基1_Matlab背景基础之一 计算机结构及二进制编码.ppt

李文东中国海洋大学物理学2013.03.17,计算机结构及二进制编码,Matlab背景基础之一,硬件(冯诺依曼结构),输入设备,输出设备,中央处理器(CPU）,运算器,控制器,内存,外存,O（只读存储器）,A（随机读写存储器）,：硬盘、软盘、光盘等,：将各种信息传送到计算机中去。,常见的有：键盘、鼠标、光笔、扫描仪、话筒等。,：将计算机处理后的结果传送给使用者。,常见的有：显示器、打印机、绘图仪、音箱等。,存储器,计算机物理结构,计算机工作原理,计算机工作原理,(内)存储器,(外)存储器,中央处理器(CPU),运算器,控制器,输出设备,输入设备,(内)存储器,(外)存储器,中央处理器(CPU),运算器,控制器,输出设备,输入设备,Workspace,CurrentDirectory,信息与编码,二进制数,二进制的由来,（GottfriendWilhelmvonLeibniz，1646.7.1.1716.11.14.）莱布尼兹德国最重要的自然科学家、数学家、物理学家、历史学家和哲学家，一个举世罕见的科学天才，和牛顿同为微积分的创建人。在数学史上，他应该是第一个明确提出二进制数这个概念的科学家。拓展知识,计算机设计中二进制概念的引入,20世纪30年代中期，数学家冯.诺依曼大胆提出采用二进制作为数字计算机的数制基础。目前计算机内部处理信息都是用二进制表示的。约翰冯诺依曼（JohnVonNouma，19031957），美藉匈牙利人。20世纪最杰出的数学家之一，“计算机之父”、“博弈论之父”，是上世纪最伟大的全才之一。拓展知识,二态逻辑和二进制数,“好人”“坏人”“高电平”“低电平”“赞成”“反对”“正”“反”“有”“无”10,二进制特点,只有“0”和“1”两个数码对计算机而言，形象鲜明，易于区分，识别可靠性高。运算规则简单二进制中的“0”和“1”，与逻辑命题中的“假”和“真”相对应，为计算机实现逻辑运算和程序中的逻辑判断创造了有利条件，具有良好的逻辑性。,计算机中的存储单位,一位二进制数=1bit（位）8bit=1Byte=1B（字节）：字节是计算机存储容量的基本单位1KB=1024B=210B1MB=1024KB=210KB=220B1GB=1024MB=210MB=230B1TB=1024GB=210GB=240B,a的二进制码：01100001,信息和编码,01100001,存储单位换算1字节（B）8位（bit）1KB1024B1MB1024KB1GB1024MB1TB1024GB,英文等字符的编码,英文数字等字符的编码:ASCII码(美国信息交换标准码)ASCII码采用7个二进制位来编码,因此它能表示多少个字符?128=27总结:N个二进制位能表示出2n种信息.,汉字编码,GB2312码:用2个字节来编码,共收录6763个简体汉字.,除了二进制和十进制，生活中还有哪些进制？,信息和编码,例如：1011B、1011O、1011D、1011H。,（1011）2、（1011）8、1011、（1011）16,计算机中的所有信息都采用“二进制”来表示.,十进制：(D)有10个基数：09，逢十进一二进制：(B)有2个基数：01，逢二进一八进制：(O)有8个基数：07，逢八进一十六进制：(H)有16个基数：09，A，B，C，D，E，F，逢十六进一,进位计数制,基数：进位计数制所使用的数码个数,位权：对于多位数，处在某一位上的“1”所表示的数值的大小，称为该位的位权。,对于N进制数，整数部分第i位的位权为Ni，而小数部分第j位的位权为N-j。,例如：十进制第2位的位权为10，第3位的位权为100；而二进制第2位的位权为2，第3位的位权为4,位权：数码在不同位置上的倍率值,进制的标识,方法一、用一个下标来表明例如：（10）10（10）2（10）16十进制二进制十六进制方法二、用数值后面加上特定的字母来区分例如：10D10B10H十进制二进制十六进制(D可以省略）,对于任意一个二进制数anan-1a1a0，可以表示为一般式：an*2n+an-1*2n-1+a1*21+a0*20,二进制数转换为十进制数,例：（11010）2？,题：(1101)2=?,十进制整数转换为二进