2015-10-04-第二章基于计算机信息化的基础

第二章计算机信息数字化基础计算机为什么要采用二进制计算机如何存储数据计算机怎样完成计算计算机怎样处理字符条形码二维码是怎么回事信息为什么要标准化计算机怎样表示多媒体第二章计算机数字化基础公元200年左右，东汉徐岳《数术记遗》一书。据此书描写的珠算，是∶刻板为上中下三分，每分5个游珠，上1粒珠代表五，馀4粒各代表一，上下两档作运算，中档作定位。这是十进制算盘的最早记载。公元前300年，古巴比伦人使用的“算筹”。In1617，苏格兰人JohnNapier发明了对数，制作了一套象牙棒，用于记录计算结果。人们称之为Napier'sBones.Napier达芬奇被西方普遍认为是“齿轮”的发明者(1452-1519)计算钟calculatingclock

德国教授WilhelmSchickard，发明于1623，被普遍认为开启了机器计算时代。1642，年仅19岁的数学天才帕斯卡BlaisePascal发明了Pascaline莱布尼兹Leibniz1694，提出了二进制的方法。他在与中国教会传教的友人在通信中了解到了中国的“阴阳”文化。1801，

法国人约瑟夫.玛丽（JosephMarieJacquard）发明了穿孔织布机，能自动地按照穿孔的卡片制作纺织图案。1822年，英国数学家巴贝奇

CharlesBabbage

提出一个用蒸汽驱动的计算机，它被命名为差分机“

DifferenceEngine”.被称为“计算机之父”AdaByron，拉瓦雷斯夫人，数学家与诗人的女儿，极富数学天赋，为巴贝奇的研制工作倾尽家财，并成为了世界上第一个编写程序的程序员。程序员他“亲娘”1890年，美国Hollerith发明了自动读卡机，用于当年的人口普查。穿过卡片小孔的细棒产生电流，计数器加1。创办了机器制表公司，演变至今成为了赫赫有名的（）公司。让我们再一次穿越迷雾，对人类历史做一次深邃的回眸，寻找那一抹神秘的光辉！公元前100年，古希腊用于计算日食或月食的仪器，还考虑到月亮的椭圆形轨道。（1900年发现“安梯基齐拉仪”）这个复杂的装置将使得人们重新考虑古希腊的科技水平，谁发明的？为何又失传？至今是个谜。1939，美国衣阿华州立大学theAtanasoff-BerrycomputerJ.V.AtanasoffBerry1943，Colossus,英国TuringZ3,德国Konrad1944年，Harvard大学和IBM公司合作研制了HarvardMarkIcomputer。GraceHopper.MARKI的主要程序员之一。发现了第一个BUG。程序员他“干妈”1943年，美国陆军部与宾夕法尼亚大学签定合同，研制计算弹道的高速计算机。用ENIAC计算炮弹从发射到进入轨道40个点的位置只用3秒钟，人要7小时。ENIAC比人的效率提高了8400倍JohnW.MauchlyDevelopmentoftheENIACComputer1946年，世界上“第一台”电子计算机ENIAC与现代PC机的对比ENIACPC机速度5000次/每秒数亿次/每秒重量30吨几十千克占地170平方米1平方米功耗160千瓦150瓦无故障时间5分钟数年软件无各类软件器件电子管超大规模集成电路1973年10月19日，明尼苏达州一家地方法院当众宣判：“莫奇利和埃克特没有发明第一台计算机，只是利用了阿塔纳索夫发明中的构思。”并且判决莫奇利和埃克特的专利无效，理由是阿塔纳索夫早在1941年，就将他对计算机的开端构想告诉给了莫奇利。两个伟大的人物！英国科学家，图灵匈牙利裔科学家冯.诺伊曼思维方式和人非常接近，但要找到具有10种稳定状态的元件来对应十进制的10个数是困难的十进制:而具有两种稳定状态的元件却非常容易找到比如“1”是表示高电平，“0”表示低电平“1”表示接通状态，“0”表示断开状态计算机中的二进制2.1.2各种数制表示二进位制有致命的弱点，那就是数字的书写特别冗长。为了解决这个问题，在计算机的理论和应用中还使用两种辅助的进位制八进位制和十六进位制十进制二进制10000011000011010100000

6位17位数制1.数制用一组数字和一套统一的规则来表示数目符号的个数进位的规律2.基数

数制中所含数字符号的个数称为基数权的概念d=(S)R=

Ki

Ri

Ki

{0,1,……,R-1}n

i=-m(2

5

.

6)102

1015

100

6

10-1

(25.6)10表示的数多少？

n=整数位数-1 m=小数位数，i=表示位置数

R：数制的基数 Ri：权日常生活中人们采用十进制数十进制数必须转换为二进制数十进制数的特点：共有0、1、……9十个数字符号，逢十进一二进制数的特点：共有0和1两个数字符号，逢二进一十进制 R=10，只可使用0,1,2,3,4,5,6,7,8,9二进制 R=2，只可使用0,1八进制 R=8，只可使用0,1,2,3,4,5,6,7十六进制 R=16，只可使用0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F“逢R进一，借一当R”十进制整数转换为二进制整数：除2取余，直至为0例如：(35)10

=(100011)20124817352100011除数余数商2351

低位217128024020

高位1十进制→二进制20.6875×2=1.375整数1

0.375×2=0.75整数00.75×2=1.5整数10.5×2=1.0整数1高位低位十进制→二进制十进制小数转换为二进制小数：乘2取整，直至为0例如：(0.6875)10

=(0.1011)20.68750.3750.750.50

101102乘数小数取整按权展开(1234)10=1

103+2

102+3

101+4

100权(1234)16=1

163+2

162+3

161+4

160任何一个数值，都是各位数字本身的值与其权之积的总和四种常见数制的对应关系

十

二

八

十六进制

进制

进制

进制

0

0000

0

0

1

0001

1

1

2

0010

2

2

3

0011

3

3

4

0100

4

4

5

0101

5

5

6

0110

6

6

7

0111

7

7

十

二

八

十六进制

进制

进制

进制

8

1000

10

8

9

1001

11

9

10

1010

12

A

11

1011

13

B

12

1100

14

C

13

1101

15

D

14

1110

16

E

15

1111

17

F整数二进制→十进制1001011266425322416238224212201权值数值结果：1×26+0×25+0×24+1×23+0×22+1×21+1×20=各位数乘以权值相加10102-10.52-20.252-30.1252-40.0625权值数值0.10102=1×2-1+0×2-2+1×2-3+0×2-4=小数二进制→十进制

例：

0.10102

[情景问题2-1]教授的生日蜡烛。一位计算机界很有名的教授90岁生日的时候，他的学生们为他特意订制了一款非常精致、特别的蛋糕，可惜的是蛋糕上插不下九十根蜡烛，而直接以一当十插九根又有点太一般化了。所以学生们决定用七根蜡烛表达90岁生日纪念，他们选了四根红色和三根金黄色，蜡烛点着时教授恍然大悟，你知道这是为什么吗？知道他们的蜡烛是怎么排列的吗？二进制→八进制例：将二进制数110101112转换为八进制数。

11010111()()(0)327(10111011.1101)2

=()8.27364以小数点为界分别向左、向右进行转换八进制→二进制(67.721)8=110

111.111

010

00167721(6754.32)8=()2110111101100011010.小数部分剩余的位数不足三位时补零

八进制→十进制采用按权展开(375.42)8 =3×82

+7×81

+5×80

+4×8-1

+2×8-2

=192

+56

+5+0.5+0.03 =(253.53)10十六进制→十进制采用按权展开(ABC.DE)16=10×162+11×161+12×160+13×16-1+14×16-2=2560

+176

+12+0.81+0.05=(2748.86)10二进制→十六进制从最低位起二进制数4位一组，变为十六进制数(101111100110.11011)2

=()16(A7B8.C9)16

=()2101001111011100011001001..BE6D8以小数点为界1位十六进制数对应4位二进制数R进制与十进制数的相互转换(小结)R进制数转换为十进制数十进制数转换为R进制数按Rn权值展开法整数除以R倒取余数小数乘以R正取整数找一张白纸，写上你的姓名和学号！从二进制到十进制10011001从二进制到十进制10111101从十进制到二进制266从十进制到二进制312从十进制到二进制12.25从二进制到八进制1100110011从二进制到八进制1100001100101从八进制到十六进制75从八进制到十六进制777从十六进制到八进制FF从十六进制到八进制FFFF1b=一个二进制位，bit1B=8个二进制位,byte1K=1024=2101M=1024K=1024x1024=2201G=1024M=1024x1024K=1024x1024x1024=230

1T=1024G=1024x1024x1024x1024=240六个特殊数量的简称与表示

2.1计算机中基于“实现计算”的数制及其转换

2.2二进制数值表示与计算

2.3字符信息编码与标准交换

2.4多媒体信息编码

2.5RFID与条形码

2.6信息标准化第2章计算机数字化基础正、负数如何表示？小数如何表示？字符、汉字如何表示？声音、图形、图像如何表示？不同形式的数据在计算机中怎样表示？在讨论数值数据的编码之前，先解释一下什么是编码。所谓编码，就是按照一定的规则以固定的顺序排列字符，并以此作为记录、存储、传递、交换的统一内部特征，这个字符排列顺序被称为“编码”。编码可以理解为符号化的过程，也可以理解为这个过程产生的结果。数值型

整数表示

无符号数

带符号数原码表示补码表示反码表示整数的计算机表示数值数据的编码表示一、数值编码二进制数的符号由最高位表示

“0”表示“+” “1”表示“–”1、真值、机器数机器数：数(含符号)在机器中的编码表示真值：机器数所对应的十进制数值例1：有两数：a=+2，b=–2

若用8位二进制数该如何表示？a=+2表示为：

0

0000010b=

–2表示为：

1

0000010真值机器数数的原码表示定义：

求原码的方法：根据定义求原码直接写出原码[X]原=X 0≤x＜2n-12n-1

-X -2n-1＜x≤0其中：n为二进制的位数原码的表示范围：–(2n–1–1)~(2n–1–1)例：已知：a=+2，b=–2，根据定义求a,b的原码[a]原和[b]原。设n=8。根据公式有：①[a]原=a=(00000010)2②[b]原

=2n-1–b=28-1–(–2)=27+210000000+ 1010000010例：已知：a=+2，b=–2，直接写出a,b的原码[a]原和[b]原。设n=8

①a=(+10)2，b=(–10)2

00000100②[a]原00000101③[b]原符号位数据部分当n=8时，原码的表示范围是？-127~+127原码表示方式存在的问题一个0有两种表示方法！[+0]原=0

0000000[-0]原=1

0000000原码进行加减法时存在的问题

例如，当n=8时，用原码计算：

－4+－3=－710000100+10000011？10000100+100000111000001114+－3？7-7产生溢出00000100+1000001110000111

？数的反码表示定义[X]反=X 0≤x＜2n-12n

-|X|-1

-2n-1＜x≤0其中：n为二进制的位数原码的表示范围：–(2n–1–1)~(2n–1–1)

求反码的方法根据定义求反码求负数的原码，除符号位外按位取反例：已知：a=+2，b=–2，根据定义求a和b的反码[a]反和[b]反，设n=8。

根据公式有：①[a]反=a=[a]原=(00000010)2②[b]反=2n–|b|–1=28–|–2|–1=28–3100000000-1111111101例：已知：a=+2，b=–2，直接写出a和b的反码[a]反和[b]反。设n=8

①[a]反=[a]原=(00000010)200000101②先写出b的原码表示11111011③除符号位外，数据位按位取反符号位数据部分当n=8时，反码的表示范围是？-127~+127[b]反[b]原反码表示方式存在的问题一个0有两种表示方法！[+0]反=0

0000000[-0]反=1

11111117+-3=43-7=-4-3--4=-1-4+3=1-4--3=1反码进行加减法时存在的问题例如，当n=8时，用反码计算：

－4+－3=－711111011+11111100？11111011+111111001111101114+－3？00000100+11111100-80产生溢出100000000

数的补码表示定义[X]补=X 0≤x＜2n-12n

-|X|

-2n-1≤x＜0其中：n为二进制的位数补码的表示范围：–2n–1

~(2n–1–1)

求补码的方法根据定义求补码写出负数的原码,除符号位外按位取反+1例：已知：a=+2，b=–2，根据定义求a和b的补码[a]补和[b]补，设n=8。根据公式有：①[a]补=a=[a]原=(00000010)2②[b]补=2n–|b|=28–|–2|=28–2

100000000-1011111110例：已知：a=+2，b=–2，直接写出a和b的补码[a]补和[b]补。设n=8

①

[a]补=[a]原=(00000010)200000101②先写出b的原码表示11111101③除符号位外，数据位按位取反+1符号位数据部分[b]补[b]原更一般的求负数的补码的方法①先写出负数对应的正数的二进制表示；②连同符号位一起按位取反，然后再加上1。例：已知：b=–2，写出补码[b]补。设n=8。00000100①先写出+2的原码表示11111101②所有的位按位取反+1当n=8时，补码的表示范围是？-128~+127[-2]补[+2]原为什么负数补码的编码多一个？[-128]补=[–28-1]补=28–|–27| =28–27

=2

27–27 =27

=（10000000）2当n=8时，–28-1

(-128)的补码是？讨论这是-128的补码还是-0的补码？[–0]补=28–0 =(100000000)2

–0

=(00000000)2=+0补码可以唯一表示0补码表示的优点★可以唯一表示0，不存在+0和-0的问题。

★计算机系统中采用补码运算仅用加法器就可实现所有算术运算；结果也为补码形式。

★符号位可以与数值部分一起参加运算。根据补码的定义，对于[a]补±[b]补有规则：[a]补-[b]补=(2n+a)–(2n+b)=a-b=2n+(a-b)=[a-b]补[a]补+[b]补=(2n+a)+(2n+b)

=2n+(a+b)=

[a+b]补丢掉一个模2n增加一个模2n例：已知a=+2，b=–3，设n=8，用补码加法计算a+b。

根据[a]补+[b]补=

[a+b]补有：

[a+b]补

=[+2]补+[–3]补1111111100000010+11111101

结果的最高位为1，说明结果是负数，对负数求补（取反+1），可得到最后结果[–3]补=

[00000011]反+1=11111101连同符号一起运算=-1例：已知a=+2，b=–3，设n=8，用补码加法计算a-b。

根据[a]补-[b]补=

[a]补+[–b]补

=[+2]补+[–(–3)]补0000010100000010+00000011[–3]补=

[00000011]反+1=11111101[–(–3)]补=

[11111101]反+1=00000011=5结果为正。得到正数的补码表示例：已知a=+2，b=–3，设n=8，用补码加法计算b-a。根据[b]补-[a]补=

[b]补+[–a]补=[–3]补+[–2]补11111101111111101+11111110[–3]补=

[00000011]反+1=11111101[–2]补=

[00000010]反+1=11111110=-5高位产生溢出舍去符号位例：已知a=–1，b=3，设n=8，用补码加法计算a+b。

根据[a]补+[b]补=

[a]补+[b]补

=[–1]补+[3]补10000001011111111+00000011[–1]补=

[00000001]反+1=11111111[+3]补=

00000011=2高位产生溢出舍去符号位例：已知a=127，b=1，设n=8，用补码加法计算a+b。

1

0000000

01111111+0000000111

1111011

11111101+11111110符号位运算进位信息舍弃数据发生溢出，改变了符号位超出8位二进制的表示范围，发生了数据溢出若a=-3，b=-2，则

a+b符号位发生溢出不会产生错误结果错误结果正确大家来算算，谁的速度快！求出对下列数的补码表示（8位）：（1）-1（6）3（2）0（7）8（3）-0（8）-12（4）-128（9）-9（5）-37（10）128大家来算算，谁的速度快！求出对下列数的补码表示（8位）：答案（1）11111111（-1）

（6）00000011（3）（2）00000000（0）（7）00001000（8）（3）00000000（-0）（8）11110100（-12）（4）10000000（-128）（9）11110111（-9）（5）11011011（-37）（10）不存在（128）换一种方式考你！已知某个数的补码是[10000011]补，那么这个数是多少？（写成十进制）解答：对这个数再次求补码运算。对[10000011]补除符号位全部取反，

变成[11111100]，再加1，变成[11111101]

取出它的符号位1和数值位1111101，即-125。最重要的提示！注意原码、反码、补码的范围；正数的原码、反码、补码全都长得一样！负数的原码、反码、补码全都不一样！注意一个最特殊的数，-128，只有补码，没有反码和原码！（针对8位来说的）数值编码(实数)数值的定点表示和浮点表示两种方法位置固定：3.14——定点位置变化:3.14——浮点3.14X1000.314X1010.0314X102小数点.的位置在移动，大小不变数的定点表示法小数点位置固定在某一位置。包括：定点整数和定点小数

1.定点整数格式：小数点固定在最低位数字的右边符数值号位默认小数点位置数的定点表示法小数点位置固定在某一位置。包括：定点整数和定点小数

2.定点小数格式：小数点固定在最高数据位的左边，只能处理小于1的小数，否则“溢出”报错符数值号位默认小数点位置数的定点表示法由于定点表示法的局限，现代计算机已不再使用这种表示方法。数的浮点表示法小数点的位置可任意移动M•RE尾数基数阶3.14159X1000.314159X1010.0314159X1023.14159尾数：数的有效数字阶：小数点在数中的实际位置数的浮点表示法尾数：常用定点小数表示，有1个符号位阶：常用整数表示，有1个符号位假定：用32位二进制来存储一个浮点数其中：1位阶符，8位作阶，23位作尾数问：能表示的最大的数是多少能表示的最小的数又是多少

阶符阶码

数符尾数尾数阶数的浮点表示法

当阶的符号位为0，其余为

1

尾数符号位为0，其余为1时，表示的数最大当阶的符号位为0，其余为1

尾数符号位为1，其余为1时，表示的数最小表示范围：-1038~1038如何估计？27-1

2

×(1-2-23)

2127

1038计算机中通常表示浮点数的字长为32位，用8位作阶，含一位数符，23位作尾数。（72.45×105）10=（11011101000110011001000）2≈（0.101110…）2×（223）=（0.101110）2×（2）10×（10111）2010000111101110………浮点表示法的特点数据的表示范围大，不损失精度数值的表示（掌握）二进制、十进制、八进制、十六进制的转换（掌握）整数的三种编码（原码、反码、补码）（理解）浮点表示法布尔的思想逻辑代数（布尔代数）逻辑代数中数值真假逻辑数据以及逻辑运算逻辑真——1逻辑假——0逻辑量的值常用以表示某个事件是否成立逻辑数据的表示逻辑门是计算机硬件电路的基础，是描述数字逻辑电路的最基本单元部件。输入信号经由一定的逻辑门可以得到一定的输出信号。在逻辑门电路中，任何信号只存在两种状态，即高电平和低电平，对应到逻辑运算，以高电平来表示逻辑“1”（真）、以低电平来表示逻辑“0”（假）。逻辑运算与计算机控制现在是白天2>3下周会下雨逻辑数据的表示真1假0假真研究多个事物的逻辑关系非与或异或逻辑运算它表示同原事件含义相反。假定事件A的非运算用符号或A'来表示（读作“A非”），那么或A'将被理解为：当A是正确时，或A'便是错误的，当A是错误时，或A'便是正确的。其运算规则为：

（1）“非”运算

由两个简单事件A及B构成逻辑相乘的复杂事件，它可用AB、A×B或A·B来表示，读作“A与B”。该事件表示只有当A和B都为真时结果才为真。如果A和B其一为假时，则A乘B的事件将是假的。逻辑乘也叫逻辑与。其运算规则为：(2)“与”运算0×0=00×1=01×0=01×1=1AOB

由两个或多个事件和逻辑或算符可构成复杂事件，如由事件A和事件B构成的逻辑或事件，可记作“A+B”，读作“A或B”。它表示事件A、B中，只要有一个是真，则结果就是真。只有两个事件都是假时，结果才是假。所以，逻辑或也叫逻辑加。其运算规则为：（3）“或”运算0＋0=00＋1=1＋0=11＋1=1

除了基本的“与”运算、“或”运算、“非”运算之外，为了方便逻辑关系的描述常常使用一些通过这三种基本逻辑运算关系派生出来的逻辑运算关系，“异或”运算就是其中一个。

“异或”的意思是：判断参加运算的相应位是否“相异”，即值不同，若“相异”则取真值，否则取假值。异或运算符通常用⊕表示，其运算规则如下：

(4)“异或”运算0⊕0=01⊕0=10⊕1=11⊕1=0谁在胡说

2010级有一个宿舍的同学做了好事，不留名，表扬信来了之后，校长了解了是某个宿舍的四位同学做的，但不知是哪一个，问这四位是谁做的好事。A说：不是我。B说：是C。C说：是D。D说：C胡说。已知三个人说的是真话，一个人说的是假话。现在要根据这些信息，找出做了好事的人。计算题如果A=1，B=0，C=1，D=0，则（1）A+B=？（2）CD=？（3）A+（C⊙D）=？（4）（B+C）⊙A=？（5）（～A）⊙（C+D）=？计算题如果A=1，B=0，C=1，D=0，则（1）A+B=1（2）CD=0（3）A+（C⊙D）=1（4）（B+C）⊙A=0（5）（～A）⊙（C+D）=1

2.1计算机中基于“实现计算”的数制及其转换

2.2二进制数值表示与计算

2.3字符信息编码与标准交换

2.4多媒体信息编码

2.5RFID与条形码

2.6信息标准化第2章计算机数字化基础一只手的暗语。为了消灭黑势力，有一个警察做了很多年的卧底，犯罪同伙都知道他喜欢乱写乱画，信手涂鸦，他最喜欢画人的手。每次画手的时候，形态都不一样，手指有时分开，有时弯曲，大家都以为他在乱画，其实，此时他已经把消息悄悄地传递给了警方。他如何做到呢？ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

英文信息如何表示呢？英文文章→句子→短语→单词→字母+标点符号英文字母与标点符号符号表示的思路:

将所有英文大小写字母用若干位二进制数来表示大写字母26个可以用5位二进制例如：00001表示A，00010表示B

大小写字母需要多少位呢？加上阿拉伯数字以及+-*/等标点符号需要多少位？如果各行其是，编码方式太多，无法进行信息交换共享国际组织将所有符号统一编码来表示

信息（字符）在计算机中的表示

ASCII码，AmericaStandardCodeforInformationInterchange，是美国信息交换标准代码，已被国际公认采用

ASCII码采用7位二进制码表示包括26个英文字母的大小写符号编码以及一些标点符号、专用符号及控制符（如回车、换行、响铃等）128个符号ExtendedASCII(ANSI美国国家标准协会)采用8位二进制码表示256个符号，即一个byte英文字符的编码ASCII中的特殊控制符的意义或动作符号意义或动作符号意义或动作符号意义或动作NUL空FF走纸控制ETB信息组传送束SOH标题开始CR回车CAN作废STX正文开始SO移位输出EM纸尽EXT正文结束SI移位输入SUB减EOT传输结束SP空格ESC换码ENQ询问DLE数据链换码FS文字分隔符ACK承认DC1设备控制1GS组分隔符BEL响铃报警DC2设备控制2RS记录分隔符BS退一格DC3设备控制3US单元分隔符HT横向列表DC4设备控制4DEL删除LF换行NAK否定VT垂直列表SYN空转同步【情景问题2-4】下面是我们能从计算机中看到的拉丁字母表的一部分，在这个表与英文字母表以及我们的汉字表有什么不同和相同呢？西文字符的编码练习题目：俄文字母33个，10元音，21辅音，2无音，需多少位АаБбВвГгДдЕеЁёЖжЗзИиЙйКкЛлМм

НнОоПпРрСсТтУуФфХхЦцЧчШшЩщъЫыьЭэЮюЯя希腊字母24个，需多少位汉字的编码汉字的特点

1、字数多共6万左右需要的编码多。

2、字形复杂20画以上需要字模点阵多。

3、同音字多需要输入方法灵活。汉字的四种主要编码 汉字输入码 汉字国标码 汉字机内码 汉字字形码汉字的编码1.汉字输入码，汉字输入码是指在键盘上利用数字、符号或拼音字母将汉字以代码的形式输入的代码.2.汉字国标码，汉字国标码是我国1981年公布的“中华人民共和国国家标准信息交换汉字编码（GB2312―80）”代码。国标码中有6763个汉字和682个其他基本图形字符，共计7445个字符。3.汉字机内码，

汉字机内码是指一个汉字被计算机系统内部处理和存储而使用的代码。4.汉字字形码，汉字字形码又称汉字字模，它是指一个汉字供显示器和打印机输出的字形点阵代码。[情景问题2-5]每到节日的夜晚，我们会看到大街上各种霓虹灯构成的流光溢彩，例如：国庆节的夜晚，学校门口高高悬空的耀眼的“国庆”两个字，字的每一个笔画处都持续转动着红色流动串。这是用什么方法实现的？和二进制编码有什么关系？色彩是怎么转动起来的？什么原理？如果常用汉字7000个用多少二进制位数呢？必须采用两个BYTE字节国标码是我国标准化组织制定的汉字信息交换的编码目前采用的国标码是GB2312-80编码方式是双字节的低7位二进制位，可表示214=16384个汉字实际上表示了6763个常用汉字，682个非汉字符号我国在1980年制定了《信息交换用汉字编码字符集·基本集》作为国家标准GB2312-80编码字符集，称为国标码例如，汉字“中国”在两个字节中的存放为：中5650H国397AH01010110

01010000

00111001

01111100

如果直接存储国标码行不行呢？ASCII码规定56H是V，50H是P，表示有冲突解决国标码与ASCII码冲突问题方法如下：在存储时将国标码双字节高位都置1，形成机内码中E6E0H国B9FAH11010110

11010000

10111001

11111100

0001000010000001

1

国标码第一字节1

国标码第二字节00000001

10010000啊国标码解决了汉字编码传输问题机内码解决了汉字存储问题但在计算机中处理汉字过程，还要解决汉字输入问题，输入英语26个字母，可以通过键盘上的键字来实现，成千上万个汉字不可能放在一个键盘上，必须要借助键盘上有限的键字输入汉字拼音是一种输入方法，同音字取序号，形成汉字输入码部首也是一种输入方法，形成另一种汉字输入码还要将各种不同类型输入方法进行编码，称输入码如用拼音输入“李”，编码li1，输入“白”，编码bai1输入码解决了汉字输入问题但计算机还要输出各种字体(形状)的汉字因此汉字输出如何编码？形成汉字输出码，又称字形码例如汉字“来”，采用16×16点阵形状表示如下：■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■0000000000000000000000011000000000111111111111000001000110001000000010011001000000000101101000000111111111111110000000011000000000000011100000000000010111000000000010011010000000010001100100000010000110001000010000011000010000000001100000000000000000000000字形码是以点阵的形式“画”出汉字字形的代码将这些点阵代码存放在计算机中形成汉字点阵字库显然汉字字形点阵的行和列分得越多，描绘的汉字也就越逼真常用的汉字字形点阵有16×16、24×24、32×32、64×64、96×96、128×128、256×256点阵等汉字字形点阵中每个点的信息用一位二进制码来表示对于16×16点阵的汉字字形码，需要用32个字节(16×16÷8=32）表示。24×24点阵的汉字需72个字节表示精密型4848288提高型3232128普及型242472简易型16

1632汉字点阵类型点阵占用字节数字体汉字处理过程中各种编码之间的关系，如下图所示自动转换字节最高位置“1”转换（调用汉字字库）相同的编码在不同的字符集中可能有不同的意义。国际标准ISO10646定义了一种通用字符集UCS（UniversalCharacterSet），它包含了世界上大多数可书写的字符系统。通用字符编码集

2.1计算机中基于“实现计算”的数制及其转换

2.2二进制数值表示与计算

2.3字符信息编码与标准交换

2.4多媒体信息编码

2.5RFID与条形码

2.6信息标准化第2章计算机数字化基础兵马俑图像图形图像信息数字化

利用图形、图像恰当地表现和传达信息，已经成为今天我们利用多媒体方式交流信息的重要需求。这除了与图形、图像可以承载大量而丰富的信息有关以外，还有一个重要原因是图形、图像具有生动直观的视觉特性。数字化时代以批量生产复制的图像内容宣告一个新的视觉文明的到来，我们正从一个以语言文字为中心的文化向以图像为中心的文化过渡。什么是图形图像信息数字化？单色图像颜色编码示意图你本学期上课用的《大学计算机实验》教材中附了一张光盘，光盘中有关于本课程的虚拟实验、实验报告，还有一些动画演示等等，你知道这些信息是以什么形式存储在这张光盘中的吗？其中的图像是以数字图像还是模拟图像存储的？为什么？图形图像信息数字化00001100000001111100000111001100001100001100001100110000001111000000001100000用二进制来表示一张图片，先以黑白图片为例进行说明。一张日食图片，用坐标线将其分为许多小方格，白的地方记为1，黑的地方记为0。显示的时候按顺序进行恢复。对于黑白图像来说，俗称灰度级，一般用8位来描述256种不同程度的灰（从黑到白）。超过256种，人类用肉眼已经无法区分。图中的A点和B点所在的区域哪一个更亮？颜色信息数字化颜色是通过眼、脑和我们的生活经验所产生的一种对光的视觉效应，我们肉眼所见到的光线，是由波长范围很窄的电磁波产生的，不同波长的电磁波表现为不同的颜色。红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）是颜色的三原色，以不同比例将原色混合，可以产生出其他的新颜色，这便是颜色的RGB模型。加色法系统（RGB）在计算机内部，我们用三种不同程度红绿蓝来描述一个像素点的颜色。对于一个1024*768像素的照片，用24位显示，需要多少字节？24*1024*768个bit，换算成字节则再除以8，=3*1024*768个Byte，再换算成KB，=3*768KB。红绿蓝（RGB）红黄蓝橙，绿，紫罗兰青，品红，黄，黑（CMYK）以上所有什么是基色？减色法系统（RYB）减色法系统（CMYK）声音信息如何表示？大脑对声波的感知就是声音声波是物体在空气中的振动，可看成连续量的平滑曲线对波形进行数字化，将其划分成垂直的段，称为取样（30个/秒）每个样本的高度被转换成二进制数保存声音信息数字化声音是人类社会最古老的信息媒体，用二进制数字序列表示声音，是利用现代信息技术处理和传递声音信号的前提。

把模拟声音信号转变为数字声音信号的过程称为声音的数字化，其过程主要包括：采样、量化和编码三个步骤。声音信息数字化

2.1计算机中基于“实现计算”的数制及其转换

2.2二进制数值表示与计算

2.3字符信息编码与标准交换

2.4多媒体信息编码

2.5条形码与RFID

2.6信息标准化第2章计算机数字化基础条形码是将宽度不等的多个黑条和空白用二进制按照一定的编码规则排列，表达一组信息的图形标识符。条形码信息靠条（黑条）和空（白条）的不同宽度和位置来传递，信息量的大小由条码的宽度和印刷的精度来决定。这种条码技术只能在一个方向上通过“条”和“空”的排列组合来存储信息，所以称之为“一维条形码”。一维条形码

一维条形码组成结构示意图一维条形码组成通常一个完整的一维条形码是由两侧的空白区、起始符、数字字符、校验符、终止符等组成的，如下图所示：一维条形码EAN-13商品条码示意图ISBN条形码示意图一维条形码的种类很多，常见的大概有20多种，目前使用频率最高的几种一维条形码有EAN、UPC等。我国目前在国内推行使用的也是这种商品条形码。EAN商品条形码分为EAN-13（标准版）和EAN-8（缩短版）两种。EAN-13通用商品条形码

EAN-13由13位数组成，分别为：前缀码（3位），制造商代码（4位），商品代码（5位）和校验码（1位）组成。其中前缀码是用来标识国家或地区的代码，由国家物品编码协会（GSI）分配给各个国家（或地区），如690-695代表中国大陆，471代表我国台湾地区，489代表香港地区；制造厂商代码的赋权在各个国家或地区的物品编码组织。ISBN条形码

ISBN是InternationalStandardofBookNumber的缩写，即国际标准图书编号。ISBN是国际通用的图书或独立的出版物（除定期出版的期刊）代码。原有ISBN长度为10位，，并已于2007年升至13位，