计算机系统组成及工作原理

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2.1 二进制数与信息表示——汉字编码的概念
输入 输入 设备 编码
汉字输入
汉字 内码
汉字处理存储
汉字 内码
汉字输出
汉字 字库
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• 输入编码：通过西文键盘进行汉字输入的编码规则，如拼音、 双拼、五笔字型等。
• 汉字内码：汉字文本信息在计算机中进行存储和处理的二进 制编码规则，如GB码（国标码）、GBK码（扩展国标码）、 Big5（台湾、香港的繁体字编码）等。
第2章 计算机系统组成及工作原理
• 二进制数与信息表示
– 二进制数据表示——二进制表示、与十进制、十六进制的转换
– 非数值型数据——ASCII码于汉字编码
– 定点与浮点的二进制表示
– 补码——规则、特点、运算
• 逻辑电路
– 逻辑电路的基础知识
– 逻辑“门”电路
– 组合逻辑电路——加法器、编码器、译码器
Hale Waihona Puke Baidu
0100
$ 4DTd t
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1111
/ ?O_ o
2|123 2 | 6 1 …1 2 | 3 0 …1 2 | 1 5 …0 2 | 7 …1 2 | 3 …1 2 | 1 …1
0 …1 123 = 64 + 32 + 16 + 8
+ 2 +1
0.456 X 2 = 0.912 .912 X 2 = 1.824 .824 X 2 = 1.648 .648 X 2 = 1.296 .296 X 2 = 0.592 .592 X 2 = 1.184 .184 X 2 = 0.368 .368 X 2 = 0.736 .736 X 2 = 1.472 .472 X 2 = 0.994 .994 X 2 = 1.888
• 内容包括：
控制码：00H～1FH
数字：30H～39H
大写字母：41H～5AH
小写字母：61H～7AH
其他代码为符号
低四位
高三位
000 001 010 011 100 101 110 111
0000
SP 0 @ P ` p
0001
！1 AQ a q
0010
“ 2 BRb r
0011
# 3CS c s
• 八进制和十六进制：八进制——每3位二进制对应一位八进制， 十六进制——每4位二进制对应一位十六进制
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2.1 二进制数与信息表示——ASCII码
• ASCII码（American
Standard Code for Information Interchange，美国标
准信息交换码），它 已被国际标准化组 织（ISO）定为国 际标准，称为ISO 646标准。
➢ 二进制：只有0和1，按“逢二进一”规律，第k位权是2k。
二进制
十进制
bn-1bn-2 ……b0 =
dn-1dn-2 …... d0 =
n-1
Σk=b0 kX2k
n-1
Σk=d0 kX10k
➢ 1011=1X23+0X22+1X21+1X20 305 = 3X102 + 0X101 + 5X100
《信息交换用汉字编码字符集 第一辅助集》，目的在于规 范必须使用繁体字的各种场合，以及古籍整理等。 • BIG5
是目前台湾、香港地区普遍使用的一种繁体汉字的编码标 准，包括440个符号，一级汉字5401个、二级汉字7652个， 共计13060个汉字。
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2.1 二进制数与信息表示——常见汉字编码
• ISO 10646 国际标准化组织制定的，初始的版本包含GB 3212-80、
ISO 10646-2:2003 = Unicode 4.0 • GBK
GB 12345、Big 5 以及日、韩文字汉字部分的国际标准。 ISO10646从3.0版开始扩展4字节编码，实现字符编码空间
150万个。实现中、日、韩、蒙、藏、彝、维等多文种并存。 Unicode是和ISO10646相近的另一个工业标准。
ISO 10646-1:2000 = Unicode 3.0
• 二进制小数：小数点后第n位权值位2-n = 1/2n。
二进制：0 . b-1
b-2
b-3
b-4
2-1
2-2
2-3
2-4
权值：
1/2 1/4 1/8 1/16
0.5 0.25 0.125 0.0625
• 1101.1001 (二进制) = 1X8 + 1X4 + 0X2 + 1X1 + 1X0.5 + 0X0.25 + 0X0.125 + 1X0.0625
= 1X8 + 0X4 + 1X2 + 1X1
= 3X100 + 0X10 + 5X1
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2.1 二进制数与信息表示——二进制变换
• 二进制整数：第n位的权是2n。 二进制：b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0
27 26 25 24 23 22 21 20 权值： 128 64 32 16 8 4 2 1
• 汉字字库：描述汉字字形的二进制编码规则，有点阵字库和 矢量字库两类。
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2.1 二进制数与信息表示——常见汉字编码
• GB2312-80 全称是GB2312-80《信息交换用汉字编码字符集 基本集》，
1980年发布，是中文信息处理的国家标准，中文 Windows3.2就是以GB2312-80为基本汉字编码。GB231280码共收录6763个简体汉字、682个符号，其中汉字部分： 一级字3755，以拼音排序，二级字3008，以偏旁排序。 • GB12345-90
– 触发器
– 基本时序电路——寄存器、计数器
• 计算机的硬件组成
– CPU组成与工作原理
– 指令系统、寻址方式的概念
– CPU的工作过程举例
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2.1 二进制数与信息表示——关于二进制
输入 10110101 电路
计算机 10100010
输出 电路
➢ 在计算机内一切信息必须进行数字化编码（即用二进制代码形 式），才能在机内传送、存储和处理。
= 13.5625 (十进制)
• 以上规律可以推广到K进制，整数部分第n位的权值是Kn，小 数部分第n位的权是K-n。
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2.1 二进制数与信息表示——二进制变换
• 十进制―→二进制 整数部分连续除2取余数，小数部分连续乘2取整数。
• 123.456(十进制) ≈ 1111011.01110100101 (二进制)