微机原理：数制转换与计算机发展历程

"《微型计算机原理》是一门深入讲解计算机工作原理及应用的课程，由贾清泉主讲。课程旨在使学生理解微型计算机的结构、工作原理和汇编语言编程，培养硬件和软件开发的初步能力。课程涵盖48学时，包括40学时授课和8学时上机实验，强调具体理解和实践应用。课程内容从计算机的历史、分类到数制转换，逐步深入。" 在计算机科学中，数制间的数值转换是一项基础但至关重要的概念。数制，如二进制（B）、十六进制（H）和十进制（D），是表示数字的不同方式。了解如何在这些数制间转换对于理解和设计计算机系统至关重要。 首先，非十进制数转换成十进制数采用“按权展开法”。例如，二进制数1011B转换为十进制是将每一位乘以其权重（2的幂次），然后将结果相加：1*2^3 + 0*2^2 + 1*2^1 + 1*2^0 = 8 + 0 + 2 + 1 = 11。同样，十六进制数02E3H转换为十进制，我们按照相同的方法处理每个位上的数字：0*16^3 + 2*16^2 + E*16^1 + 3 = 0 + 2*256 + 14*16 + 3 = 0 + 512 + 224 + 3 = 739。 另一方面，将十进制数转换为其他进制数，可以分为整数和小数两部分处理。对于整数部分，使用“除基取余法”：不断将整数部分除以目标进制数，记录每次的余数，然后倒序排列这些余数得到目标进制数。例如，将十进制数739转换为十六进制，我们需要依次计算739除以16的商和余数，直到商为0，然后将余数写出来，即739 = 46*16 + 3，所以十进制739等于十六进制的463H。 对于小数部分，采用“乘基取整法”：不断将小数部分乘以基数，取结果的整数部分，直到小数部分为0。例如，将十进制数1.5转换为二进制，我们先处理小数部分：1.5 * 2 = 3（整数部分为3，小数部分为0.5），再处理0.5：0.5 * 2 = 1（整数部分为1，小数部分为0），所以十进制1.5等于二进制的1.1B。 了解这些数制转换技巧对于微机原理的学习至关重要，因为计算机内部主要使用二进制表示数据和指令。汇编语言编程、计算机硬件设计以及高级语言的底层实现都离不开这些基础知识。通过学习这门课程，学生不仅能够掌握计算机的基本工作原理，还能为今后的软件开发和硬件设计奠定坚实的基础。