第二课-计算机信息表示与存储(二)

J1.2计算机信息表示与编码计算机教研室刘磊1、计算机为什么采用二进制？2、如何衡量计算机存储容量的大小？3、区别字节与字、字长？4、各种进制间如何的数据转化？请举例说明。问题学习目的理解数制相关的基本概念;掌握计算机中常用数制之间的转换方法;了解信息在计算机中的编码方式;掌握各种信息计量单位之间的关系。1.2.1数据与信息1.2.2计算机中的数据1.2.3数制及其转换（重点、难点）1.2.4计算机中数据的单位（重点）1.2.5字符的编码（难点）主要内容1.2.1数据与信息数据：数据是对客观事物的符号表示。如：数值、文字、语言、图形、图像等都是不同形式的数据。信息：既是对客观事物变化和特征的反映，又是事物之间相互作用、相互联系的表征。①信息必须数字化编码，才能传送、存储和处理。②信息具有针对性和时效性。数据与信息的区别：数据是信息的载体，信息是数据处理之后产生的结果。信息有意义，而数据没有。例如：数据2、4、8、16、32是一组数据，本身是没有意义的，我们从中可以分析出是一组等比数列，很清楚的得到后面的数字，便赋予了意义，这就是信息。是有用的数据。1.2.2计算机中的数据物理上容易实现，信息的存储更加容易，可靠性强，运算简单，通用性强ENIAC采用十进制冯·诺依曼研制IAS时，提出了二进制的表示方法二进制的优点1.2.3数制及其转换各进制的表示方法以脚注为2或B来表示二进制,如(110)2、(110)Ｂ.以脚注为8或Ｏ来表示八进制，如(710)8、(710)O以脚注为16或H来表示十六进制,(7B0)16、(7B0)H以脚注为10或D来表示十进制,(710)10、(710)D、其脚注也可以省略不写10称为计数制的基数或底数，所以为十进制进制基数规则标志表示方法十进制(Decimal)0,1,2,3,4,5,6,7,8,9逢10进1，借1当10D234.57D(234.57)10二进制(Binary)0,1逢2进1，借1当2B1011010B(1011010)2八进制(Octal)0,1,2,3,4,5,6,7逢8进1，借1当8O257.43O(257.43)8十六进制(Hex)0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F逢16进1，借1当16HBF23.5AH(BF23.5A)16常用数制之间的转换方法按权展开多项式非十进制十进制按权展开求和例1：将1011.01B转换为十进制数1011.01B=1×23+0×22+1×21+1×20+0×2-1+1×2-2=8+2+1+0.25=11.25D例2：将B7.FH转换为十进制数B7.FH=11×161+7×160+15×16-1=176+7+0.975=183.9375D例3：将372.6O转换为十进制数372.6O=3×82+7×81+2×80+6×8-1=192+56+2+0.75=250.75D非十进制十进制整数部分：除基取余（倒排）小数部分：乘基取整例1：将27.75D转换为二进制数27.75D=11011.11B例2：将1725.6875D转换为八进制数1725.6875D=3275.54O例3：将175.685D转换为十六进制数175.685D=9303.ACH八进制二进制三位分组8=23一位八进制数需要三位进制数来表示。三位分组例1：将1101.01101B转换为八进制数001101.01101015.32首尾组不足三位时，首尾用“0”补足1101.01101B=15.32O八进制二进制三位分组例2：将34.27O转换为二进制数34.27O=11100.010111B十六进制二进制四位分组16=24四位分组一位八进制数需要四位进制数来表示。例1：将11010101.11101001B转换为十六进制数11010101.11101001B=D5.E9H不能直接转换，需要通过转换成二进制来完成例1：将53.61O转换为十六进制数53.61O=2B.C4H十六进制八进制四位分组二进制三位分组101000110100010100111001001010010101………1.将十进制数35转换成二进制数是（）。A.100011BB.100111BC.111001BD.110001B2.十进制数60转换成无符号二进制整数是（）。A.0111100B.0111010C.0111000D.0110110考考你自己AA3.下列各进制的整数中，值最小的是（）。A.十进制数11B.八进制数11C.十六进制数11D.二进制数114.用8位二进制数能表示的最大的无符号整数等于十进制整数（）。A.255B.256C.128D.127DA1.2.4计算机中数据的单位位(bit)位(bit)是度量数据的最小单位。在计算机技术中用二进制表示数据，1位数据只能表示0和1两种代码。字节(Byte)一个字节(Byte)由8位(bit)二进制数字组成。存储器容量通常以字节为基本单位(Byte,B)来描述：千字节1KB=1024B=210B兆字节1MB=1024KB=220B吉字节1GB=1024MB=230B太字节1TB=1024GB=240B字长（考点）字长是指计算机一次能够同时处理的二进制位数，即CPU在一个机器周期中最多能够并行处理的二进制位数。字长是计算机(CPU)的一个重要指标，直接反映一台计算机的计算能力和运算精度。字长越长，计算机的处理能力通常越强。字长是字节的整倍数，如8位、16位、32位，发展到今天微型机的64位，大型机/巨型机已达128位。1.2.5字符的编码1.西文字符的编码（考点）计算机中最常用的字符编码是ASCII（AmericanStandardCodeforInformationInterchange，美国信息交换标准交换代码），为国际标准。国际通用的ASCII码是7位ASCII码，用7位二进制数表示一个字符的编码，共有27=128个不同的编码值，相应可以表示128个不同字符的编码。计算机用一个字节（8个二进制位）存放一个7位ASCII码，最高位置为0。7位ASCII代码表字符十六进制表示十进制表示空格20H32‘0’～‘9’30H～39H48～57‘A’～‘Z’41H～5AH65～90‘a’～‘z’61H～7AH97～122控制字符：0～32，127；普通字符：94个。例：“a”字符的编码为1100001，十进制数是97ASCII码的大小排列（有大小之分）空格数字大写字母小写字母2.汉字的编码转换输出映射用户输入码国标码机内码字形码显示、打印输入转换、存储汉字在计算机中的处理过程与编码的关系：相关处理：输入、存储、输入。编码：输入码、国标码、机内码、字形码。随着科技的发展还有其它方式输入汉字：语音输入、手写输入、OCR识别等。例:输入汉字“张”时的区位码，拼音码和五笔码“张”区位码:5337“张”拼音码:zhang“张”五笔码:xt注意:同一个汉字，不同的输入法，它的输入码是不同的。汉字输入码数字编码，区位码；拼音编码，智能ABC，全拼;字形编码，五笔;一级汉字：3755个，按汉语拼音排列二级汉字：3008个，按偏旁部首排列由94个区号和94个位号构成每个汉字占两个字节国标码（GB2312-80）区位码例“中”区位码（5448）转换为国标码（5448）D+区、位分别加32=（8680）D十六进制形式（3630）H＋（2020）H=（5650）H二进制形式（0011011000110000）+（0010000000100000）B=（0101011001010000）B区、位分别加32国标码ASCII表中的控制码区位码转换为国标码汉字内码转换将起始编码从第32号位置开始国标码+2020H=+8080H=区位码机内码每个字节的最高位置为1输入转换存储3.汉字字形码汉字输出（显示，打印）的字模数据编码；有点阵表示和矢量表示两种表示方式；例：汉字“次”的16×16点阵字形码点阵字形编码占用存储空间计算方法1字节=8位1Byte=8bit例：用16×16点阵和48×48点阵表示一个“次”字，分别需要多大的存储空间？解：16×16点阵占空间：16×16/8=32字节48×48点阵占空间：48×48/8=288字节方法：字节数=点阵行数×点阵列数÷8原理：点阵中的每个点需要一个二进制的位来存储。4、图像信息编码图像在计算机中以点阵方式编码存储；点阵中的点称为“像素”（Pixel）；点阵规模的大小称为图像的“分辨率”（Resolution）；每个像素中存储该位置的颜色信息。分辨率：320*240=76800像素1.黑白图像(也称二值图像)2.灰度图像(256级)3.RGB彩色图像(24位)图像中每个像素只需要1位空间存储颜色信息，1-白，0-黑256级灰度图像中每个像素需要8位空间存储灰度信息，256=2824位真彩色RGB图像中每个像素需要24位空间存储颜色信息，颜色数可达224=16777216种图像占存储空间大小计算公式：大小=行分辨率×列分辨率×每个像素所需位数÷8=320*240*24/8=230400Bytes=225KB分辨率：320*240颜色数：24位类型：位图大小=行分辨率×列分辨率×每个像素所需位数÷81.在ASCII码表中，根据码值由小到大的排列顺序是（）。A.空格字符、数字符、大写英文字母、小写英文字母B.数字符、空格字符、大写英文字母、小写英文字母C.空格字符、数字符、小写英文字母、大写英文字母D.数字符、大写英文字母、小写英文字母、空格字符2.汉字的国标码与其内码存在的关系是：汉字的内码=汉字的国标码+（）。A.1010HB.8081HC.8080HD.8180H考考你自己AC小结在本讲中我们系统地学习了计算机中信息表示的方法。学习了计算机中常用数制的转换计算方法；数在计算机中的表示方法；数值、西文字符、中文汉字符及图像等信息在计算机中的编码；最后学习了数据的计量单位。PPT模板下载：行业PPT模板：节日PPT模板：素材下载：背景图片：图表下载：优秀PPT下载：教程：教程：教程：资料下载：课件下载：范文下载：试卷下载：教案下载：一个完整的电子计算机系统由哪几部分组成？2.如何理解硬件和软件，以及它们的关系？3.计算机硬件由那几部分组成？4.计算机的软件由哪几部分组成？5.存储器如何划分？内存和外存有什么区别？6.内存RAM和ROM的区别是什么？7.衡量计算机的性能的指标有哪些？8.冯诺依曼型计算机工作原理是什么？课后作业D10称为计数制的基数或底数，所以为十进制