二进制数的原码补码和反码ppt课件.ppt

NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 2 1 1数据P8 ISO的定义 数据是对事实 概念或指令的一种特殊表达形式 这种特殊表达形式可以用人工的方式或者用自动化的装置进行通信 翻译转换或者进行加工处理 一般的数字 文字 图画 声音 活动图像都是数据 计算机通过二进制编码形式对其进行处理 计算机内部把数据区分为数值型和非数值型 NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 2 1 2信息P8 信息是有用的数据 计算机信息处理的本质就是进行数据处理 数据处理的目标是获得有用信息 注意 信息系统 的用法 常将信息系统称为 管理信息系统MIS ManagementInformationSystem 或数据处理系统DPS DataProcessingSystem NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 2 2二进制P9 什么是二进制何谓十进制 s knkn 1 k0k 1k 2 k m特点 基数为十 逢十进一 二进制特点 基数为二 逢二进一二进制优点 0 1两个状态易物理实现 运算规则简单 NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 二进制与十进制对照表 记忆 NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 二进制数的运算P10 算术运算 加法 减法 0 0 00 1 11 0 11 1 100 0 00 1 11 0 11 1 0逻辑运算 或 与 取反 0 0 00 1 11 0 11 1 1大口朝上谁大听谁的0 0 00 1 01 0 01 1 1小口朝上谁小听谁的0取反为11取反为0注意 算术运算会发生进位 借位 逻辑运算则按位独立进行 不发生位与位之间的关系 NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 2 2 3不同进制间的转换 二进制 八进制 十进制 十六进制 NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 二 八 十六进制化为十进制 规则 按 权 展开例 1999 8 10 1 103 9 102 9 101 9 100 8 10 1 权 1101 1 2 1 23 1 22 0 21 1 20 1 2 1 NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 二 八 十六进制化为十进制P11 例1 将二进制数101 01转换成十进制数 101 1 2 1 22 0 21 1 20 1 2 1 5 5 10 例2 将八进制数34 6转换成十进制数 34 6 8 3 81 4 80 6 8 1 28 75 10 NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 例3 将十六进制数2AB 6转换成十进制数 2AB 6 8 2 162 10 161 11 160 6 16 1 683 375 10 二 八 十六进制化为十进制P11 NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 十进制化为二进制P11 十进制整数化为二进制整数规则 除二取余 直到商为零为止 倒排例 将十进制数86转化为二进制2 86 02 43 12 21 12 10 02 5 12 2 02 1 1所以 86 10 1010110 20 NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 十进制化为二进制P11 十进制小数化为二进制小数规则 乘二取整 直到小数部分为零或给定的精度为止 顺排例 将十进制数0 875转化为二进制数0 875 21 750 75 21 50 5 21 0所以 0 875 10 0 111 2 NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 八进制化为二进制P12 规则 每一个八进制数改写成等值的三位二进制数 次序不变例 17 36 8 001111 011110 2 1111 01111 2 NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 十六进制化为二进制P12 规则 每一个位十六进制数改写成等值的四位二进制数 次序不变例 3A8C D6 16 0011101010001100 11010110 2 111 1101011 2 NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 二进制化为八进制P12 规则 每三位二进制数改写成等值的一位八进制数 次序不变例 11001111 01111 2 11001111 011110 2 317 36 8 NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 二进制化为十六进制P12 规则 每四位二进制数改写成等值的一位十六进制数 次序不变例 11001111 01111 2 11001111 01111000 2 CF 78 16 NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 二进制计量单位P13 比特 bit 或称位元 简称位 0或1 以 b 表示 最小单位 字节 byte 位组 8个bit 以 B 表示 一个字符用一个字节表示 字 word 表示方法不统一 1KB 1024B 1MB 1024KB 1GB 1024MB 1TB 1024GB速率 波特 b s bps 2400b s 56kb s NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 2 3数值信息在计算机内的表示P13 正整数 不带符号的整数 8位 0 255 16位 0 65535带符号整数符号位 0 正 1 负 最高位为符号位 原码表示法 8位 127 127 16位 32767 32767 NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 原码 反码 补码P14 原码 将整数化为二进制数 符号位置0 正数 或1 负数 反码 负数的反码 符号位为1 绝对值部分与原码相反 负数的补码表示 符号位也是 1 其余为反码的最低位加 1 NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 原码 反码 补码P14 注意 0与 0在补码表示法中相同 而在原码 反码表示却不同 相同位数的二进制补码 表示的范围比原码 反码多一个 why 正数的原码 反码 补码都相等 即表示方法只有一种 NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 实数P14 浮点表示法 浮点数 用指数 整数 和尾数 纯小数 来表示实数的方法 浮点数的表示方法不唯一 长度越长 范围越大 精度越高 IEEE的浮点数标准 PC中有 16位整数 短整数 32位 长整数 64位 单精度 32位 双精度 64位 和扩充精度 80位 浮点数 NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 2 4西文信息在计算机内的表示P15 字符包括 字母 数字 标点符号等 字符集 每一字符各有一个代码 构成代码表 ASCII码 一个字节的编码对应一个字符 最高位一般为0 是7位编码 可表示128个 如0110001为1 1000101为E等 EBCDIC码 8位编码 可表示256个字符 NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 2 5中文信息在计算机内的表示P16 汉字字符集与编码1981年 GB2312 80国家标准 其中有6763个汉字和682个非汉字字符 其字符及编码称为国标码又叫国际交换码 GB2312字符集的构成 一级常用汉字3755个 按汉语拼音排列二级常用汉字3008个 按偏旁部首排列非汉字字符682个 NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 汉字字符集与编码P16 GB2312构成两维平面 区位码 94 94 行号为区号 列号为位号 各占一个字节 取其7位表示 例 大 的区号是20 位号是83 则其区位码为 2083 0001010001010011 区位码 32 国标码 0011010001110011汉字以双字节表示 各字节的最高位为1的汉字编码叫 机内码 或 内码 例 大 的区号是20 位号是83 则其机内码为 1011010011110011 NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 汉字字符集与编码P17 内码的表示方法可以不同 BIG5 台湾 420个图形符号 13070个汉字 繁体 ISO IEC10646 即UCS 国际 中国标准为GB13000 其编码空间大 缺点是效率低 其简化方案为UCS 2 Unicode编码 长度为16位 CJK编码为此方案的大中国区的统一编码 NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 汉字字符集与编码P17 Windows支持Unicode编码 但其空间仍不足 且与ASCII不兼容 新的编码为GBK 与GB2312 80完全兼容 支持GB13000的CJK汉字和BIG5中的非汉字符号 NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 2 5 2汉字的输入P18 方法 手写汉字联机识别 扫描输入识别 键盘输入 输入编码要求 易学 易记 效率高 重码少 容量大 输入编码分类 数字编码 如 区位码 电报码 难记 字音编码 简单 但重码多 字形编码 如 五笔字形 表形码 重码少 规则难 形音编码 规则简单 重码少 学习不易 NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 汉字字符集与编码P18 注意 汉字输入编码 内码和交换码概念不同 同一个汉字的内码 交换码是一样的 但其可以用不同的输入编码方法输入计算机 NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 2 5 3汉字的输出P18 字库 font 汉字字符的形状描述信息集合 不同的字体对应不同的字库 字形描述方法 点阵字形 1 表示对应位置是黑点 0 表示是空白 轮廓字形 用曲线描述 精度高 字形可变 如 Windows中的TrueType NanjingNormalUniv Dept ofComputerScience 2 6图形信息在计算机内的表示P19 图像 Image 把画面离散成mxn个像素点所组成的矩阵 黑白画面像素点用一个二进制位来表示亮度 彩色画面用三个分量表示 R G B