1、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與Access數(shù)據(jù)庫(kù)程序設(shè)計(jì)第1章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)目 錄1.1計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)1.2數(shù)制與編碼1.1計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)1.1.1計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu) 目前，技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的計(jì)算機(jī)依然是存儲(chǔ)程序式計(jì)算機(jī)，所謂存儲(chǔ)程序原理，其核心是把解決問(wèn)題的過(guò)程和步驟編制成計(jì)算機(jī)可以理解和執(zhí)行的程序存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)中，程序中包含一系列計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行的指令。程序一旦啟動(dòng)執(zhí)行，計(jì)算機(jī)就可以自動(dòng)地依次取出并執(zhí)行下一條指令直至程序結(jié)束。程序執(zhí)行時(shí)需要的數(shù)據(jù)及程序執(zhí)行的結(jié)果同樣存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中。 計(jì)算機(jī)由5個(gè)功能上相對(duì)獨(dú)立的部件組成，分別是輸入設(shè)備、存儲(chǔ)器、運(yùn)算器、控制器和輸出設(shè)備。 輸入設(shè)備用于向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)及程序。

2、典型的輸入設(shè)備是計(jì)算機(jī)鍵盤； 存儲(chǔ)器用于暫存輸入數(shù)據(jù)及程序； 運(yùn)算器用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理； 輸出設(shè)備用于輸出程序執(zhí)行結(jié)果，輸出數(shù)據(jù)時(shí)需要將其轉(zhuǎn)換成用戶能夠識(shí)別和判讀的形式； 控制器控制用于控制上述所有操作過(guò)程，程序的執(zhí)行是在控制器控制下進(jìn)行的； 一般把運(yùn)算器和控制器統(tǒng)稱為CPU，輸入（Input）設(shè)備和輸出（Output）設(shè)備統(tǒng)稱為I/O設(shè)備。 典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)如下圖所示，由于I/O設(shè)備一般是機(jī)電設(shè)備，因此需要通過(guò)特殊的連接電路與CPU連接，這種連接電路叫做I/O接口。1.1.2計(jì)算機(jī)分類 個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer，PC) 工作站 企業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 超級(jí)計(jì)算機(jī) 1.2數(shù)

3、制與編碼1.2.1數(shù)制 所謂數(shù)制是指表示和計(jì)量數(shù)量的方法及規(guī)則，包括計(jì)數(shù)制和記數(shù)制兩種。計(jì)數(shù)制是指計(jì)量數(shù)量的方法，記數(shù)制是指表示、記錄和計(jì)算數(shù)量的方法。1. 位置記數(shù)法 在數(shù)字表示中，每一位數(shù)字所表示的量的大小既取決于其本身的大小，也取決于其排列位置的記數(shù)法，叫做位置記數(shù)法，其中每一個(gè)位置所表示的量的大小叫做位權(quán)。 在位置記數(shù)法中，如果高、低相鄰兩位的位權(quán)比值為常數(shù)R，則稱為R進(jìn)制。R進(jìn)制表示位值的符號(hào)共有R個(gè)，稱為基數(shù)。 R進(jìn)制的基數(shù)為R，其計(jì)算規(guī)則是逢R進(jìn)一。 R進(jìn)制的位權(quán)規(guī)則是：小數(shù)點(diǎn)前一位位權(quán)為R的零次冪，向高位方向每增加一位增加R的一次冪，小數(shù)點(diǎn)后一位為R的負(fù)一次冪，向低位方向每增加

4、一位減少一次冪。2. 十進(jìn)制 基數(shù)是十的數(shù)制叫做十進(jìn)制，它是人們普遍采用和熟悉的記數(shù)制。十進(jìn)制的位值表示符號(hào)為：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，其計(jì)算規(guī)則是逢十進(jìn)一 。 為表示不同的進(jìn)制值，一般把數(shù)值用括號(hào)括起來(lái)并在右下角用十進(jìn)制數(shù)值注明進(jìn)制，例如，上述389.25可以表示為：3. 二進(jìn)制 基數(shù)為二的數(shù)制叫二進(jìn)制，它的位值表示符號(hào)只有0和1兩個(gè)，計(jì)算規(guī)則是逢二進(jìn)一。 4. 八進(jìn)制 基數(shù)為八的數(shù)制叫八進(jìn)制，它的位值表示符號(hào)為：0、1、2、3、4、5、6、7，計(jì)算規(guī)則是逢八進(jìn)一。 5. 十六進(jìn)制 基數(shù)為十六的數(shù)制叫十六進(jìn)制，它的位值表示符號(hào)為：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B

5、、C、D、E、F，計(jì)算規(guī)則是逢十六進(jìn)一。 表1-1給出的是十進(jìn)制015與其他進(jìn)制數(shù)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系 。1.2.2數(shù)制轉(zhuǎn)換 數(shù)制之間可以相互轉(zhuǎn)換。 1. 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制 把十進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù)時(shí)，整數(shù)部分和小數(shù)部分需要分開轉(zhuǎn)換，然后再合并到一起。例如，十進(jìn)制的389.25轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制，需要分別轉(zhuǎn)換389和0.25。 十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換規(guī)則是：除二取余(數(shù))，逆序排列，商為0時(shí)結(jié)束。 一般用短除法來(lái)進(jìn)行除二取余運(yùn)算，以389轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制為例，轉(zhuǎn)換結(jié)果是：110000101。轉(zhuǎn)換步驟為： 十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制小數(shù)的轉(zhuǎn)換規(guī)則是：小數(shù)(不包括整數(shù)部分)乘二取整，順序排列，小數(shù)部分為0時(shí)

6、結(jié)束。十進(jìn)制的0.25轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制的過(guò)程為：合并轉(zhuǎn)換結(jié)果是： 十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制小數(shù)時(shí)可能不能精確轉(zhuǎn)換，這時(shí)，轉(zhuǎn)換到滿足計(jì)算精度要求的位數(shù)即可。例如，十進(jìn)制的0.67轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制時(shí)就難以精確轉(zhuǎn)換。 假定取9位結(jié)果，約為0.101010111，誤差小于2的負(fù)10次冪(1/1024)，即誤差小于千分之一。2. 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制 把十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)的簡(jiǎn)便方法是先將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，然后再由二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制。以十進(jìn)制的389.25轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制為例，其轉(zhuǎn)換結(jié)果是110000101.01。將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)的規(guī)則是：從小數(shù)點(diǎn)向兩端，每3位為一組，高、低位位數(shù)不足則補(bǔ)0 ，按組轉(zhuǎn)換

7、，順序排列，小數(shù)點(diǎn)位置不變。110000101.01分組及轉(zhuǎn)換結(jié)果如下：即：3. 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制 與十進(jìn)制轉(zhuǎn)換八進(jìn)制類似，一般先把十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制，然后再由二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制。以十進(jìn)制的389.25轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制為例，其轉(zhuǎn)換結(jié)果是110000101.01。 將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換規(guī)則是：從小數(shù)點(diǎn)向兩端，每4位為一組，高、低位位數(shù)不足則補(bǔ)0 ，按組轉(zhuǎn)換，順序排列，小數(shù)點(diǎn)位置不變。110000101.01分組及轉(zhuǎn)換結(jié)果如下：即：4. 二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制 二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制十分簡(jiǎn)單，只要逐位按十進(jìn)制乘權(quán)累加即可，例如：1.2.3數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中

8、的表示 數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)是以二進(jìn)制編碼的形式保存和處理的，采用二進(jìn)制的好處是易于用物理量表示且穩(wěn)定可靠，可以方便地用電路表示和實(shí)現(xiàn)運(yùn)算處理。 二進(jìn)制數(shù)據(jù)有定點(diǎn)和浮點(diǎn)兩種表示方法。定點(diǎn)表示方法是指數(shù)據(jù)的小數(shù)點(diǎn)位置固定不變，浮點(diǎn)表示方法小數(shù)點(diǎn)位置則是浮動(dòng)的。在定點(diǎn)及浮點(diǎn)表示法中，數(shù)值一般采用補(bǔ)碼表示。1.2.4 字符編碼 輸入到計(jì)算機(jī)中的所有數(shù)據(jù)都是以二進(jìn)制形式存儲(chǔ)和處理的。要輸入和處理文本數(shù)據(jù)，就必須用二進(jìn)制編碼表示字符數(shù)據(jù)，這就需要對(duì)字符進(jìn)行編碼。 最常用的字符編碼是ASCII碼(American Standard Code for Information Interchange)，它用7位二進(jìn)制數(shù)對(duì)英文字符進(jìn)行編碼。 漢字在計(jì)算機(jī)中同樣是以二進(jìn)制編碼的形式表示的，由于漢字字符較多，一般用16位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行編碼。例如，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2312-80就是用16位二進(jìn)制數(shù)據(jù)對(duì)漢字及