计算机应用基础
—Windows XP ＋Office XP
编著 陈志明 游贵荣 黄培周
课件制作与讲授 黄培周
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第一章 计算机基础知识
本 章 内 容
§1.1 电子计算机的发展与应用
§1.1.1 电子计算机的产生与发展
§1.1.2 电子计算机的主要应用
§1.2 微型计算机系统组成及工作原理
§1.2.1 微机软件系统的组成
§1.2.2 微型计算机硬件系统
§1.2.3 微型计算机软件系统
§1.3 计算机中信息表示及计量单位
§1.3.1 计算机中信息的计量单位
§1.3.2 数制
§1.3.3 字符编码
§1.3.4 计算机语言
§1.1 电子计算机的发展与应用
1．电子计算机的诞生
1946年，美国宾西法尼亚大学研制成功了世界上第一台电子数
字计算机ENIAC 。
2．电子计算机的发展阶段
代机划分 时 间 基本元件
第一代计算机 1946～1957年 电子管
第二代计算机 1958～1964年 晶体管
第三代计算机 1965～1971年 小、中规模集成电路
第四代计算机 1972年～ 大规模和超大规模集成电路
3．冯·诺依曼思想
美籍匈牙利数学家冯·诺依曼（John von Neumann）提
出了一个通用的计算机设计方案。在这方案中，冯·诺依
曼提出了三个重要的思想：
（1）计算机至少应由运算器、控制器、存储器、输入
设备、输出设备五个基本功能部分组成。
（2）采用二进制数形式表示计算机的指令和数据。
（3）将程序（一系列指令的集合）和数据放在存储器
中，由程序控制计算机自动执行，即“存储程序控制”。
4．计算机发展方向
未来的计算机将朝着巨型化、微型化、网络化、多媒
体化和智能化方向发展。
（1）巨型机
巨型机指运算速度更快、容量更大、功能更强的计算机。
（2）微型机
微型机是大规模集成电路的产物。它利用大规模集成电路
技术，把计算机的控制器和运算器做在一个集成电路芯片上，
构成中央处理器，或称为微处理器，英文缩写为CPU
（Central Processing Unit）。以微处理器为核心，加上半
导体存储器和一些接口芯片，就构成了微型计算机（简称微
机）， 或称为PC机。自1971年微型机问世以来，就以体积
小、性能可靠、价格低、使用方便、功能日益增强等优点而
迅速占领市场，为计算机应用的普及做出了重大的贡献。
微型计算机通常以微处理器为标志来划分，微型计算的型
号和性能主要决定于其所采用的CPU，表1－1列出了不同时期
的微处理器。
表1－1 微处理器一览表
微处理器 推出时间 字长 主频(MHz) 集 成 度(晶体管数)
4004 1971年 4位 0.7 2300
8086/8088 1981年 16位 5～8 2.9万
80286 1982年 16位 6～25 13.4万
80386 1985年 32位 16～40 27.5万
80486 1989年 32位 25～100 120万
Pentuim 1993年 32位 60～233 310万
PentuimⅡ 1997年 32位 133～450 750万
PentuimⅢ 1999年 32/64位 350～550 950万
Pentuim 4 2000年 64位 1400以上 4200万
（3）计算机网络
计算机网络是计算机技术与通讯技术相结合的产物。计算
机网络把独立的、分布于不同地域、不同型号的计算机使用
通信设备和通信线路互联起来，在网络操作系统和通信协议
的支持下，实现计算机之间的数据通信和资源共享。
（4）多媒体计算机
多媒体计算机能处理数字、文字、声音、图形、图像、动
画和视频等形式的信息。
（5）智能计算机
计算机智能化是建立在控制论和现代科学的基础上。智能
计算机能模拟人的感觉、思维和行为，不仅能根据人的指挥
进行工作，而且会“看”、“听”、“说”、“想”、
“做”。它具有逻辑推理、学习与证明的能力，具有主动性
和人脑的部分功能。
§1.1.2 电子计算机的主要应用
1．数值计算
2．数据处理
（1）数据是指能被计算机识别和处理的物理符号，包
括数字、文字、图形、图像、声音、动画和影像等。
数据是信息具体化的表示形式。数据≠数字
（2）数据处理是指对数据进行采集、存储、计算、分
类、排序和传输等操作。
当今大多数计算机不是用于数值计算，而是用于数
据处理。例如：计算机应用于企事业的人事管理、工
资管理、文件管理、情报资料管理、人口管理和图书
管理等。
3．过程控制
计算机加上感应检测设备及模/数转换器，就构
成了自动控制系统。它通过检测设备实时地测量某
物理量，经过模/数转换后送入计算机，计算机根
据预置的程序对数据进行分析，并采取相应的控制
操作，从而实现由计算机控制的自动化的、实时的
过程控制。
4．辅助系统
利用计算机软件作为辅助工具的计算机系统叫做
辅助系统。它包括计算机辅助设计(CAD)，计算机
辅助制造(CAM)，计算机辅助教学(CAI)等。
5．其他应用
（1）办公自动化
（2）电子商务
（3）人工智能
智能计算机能够给病人诊断、开处方，证明定理，
文字翻译，与人下棋等。
§1.2 微型计算机系统组成及工作原理
一个完整的
微型计算机系
统是由硬件系
统和软件系统
两个部分组成，
如右图所示。
§1.2.2 微型计算机硬件系统
微型计算机硬件系统由控制器、运算器、存储器、
输入设备和输出设备五个部分组成。
把计算机看作一个加工信息的工厂。
控制器 运算器 存储器 输入设备 输出设备
（厂长办公室）（车间） （仓库） （采购） （销售）
1．运算器
运算器是对数据进行加工的部件。它在控制器的指
挥下对数据进行算术运算和逻辑运算。
2．控制器
控制器是分析指令并发出控制信号的部件。它指挥
和控制计算机各部件按时序协调地工作。
（1）CPU
运算器、控制器和存储器组成了计算机的主机。人
们将运算器和控制器做在一个半导体芯片上，称为中央
处理器或微处理器，英文缩写CPU。
1）CPU的类型
Pentium 以前的各种类型的CPU
(8088,80286,80386DX，80486DX)，如图1－2所示。
图1－2 Pentium以前的各种类型的CPU
各种类型的Pentium CPU（Pentium Ⅱ，Pentium Ⅲ，
Pentium 4），如图1－3所示。
图1－3 各种类型的Pentium CPU
2）CPU的性能指标
CPU的主要性能指标有：主频，内存总线频率（CPU与内存之
间的通信速度），数据总线宽度（决定CPU与二级高速缓存、内
存以及输入/输出设备之间一次数据传输的信息量），地址总线
宽度（决定CPU可以访问的存储器的物理地址空间），高速缓存
数目。
CUP品质的高低决定了一台计算机的档次。
（2）主板
图1－4 主板
1）CPU插座
2）芯片组
芯片组的作用是控制和协调计算机的各部件选型。芯
片组决定了主板的性能，通常把采用某某芯片组的主板
直接叫做某某主板，例如采用Intel 440BX芯片组的主板
就称为BX主板。
3）内存插槽
内存插槽有SIMM插槽（已淘汰）和DIMM插槽两种。
4）外部高速缓存
用于缓解CPU与内存之间数据传输率的差异。
5）BIOS芯片
BIOS存放固化的基本输入／输出程序、系统设置信息、
通电自检程序、启动自举程序。
BIOS与CMOS的关系
BIOS(basic input output system)即基本输入输出系统，它是
固化在主板上一块芯片(Award)上的程序。BIOS主要的功能有：
①上电自检
对CPU、主板、内存、串并中、显卡、硬软盘、CMOS芯片等进行
检测。
②中断服务程序
它实质是软硬件之间可编程接口，实现软件功能对硬件的操作，
例如Windows对软驱、硬盘、光驱的管理。
③系统设置程序
对系统各项参数进行设置，并将设置的结果保存在CMOS芯片上。
④系统启动自举程序
上电自检后，按CMOS中所保存的启动顺序，搜索驱动器，读入操
作系统的引导记录，然后将控制权交给引导记录启动操作系统。
CMOS是“互补金属氧化物半导体存储器”的英文缩写，是一种
用电池供电的可读写芯片。它存储计算机硬件基本配置的信息。
总之， BIOS实质是固化的程序， CMOS是可读写存储器。
7）总线扩展插槽
总线扩展插槽用于扩展主板的功能，是主板总线的延
伸，用以插接显卡、声卡、网卡、Modem卡等。主板通常
有4～6个扩展插槽。
目前总线扩展插槽常见的类型有：PCI插槽（白色的短
槽）和AGP插槽（显示卡插槽）。
8）外设接口插座
①软驱接口
②IDE接口或EIDE接口
9）串行接口和并行接口
主板上有两个COM接口（COM1和COM2）和一个并行接口
（LPT），称作“二串一并”。
10）USB接口和PS/2接口
图1－6 COM、LPT、USB、PS/2接口
小结：早期的计算机的低速设备键盘和鼠标接在串口COM1
和COM2，高速设备打印机接在并行接口LPT；近期的计算
机的键盘和鼠标接在PS/2接口，打印机接在并行接口LPT
；新式的计算机的键盘、鼠标和打印机都接在USB接口。
USB接口将淘汰其他接口。
3．存储器
存储器是计算机的记忆部件，用于存放程序和数据。存储器分
为内存储器和外存储器两种。内存储器简称内存，它位于主板上。
中央处理器（CPU）可以直接访问内存中的数据，而外存中的数据
要先读入内存后才能为CPU访问。
（1）内部存储器
1）内存分类
①按读写特性分类
按读写特性内存储器通常分为随机存储器RAM（Random Access
Memory）和只读存储器ROM（Read Only Memory）。
随机存储器RAM是一种既可写入又可读出数据的存储器，通常用
于存放程序、数据和中间结果。它的特点是计算机刚启动时，其
中没有数据，一旦写入数据，只要电源不断且计算机工作正常，
数据就可以保持，断电后其中的信息全部消失。RAM是用户可使用
的存储空间。
只读存储器ROM是一种只能从中读取代码，而不能以一般方
式向其写入代码的存储器。只要接通电源，ROM中固化的信息就
建立好了。ROM常用来存放基本输入输出程序、系统设置信息、
开机自检程序和系统启动自举程序等。
②按存储原理分类
按存储原理RAM又分为静态RAM(SRAM)和动态RAM(DRAM)。
静态RAM利用触发器的两个稳态表示0和1。SRAM集成度低、价
格高，但存取速度快，常用于做高速缓存（Cache）。
动态RAM根据电容上有无电荷来表示1和0。由于DRAM电容上的
电荷会泄漏，需要周期性地给电容充电，称为“刷新”。DRAM
的存取速度较慢，但DRAM集成度高、价格低，适用于做大容量
的主内存。
③常见的各类内存条
目前，Pentium 4微机常用的内存条是SDRAM（同步动态内
存）。
（2）外存储器
外存储器的特点是容量大、价格低，且不受断电影响，常用
于长期保存大量的数据和程序。常用的外存储器有软盘、硬盘、
优盘、光盘等。
１）软盘系统
软盘系统由软盘、软盘驱动器(软驱)、软驱信号线等组成。
软盘是存储信息的介质，软驱是读写软盘上信息的装置。
图1－8 软盘驱动器、软驱信号线
①软盘
当3.5英寸磁盘的写保护孔被滑块封住时，既可读又可写。当封
口的滑块打开，写保护孔可透光时，处于写保护状态，只能读不
能写。
图1－9 3.5英寸磁盘外观
②软盘的数据组织
软盘每面有0～79道。每个磁道又划分成相等的若干个区域，称
为扇区。每个扇区存储512个字节，如图1－10所示。
图1－10 软盘的数据组织
③软盘的存储容量
软磁盘存储容量=
软盘面数×每面磁道数×每道扇区数×每扇区的字节数
【例1－1】 3.5英寸双面高密度磁盘，每面80磁道，每
道18扇区，每扇区可存储512字节，其容量为：
2×80×18×512＝1 440×1 024B＝1 440KB
所以3.5英寸高密度磁盘的容量为1.44MB。
新的磁盘在使用之前，必须进行格式化。
⑤使用软盘的注意点
软盘不能弯曲和挤压。保存软盘时，要远离热源和磁
场；要注意防潮，以免发霉。
⑤软盘驱动器
软驱是读写软盘的设备。
2）硬盘
硬盘的外观如图1－11所示。
硬盘的数据组织如图1－13所示。
图1－11硬盘的外观 图1－13 硬盘的扇区、磁道和柱面
3）优盘
优盘是一种新型的移动存储器，采用USB接口。优盘的
存储部件采用闪存（Flash Memory），闪存所存储的数
据不需要电压维持，可靠性比较高。如图1－14所示。
图1－14 优盘
4）CD-ROM光驱和光盘
①CD-ROM光驱的工作原理
光驱内激光二极管产生波长约0.54～0.68μm的光束照射到光盘
上，然后反射回来，用光检测器捕获反射光。当激光束照射凹点
边界时，反射光束强弱发生变化，读出的数据为“0”；当激光照
射平坦部分时，反射光强弱没有发生变化，读出的数据为“1”。
图1－15 光驱面板与光盘托盘
②光驱的数据传输速率
光驱的数据传输速率指每秒向主机传输的数据量。制定CD-
ROM标准时，把150 kbps作为传输速率的标准。52速光驱（记
作“52X”）的传输速率为：52×150kbps＝7800kbps。
③CD-ROM光盘
光盘上的光道是螺旋线， 12厘米光盘有333000个扇区，每
个扇区存放2 048字节，总容量为：
2 048字节/扇区×333000扇区＝681984000B＝650.39MB
5）DVD光驱与光盘
DVD是“Digital Video Disk”的缩写，意思是“数字
视频光盘”。DVD光驱与光盘的结构及工作原理和CD-ROM
光驱和光盘都相似，主要的区别在于所用的数据压缩标
准不同。
① 图像压缩技术
静态图像通常采用JPEG（Joint Photographic Experts
Group，译为联合图片专家组）算法标准进行压缩。
视频图像（动态图像）则采用MPEG（Moving Picture
Experts Group，译为活动图像专家组）算法标准进行压缩。
② 视频信息的特点
视频信号就是电影、电视信号。它要求每秒钟播放30帧或
24帧位图，由于人们的“视觉暂留”效应，这些不连续位图看
起来就变成了动态的连续图像。
③视频信息压缩技术
MPEG-1压缩标准：
它是在可接受的图像质量下，把视频及其伴音信号压缩
到1.2～1.5Mbps，使一般的CD-ROM驱动器也能实时播放30
帧/s的彩色视频图像。VCD光盘中的视频图像使用MPEG-1标
准压缩。
MPEG-2压缩标准：
MPEG-2把视频及其伴音信号压缩到10Mbps，且图像质量
更高，适用性更广。DVD光盘中的视频图像使用MPEG-2标准
压缩。
④DVD的特点
由于DVD光盘使用MPEG-2标准压缩，它具有更大的数据容
量和更高的质量。
6）刻录机
①刻录机概述
刻录机的外观与CD－ROM相似。目前，市面上出售的刻
录机多数是支持数据可擦写的CD－RW刻录机。
只读光盘CD－R
写入一次，反复读取。
可擦写光盘 CD－R/W光盘
4．输入设备
（1）键盘
图1－16 PC(105键)键盘图
（2）鼠标
1）鼠标的分类
①根据按键数目分类
两键鼠标：两键鼠标又叫MS Mouse，是由Microsoft公司设计和
提倡的鼠标。Microsoft公司的软件产品，如Windows，Office等
都支持双键鼠标。
三键鼠标：三键鼠标又叫PC Mouse，是IBM公司设计和提倡的鼠
标。目前，十分流行的是一种在左右两键中间有一个滚轮的3D鼠
标，可归类于三键鼠标。滚轮的用途是在窗口中快速移动光标。
在浏览网时，用滚轮翻卷页面特别方便。
②按接口方式分类
按接口方式分为：串口鼠标 、
PS/2鼠标 、USB鼠标
③按工作原理分类
根据鼠标的工作原理，可分为机械
式鼠标和光电式鼠标。
图1－18 鼠标外观
5．输出设备
（1）显示器
1）按工作原理分类
液晶显示器（LCD）
显示器 球面显示器
阴极射线管显示器 平面直角显示器
（CRT） 柱面显示器
纯平面显示器
①尺寸
显示器的尺寸是指显
示屏对角线的长度，一
般以英寸为单位，如图
1－22所示。
图1－22 显示器屏幕的尺寸
②点距
点距是两个相邻的相同颜色的荧
光点之间的距离，如图1－23所示。
点距越小，显示器在高分辨率下显
示的图像就越清晰。目前主流彩显
的点距为0.25mm。
③分辨率
象素是指组成图像的最小单位。
一个象素由红（Ｒ）、绿（Ｇ）、
蓝（Ｂ）三种颜色的荧光点组成。 图1－23 点距
分辨率指屏幕的像素总和。分辨率的表示方式是用显示屏的水
平方向上的象素乘以垂直方向上的像素。显示器的分辨率为
1024×768，表明在水平方向上有1024个象素，在垂直方向上有
768个象素。目前显示器的分辨率一般是1024×768。
④扫描方式
扫描方式有逐行扫描与隔行扫描两种。目前，所以“隔行”扫描
的技术已被淘汰。
⑤垂直扫描频率
垂直扫描频率又称场频，或屏幕的刷新频率。它表示每秒钟重
画屏幕的次数，即完成一帧扫描所花时间的倒数来表示，以赫兹
（Hz）为单位。
如果刷新率在85Hz以上，屏幕的画面则非常稳定。
⑥视频带宽
视频带宽=行数×列数×刷新频率
2）显示适配器
显示适配器简称显卡。 它工作在CPU和显示器之间，
用于控制计算机的数据输出。
①显卡分类
显卡有ISA、VESA、PCI和AGP四种，前3种已淘汰，目
前AGP显卡是微机的主流显卡。
②显存
显存是显卡的重要技术指标。
若一个象素要表现真彩色（224＝16 777 216色）需要
3个字节，对于分辨率为1 024×768的SVGA显示器，则
需要1 024×768×3＝2.25MB，即需要大约2.5MB的显存。
（2）打印机
打印机是计算机的重要输出设备。常见的有针式打印机、喷墨
打印机和激光打印机，如图1－24所示。
图1－24 针式打印机 喷墨打印机 激光打印机
（3）音箱
音箱的分类：
①有源音箱：带有电源设备，具有功率放大功能。
②无源音箱：直接输出声卡的音频信号，功率小（2～4瓦），音
质差。
6．其他配件
（1）声卡
声卡是多媒体计算机的基本配件之一，如图1－26所示。它的基本功
能是录制、播放数字声音文件。声卡的主要性能指标如下：
1）采样频率
采样频率即单位时间内采
样的次数,单位是赫兹(Hz)。
采样频率越高，同一段波形
被等分的份数越多，每一份
的时间间隔也越小，采样的
音质越好，所需的存储空间
越大。标准的采样频率有三
个：
44.1kHz（CD音质）
22.05kHz（广播音质）
11.025kHz（电话音质） 图1－26 声卡及外接插口
2）采样位数
采样位数是指对波形垂直方向的幅值进行量化时的等分值的大小。8
位量化将声音振幅分成256等份，16位量化将声音振幅分成65536等份。
采样位数越多，采样的声音质量越接近于原始声音，所需的存储空间也
越大。
3）声道数
记录声音时只产生一个波形为单声道。记录声音时产生两个波形为双
声道（立体声）。双声道听起来比单声道丰满，具有空间感，但需要两
倍的存储空间。
（2）不间断电源（UPS）
1）UPS概述
不间断电源UPS的功能是当计算机的供电电源发生中断时，UPS便发出
告警声，同时为计算机持续供电一段时间，让用户保存资料，避免数据
丢失。
7．计算机的主要技术指标
（1）字长：“字（Word）”是计算机进行数据处理、数据存储、
数据传送的单位，即计算机一次能处理的二进制数据的位数。
“字”由若干个字节组成。一个“字”所包含的“位”的数目称
为“字长”。字长是计算机性能的重要标志。字长大，在相同的
时间内就能传送更多的信息，从而使计算机运算速度更快；字长
大，计算机的寻址空间更大，从而使计算机内存更大；字长大，
计算机的指令数目更多，功能就更强。
（2）主频：主频是CPU的时钟频率。主频以兆赫兹（MHz）为单
位。一般说，CPU的主频越高，速度越快。Pentium 4 CPU的主频
已超过2.4GHZ。
（3）运算速度：计算机的运算速度指每秒钟所能执行的指令数
目。运算速度一般以百万次/秒（MIPS）为单位，这个指标能直观
地反映计算机的速度。
（4）存储容量：计算机的存储容量包括内存容量和外存容量，
内存容量对计算机的速度影响很大。目前586微机的内存容量一般
为256～512MB，硬盘容量一般为40～80GB。
§1.2.3 微型计算机软件系统
软件系统分为系统软件和应用软件两大类。
1．系统软件
（1）操作系统
系统软件中最重要的是操作系统（Operating
System）。操作系统是一批系统程序的集合，它控制和管
理计算机系统所有硬件和软件资源，使计算机系统能够高
效、协调地工作，为用户提供一个良好的工作环境和友好
的工作界面。它是开机后运行的第一个软件。操作系统
（OS）是各种应用软件运行的基础。
1）操作系统的主要功能： ①作业管理，②中央处理
器(CPU)管理，③存储器管理，④设备管理，⑤文件管理。
2）常用的操作系统
计算机上使用的操作系统有：MS-DOS、OS/2、Windows、UNIX、Linux等。在
同一台计算机上可以安装若干个不同的操作系统。
① Microsoft公司的操作系统
Windows单机操作系统 ：
MS-DOS，它是单用户、单任务的操作系统。
Windows 95/98是单用户、多任务的操作系统。
Windows 2000/XP Professional是多用户、多任务的操作系统。
这里的“多用户”是指每个用户可以设置修改的工作环境。
Windows网络操作系统 ：
WindowsNT/2000/XP Server
② UNIX系统
UNIX是多用户、多任务的络操作系统。它广泛应用于大、中、小型计算机。
也可以在微机上使用，XENIX就是UNIX的微机版。
③ Linux系统
Linux是由Linus Benedict Torvalds等众多人共同开发的公用操作
系统。Linux兼容UNIX，且源代码公开、免费使用。
（2）程序设计语言
程序设计语言是编写程序的程序。它包括汇编语言、
高级语言的解释程序和编译程序等。
2．应用软件
用户为解决各种实际问题而编制的程序总称为应用软
件。
（1）通用应用软件
它是为解决某一类问题而设计的多用途软件，如文
字处理软件（Word和WPS Office）、电子表格软件
（Excel）、图像处理软件（Photoshop）等。
（2）专用应用软件
它是为解决某一具体问题而设计的软件，如某单位
的工资管理软件、人事管理软件等。
§1.3 计算机中信息表示及计量单位
存储器像一幢“教学大楼”，由许多单元组成。一个个单元就
像一间间“教室”。每个单元由若干个位组成。位就像教室里的
“座位”。每个位可存放一个二进制数1或0。
1．位
位（bit，比特）用于存放一个二进制数0或1，它是存储信息
的最小计量单位，通常用小写首字母“b”表示。
2．字节
位作为计量存储器的容量的单位太小了，人们把八个二进制位
称为一个“字节(Byte)”，用其大写首字母“B”表示。字节是常用
的存储计量单位，有时还用更大的计量单位千字节(KB)、兆字节
(MB)、京字节(GB)和太字节(TB)。它们之间的换算关系如下：
1KB＝1024B 1MB＝1024KB
1GB＝1024MB 1TB＝1024GB 其中（210＝1024）
§1.3.2 数制
计算机是电子设备，它容易实现的稳定状态有两种，
如电路的通或断、电位的高或低。两种稳定状态工作可靠，
抗干扰能力强，分别对应着数值１和０，这就是计算机中
使用二进制数的理由。
１和０的不同编码组合可以表示一个数、一个字符或
一条操作指令。
人们在日常生活中习惯使用的数制是十进制数，十进
制计数使用０、１、２、３、…、９共十个数符，所有的
十进制数都可以用这十个数符及其所处的位来表示。
1．不同数制特点
（1）十进制数
１）用０到９十个数符表示十个不同的数。
２）逢十进一，即高一位数是低一位数的十倍。即根据数符所处的
位而决定其实际大小。
因此，十进制数13542.387可表示为：
(13542.387)10
=1×104+3×103+5×102+4×101+2×100+3×10-1+8×10-2+7×10-3
（2）二进制数
１）用０和１两个数符表示两个不同的数。
２）逢二进一，即高一位数是低一位数的２倍。
因此，二进制数10101.101的十进制值可用以下方法求出：
(10101.101)2
＝1×24+0×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3
＝16+0+4+0+1+0.5+0+0.125
＝(21.625)10
（3）八进制数
１）用0，1，2，3，4，5，6，7 八个数符。
２）逢八进一，即高一位数是低一位数的8倍。
（4）十六进制数
１）用0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F十六个数
符。
２）逢十六进一，即高一位数是低一位数的16倍。
因此，十六进制数7BD4的十进制值可以用以下方法求出：
(7BD.4)16 ＝7×162＋11×161＋13×160＋4×16-1
＝7×256＋11×16＋13×1＋4×0.0625
＝(1981.25)10
即 (7BD.4)16＝(1981.25)10
括弧外的下标表示数制。数制也可以用字母表示，B(Binary)表示二
进制，O(Octal)表示八进制，D(Decimal)表示十进制，H(Hexadecimal)
表示十六进制。
例如： (7BD.4)16通常写为7BD.4H，在这里H表示数制而不是数符。
2．不同数制之间的转换
（1）非十进制数转换成十进制数
其方法以上已经介绍过了，即把非十进数按位权展开并求和。
例如： (32CF.4B)16 ＝( )10
(32CF.4B)16
＝3×163＋2×162＋12×161＋15×160＋4×16-1＋11×16-2
＝12288＋512＋192＋15＋0.25＋0.04296875
＝(13007.29296875)10
二进制数转换成二进制数
（2）十进制数转换为非十进制数
1）十进制整数转换为非十进制整数
一般用“除以基数，直至商为０，取其余数，倒排”的方法。
【例１－3】 (215) 10 ＝ ( )2
解：
所以 (215)10＝(11010111)2
2）十进制小数转换为非十进制小数
一般用“乘以基数，直至小数部分为0(或指定的精度)，取其
整数，顺排”的方法。
【例1－5】(0.8125)10＝( )2 【例1－6】 (0.4375)10＝( )8
解： 解：
所以 (0.4375)10＝(0.34)8
注：十进制小数不一定都能完
全转换成等值的二进制数，有
所以 (0.8125)10＝(0.1101)2 时要近似值。
若要将十进制的混合小数转换为非十进制的混合小
数，则要将混合小数分为整数部分和纯小数部分分别用
不同的方法进行转换，然后合并转换的结果。
【例】 (215.8125)10＝( )2
由【例1－3】得到：
(215)10＝(11010111)2
由【例1－5】得到：
(0.8125)10＝(0.1101)2
合并以上的结果，得到：
(215.8125)10＝(11010111.1101)2
（3）非十进制之间互相转换
1）二进制数与八进制数间互换
一位八进制数相当于三位二进制数，即有如下的对应关系：
八进制数 0 1 2 3 4 5 6 7
二进制数 000 001 010 011 100 101 110 111
①二进制数转换为八进制数
转换的方法是：由小数点开始向左把二进制整数按每三位一划
分，同理，由小数点开始向右把二进制小数按每三位一划分，不
足三位的用0补齐，然后写出其相应的八进制数。
【例1－7】 (10001101.1101)2＝( )8
解 010 001 101.110 100
2 1 5 . 6 4
所以 (10001101.1101)2＝(215.64)8
②八进制数转换为二进制数
这是上述转换的逆过程。将八进制数的每一位用相应的三位二
进制数写出即可。
【例1－8】 (325.46)8＝( )2
解 3 2 5 . 4 6
011 010 101 . 100 110
所以 (325.76)8＝(11010101.10011)2
2)二进制数与十六进制数间互换
一位十六进制数相当于四位二进制数，即有如下对应关系：
十六进制 0 1 2 3 4 5 6 7
二进制数 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111
十六进制 8 9 A B C D E F
二进制数 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
①二进制数转换为十六进制数
转换的方法是：由小数点开始向左把二进制整数按每四位一划
分，同理，由小数点开始向右把二进制小数按每四位一划分，不
足四位用0补齐，然后写出其相应的十六进制数。
【例1－9】 (11110111101.01)2＝( )16
解 0111 1011 1101 . 0100
7 Ｂ D . 4
所以 (11110111101.01)2＝(7BD.4)16
②十六进制数转换为二进制数
将十六进制数的每一位用相应的四位二进制数写出。
【例1－10】 (23.F)16＝( )2
解 2 3 . F
0010 0011 . 1111
所以 (23.F)16＝(100011.1111)2
数制转换小结
1.非十进制数转换成十进制数
方法：把非十进数按位权展开并求和。
2.十进制数转换为非十进制数
（1）十进制整数转换为非十进制整数
方法：除以基数，直至商
为０，取其余数，倒排。
（2）十进制小数转换为非十进制小数
方法：乘以基数，直至小数部
分为0，取其整数，顺排。
3.非十进制之间互相转换
8 4 2 1
23 22 21 20
1 1 1 1
（1）二进制数与八进制数间互换
一位八进制数相当于三位二进制数
（2）二进制数与十六进制数间互换
一位十六进制数相当于四位二进制数
§1.3.3 字符编码
在计算机中数、字母和各种符号都要以特定的二进制数编码
来表示。计算机所要处理的字符含意包括如下：
字母：Ａ、Ｂ、…、Ｚ，ａ、ｂ、…、ｚ；
打印字符(94) 数字：０、１、２、…、９；
字符 符号：+、-、*、/、…；
功能字符(34)： BEL（响铃）、CR（回车）、LF（换行）、…
1．ASCII码
基本ASCII码采用七位二进制编码，可表示128个字符，参见
附录一《基本ASCII码字符集》。如果加上第８位则成为扩充ASCII
字符集，八位二进制数可表示256个字符，如下图所示。从128D到
255D是PC机上特有的字符。 基本ASCII码表示27=128个字符
扩充ASCII码表示28=256个字符
2．汉字编码字符集
（1）信息交换用汉字编码字符集（GB2312-80）
单字节七位编码的字符集只能表示128个字符，汉字采用双字节
七位编码。由于单字节ASCII码符集中有94个是可见图形字符，因
此，双字节七位编码的字符集可容纳94×94＝8836个图形字符。
1980年我国颁布了第一个汉字编码国家标准：GB2312-80《信息交
换用汉字编码字符集》(基本集)。
一级汉字3755个为常用汉字，按汉语拼音顺序排列
汉字
汉字编码字符集 二级汉字3008个,为非常用汉字,
6763个
（7445个） 按偏旁部首及笔划顺序排列
图形符号（682个）
（2）区位码
区位码是汉字编码字符集的四位十进制数编码，前两位从01到94
称为区码，后两位从01到94称为位码
（3）国标码
国标码是汉字编码字符集的四位十六进制数编码。
3．汉字编码
（1）汉字交换码
汉字交换码即GB2312-80，它是中文信息处理系统之间
的通讯代码，亦称为国标码。
（2）汉字输入码
为了用键盘将汉字输入计算机而编制的代码称为汉字
输入码。现有的汉字输入码不下几百种，常见的有区位
码、拼音码、五笔字型码、自然码等。
（3）汉字内码
汉字内码是计算机内部存储、处理汉字信息时所用的
编码。汉字内码还没有一个统一的标准。国内中文操作
系统一般都采用在国标码两个字节的高位均设置为１的
办法构造汉字内码。
（4）汉字字形码
汉字字形码是汉字输出码，它是由汉字的字模信息组成。汉字
是一种象形文字，每一个汉字可以看成一个特定的图形,可用点阵、
轮廓向量等多种方法表示
一个16×16点阵的字形码需要16×16/8=32字节的存储空间，而
一个24×24点阵的字形码则需要24×24/8=72字节的存储空间。
16×16点阵 64×64点阵
§1.3.4 计算机语言
1．机器语言
直接用一种计算机指令系统所规定的二进制编码规则编制
计算机程序的语言称为机器语言。
一种CPU只能执行专属于它的指令系统，不同CPU具有不同
的指令系统。用某种CPU的机器语言编写的机器语言程序，不
能在另一种CPU的机器上运行。所以称机器语言是面向机器的
语言。
机器语言是与计算机硬件密切相关的语言，其优点是能充
分利用硬件的功能，能直接被机器识别的语言，执行速度最
快。其缺点是难读、难写、冗长、易出错，而且只适用于特
定类型的计算机。
2．汇编语言
为了克服机器语言的缺点，人们用符号来表示指令中的操
作码和地址码，这就产生了汇编语言。汇编语言是一种用符
号表示的与机器指令对应的程序设计语言。
汇编语言的优点是改善了程序的可读性，易为人们识别和
记忆，执行速度较快，接近于机器语言。其缺点是计算机不
能直接识别汇编语言源程序。汇编语言的源程序要经过汇编
程序将其汇编成目标程序（机器语言程序）后，才能为机器
所执行。汇编语言也不能独立于机器类型。
3．高级语言
高级语言是接近于习惯语言（英语）和数学语言的计算机
语言。常见的高级语言有BASIC语言、PASCAL语言、C语言、
Java语言 。
高级语言具有很高的编程效率，它抛开了与硬件细节有关的内
容，编程人员不必考虑指令和数据在存储器中的存放地址，不必
安排运算中间结果的存放，这些工作都由语言翻译软件和操作系
统等系统软件来完成。因此，高级语言程序与硬件特性无关。
高级语言的优点是易于人们学习掌握，不依赖于机器而具有通
用性。其缺点是要占用较多内存，运行速度慢。高级语言写的源
程序不能为计算机直接识别，要翻译成机器语言的目的程序才能
被计算机执行。
高级语言程序翻译成为机器语言程序的过程有编译和解释两种
编译是把用高级语言编写的源程序整体翻译成为一个机器语言程
序，然后运行目标程序。多数高级语言，等都采用这种翻译方式。
解释是在高级语言编写的源程序的运行过程中，将源程序中的语
句逐条翻译成为机器指令，并立即执行。全部源程序语句被翻译
完，也即完成了目标指令的全部执行工作。在整个解释过程中，
没有生成完整的目标程序。如BASIC语言就采用这种翻译方式。
计算机语言小结
机器语言使用二进制编码，离机器最近，能直接
被机器识别的语言，执行速度最快。
机器语言离机器近，必然与人的距离远，对于人
来说，机器语言难读、难写。
高级语言接近于人类习惯语言，机器不能直接识
别它。高级语言写的源程序要翻译成机器语言的目的
程序后才能被计算机执行。
高级语言程序翻译成为机器语言程序的方式有两
种：编译和解释。
汇编语言是介于机器语言和高级语言之间的一种语
言．