计算机导论第七讲-计算机中编码及基本逻辑电路.ppt

计算机导论第七讲,梅华威 mcse mcdba mcp qq:3094998 fn123d,-计算机中编码及基本逻辑电路,计算机中的编码,字符编码 在计算机的许多应用中，要求处理的信息不仅是数字，而且是大量处理非数字信息，其中，包括文字，字母和某些专用符号，这些符号都必须按一定的规则用一组二进制编码来表示才能为计算机所识别、处理、存储和传送。 如：“just do it”、“道哥！”、“”,计算机中的编码,概念： 位：（bit,binary digit的缩写）存储在计算机中的最小单位；由0、1组成。 位模式：一个由位组成的序列，也被称为“位流”。如：“10010000”就是一个8位流,编码,文本,存储器,10010010,10010010,解码,文本,编码,数字,10010010,10010010,解码,数字,编码,音频,10010010,10010010,解码,音频,编码,图像,10010010,10010010,解码,图像,编码,视频,10010010,10010010,解码,视频,计算机中的编码,在计算机中使用位模式来表达符号 例如语言，语言中有多少个不同的字符就需要多少个位流来表达。 位模式的长度取决于符号的数量。 ascii码：美国国家标准协会（ansi:american national standards institute）开发了美国信息交换标准码（ ascii ：american standard code for information interchange）。 ascii 码是用七位二进制编码的，故可表示27 =128个字符，其中包括： 10个十进制数（0，9）； 52个大、小写英文字母（az，az）； 32个通用控制字符，34个专用字符，见附录1。,计算机中的编码,ascii码或部标码，在传送或存储过程中，通常用一个字节，其中最高位为奇偶校验位。 奇校验时，则视7位 码中1 的个数，通过奇校验位构成字节奇数个“1”，即7位码为偶数个“1”时，奇校验位为“1”；7位码为奇数个“1”时，奇校验位为“0”。 偶校验时，则视7位 码中1 的个数，通过偶校验位构成字节偶数个“1”，即7位码为偶数个“1”时，偶校验位为“0”，7位码为奇数个“1”时，偶校验位为“1”。,n,c,e,p,u,1001110,1000011,1000101,1010000,1010101,1,0,0,1,1,ascii码表,练习,找出com的ascii编码,c:1000011,o:1001111,m:1001101,计算机中的编码,ascii为了英文而生，无法表达汉字 汉字编码：可以表示汉字的码制方式 汉字输入码 汉字机内码 汉字交换码 汉字输出码,记住，汉字是最伟大的文字，尔要刻苦学习!,老师，最新的计算机不能显示汉字阿,计算机中的编码,汉字输入码：实现按汉字的编码规则，通过键盘或者其他设备，以编码的形式将汉字输入计算机。 如：拼音汉字输入码：“道哥”的汉字输入码为“daoge” 五笔 ：“道哥” “uthp sksk ” 区位：“道哥” “2132 2471 ”,计算机中的编码,汉字机内码：把汉字输入计算机系统后，要将其将换成计算机内部表述汉字的机内码，按照程序的要求控制计算机内码进行加工处理。,计算机中的编码,问题：不同汉字系统需要统一。 汉字交换码：不用的汉字系统的交换汉字信息。 1981年我公布了gb2312-80中华人民共和国国家标准信息交换用汉字字符集 收录一级汉字3755个，二级汉字3008个。各种图形符号682个，共计7445个。 每个汉字、图形符号都用两个字节表示，每个字节7位(b1-b7) 交换码使用区位码。区位码由4位数字组成，前两位是区号（01-94）后两位是位号（01-94） 1993我国公布了国家标准gb13000.1:1993 收录了20000多个汉字。,计算机中的编码,汉字输出码：当汉字信息加工处理后的结果以汉字形式输出时，则又将汉字机内码在转移成标准汉字交换码，或者直接转换成汉字地址码，按这些地址从汉字字库中取出汉字字形存储码，根据输出设备的要求在转换成字形输出码，供输出和打印。,字形,标准化,汉字输入码,查找字库,设备输出,交换码,宋体,华文琥珀,隶书,华文新魏,汉字机内码,程序处理,计算机中的编码,十进制数编码：计算机对十进制的加工也是采用二进制编码的，即二进制编码的十进制数。最广泛的就是ascii码和bcd码 ascii码表示数字：以字符串形式处理。主要用于非数值计算，如 9的ascii码位流为0111011 bcd码表示数字：是用二进制码的十进制（通常用8421码）。 每个十进制数字占半个字节，称“压缩十进制数串”。 使用四位二进制位流（24=16组以表达十进制数值范围为0-9），表达一位十进制数 用0-9以外的数字来表达符号位（如vax机用12表示“+”用13表示“-”）,计算机中的编码,如：,+ 1 2 3,- 3 2 3,对用bcd码表示的十进制数在进行加减运算时，要考虑修正问题。对8421编码，其修正方法是: (1)如果任何两个对应位bcd数相加的结果向高一位无进位，若得到的结果小于或等于9,则该不需修正;若得到的结果大于9且小于16时,该位进行加6修正。 (2)如果任何两个对应位bcd数相加的结果向高一位有进位时(即结果大于或等于16),该位进行加6修正。 (3)低位修正结果使高位大于9时,高位进行加6修正。,计算机中的编码,例如: x=358 y=929 8421码： x=0011 0101 1000 y=1001 0010 1001,0011 0101 1000,1001 0010 1001,+,0110 0000 0110,+,计算机中的编码,练习：设无符号数 x=789，y=219,用bcd码形式表示并实现x+y的计算。,0000 0110 0110,+,0110 0000 0000,+,继续,计算机的基本运算及逻辑电路,基本逻辑运算及电路 设有一电路如图所示，两开关a与b同时合上(接通)，灯f才会亮。,若规定灯亮为“1”,灯不亮为“0”; 开关接通状态为“1”，断开状态为“0” 开关与灯的状态关系可用下表描述，它实现逻辑与运算。,基本逻辑运算及电路,1逻辑与(逻辑乘)运算和与门电路,与门电路是实现逻辑乘运算的逻辑电路。与门电路的符号如图所示:,基本逻辑运算及电路,如图所示用两个并联开关控制一只电灯，线路中a、b为两个开关，f是电灯。,若规定灯亮为“1”,灯不亮为“0”; 开关接通状态为“1”，断开状态为“0” 开关与灯的状态关系可用下表描述，它实现逻辑运算。,基本逻辑运算及电路,逻辑加法(逻辑或)运算和或门电路,或门电路符号,基本逻辑运算及电路,如图所示用两个并联开关控制一只电灯，线路中a为开关，f是电灯。,若规定灯亮为“1”灯不亮为“0”; 开关接通状态为“1”，断开状态为“0” 开关与灯的状态关系可用下表描述，它实现逻辑与运算。,a,基本逻辑运算及电路,逻辑非运算和非门电路,非门电路符号,基本逻辑运算及电路,逻辑函数与复合门电路 与、或、非三种基本逻辑运算可以构成一个完备的逻辑代数系统。 实际应用中，任何复杂的逻辑表达式都可用与门、或门和非门元件的适当组合的电路实现。 复合门电路器件常用的有与非门、或非门、与或非门等 。,基本逻辑运算及电路,非门芯片74ls04管脚图,逻辑代数及其基本定律,1 常用定律 交换律 a+b=b+a ab=ba 结合律 （a+b）+c=a+（b+c） （ab）c=a（bc） 吸收律 1+a=1 a + 0=a 0a=0 1a=a 分配律 a（b+c）=ab+ac a+bc=（a+b）（a+c） - - 求补律 a+a=1 a a=0 等幂律 a+a=a aa=a,逻辑代数及其基本定律,ab+ab,=a(b+b),=a,a+ab,=(a+a)(a+b),=a+b,a+ab,=a(1+b),=a,(a+b)(a+b),=aa+ab+ba+bb,=a+a(b+b),=a+a,=a,a(a+b),=aa+ab,=a(1+b),=a,a(a+b),=aa+ab,=ab,逻辑代数及其基本定律,练习：(a+b)(a+c)=a+bc,(a+b)(a+c)=,a+ac+ab+bc=,a+ab+bc=,a+bc,计算机中的逻辑运算,逻辑与运算： 两个逻辑数的对应位实现逻辑与操作。 aibi i=1，2n，,计算机中的逻辑运算,2. 逻辑或操作 两个逻辑数的对应位实现或操作 aibi i=1，2n。