计算机进制系统

1、学习目标与要求学习目标与要求 掌握信息与数据的相关概念掌握信息与数据的相关概念 掌握二、八、十、十六数制的表示方法转换方法掌握二、八、十、十六数制的表示方法转换方法 掌握原码、反码和补码的基本概念掌握原码、反码和补码的基本概念 掌握二进制数的算术运算和逻辑运算规则和运算掌握二进制数的算术运算和逻辑运算规则和运算 2.1.1 2.1.1 信息与数据信息与数据 计算机中的信息表示计算机中的信息表示 所有的信息都不能被计算机所有的信息都不能被计算机直接处理直接处理，计，计 算机只能识别算机只能识别“0 0”和和“1 1”两种符号。两种符号。 所有信息都必须转换成计算机能直接处理所有信息都必须转换成计

2、算机能直接处理 的数据，我们将这个过程称为的数据，我们将这个过程称为“数字化数字化”。 第第2 2章章信息技术概述及其处理信息技术概述及其处理 2.1 2.1 信息技术概述信息技术概述 2.2 2.2 数制与编码数制与编码 2.3 2.3 计算机内的数据表示计算机内的数据表示 2.4 2.4 二进制的算术运算二进制的算术运算 2.5 2.5 计算机内的编码介绍计算机内的编码介绍 2.2.1 数制的基本概念 计算机内部的数据采用二进制 数，任何媒体形式的数据，无论是 数字文字、图形、图像、声音、视 频，进入计算机都必须进行0和1的 二进制编码转换。 数制基础 计算机中使用二进制的原因计算机中使用

3、二进制的原因 原因是计算机内部使用了成千上万个微型的原因是计算机内部使用了成千上万个微型的 “通断型通断型”电子开关进行工作：这些开关在任电子开关进行工作：这些开关在任 何时刻要么是何时刻要么是“连通连通”（通电），要么是（通电），要么是“断断 开开”（断电）。或者说，该电路只有两种工作（断电）。或者说，该电路只有两种工作 状态：通状态：通(on)(on)或断或断(off)(off)。 在计算机科学中，人们不是用在计算机科学中，人们不是用“通通断断通通通断断通 通断通断”之类的话来表示电路状态，而用两个之类的话来表示电路状态，而用两个 数字数字0 0和和1 1来表示这两种状态：来表示这两种状态

4、：“1100110 1100110 ”。 数制：是用一组固定的数字和一套统一的规则来 表示数目的方法。按照进位方式计数的数制叫做进位 计数制。 基数：它是指各种进位计数制中允许选用基本数 码的个数。 十进制：10；二进制：2； 权数：每个数码所表示的数值，等于该数码乘以 一个与数码所在位置相关的常数，这个常数叫做权数。 十进制：9999 9999=9*103+9*102+9*101+9*100 2.进位记数制 特点：数值用09表示，满10进1，借1当10。 十进制通式为： s s10 10= =a a n n10 10 n-1 n-1 + +a +a1 110100 0 + a + a -1

5、-1 10 10 -1 -1+ +a +a -m -m 10 10 -m -m 其中：“10”为十进制数的基数 整数部分，整数部分，n n为整数部分位数为整数部分位数 小数部分，小数部分，m m为小数部分位数为小数部分位数 十进制数 (101.01)(101.01)2 21 12 22 20 02 21 11 12 20 00 02 2-1 -1 1 12 2-2 -2 (5.25)(5.25)10 10 二进制数的通式为： s s2 2=a=an n 2 2 n-1 n-1 + +a +a1 12 20 0 + a + a-1 -1 2 2-1 -1 +a +a-m -m 2 2-m -m

6、(2)二进制数 特点：数字为0,1，逢2进1，借1当2 有两个数码：1,0 基数：2 牛刀小试牛刀小试 例一 1101 + 101 10010 例二 1011 101 110 例三 1110 101 1110 1110 1000110 例四 110 10 1100 10 100 10 0 求：1101+101 1011-101 1110101 110010 虽然计算机内部的数据都是用二进制表示的， 但是在实际应用中为了表示和阅读上的方便，又 引入了八进制和十六进制。 比如：十进制数999用二进制表示是： 1111100111，而用八进制表示则是：1747， 用十六进制表示则是：3E7。 特点：

7、数字为07，满8进1。 例如： (365.2)8= 382681580 281=(245.25)10 八进制数的通式为： s8=an8n-1 + +a18 0 + a-1 8-1 + a-m8-m (3)八进制 数码：0,1,2，3,4,5,6,7 基数：8 练习：练习： （6 6）8 8（4 4） 8 8 （ ）8 8 （1515）8 8（7 7） 8 8 （ ）8 8 （1515）8 8 （3 3）8 8 （ ）8 8 牛刀小试牛刀小试 1212 6 6 2020 十六进制数的通式为： S16=an16 n-1 + a1160 + a-116-1+ a-m16-m 特点：每位可取数字09和

8、英文字母A（10）、B(11）、 C(12）、D(13）、E(14）、F(15)的任意一个，满16进1。 (F5.4)16=1516151604161 = (245.25)10 (4)十六进制 数码：1,2,3,4,5,6,7,8,9，A,B,C,D,E,F 基数：16 练习：练习： （F F）16 16 （ （1 1）16 16 ( )( )16 16 （F F）16 16 （ （C C）16 16 ( )( )16 16 19-2=( ) 19-2=( )16 16 （1919）16 16 （ （2 2）16 16 ( )( )16 16 （1C1C） 16 16 - -（F F）16 1

9、6 ( )( )16 16 (12) (12)16 16+(3) +(3)16 16=( ) =( )16 16 12 +3 12 +3 ( )( )16 16 (AB) (AB)16 16+(15) +(15)16 16=( ) =( )16 16 牛刀小试牛刀小试 1010 1717 C0C0 1B1B D D 1515 F F 1111 真题再现真题再现 1 1二进制数二进制数0101101001011010扩大扩大2 2倍是倍是( )( )。 A10011100 B101011000 C10110100 D100110100 C 常用后缀说明常用后缀说明 十进制数用后缀十进制数用后缀D

10、 D，如，如: :（1313）10 10可写成 可写成13D13D 二进制数用后缀二进制数用后缀B B，如，如: :（1111）2 2可写成可写成11B11B 八进制数用后缀八进制数用后缀Q Q，如，如: :（1.61.6）8 8可写成可写成1.6Q1.6Q 十六进制数可用后缀十六进制数可用后缀H H，如：（，如：（1BF1BF）16 16可写成 可写成1BFH1BFH 例1：将二进制数(11010.101)2转换成十进制数 124123+121+ 12-112-3 = 16820.5+0.125 = (26.625)10 1.二进制转换成十进制： 口诀：按位权展开相加求和 （11010.10

11、1)2= 2.2.2 2.2.2 不同进制之间的转换不同进制之间的转换 同理，八进制、十六进制数转十进制数同理，八进制、十六进制数转十进制数 按位权展开相加求和 a.纯整数部分的转换：“除2倒取余直到商为0” 故：故：(15)(15)10 10 (1111)(1111)2 2 2 2 15 15 2 2 余余1 1 2 2 2 0 0 余余1 1 余余1 1 例1：将(15)10转换为二进制数。 低位低位 高位高位 2. 十进制数转为二进制数 7 3 1 余余1 练一练：练一练： 1 1、将十进制数、将十进制数0 01515分别转换成二进制数。分别转换成二进制数。 2 2、将十进制数、将十进制

12、数178178转成二进制数。转成二进制数。 十进制转二进制法十进制转二进制法2 2：按幂次展开取数法按幂次展开取数法 比如：将（比如：将（178178）10 10转化二进制 转化二进制 178178=128+32+16+2=128+32+16+2 =1=1* *2 27 7+0+0* *2 26 6+1+1* *2 25 5+1+1* *2 24 4+0+0* *2 23 3+0+0* *2 22 2+1+1* *2 21 1+0+0* *2 20 0 = =（ （1011001010110010）2 2 讨讨 论论 将十进制数将十进制数513513转换成等值的二进制数转换成等值的二进制数 将

13、十进制数将十进制数127127转换成等值的二进制数转换成等值的二进制数 例2： 将(0.8125)10转换为二进制数。 0.8125 故故:(0.8125):(0.8125)10 10 (0.1101)(0.1101)2 2 b.十进制小数转二进制小数： 口诀：乘2顺取整,直到小数部分为0 2_ 2_ 低位低位 高位高位 1.25001.2500 2 2 0 50000 5000 2 2 1 .1 .00000000 1 .6251 .625 2 2 故取近似值：(0.1)10(0.00011)2 小数部分乘2会无限循环下去 思考:将(0.1)10转换为二进制？ 解：因为：解：因为：(15)(

14、15)10 10 (1111)(1111)2 2 例3：将(15.8125)10转换为二进制数。 (0.8125)(0.8125)10 10 (0.1101)(0.1101)2 2 故：故：(15.8125)(15.8125)10 10 (1111.1101)(1111.1101)2 2 所以，十进制转二进制数，要将整数和小数部分 分开转换然后再连接。 如何将十进制数转成八、十六进制？如何将十进制数转成八、十六进制？ 整数部分除n（n=8,16）倒取余，小数部分乘n顺取整 复复 习习 二转十的口诀二转十的口诀 十转二的口诀十转二的口诀 3.二进制与八进制间的转换 二进制转八进制 方法：将二进制

15、数的整数部分从低位到高位3位数划为 1组（不足的补0），小数部分从高位到低位3位 数划为1组（不足的补0），再将3位二进制数用 1位等值的八进制数表示 ( 011 110 111 . 100 010 100 )2 . 367 424 小数部分从高位向低位 整数部分从低位向高位 (367.424)8 例：将二进制11110111.1000101转换成八进制 ( 1 6 . 3 2 6 )8 (b) 八进制数转换为二进制数 方法： 1位八进制用3位二进制数表示 例：将(16.326)8转换为二进制数。 = (001 110 . 011 010 110)2 = (1110.01101011)2 练习

16、练习 1.二进制数(1100101001.011101)2转换为 八进制数 2.八进制数(53410.035)8转换为二进制数 3.求(276.4)8 +(11101.101)2=? (1451.35)8 101011100001000.000011101B (334.1)8 ( 4 C . 2 E)16 4、十六进制数转为二进制数 方法： 将1位十六进制数用4位二进制数表示 例2. 将(4C.2E) 16转换为二进制数。 ( 0100 1100.0010 1110 )2 思考：二进制数转为十六进制数？思考：二进制数转为十六进制数？ 4 4位并位并1 1位位 练习 1.将十六进制(5A4F.B

17、6) 16转换为二进制 2.将二进制（1010110.1101）2转换为十六进制 3. (357.125)8( )16 101101001001111.10110110 56.DH EF.2A8 测试（每题测试（每题2 2分）分） 1、与十六进制数AB等值的十进制数是: A 171 B.176 C.177 D.188 2、下列一组数据中的最大数是( )。 A、227Q B、1FFH C、101001B D、789D 3、下列各种进位计数制中，最小的数是_。 A、（1100101）2 B、（146）8 C、（100）10 D、（6A）16 4、求AAH+27Q=（ ）D 5、已知某进制下112与

18、（14）10相等 问在该进制下 11+2=？ A D C 193 (20)3 2.2.4 2.2.4 二进制的逻辑运算二进制的逻辑运算 二进制的二进制的1 1和和0,0,在逻辑上可代表真与假、是与非、在逻辑上可代表真与假、是与非、 对与错、有与无。逻辑量之间的运算称为逻辑运算。对与错、有与无。逻辑量之间的运算称为逻辑运算。 二进制的逻辑运算共包括逻辑非、逻辑与、逻辑或二进制的逻辑运算共包括逻辑非、逻辑与、逻辑或 三种运算。规则如下：三种运算。规则如下： （1 1）逻辑非运算：表示与原来的含义相反。）逻辑非运算：表示与原来的含义相反。 0=1 1=00=1 1=0 （2 2）逻辑与运算：也称为逻

19、辑乘，通常用）逻辑与运算：也称为逻辑乘，通常用 “”表示。逻辑与表示当两个事件同时表示。逻辑与表示当两个事件同时 为真时，结果才为真。只要两个事件有一为真时，结果才为真。只要两个事件有一 个为假，则结果为假。个为假，则结果为假。 运算规则为：运算规则为： 01=0 10=001=0 10=0 00=0 11=1 00=0 11=1 （3 3）逻辑或运算：也称为逻辑加，通常用）逻辑或运算：也称为逻辑加，通常用 “”表示。逻辑或表示当两个事件只要表示。逻辑或表示当两个事件只要 有一个为真时，结果就为真。只有当两个有一个为真时，结果就为真。只有当两个 事件都为假，结果才为假。事件都为假，结果才为假。

20、 运算规则为：运算规则为： 0 1=1 1 0=10 1=1 1 0=1 0 0=0 1 1=1 0 0=0 1 1=1 和算术运算不同，多位二进制的逻辑运和算术运算不同，多位二进制的逻辑运 算位与位之间不存在进位和借位，只要依算位与位之间不存在进位和借位，只要依 次诸位进行逻辑运算即可。次诸位进行逻辑运算即可。 练一练练一练1 1：二进制数：二进制数1100101011001010和和1110011111100111做逻做逻 辑乘运算的结果是？辑乘运算的结果是？ 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 练一练练一练2 2：二进制数：二进

21、制数1100101011001010和和1110011111100111做逻做逻 辑加法运算的结果是？辑加法运算的结果是？ 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 2.2.5 2.2.5、原码、反码、补码、原码、反码、补码 计算机中的二进制数据分为整数和实数两种。计算机中的二进制数据分为整数和实数两种。 其中，整数分为（其中，整数分为（1 1）无符号整数）无符号整数 （2 2）有符号整数）有符号整数 无符号整数无符号整数 无符号整数常用于表示地址。无符号整数常用于表示地址。 8 8位的无符号整数的表示范围是：位的无符号整数的表示范围是：

22、0 0255255（2 28 8-1-1）；）； n n位的无符号整数的表示范围是位的无符号整数的表示范围是: : 0-20-2n n-1-1 有符号整数使用一个二进制位作为符号位，有符号整数使用一个二进制位作为符号位， 一般符号位放在所有数位的最左边一位，一般符号位放在所有数位的最左边一位，“0 0” 代表正号（代表正号（+ +），）， “1 1”代表负号（代表负号（- -），），其余其余 各位表示数值的大小。各位表示数值的大小。 有符号整数有符号整数 有符号整数一般使用有符号整数一般使用3 3种表示方法：种表示方法： 原码、反码和补码原码、反码和补码。 原码表示法原码表示法 原码的形成规则

23、：原码的形成规则：用最高位表示符号位，其用最高位表示符号位，其 余位表示数值大小。符号位为余位表示数值大小。符号位为0 0，表示正数；，表示正数； 符号位为符号位为1 1，则表示负数。，则表示负数。 求一个十进制数对应的二进制原码步骤：求一个十进制数对应的二进制原码步骤： 1 1、先将十进制数转化为二进制数。、先将十进制数转化为二进制数。 2 2、添加符号位：正数的符号位为、添加符号位：正数的符号位为0 0，负数的符号位为，负数的符号位为1 1。 举例：举例： 求十进制数求十进制数8787的原码表示？的原码表示？ 87（1010111）2 （01010111）2 所以，87原=01010111

24、B 练一练：说出-87的原码？ -87原 原=11010111B 练一练：练一练： 127127的原码是？的原码是？ -127 -127的原码是？的原码是？ 0 0的原码是（结果用的原码是（结果用8 8位二进制表示）？位二进制表示）？ -0-0的原码是（结果用的原码是（结果用8 8位二进制表示）？位二进制表示）？ 01111111 11111111 00000000 10000000 反码表示法反码表示法 反码的形成规则：反码的形成规则： 正数的反码和其原码形式相同正数的反码和其原码形式相同 负数的反码是：将原码逐位取反（符号位除外）负数的反码是：将原码逐位取反（符号位除外） 求一个十进制数对

25、应的反码，解题步骤如下： 一、求得该数的原码 二、按照形成规则由原码推出反码 87（1010111）2 （01010111）2（原码） （01010111）2（反码） 例1：求87对应的反码 所以，87反=01010111B 说出-87的反码？ -87反=10101000B 补码表示法补码表示法 补码的形成规则补码的形成规则 正数的补码和其原码形式相同正数的补码和其原码形式相同 负数的补码是反码加负数的补码是反码加1 1 所以，求一个十进制数对应的补码步骤应该是： 先求出该数对应的原码，然后根据原码求反码， 最后由反码得到补码 举例：求-87的补码？ -87 （1010111）2 （11010

26、111）2（原码） （10101000）2（反码） （10101001）2（补码） 思考：思考： 8 8位的无符号整数可以表示的整数范围：位的无符号整数可以表示的整数范围： 8 8位的原码可以表示的整数范围：位的原码可以表示的整数范围： 8 8位的反码可以表示的整数范围：位的反码可以表示的整数范围： 8 8位的补码可以表示的整数范围：位的补码可以表示的整数范围： -127127 0255 -128127 -127127 n n位的无符号整数可以表示的整数范围：位的无符号整数可以表示的整数范围： n n位的原码可以表示的整数范围：位的原码可以表示的整数范围： n n位的反码可以表示的整数范围：位

27、的反码可以表示的整数范围： n n位的补码可以表示的整数范围：位的补码可以表示的整数范围： -2（ （n-1）+12（n-1）-1 02n-1 -2（ （n-1）2（n-1）-1 -2（ （n-1）+12（n-1）-1 一个数的3种编码表示，哪种编码在数值上等于该数？ 原码 思考： 例：已知一个数的补码表示为：10010101B，求 该补码对应的十进制数是多少？ 思路：只有得到原码表示才能计算出对应的十进制数 而由补码得到原码，可以先减1得到反码，然后对反码取反 就可得原码,所以, 解：设该数为x,根据题意x补=10010101B， 根据原、反、补码的运算规则， 所以，x反=10010100B

28、,x原=11101011B, 而11101011B=-107D 所以x=-107 练一练： 1.已知一个数的补码表示为：01011010B， 求该补码对应的十进制数是多少？ 2.已知一个数的补码表示为：11011100B， 求该补码对应的十进制数是多少？ 补补得原（对补码求出补码即得到原码）补补得原（对补码求出补码即得到原码） 一个有趣的规则一个有趣的规则 解法二：根据补补得原 设该数为x,已知 x补=10010101B， 所以，x= x补补 10010101B反=11101010B, 10010101B原=11101011B, 而11101011B=-107 所以，x=-107 计算机内部运

29、算规则揭秘计算机内部运算规则揭秘 在计算机中，自然数都是用补码表示的，参与 运算的都是补码，得到的结果也是补码，计算机 内部只有加法运算，其他运算都要转成加法。运 算时符号位和数值位一同参与运算，最高位若向 更高位产生进位，则溢出。运算规则如下： x+y补=x补+y补x-y补=x补+-y补 例：已知63补=00111111，21补=00010101 -13补=11110011，运用上述规则计算 63+21=? 21-13=? 解：根据补码运算规则：解：根据补码运算规则： 63-2563-25补 补=63 =63补 补+-25 +-25补 补 所以，首先：所以，首先： 63 63补 补=0011

30、1111B =00111111B -25 -25补 补=11100111B =11100111B 其次，其次， 63-2563-25补 补 =00111111B+11100111B=00100110B=00111111B+11100111B=00100110B 最后，最后， 根据补补得原，根据补补得原， 63-25=0010011063-25=00100110补 补=00100110B=38 =00100110B=38 模拟计算机去计算63-25=？ 计算机使用补码的原因：计算机使用补码的原因： 减法能当加法做减法能当加法做, ,便于便于CPUCPU运算运算 原码和补码的位数相同时，补码可表示

31、的整数的原码和补码的位数相同时，补码可表示的整数的 个数比原码多一个（因为个数比原码多一个（因为0 0只有一个）。只有一个）。 缺点是不直观，需要转换。原码是最直观的，但缺点是不直观，需要转换。原码是最直观的，但 加减法规则不一致，所以被淘汰。加减法规则不一致，所以被淘汰。 原码、反码、补码结论原码、反码、补码结论 正数的原码、反码、补码都相等。正数的原码、反码、补码都相等。 负数的原码、反码、补码按规则进行计算。负数的原码、反码、补码按规则进行计算。 对相同数位的二进制数，用补码表示可以比用对相同数位的二进制数，用补码表示可以比用 原码表示多原码表示多1 1个数。个数。 BCDBCD码码：使

32、用：使用4 4个二进位来表示个二进位来表示1 1个十进制数。符个十进制数。符 号位用号位用0 0（正数）或（正数）或1 1（负数）表示。（负数）表示。 -53BCD=-53BCD= 实数的特点与表示方法（补充）实数的特点与表示方法（补充） 特点：特点： 既有整数部分又有小数部分，小数点位置不固定既有整数部分又有小数部分，小数点位置不固定 任何一个实数总可以表达成一个乘幂和一个纯小数之积任何一个实数总可以表达成一个乘幂和一个纯小数之积 例如：例如： 56.725 = 0.56725102 0.0034756 = -0.3475610 2 二进制实数的浮点表示二进制实数的浮点表示 与十进制实数一样

33、，二进制实数也可以用科学计数法表示与十进制实数一样，二进制实数也可以用科学计数法表示 例如：例如： +1001.011B = + 0.1001011B2 100 0.0010101B = 0.10101B2 10 可见，任一个二进制实数可见，任一个二进制实数 N 均可表示为：均可表示为： N=S2P （其中，（其中， 是该数的是该数的符号符号； S是是N 的的尾数尾数；P是是N的的阶码）阶码） 尾数决定浮点数的精度，阶码决定浮点数的大小尾数决定浮点数的精度，阶码决定浮点数的大小 引引 通常我们讲通常我们讲“我的计算机硬盘是我的计算机硬盘是200G,200G,内存是内存是2G2G” 这里的这里的

34、200G200G，2G2G是什么意思呢？是什么意思呢？ 2.2.6 2.2.6 计算机中的存储单位计算机中的存储单位 1 10 00 01 11 10 01 10 0 1 11 10 00 01 11 10 00 0 0 00 01 10 01 10 01 11 1 0 01 10 01 10 00 00 01 1 1 10 00 01 10 01 11 10 0 有关存储器的几个术语： 位 字 节 (1)位：每1个二进制数0或1所占的数位，是信息存储的最 小单位。又称bit(比特) 简称b。 比特（bit，binary digit的缩写）中文翻译为“二进位数 字”、“二进位” 或简称为 “位

35、”。 比特只有 2 种取值：0，1 如同DNA是人体组织的最小单位、原子是物质的最小组 成单位一样，比特是组成数字信息的最小单位 比特只是一种符号而没有数量的概念，它是数字系统 处理、存储和传输信息的最小单位，它没有颜色、大小和 重量。它的值可表示两种不同的状态，也可以组合起来表 示数值、文字和符号、图像、声音。 例例 用用 比比 特特 表表 示示 图图 像像 CDCD/ /DVDDVD盘片上比特的表示盘片上比特的表示 光盘表面的凹、凸状态用于表示和存储二进位信息光盘表面的凹、凸状态用于表示和存储二进位信息 CD光盘表面光盘表面 DVD光盘表面光盘表面 存储容量的计量单位存储容量的计量单位 字

36、节（字节（byte） ：存储信息的基本单位。：存储信息的基本单位。 1B 8b （ 字节用大写字节用大写B表示）。表示）。 计算机计算机内内存储器容量的计量单位：存储器容量的计量单位： KB: 1 KB=210字节字节=1024 B （千字节）（千字节） MB: 1 MB=220字节字节=1024 KB（兆字节）（兆字节） GB: 1 GB=230字节字节=1024 MB（吉字节、千兆字节）（吉字节、千兆字节） TB: 1 TB=240字节字节=1024 GB（太字节、兆兆字节）（太字节、兆兆字节） 第第2 2章章信息技术概述及其处理信息技术概述及其处理 2.1 2.1 信息技术概述信息技术概

37、述 2.2 2.2 数制与编码数制与编码 2.3 2.3 计算机内的数据表示计算机内的数据表示 2.4 2.4 二进制的算术运算二进制的算术运算 2.5 2.5 计算机内的编码介绍计算机内的编码介绍 2.3 2.3 计算机内的信息表示计算机内的信息表示 引： 将单词将单词“happy”输入计算机然后在显示输入计算机然后在显示 器上显示出来，器上显示出来，happy在计算机内部为在计算机内部为 1101000 1100001 1110000 1110000 1111001， 这是为什么？这是为什么？ 一、西文字符信息编码（一、西文字符信息编码（ASCIIASCII码）码） 西文字符包括：字母、数

38、字、标点符号及一些特殊 符号组成的。 ASCII码（美国标准信息交换代码），是目前使 用最广泛的西文编码。 标准ASCII码是7位编码，从0000000到1111111,共 128种编码，可用来表示128个不同的字符编码。 用1个字节存放1个西文字符的ASCII码，最高位为0。 其中： 可打印字符95个，在键盘上有相应键位如字母、数字等； 控制字符33个, 在传输、打印或显示输出时起控制作用。 相邻的两个字母的ASCII码值相差1，小写字母的 ASCII码值比同一大写字母的ASCII码值大32 特殊字符的ASCII码 空格（32） A（65） a（97） 0（48） 毕竟 ASCII只能表示

39、128个字符，随着计算机应 用的深入，人们希望增加其它一些常用的字符。 这样在ASCII码的基础上，出现了一种称为扩展的 ASCII码（Extended ASCII）的编码。 汉字编码汉字编码 是为了让是为了让汉字汉字能被计算机处理（能被计算机处理（处理包括输入、处理包括输入、 处理和输出过程处理和输出过程）所采用的编码。）所采用的编码。 汉字编码有汉字编码有输入码、区位码、国标码、机内码、输入码、区位码、国标码、机内码、 输出码输出码等。等。 ASCII ASCII 码是英文信息处理的标准编码，汉字信码是英文信息处理的标准编码，汉字信 息处理也有一个统一的标准编码，它是我国国家标息处理也有一

40、个统一的标准编码，它是我国国家标 准局于准局于 1981 1981 年年 5 5 月颁布的月颁布的信息交换用汉字编信息交换用汉字编 码字符集码字符集基本集基本集，代号为，代号为 GB2312-80GB2312-80，共对，共对 6763 6763 个汉字和个汉字和682 682 个图形字符进行了编码。个图形字符进行了编码。 汉字输入码汉字输入码 也称外码。是为了把汉字输入到计算机中而设 计的一种编码。 目前，已申请专利的汉字输入编码方案有六、 七百种之多，各自有自的编码规则。而且还不断 有新的输入方法问世，以致于有“万码奔腾”之喻。 可把这些数量众多的输入码归纳为四大类： 数字编码、拼音码、字

41、形码和音形码。其中，目 前应用最广泛的是拼音码和字形码。 比如：智能ABC,搜狗，是音码。 五笔是形码。 类似西文的ASCII码表， GB2312-80GB2312-80汉字也有一张 二维表。其中行和列的编号均为0194；二维表中的 每1行也称为1个“区”， 每1列也称为1个“位”。将 区号和位号组合在一起就形成了区位码。 编码规则是：编码规则是：区位码用两个字节表示一个汉字， 第1个字节表示区号，第2个字节表示位号。 例如：“国”在二维表中位于第25行第90列，那么 它的区位码就是00011001 01011010。 为了表示上的方便，我们用十进制数来表示区位码， 即国的区位码就是25 90

42、 汉字的区位码汉字的区位码 汉字的国标码汉字的国标码 信息交换的标准编码信息交换的标准编码 汉字的区位码和通信控制码冲突，所以汉字的区位码和通信控制码冲突，所以ISO2022ISO2022 规定，把每个汉字的区号和位号分别加上规定，把每个汉字的区号和位号分别加上3232。经。经 过这样处理得到的编码称为汉字的过这样处理得到的编码称为汉字的”国标码国标码”。 编码规则是：编码规则是：国标码也是用两个字节表示1个汉 字，是由区位码的区号和位号的十进制编码分别 加上32得到的。 例如：例如：“国国”的国标码就是的国标码就是57 12257 122。 二进制编码为：二进制编码为：0 00111001B

43、 0111001B 0 01111010B1111010B。 汉字的机内码（内码）汉字的机内码（内码） 是汉字在计算机内部被内存存储、被是汉字在计算机内部被内存存储、被CPUCPU处理时处理时 使用的编码。使用的编码。 编码规则是：一个汉字用编码规则是：一个汉字用2 2个字节存储，并把每个字节存储，并把每 个字节的最高二进制位置个字节的最高二进制位置“1 1”。 例如：例如：“国国”的机内码就是：的机内码就是： 1 10111001B 0111001B 1 11111010B1111010B。 原因：原因：英文英文字符的机内码是用字符的机内码是用1 1个字节来存放个字节来存放 ASCIIASC

44、II码，码，1 1个个ASCIIASCII码占码占1 1个字节的低个字节的低7 7位，最高位位，最高位 为为“0 0”，为了区分，汉字机内码中两个字节的最，为了区分，汉字机内码中两个字节的最 高位均置高位均置“ 1 1”。 （1 1）区码和位码分别）区码和位码分别+32=+32=国标码国标码 （2 2）国标码）国标码128128机内码机内码 三种码之间的关系三种码之间的关系 例：已知汉字例：已知汉字“大大”字的区位码为字的区位码为20 8320 83，求它的机，求它的机 内码（结果用内码（结果用1616进制表示）进制表示） 解：解： 1 1、区号为、区号为2020，位号为，位号为83 83 2

45、 2、202032325252，83+32=11583+32=115，得到国标码，得到国标码52 52 115115 5 5、52+128=18052+128=180，115+128=243 115+128=243 得到机内码为得到机内码为 180 243180 243，用，用1616进制表示就是进制表示就是B4 F3B4 F3。 真题再现真题再现 某计算机系统中，西文使用标准某计算机系统中，西文使用标准ASCIIASCII 码、汉字采用码、汉字采用GB2312GB2312编码。设有一段纯文编码。设有一段纯文 本，其机内码为本，其机内码为CBF5D0B45043CAC7D6B8,CBF5D0B

46、45043CAC7D6B8,则则 在这段文本中含有（在这段文本中含有（ ）个汉字（）个汉字（ ）个西）个西 文字符。文字符。 （0909春）春） 42 GB2312-80GB2312-80汉字编码汉字编码 1980 1980年颁布年颁布信息交换用汉字编码字符集信息交换用汉字编码字符集基本基本 集集GB2312-1980GB2312-1980 GB2312 GB2312字符集由三个部分构成：字符集由三个部分构成： 汉字字符集介绍汉字字符集介绍 一级常用简体汉字一级常用简体汉字 （3755个）个） 二级常用简体汉字二级常用简体汉字 （3008个）个） （扩充使用）（扩充使用） 字母、数字和各种符号

47、字母、数字和各种符号 19423 位号位号 1 9 16 55 56 87 94 区区 号号 (按汉语拼音排列按汉语拼音排列) (按偏旁部首排列按偏旁部首排列) GB2312GB2312汉字编码字符集构成汉字编码字符集构成 拉丁字母、俄拉丁字母、俄 文、日文平假文、日文平假 名与片假名、名与片假名、 希腊字母、汉希腊字母、汉 语拼音等共语拼音等共682 个个 GB2312GB2312汉字编码规则：汉字编码规则：在计算机内部，在计算机内部，1 1 个汉字用个汉字用2 2个字节表示，每个字节的最高位个字节表示，每个字节的最高位 为为”1 1“。 2 2、GBKGBK GB2312 GB2312支持

48、的汉字太少。支持的汉字太少。19951995年信息部推年信息部推 出了出了GBKGBK汉字编码字符集。汉字编码字符集。它收录了它收录了2188621886 个符号，其中汉字共个符号，其中汉字共2100321003个，包括了个，包括了 GB2312GB2312字符集中所有的汉字，还扩充了一字符集中所有的汉字，还扩充了一 些不常用的汉字和繁体字。些不常用的汉字和繁体字。 GBKGBK汉字编码规则：汉字编码规则：在计算机内部，在计算机内部，1 1个个 汉字用汉字用2 2个字节表示，第个字节表示，第1 1个字节的最高位个字节的最高位 为为”1 1“。 3 3、GB18030GB18030 GB1803

49、0, GB18030,20002000年推出年推出, , 一共收录了一共收录了2748427484 个汉字。包括了个汉字。包括了GBKGBK字符集中所有的汉字，字符集中所有的汉字， 还扩充了日文和韩文的全部字符。还扩充了日文和韩文的全部字符。 GB18030GB18030汉字编码规则：汉字编码规则：1 1个汉字有的用个汉字有的用 2 2个字节表示，有的用个字节表示，有的用4 4个字节表示。个字节表示。 对台湾、香港地区使用的8000多繁 体字进行编码，俗称“大五码”。 BIG5BIG5汉字编码规则：汉字编码规则：1 1个汉字用个汉字用2 2个字个字 节表示。节表示。 4 4、BIG5BIG5编

50、码编码 5 5、UnicodeUnicode Unicode Unicode是国际组织设计一种字符编码，是国际组织设计一种字符编码， 可以容纳全世界所有语言文字的编码方案，可以容纳全世界所有语言文字的编码方案， 对对2 2万多个汉字进行编码。万多个汉字进行编码。 UnicodeUnicode汉字编码规则：汉字编码规则：UTF-8,UTF-16UTF-8,UTF-16等。等。 6 6、几种汉字字符集的兼容性、几种汉字字符集的兼容性 从从GB2312GB2312、GBKGBK到到GB18030GB18030的编码方法是的编码方法是 向下兼容的向下兼容的。（即新字符集包含老字符集中所（即新字符集包含

51、老字符集中所 有的字符；同一个汉字在这三种字符集中的编码有的字符；同一个汉字在这三种字符集中的编码 是一样的。）是一样的。） 但是但是UnicodeUnicode与与GBGB码不兼容，它只与码不兼容，它只与 ASCIIASCII兼容。兼容。 例如例如“汉汉”字的字的UnicodeUnicode编码是编码是6C496C49，而，而 GBGB码是码是BABABABA。 总结表总结表 GB2312GB2312GBKGBKGB18030GB18030UCS-2UCS-2 (Unicode)(Unicode) 67636763个汉字个汉字( (简简 体字体字) ) 2100321003个汉字（包个汉字（

52、包 括括GB2312GB2312汉字在汉字在 内）内） 27 00027 000多汉字多汉字( (包包 括括GBKGBK汉字和汉字和CJKCJK及及 其扩充中的汉字其扩充中的汉字) ) 2 2万多汉字万多汉字 双字节存储和双字节存储和 表示，每个字表示，每个字 节的最高位均节的最高位均 为为“1 1” 双字节存储和表双字节存储和表 示，第示，第1 1个字节的个字节的 最高位必为最高位必为“1 1” 部分双字节、部分部分双字节、部分 4 4字节表示字节表示 (UTF-8(UTF-8编码编码) 1) 1字字 节、节、2 2字节、字节、3 3字字 节等不等长编码节等不等长编码 编码不兼容！编码不兼容

53、！ 保持向下兼容保持向下兼容 也叫字形码或汉字字模，是表示汉字字形信息也叫字形码或汉字字模，是表示汉字字形信息 （汉字的结构、形状、笔划等）的编码，用来实（汉字的结构、形状、笔划等）的编码，用来实 现计算机对汉字的输出（显示、打印）。现计算机对汉字的输出（显示、打印）。 每一个汉字的字形都必须预先存放在计算机每一个汉字的字形都必须预先存放在计算机 内，例如内，例如GB2312GB2312国标汉字字符集的所有字符的形国标汉字字符集的所有字符的形 状描述信息集合在一起，称为字形信息库，简称状描述信息集合在一起，称为字形信息库，简称 字库。字库。 通常分为点阵字库和矢量字库。目前汉字字通常分为点阵字

54、库和矢量字库。目前汉字字 形的产生方式大多是用点阵方式形成汉字，即是形的产生方式大多是用点阵方式形成汉字，即是 用点阵表示的汉字字形代码。用点阵表示的汉字字形代码。 汉字的输出码汉字的输出码 根据汉字输出精度的要求，有不同密度点阵。根据汉字输出精度的要求，有不同密度点阵。 汉字字形点阵有汉字字形点阵有16161616点阵、点阵、24242424点阵、点阵、 32323232点阵等。点阵等。 汉字字形点阵中每个点的信息用汉字字形点阵中每个点的信息用1 1位二进制码来位二进制码来 表示，表示，“1 1”表示对应位置处是黑点，表示对应位置处是黑点，“0 0”表示对表示对 应位置处是空白。应位置处是空

55、白。 举例举例 字形点阵的信息量很大，所占存储空间也很大。字形点阵的信息量很大，所占存储空间也很大。 比如比如16161616点阵，每个汉字字模占点阵，每个汉字字模占3232个字节个字节 （161616168 832B32B）；）； 因此字形点阵只能用来构成因此字形点阵只能用来构成“字库字库”，而不能用，而不能用 来替代机内码用于机内存储。来替代机内码用于机内存储。 注意：注意：字库中存储了每个汉字的字形点阵字库中存储了每个汉字的字形点阵 代码，统一个汉字代码，统一个汉字不同的字体不同的字体( (如宋体、仿如宋体、仿 宋、楷体、黑体等宋、楷体、黑体等) )对应着不同的字库。对应着不同的字库。

56、在输出汉字时，计算机要先到字库中去 找到它的字形描述信息，然后再把字形送 去输出。 v 常用的点阵有16*16点阵、24*24点阵、32*32点阵 和48*48点阵。 对点阵的选择： 对汉字的输出效果没有过高要求的就用点阵少的 （称为简易型汉字），而相反则用提高型点阵。 原因是：用点阵来表示汉字字形，将汉字放大后， 会失真。 当要输出汉字时，通过计算机的计算描述汉字当要输出汉字时，通过计算机的计算描述汉字 的字形。的字形。 矢量化字形与最终文字显示的大小、分辨率无矢量化字形与最终文字显示的大小、分辨率无 关，显示效果好，不会因为放大而变形。关，显示效果好，不会因为放大而变形。 下图是矢量字形魏

57、体下图是矢量字形魏体“天天”字在不同字号时的字在不同字号时的 输出。输出。 矢量表示方式 点阵和矢量方式区别：前者编码、存储方点阵和矢量方式区别：前者编码、存储方 式简单，无需转换直接输出，但字形放大式简单，无需转换直接输出，但字形放大 后产生的效果差。后产生的效果差。 矢量方式特点正好与前者相反。矢量方式特点正好与前者相反。 真题测试真题测试 1 1、二进制中的、二进制中的3 3位可以表示（位可以表示（ ）。）。 A A）两种状态）两种状态 B B）四种状态）四种状态 C C）八种状态）八种状态 D D）九种状态）九种状态 2 2、在下列字符中，其、在下列字符中，其ASCIIASCII码值最

58、大的一个是（码值最大的一个是（ ）。）。 A A）Z BZ B）9 C9 C）空格字符）空格字符 D D）a a 3 3、存储、存储400400个个24x2424x24点阵汉字字形所需的存储容量是点阵汉字字形所需的存储容量是( )( )。 A A）255KB B255KB B）75KB C75KB C）37.5KB D37.5KB D）28.125KB28.125KB 4 4、下列几个不同数制的整数中，最大的一个是（、下列几个不同数制的整数中，最大的一个是（ ）。）。 A A）（）（10010011001001）2 2 B B）（）（7777）8 8 C C）（）（7070）1010 D D）（）（5A5A）1616 C D D D 等级考试真题再现等级考试真题再现 1.1.计算机软件中操作系统的作用计算机软件中操作系统的作用 是是 。(2006(2006单选单选) ) A. A.管理系统资源，控制程序的执行管理系统资源，控制程序的执行 B. B.实现软硬件功能的转换实现软硬件功能的转换 C. C.把源程序翻译成目标程序把源程序翻译成目标程序 D. D.便于进行数据处理便于进行数据处理 A 2 2下列关于操作系统多任务处理与处理器下列关于操