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第一章 计算机存储信息的原理

2013年09月12日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1465字 ⁄ 字号 评论关闭

1.1 计算机存储信息的实质-------二进制的形式
    计算机是由软件系统和硬件系统两大部分构成的。软件是计算机的灵魂,硬件是计算机的躯体。软件也就是存储在硬件上的信息。
    计算机硬件包括输入输出设备、中央处理器、存储设备。其中存储设备是用来存储信息的。然而无论是什么设备不外乎就是电路板、芯片等各种电子元件的组合。那么这些计算机是如何利用这些电子元件存储和传输信息呢?电子元件能够表示的状态只有两种:即电压的高或低,通常把这种信号叫做电平脉冲。计算机就是通过对电平脉冲状态的组合(一组具有高高低低电平脉冲的信号)来表示各种信息的。由此得知计算机信息的存储实质上是电压高或低两种状态的不同组合。我们可以使用数学中的二进制来表示计算机电子元件中的这些存储状态。因为二进制也仅仅有两个数0和1,与电平脉冲状态相对应。如果用1表示高电压,那么就用0表示低电压。例如一组点评脉冲信号为“低高低高低低低”,就可以使用一组二进制数值0101000进行表示。如果将此二进制数转换成十进制数,就是我们所熟悉的数值了。
1.2 数制
    数学中的进制又称数制,数制只采用R个基本符号,此时称其为R进制,R称为数制的“基数”。计算机常用的进制有二进制、八进制、十进制、十六进制。二进制由0、1两个符号构成,基数为2;八进制由0、1、2、3、4、5、6、7八个符号构成,基数是8;十进制由0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个符号构成,所以基数是10;十六进制由:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F十六个符号构成,其中A代表10,B代表11,依次类推。基数为16。
    而数制中每个固定位置对应的单位值称为“权”。例如十进制数“(123)10”,基数R为10,最右边的位数称为第0位(即个位),自右向左位数依次增高,每一位的权等于基数的位数次方。因此第0位(即个位)的权是100。第一位的权是101。每一位的值又等于该位的数字乘以该位权。因此十进制数“(123)10”第1位(即十位)的值等于该位的数字2乘以该位的权101等于20。再如十六进制数“(4FDA)16”,第0位的权是160。该位的值等于该位的数字A乘以该位的权160等于A。以此类推。第1位的值等于D*161。第2位的值等于F*162。
1.3 进制的运算
    二进制、八进制、十六进制也和十进制一样,可以进行加减乘除计算。不同进制采用逢基数进一原则。如二进制数(1010)2+(0111)2=(10001)2,(1010)2-(0111)2=(0011)2。(1010)2*(0111)2=(1000110)2计算过程如下:
      1010     1010            1010
    +0111   - 0111          *0111  
     ------- ----------    -------------

10001    0011            1010
                                  1010
      加法     减法       + 1010
                         -----------------
                              1000110   
                                乘法
再如八进制数(1234)8+(7234)8=(10470)8。
  1234
+7234
---------
10470
1.4 进制转换

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