第1章計算機基礎(chǔ)知識(2)

1、1.4 計算機中的數(shù)制與編碼計算機中的數(shù)制與編碼1.4.1 進位計數(shù)制1.4.2 各種進位制之間相互轉(zhuǎn)換1.4.3 數(shù)據(jù)存儲的基本單位1.4.4 計算機中數(shù)據(jù)的表示1. 4 計算機中的信息表示本次課教學目標:1.熟練掌握不同進制間的轉(zhuǎn)換2.學會求數(shù)的原砝、反砝和補碼3.掌握不同的數(shù)據(jù)編碼1.4.1 進位計數(shù)制2. 基數(shù)3.位權(quán) 處在不同位置上的相同數(shù)字所表示的值不同，一個數(shù)字在某個位置上所表示的實際數(shù)值 = 該數(shù)字 這個位置的因子 ，這個因子就叫位權(quán)，簡稱權(quán)。 權(quán)與基數(shù)的關(guān)系：權(quán)的值是基數(shù)的整數(shù)次冪。小數(shù)點左邊第一位是基數(shù)的0次冪，往左每移一位，冪就增加1。往右相反。 例： 十進制數(shù) # #

2、# . # # 基數(shù)為10，權(quán)為：二、不同進制的特點1.十進制數(shù)基數(shù)為十，即每位有10個符號（09），能計十個數(shù)權(quán)：104、106、10-1、10-2運算規(guī)則：逢十進一、借一當十 2.二進制數(shù)基數(shù)為二，即每位有兩個符號（0、1），能計兩個數(shù)權(quán)：22、21、202-1、2-2運算規(guī)則：逢二進一、借一當二3.八進制數(shù)八進制數(shù)v基數(shù)為八即每位有八個符號（07），能計八個數(shù)v權(quán)：82、81、808-1、8-2v運算規(guī)則：逢八進一、借一當八4.十六進制數(shù)十六進制數(shù)v基數(shù)為十六即每位有十六個符號（09、AF），能計十六個數(shù)v權(quán)：162、161、16016-1、16-2v運算規(guī)則：逢十六進一、借一當十六進制

3、表示符號進制表示符號B 二進制二進制O八進制八進制D十進制十進制H十六進制十六進制5. 數(shù)制的表示方法三、計算機中為什么使用二進制？三、計算機中為什么使用二進制？1）二進制在物理上比較容易實現(xiàn)；）二進制在物理上比較容易實現(xiàn)；2）二進制的）二進制的運算規(guī)則運算規(guī)則簡單；簡單；3）邏輯性強；）邏輯性強；1.4.2 各種進位制之間相互轉(zhuǎn)換1. 任意進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)v按權(quán)相加法：把任意進制數(shù)每位上的權(quán)數(shù)與該位上的數(shù)碼相乘，然后求和即得要轉(zhuǎn)換的十進制數(shù)。例如：（1011.11）2123+ 022+ 121+ 120+ 12-1+ 12-28+2+1+0.5+0.25（11.75）10（14.1）81

4、81 + 480 + 18-1（12.125）10（3F.A）163161 + 15160 + 1016-1（63.625）102. 十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為任意進制數(shù)十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為任意進制數(shù) 在將十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成任意進制數(shù)時，需對整數(shù)部分和小數(shù)部分分別進行處理。 （1）整數(shù)部分：除基取余倒排列，除到商為零時為止（2）小數(shù)部分：乘基取整順排列，乘到小數(shù)部分為零時為止例如: 把125.8125轉(zhuǎn)化為二進制數(shù),八進制,十六進制 1252 62 1整數(shù)轉(zhuǎn)換整數(shù)轉(zhuǎn)換 為二進制為二進制72 132 112 1 312 0152 120 1逆逆序序排排列列注意：化到商為零！ 125=1111101 B (化為8、 1

5、6進制同理) 1252 62 1整數(shù)轉(zhuǎn)換整數(shù)轉(zhuǎn)換 為二進制為二進制小數(shù)轉(zhuǎn)換小數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制為二進制10.8125 21.6250 2 1.250 2 0.52 1.0011 0.8125=0.1101B順順序序排排列列然后把整數(shù)和小數(shù)部分合并：然后把整數(shù)和小數(shù)部分合并：125.8125D=1111101.1101B3. 二進制、八進制、十六進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換二進制、八進制、十六進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換v當把A進制數(shù)轉(zhuǎn)換為B進制數(shù)時，如果A與B的基數(shù)滿足A=BN，可直接將一位A進制數(shù)與N位B進制數(shù)對應轉(zhuǎn)換。 （001 110 110 010100 110）2 （1 6 6 2 4 6 ）8 （011 10

6、11 00101001 1000）2 （3 B 2 9 8）16常用計數(shù)制的表示法常用計數(shù)制的表示法十進制二進制八進制十六進制十進制二進制八進制十六進制012345678000000010010001101000101011001111000012345671001234567891011121314151617100110101011110011011110111110000100011112131415161720219ABCDEF1011 以小數(shù)點為介,分別向左向右三位三位地分組,不足三位的添零補齊,然后,把每一組二進制數(shù)用一位八進制數(shù)表示 例如: 1011.1 B B 00 1 1 0

7、1 101 1. .1 100 B B 1 3 . 4 O1 3 . 4 OB OO B 把每一位八進制數(shù)用三位二進制數(shù)來表示 例如: 13.4OO 1 3 . 4 1 3 . 4 OO 00001 1 011011. . 1 10000 B B通過二進制作中介B HH B1.4.3 數(shù)據(jù)存儲的基本單位 3.字（word） ：是計算機中進行數(shù)據(jù)處理時，一次存取、加工和傳送的一組二進制數(shù)。字通常由若干個字節(jié)組成。字的長度叫做字長，字長是衡量計算機性能的一個重要指標。1.4.4 計算機中數(shù)據(jù)的表示1. 十進制數(shù)的編碼v 常用的有8421碼、余三碼、格雷碼等。v 8421碼:通常用四位二進制數(shù)對一位

8、十進制數(shù)進行編碼。十進制二進制8421碼11000121000103110011410001005101010161100110711101118100010009100110011010100001000011101100010001381001100011100071100011101110001139100010112.2. 字符編碼字符編碼 字符數(shù)據(jù)包括各種運算符號、關(guān)系符號、貨幣符號、控制符號、字母和數(shù)字等。目前普通采用的字符編碼是ASCII（American Standard Code for Information Interchange）碼，即美國國家信息交換標準代碼，它已被國

9、際標準化組織ISO采納，作為國際通用的信息交換標準代碼。ASCII碼用7個二進制位表示一個字符，共有128個字符。通常采用8位二進制數(shù)表示一個字符的編碼，ASCII碼使用其中的7位，最高位作為奇偶校驗位使用，不加說明時，可認為最高位為0。標準標準ASCII碼表碼表 十六進制0123456789ABCDEF0NULSOH STXETXEOTENQACKBELBSHTLFVTFFCRSOSI1DLEDC1DC2DC3DC4NAKSYNETBCANEMSUBESCFSGSRSUS2SP！#$%&（）*+，-。/30123456789：；？4ABCDEFGHIJKLMNO5PQRSTUVWXY

10、Z6、abcdefghijklmno7pqrstuvwxyz|DEL3.3.帶符號數(shù)的表示方法帶符號數(shù)的表示方法（1）帶符號數(shù)的表示及運算 符號位的表示：用0、1分別表示正、負 數(shù)符: 一個二進制數(shù)的最高位作為符號位 機器數(shù): 在機器內(nèi)存放的正負號數(shù)碼化的數(shù) 真值: 機器外存放的由正負號表示的數(shù)（2）原碼、反碼、補碼）原碼、反碼、補碼v用最高位表示正負號，數(shù)值部分用二進制絕對值表示v原碼與真值轉(zhuǎn)換方便，但用計算機實現(xiàn)較困難 +1001011原=01001011 -1001011原=11001011 +0原=00000000 -0原=10000000 反碼反碼v正數(shù)的反碼與其原碼相同v負數(shù)的反碼

11、是將其原碼除符號位外按位取反 +1001011反=01001011 -1001011反=10110100 +0反=00000000 -0反=11111111 補碼補碼v正數(shù)的補碼與其原碼相同v負數(shù)的補碼是將其原碼除符號位外按位取反，最后在末位加1 +1001011補=01001011 -1001011補=10110101 +0補=00000000 -0補=100000000（最高位溢出）8位二進制原碼、反碼、補碼位二進制原碼、反碼、補碼十進制二進制真值原碼反碼補碼50011 00100011 00100011 00100011 0010-50-011 00101011 00101100 110

12、11100 1110127111 11110111 11110111 11110111 1111-127-111 11111111 11111000 00001000 00010000 00000000 00000000 00000000 0000-0-000 00001000 00001111 11110000 00004. 漢字編碼（1）漢字輸入碼v漢字輸入碼是由計算機輸入設備（如鍵盤）直接產(chǎn)生的代碼。v漢字輸入碼要求編碼規(guī)則簡明方便，易于記憶，輸入速度快，重碼數(shù)少。v目前我國的漢字輸入編碼方案已有上千種，較常用的也有幾十種。v漢字輸入碼大致可以分為流水碼、音碼、形碼和音形結(jié)合碼四種。流水

13、碼：將漢字和符號按一定規(guī)則排序編號而成的編碼，如電報碼、區(qū)位碼。音碼：常用的音碼輸入法有全拼輸入法、簡拼輸入法和雙拼輸入法等。形碼：以漢字的字形特征為依據(jù)，將漢字字形拆分為筆畫、部首、字根等部件，利用它們拼形組合進行的編碼稱為形碼。常用的形碼編碼法有五筆字形編碼法、大眾編碼法等。音形碼：將漢字的讀音與字形結(jié)合起來進行的編碼稱為音形碼，如自然碼、首尾碼等。（2）漢字內(nèi)部碼）漢字內(nèi)部碼 漢字內(nèi)部碼是計算機內(nèi)部處理漢字信息時所用的漢字代碼，也稱漢字機內(nèi)碼或內(nèi)碼。 微機內(nèi)部用兩字節(jié)存貯一個漢字（3）漢字字形碼）漢字字形碼v漢字字形碼是漢字字形的數(shù)據(jù)表示形式，存放于系統(tǒng)的漢字字庫中，為顯示器或打印機等輸出設備提供可見的漢字字形。v如點陣字庫、矢量字庫等。漢字的輸入、存貯、顯示漢字的輸入、存貯、顯示存貯器鍵 盤顯示器輸入碼機內(nèi)碼字形碼da（拼音）dddd（五筆）3453H(00110100 01010011)2（交換碼）（交換碼）(1011010