计算机中的信息表示

1、制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示第二章 计算机中的信息表示我 可 只有 两 只手指制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示教学目的：了解计算机中位、字节、存贮容量、ASCII码、汉字机内码等概念 掌握数的二进制、十进制、十六进制之间的转换掌握已知原码求反码、补码的方法（仅限整数）掌握存贮容量不同单位之间的换算掌握求图像文件需要多少的存储空间的计算方法 初步了解计算机内的图形图像 、声音、视频的表示方法和类型教学重点（难点）： 了解并理解相关概念 掌握数制和存贮容量不同单位之间的转换，及求反码、补码、求图像文件存储空间的方法教学课时：18课

2、时第二章 计算机中的信息表示制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示本章内容字符表示图形图像表示数值表示二进制二进制声音视频表示计算机中的信息表示制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示2.1.2 二进制数与十进制的转换2.1计算机只有两根手指计算机只有两根手指十进制数 二进制数 9+1=10 1+1=10 十位上的1表示101 “十”位上的1表示21 99+1=100 11+1=100 百位上的1表示102 “百”位上的1表示22 十进制数二进制数十进制数二进制数00000501011000160110200107011130011810004

3、010091001制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示2.1.2 二进制数与十进制的转换（1）十进制转换为二进制例例2-1 将十进制数74.375转换成二进制数 解： 1、先将一个数拆分成整数部分和纯小数部分；（1）74.375= = 74+ +0.375整数部分74 小数部分0.375（2）整数部分 2.1计算机只有两根手指计算机只有两根手指2 37 1 2 18 0 2 9 1 2 4 0 2 2 0 2 74 0 2 1 1 02 37 1 2 18 0 2 9 1 2 4 0 2 2 0 2 74 0 2 1 1 02 37 1 2 18 0 2 9 1 2

4、 4 0 2 2 0 2 74 0 2 1 1 2 37 1 2 37 1 2 18 0 2 18 0 2 9 1 2 9 1 2 4 0 2 4 0 2 2 0 2 2 0 2 74 0 2 74 0 2 1 1 2 1 1 01、先将一个数拆分成整数部分和纯小数部分；2、用十进制数的整数部分除以2，直到商为0。把最后得到的余数作为最高位，第一次得到的余数作为最低位，顺序写出。这可形象的称为“除2取余倒计法”记为： （74）10=（1001010）2制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示（3）小数部分 2.1计算机只有两根手指计算机只有两根手指 0 0 10.375

5、 20.7500.75 21.500.5 21.0提取整数值03、把十进制数的纯小数部分乘以2，提取积的整数值部分，直到余数为0。先提取的整数值是二进制小数的高位，后提取的是低位。也可形象的称为“乘2取整顺计法”记为：（0.375）10=（0.011）2制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示（4）最后相加（74.375）10 = =（74）10 + +（0.375）10= =（1001010）2 +（0.011）2 =（1001010.011）22.1计算机只有两根手指计算机只有两根手指4、将得到的整数部分的二进制数和小数部分的二进制数相加，得到最后结果。制作人：台州

6、市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示2.1.2 二进制数与十进制的转换（2）二进制转换为十进制二进制数可表示为2的指数形式，再表示成十进制数形式12011002241000002532100000000282561000000000021010242.1计算机只有两根手指计算机只有两根手指制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示 例例2-22-2 把二进制数1000111.001转换成十进制数解：（1000111.101）2=26+22 +21 + 20+ 12-1 + 12-3 =64+4+2+1+0.5 + 0.125 =（71.625）102.1计

7、算机只有两根手指计算机只有两根手指转换方法1、将二进制数每位上的1对应地表示成2的指数形式，连加；2、将2的指数形式表示成十进制形式；3、将十进制数求和，得到结果。制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示2.1.3二进制数与十六进制数的转换二进制数 十进制数 十六进制数 逢二进一 逢十进一 逢十六进一2.1计算机只有两根手指计算机只有两根手指十进制数二进制数十六进制数十进制数二进制数十六进制数000000810008100011910019200102101010A300113111011B401004121100C501015131101D601106141110E7

8、01117151111F制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示 例例2-3 2-3 把二进制数1001111.001转换成十六进制数 解：2.1计算机只有两根手指计算机只有两根手指（100 1111.001）（0100 1111 . 0010） 4 F . 2 添0补齐转换方法1、以二进制数小数点为界，向左向右每四位划分为一组，每一组可以按表2-2转换成一位十六进制数。注意：四位一组分组位数不够时添0补齐。因此（1001111.001）2 = （4F.2）H制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示 例例2-42-4 把十六进制数6D5.4转换成

9、二进制数解：2.1计算机只有两根手指计算机只有两根手指转换方法每位十六进制数码分别转换成四位二进制数，按顺序写出，去掉整数最前的0和小数部分最后的0。 0110 1101 0101 . 0100 6 D 5 . 4 去掉无用的0，补齐11011010101.01 因此（6D5.4）H =（11011010101.01）2制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示2.2计算机中的数值表示计算机中的数值表示 2.2.1机器数的原码表示法原码：仅以首位“0”或“1”表示正负，后面的数值原样写出。 机器数原码反码补码 我 对 原 码忠贞不渝我用原码不大方 便，还是补码吧制作人：台

10、州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示2.2计算机中的数值表示计算机中的数值表示 2.2.2机器数的补码表示法正数：原码=反码=补码 负数：原码反码补码 十进制数二进制数机器数（假定字长8位）原码反码补码-14-1110100011101111000111110010-43-101011 101010111101010011010101规则：负数的反码的符号位为1，数值位是原码数值位的相反码； 负数的补码的符号位为1，数值位是反码数值位加1。制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示2.2计算机中的数值表示计算机中的数值表示 例例2-6 2-6 写出X1=

11、+101011、X2 =-10100的原码、反码、补码（假定字长8位）。解：X1补 = X1反 = X1原 = 00101011 X2原 = 10010100 X2反 = 11101011 X2补 = 11101100 符号位不变，数值位是原码数值位的相反码；符号位不变， 数值位是反码数值位加1。制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示 2.3.1信息的储存及容量 字符信息（包含数字符号、字母、符号、汉字等） 多媒体信息（包含图形、图像、声音、视频等）位：一位二进制数码位（记作bit，简记为b，读作“比特”）字节 ：8位组成一个字节（byte，记为B ,读作“贝特” ）

12、1字节=1B =8b1KB=210B=1024B 1MB=210KB=210210B=1048576B1GB=210MB=210210KB=210210210B=1073741824B1TB=210GB=210210MB=210210210KB=1073741824KB 2.3 计算机中的字符信息表示计算机中的字符信息表示数据制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示2.3 计算机中的字符信息表示计算机中的字符信息表示 2.3.2 英文字符编码A 01000001B 01000010C我拿出“记录本”一 翻 ， 就 知 道“键盘老弟”送来的是“A”拜托！“显示器老兄”，照

13、我“口袋”里的“图画册”，画一个“A”吧。A 01000001B 01000010C制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示2.3 计算机中的字符信息表示计算机中的字符信息表示 2.3.2 英文字符编码ASCII码 ：美国标准信息交换代码 7位编码，加上最左边的0，共8位1个字节。包括：数码09， 26个大写英文字母 26个小写英文字母 各种运算符号 标点符号 控制字符等 ASCII码码值从小到大排列依次是：数字(按大小)大写字母(按字母序)小写字母(按字母序) 制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示2.3 计算机中的字符信息表示计算机中的字符

14、信息表示制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示2.3 计算机中的字符信息表示计算机中的字符信息表示2.3.3汉字编码汉字内部码：汉字在计算机内的编码（简称内码） ASCII码用1个字节（最左边位为0）表示1个英文字符汉字用两个字节（共16位二进制数编码）表示， 两字节首位都是“1” ，这种汉字编码最多可以表示 2727=128128=16384个汉字 1、国家标准汉字编码、国家标准汉字编码1980年，我国颁布了信息交换用汉字编码字符集基本集（GB3212-80），这是我国的标准汉字编码，简称国标码。该标准将汉字和字符分为94区（0194），每区94位（0194）共有7

15、445个字符编码，其中一、二级汉字共6763个。制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示2.3 计算机中的字符信息表示计算机中的字符信息表示国标码的区位分布图 机内码国标码区位码，但三者这之间有联系。制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示 YTSM 01101 输入码 机内码 字形码 键盘 主机 显示器 计算机 2.3 计算机中的字符信息表示计算机中的字符信息表示 2.3.3汉字编码 2、汉字输入码、汉字输入码也叫汉字输入法编码。每一种汉字输入法都有自己的编码其实质是将输入的字符组合跟汉字内码联系起来。制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二

16、章 计算机中的信息表示2.4计算机中图形图像的表示计算机中图形图像的表示2.4.1图形与图像 计算机屏幕图形是由一个个方格状的像素点组成的。 图形 ：由计算机绘图工具绘制的图。 图像：由数码相机或扫描仪等输入设备捕捉的 实际场景记录下来的画面图形图像简称图像图形图像制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示2.4计算机中图形图像的表示计算机中图形图像的表示 图形 （图像）格式点阵图矢量图 2.4.2点陈图组成图形或图像的一个个点或方格，称为像素。将这些像素点的信息有序地储存到计算机中，从面保存了整幅图像信息，这种图像文件类型叫点阵图。点阵图可制作出色彩和色调变化丰富的图像

17、，可以逼真地表现自然界的景象。用数码相机和扫描仪获取的图像都属于点阵图。制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示2.4计算机中图形图像的表示计算机中图形图像的表示 2.4.2点陈图1、点陈图的存储黑白图像（二值图像）：只有黑白二色；用0表示黑色，1表示白色 ，计算机只要用1位（1bit）数据即可记录1个像素的颜色 。256色灰度图像：00000000表示纯黑， 11111111表示纯白，中间的各种数值表示不同程度的灰色。计算机只要用1字节（8位）数据即可记录1个像素的颜色 。也叫8位灰度图像。16色灰度图像：0000表示纯黑， 1111表示纯白，中间的各种数值表示不同程

18、度的灰色。计算机只要用4位数据即可记录1个像素的颜色 。制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示 二值图像 16级灰度图像 256级灰度图像2.4计算机中图形图像的表示计算机中图形图像的表示制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示2.4计算机中图形图像的表示计算机中图形图像的表示 2.4.2点陈图1、点陈图的存储16色图像：计算机只用4位记录1个像素的颜色，1个字节8位就可以储存2个像素。256色图像：用8位记录1个像素的颜色，1个字节8位就可以储存1个像素 。16位图像：用16位记录1个像素的颜色，1个字节8位就可以储存2分之1个像素 。制作人

19、：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示 16色图像 256色图像 16位图像2.4计算机中图形图像的表示计算机中图形图像的表示制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示 例例2-9 计算一幅分辨率为640480的黑白图像需要多少的存储空间？解：（1）像素数：640480=307200个（2）存储位数= 307200 1 = 307200 bit（位）（3）存储空间=3072008 =38400个字节。 2.4计算机中图形图像的表示计算机中图形图像的表示1、首先求这幅图像的像素数（像素数=水平分辨率垂直分辨率）2、求存储位数存储位数=像素数每像素需存储位

20、数3、然后转换成字节数存储空间=存储位数8制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示2.4计算机中图形图像的表示计算机中图形图像的表示 2.4.2点陈图1、点陈图的特点点陈图文件类型：如.bmp、.pcx、.gif、.jpg、.tif、.psd、.cpt同样图形，以不同类型的文件保存时，文件大小也会有所差别。点陈图特点：（1）点阵图可表现出色彩和色调变化丰富的图像。（2）很方便地在不同软件间交换文件，是最通用的一种图片文件格式。（3）放大后，图像会模糊和失真。制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示2.4计算机中图形图像的表示计算机中图形图像的表示

21、点击放大后，图像会模糊和失真。放大4倍放大20倍制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示2.4计算机中图形图像的表示计算机中图形图像的表示 2.4.3矢量图这样的图形用数学语言描述图形显然更加方便这种用类似于数学语言描述图形的图形图像形式，称为矢量图 制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示2.4计算机中图形图像的表示计算机中图形图像的表示 2.4.3矢量图矢量图文件格式：如.AI、.EPS、 . SVG、.dwg、 .dxf、.wmf和.emf。矢量图形文件的特点：（1）可以无限放大图形中的细节不失真；（2）一般线条的图形和卡通图形，矢量图文件

22、存储要比点阵图小（3）矢量图形文件的大小与图形中的元素数和每个元素的复杂程 度成正比，而与图形面积和色彩的丰富程度无关。（4）不易制作色调丰富或色彩变化太多的图像 制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示2.4计算机中图形图像的表示计算机中图形图像的表示矢量放大后，图像细节不失真。放大4倍放大20倍制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示2.5从模拟技术到数字技术从模拟技术到数字技术 2.5.1从模拟技术到数字世界模拟技术模拟电路模拟信号数字化数字技术数字电路数字信号计算机此路不通全面接轨计算机制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示2.5从模拟技术到数字技术从模拟技术到数字技术 2.5.2数字化的声音1、声音的波形表示连续变化声音电信号的主要参数是振幅和频率（波长与频率成反比）。振幅表示声音的大小（音量），越大，声音越响亮 ；频率表示的是声音音调的高低 ，频率越高，波长越短，声音越尖锐 。制作人：台州市临海中等职业学校 池文胜第二章 计算机中的信息表示2.5从模拟