37330-00王移芝-大学计算机4版第2章

第2章计算基础,学习内容,何谓数制二进制系统数制间转换,学习内容,1.认识“0”和“1”,按进位的原则进行计数逢N进1采用位权表示法,定义,N进制数,1.认识“0”和“1”何谓数制,常用数制的基数和数字符号,1.认识“0”和“1”何谓数制,特点二进制算术运算二进制逻辑运算,计算机使用数字电路特点电路设计简单运算简单,类似于十进制四则运算（见教材）,1.认识“0”和“1”二进制系统,特点二进制算术运算二进制逻辑运算,计算机中的逻辑关系为二值逻辑运算结果为逻辑值实现逻辑运算的数学工具为逻辑代数（布尔代数）逻辑代数的三种基本逻辑关系与表示方式如：AND、或如：OR、非如：非A写成,1.认识“0”和“1”二进制系统,十进制数,非十进制数,非十进制数,十进制数,二、八、十六进制之间的转换,由一种数制转换成另一种数制,1.认识“0”和“1”数制间转换,21512712312110,结果为：1111(15)10=(1111)2,余数法：除基数取余数、直到商为0，由下而上排列。示例：求十进制数15的二进制数？,进位法：用十进制小数乘基数，当积的小数部分为0或达到所要求的精度时，将整数部分由上而下排列。0.62521.250整数为120.50整数为021.0整数为1小数值为0,结果为：101(0.625)10=(101)2,示例,整数、小数分别转换，然后合并即可。,(207.32)10=(?)2,Q,(207)10=(11001111)2,(0.32)10=(0.0101)2,(207.32)10=(11001111.0101)2,示例,位权法：把各非十进制数按权展开求和转换公式：(F)10=a1*xn-1+a2*xn-2+.+am-1*x1+am*x0+am+1*x-1+.,(1011.1)2=123+022+121+120+12-1=8+0+2+1+0.5=(11.5)10,示例,二进制十六进制,二进制八进制,二与八、十六进制之间的转换,三位并一位,四位并一位,整数从右向左小数从左向右,100110110111.010100(4667.24)8,(100110110111.0101)2=(?)8,100110110111.01010100(9B7.54)16,(100110110111.010101)2=(?)16,示例1,示例2,数据单位存储系统结构编址与地址,学习内容,2.存储数据的组织方式,位（bit）,字长,字节（Byte）,位：计算机存储设备的最小单位字节：计算机处理数据的基本单位字长：CPU一次处理数据的二进制位数,2.存储数据的组织方式数据单位,2.存储数据的组织方式数据单位,特点：地址与存储单元是一一对应的；一个数据存放在一个或多个字节中；CPU通过单元地址访问存储单元中的数据；往存储单元放新数据，则原数据被覆盖。,2.存储数据的组织方式存储系统结构,2.存储数据的组织方式编址与地址,存储单元地址,0000H0001H0002HFFFFH,存储位：bit,存储单元:byte,存储体640KB128MB20GB,机器数与真值数的原码、反码和补码定点数与浮点数,学习内容,3.数值在计算机中的表示方式,即：（+77）10（01001101）2,机器数,0,1,0,0,1,1,0,1,+77,符号位,真值,0表示正数1表示负数,机器数与真值,原码、反码、补码目的：将减法运算变为加法运算,正数的原码、反码、补码相同负数的原码、反码、补码运算原码反码：01反码补码：反码1补码,3.数值在计算机中的表示方式,反码的反码即是原码本身补码的补码即是原码本身,原码、反码与补码,特点,1,1,-77,原码,反码,补码,0正数1负数,符号位,原码、反码与补码,小数点位置固定的数称为定点数定点整数定点小数小数点位置不固定的数成为浮点数整数部分和小数部分阶码部分和尾数部分,3.数值的表示方式定点数与浮点数,符号位,隐含小数位（+0.5),符号位,隐含小数位（-3),定点数,定点小数,定点整数,浮点数,31302423220,浮点数是指小数点位置不固定的数，它既有整数部分又有小数部分。在计算机中通常把浮点数分成阶码（也称为指数）和尾数两部分来表示。,31302423220,如：将十进制数“55”以浮点数格式存放(55)10=(110111)2=0.110111*26,浮点数示例,认识编码二十进制编码字符编码汉字编码多媒体信息编码,学习内容,4.信息编码,4.信息编码认识编码,地址码（省、地、县）,出生年月日,顺序码,校验码,示例,在计算机中，为了适应人们的习惯，采用十进制数方式对数值进行输入和输出。这样，在计算机中就要将十进制数变换为二进制数，即用0和1的不同组合来表示十进制数。将十进制数变换为二进制数的方法很多，但是不管采用哪种方法的编码，统称为二十进制编码，即BCD（BinaryCodedDecimal）编码。通常BCD编码有8421码、5421码、余3码等多种，其中最常用的是8421码。它采用4位二进制编码表示1位十进制数，其中4位二进制数中由高位到低位的每一位权值分别是：23、22、21、20，即8、4、2、1。,4.信息编码二十进制编码,8421码示例,十进制数1235的8421码：0001001000110101,(010110010000.00011001)BCD：所对应的十进制数是590.19,对于非数值的字符存储在计算机中的编码常用：ASCII（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）美国信息交换标准码规则：见附录A,4.信息编码字符编码,7位ASCII码：用7位二进制数（0，1）表示一个字符容量：共128个（AZ：6590；az：97122）通常用一个字节表示一个ASCII码值：后7位编码与7位ASCII码相同第一位（最高位）为奇偶校验位，用于校验数据在传输过程中是否出错。,ASCII码表示,ASCII码表示,奇校验规定：正确的代码一个字节中1的个数必须是奇数，若非奇数，则在最高位b7添1来满足，否则高位b7为0。偶校验：正确的代码一个字节中1的个数必须是偶数，若非偶数，则在最高位b7添1来满足，否则高位b7为0。,奇偶校验位（0/1）,编码位,国标码（也称交换码：GB2312）Big5码GBK码,简介,拼音编码：如常用的智能ABC、微软拼音、搜狗拼音、全拼或双拼等。字形编码：如五笔字型、表形码等。,汉字输入码（也称机外码）,4.信息编码汉字编码,机内码是指计算机内部存储、处理汉字时所用的代码，即汉字系统中使用的二进制字符编码，是沟通输入、输出与系统平台之间的交换码，通过内码可以达到通用和高效率传输文本的目的。通常，输入码通过键盘被计算机接收后，由汉字操作系统的“输入码转换模块”转换为机内码。,机内码（也称内码）,4.信息编码汉字编码,字型码是指文字信息的输出编码，也就是通常所说的汉字字库，是使用计算机时显示或打印汉字的图像源。计算机对各种文字信息的二进制编码处理后，必须通过字型输出码转换为人能看懂且能表示为各种字型字体的文字格式，即字型码，然后通过输出设备输出。通常，汉字字库分点阵与矢量两种。,字型码（汉字字库）,4.信息编码汉字编码,点阵字库,点阵字库是把每一个汉字都分成1616或2424个点，然后用每个点的虚实来表示汉字的轮廓，常用来作为显示字库使用，这类点阵字库汉字最大的缺点是不能放大，一旦放大后就会发现文字边缘的锯齿。,示例,汉字“王”存储示意：16*16*1=256/8=32（字节）,矢量字库,矢量字库保存的是对每一个汉字的描述信息，比如一个笔划的起始、终止坐标，半