大學計算機信息技術基礎知識案例分析（簡體書）

《普通高等教育"十二五"規劃教材:大學計算機信息技術基礎知識案例分析》著重難點與重點知識的分析，適合作為高職高專院校大學計算機基礎教學教材，也可作為江蘇省計算機等級（一級）考試或全國計算機等級考試輔導用書，對企事業單位在職人員學習計算機理論知識來說也是一本很好的參考書。

前言
知識模塊一 信息技術概述
1.1 案例分析
1.2 習題
1.3 習題參考答案

知識模塊二 計算機組成原理
2.1 案例分析
2.2 習題
2.3 習題參考答案

知識模塊三 計算機軟件
3.1 案例分析
3.2 習題
3.3 習題參考答案

知識模塊四 計算機網絡與因特網
4.1 案例分析
4.2 習題
4.3 習題參考答案

知識模塊五 數字媒體及應用
5.1 案例分析
5.2 習題
5.3 習題參考答案

知識模塊六 計算機信息系統與數據庫
6.1 案例分析
6.2 習題
6.3 習題參考答案

參考文獻
附錄
附錄A 江蘇省計算機等級（一級）考試模擬題匯編（一）
附錄B 江蘇省計算機等級（一級）考試模擬題匯編（二）
附錄C 參考答案

知識模塊一 信息技術概述
1.1 案例分析
【案例1-1】下列各數中，可能為八進制數的是________。
A. 10BF B. 8707 C. 1101 D. 0910
案例分析
“數”是一種信息，它有大小（數值），可以進行四則運算。“數”有不同的表示方法，日常生活中人們使用的是十進制數，在計算機中，符號、數值、程序等信息都用二進制數表示。二進制數只有“0”和“1”兩個數碼，它既便于硬件的物理實現，又有簡單的運算規則，故可簡化計算機結構，提高可靠性和運算速度。程序員還使用八進制和十六進制數。二進制與十進制、八進制、十六進制各有其特點，如表1-1所示。
表1-1四種數制特點比較
數制表示的字符進位關系權數（基數）數的書寫方法
十進制0、1、2、3、4、5、6、7、8、9逢10進110（）10尾部加“D”或缺省
二進制0、1逢2進12（）2尾部加“B”（b）
八進制0、1、2、3、4、5、6、7逢8進18（）8尾部加“Q”（q）
十六進制0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F逢16進116（）16尾部加“H”（h）
表示八進制數的字符有：0、1、2、3、4、5、6、7，不能出現大于7的數字字符。本案例答案A、B、D中均出現了大于7的數字字符，因而，A、B、D不可能為八進制數，而C答案中“1101”沒有出現大于7的數字字符，看似二進制數，但也有可能是八進制數。
答案與結論
通過了解上述案例分析，可以得出結論，本題答案為C。
知識延伸
（1）下列各數中，一定不是十進制數的是________。
A. B103 B. 1706 C. 8101 D. 4610
表示十進制數的字符有：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，不該出現大于9的數字字符。答案B、C、D中均沒有出現大于9的數字字符，有可能是十進制數，也有可能是其他進制數；而答案A中出現了大于9的字符“B”，一定不是十進制數。故本題答案為A。
（2）采用某種進位制時，如果4×5=4，那么，7×3=________。
A. 20 B. 15 C. 20 D. 19
最熟悉的十進制下：4×5=20（逢10進位），而該進制下4×5=14，設該進制單位值為X，得4×5=1×X+4，得X=16（逢16進位），即該進制為16進制。7×3=21，按該進制逢16才進位，7×3=1×16+Y，得Y=5，即7×3=1×16+5=15。故本題答案為B。
（3）二進制與十進制、八進制和十六進制書寫數據時尾部常加上字母，下列各數中，________一定是二進制數。
A. 10101 B. 011706Q C. 1001B D. 01100101H
由表1-1可知，數的書寫方法：二進制數尾部加B（b）；八進制數尾部加Q（q）；十進制數尾部加D（d），但通常可以省略；十六進制數尾部加H（h）。答案B出現了大于1的數字字符且尾部有字母Q，一定是八進制數；答案D尾部有字母H，一定是十六進制數；答案A沒出現大于1的數字字符，看似二進制數，但表示十進制數時，尾部字母D可以省略，答案A可能是二進制數，也可能是十進制數；答案C尾部有字母B，一定是二進制數。故本題答案為C。
【案例1-2】將十進制數126.534轉換成二進制數，結果為________。
A. 1111001.10101 B. 1111011.10101 C. 1111110.10001 D. 1110011.11001
案例分析
（1）整數部分的轉換。整數部分的轉換采用的是除2取余法。其轉換原則是：將該十進制數除以2，得到一個商和余數K0，再將商除以2，又得到一個新商和余數K1，如此反復，得到的商是0時余數為Kn-1，然后將所得到的各位余數，以最后余數為最高位，最初余數為最低位依次排列，即Kn-1Kn-2…K1K0，這就是該十進制數對應的二進制數。這種方法又稱為“倒序法”。
將整數（126）10轉換成二進制數步驟如下：
結果為：（126）10=（1111110）2
（2）小數部分的轉換。小數部分的轉換采用乘2取整法。其轉換原則是：將十進制數的小數乘以2，取乘積中的整數部分作為相應二進制數小數點后最高位K-1，反復乘2，逐次得到K-2，K-3，…，K-m，直到乘積的小數部分為0或1的位數達到精確度要求為止。然后把每次乘積的整數部分由上而下依次排列起來（K-1K-2…K-m），即是所求的二進制數。這種方法又稱為“順序法”。
將十進制小數（0.534）10轉換成相應的二進制數步驟如下：
結果為：（0.534）10=（0.10001）2因此十進制數（126.534）10轉換成二進數據結果為：（1111110.10001）2
答案與結論
通過了解上述案例分析，可以得出結論，本題答案為C。
知識延伸
（1）將八進制數2467.32Q轉換成二進制數，結果為________。
A. 011010011001.011101B B. 100101001011.101010B C. 100101010110.100101B D. 010100110111.011010B
八進制數轉換成二進制數比較簡單，只要把每1位八進制數字改寫成等值的3位二進制數即可。根據表1-2所示的八進制與二進制數之間的對應關系，把每個八進制數字改寫成等值的3位二進制數時，應保持高低位的次序不變。
表1-2二進制與八進制數之間對應關系
二進制數八進制數二進制數八進制數備注
000010041位八進制數與3位二進制數的對應關系
00111015
01021106
01131117
八進制數2467.32Q=010100110111.011010B，因而，正確答案為D。
（2）將二進制數1101001110.11001B轉換成八進制數，結果為________。
A. 1513.61Q B. 1516.62Q C. 1513.31Q D. 1516.61Q
二進制數轉換成八進制數時，每3位分一組。整數部分從低位向高位方向每3位用1位等值的八進制數來替換，最后不足3位時在高位補0湊滿3位；小數部分從高位向低位每3位用1位等值八進制數來替換，最后不足3位時在低位補0湊滿3位。
1101001110.11001B=001101001110.110010B=1516.62Q因而，正確答案為B。
（3）將十六進制數35A2.CFH轉換成二進制數，結果為________。
A. 10011010110100011.001101111B B. 00100101101000101.01000110B C.0011010110100010.11001111B D. 1011010110100011.01001111B
十六進制數轉換成二進制數也比較簡單，與八進制數轉換成二進制數的方法類似。根據如表1-3所示十六進制數與二進制數之間對應關系。把每個十六進制數字改寫成等值的4位二進制數，且保持高低位的次序不變。十六進制數35A2.CFH=0011010110100010.11001111B，因而，正確答案為C。
表1-3二進制與八進制數之間對應關系
二進制數十六進制數二進制數十六進制數備注
00000100081位十六進制數與4位二進制數的對應關系
0001110019
001021010A
001131011B
010041100C
010151101D
011061110E
011171111F
（4）將二進制數1101001110.110011B轉換成十六進制數，結果為________。
A. D4E.CCH B. E43.33H C. D4E.CCH D. 34E.CCH
二進制數轉換成十六進制數，每4位分一組。整數部分從低位向高位每4位用一個等值的十六進制數來替換，最后不足4位時在高位補0湊滿4位；小數部分從高位向低位每4位用一個等值的十六進制數來替換，最后不足4位時在低位補0湊滿4位。
1101001110.110011B=001101001110.11001100B=34E.CCH因而，正確答案為D。
【案例1-3】下列用不同數制表示的數中，數值最大的數是________。
A. （101111）2 B. （052）8 C. （54）10 D. （3B）16
案例分析
要比較不同數制的大小，將不同數制同時轉換為相同的一種數制將有利于比較。在此，
同時轉換為最熟悉的十進制。將非十進制數轉換成十進制數的方法是按權展開。（101111）2=1×25+0×24+1×23+1×22+1×21+1×20=32+0+8+4+2+1=47（052）8=0×82+5×81+2×80=42（3B）16=3×161+B×160=48+11=59顯然，最大的數是59。
答案與結論
通過了解上述案例分析，可以得出結論，本題答案為D。
知識延伸
（1）將十進制數937.4375D與二進制數1010101.11B相加，其和數是________。
A. 2010.14Q B. 412.3H C. 1023.1875D D. 1022.7375D
解決此問題的辦法是首先將需要相加的不同數制同時轉換為相同的一種數制。在此，同時轉換為最熟悉的十進制。先采用按權展開的方法，將題中1010101.11B轉換成十進制數。1010101.11B=1×26+0×25+1×24+0×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-2=64+16+4+1+0.5+0.25=85.75D937.4375D+85.75D=1023.1875D因而，正確答案為C。
（2）以下選項中，其中相等的一組數是________和________。
A. 十進制數54020與八進制數54732
B. 八進制數13656與二進制數1011110101110
C. 十六進制數F429與二進制數1011010000101001
D. 八進制數5234與十六進制數A9C解決此類問題的辦法是先將需要比較的一組數中不同數制轉換為相同的一種數制。在數制轉換時，盡可能要方便快捷，比如，“A”組數據可以將八進制數54732轉換為十進制數：54732Q=5×84+4×83+7×82+3×81+2×80=20480+2048+448+24+2=23002D“B”組數據可以將二進制數1011110101110轉換為八進制數：1011110101110B=1011110101110=13656同樣，“C”組數據可以將二進制數1011010000101001轉換為十六進制數：1011010000101001B=1011010000101001=B429“D”組數據都轉換為相同的二進制數：5234Q=101010011100=101010011100
A9CH=101010011100=101010011100因而，正確答案為B和D。
【案例1-4】最大的10位無符號二進制整數轉換成八進制數是________。
A. 1023 B. 1777 C. 1000 D. 1024
案例分析
無符號整數是計算機中最常使用的一種數據類型，其長度（位數）決定了可以表示的正整數的范圍。10位無符號二進制數的取值范圍是0~1023（210-1），最大值為210-1=1023D。先將最大值整數1023D轉換成二進制數，然后將此二進制數轉換為八進制數：
1023D=1111111111B=001111111111=1777Q
答案與結論
知識延伸
（1）十進制數54轉換成8位二進制數是________。8位無符號二進制數的取值范圍是0~127（28-1），十進制數54在取值范圍內，54D=
通過了解上述案例分析，可以得出結論，本題答案為B。
110110B，只有6位，轉換為8位二進制數前面兩位添加0。因而，本題答案是：00110110。
（2）假設無符號整數的長度是12位，那么它可以表示正整數的最大值（十進制）是________。A. 2048 B. 4095 C. 2047 D. 4096
12位無符號二進制數的取值范圍是0~1023（212-1），最大值為212-1=4095D。
因而，本題答案是B。
【案例1-5】把十進制數-617轉換成八進制數等于________。
案例分析
帶符號的整數必需使用一個二進制位作為其符號位，一般總是在最高位（最左邊的一位），用“0”表示“+”（正數），用“1”表示“-”（負數），其余各位則用來表示數值的大小。先將十進制數-617轉換成二進制數：
-617D=11001101001B其中最前一位“1”表示負數。再將二進制數11001101001B轉換成八進制數：11001101001B=11001101001=1001001101001=-1151Q
答案與結論
通過了解上述案例分析，可以得出結論，本題答案是：-1151Q。
知識延伸
（1）已知X的補碼為10011000，若它采用原碼表示，則為________。A. 01101000 B. 01100111 C. 10011000 D. 11101000
數值為負數的整數在計算機內不采用“原碼”而采用“補碼”的方法進行表示。負數使用“補碼”的表示時，符號位也是“1”，但絕對值部分的表示卻是對原碼的每一位取反后再在末位加“1”所得的結果。
如果補碼的符號位為“0”，表示是一個正數，原碼就是補碼。如果補碼的符號位為“1”，表示是一個負數。而二進制數是“逢二進一”，那么求給定的這個補碼的補碼就是要求的原碼。
（X）補=10011000，最左邊的“1”表示符號，針對絕對值部分“0011000”取反后為“1100111”，再在末位加“1”所得的結果為“1101000”，最后添上最左邊符號位“1”得：
（X）原=11101000因而，本題答案是D。
（2）求+355和-1帶符號十進制數的16位補碼。正數的原碼和補碼相同，得：
（+355）原=000000000101100011=（+355）補負數使用“補碼”的表示時，符號位也是“1”，但絕對值部分的表示卻是對原碼的每一位取反后再在末位加“1”所得的結果。（-1）原=1000000000000001，取反后為1111111111111110，末位加“1”得：（-1）補=1111111111111111。