信息的數(shù)字化表示

1、信息的數(shù)字化表示第1頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)58分，星期一1.1 信息的數(shù)字化表示計(jì)算機(jī)：全名叫電子式數(shù)字計(jì)算機(jī)電子式：計(jì)算機(jī)的主要部件是電子電路構(gòu)成。計(jì)算機(jī)內(nèi)傳 送和處理的信號(hào)是電子信號(hào)。數(shù) 字：計(jì)算機(jī)中的信息（控制流、數(shù)據(jù)流）都采用數(shù)字化表示方法。它有兩層含義： 計(jì)算機(jī)中的各種信息用數(shù)字代碼表示 用數(shù)字型電信號(hào)表示數(shù)字代碼第2頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)58分，星期一 在計(jì)算機(jī)中，所有的信息都用二進(jìn)制形式表示。 計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)可以分為數(shù)值型數(shù)據(jù)和非數(shù)值型數(shù)據(jù)。 數(shù)值型： 有大小、正負(fù)之分。 非數(shù)值型：字符、文字、圖象、聲音等一類的信息， 以及條件、命令、狀態(tài)

2、一類的邏輯信息。1.1 信息的數(shù)字化表示第3頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)58分，星期一二進(jìn)制的由來（Gottfriend Wilhelm von Leibniz，1646.7.1.1716.11.14.）萊布尼茲 德國(guó)最重要的自然科學(xué)家、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、歷史學(xué)家和哲學(xué)家，一個(gè)舉世罕見的科學(xué)天才，和牛頓同為微積分的創(chuàng)建人。 在數(shù)學(xué)史上，他應(yīng)該是第一個(gè)明確提出二進(jìn)制數(shù)這個(gè)概念的科學(xué)家。第4頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)58分，星期一計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)中二進(jìn)制概念的引入 20世紀(jì)30年代中期，數(shù)學(xué)家馮.諾依曼大膽提出采用二進(jìn)制作為數(shù)字計(jì)算機(jī)的數(shù)制基礎(chǔ)。目前計(jì)算機(jī)內(nèi)部處理信息都是用

3、二進(jìn)制表示的。約翰馮諾依曼 （ John Von Nouma，19031957），美藉匈牙利人 。20世紀(jì)最杰出的數(shù)學(xué)家之一 ，“計(jì)算機(jī)之父”、 “博弈論之父”，是上世紀(jì)最偉大的全才之一。第5頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)58分，星期一一：采用二進(jìn)制的原因及優(yōu)點(diǎn)(1)可行性在物理實(shí)現(xiàn)上只需要取兩種可能的極端狀態(tài)來表示0或1 燈 ： 亮滅開關(guān)：通斷 電容：充電放電 脈沖： 有無(wú)(2) 簡(jiǎn)易性二進(jìn)制運(yùn)算方法簡(jiǎn)單，可以使電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化。 運(yùn)算規(guī)則：0+0=0 0+1=1 1+1=10 分別對(duì)應(yīng)二進(jìn)制的：01第6頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)58分，星期一(3) 邏輯性能用邏

4、輯代數(shù)等數(shù)字邏輯技術(shù)進(jìn)行信息處理 二進(jìn)制的0和1正好和邏輯代數(shù)中的“真”和“假”相對(duì)應(yīng)。(4)可靠性抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高 一：采用二進(jìn)制的原因及優(yōu)點(diǎn)第7頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)58分，星期一不同的數(shù)字進(jìn)制進(jìn)制基數(shù)基本符號(hào)特點(diǎn)十進(jìn)制100，1，2，3，4，5，6，7，8，9逢十進(jìn)一二進(jìn)制20，1逢二進(jìn)一八進(jìn)制80，1，2，3，4，5，6，7逢八進(jìn)一十六進(jìn)制160，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F(xiàn)逢十六進(jìn)一1.與計(jì)算機(jī)有關(guān)的數(shù)制進(jìn)制第8頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)58分，星期一進(jìn)制的標(biāo)識(shí) 方法一：用一個(gè)下標(biāo)來表明 例如： （10）10 （

5、10） 2 （10） 16 十進(jìn)制 二進(jìn)制 十六進(jìn)制方法二：用數(shù)值后面加上特定的字母來區(qū)分例如： 10 D 10B 10H 十進(jìn)制 二進(jìn)制 十六進(jìn)制 ( D可以省略）第9頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)58分，星期一不同的數(shù)字進(jìn)制2. 位權(quán)：數(shù)碼在不同位置上的倍率值。 即數(shù)制中每一固定位置對(duì)應(yīng)的單位值。 an*Rn-1 系數(shù)權(quán)第10頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)58分，星期一三. 不同進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換1.R進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制 方法：基數(shù)為R的數(shù)字，只要將各位數(shù)字與它的權(quán)相乘，其積再相加。所得的和就是十進(jìn)制數(shù)。按權(quán)展開法 (abcd.efg)R=a*R3+b*R2+c*R1+

6、d*R0+e*R-1+f*R-2+g*R-3 小結(jié)：第11頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)58分，星期一三. 不同進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換2. 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為R進(jìn)制 方法：分兩步進(jìn)行，再拼接起來。 整數(shù)部分：連續(xù)除以基數(shù)R后，倒取余數(shù)；除基取余法 小數(shù)部分：連續(xù)乘以基數(shù)R后，正取整數(shù)。乘基取整法 Eg：（57.3125）10轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制3. 二、八、十六進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換10011111 B=9F H;1D H=00011101 B;第12頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)58分，星期一練習(xí)：教材P11 第5題真題練習(xí)： 與十進(jìn)制數(shù)28.5625相等的四進(jìn)制數(shù)是：_ 多選題：(2008)1

7、0+(5B)16的結(jié)果為（ ） A. (833)16 B.(2099)10 C. (4063)8 2第13頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)58分，星期一四. 存儲(chǔ)容量單位1.最小單位： 位(bit, b)2.基本單位： 字節(jié)(byte, B)3.其他輔助單位：1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB1TB=1024KB4.字：5.字長(zhǎng)：即一個(gè)字的二進(jìn)制位數(shù)，代表了這臺(tái)機(jī)器的精度。 0 1 0 0 0 0 0 1第14頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)58分，星期一五.信息的編碼1. 數(shù)字信息的編碼 1.1 機(jī)器數(shù)與真值 1.2 原碼：無(wú)論正負(fù)，與機(jī)器碼一

8、樣 1.3 反碼：在原碼的基礎(chǔ)上 1.4 補(bǔ)碼： 在反碼的基礎(chǔ)上 0 1 0 0 0 0 0 1信息可以分為數(shù)字信息和非數(shù)字信息符號(hào)位數(shù)值位真值機(jī)器碼正數(shù)：不變負(fù)數(shù)：符號(hào)位不變；數(shù)值位取反正數(shù)：不變負(fù)數(shù)：反碼+1第15頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)58分，星期一五.信息的編碼2. 非數(shù)字信息的編碼 1.1 ASCII碼(美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼) 1.2中文編碼：GB2312-80國(guó)標(biāo)碼 1.3 其他信息編碼 第16頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)58分，星期一ASCII碼表 第17頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)58分，星期一練習(xí)1.在計(jì)算機(jī)中,所有的信息都是以二進(jìn)制形式存儲(chǔ)和表示的.某集成模塊共有8個(gè)針腳,每個(gè)針腳表示一個(gè)二進(jìn)制位,它最多表示的編碼個(gè)數(shù)是( ) A 8種 B 16種 C 128種 D 256種2.大寫字母C的ASCII碼為67,則大寫字母A的ASCII值是() A 69 B 68 C 65 D 63第18頁(yè)，共19頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)58分，星期一練習(xí)1、X補(bǔ)碼=10011000，其原碼為（）。011001111111010001110011001100101第七屆NOIP提高組初賽試題（符號(hào)不變，其余各位取反加1）2、已知x=（0.1011010）2 ，則X/2補(bǔ)=（ ）20