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第一章计算机系统基础知识 第二讲 一 计算机中信息的表示 二 计算机软件系统 1 3 1进位计数制1 3 2不同数制之间的转换1 3 3数据在计算机中的表示1 3 4字符在计算机中的表示1 3 5汉字在计算机中的表示 一 数据在计算机中的表示 数值 十 二进制转换 西文 ASCII码 汉字 输入码 机内码转换 声音 图像 模 数转换 二 十进制转换 西文字形码 汉字字形码 数 模转换 存储器 输入设备 输出设备 数值 西文 汉字 声音 图像 1 3 1进位计数制 进位制 按进位的原则进行计数的数制如 十进制 二进制数 十六进制数等两个基本要素 基数 指该进位制中使用的数码的个数如 十进制数使用的数码为0 1 2 9共10个 所以十进制的基数为10各数位的权 一个与数码所在位置有关的常数其大小以基数为底 数码所在位置的位数为指数的幂如 8888 88 1 3 1进位计数制 一般地 对于任意的R进位制数N 都可以把它写成按权展开的多项式和的形式 N an 1Rn 1 an 2Rn 2 a0R0 a 1R 1 a mR m一 十进制数 Decimal 有十个数码 0 1 2 3 8 9逢十进一基数为10每个数码的权为10n 例 678 34 6 102 7 101 8 100 3 10 1 4 10 2 基数 数码 权 1 3 1进位计数制 二 二进制 Binary 有二个数码 0 1逢二进一按权展开式的形式 例如 10101 01 2 1 24 0 23 1 22 0 21 1 20 0 2 1 1 2 2四则运算规则 1 3 1进位计数制 三 八进制数 Octal 有八个数码 0 1 2 3 4 5 6 7逢八进一 1 3 1进位计数制 四 十六进制数 Hexadecimal 有十六个数码 0 1 2 3 9 a b c d e f 逢十六进一基数为16十六进制数的使用是为了方便二进制数的书写和记忆 两种表示方法 脚标 100 11 2 11 37 8 4F B6 16字母 100 11B11 37O4F B6H 1 3 1进位计数制 二进制数 为什么在计算机中使用二进制数 1 技术操作可行2 运算规则简单3 机器可靠性高4 易于逻辑运算 二进制数的运算规则 计算机作为一种电子计算工具 是由大量的电子器件组成的 在这些电子器件中 电路的通和断 电位的高和低 用两个数字符号 1 和 0 分别表示容易实现 同时二进制的运算法则也很简单 因此 在计算机内部通常用二进制代码来作为内部存储 传输和处理数据 本讲内容 一 计算机中信息的表示1 3 1进位计数制1 3 2不同数制之间的转换1 3 3数据在计算机中的表示1 3 4字符在计算机中的表示1 3 5汉字在计算机中的表示二 计算机软件系统 1 3 2不同进位制之间的转换 1 非十进制数转换为十进制数方法 把各个非十进制数按权展开求和 例 101 101 2 1 22 0 21 1 20 1 2 1 0 2 2 1 2 3 5 625 101 1 8 1 82 0 81 1 80 1 8 1 72 125 101 1 10 1 102 0 101 1 100 1 10 1 101 1 16 1 162 0 161 1 160 1 16 1 272 0625 1 3 2不同进位制之间的转换 2 十进制数转换为非十进制数整数部分 除N取余 且除到商为0为止 小数部分 乘N取整 乘到小数部分为0为止 乘不尽时 到满足精度为止 其中N为要转换的进制基数 123 61 30 15 7 3 1 1 1 1 1 1 0 2 2 2 2 2 2 2 1 0 高 低 0 45 0 90 1 80 1 60 1 20 例 123 45 10 2 1111011 0111 余数 例 423 45 8 2100010011 100101 3 非十进制数之间的转换 1 3 2不同进位制之间的转换 例 1000001101 001111 2 81015 17 例 ABCD EF 16 2 1010101111001101 11101111 1 3 2不同进位制之间的转换 154 B8 例 101010100 10111 2 16 不同进制数的对应关系 本讲内容 一 计算机中信息的表示1 3 1进位计数制1 3 2不同数制之间的转换1 3 3数字在计算机中的表示1 3 4字符在计算机中的表示1 3 5汉字在计算机中的表示二 计算机软件系统 1 3 3数字在计算机中的表示 1 整数的表示计算机中的整数一般用定点数表示 定点数指小数点在数中有固定的位置整数分为有符号整数和无符号整数如果用一个字节表示有符号整数 其取值范围是 128 127如果用一个字节表示无符号整数 其取值范围是0 255 110 011 2 1 10011 2 10 11001 1 2 10 0 110011 2 11 N 数符 尾数 2阶符 阶码 规格化的形式 0 1 尾数的绝对值 1唯一规定了小数点的位置 1 3 3数字在计算机中的表示 2 实数 浮点数表示 尾数的位数决定数的精度 阶码的位数决定数的范围 原码 反码 补码 计算机中表示的带有符号的二进制数称为机器数 机器数的表示方法有三种 原码 反码和补码 原码 符号位 1负数0正数数值部分保持不变例 10000001010 10100001010 反码 正数的反码 原码负数的反码 符号位不变 数值部分对原码求反例 原码反码 10000001010000001010 10100001010111110101 补码 正数的补码 原码负数的补码 符号位不变 数值部分 反码 1例 原码反码补码 10000001010000001010000001010 10100001010111110101111110110 补码 在计算机内部数字是以补码的形式存储和计算的 将减法 乘法 除法运算转换为加法运算1 1 0 00000001 原 10000001 原 10000010 原 2 00000001 反 11111110 反 11111111 反 0 00000001 补 11111111 补 00000000 补 0 一 计算机中信息的表示1 3 1进位计数制1 3 2不同数制之间的转换1 3 3数据在计算机中的表示1 3 4字符在计算机中的表示1 3 5汉字在计算机中的表示二 计算机软件系统 本讲内容 1 3 4西文字符在计算机中的表示 西文字符 拉丁字母 数字 标点符号和一些特殊符号 广泛使用的西文字符编码 ASCII码即美国标准信息交换代码 AmericanStandardCodeforInformationInterchange 西文字符在计算机中的表示 基本ASCII码 可表示128个常用字符 从0到127 包括 34个控制字符 52个英文字母 10个数字 32个字符和运算符 例如 a 字符的编码为1100001 对应的十进制数是97 空格20H32 0 9 30H 39H48 57 A Z 41H 5AH65 90 a z 61H 7AH97 122 一 计算机中信息的表示1 3 1进位计数制1 3 2不同数制之间的转换1 3 3数据在计算机中的表示1 3 4字符在计算机中的表示1 3 5汉字在计算机中的表示二 计算机软件系统 本讲内容 音码类全拼 双拼 微软拼音 自然码和智能ABC等 形码类五笔字型法 郑码输入法等 1 3 5汉字在计算机中的表示 输入码 国标码 字形码 机内码 汉字输出 汉字输入 汉字存储 2 国标码 GB2312 80 GB2312 80中共收集了7445个常用汉字和图形符号 根据汉字的使用频度 将其分为按汉语拼音字母排序的一级汉字3755个 按部首排序的二级汉字3008个 图形符号682个 每个汉字占两个字节 汉字分区 每个区94个汉字 区位码不同于国标码 在区号和位号之上各加上32 20H 后得到的二进制代码 就是该字符的国标码 3 机内码 即汉字存储码 汉字采用的是两个字节的编码 其中两个字节的最高位均为1 汉字中 5448 华 2726 区位码 0011011000110000 B 0001101100011010 B国标码 0101011001010000 B 0011101100111010 B机内码 1101011011010000 B 1011101110111010 B 4 字形码 0001000000010000000100000001000001111100000100000001000011111110 汉字的输出码是对汉字字形经过点阵数字化后的一串二进制数 又称汉字字形码或字模 计算机输出的是点阵字形即点阵码 GBK 汉字扩充编码 能支持两万多汉字 Unicode编码针对各国文字 符号进行统一性编码 用两字节表示的全编码 对于ASCII字符它也使用两字节表示 BIG5码台湾 香港地区普遍使用的一种繁体汉字的编码标准 包括440个符号 一级汉字5401个 二级汉字7652个 共计13060个汉字 1 3 5汉字在计算机中的表示 一 计算机中信息的表示二 计算机软件系统1 5 1概述1 5 2常用软件介绍 本讲内容 计算机软件系统 应用软件 系统软件 硬件 WINDOS Office 系统软件应用软件 软件系统 软件是人们为了告诉电脑要做什么事而编写的 电脑能够理解的一串指令 有时也叫代码 程序 系统软件 DOS WINDOS 系统软件主要是指 操作系统数据库管理系统计算机及其语言处理程序网络系统和常用管理服务程序等 应用软件 1 5 2常用软件介绍 操作系统软件数据库管理系统程序设计软件科学计算软件办公软件网页制作 图片制作和处理其它常用软件 1 操作系统软件 操作系统 用于管理和控制计算机硬件和软件资源的一组程序 裸机 操作系统 应用程序 主要功能有 处理机管理存储管理设备管理信息 文件 管理 常用操作系统 1 DOSMicrosoft公司研制的配置在PC的操作系统单用户命令行界面操作系统从4 0版开始成为支持多任务的操作系统 2 Windows图形用户界面 WindowsXPProfessional WindowsXP64 BitEdition WindowsXPHome Windows98 WindowsNT Windows2000 WindowsXP Windows2003 WindowsVista 常用操作系统 3 Unix分时操作系统 主要用于 服务器 客户机 体系 4 Linux由UNIX发展而来 源代码开放 5 OS 2为PS 2设计的操作系统 用户可自行定制界面 6 MacOS较好的图形处理能力 主要用在桌面出版和多媒体应用等领域 用在苹果公司的PowerMacintosh机及Macintosh一族计算机上 与Windows缺乏较好的兼容性 2 数据库管理软件 SQLServerOracleSybaseAccessMysql 3 语言处理程序 三类计算机语言 用二进制代码表示的机器指令集合 优点 灵活 直接识别执行 速度快 缺点 面向硬件 直观性差 易出错 程序不易移植 用助记符表示的计算机语言 仍然面向机器 优点 简单易记 速度快 目标程序占用空间少 缺点 面向硬件 通用性差 两者都属于低级语言 3 语言处理程序 高级语言 3 与自然语言相近并为计算机所接受和执行的语言 优点 面向用户 与硬件无关 通用性与移植性强 缺点 源程序须翻译成机器语言形式的目标程序 计算机才能识别和执行 两种翻译方式 编译和解释 两种翻译方式 编译方式 源程序 结果 下一语句 解释方式 常用的程序设计软件 BorlandCVirualC C SunJavaVirualBasicDelphi 常用的科学计算软件 matlabSAS StatisticalAnalysisSystem SPSS StatisticalPackagefortheSocialScience 5 常用的办公软件 Office2000OfficeXPW