《数据的表示》 ppt课件

1、对外经济贸易大学信息学院对外经济贸易大学信息学院计算机运用教研室计算机运用教研室献给选修计算机根底的同窗们献给选修计算机根底的同窗们枯燥、乏味，也许他这么看这一部分内容，但它确实是计算机科学殿堂的根底，它里面蕴涵的人类智慧的火花，无疑会对他们这些刚刚接触这个陌生领域的人产生一些潜移默化的影响，假设能有限的到达这个目的，那就足够了。教学目的了解不同类型数据是如何在计算机内进展表示和存储的掌握不同进制数据相互转换了解整数运算了解二进制逻辑运算掌握计算机中如何表示负数主要内容主要内容一、数据的表示和存储一、数据的表示和存储二、常用数制与转换二、常用数制与转换三、整数与浮点数三、整数与浮点数四、位运算

2、四、位运算一、数据的表示和存储文本文本数值数值图像图像音频音频视频视频Bit的含义的含义:是计算机中的最小存储是计算机中的最小存储单位。单位。位方式位方式: 位的序列。位的序列。Byte: 8位构成一个字节。位构成一个字节。 位方式举例：1、文本的表示1英文字符：ASCII (American Standard Code for Information Interchange)例如：2汉字的表示输入码 ：输入汉字时的编码；内码：存储汉字时的编码；字形码 ：显示和打印汉字的码，通常字体有位图字体和矢量字体；信息交换码：当计算机之间或与终端之间进展信息交换时，要求它们之间传送的汉字代码信息完全一致

3、，国家规定了信息交换用的规范汉字交换码“GB312-80信息交换用汉字编码字符集(根本集)，即国标码。国标码共搜集了7445个图形字符。常用字符集：GB2312、GBK、BIG5、GB18030、UTF-8。 2、数字的表示用二进制数来表示后面详细引见3、图像的表示图像图像1图像中的位图黑白图像颜色的表示2图像中的矢量图用直线和曲线来描画图形，图形的元素是一些点、线、矩形、多边形、圆和弧线等，它们是经过数学公式计算获得的。例如，一朵花的矢量图形是由线段构成外框轮廓，由外框的颜色以及外框所封锁的颜色决议花显示出的颜色矢量图特点：可经过公式计算获得，矢量图形文件体积普通较小最大的优点是放大、减少或

4、旋转等不会失真；最大的缺陷是难以表现颜色层次丰富的逼真图像效果。 3常用图像的文件格式位图*.bmp、*.pcx、*.gif、*.jpg 矢量图*.AI、*.EPS 、*.dwg、*.wmf 4图像的比较音频：模拟数据采样成离散的数字信号量化后采用二进制存贮。 视频：是图像帧在时间上的表示。电影就是一系列，一张接一张地播放而构成的运动图像。 2.1 进制表示法2.2 进制转换2.3 整数的表示2.4 浮点数的表示二进制表示面临位数过长，为了书写方便引入了十六进制和八进制；生活中最常运用的就是十进制。1、十进制数(Decimal)0,1,2,9十个数码表示。加法运算“逢十进一，减法运算“借一当十

5、。十进制数写成：5029、5029D或502910进位计数制举例：基数和权值 2、二进制数(Binary)0，1两个数码表示。加法运算“逢二进一， 减法运算“借一当二。二进制数写成1011.112或1011.11B。例 1(1011.011)2(1001.1011)2(10101.0001)2(1110.1)2(1011.01)2(11.01)2例 2(1001)2=123022021120=910(10110.11)2=124+023+122+121+020+12-1+12-2=(22.75)103、八进制数(Octal)0,1,2,7八个数码表示。加法运算“逢八进一，减法运算“借一当八。八

6、进制数写成37218或3721O例3(463)8+(562)8=(1245)8(100)8(50)8=(30)8例44、十六进制数(Hexadecimal)0,1,2,9,A,B,C,D,E,F十六个数码和字母表示。 加法运算“逢十六进一，减法运算“借一当十六。 十六进制数写成3A1B16或3A1BH例5 (25)16+(A1)16=(C6)16 (25)16-(6)16=(1F)16 (c6)16=121616 160=(198)10常用数制之间的转换1、二进制、八进制、十六进制 十进制数例6(11000.101)2=124+123+022+021+020+12-1+02-2+12-3=(2

7、4.625)10(103)8=182081+3806710(B5.2)16=111615160+216-1=(181.125)102、十进制数 二进制、八进制和十六进制数1 十进制整数二进制整数方法：“除以2取余。举例：52(110100)22十进制小数二进制小数方法:“乘以2取整 。举例：0.375=(0.011)23、二进制、八进制、十六进制之间转换、二进制、八进制、十六进制之间转换1八进制数八进制数 二进制数二进制数 方法：八进制数的每一位用三位二进制方法：八进制数的每一位用三位二进制数表示数表示2二进制数二进制数 八进制数八进制数 方法：从小数点起，向左、右每三位二方法：从小数点起，向

8、左、右每三位二进制数不够三位用进制数不够三位用0补足三位用相补足三位用相应的一位八进制数表示。应的一位八进制数表示。例例7(631.2)8=(110 011 001.010)2(1101100.1)2=(001 101 100.100)2=(154.4)83十六进制数 二进制数 方法:十六进制数的每一位用四位二进制数表示。 4二进制数 十六进制数方法:从小数点起，向左、右每四位二进制数不够四位用0补足四位用相应的一位十六进制数表示。例8(1B3.2)16=(0001 1011 0011. 0010)2(1101100.1)2=(0110 1100.1000)2=(6C.8)16三、整数与浮点数

9、3.1 整数的表示整数的表示3.2 浮点数的表示浮点数的表示整数的分类1、无符号整数1无符号整数格式没有符号的整数,范围介于0到正无穷大; 0-2N-1表示法:首先将整数变成二进制数;假设二进制位数缺乏N位,那么在二进制数的左边补0,使它的总位数为N位。2无符号整数存储举例：2、有符号整数最左边位数为数的符号，0为正，1为负举例：1二进制反码格式表示方法：N位二进制数，假设符号为正，就不需再做变动，假设符号为负，那么将每一位换成它的反码方式。在二进制反码表示法中，最左边的位定义数的符号。假设为0，数值为正；假设是1，数值为负。0不是独一表示反码格式：+0 00000000-0 11111111

10、二进制反码格式举例：2二进制补码格式是运用最广泛的整数表示法；0 独一表示；表示方法：N位二进制数，假设符号为正，就不需再做变动，假设符号为负，那么将最右边的一切0和初次出现的1坚持不变，其他位取反。在二进制补码表示法中，最左边的位定义数的符号。假设为0，数值为正；假设是1，数值为负。二进制补码格式举例：3、数据表示的范围、数据表示的范围一个字节无符号整数一个字节无符号整数 的范围的范围0000000011111111，0+255一个字节有符号整数一个字节有符号整数 的范围的范围0000000011111111， -128+127，其中，其中0000000001111111，0+1271111

11、111110000000，-1-128二个字节无符号整数二个字节无符号整数 的范围的范围0+65535二个字节有符号整数二个字节有符号整数 的范围的范围-3276832767分成两部分：整数部分和小数部分；转换成二进制，内容同第一章十进制转换成二进制；规范化：挪动浮点数的小数点使小数点的左边只需一个“1；规范化的例如： Normalized - +26 1.01000111001 -22 1.11000011 +2-6 1.11001 -2-3 1.110011符号、阶码和尾数规范化后的存储 符号：数的符号可以用一个二进制位来存储0或者1阶码2的幂定义小数点挪动的位数，可正可负尾数是指小数点右

12、边的二进制数举例： +26 1.01000111001符号符号阶码阶码尾数尾数IEEE(电器和电子工程师协会)浮点数规范 单精度Single Precision浮点数是32位即4字节双精度Double Precision浮点数是64位即8字节IEEE 规范：阶码用移码不要求；尾数用原码四、位运算四、位运算只研讨加和减,乘法运算可以转化为连加,除法运算可以转化为连减;只讨论二进制补码的运算,由于如今计算机中整数只以这种方式存储。二进制补码中的加法法那么：2个位相加，将进位加到下一列。假设最左边的列相加后还有进位，那么舍弃它。举例：(+17) + (+22) (+39)进位进位 10 0 0 1

13、0 0 0 1 +0 0 0 1 0 1 1 0- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -结果结果 0 0 1 0 0 1 1 1 39二进制补码中的加法举例： (+24) + (-17) (+7)进位进位 1 1 1 1 10 0 0 1 1 0 0 0 +1 1 1 0 1 1 1 1- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -结果结果0 0 0 0 0 1 1 1 +7二进制减法法那么：首先把减数取反，再与被减数相加举例： (+101) - (+62) (+101) + (-62)进位进位 1 10 1 1 0 0 1 0 1 +1 1 0 0 0 0 1 0- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -结果结果0 0 1 0 0 1 1 1 39最左边的进位舍弃了。最左边的进位舍弃了。引言：一个位可以是0或1，可