計算機中的數(shù)的表示形式

1、第二章 計算機中的數(shù)的表示形式2.1信息與數(shù)據(jù) 信息的定義：（奠基人香農(nóng)）信息是事物運動狀態(tài)變化和特征的反映，是經(jīng)過加工以后，對客觀世界產(chǎn)生影響的數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)的定義：數(shù)據(jù)是指存儲在某種媒體上可以加以鑒別的符號資料（圖、文、聲、像等是數(shù)據(jù)的形式）注：在計算機系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)以二進(jìn)制的形式表示。1、信息與數(shù)據(jù)的區(qū)別與聯(lián)系 信息是加工后的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)是信息的載體（是信息的具體表現(xiàn)形式）。數(shù)據(jù)經(jīng)過加工處理后成為信息，信息必須通過數(shù)據(jù)才能傳播； 數(shù)據(jù)和信息相對的。 信息是揭示數(shù)據(jù)內(nèi)在的含義，是觀念上的。 同一信息可用不同形式的數(shù)據(jù)來表示。 信息與消息（信息不同于消息） 信息經(jīng)過編碼成為消息 收到的消息經(jīng)過譯碼

2、才能獲取其中的信息2、信息的特點客觀性、時效性、無阻性、可傳遞性、可處理性、真?zhèn)涡?、共享性、依附?、信息技術(shù)的發(fā)展歷程第一次信息革命：語言的產(chǎn)生第二次信息革命：文字的產(chǎn)生第三次信息革命：紙和印刷術(shù)的發(fā)明（信息的載體）第四次信息革命：電話、電報、電視以及通信技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用（信息的傳遞手段）第五次信息革命：計算機與互聯(lián)網(wǎng)4、信息技術(shù)（IT）微電子技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的基石5、3C技術(shù) 通信技術(shù)（communication） 計算機技術(shù)（computer） 控制技術(shù)（control）6、信息社會信息成為第三資源（物質(zhì)和能源）。7、信息產(chǎn)業(yè)（第四產(chǎn)業(yè)）以計算機和通信設(shè)備為主體的IT產(chǎn)業(yè)。2.2 計算

3、機中的數(shù)制1、進(jìn)制數(shù)的基本概念數(shù)制（計數(shù)制）用一組固定的符號（數(shù)字、字母）和一套統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)目的方法叫作數(shù)制。進(jìn)位計數(shù)制按照進(jìn)位方式計數(shù)的數(shù)制叫作進(jìn)位計數(shù)制。進(jìn)位計制數(shù)的三要素基數(shù)：用來表示數(shù)據(jù)的數(shù)字符號的個數(shù)數(shù)位：數(shù)碼在一個數(shù)中所處的位置位權(quán) 位權(quán)的確定方法：常用的數(shù)制進(jìn)制基數(shù)符號權(quán)計數(shù)法則二進(jìn)制20、12n逢二進(jìn)一八進(jìn)制8078n逢八進(jìn)一十進(jìn)制100910n逢十進(jìn)一十六進(jìn)制1609、AF16n逢十六進(jìn)一進(jìn)制數(shù)的表示方法1) 把數(shù)字寫在括號內(nèi)，在括號的右下角寫上進(jìn)制數(shù)。例如：（1101）2、（76.3）162) 在數(shù)字的后面分別加上一個表示該進(jìn)制數(shù)的英文字母。例如：1101B、76、3

4、HB表示二進(jìn)制O表示八進(jìn)制D表示十進(jìn)制H表示十六進(jìn)制2、計算機中采用二進(jìn)制的原因（二進(jìn)制的優(yōu)點） 易于物理實現(xiàn)（最主要的原因【二值電路】） 運算規(guī)則簡單 機器可靠性高 邏輯判斷方便2.3不同數(shù)制間的相互轉(zhuǎn)換二進(jìn)制十進(jìn)制四位歸一舉一返四舉一返三三位歸一整數(shù)部分：除進(jìn)制取余數(shù) 數(shù)碼位權(quán)小數(shù)部分：乘進(jìn)制取整數(shù)二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制十六進(jìn)制八進(jìn)制1、十進(jìn)制與非十進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換2（1）非十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制方法：按權(quán)展開（數(shù)碼權(quán)）（2）十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成非十進(jìn)制整數(shù)部分：除進(jìn)制取余數(shù)小數(shù)部分：乘進(jìn)制取整數(shù)2、非十進(jìn)制間的相互轉(zhuǎn)換二進(jìn)制與八進(jìn)制對照表二進(jìn)制000001010011100101110111八進(jìn)制0123

5、4567二進(jìn)制與十六進(jìn)制對照表二進(jìn)制00000001001000110100010101100111十六進(jìn)制01234567二進(jìn)制10001001101010111100110111101111十六進(jìn)制89ABCDEF2.4常用存儲容量單位與換算位二進(jìn)制數(shù)據(jù)中的一位，即0或1；單位是bit/b/比特；是數(shù)據(jù)存儲的最小單位。字節(jié)8個二進(jìn)制位組成一個字節(jié)；單位是Byte/B；是數(shù)據(jù)存儲最基本的單位。 注：計算機中，每個字節(jié)都有一個編號，這個編號叫做“地址”。計算機中的存儲容量單位及其換算位字節(jié)千字節(jié) 兆字節(jié) 吉字節(jié)太字節(jié)b B KB MB GB TB1B8b1KB=1024B210B1MB=102

6、4KB220B1GB1024MB230B1TB1024GB240B字：計算機一次能處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，單位是Word/W 字長：計算機一次能處理的二進(jìn)制的位數(shù)。2.5計算機中數(shù)的表示1、機器數(shù)和真值機器數(shù)：用0表示正數(shù)，用1表示負(fù)數(shù)，并放在最高位，這樣表示的數(shù)稱為機器數(shù)真值：用+、來表示數(shù)的符號，這樣表示的數(shù)稱為真值。2、機器數(shù)的表示形式原碼符號：0正1負(fù)數(shù)值：二進(jìn)制數(shù)的絕對值反碼正數(shù)的反碼：與原碼相同負(fù)數(shù)的反碼：符號位不變，數(shù)值按位取反補碼正數(shù)的補碼：與原碼相同負(fù)數(shù)的補碼：取反+1 注：在計算機中所有的數(shù)值數(shù)據(jù)都采用二進(jìn)制的補碼形式表示，使減法轉(zhuǎn)換為加法,簡化運算器的線路設(shè)計。補充：定點數(shù)與浮

7、點數(shù)計算機處理的數(shù)值數(shù)據(jù)多數(shù)帶有小數(shù)，小數(shù)點在計算機中通常有兩種表示方法：一種是約定所有數(shù)值數(shù)據(jù)的小數(shù)點隱含在某一個固定位置上，稱為定點表示法，簡稱定點數(shù)另一種是小數(shù)點位置可以浮動，稱為浮點表示法，簡稱浮點數(shù)。 浮點數(shù)在計算機中由階碼和尾數(shù)兩部分組成。3、BCD碼（二十進(jìn)制代碼）把十進(jìn)制數(shù)的每一位分別寫成二進(jìn)制形式的編碼8421碼（最常用）：用4位二進(jìn)制數(shù)表示1位十進(jìn)制數(shù)。有權(quán)碼2421碼2421碼無權(quán)碼余3碼格雷碼2.6非數(shù)值數(shù)據(jù)在計算機中的表示 非數(shù)值數(shù)據(jù)：不表示數(shù)值大小的數(shù)據(jù)，如字符、字符串、圖形符號、漢字等。1、ASCII碼（計算機中使用最廣泛、最普遍的編碼）l 名稱：美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)

8、代碼l 特點：用7位二進(jìn)制數(shù)表示一個字符的編碼，共有27（128）個字符。在計算機的內(nèi)部用一個字節(jié)（8個二進(jìn)制位）存放，最高位置為0。通用控制字符34個阿拉伯?dāng)?shù)字10個內(nèi)容大寫字母26小寫字母26標(biāo)點符號32l ASCII碼值：ASCII編碼的7位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制所得到的數(shù)值。 048 A65 a97ASCII碼值按從小到大的順序依次排列是空格SP通用控制字符數(shù)字大寫字母小寫字母l 規(guī)律 數(shù)字09、大字字母AZ、小字字母az分別是按由小到大的順序編排小寫字母比對應(yīng)的大寫字母的ASCII碼值大32D 擴展ASCII編碼：8位二進(jìn)制數(shù)，最高位是1，共有256個字符。2、Unicode編碼（統(tǒng)一

9、碼）統(tǒng)一碼：容納全世界所有語言中任意一種語言的所有符號的編碼。特點： UCS-2：每個字符占2個字節(jié)（16位），可表示216（65536）個字符。UCS-4：每個字符占4個字節(jié)，可表示231（2147483648）個字符。3、漢字編碼輸入碼/外碼：輸入漢字時所使用的編碼。 音碼：拼音輸入法 形碼：五筆字形輸入法 音形碼：自然碼輸入法數(shù)字碼：區(qū)位輸入法（區(qū)194，位194，總編碼長度是固定的4位）交換碼/國標(biāo)碼：用于漢字通信時所使用的編碼。全稱：信息交換用漢字編碼字符集基本集特點：交換碼是雙字節(jié)（2個字節(jié)）編碼，每個字節(jié)最高位是0.國標(biāo)碼（GB2312-80）是1981年我國發(fā)布的漢字編碼字符集。機內(nèi)碼/內(nèi)碼：計算機對漢字進(jìn)行識別、存儲、處理和傳輸時所使用的編碼。特點：機內(nèi)碼是雙字節(jié)（2個字節(jié)）編碼，每個字節(jié)的最高位都是1。字形碼/輸出碼：漢字輸出時所使用的編碼。每個漢字的字形碼是預(yù)先存放在計算機內(nèi)的，稱為漢字庫 1616常見漢字點陣 2424 3232 點陣漢字在計算機中所