第一部分信息的存储与表示

1、大大学计学计算机信息基算机信息基础础 李 强Mail: Tel:86868233 南京医科大学 计算机教研室2课程学习方式课程学习方式理论部分理论部分 36学时学时教材：大学计算机信息技术教程教材：大学计算机信息技术教程学习方式：课堂讲授，部分内容自学学习方式：课堂讲授，部分内容自学考查题型：选择考查题型：选择+判断判断+填空填空实验部分实验部分 18学时学时教材：大学计算机信息技术实验指导教材：大学计算机信息技术实验指导学习方式：学习方式：完成教学平台上要求的实验内容完成教学平台上要求的实验内容考察题型：完成考察题型：完成Word、Excel、Powerpoint等内容的操作题等内容的操作题

2、3实验要求实验要求在指定时间内完成教学平台上相应实验操作题在指定时间内完成教学平台上相应实验操作题具体时间要求：具体时间要求：vWord 引导试验后开始引导试验后开始vExcel 待定待定vPowerpoint 待定待定v综合综合 待定待定4课程安排课程安排实验部分实验部分n引导实验引导实验n在规定时间内完成相应的实验内容在规定时间内完成相应的实验内容n安排相关实验内容的讲座安排相关实验内容的讲座n期末考试之前综合实验讲解期末考试之前综合实验讲解n考试考试5相关计算机等级考试相关计算机等级考试江苏省一级江苏省一级n理论部分，题型：选择理论部分，题型：选择+填空填空+判断判断n实验部分实验部分n

3、Word和和Excel综合题综合题nPowerpoint和和Frontpage综合题综合题n2009年秋已弱化年秋已弱化Frontpage部分，增加部分，增加Access部分内容部分内容江苏省二级、三级江苏省二级、三级6相关计算机等级考试相关计算机等级考试全国一级全国一级n考核内容包括微机基础知识和操作技能两部分。基础知考核内容包括微机基础知识和操作技能两部分。基础知识部分占全卷的识部分占全卷的20%（20分），操作技能部分占分），操作技能部分占80%（80分）。分）。 n考试形式和时间：考试形式和时间： 无纸，全上机操作无纸，全上机操作 考试时间：考试时间： 90 分钟分钟 全国二级全国二级

4、全国三级全国三级全国四级全国四级7相关计算机等级考试相关计算机等级考试全国一级全国一级MS Officen题型和分值题型和分值n选择题（计算机基础知识和网络的基本知识）（选择题（计算机基础知识和网络的基本知识）（ 20 分）分）n汉字录入能力测试（限时汉字录入能力测试（限时 10 分钟录入分钟录入 150 个汉字）（个汉字）（ 10 分）分）nWindows 的使用（的使用（ 10 分）分）nWord 操作（操作（ 25 分）分） nExcel 操作（操作（ 15 分）分）nPowerPoint 操作（操作（ 10 分）分）nInternet 的拨号连接、浏览器（的拨号连接、浏览器（ IE6

5、）的简单使用和电子邮件）的简单使用和电子邮件（ E-mail ）收发）收发 （ 10 分）分） 8相关计算机等级考试相关计算机等级考试全国一级全国一级Bn题型和分值题型和分值n选择题（计算机基础知识和网络的基本知识）（选择题（计算机基础知识和网络的基本知识）（ 20 分）分）n汉字录入能力测试（限时汉字录入能力测试（限时 10 分钟录入分钟录入 150 个汉字）（个汉字）（ 15 分）分）nWindows 的使用（的使用（ 20 分）分）nWord 操作（操作（ 25 分）分） nExcel 操作（操作（ 20 分）分）n今年的变化：今年的变化：在现有基础上增加对因特网知识的考核（操作部分）；

6、在现有基础上增加对因特网知识的考核（操作部分）；与一级其他科目相比，一级与一级其他科目相比，一级B没有演示文稿部分没有演示文稿部分 9计算机信息技术的巨大影响计算机信息技术的巨大影响对经济：对经济：增长最快、最活跃的一个产业；改造和带动了其他产业增长最快、最活跃的一个产业；改造和带动了其他产业对社会：对社会：渗透到人们工作、学习、生活、娱乐各个方面，人们已经离不开渗透到人们工作、学习、生活、娱乐各个方面，人们已经离不开信息技术信息技术对教育：对教育：影响了几乎所有学科的研究方法与手段；几乎所有学科都需要使影响了几乎所有学科的研究方法与手段；几乎所有学科都需要使用计算机和网络用计算机和网络对个人

7、：对个人：必须具备的一种文化素养（必须具备的一种文化素养（Literacy）1 必备性，必备性，2 教育性教育性 计算机基础教学计算机基础教学computer literacy, internet literacy, information literacy 10计算机基础教学进入第计算机基础教学进入第3阶段阶段第第1阶段（上世纪阶段（上世纪80年代）年代）n背景：背景：PC，DOS，Basic，dBasen特点：起步阶段，理工专业，特点：起步阶段，理工专业，从程序设计入手从程序设计入手第第2阶段（上世纪阶段（上世纪90年代）年代）n背景：背景：Pentium + Windows + Offi

8、cen特点：普及阶段，全面铺开，特点：普及阶段，全面铺开，从办公应用技能入手从办公应用技能入手第第3阶段（本世纪初）阶段（本世纪初）n背景：因特网背景：因特网 多媒体应用多媒体应用n特点：蓬勃发展，走向纵深，特点：蓬勃发展，走向纵深，网络应用和信息技术入手网络应用和信息技术入手1997年发布年发布加强非计算机专加强非计算机专业基础教学工作的几点意见业基础教学工作的几点意见 2006年发布年发布关于进一步加强高等学校关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求程教学基本要求 11关于关于大学计算机基础大学计算机基础大学计算机基础教学的大

9、学计算机基础教学的“第第1门门”课程课程以讲解计算机的基础知识为主，而将工具性、操以讲解计算机的基础知识为主，而将工具性、操作性的内容放到作性的内容放到自主实验课自主实验课中中以计算机软硬件的基本概念、组成与工作原理为以计算机软硬件的基本概念、组成与工作原理为主，还涉及主，还涉及信息技术、网络应用信息技术、网络应用等方面的基础性等方面的基础性内容内容拓展学生的视野拓展学生的视野，使能在一个较高的层次上认识，使能在一个较高的层次上认识计算机和应用计算机，提高学生的计算机和应用计算机，提高学生的信息素养信息素养 12课程的三个教学目标课程的三个教学目标比较熟练地掌握计算机软件、硬件和网络应比较熟练

10、地掌握计算机软件、硬件和网络应用的用的基本操作技能基本操作技能 为岗位就业做准备为岗位就业做准备 增加感性知识，有助增加感性知识，有助于学习理论知识于学习理论知识“知其所以然知其所以然”，使信息，使信息处理工具得到更有效的使用处理工具得到更有效的使用打下继续学习打下继续学习(终身学习终身学习)的的基础。基础。比较系统地了解计算机、网络、软件和多媒比较系统地了解计算机、网络、软件和多媒体的体的基础知识和基本概念基础知识和基本概念 为后续的计算机相关课程打基础为后续的计算机相关课程打基础 提高专业课程提高专业课程的学习效率的学习效率13第一部分第一部分 信息的存储与表示信息的存储与表示信息与信息技

11、术概述信息与信息技术概述数字技术基础数字技术基础信息在计算机中的表示信息在计算机中的表示n数值数值n文本与文本处理文本与文本处理n图像与图形图像与图形n数字声音及应用数字声音及应用n数字视频及应用数字视频及应用14信息是什么？信息是什么？(1)关于信息（关于信息（information），至今并没有统一的），至今并没有统一的定义定义日常生活中比较笼统和模糊的几种解释是：日常生活中比较笼统和模糊的几种解释是：n语言、文字、图画、照片等表示的内容（新闻、消息或语言、文字、图画、照片等表示的内容（新闻、消息或知识）知识）n读书、上课、交谈等所学习和了解的知识、方法、事实读书、上课、交谈等所学习和了解

12、的知识、方法、事实和情况和情况n为了做判断、订计划或求解问题等所需要的数据、资料为了做判断、订计划或求解问题等所需要的数据、资料n15信息是什么？信息是什么？(2)中国大百科全书的解释：从认识论层次来看，信息是指中国大百科全书的解释：从认识论层次来看，信息是指认识主体所感知或主体所表述的认识主体所感知或主体所表述的 “事物运动的状态及状事物运动的状态及状态变化的方式态变化的方式” 信息因它所表达的内容而有一定的价值，也因能相互交信息因它所表达的内容而有一定的价值，也因能相互交流而体现其作用流而体现其作用信息有多种表现形式，语言、文字、声音、图片等都是信息有多种表现形式，语言、文字、声音、图片等

13、都是信息的表现形式信息的表现形式(载体载体)信息与物质和能量同样重要，它是人们认识世界、改造信息与物质和能量同样重要，它是人们认识世界、改造世界的一种基本世界的一种基本资源资源16什么是信息处理？什么是信息处理？信息处理指的是与下列内容相关的行为和活动：信息处理指的是与下列内容相关的行为和活动：n信息的收集信息的收集( (如信息的感知、测量、获取、输入等如信息的感知、测量、获取、输入等) )n信息的加工信息的加工( (如信息的分类、计算、分析、转换等如信息的分类、计算、分析、转换等) )n信息的存储信息的存储( (如书写、摄影、录音、录像等如书写、摄影、录音、录像等) )n信息的传递信息的传递

14、( (如邮寄、电报、电话、广播等如邮寄、电报、电话、广播等) )n信息的施用信息的施用( (控制、显示、指挥、管理等控制、显示、指挥、管理等) ) 17人工信息处理人工信息处理人们用眼睛、耳朵、鼻子、手等感觉器官直接人们用眼睛、耳朵、鼻子、手等感觉器官直接获取外界的各种信息，然后经神经系统传递到获取外界的各种信息，然后经神经系统传递到大脑，再经过大脑的分析、归纳、综合、比较、大脑，再经过大脑的分析、归纳、综合、比较、判断等处理后，能产生更有价值的信息，并且判断等处理后，能产生更有价值的信息，并且采用说话、写字、动作、表情等方式输出信息采用说话、写字、动作、表情等方式输出信息18人工进行信息处理

15、的过程人工进行信息处理的过程 人工信息处理的不足：人工信息处理的不足：n 算不快算不快n 记不住记不住n 传不远传不远n 看（听）不清看（听）不清事物事物客体客体信息获取信息获取(感觉器官感觉器官)信息加工与信息加工与存储存储(大脑大脑)信息传递信息传递(神经系统神经系统)信息施用信息施用(效应器官效应器官)信息传递信息传递(神经系统神经系统)信息技术（信息技术（IT）手手/脚脚/身身眼眼/耳耳/鼻鼻/舌舌/身身19什么是信息技术？什么是信息技术？信息技术（信息技术（Information Technology，或，或 Information & Communication Techn

16、ology，简称，简称IT或或ICT ）指的是）指的是用来扩展人们信息器官功能、协助人们更有效地进行信息处理的用来扩展人们信息器官功能、协助人们更有效地进行信息处理的一门技术。内容包括：一门技术。内容包括： 扩展感觉器官功能的扩展感觉器官功能的感测感测( (获取获取) ) 技术技术扩展神经系统功能扩展神经系统功能的的通信技术通信技术扩展大脑功能的扩展大脑功能的计算与计算与存储技术存储技术扩展效应器官功能的扩展效应器官功能的控制与显示技术控制与显示技术扩展神经系统功能扩展神经系统功能的的通信技术通信技术外部世界事物外部世界事物20信息技术的发展历史信息技术的发展历史语言的形成和使用语言的形成和使

17、用 文字的创造文字的创造 造纸技术的出现造纸技术的出现 印刷技术的发明印刷技术的发明 电报和电话通信电报和电话通信 广播、电视广播、电视 雷达、雷达、卫星卫星 计算机计算机 因特网因特网 第第1 1次信息技术革命次信息技术革命（3500050000年之前）年之前）第第3 3次信息技术革命次信息技术革命第第5 5次信息技术革命次信息技术革命（2020世纪世纪40406060年代）年代）第第4 4次信息技术革命次信息技术革命（1919世纪世纪30302020世纪世纪4040年代）年代）（10001000年之前）年之前）第第2 2次信息技术革命次信息技术革命（大约（大约3500年之前）年之前）现代现

18、代信息信息技术技术21现代信息技术有什么特征？现代信息技术有什么特征？三大特征：三大特征：n采用微电子和光电子器件采用微电子和光电子器件n以数字技术（计算机）为基础以数字技术（计算机）为基础n以软件为核心以软件为核心核心技术：核心技术：n计算机、集成电路、通信、广播、互联网、自动控制、计算机、集成电路、通信、广播、互联网、自动控制、机器人等机器人等22现代信息技术的基础与核心现代信息技术的基础与核心信息安全信息安全信息管理信息管理基础：基础： 微微( (光光) )电子、数字技术、软件技术电子、数字技术、软件技术集成电路集成电路计算机计算机通信通信/广播广播互联网互联网自动控制自动控制机器人机器

19、人核心技术核心技术23信息技术发展举例信息技术发展举例1982年以来：年以来：nCPU性能提高性能提高3500倍倍n内存储器价格下降内存储器价格下降45000倍倍n硬盘价格下降硬盘价格下降360万倍万倍现在现在45nm的的CPU中，每个晶体管的平均成本仅中，每个晶体管的平均成本仅仅是仅是10万分之一美分万分之一美分n2004年全球年全球500个晶体管个晶体管/人人n2010年全球年全球10亿个晶体管亿个晶体管/人人按照按照CPU和存储器的发展和存储器的发展速度，速度，2025年人们用年人们用400美美元买元买1个个iPod，其容量为，其容量为40000TB,可存储可存储4000个美个美国国会图

20、书馆的馆藏国国会图书馆的馆藏（据原（据原Google中国研究院刘峻中国研究院刘峻 “谷歌与云计算谷歌与云计算”）如果汽油性能也像如果汽油性能也像CPU一样提高，一样提高，现在现在1升油可以让人造卫星绕地球升油可以让人造卫星绕地球转转500多圈多圈如果汽车的价格也像硬盘一样下降，如果汽车的价格也像硬盘一样下降，现在几分钱就可买现在几分钱就可买1辆车辆车24关于信息产业关于信息产业（1）什么是信息产业）什么是信息产业（2）国内外信息产业情况）国内外信息产业情况25什么是信息产业？什么是信息产业？信息产业信息产业( (也称为也称为“电子信息产业电子信息产业”) )是指信息设备生产制是指信息设备生产制

21、造，以及利用这些设备进行信息采集、储存、传递、处理、造，以及利用这些设备进行信息采集、储存、传递、处理、制作与服务的所有行业与部门的总和制作与服务的所有行业与部门的总和影视制作影视制作,动漫与游戏制动漫与游戏制作，数字文化作，数字文化(音乐音乐/美术美术/广告等广告等),电子出版电子出版通信与广播，电子政务通信与广播，电子政务/商务商务/金融金融, 网络教育网络教育,电电子医疗子医疗,电子娱乐电子娱乐/游戏游戏信息服务业信息服务业信息内容产业信息内容产业芯片芯片, ,计算机计算机, ,手机手机, ,通信通信设备设备, ,数字电视数字电视, ,软件软件, ,电电子器件等子器件等信息基础设施信息基

22、础设施电信网络电信网络, ,广播电视网络广播电视网络, ,互联网络等的建设、维互联网络等的建设、维护、经营和管理护、经营和管理信信息息技技术术信息设备制造业信息设备制造业26电子信息产业是第一大产业电子信息产业是第一大产业2007年：世界总产值达年：世界总产值达54.39万亿美元万亿美元, 电子信息产业产值达电子信息产业产值达4.65万亿美元万亿美元, 占世界总产值的占世界总产值的8.52008年：世界总产值达年：世界总产值达60.69万亿美元，电子信息产业产值达万亿美元，电子信息产业产值达4.96万亿美元，占世界总产值的万亿美元，占世界总产值的8.22009年：世界总产值达年：世界总产值达5

23、7.94万亿美元万亿美元, 电子信息产业产值达电子信息产业产值达5.15万亿美元，占世界总产值的万亿美元，占世界总产值的8.9 2010年：世界总产值达年：世界总产值达61.96万亿美元，电子信息产业产值达万亿美元，电子信息产业产值达 5.57万亿美元，占世界总产值的万亿美元，占世界总产值的 9 左右左右 （据国际货币基金组织（据国际货币基金组织IMF公布的数据，按国际汇率计算）公布的数据，按国际汇率计算）272010年底年底 全球全球IT企业市值前企业市值前10名名2011年年1月英国金融时报公布的全球月英国金融时报公布的全球500强企业中，强企业中，IT企业前企业前10名：名：28世界知名

24、世界知名IT企业企业29IT产业为我国产业为我国GDP作出重要贡献作出重要贡献我国我国GDP每年每年增长约增长约10%左左右右,2010年占年占世界总产值世界总产值9.5%5.6万亿万亿6.3万亿万亿7.4万亿万亿8.9万亿万亿信息产业产值平信息产业产值平均年增长均年增长1220%左右左右信息产业产值占信息产业产值占世界信息产业总世界信息产业总值值21左右，已左右，已居世界首位居世界首位国家统计局数据国家统计局数据302009/2010我国电子信息产品数据我国电子信息产品数据（数据来源：（数据来源：2010.2.3，2011.2.11工信部发工信部发布）布） 1.18亿亿台台 2.46亿亿台台

25、 9000万台万台 20092010占全球占全球49.948.360.980 9.98亿亿台台312010胡润胡润IT富豪榜富豪榜(2010.10)32中国知名中国知名IT企业企业33“大大” “强强”“中国制造中国制造”实为实为“世界制造世界制造”34信息技术指的是用来扩展人们信息器官功能、协助信息技术指的是用来扩展人们信息器官功能、协助人们更有效地进行信息处理的一类技术。在下列基人们更有效地进行信息处理的一类技术。在下列基本信息技术中，用于扩展人的效应器官功能的是本信息技术中，用于扩展人的效应器官功能的是_。 A. 计算与存储技术计算与存储技术 B. 控制与显示技术控制与显示技术 C. 感

26、测与识别技术感测与识别技术 D. 通信技术通信技术 题解题解35数字技术基础数字技术基础比特比特比特与二进制数比特与二进制数信息在计算机中的表示信息在计算机中的表示比特的运算比特的运算小结小结36什么是比特？什么是比特？比特（比特（bit，binary digit的缩写）中文翻译为的缩写）中文翻译为“二进二进位数字位数字”、“二进位二进位” 或简称为或简称为 “位位”比特只有比特只有 2 种取值：种取值：0和和1，一般无大小之分，一般无大小之分如同如同DNA是人体组织的最小单位、原子是物质的是人体组织的最小单位、原子是物质的最小组成单位一样，最小组成单位一样，比特是组成数字信息的最小单比特是组

27、成数字信息的最小单位位数值、文字、符号、图像、声音、命令数值、文字、符号、图像、声音、命令都可以都可以使用比特来表示使用比特来表示37比特在计算机中如何表示？比特在计算机中如何表示？在计算机中表示二进位的方法：在计算机中表示二进位的方法：n电路的高电平状态或低电平状态电路的高电平状态或低电平状态(CPU)n电容的充电状态或放电状态电容的充电状态或放电状态(RAM)n两种不同的磁化状态两种不同的磁化状态(磁盘磁盘)n光盘面上的凹凸状态光盘面上的凹凸状态(光盘光盘)n38例例1：CPU内部比特的表示内部比特的表示CPU内部通常使用高电平表示内部通常使用高电平表示1，低电平表示，低电平表示00.0V

28、0.5V2.8V3.3V010V+3v01 039磁盘表面微小区域中，磁性材料粒子的两种不同的磁盘表面微小区域中，磁性材料粒子的两种不同的磁化状态分别表示磁化状态分别表示0和和1例例2：磁盘中比特的表示与存储：磁盘中比特的表示与存储磁性材磁性材料粒子料粒子磁头，用磁头，用于写入和于写入和读出信息读出信息“0”“1”旋转方向旋转方向磁磁盘盘片片40例例3：内存储器中比特的存储：内存储器中比特的存储计算机存储器中用电容器存储二进位信息：当电容的两计算机存储器中用电容器存储二进位信息：当电容的两极被加上电压，它就被充电，电压去掉后，充电状态仍极被加上电压，它就被充电，电压去掉后，充电状态仍可保持一段

29、时间，因而可保持一段时间，因而1个电容可用来存储个电容可用来存储1个比特个比特信息存储原理信息存储原理 电容电容C处于充电状态处于充电状态时，表示时，表示1 电容电容C处于放电状态处于放电状态时，表示时，表示0存储单元存储单元字线字线位线位线C读放大器读放大器集成电路技术可以在半导体芯片上制作出以亿计的微型电集成电路技术可以在半导体芯片上制作出以亿计的微型电容器，从而构成了可存储大量二进位信息的半导体存储器容器，从而构成了可存储大量二进位信息的半导体存储器芯片芯片 断电后信息不再保持！断电后信息不再保持！41存储容量的计量单位存储容量的计量单位 8个比特个比特1个字节（个字节（byte，用大写

30、，用大写B表示）表示）计算机内存储器容量的计量单位：计算机内存储器容量的计量单位：nKB（千字节）（千字节）: 1 KB=210字节字节=1024 B nMB（兆字节）（兆字节）: 1 MB=220字节字节=1024 KBnGB （吉字节、千兆字节）（吉字节、千兆字节） : 1 GB=230字节字节=1024 MBnTB （太字节、兆兆字节）（太字节、兆兆字节） : 1 TB=240字节字节=1024 GB外存储器容量经常使用外存储器容量经常使用10的幂次来计算：的幂次来计算：n1MB103 KB 1 000 KBn1GB106 KB 1 000 000 KBn1TB109 KB 1 000

31、000 000 KB42现现 象象 160GB的移动硬盘的移动硬盘为什么为什么160GB的硬盘显示出来的容量只有的硬盘显示出来的容量只有149.05GB？8GB的的U盘显示出盘显示出来的容量只有来的容量只有7.46GB？43原原 因因: 前缀前缀名称名称前缀前缀符号符号十进制前十进制前缀缀二进制前缀二进制前缀比值比值kilok/K103210 = 1,0240.976megaM106220 = 1,048,5760.954gigaG109230 = 1,073,741,8240.931teraT1012240 = 1,099,511,627,7760.909petaP1015250 = 1,1

32、25,899,906,842,6240.888exaE1018260 = 1,152,921,504,606,846,9760.867zettaZ1021270 = 1,180,591,620,717,411,303,4240.847yottaY1024280 = 1,208,925,819,614,629,174,706,176 0.827相同的符号，有两种不同的含义！相同的符号，有两种不同的含义！厂商标注的容量厂商标注的容量使用十进制前缀使用十进制前缀操作系统显示的容操作系统显示的容量使用二进制前缀量使用二进制前缀44不同进位制前缀的使用场合不同进位制前缀的使用场合内存、内存、cache、

33、半导体存储器芯片的容量均、半导体存储器芯片的容量均使用二进制前缀：使用二进制前缀：n512MB的内存条（其中的内存条（其中 1M220 ）n256KB 的的cache（其中（其中 1K 210 ）文件和文件夹的大小使用二进制前缀文件和文件夹的大小使用二进制前缀频率、传输速率等使用十进制前缀：频率、传输速率等使用十进制前缀：n主频主频 1GHz（1G109）n传输速率传输速率 100Mbps（其中（其中 1M106）外存储器（硬盘、外存储器（硬盘、DVD光盘、光盘、U盘、存储卡盘、存储卡等）容量：等）容量：n厂商标注的容量使用十进制前缀厂商标注的容量使用十进制前缀n操作系统显示的容量使用二进制前

34、缀操作系统显示的容量使用二进制前缀45比特与二进制数比特与二进制数不同进位制数的表示和含义不同进位制数的表示和含义二进制数的算术运算二进制数的算术运算不同进位制数的相互转换不同进位制数的相互转换46不同进位制数的表示和含义不同进位制数的表示和含义 “数数”是一种信息，它有大小（数值），可以是一种信息，它有大小（数值），可以进行四则运算进行四则运算 “数数”有不同的表示方法。日常生活中人们使有不同的表示方法。日常生活中人们使用的是十进制数，但计算机使用的是二进制数，程用的是十进制数，但计算机使用的是二进制数，程序员还使用八进制和十六进制数。序员还使用八进制和十六进制数。 二进制数，八进制和十六进

35、制数怎样表示？其二进制数，八进制和十六进制数怎样表示？其数值如何计算？数值如何计算？47十进制数十进制数每一位可使用十个不同数字表示（每一位可使用十个不同数字表示（0、1、2、3、4、5、6、7、8、9）低位与高位的关系是：逢低位与高位的关系是：逢10进进1各位的权值是各位的权值是10的整数次幂（基数是的整数次幂（基数是10 ）标志：标志： 尾部加尾部加“D”或缺省或缺省例：例：21026101410091016102264.96= 200 + 60 + 4 + 0.9 + 0.06 =264.9648二进制数二进制数 每一位使用两个不同数字表示（每一位使用两个不同数字表示（0、1），即每一）

36、，即每一位使用位使用 1 个个“比特比特”表示表示 低位与高位的关系是：逢低位与高位的关系是：逢2进进1 各位的权值是各位的权值是 2 的整数次幂（基数是的整数次幂（基数是2 ） 标志：标志： 尾部加尾部加B例：例：122021120021122101.01 B =4 0 1 0 1/4 5.2549八进制数八进制数 每一位使用八个不同数字表示（每一位使用八个不同数字表示（0、1、2、3、4、5、6、7） 低位与高位的关系是：逢低位与高位的关系是：逢8进进1 各位的权值是各位的权值是8的整数次幂（基数是的整数次幂（基数是8 ） 标志：标志：尾部加尾部加Q例：例： 365.2Q =3826815

37、80281192 48 5 2/8 245.2550十六进制数十六进制数每一位使用十六个数字和符号表示（每一位使用十六个数字和符号表示（0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F ）逢逢16进进1, 基数为基数为16各位的权值是各位的权值是16的整数次幂（基数是的整数次幂（基数是16 ）标志：标志：尾部加尾部加H例：例： F5.4H=1516151604161240 5 4/16 245.2551二进制数的算术运算二进制数的算术运算1 1位二进制数的加、减法运算规则：位二进制数的加、减法运算规则：被加数被加数 加数加数 进位进位 和和 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0

38、 0 1 1 1 1 0（a）加法规则）加法规则被减数被减数 减数减数 借位借位 差差 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0（b）减法规则）减法规则2 2个多位二进制数的加、减法运算举例：个多位二进制数的加、减法运算举例：0101 1001+ 0100 01001001 0101由低位到高位逐由低位到高位逐位进行位进行,低位向低位向高位进高位进(借借)位！位！52比特的比特的3 3种基本逻辑运算种基本逻辑运算逻辑加：逻辑加： F = A B（“或或”运算）运算）逻辑乘：逻辑乘： F = A B（“与与”运算）运算）取反：取反： F = NOT A（“否定否定”运算）运

39、算） A B AB 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 A B AB 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 A NOT A 0 1 1 0EFABEFABAEFR开关闭合开关闭合1，断开，断开0逻辑运算可以用开关电路实现！逻辑运算可以用开关电路实现！53两个多位数的逻辑运算两个多位数的逻辑运算 按位独立进行逻辑运算，每一位都不受其它位的按位独立进行逻辑运算，每一位都不受其它位的影响影响例例1A: 0110 B: 1010 F: 1110例例3A: 0110 NOT A: 1001 例例2A: 0110 B: 1010 F: 0010 例例4B: 1010 NOT B: 0

40、10154不同进位制数的比较不同进位制数的比较十进制十进制二进制二进制八进制八进制十六进制十六进制零零0000000壹壹1000111贰贰2001022叁叁3001133肆肆4010044伍伍5010155陆陆6011066柒柒7011177捌捌81000108玖玖91001119拾拾10101012A拾壹拾壹11101113B拾贰拾贰12110014C拾叁拾叁13110115D拾肆拾肆14111016E拾伍拾伍15111117F55不同进制数的相互转换不同进制数的相互转换十进制十进制二、八、十六进制（用二、八、十六进制（用X X进制表示）进制表示） 方法：整数部分除以方法：整数部分除以X X

41、取余数，小数部分乘以取余数，小数部分乘以X X取取整数，先得到的数靠近小数点；反之按权展开整数，先得到的数靠近小数点；反之按权展开二进制二进制八、十六进制八、十六进制 方法：三合一方法：三合一/ /四合一；反之一分三四合一；反之一分三/ /一分四一分四八进制八进制十六进制十六进制 方法：一分三再四合一；反之一分四再三合一方法：一分三再四合一；反之一分四再三合一56十进制数十进制数 二进制数二进制数转换方法：转换方法： 整数和小数分开转换整数和小数分开转换 整数部分：除以整数部分：除以2 2逆序取余逆序取余 小数部分：乘以小数部分：乘以2 2顺序取整顺序取整例如：例如：29.687529.687

42、5 11101.1011 B 注意：十进制小数（如注意：十进制小数（如0.630.63）在转换时会出现在转换时会出现二进制无穷二进制无穷小数，这时只能取近似值小数，这时只能取近似值整整数数部部分分小小数数部部分分57二进制数二进制数 十进制数十进制数转换方法：转换方法： 二进制数的每一位乘以其相应的权值，然后累二进制数的每一位乘以其相应的权值，然后累加即可得到它的十进制数值加即可得到它的十进制数值例：例： 11101.1011B = 124123122021120 121022123124 = 29.6875 58记住记住2n的值很有用！的值很有用！21=222=423=824=1625=32

43、26=6427=12828=25629=512210=1024n211=2048n212=4096n213=8192n214=16384n215=32768n216=65536n220=1Mn230=1Gn240=1T二进制二进制 十进制值十进制值0.1 0.50.01 0.250.11 0.750.001 0.1250.011 0.3750.101 0.6250.111 0.875记住常用二进制记住常用二进制小数的值！小数的值！59举例：二进制整数的表示范围举例：二进制整数的表示范围十进十进制数制数可表示数可表示数的数目的数目可表示的可表示的最大数最大数二进二进制数制数可表示数的数可表示数的

44、数目目可表示的可表示的最大数最大数2位位102=100994位位24=161111=153位位103 =10009998位位28 =25611111111=2554位位104 =10000999916位位216 =6553611111=655355位位105 =1000009999932位位232 =429496729611111= 232 -16位位106 =100000099999964位位264 =1844674407x101011111= 264 -160八进制数与二进制数的互换八进制数与二进制数的互换八进制八进制二进制：二进制：把每个八进制数字改写成等值的把每个八进制数字改写成等值的

45、3位二进制位二进制数，且保持高低位的次序不变数，且保持高低位的次序不变 例：例： 2467.32Q 010 100 110 111 . 011 010 B二进制二进制八进制：八进制：整数部分从低位向高位每整数部分从低位向高位每3位用一个等值的位用一个等值的八进制数来替换，不足八进制数来替换，不足3位时在高位补位时在高位补0凑满凑满3位；小数部分从位；小数部分从高位向低位每高位向低位每3位用一个等值八进制数来替换，不足位用一个等值八进制数来替换，不足3位时在位时在低位补低位补0凑满三位凑满三位 例：例： 1 101 001 110.110 01 B 001 101 001 110.110 010

46、 B 1516.62 Q 八进制数八进制数 二进制数二进制数 八进制数八进制数 二进制数二进制数 0 000 4 100 0 000 4 100 1 001 5 101 1 001 5 101 2 010 6 110 2 010 6 110 3 011 7 111 3 011 7 1111 位 八 进 制位 八 进 制数 与数 与 3 位 二位 二进制数的对进制数的对应 关 系 ：应 关 系 ：61十六进制数与二进制数的互换十六进制数与二进制数的互换转换方法：与八、二进制互换的方法类似转换方法：与八、二进制互换的方法类似例例1：35A2.CFH 11 0101 1010 0010.1100 1

47、111B例例2：11 0100 1110.1100 11B 34E.CCH十六进制数十六进制数 二进制数二进制数 十六进制数十六进制数 二进制数二进制数 0 0000 8 10000 0000 8 1000 1 0001 9 1001 1 0001 9 1001 2 0010 A 1010 2 0010 A 1010 3 0011 B 1011 3 0011 B 1011 4 0100 C 1100 4 0100 C 1100 5 0101 D 1101 5 0101 D 1101 6 0110 E 1110 6 0110 E 1110 7 0111 F 1111 7 0111 F 11111

48、 1位十六进制数与位十六进制数与4 4位二进制数的对应关系：位二进制数的对应关系：62无符号整数的表示无符号整数的表示采用采用“自然码自然码”表示：表示：取值范围由位数决定：取值范围由位数决定：n8位位： 可表示可表示0255 (28-1)范围内的范围内的所有正整数所有正整数n16位：位：可表示可表示065535(216-1)范围范围内的所有正整数内的所有正整数nn位：位： 可表示可表示 02n-1范围内的所有范围内的所有正整数。正整数。 十进制数十进制数 8 8位无符号整数位无符号整数 0 00000000 0 00000000 1 00000001 1 00000001 2 0000001

49、0 2 00000010 3 00000011 3 00000011 4 00000100 4 00000100 5 00000101 5 00000101252 11111100252 11111100253 11111101253 11111101254 11111110254 11111110255 11111111255 1111111163带符号整数的表示（带符号整数的表示（1 1）表示方法：用表示方法：用1 1位表示符号，其余用来表示数值部分位表示符号，其余用来表示数值部分 符号如何表示？符号如何表示？用最高位表示，用最高位表示，“0 0”表示正，表示正，“1 1”表示负表示负符号

50、位符号位数值部分数值部分最低位最低位最高位最高位64带符号整数的表示（带符号整数的表示（2 2）负整数的补码表示方法负整数的补码表示方法n先表示为原码先表示为原码n符号位不变，其它位取反，得到反码符号位不变，其它位取反，得到反码n在末位加在末位加“1”，得到补码，得到补码例例1：-43用用8位补码表示位补码表示所以：所以：（-43）补补=11010101例例2：-64用用8位补码表示位补码表示所以：（所以：（-64）补补=11000000(-43)原原 = 10101011取反：取反：11010100加加1： 11010101(-64)原原 = 11000000取反：取反：10111111加加

51、1： 11000000原码、反码、补码原码、反码、补码(1)10 - (1)10 = (1)10 + (-1)10 = (0)10 (0 0000001)原原 + (1 0000001)原原 = (1 0000010)原原 = (-2)10 显然不正确显然不正确对除符号位外的其余各位逐位取反就产生了反码对除符号位外的其余各位逐位取反就产生了反码(1)10 - (1)10 = (1)10 + (-1)10 = (0)10 (0 0000001)反反 + (1 1111110)反反 = (1 1111111)反反 = (-0)10 有问有问 题题(1)10 - (2)10 = (1)10 + (-

52、2)10 = (-1)10 (0 0000001)反反 + (1 1111101)反反 = (1 1111110)反反 = (-1)10 正确正确65原码、反码、补码原码、反码、补码问题出现在问题出现在(+0)和和(-0)上，在人们的计算概念中零上，在人们的计算概念中零是没有正负之分的，于是就引入了补码概念。是没有正负之分的，于是就引入了补码概念。负数的补码就是对反码加一，而正数的补码不变，正负数的补码就是对反码加一，而正数的补码不变，正数的原码反码补码是一样的。在补码中用数的原码反码补码是一样的。在补码中用(-128)代代替了替了(-0)，这个是人为规定的。，这个是人为规定的。(1)10 -

53、 (1)10 = (1)10 + (-1)10 = (0)10 (0 0000001)补补 + (1 1111111)补补 = (0 0000000)补补 = (0)10 正确正确 (1)10 - (2)10 = (1)10 + (-2)10 = (-1)10 (00000001)补补 + (11111110)补补 =(1 1111111)补 = (-1)10 正确正确6667带符号整数的表示（带符号整数的表示（3 3）优缺点分析：优缺点分析：n原码表示法原码表示法n优点：与日常使用的十进制表示方法一致，简单直观优点：与日常使用的十进制表示方法一致，简单直观n缺点：加法与减法运算规则不统一，增

54、加了成本；整缺点：加法与减法运算规则不统一，增加了成本；整数数0 0 有有“0000000000000000”和和“1000000010000000”两种表示形式，不两种表示形式，不方便方便n补码表示法补码表示法n优点：加法与减法运算规则统一，优点：加法与减法运算规则统一， 没有没有“-0-0”, ,可表可表示的数比原码多一个示的数比原码多一个n缺点：不直观，人使用不方便缺点：不直观，人使用不方便结论：带符号整数在计算机内不采用结论：带符号整数在计算机内不采用“原码原码”而采而采用用“补码补码”的形式表示！的形式表示！68原码可表示的整数范围原码可表示的整数范围8位原码：位原码： - 27+1

55、27- 1（- 127127）16位原码：位原码： - 215+1215- 1（- 3276732767）n 位原码：位原码： - 2n-1+12n-1- 1补码可表示的整数范围补码可表示的整数范围 8位补码：位补码：- 2727- 1 （- 128127 ) n位补码：位补码：- 2n-12n-1- 1- 128表示为表示为 10000000+127 表示为表示为 01111111- 2n-1 表示为表示为 100000002n-1- 1表示为表示为 01111111带符号整数的表示（带符号整数的表示（4）69小结：小结：3 3种整数的比较种整数的比较8位二进制码位二进制码表示无符号整数时表

56、示无符号整数时的数值的数值表示带符号整数表示带符号整数(原原码码)时的值时的值表示带符号整数表示带符号整数(补补码码)时的值时的值0000 00000000000 00011110111 11111271271271000 0000128- 0- 1281000 0001129- 1- 1271111 1111255- 127- 1 计算机中整数有多种，同一个二进制代码表示不同类型的整计算机中整数有多种，同一个二进制代码表示不同类型的整数时，其含义（数值）可能不同数时，其含义（数值）可能不同 一个代码它到底代表哪种整数（或其它东西），是由指令决一个代码它到底代表哪种整数（或其它东西），是由指令

57、决定的定的70关于信息表示的小结关于信息表示的小结计算机（包括其它数字设备）中所有信息都使用比计算机（包括其它数字设备）中所有信息都使用比特（二进位）表示特（二进位）表示n例如数值、文字符号、图像、声音、动画、温度、压力、例如数值、文字符号、图像、声音、动画、温度、压力、运动等，包括指挥计算机工作的软件（程序），也是用运动等，包括指挥计算机工作的软件（程序），也是用二进位表示的二进位表示的只有使用比特表示的信息计算机才能进行处理、存只有使用比特表示的信息计算机才能进行处理、存储和传输！储和传输！71小小 结：用比特表示信息的优点结：用比特表示信息的优点 比特只有比特只有0和和1两个符号，具有两

58、个符号，具有2个状态的器件和装置就能表示个状态的器件和装置就能表示和存储比特，而制造两个稳定状态的电路又很容易和存储比特，而制造两个稳定状态的电路又很容易比特的运算规则很简单，使用门电路就能高速度地实现二进制比特的运算规则很简单，使用门电路就能高速度地实现二进制数的算术和逻辑运算数的算术和逻辑运算比特不仅能表示比特不仅能表示“数数”，而且能表示文字、符号、图像、声音，而且能表示文字、符号、图像、声音，可以毫不费力地相互组合，开发可以毫不费力地相互组合，开发“多媒体多媒体”应用应用信息使用比特表示以后，可以通过多种方法进行信息使用比特表示以后，可以通过多种方法进行“数据压缩数据压缩”，从而大大降

59、低信息传输和存储的成本从而大大降低信息传输和存储的成本使用比特表示信息后，只要再附加一些额外的比特，就能发现使用比特表示信息后，只要再附加一些额外的比特，就能发现甚至纠正信息传输和存储过程中的错误，大大提高了信息系统甚至纠正信息传输和存储过程中的错误，大大提高了信息系统的可靠性的可靠性 72在下列有关数字技术的一些叙述中，错误的是在下列有关数字技术的一些叙述中，错误的是 _。 A数字技术是采用有限个状态（例如数字技术是采用有限个状态（例如“0”和和“1”）来表示、处理、存储和传输信息的）来表示、处理、存储和传输信息的 B在逻辑代数中，在逻辑代数中，1与与1进行逻辑加（进行逻辑加（）和逻和逻辑乘

60、（辑乘（）的结果相同的结果相同 C任何一个十进制数，任何一个十进制数，均可以精确均可以精确地转换成等值地转换成等值的二进制数的二进制数 D在在PC机中，通常用原码表示正整数、用补码机中，通常用原码表示正整数、用补码表示负整数表示负整数题解题解73与十六进制数与十六进制数AB等值的八进制数是等值的八进制数是_。 A. 253 B. 254 C. 171 D. 172最大的最大的10位无符号二进制整数转换成八进制数是位无符号二进制整数转换成八进制数是 _。 A. 1023 B. 1777 C. 1000 D. 1024二进制数二进制数10111000和和11001010进行逻辑进行逻辑”与与”运算，结果再