1、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
2、(CPU),运算器,控制器,输出 设备,输入设备,Workspace,Current Directory,信息与编码,二进制数,二进制的由来,（Gottfriend Wilhelm von Leibniz，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
3、诺依曼 （ John Von Nouma，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” 1 0,二进制特点,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 = 1 bit（位）8
4、 bit = 1Byte = 1 B （字节） ：字节是计算机存储容量的基本单位 1 KB = 1024 B = 210B1 MB = 1024 KB = 210KB=220B1 GB = 1024 MB = 210MB=230B1 TB = 1024 GB = 210GB=240B,a的二进制码： 0 1 1 0 0 0 0 1,信息和编码,0 1 1 0 0 0 0 1,存储单位换算 1字节（B）8位（bit） 1KB1024B 1MB1024KB 1GB1024MB 1TB1024GB,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
5、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：0 9 ，逢十进一 二进制：(B) 有2 个基数：0 1 ，逢二进一 八进制：(O) 有8个基数：0 7 ，逢八进一 十六进制：(H) 有16个基数：0 9，A，B，C，D
6、，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： 10 D 10B 10H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a
7、 na n-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制数,方法:整数部分：除以二取余法小数部分：乘以二取整法例: 将十进制23.75转换为二进制 答案: 10111.11B题:11=(?)2,参考文献：1. 二进制数存储单位.ppt， http:/ 2.二进制数及存储单位.ppt， http:/ 3.李少纯，计算机组成.ppt， http:/ 4.第一章_微型计算机基础知识.ppt, http:/ 5.唐大仕，第5讲 计算机硬件.ppt, http:/
