项目2 了解计算机数据

1、计算机应用基础新世纪高职高专教材编审委员会 组编主编 杜力新世纪高职高专计算机应用技术专业系列规划教材 2 大连理工大学出版社 目 录第一部分 计算机基础知识第二部分 Windows 7 基础知识及应用第三部分 计算机网络应用第四部分 Word 2010 应用第五部分 Excel 2010应用第六部分 PowerPoint 2010 应用 计算机基础知识第一部分 4 大连理工大学出版社项目2 了解计算机数据2.1 任务 程序在计算机中的执行2.2 任务 数据在计算机中的表达2.3 知识拓展2.4 实力测评 5 大连理工大学出版社项目2 了解计算机数据 计算机系统中，硬件和软件都有各自的组成体系

2、，分别称为硬件系统和软件系统。计算机硬件系统由五大功能部件组成，即：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。其中运算器和控制器一起构成中央处理器（简称为CPU）它是计算机的核心部件。而软件系统是相对硬件系统而言的。本项目通过程序在计算机中执行的流程来了解计算机的工作过程，学会数值数据和非数值数据在计算机中的表达。 6 大连理工大学出版社2.1 任务1 程序在计算机中的执行任务描述 本任务主要通过完成一条指令在计算机中的执行，剖析计算机各部件的功能、部件之间的关系，也进一步明白程序是如何在计算机中执行的。 7 大连理工大学出版社2.1.1 数据的输入与输出 计算机中数据的输入与输出都是通过对

3、应的输入/输出设备来实现的。输入/输出设备：简称为I/O设备。 8 大连理工大学出版社2.1.2 数据的存储 数据通过输入设备的输入后，存放在计算机的存储器中，存储器是一个既可以用来存放程序也可以用来存放数据的部件。 按在计算机系统中的作用可将存储器分为内存储器与外存储器。 内存储器简称内存：用来存放CPU正在运行的程序和数据。 外存储器简称外存：用来存入CPU暂时不用的程序和数据。 9 大连理工大学出版社2.1.3 数据的处理 本节数据的处理主要介绍加工信息的运算器。运算器是一个用于信息加工的部件，即完成运算功能的部件。运算器中有一个算术逻辑运算单元，简称运算逻单元（ALU），它执行各种数据

4、运算操作。 运算操作包括算术运算和逻辑运算。 10 大连理工大学出版社2.1.4 数据的控制 计算机中数据的控制是靠控制器来完成的。控制器是计算机的指挥中心，它发出各种命令，使计算机自动、协调地工作。这是统一协调各部件的中枢，相当于计算机中的“计算机”。 计算机中有两类信息在流动，一类是控制信息流，即操作命令，它分散流向各个部件； 11 大连理工大学出版社2.1.4 数据的控制 一类是数据信息，它受控制信息流的控制，从一个部件流向另一个部件，边流动边加工处理。通过数据在计算机中的输入、存储、处理、控制、输出情况可通过计算机系统基本工作过程来描述，计算机系统基本工作过程如图1-20所示。 12

5、大连理工大学出版社2.1.4 数据的控制 13 大连理工大学出版社计算机系统基本工作过程任务实施 由于程序是由指令构成的，是为解决某一问题而编写的指令序列。本任务实施要求首先写出指令在计算机中的执行步骤，然后再写出程序在计算机中的执行步骤。 14 大连理工大学出版社计算机系统基本工作过程 1.指令在计算机中的执行步骤 步骤1：在控制器控制下输入信息程序和数据 由输入设备输入到存储器。 步骤2：控制器从存储器中取出程序的一条指令。 步骤3：控制器分析该指令并控制运算器和存储器一起执行该指令规定的操作。 15 大连理工大学出版社计算机系统基本工作过程 步骤4：在控制器的控制下运算结果送存储器保存供

6、下一次处理或送输出设备输出第一条指令执行完毕。 步骤5：返回到第2步继续取下一条指令分析并执行如此反复直至程序结束。 16 大连理工大学出版社计算机系统基本工作过程 2.程序在计算机中的执行步骤 步骤1：程序必须是计算机能识别的语言 计算机能直接执行的语言是机器语言故用高级语言或汇编语言编写的程序必须先翻译成机器语言。 步骤2： CPU从内存中取出一条指令到CPU中执行。 17 大连理工大学出版社计算机系统基本工作过程 步骤3：指令执行完后再从内存取出下一条指令到CPU中执行。 步骤4：等到程序的每条指令都执行完为止。 总结：CPU不断地取指令分析指令执行指令程序就是这样在计算机中执行的。20

7、22-5-21计算机应用基础17 18 大连理工大学出版社2.2 任务2 数据在计算机中的表达任务描述 本任务主要是学会数值数据、非数值型数据在计算机中的表达。理解数制的概念、组成数制的三要素，熟悉各进制的表示形式；掌握计算机编码中的ASCII，能完成将任一进制数与其它进制数之间的相互转换。 19 大连理工大学出版社2.2.1 数值数据的二进制表达 数制是计数进制的简称，是指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。 计数制由基本数码（通常称为基码）、基数和位权值三要素组成。一个数的基码就是组成该数的所有数字和字母，所用不同数字的个数，即基码的个数称为该进位制的基数或简称基，每个数字在数中

8、的位置称为位数，每个位数对应的值称为位权。各进位制中位权的值为基数的位数次幂。 20 大连理工大学出版社数制计算机中常用的数制有： 二进制 十进制 八进制 十六进制按进位的方法进行计数，称为进位计数制。在日常生活和计算机中采用的是进位计数制。 21 大连理工大学出版社常用计数制的基数和数字符号常用计数制的基数和数字符号十进制十进制二进制二进制八进制八进制十六进制十六进制基基 数数102816数字符号数字符号090,10709,A,B,C,D,E,F 22 大连理工大学出版社 23 大连理工大学出版社数据存储单位 （1）位（元、Bit） 计算机中数据的最小单位是二进制的一个数位，简称为位（比特）

9、。二进制就是用0和1按一定表示方法来表示的数。 110010为6位二进制数； 11001100为8位的二进制数。 24 大连理工大学出版社数据存储单位 （2）字节（Byte） 人们规定8位二进制数为一个字节，简称B。常见信息存储的单位有千字节（KB）、兆字节（MB）、吉字节（GB）和太字节（TB）。 注意：它们这间的进制不是1000，而是1024，即2的10次方。 25 大连理工大学出版社数据存储单位存储单位的换算关系为： 1B=8bit； 1KB=210B=1024B； 1MB=210KB=1024KB； 1GB=210MB=1024MB。 还有比GB更大的TB、PB存储单位，TB读作太字节

10、，PB读作拍字节。1TB=210GB=1024GB，1PB=210TB=1024TB 26 大连理工大学出版社数据存储单位 （3）字（Word） 字（Word）是计算机中信息交换、加工、存储的基本单位，用“W”来表示，一个字由一个或若干个字节构成。字的长度叫字长。一个字可以存储一条指令或一个数据，字的长度称为字长。 字长是一个计算机性能的一个重要指标，字长越长，处理的信息量就越多，计算的精度和速度也就越高。 27 大连理工大学出版社数制间的转换十进制数非十进制数非十进制数十进制数非十进制之间的转换 28 大连理工大学出版社位权法：位权法：把各非十进制数按权展开求和把各非十进制数按权展开求和转换

11、公式：转换公式：(F)(F)x x =a =an-1n-1x xn-1n-1 + a + an-2n-2x xn-2 n-2 + . +a+ . +a1 1x x1 1 + a + a0 0 x x0 0 + a + a-1-1x x-1-1 + . + .示例：示例： ( (1110.1011)1110.1011) 2 2 = 1= 12 23 3+1+12 22 2 + 1 + 12 21 1 + 0+ 02 20 0 +1+1 2 2-1-1+ 0+ 0 2 2-2 -2 + 1+ 1 2 2-3 -3 + 1+ 1 2 2-4-4 = 8 + 4 + 2 + 0 + 0.5 + 0 +

12、 0.125 + 0.0625= ( = 8 + 4 + 2 + 0 + 0.5 + 0 + 0.125 + 0.0625= (14.6875)14.6875)1010 练习（67.267.2）8 8= =（ ）1010数制间的转换 29 大连理工大学出版社 8 75 3 8 9 1 8 1 1 0结果为：113余数法：余数法：除除基数基数取余数、由下而上排列。取余数、由下而上排列。示例示例1 1：十进制十进制八进制八进制十进制整数十进制整数 非非十进制整数十进制整数数制间的转换 30 大连理工大学出版社2 65 1 2 32 0 2 16 0 2 8 0 2 4 0 2 2 0 2 1 1

13、0结果为：结果为：1000001十进制十进制整数整数 非十进制整数非十进制整数示例2: 十进制 二进制余数法：除基数取余数、由下而上排列。数制间的转换 31 大连理工大学出版社十进制整数十进制整数 非非十进制整数十进制整数示例3: 十进制 十六进制余数法：除基数取余数、由下而上排列。余数法：除基数取余数、由下而上排列。结果为：结果为：4B 16 75 B(11) 16 4 4 0数制间的转换 32 大连理工大学出版社进位法：用十进制小数乘基数，当积为0或达到所要求的精度时，将整数部分由上而下排列。示例： 0.625 2 1.250 整数为1 2 0.50 整数为0 2 1.0 整数为1结果为：

14、结果为：101十进制小数十进制小数 非非十进制小数十进制小数数制间的转换 33 大连理工大学出版社二进制 十六进制 二进制 八进制非十进制数之间的转换非十进制数之间的转换一位拆三位一位拆四位整数从右向左整数从右向左小数从左向右小数从左向右三位并一位四位并一位 34 大连理工大学出版社非非十进制数之间的转换十进制数之间的转换 35 大连理工大学出版社2.2.2 非数值数据的二进制表达1.字符的表示 字符编码就是用二进制编码来表示字母、数字以及专门符号。在本节中，字符的表示着重讲ASCII码。 由于计算机中8位为一个字节，因此一般用一个字节来表示一个ASCII字符。每个字节中的多余位可用于错误检验

15、，也可将其最高位置0。表1-6为ASCII码字符编码表。 36 大连理工大学出版社2.2.2 非数值数据的二进制表达 37 大连理工大学出版社 从上表中可以得到以下规律：数字的ASCII码大写字母的ASCII码小写字母的ASCII码。数字0-9的ASCII码是数字0的ASCII码最小，依次递增；大写字母的ASCII码是A的ASCII码最小，依次递增；小写字母的ASCII码是a 的ASCII码最小，依次递增。 下列字符中，ASCII码值最小的是（） A. x B. a C.M D.A2.2.2 非数值数据的二进制表达 38 大连理工大学出版社 2.汉字的表示 由于ASCII码只能表示英文字母和数

16、字等符号，要用计算机处理汉字时，还必须对汉字进行编码处理。汉字的表示有以下几种： （1）汉字输入码 （2）汉字机内码 （3）汉字字形码 （4）汉字交换码2.2.2 非数值数据的二进制表达 39 大连理工大学出版社任务实施 写出大写字母A的ASCII码，把该码作为二进制数，将其转化为十进制数。 步骤1：通过ASCII码字符编码表查找A的ASCII码为1000001。 步骤2：将1000001作为二进制数，表示为1000001B或（1000001）2。 步骤3：按照二进制数转化为十进制数的方法进行转化。 步骤4：转化后得到的十进制数为65。 40 大连理工大学出版社2.3 知识拓展2.3.1 BC

17、D码 在计算机处理十进制数时，就要寻找一种既能被计算机直接接收，又基本上符合人们对十进制数的要求，反映十进制数的二进制编码方案。于是就出现了用二进制数表示十进制数0-9的所谓二-十进制编码方案，称为BCD码。BCD码即把每1位十进制数用4位二进制数来表示，因此也称为二进制编码的十进制数（二-十进制数）。 41 大连理工大学出版社2.3.1 BCD码写出十进制数108的8421BCD码。 （108）10=（0001 0000 1000）8421BCD写出8421BCD码1001 0111 01010011 0110 0010的十进制数。 （1001 0111 01010011 0110 0010

18、）8421BCD=（975362）10 42 大连理工大学出版社2.3.2 二进制的算术运算 （1）二进制数的加法运算二进制数的加法运算按下列三条法则进行： 0+0=0 0+1=1+0=1 1+1=10（逢二进一，向高位进位） 43 大连理工大学出版社2.3.2 二进制的算术运算 （2）二进制数的减法运算二进制数的减法运算按下列三条法则进行： 0-0=1-1=0 1-0=1 0-1=1（向高位借位，借1当2） 44 大连理工大学出版社（3）二进制的乘法运算二进制数的乘法运算按下列三条法则进行： 00=0 01=10=0 11=12.3.2 二进制的算术运算 45 大连理工大学出版社（4）二进制的除法运算二进制数的除法运算按下列四条法则进行： 00=0 01=0 10=0（是无意义的） 11=12.3.2 二进制的算术运算 46 大连理工大学出版社2.3.3 基本逻辑运算 逻辑运算是计算机应具有的基本操作，计算机的逻辑运算与算术运算的主要区别是：逻辑运算的操作数和结果都是单个数位的操作，位与位之间没有进位和借位的关系。 逻辑运算有三种基本运算：逻辑加法（又称“或”运算）、逻辑乘法（又称“与”运算）和逻辑否定（又称“非”运算），此外，还有逻辑“异或”运算。