有数据都是以二进制形式存储和处理的。

二进制表示具有以下特点：

（1）简单明了：由于只有两个数位，所以二进制表示更加简单和直观。

（2）易于电子器件实现：计算机中的电子器件一般都是以开关形式工作，而开关只有两种状态，与二进制数据对应非常方便。

（3）高可靠性：二进制表示可以有效地减小误差和噪声带来的影响，提高数据的可靠性。（4）计算机底层的数据表示方式：计算机的中央处理器（CPU）内部的数据处理单元，以及内存、存储器等硬件设备，都是以二进制的方式来进行数据表示和处理的。

2. 十六进制表示

十六进制表示是二进制表示的一种衍生形式，它一共有16个符号，分别是0~9和A~F，其中A~F分别表示10~15。十六进制表示常用于计算机程序的调试和表示内存地址。

十六进制表示具有以下特点：

（1）简化了复杂的二进制：由于二进制比较长，所以通过十六进制可以简化二进制的表示，提高编程和调试的效率。

（2）易于转换：十六进制和二进制之间可以很容易地进行转换，方便计算机程序编写和调试。

二、数据存储方式

数据在计算机中的存储方式主要包括字节序和存储器结构两种方式。

1. 字节序

字节序是指在计算机内存中对于多字节数据如何进行存储和访问的方式。常见的字节序有大端序和小端序两种方式。

大端序（Big Endian）是指将数据的高位字节存储在低地址位，而低位字节存储在高地址位，类似于人们读书的习惯，从左到右。例如，对于十六进制数据0x12345678，大端序存储方式将按照地址顺序存储为12 34 56 78。

高一信息技术各章节知识点

信息技术是一门综合性较强的学科，高中信息技术课程内容丰富多样，包含了多个章节和知识点。下面将逐个介绍高一信息技术各章节的主要知识点。

第一章：计算机系统基本知识

本章主要介绍计算机系统的基本概念和组成部分。

1. 计算机硬件：包括主机、外部设备、存储设备等。

2. 计算机软件：分为系统软件和应用软件。

3. 计算机网络：介绍计算机网络的基本原理和常见网络设备。

4. 计算机的发展历程：从机械计算器到现代电子计算机的发展历程。

第二章：计算机中的数据

本章主要介绍计算机中的数据表示和数据处理。

1. 二进制数与十进制数的转换：介绍二进制数与十进制数之间的转换方法。

2. 字符编码：介绍ASCII码、Unicode码等常用字符编码。 3. 数据的存储与表示：介绍计算机内部数据的存储和表示方法。

4. 数据的运算与处理：介绍计算机对数据进行运算和处理的基本方法。

第三章：常用办公软件应用

本章主要介绍常用办公软件的使用方法和技巧。

1. 文字处理软件：介绍Word的基本操作和常见功能。

2. 电子表格软件：介绍Excel的基本操作和常见功能。

3. 演示文稿软件：介绍PowerPoint的基本操作和常见功能。

第四章：网页设计与制作基础

本章主要介绍网页设计和制作的基本知识与技能。

1. HTML基础：介绍HTML标签的使用和网页的基本结构。

2. CSS样式设计：介绍CSS样式的定义和应用方法。

3. 网页排版与布局：介绍网页排版和布局的常见方法。

4. 图像处理与优化：介绍网页中常用的图像处理和优化技巧。

第五章：数据库基础本章主要介绍数据库的基本概念和操作方法。

1. 数据库的组成和特点：介绍数据库的结构和特点。

2. 数据库管理系统：介绍数据库管理系统的功能和常见操作。

3. SQL语言基础：介绍SQL语言的基本语法和常用操作。

第六章：程序设计基础

本章主要介绍程序设计的基本思想和方法。