技能高考专题：计算机中的数的表示形式

第二章计算机中的数的表示形式2.1信息与数据信息的定义：（奠基人香农）信息是事物运动状态变化和特征的反映，是经过加工以后，对客观世界产生影响的数据。数据的定义：数据是指存储在某种媒体上可以加以鉴别的符号资料（图、文、声、像等是数据的形式）注：在计算机系统中，数据以二进制的形式表示。1、信息与数据的区别与联系①信息是加工后的数据；数据是信息的载体（是信息的具体表现形式）。数据经过加工处理后成为信息，信息必须通过数据才能传播；②数据和信息相对的。③信息是揭示数据内在的含义，是观念上的。④同一信息可用不同形式的数据来表示。信息与消息（信息不同于消息）①信息经过编码成为消息②收到的消息经过译码才能获取其中的信息2、信息的特点客观性、时效性、无阻性、可传递性、可处理性、真伪性、共享性、依附性3、信息技术的发展历程第一次信息革命：语言的产生第二次信息革命：文字的产生第三次信息革命：纸和印刷术的发明（信息的载体）第四次信息革命：电话、电报、电视以及通信技术的发明和应用（信息的传递手段）第五次信息革命：计算机与互联网4、信息技术（IT）微电子技术是现代信息技术的基石5、3C技术①通信技术（communication）②计算机技术（computer）③控制技术（control）6、信息社会信息成为第三资源（物质和能源）。7、信息产业（第四产业）以计算机和通信设备为主体的IT产业。2.2计算机中的数制1、进制数的基本概念①数制（计数制）用一组固定的符号（数字、字母）和一套统一的规则来表示数目的方法叫作数制。②进位计数制按照进位方式计数的数制叫作进位计数制。③进位计制数的三要素基数：用来表示数据的数字符号的个数1数位：数码在一个数中所处的位置位权位权的确定方法：nN④常用的数制进制基数符号权计数法则二进制20、12n逢二进一八进制80－78n逢八进一十进制100－910n逢十进一十六进制160－9、A－F16n逢十六进一⑤进制数的表示方法1)把数字写在括号内，在括号的右下角写上进制数。例如：（1101）2、（76.3）162)在数字的后面分别加上一个表示该进制数的英文字母。例如：1101B、76、3HB表示二进制O表示八进制D表示十进制H表示十六进制2、计算机中采用二进制的原因（二进制的优点）①易于物理实现（最主要的原因【二值电路】）②运算规则简单③机器可靠性高④逻辑判断方便22.3不同数制间的相互转换1、十进制与非十进制间的转换（1）非十进制转换成十进制方法：按权展开（数码×权）（2）十进制转换成非十进制整数部分：除进制取余数小数部分：乘进制取整数整数部分：除进制取余数数码×位权小数部分：乘进制取整数十进制二进制八进制十六进制举一返三三位归一八进制二进制十六进制四位归一举一返四32、非十进制间的相互转换二进制与八进制对照表二进制000001010011100101110111八进制01234567二进制与十六进制对照表二进制00000001001000110100010101100111十六进制01234567二进制10001001101010111100110111101111十六进制89ABCDEF2.4常用存储容量单位与换算○1位二进制数据中的一位，即0或1；单位是bit/b/比特；是数据存储的最小单位。○2字节8个二进制位组成一个字节；单位是Byte/B；是数据存储最基本的单位。注：计算机中，每个字节都有一个编号，这个编号叫做“地址”。③计算机中的存储容量单位及其换算位字节千字节兆字节吉字节太字节bBKBMBGBTB1B＝8b1KB=1024B＝210B1MB=1024KB＝220B1GB＝1024MB＝230B1TB＝1024GB＝240B○4字：计算机一次能处理的二进制数据，单位是Word/W字长：计算机一次能处理的二进制的位数。2.5计算机中数的表示1、机器数和真值○1机器数：用0表示正数，用1表示负数，并放在最高位，这样表示的数称为机器数○2真值：用+、－来表示数的符号，这样表示的数称为真值。2、机器数的表示形式○1原码符号：0正1负数值：二进制数的绝对值○2反码正数的反码：与原码相同负数的反码：符号位不变，数值按位取反4○3补码正数的补码：与原码相同负数的补码：取反+1注：在计算机中所有的数值数据都采用二进制的补码形式表示，使减法转换为加法,简化运算器的线路设计。补充：定点数与浮点数计算机处理的数值数据多数带有小数，小数点在计算机中通常有两种表示方法：一种是约定所有数值数据的小数点隐含在某一个固定位置上，称为定点表示法，简称定点数另一种是小数点位置可以浮动，称为浮点表示法，简称浮点数。浮点数在计算机中由阶码和尾数两部分组成。3、BCD码（二－十进制代码）把十进制数的每一位分别写成二进制形式的编码8421码（最常用）：用4位二进制数表示1位十进制数。有权码2421码2421码无权码余3码格雷码2.6非数值数据在计算机中的表示非数值数据：不表示数值大小的数据，如字符、字符串、图形符号、汉字等。1、ASCII码（计算机中使用最广泛、最普遍的编码）名称：《美国信息交换标准代码》特点：用7位二进制数表示一个字符的编码，共有27（128）个字符。在计算机的内部用一个字节（8个二进制位）存放，最高位置为0。通用控制字符34个阿拉伯数字10个内容大写字母26小写字母26标点符号32ASCII码值：ASCII编码的7位二进制数转换为十进制所得到的数值。0→48A→65a→97ASCII码值按从小到大的顺序依次排列是空格SP通用控制字符数字大写字母小写字母规律数字0—9、大字字母A—Z、小字字母a—z分别是按由小到大的顺序编排小写字母比对应的大写字母的ASCII码值大32D扩展ASCII编码：8位二进制数，最高位是1，共有256个字符。2、Unicode编码（统一码）统一码：容纳全世界所有语言中任意一种语言的所有符号的编码。特点：UCS-2：每个字符占2个字节（16位），可表示216（65536）个字符。UCS-4：每个字符占4个字节，可表示231（2147483648）个字符。3、汉字编码○1输入码/外码：输入汉字时所使用的编码。音码：拼音输入法5形码：五笔字形输入法音形码：自然码输入法数字码：区位输入法（区1~94，位1~94，总编码长度是固定的4位）○2交换码/国标码：用于汉字通信时所使用的编码。全称：《信息交换用汉字编码字符集——基本集》特点：交换码是双字节（2个字节）编码，每个字节最高位是0.国标码（GB2312-80）是1981年我国发布的汉字编码字符集。○3机内码/内码：计算机对汉字进行识别、存储、处理和传输时所使用的编码。特点：机内码是双字节（2个字节）编码，每个字节的最高位都是1。○4字形码/输出码：汉字输出时所使用的编码。每个汉字的字形码是预先存放在计算机内的，称为汉字库16×16常见汉字点阵24×2432×32点阵汉字在计算机中所占的存储容量＝8列行（字节）国标码＝区位码+2020H机内码＝国标码+8080H机内码＝区位码+A0A0H分类6○5汉字地址码汉字字形码在汉字字库中是按一定顺序连续存放在存储器中的，每个汉字字形码在汉字字库中的地址就是汉字地址码。补充：big-5编码（大五码）：汉字繁体编码，用于港、澳、台等繁体字使用地区。