在计算机中数据的存储和运算采用的是“二进制”。因为二进制数只有“0”和“1”两个基本符号,而计算机是由逻辑电路组成,逻辑电路通常只有两个状态,开关的接通与断开,这两种状态正好可以用“1”和“0”表示。
计算机中的数据是采用二进制表示的。计算机中的数据按照基本用途可以分为两类:数值型数据和非数值数据。数值型数据表示具体的数量,有正负大小之分。非数值数据主要包括字符、声音、图像等,这类数据在计算机中存储和处理前需要以特定的编码方式转换为二进制表示形式。
(1)、进制的概念
进制也就是进位制,是人们规定的一种进位方法。 对于任何一种进制---X进制,就表示某一位置上的数运算时是逢X进一位。 十进制是逢十进一,十六进制是逢十六进一,二进制就是逢二进一
在采用进位计数的数字系统中,如果只用r个基本符号表示数值,则称为r进制(Radix-r Number System),r称为该数制的基数(Radix)。不同的数制的共同特点如下:
(1)、每一种数制都有笃定的符号集。例如,十进制数制的基本符号有十个:0,1,2...,9。二进制数制的基本符号有两个:0和1.
(2)、每一种数制都使用位置表示法。即处于不同位置的数符所代表的值不同,与它所在位的权值有关。
例如:十进制1234.55可表示为
1234.55=1×10^3+2×10^2+3×10^1+4×10^0+5×10^(-1)+5×10^(-2)
可以看出,各种进位计数制中权的值恰好是基础的某次幂。因此,对任何一种进位计数制表示的数都可以写成按权展开的多项式。
(2)、计算机中为什么要用二进制
电脑使用二进制是由它的实现机理决定的。我们可以这么理解:电脑的基层部件是由集成电路组成的,这些集成电路可以看成是一个个门电路组成,(当然事实上没有这么简单的)。
当计算机工作的时候,电路通电工作,于是每个输出端就有了电压。电压的高低通过模数转换即转换成了二进制:高电平是由1表示,低电平由0表示。也就是说将模拟电路转换成为数字电路。这里的高电平与低电平可以人为确定,一般地,2.5伏以下即为低电平,3.2伏以上为高电平
电子计算机能以极高速度进行信息处理和加工,包括数据处理和加工,而且有极大的信息存储能力。数据在计算机中以器件的物理状态表示,采用二进制数字系统,计算机处理所有的字符或符号也要用二进制编码来表示。用二进制的优点是容易表示,运算规则简单,节省设备。人们知道,具有两种稳定状态的元件(如晶体管的导通和截止,继电器的接通和断开,电脉冲电平的高低等)容易找到,而要找到具有10种稳定状态的元件来对应十进制的10个数就困难了
1)技术实现简单,计算机是由逻辑电路组成,逻辑电路通常只有两个状态,开关的接通与断开,这两种状态正好可以用“1”和“0”表示。 (2)简化运算规则:两个二进制数和、积运算组合各有三种,运算规则简单,有利于简化计算机内部结构,提高运算速度。 (3)适合逻辑运算:逻辑代数是逻辑运算的理论依据,二进制只有两个数码,正好与逻辑代数中的“真”和“假”相吻合。 (4)易于进行转换,二进制与十进制数易于互相转换。 (5)用二进制表示数据具有抗干扰能力强,可靠性高等优点。因为每位数据只有高低两个状态,当受到一定程度的干扰时,仍能可靠地分辨出它是高还是低。
(3)、八进制和十六进制出现是为什么
人类一般思维方式是以十进制来表示的,而计算机则是二进制,但是对于编程人员来说,都是需要直接与计算器打交道的,如果给我们一大串的二进制数。比如说一个4个字节的int型的数据:0000 1010 1111 0101 1000 1111 11111 1111,我想任何程序员看到这样一大串的0、1都会很蛋疼。所以必须要有一种更加简洁灵活的方式来呈现这对数据了。
你也许会说,直接用十进制吧,如果是那样,就不能准确表达计算机思维方式了(二进制),所以,出现了八进制、十六进制,其实十六进制应用的更加广泛,就比如说上面的int型的数据,直接转换为八进制的话,32./3 余2 也就是说 ,我们还要在前面加0,但是转换为十六进制就不同了。32/4=8,直接写成十六进制的8个数值拼接的字符串,简单明了。
所以说用十六进制表达二进制字符串无疑是最佳的方式,这就是八进制和十六进制出现的原因。
(4)、进制间的相互转换问题
常用的进制有二进制、十进制、八进制和十六进制
二进制与十进制之间的转换
十进制转二进制
方法为:十进制数除2取余法,即十进制数除2,余数为权位上的数,得到的商值继续除2,依此步骤继续向下运算直到商为0为止。
(具体用法如下图)
二进制转十进制
方法为:把二进制数按权展开、相加即得十进制数。
(具体用法如下图)
二进制与八进制之间的转换
二进制转八进制
方法为:3位二进制数按权展开相加得到1位八进制数。(注意事项,3位二进制转成八进制是从右到左开始转换,不足时补0)。
(具体用法如下图)
八进制转成二进制
方法为:八进制数通过除2取余法,得到二进制数,对每个八进制为3个二进制,不足时在最左边补零。
(具体用法如下图)
二进制与十六进制之间的转换
二进制转十六进制
方法为:与二进制转八进制方法近似,八进制是取三合一,十六进制是取四合一。(注意事项,4位二进制转成十六进制是从右到左开始转换,不足时补0)。
(具体用法如下图)
十六进制转二进制
方法为:十六进制数通过除2取余法,得到二进制数,对每个十六进制为4个二进制,不足时在最左边补零。
(具体用法如下图)
十进制与八进制与十六进制之间的转换
十进制转八进制或者十六进制有两种方法
第一:间接法—把十进制转成二进制,然后再由二进制转成八进制或者十六进制。这里不再做图片用法解释。
第二:直接法—把十进制转八进制或者十六进制按照除8或者16取余,直到商为0为止。
(具体用法如下图)
八进制或者十六进制转成十进制
方法为:把八进制、十六进制数按权展开、相加即得十进制数。
(具体用法如下图)
十六进制与八进制之间的转换
八进制与十六进制之间的转换有两种方法
第一种:他们之间的转换可以先转成二进制然后再相互转换。
第二种:他们之间的转换可以先转成十进制然后再相互转换。
这里就不再进行图片用法解释。
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把逻辑地址转换为内存物理地址的过程称作“重定位”。程序发出的逻辑地址并不是数据或指令的真实存放地,但可以对这个地址进行转换来获得真实存放地的物理地址,相当于重新定位一次。

根据计算机网络覆盖范围,可将计算机网络分为三类:1、局域网(LAN),是一种在小区域内使用的,由多台计算机组成的网络,覆盖范围通常局限在10千米范围之内;2、广域网(WAN),是一种远程网,涉及长距离的通信,覆盖范围可以是个国家或多个国家,甚至整个世界;3、城域网(MAN),其网络覆盖范围通常可以延伸到整个城市,借助通信光纤将多个局域网联通公用城市网络形成大型网络。

微机的字长是4个字节意味着:在CPU中整体传输和处理的二进制数为32位。因为一个字节是8位长(字长),所以4个字节就是32位了,也就是说cpu中能够同时处理32位的二进制数据。在计算机领域,字是用来表示一次性处理事务的固定长度;一个字的位数,即字长,是计算机一次可处理的二进制数字的数目。

微型计算机的性能主要取决于CPU(中央处理器)的性能。CPU是计算机系统的运算和控制核心,是对计算机的所有硬件资源(如存储器、输入输出单元) 进行控制调配、执行通用运算的核心硬件单元;中央处理器(CPU)的性能对计算机性能起决定性作用。

微型计算机的运算器控制器及内存储器的总称是“主机”。在微型计算机中,运算器、控制器、存储器三个部分是信息加工、处理的主要部件;运算器和控制器总称为CPU(中央处理单元),而CPU与内存储器又总称为主机,这是计算机系统中最核心的硬件部分。

计算机系统的内部总线主要可以分为5类:1、数据总线,在CPU与RAM之间来回传送需要处理或是需要储存的数据;2、地址总线,用来指定在RAM之中储存的数据的地址;3、控制总线,将微处理器控制单元的信号,传送到周边设备;4、扩展总线,是外部设备和计算机主机进行数据通信的总线,例如ISA总线,PCI总线;5、局部总线,取代更高速数据传输的扩展总线。

世界上第一台计算机的电子元器件是“电子真空管”。世界上第一台计算机是“阿塔纳索夫-贝瑞计算机”,通常简称ABC计算机,采用电子真空管作为电子元件;该计算机电路系统中装有300个电子真空管执行数字计算与逻辑运算,机器使用电容器来进行数值存储,数据输入采用打孔读卡方法,还采用了二进位制。

MODEM的功能为“实现模拟信号与数字信号之间的相互转换”。MODEM的中文名为“调制解调器”,它可以在发送端通过调制将数字信号转换成通信线路上传输的模拟信号,在接收端通过解调再将模拟信号转换为数字信号。

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