第2章信息的數(shù)字化

第二章信息技術(shù)概述及其處理★內(nèi)容提要2.1信息技術(shù)概述2.2數(shù)制與編碼2.3計算機內(nèi)的數(shù)據(jù)表示*2.4二進制的運算（乘、除）*2.5計算機內(nèi)的編碼介紹學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求信息與數(shù)據(jù)的相關(guān)概念4種數(shù)制的表示方法、相互轉(zhuǎn)換的原則與方法原碼、反碼和補碼的基本概念、計算和相互轉(zhuǎn)換方法二進制數(shù)的四則運算規(guī)則和運算方法（加、減）二進制數(shù)的邏輯運算規(guī)則和運算方法西文字符編碼漢字編碼2.1信息技術(shù)概述2.1.1 信息與數(shù)據(jù)1.信息（1）概念 指用某些符號傳送的消息，而消息的內(nèi)容是接受符號者預(yù)先不知道的。（2）表現(xiàn)形式 基本形式可以是數(shù)據(jù)、符號、文字、語言、圖像等。（3）計算機中的信息表示

所有信息都必須轉(zhuǎn)換成計算機能直接處理的數(shù)據(jù)，這個過程稱為“數(shù)字化”。左眼跳財，右眼跳災(zāi)地震前的雞飛狗跳數(shù)據(jù)（1）概念 是在計算機內(nèi)部存儲、處理和傳輸?shù)母鞣N“值”，是信息的物理載體。（2）傳輸方式 可以通過各種介質(zhì)傳輸 如電、磁、聲、光等等（3）數(shù)據(jù)的分類：數(shù)值型用來描述基本定量符號非數(shù)值型用來描述各種事物和實體的屬性的符號數(shù)據(jù)2.1信息技術(shù)概述2.1.2信息處理過程 信息處理過程是指為獲取更有效的信息而施加于信息的所有操作。信息收集：如感知、識別、輸入等；信息加工：如計算、分析、檢索等；信息存儲；如錄制、攝像等；信息傳遞；如廣播等；信息使用，如控制、顯示等。核心2.1信息技術(shù)概述人工進行信息處理的過程人工信息處理的不足：

算不快記不住傳不遠

看（聽）不清事物客體信息獲取(感覺器官)信息加工與存儲(大腦)信息傳遞(神經(jīng)系統(tǒng))信息施用(效應(yīng)器官)信息傳遞(神經(jīng)系統(tǒng))信息技術(shù)（IT）手/腳/身眼/耳/鼻/舌/身2.1.4信息技術(shù)2.1信息技術(shù)概述基本信息技術(shù)包括：感測與識別技術(shù)（信息獲取）；通信與存儲技術(shù)（信息傳遞）；計算與智能技術(shù)（信息認知與再生）；控制與顯示技術(shù)（信息執(zhí)行）。傳感技術(shù)應(yīng)用

（擴展人的感覺器官收集信息的功能）一種生物半導(dǎo)體門禁、考勤系統(tǒng)2.1信息技術(shù)概述指紋硬盤不僅解決了非法用戶闖入系統(tǒng)時，仍能有效地保護數(shù)據(jù)的安全；同時因為指紋硬盤授權(quán)用戶可以同系統(tǒng)登錄用戶不同，從而實現(xiàn)了一臺計算機可以多人使用，而又能有效保護各人私有空間及私有數(shù)據(jù)的功能。2.1信息技術(shù)概述通信技術(shù)應(yīng)用

(擴展神經(jīng)系統(tǒng)傳遞信息的功能)通信應(yīng)用展示——視頻會議2.1信息技術(shù)概述計算機技術(shù)應(yīng)用

（擴展人的思維器官處理信息和決策的功能）2.1信息技術(shù)概述縮微技術(shù)應(yīng)用

（擴展人的記憶器官存儲信息的功能）利用膠片縮微、光盤縮微技術(shù)保存資料已成為目前資料管理的重要手段2.1信息技術(shù)概述真題再現(xiàn)1、用于擴展人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的信息技術(shù)是（）A．感測與識別技術(shù)B．控制與顯示技術(shù)C．計算處理技術(shù)D．通信與存儲技術(shù)(08單選)D2.1.5計算機與信息技術(shù) 現(xiàn)代信息技術(shù)是以微電子學(xué)為基礎(chǔ)，以計算機技術(shù)為核心，融合了通信技術(shù)、自動化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能技術(shù)的綜合性技術(shù)領(lǐng)域。人們把通信技術(shù)、計算機技術(shù)和控制技術(shù)合稱為3C（Communication、Computer和Control）技術(shù)2.1信息技術(shù)概述2.1.6信息技術(shù)革命迄今為止，人類已經(jīng)經(jīng)歷了五次信息技術(shù)的革命。第一次信息革命是語言的應(yīng)用第二次信息革命是文字的使用第三次信息革命是印刷技術(shù)的應(yīng)用第四次信息革命是電報、電話、廣播、電視的發(fā)明和普及應(yīng)用第五次信息革命是計算機的普及應(yīng)用、計算機和現(xiàn)代通信技術(shù)的結(jié)合2.1信息技術(shù)概述什么是計算機文化計算機文化的產(chǎn)生是由于計算機使用的普及比如：象“飲食文化”、“茶文化”、“酒文化”、“電視文化”、“汽車文化”的產(chǎn)生。我們可以說缺乏信息方面的知識與能力就相當(dāng)于信息社會的“文盲”。這就是當(dāng)代“計算機文化”的內(nèi)涵。測試一下：當(dāng)一個程序員正在喝酒的時候大家喝的是啤酒。這時你入座了。

你給自己倒了杯可樂，這叫低配置。

你給自已倒了杯啤酒，這叫標(biāo)準(zhǔn)配置。

你給自己倒了杯茶水，這茶的顏色還跟啤酒一樣，這叫木馬。

你給自己倒了杯可樂，還滴了幾滴醋，不僅顏色跟啤酒一樣，而且不冒熱氣還有泡泡，這叫超級木馬。

你的同事給你倒了杯白酒，這叫推薦配置。人到齊了，酒席開始了。

你先一個人喝了一小口，這叫單元測試。

你跟旁邊的人說哥們咱們隨意，這叫交互測試。

但是他說不行，這杯要干了，這叫壓力測試。

于是你說那就大家一起來吧，這叫內(nèi)部測試。

這個時候boss向全場舉杯了，這叫集成測試。

菜過三巡，你就不跟他們客氣了。

你向?qū)γ娴娜司淳疲@叫p2p.

你向一桌人挨個敬酒，這叫令牌環(huán)。

你說只要是兄弟就干了這杯，這叫廣播。

可是你的女上司聽了不高興了：只有兄弟么，罰酒三杯。這叫炸彈。

可是你的女下屬聽了不高興了：我喝一口，你喝一杯，這叫惡意攻擊。

有一個人過來向這桌敬酒，你說不行你先過了我這關(guān)，這叫防火墻。

你的小弟們過來敬你酒，這叫一對多。

你是boss，所有人過來敬你酒，這叫服務(wù)器。

酒是一樣的，可是喝法是不同的。

你喝了一杯，boss喝了一口，這叫c#。

你喝了一杯，mm喝了一口，這叫vb。

你喝了一杯，你大哥喝了半杯，這叫c++。

你喝了半杯，你小弟喝了一杯，這叫匯編。

你喝了一杯，你的搭檔也喝了一杯，這叫c。

酒是一樣的，可是喝酒的人是不同的。

你越喝臉越紅，這叫資源釋放。

你越喝臉越白，這叫資源獨占。

你已經(jīng)醉了，卻說我還能喝，叫做虛擬內(nèi)存。

你明明能喝，卻說我已經(jīng)醉了，叫做資源保留。

你喝一段時間就上廁所，這叫cache。

酒過三巡，你也該活動活動了。

你一桌一桌的走，這叫輪巡。

你突然看到某一桌的漂亮mm，走了過去，這叫激活事件。

你去了坐下來就不打算走了，這叫死循環(huán)。

你的老大舉杯邀你過去，你只好過去，這叫優(yōu)先級。

你向一桌敬酒，他們說不行不行我們都喝白的，于是你也喝白的，這叫本地化。

你向boss敬酒，可是boss被圍了起來，你只能站在外圈，這叫隊列。

你終于到了內(nèi)圈，小心翼翼的向前一步，這叫訪問臨界區(qū)。

你拍著boss的肩膀說哥們咱們喝一杯，這叫越界。

你不知喝了幾圈了，只會說兩個字，干了，這叫udp。

可是還有人拿著酒瓶跑過來說，剛才都沒跟你喝，這叫丟包。喝酒喝到最后的結(jié)果都一樣

你突然跑向廁所，這叫捕獲異常錯誤。

你在廁所吐了，反而覺得狀態(tài)不錯，這叫釋放內(nèi)存。

你在臺面上吐了，覺得很慚愧，這叫實時錯誤。

你在boss面前吐了，覺得很害怕，這叫災(zāi)難性錯誤。

你吐到了boss身上，只能索性暈倒了，這叫ShutDown。

一個只使用兩個數(shù)字的神奇“民族”007=詹姆斯·邦德9527=唐伯虎01000001=A01000010=B……2.2數(shù)制與編碼計算機內(nèi)部的數(shù)據(jù)采用二進制數(shù)，任何媒體形式的數(shù)據(jù)，無論是數(shù)字文字、圖形、圖像、聲音、視頻，進入計算機都必須進行0和1的二進制編碼轉(zhuǎn)換。2.2.1數(shù)制的基本概念2.2數(shù)制與編碼計算機中使用二進制的原因原因是計算機內(nèi)部使用了成千上萬個微型的“通斷型”電子開關(guān)進行工作：這些開關(guān)在任何時刻要么是“連通”（通電），要么是“斷開”（斷電）?；蛘哒f，該電路只有兩種工作狀態(tài)：通(on)或斷(off)。在計算機科學(xué)中，人們不是用“通通斷斷通通斷…”之類的話來表示電路狀態(tài)，而用兩個數(shù)字0和1來表示這兩種狀態(tài)：“1100110…”。數(shù)制:用一組固定的數(shù)字和一套統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)目的方法。按照進位方式計數(shù)的數(shù)制叫做進位計數(shù)制。常見的數(shù)制有：10進制，2進制，8進制，16進制，5進制，7進制，30進制，60進制基數(shù)：它是指各種進位計數(shù)制中允許選用基本數(shù)碼的個數(shù)。十進制：10；二進制：2；位權(quán)：每個數(shù)碼所表示的數(shù)值，等于該數(shù)碼乘以一個與數(shù)碼所在位置相關(guān)的常數(shù)，這個常數(shù)叫做權(quán)數(shù)，即基數(shù)的某次冪

十進制：9999

9999=9*10^3+9*10^2+9*10^1+9*10^02.2數(shù)制與編碼1.數(shù)制2.幾種進制及其特點K進制數(shù)的某些性質(zhì)：小數(shù)點右移n位——相當(dāng)于乘以Kn（增加Kn倍）小數(shù)點左移n位——相當(dāng)于除以Kn（為Kn分之一）十進制二進制八進制十六進制K進制基數(shù)102816K進位逢10進1逢2進1逢8進1逢16進1逢K進1可用數(shù)碼012345678901012345670123456789ABCDEF0…K-12.2數(shù)制與編碼特點：數(shù)值用0～9表示，逢十進一。例如：203.49＝2×102＋0×101＋3×100＋4×10－1＋9×10－2十進制通式為：s10=an×10n-1+…+a1×100+a-1×10-1+…+a-m×10-m其中：“10”為十進制數(shù)的基數(shù)整數(shù)部分，n為整數(shù)部分位數(shù)小數(shù)部分，m為小數(shù)部分位數(shù)⑴十進制數(shù)2.2數(shù)制與編碼(101.01)2＝1×22＋0×21＋1×20＋0×2-1＋1×2-2＝(5.25)10二進制數(shù)的通式為：s2=an×2n-1+…+a1×20+a-1×2-1+a-m×2-m算術(shù)運算規(guī)則：加法：0＋0＝0，0＋1＝1＋0＝1，1＋1＝10減法：0－0＝0，1－0＝1，1－1＝0，0－1＝－1乘法：0×0＝0，0×1＝1×0＝0，1×1＝1除法：0÷1＝0，1÷1＝1(2)二進制數(shù)特點：數(shù)字為0,1，逢二進一2.2數(shù)制與編碼牛刀小試例一1101+10110010例二1011－101110例三1110×101111011101000110例四11010110010100100求：1101+1011011-1011110×1011100÷102.2數(shù)制與編碼二進制邏輯運算規(guī)則：“與”運算(AND)：符號∧表示0∧0=00∧1=01∧0=01∧1=1(全1得1)“或”運算(OR)：符號∨表示0∨0=00∨1=11∨0=11∨1=1(全0得0)“非”運算(NOT)：按位取反運算0=11=0“異或”運算(XOR)：符號⊕

表示0⊕0=00⊕1=11⊕0=11⊕1=02.2數(shù)制與編碼牛刀小試例一1101

∧10111001例二1101

∨101111111.求(1101)B∧(1011)B的結(jié)果2.2數(shù)制與編碼2.求(1101)B∨(1011)B的結(jié)果特點：數(shù)字為0～7，逢八進一。

例如：

(365.2)8=3×82＋6×81＋5×80＋2×8－1=(245.25)10(3)八進制2.2數(shù)制與編碼八進制數(shù)的通式為：s8=an×8n-1+…+a1×80+a-1×8-1+a-m×8-m例如：(7)8＋(1)8＝(10)8，而不等于8練習(xí)：（6）8＋（4）8＝？（15）8－（7）8＝？（15）8＋（3）8＝？2.2數(shù)制與編碼牛刀小試(12)8(6)8(20)8十六進制數(shù)的通式為：S16=an×16n-1+…+a1×160+a-1×16-1+…+a-m×16-m例如：(9)16＋(1)16＝特點：每位可取數(shù)字0～9和英文字母A（10）、B(11）、C(12）、D(13）、E(14）、F(15)的任意一個，逢十六進一。

(F5.4)16=15×161＋5×160＋4×16－1=(245.25)10(F)16＋(1)16＝(4)十六進制2.2數(shù)制與編碼(A)16(10)16練習(xí)：（12）16＋（3）16＝？（19）16－（2）16＝？（8）16＋（6）16＝？牛刀小試2.2數(shù)制與編碼(15)16(17)16(E)16進位制的對應(yīng)關(guān)系表二進制十進制十六進制八進制000000000011110010222001133301004440101555011066601117771000881010019911101010A12101111B13110012C14110113D15111014E16111115F172.2數(shù)制與編碼a.純整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換：“除2倒取余直到商為0”故：(307)10＝(100110011)223072余1余1762382192924222120余1余1余0余0余0余0余1例1：將(307)10轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)。153低位高位2.2.2進制間的轉(zhuǎn)換1.十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)2.2數(shù)制與編碼例2：將(0.8125)10轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)。故:(0.8125)10＝(0.1101)2b.純小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換：“乘2取整,直到小數(shù)部分為0”×2____

低位高位1.2500×205000×21.00001.625×20.81252.2數(shù)制與編碼解：因為：(307)10＝(100110011)2例3：將(307.8125)10轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)。(0.8125)10＝(0.1101)2故：(307.8125)10＝(100110011.1101)2Attention：十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)時，常將整數(shù)和純小數(shù)部分分開轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的二進制，然后再將二進制數(shù)的整數(shù)和小數(shù)部分連接起來。2.2數(shù)制與編碼并非所有的十進制小數(shù)都能用有限位的二進制小數(shù)來表示。故取近似值：(0.1)10＝(0.00011)2小數(shù)部分乘2會無限循環(huán)下去再Attention：例:將(0.1)10轉(zhuǎn)換為二進制。2.2數(shù)制與編碼上節(jié)內(nèi)容回顧計算機的工作原理計算機的五個基本部件計算機的分類：按處理數(shù)據(jù)的形態(tài)分類，按使用范圍分類，按性能（規(guī)模）分類數(shù)制的基本概念：基數(shù)、權(quán)數(shù)（位權(quán)）、常用的幾種進制將十進制數(shù)轉(zhuǎn)為二進制數(shù)的另一種方法比如：將（178）10轉(zhuǎn)化二進制方法：178=128+32+16+2=27+25+24+21

=（10110010）22.2數(shù)制與編碼將十進制數(shù)89.625轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)后是：A1011001.101B1011011.101C1011001.011D1010011.100牛刀小試2.2數(shù)制與編碼思考：如何將十進制數(shù)轉(zhuǎn)成八進制數(shù)再思考：如何將十進制數(shù)轉(zhuǎn)成十六進制數(shù)總結(jié)：如何將十進制數(shù)轉(zhuǎn)成N進制數(shù)整數(shù)部分除N倒取余，小數(shù)部分乘N正取整2.2數(shù)制與編碼比如：將（168）10(?)8比如：將（168）10(?)16將十進制數(shù)112，依次用二進制、四進制、八進制、十六進制表示。計算下列表達式的結(jié)果（77）8+（4）8=（?）8（4D）16-（3F）16=（?）16（32）8÷（4）8=（?）8（14）16×（3）16=（?）16計算下列方程組的解牛刀小試（X）16+（Y）16=（F）16（X）16-（Y）16=（13）162.2數(shù)制與編碼1110000B，（1300）4，160Q，70H（103）8（E）16（6.4）8（3C）16X=（11）16Y=（-2）16例1：將二進制小數(shù)(11010.101)2轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)1×24＋1×23+1×21+1×2-1＋1×2-3=16＋8＋2＋0.5+0.125=(26.625)10

2.二進制轉(zhuǎn)換成十進制：（11010.101)2=2.2數(shù)制與編碼練習(xí)：1：將二進制小數(shù)(11.01)2轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)2：將十進制小數(shù)(12.25)10轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)3.251100.01思考：如何將八進制數(shù)轉(zhuǎn)成十進制數(shù)再思考：如何將十六進制數(shù)轉(zhuǎn)成十進制數(shù)總結(jié)：如何將N進制數(shù)轉(zhuǎn)成十進制數(shù)將N進制數(shù)按位權(quán)值展開即可2.2數(shù)制與編碼比如：將（168）16(?)10比如：將（167）8(?)102.二進制與八進制間的轉(zhuǎn)換(a)二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進制數(shù)方法：先用兩端補“0”的方法，將二進制數(shù)的整數(shù)與小數(shù)部分分別補足為3的倍數(shù)位，再將三位二進制數(shù)用一位等值的八進制數(shù)表示

(011

110

111.100

010

100)2

. 367424小數(shù)部分從高位向低位整數(shù)部分從低位向高位＝(367.424)8將二進制11110111.1000101轉(zhuǎn)換成八進制2.2數(shù)制與編碼(b)八進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)方法：一位八進制用三位二進制數(shù)表示例：將(16.326)8轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)。(16.326)8=(001

110.011

010

110)2=(1110.01101011)22.2數(shù)制與編碼練習(xí)1.二進制數(shù)(1100101001.0111011)2轉(zhuǎn)換為八進制數(shù)2.八進制數(shù)(33410.035)8轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)3.求(276.4)8+(11101.101)2=?結(jié)果用2進制表示2.2數(shù)制與編碼1451.354（011

011

100

001

000.000

011

101）2（11011100.001）2

(4C.2E)163、二進制與十六進制間的轉(zhuǎn)換方法：一位十六進制數(shù)用四位二進制數(shù)表示例2.將(4C.2E)16轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)。＝(0100

1100.0010

1110)2

2.2數(shù)制與編碼練習(xí)1.將十六進制(5A4F.B6)16轉(zhuǎn)換為二進制2.將二進制（1010110.1101）2轉(zhuǎn)換為十六進制3.(357.125)8＝()162.2數(shù)制與編碼（101

1010

0100

1111.1011

011）2（56.D）16（EF.2A8）16十進制數(shù)可用后綴D，如：（13）10可寫成13D二進制數(shù)可用后綴B，如：（11）2可寫成11B八進制數(shù)可用后綴Q,O，如：（1.6）8可寫成1.6Q,1.6O十六進制數(shù)可用后綴H，如：（1BF）16可寫成1BFH2.2數(shù)制與編碼測試（每題2分）1、與十六進制數(shù)AB等值的十進制數(shù)是:171B.176C.177D.1882、下列一組數(shù)據(jù)中的最大數(shù)是(

)。A、227QB、1FFH

C、101001B789D3、下列各種進位計數(shù)制中，最小的數(shù)是________。A、（1100101）2B、（146）8

（100）10D、（6A）164、求AAH+27Q=（）D5、5+3=12問：3*4=？2.2數(shù)制與編碼A.D、C、(193)D(20)6練習(xí)(全國計算機二級考試真題)

將十六制數(shù)176轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)是

A)366B)268C)374D)270

與二進制數(shù)101.01011等值的十六制數(shù)為

A)A.BB)5.51C)A.51D)5.58

將原碼表示的有符號二進制數(shù)11001101轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)是

答案:CD-77

2.2數(shù)制與編碼2.2.5二進制的原碼、反碼和補碼數(shù)值型數(shù)據(jù) 在計算機內(nèi)能表示和使用的數(shù)據(jù)包括整數(shù)實數(shù)無符號整數(shù)有符號整數(shù)整數(shù)(定點數(shù))的概念：例如：00101011整數(shù)用定點數(shù)表示,約定小數(shù)點的位置在數(shù)值的最右面.2.2數(shù)制與編碼2.2.5二進制的原碼、反碼和補碼整數(shù)的分類：（2）有符號整數(shù):表示正整數(shù)，負整數(shù)(1）無符號整數(shù)：表示正整數(shù)(8位,16位,32位)

符號位:使用最高位(最左面的一位)作為符號位

“0”----

“＋”(正數(shù))

“1”----

“－”(負數(shù))

其余各位表示數(shù)的絕對值例如：00101011=＋43,10101011=－43例如：001010112.2數(shù)制與編碼

2.假設(shè)只用一個字節(jié)來表示一個整數(shù)，求+7和-7的原碼

若符號位為0，則表示正數(shù)

若符號位為1,則表示負數(shù)

㈠整數(shù)的原碼表示1.表示方法規(guī)定：最高位作為符號位,其余各位代表數(shù)值本身的絕對值(以二進制表示).0000011110000111（－7）原＝解：（＋7）原＝2.2數(shù)制與編碼

（＋0）原＝（－0）原＝

假設(shè)只用一個字節(jié)來表示一個整數(shù)，求＋0和－0的原碼表示解：0000000010000000故可知：0的原碼不唯一2.2數(shù)制與編碼解：（＋7）反＝（－7）反＝㈡整數(shù)數(shù)據(jù)的反碼表示表示方法規(guī)定：1.一個數(shù)如果值為正,則它的反碼與原碼相同2.一個數(shù)如果值為負,則將其符號位置1,其余各位為對原碼的相應(yīng)數(shù)據(jù)位取反.例1：假設(shè)只用一個字節(jié)表示一個整數(shù)，求+7和-7的反碼00000111111110002.2數(shù)制與編碼解：（＋0）反＝（－0）反＝例2：假設(shè)只用一個字節(jié)來表示一個整數(shù)，求＋0和－0的反碼表示故可知：0的反碼不唯一00000000111111112.2數(shù)制與編碼㈢、數(shù)值數(shù)據(jù)的補碼表示表示方法:1、正數(shù)的補碼、反碼、原碼相同.2、對于負數(shù)的補碼，則將其最高位置1，其余各位為對原碼的相應(yīng)數(shù)據(jù)位取反，然后再對整個數(shù)加1.2.2數(shù)制與編碼例1：假設(shè)只用一個字節(jié)表示一個整數(shù)，求+7和-7的補碼解：（＋7）補＝00000111（－7）補＝11110001+1111110012.2數(shù)制與編碼補充公式:

X為負數(shù)時[x]補=

[x]反+1可知：零的補碼表示是唯一的故:（＋0）補＝00000000=（－0）補

例2：假設(shè)只用一個字節(jié)來表示一個整數(shù)，求＋0和－0的補碼表示（＋0）補＝00000000（－0）補＝11111111＋1000000001進位自然舍去2.2數(shù)制與編碼注意：用補碼進行運算，減法可以用加法來實現(xiàn)例3：假設(shè)只用一個字節(jié)表示一個整數(shù)，求+7-6的值解:（＋7）補＝00000111（－6）補＝11111010

00000111+11111010

100000001進位自然舍去2.2數(shù)制與編碼上節(jié)內(nèi)容回顧十進制轉(zhuǎn)換成其他進制其他進制轉(zhuǎn)換成十進制二進制和8進制相互轉(zhuǎn)換二進制和16進制相互轉(zhuǎn)換原碼、反碼、補碼在計算機系統(tǒng)中，數(shù)值用補碼表示。這是因為：1、使用補碼可以將符號位和其他位統(tǒng)一處理，兩個用補碼表示的數(shù)相加時，如果最高位（符號位）有進位，則進位被舍棄2、所有數(shù)的補碼唯一3、用補碼表示是，減法也可以按加法來處理，可以簡化計算機中運算器結(jié)構(gòu)例4：假設(shè)只用一個字節(jié)來表示一個整數(shù)，求+6-7的值解:（＋6）補＝00000110

（－7）補＝1111100100000110+11111001

11111111結(jié)果的補碼，對其再求補表示成原碼為：100000012.2數(shù)制與編碼補碼計算規(guī)則：[X±Y]原碼=[[X]補碼＋[±Y]補碼]補碼補碼計算舉例：

5-2=32–

5=-3[5]補碼=00000101[2]補碼=00000010+[-2]補碼=11111110[-5]補碼=11111011[3]補碼=00000011[-3]補碼=111111012.2數(shù)制與編碼127(01111111)原碼、反碼、補碼的表示范圍：

若一個數(shù)值數(shù)據(jù)的長度（包括符號位）為一個字節(jié)，則它表示的整數(shù)的范圍為：原碼：-127 (11111111)反碼：-127 (10000000)補碼：最小值最大值－128

系統(tǒng)規(guī)定其補碼為：10000000

127(01111111)127(01111111)2.2數(shù)制與編碼練習(xí)機器字長8位，寫出下列十進制數(shù)在計算機中的二進制表示。24－2－4－126－1240000001000000100-411111100-12610000010-12410000100舉例：很多高級程序語言，數(shù)據(jù)都可以寫成如下形式

4.32E-5表示4.32×10-5=0.00004320.432E-1表示0.432×10-1=0.0432引入浮點數(shù)的目的：在一定字長下，整數(shù)數(shù)值的表示范圍有限實際的數(shù)據(jù)往往有整數(shù)部分又有小數(shù)部分實際數(shù)據(jù)有的特別大，有的特別小浮點數(shù)表示與十進制中科學(xué)計數(shù)法，兩者很類似，但又不同2.2數(shù)制與編碼——浮點數(shù)的表示在計算機內(nèi)部，以浮點形式表示的數(shù)的基數(shù)通常隱含為2，并且規(guī)定尾數(shù)部分必須是二進制定點純小數(shù)，階碼部分必須是二進制定點整數(shù)。在給定的字長情況下，如給出階碼和尾數(shù)的位數(shù)，則可表示一個浮點數(shù)。階碼基數(shù)尾數(shù)在一般數(shù)據(jù)的浮點表示法中，一個數(shù)可表示成：

N＝M·RE

2.2數(shù)制與編碼——浮點數(shù)的表示

=-(26.5)10

例如：假設(shè)某機器字長為16位，規(guī)定前6位表示階碼（包括階碼符號），后10位表示尾數(shù)（包括尾數(shù)符號）則：0001011110101000表示的浮點數(shù)是：0001011110101000階碼尾數(shù)-(0.110101)2×2(101)2符號位=(-11010.1)2

2.2數(shù)制與編碼——浮點數(shù)的表示2.3計算機內(nèi)的數(shù)據(jù)表示二進制數(shù)據(jù)的計量單位1001101011001100001010110101000110010110有關(guān)存儲器的幾個術(shù)語：位字節(jié)(1)位：每一個二進制數(shù)0或1所占的數(shù)位

是信息存儲的最小單位

bit比特簡稱b(2)字節(jié)：8個二進制位

是數(shù)據(jù)處理的基本單位

Byte簡稱B一個字符占幾個字節(jié)?一個漢字占幾個字節(jié)?（4）字長：計算機一次所能處理的實際位數(shù)長度，字長越長，性能越強。(3)存儲容量：存儲器所包含的存儲單元總數(shù)1B=8bit字節(jié)

1KB=1024B千字節(jié)1MB=1024KB兆字節(jié)1GB=1024MB吉字節(jié)1TB=240字節(jié)

=1024GB（兆兆字節(jié)）太字節(jié)2.3計算機內(nèi)的數(shù)據(jù)表示比特／秒(b/s)，也稱“bps”。 如：9600bps(9600b/s)、56Kbps(56Kb/s)千比特／秒(Kb/s)，1Kb/s=103比特／秒=1000b/s兆比特／秒(Mb/s)，1Mb/s=106比特／秒=1000Kb/s吉比特／秒(Gb/s)，1Gb/s=109比特／秒=1000Mb/s太比特／秒(Tb/s)，1Tb/s=1012比特／秒=1000Gb/s 在計算機網(wǎng)絡(luò)中傳輸二進制信息時，由于是一位一位串行傳輸?shù)?傳輸速率的度量單位與上述有所不同，且使用的是十進制。經(jīng)常使用的速率單位：2.3計算機內(nèi)的數(shù)據(jù)表示信息編碼動畫片、mp3、文字、英文01010101111計算機怎么能理解人所需要的信息？信息編碼2.3計算機內(nèi)的數(shù)據(jù)表示信息編碼就是把不同的媒體信息（文字、圖形、圖像、聲音、視頻）轉(zhuǎn)換為機器能夠識別的代碼。2.3.1西文字符的編碼編碼（ASCII碼）西文信息是由字母、數(shù)字、標(biāo)點符號及一些特殊符號組成的,它們統(tǒng)稱為字符。對每個字符集的編碼方法多種多樣，目前使用最廣泛的字符集編碼是：ASCII碼（美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼）ASCII碼是7位編碼，從0000000到1111111,共128種編碼，可用來表示128個不同的字符編碼，即可用來表示128個不同的字符。用一個字節(jié)存放一個字符的ASCII碼，高位為0。2.3計算機內(nèi)的數(shù)據(jù)表示相鄰的兩個字母的ASCII碼值相差1，小寫字母的ASCII碼值比同一大寫字母的ASCII碼值大32特殊字符的ASCII碼空格（32）A（65）a（97）0（48）2.3計算機內(nèi)的數(shù)據(jù)表示2.3.2漢字的編碼漢字編碼和英文字符編碼的區(qū)別：英文字符用一個字節(jié)表示一個字符，漢字采用兩個字節(jié)來表示一個漢字。因為漢字太多了……從漢字編碼的角度看，計算機對漢字信息的處理過程實際上是各種漢字編碼間的轉(zhuǎn)換過程。這些編碼主要包括：漢字信息交換碼、區(qū)位碼、漢字輸入碼、漢字內(nèi)碼、漢字字型碼、漢字地址碼等。2.3計算機內(nèi)的數(shù)據(jù)表示《信息交換用漢字編碼字符集》(GB2312－1980),漢字交換碼的國家標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)稱為“國標(biāo)碼”。A、漢字信息交換碼（國標(biāo)碼）1）、國標(biāo)字符集共有7445個字符編碼由三部分組成：

字母、數(shù)字和各種符號，共682個；一級常用漢字，共3755個