第2章 计算机信息技术基础

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,2,章,计算机信息技术基础,1.,数据与信息,3.,数制及其转换,2.,计算机编码技术,2.1,数据与信息,1,、数据：,在计算机中一切能被计算机接收和处理的物理符号都称为数据。,2,、信息：,它是有意义的数据关联排列产生的结果。从广义上讲，信息是对数据加工处理后得到的有用的知识。数据是物理的，信息是观念的、抽象的。,3,、数据处理：,把杂乱无章的数据加工成为有意义、有价值的信息的过程，称为数据处理。,一、概念,二、计算机中的信息单位,1,、位（,bit),：,位是计算机中最小的信息单位，一个位表示一位二进制数，单位符号为,b,。它能,表示“,0”,和“,1”,两种状态,2,、字节（,byte),：,字节是基本信息单位，单位符号为,B,它表示,8,位二进制数的长度，它能表示,256,种状态。,千字节（,KB,）,兆字节（,MB,）,和吉字节（,GB,）,1MB,1024KB,2,20,次方,1GB,1024MB,2,30,次方,3,、字长,：,长是计算机存储、传送、处理数据的信息单位。用计算机一次操作的二进制们最大长度来描述。,如,8,位、,16,位、,32,位等。,计算机中的数据编码包括：,数的编码；,字符的编码；,汉字的编码。,2.2,计算机的数据编码,1,、正负符号的表示,计算机中的数，一般规定符号位用“,0”,表示正数，用“,1”,表示负数。,例：十进制数,56,在字长为八位计算机中表示为：,0,0,1,1,1,0,0,0,符号位,数值部分,一、数的表示,2.,小数点的约定,定点数：,小数点隐含在机器数里的某个位置。根据小数点的隐含位置约定，分为：,定点整数：,约定机器数小数点的位置隐含在最低位之后,定点小数：,约定机器数小数点的位置隐含在符号位之后，有效部份最高位之前,浮点数：,类似于指数表示法，把一个二进制数表示成阶码和尾数两部分,其中：阶码相当于数学中的指数，阶码反映了数,N,小数点的位置,尾数部份的长度影响数的精度,3.,数值的二进制表示,见数制基础（单独介绍）,计算机中通常把字母、标点符号、特殊符号、以及数字符号，通称为字符。,ASCII,码是目前广泛采用的一种字体统一编码，它是美国标准信息交换码的简称。,P27,页,1,、基本,ASCII,码,一个字符所在列代码的前,3,位接行代码的后,4,位，即为该字符的,ASCII,码。,二、计算机中字符的表示（,ASCII,码）,基本,ASCII,码用,7,位二进制数来表示一个字符。,07,的编码范围为,00000000-01111111,，即,0127,共,128,个字符。其中包含：,10,个数字；,52,个英文字母；,32,个控制字符；,34,个专用字符。见教材,P28,表,2-1-2.,2,、扩展,ASCII,码（,EASCII,）,是将,ASCII,码由,7,位扩充为,8,位。共,256,个字符组成。它由,8,个二进制表示字符，最高位为,1,。,汉字编码通常采用,2,个高位为,1,的,ASCII,码表示一个汉字。即用,2,个字节表示一个汉字。,汉字编码很复杂，主要涉及如下 代码：输入码、国标码、机内码、交换码、字形码。,1,、汉字输入码,音码（拼音）、形码（五笔）、音形码（自然码）、数字码（区位码）。,三、计算机中汉字的编码,2,、汉字国标码,国标码是国家标准代码的简称。用两字节高,位置,0,的方法表示一个汉字。,3,、汉字机内码,机内码称内码或存储码，一个汉字可能有很,多种外码，但内部只有一种存储形式。目前我国,采用双字节的变形国标码作机内码。即两字节最,高位置,1,。,4,、汉字交换码,交换码用于不同汉字系统之间交换汉字信息,而制定。我国,GB2312-80,中，收录一级汉字,3755,个，二级汉字,3008,个，符号,682,个，共,7445,个。,5,、汉字字型码,对汉字形状进行的二进制编码。用于显示和,打印汉字。,在计算机中主要有点阵描述汉字。如,2424,点阵。,2.3,数制基础,一、数制的概念,数,制是用一组,固定的数字符号和一套统一的规则来表示数目的方法。,如果用,R,个基本符号来表示数目，则称其为,R,进制，,R,称为该数制的,基数,。,位权：,处于该位的数字所表示的实际值除本身的数值外，还与所处位置有关，由位置决定的值就叫位置，也叫位权。,进位制 二进制 八进制 十进制 十六进制,规则 逢二进一 逢八进一 逢十进一 逢十六进一,基数,r=2 r=8 r=10 r=16,数符,0,，,1 0,1,7 0,1,9,0,1,9,A,B,C,D,E,F,位权,2,i,8,i,10,i,16,i,下标,B O D H,表：计算机中常用进制数的表示,二、各种数制的转化,进位计数制的两个相关概念：,1,、基数：,所使用的不同基本符号的个数。,2,、位权：,处于该位的数字所代表的值的大小。,例：,(321),10,=310,2,+2 10,1,+1 10,0,(101),2,=12,2,+0 2,1,+1 2,0,1.,其它数制（,R,数制）转换为十进制：,按权展开相加即只要把二进制中出现,1,的位数权相加即可。,例如：,(101),B,=12,2,+0 2,1,+1 2,0,=4+0+1=(5),D,(101),O,=18,2,+0 8,1,+1 8,0,=64+0+1=(65),D,(101),H,=116,2,+016,1,+116,0,=256+0+1=(257),D,例如：,(217),10,(),B,余数,2,|217,1(,最低位,),2,|108,0,2,|54,0,2,|27,1,2|,13,1,2,|6,0,2,|3,1,2,|1,1(,最高位,),0,结论：,(217),10,(1101100 1),B,2,、,十进制,R,进制,1,）整数部分的转换,除,r,取余,从末位取起,即：把一个十进制的整数不断除以所需要的基数,r,，,取其余数（除,r,取余法），就能够转换成以,r,为基数的数。,例如：,(0.625),D,=(),B,乘,2,取整：,整数部分,0.625,2,1,.250 1,2,0,.500 0,2,1,.000 1,结论：,(0.625),D,=(0.101 ),B,2,）小数部分转换,乘,r,取整，顺序取值,即：将一个十进制小数转换成,r,进制小数时，将十进制小数不断地乘以,r,，,并取整，这称为乘,r,取整法。,混小数的转换,如果十进制数包含,整数,和,小数,两部分，则必须将十进制小数点两边的整数和小数部分分开，,分别,完成相应的转换，然后，再把,r,进制整数和小数部分,组合,在一起。,练习：,(25.125)D =()B,3,、二进制、八进制的相互转换,二进制转换到八进制，只要将二进制数从小数点开始，整数部分从右向左,3,位一组,，小数部分从左向右,3,位一组（不足,3,位补零），根据,表,完成转换。,例,1,：例,1,：,(,110,110,.,001,100,),B,(66.14),O,(12.34),O,=(001 010.011 100 ),B,把,八进制数转换成二进制数只是上述方法的逆过程,特别转换方法：利用二进制、八进制和十六进制之间的特殊关系直接转换。,见表,二进制 八进制 二进制 十六进制 二进制 十六进制,000 0 0000 0 1000 8,001 1 0001 1 1001 9,010 2 0010 2 1010 A,011 3 0011 3 1011 B,100 4 0100 4 1100 C,101 5 0101 5 1101 D,110 6 0110 6 1110 E,111 7 0111 7 1111 F,表：二进制、八进制和十六进制之间的关系,4,、二进制、十六进制之间的相互转换方法,二进制同十六进制之间的转换就如同八进制同二进制之间一样，只是,4,位一组,。,例,2,：,(10A1),H,=(,0001,0000,1010,0001,),B,(,101,0111,),B,=(57 ),H,1.4.3,二进制的运算规则,（,1,）二进制的算术运算规则,加法进位规则：逢二进一。,加法运算法则：,0,0,00,1,1,1,0,11,1,10(,进位,),例：二进制数,1101,1010,？,1 1 0 1,1 0 1 0,1 0 1 1 1,练习：求二进制数之和。,10001111+01100001=,？,减法同理。,答案：,11110000,（,3,）乘法运算法则：,0,0,0,0,1,0,1,0,01,1,1,（,4,）除法运算法则：,0,0,0,0,1,0,1,0,（无意义）,1,1,1,2,、二进制的逻辑运算,逻辑变量之间的运算称为逻辑运算,对二进制数的,1,和,0,赋予逻辑含义，它们可以表示“真”与“假”、“是”与“否”、“有”与“无”,逻辑运算包含三种基本运算：,逻辑加法：,又称逻辑“或”,逻辑乘法：,又称逻辑“与”,逻辑否定：,又称逻辑“非”,