大学计算机基础课件模板

1、2.1 计算机系统概述2.2 微型计算机硬件系统2.3 信息的表示与编码第2章 计算机基础知识复习: 计算机系统的组成 冯.诺依曼理论的主要内容 存储器的作用和分类2.3 信息的表示与编码2.3.1 进位计数制 2.3.2 数值信息的表示形式 2.3.3 非数值信息的表示形式 2.3 信息的表示与编码信息：在计算机内部表示成数据，这些数据可以 是数字、字符或汉字，在计算机内都是采 用二进制表示.数据数值数据字符数据：表示大小、正负等：字母、符号、数字、汉字 数据分类：2.3.1 进位计数制 数码：每种计数制采用的数字符号的集合。 如：0-9数字是十进制的数码 基数：全部数码的个数。 如：10进

2、制的基数是10 位权值：数制中每一固定位置对应的单位值。 如：十进制数121.11按权展开为：121.11=1*102+2*101+1*100+1*10-1+1*10-2 采用“逢基数进位”的原则 二进制呢？1.数制的基本概念2.3.1 进位计数制逢2进一R=20，1 2i -1 1011B(1011)2逢8进一R=80,1,7 8i -1 145O(145)8逢10进一 R=10 0,1,9 10i -1 145D (145)10逢16进一 R=16 0,1,9 A,B,F 16i -1 15EH (15E) 162.常用的进位计数制3.书写规则常用计数制的对应关系0101234567012

3、34567891011121314151617ABCDEF1011100101110111100010011010101111001101111011113.不同进制数之间的转换2.3.1 进位计数制(1)非十进制数转化为十进制数 采用“按位权展开求和法”。表示形式：N=(Dn-1Dn-2D1D0.D-1D-2D-m+1D-m)R =Dn-1Rn-1 + Dn-2Rn-2+D1R1+D0R0 +D-1R-1 + D-2R-2+D-m+1R-m+1+D-mR-m其中：R表示基数，Di 表示第i位的数码， Ri 表示第i位的位权。例题 将二进制的1101.011数和16进制的2B3.A2 数分别转

4、换为十进制数。(1) (1101.01)2 =123+122+021+120+02-1+12-2 =(13.25)10 (2)(2B3.A2)16 =2162+11161+3160+1016-1+216-2 =(691.633)10(2)十进制数转换为非十进制数通常将整数和小数部分分别转换，再组合。 整数部分 采用“除基取余逆写法” 小数部分 采用“乘基取整顺写法”3.不同进制数之间的转换2.3.1 进位计数制【例题2.2】将(23.8125)10转换为二进制数 整数部分的转换 2 3 1 1 5 2 2 2 2 2 2 1 0 余数 转换结果：(23)10=(10111)2 低 高 .1 .

5、1 .1 .1 .0 小数部分的转换 转换结果： (0.8125)10=(0.1101)2 2 1 .6 2 5 .1 0 .6 2 5 0 .8 1 2 5 整数 1 .2 5 0 .1 0 .2 5 0 0 .5 0 0 .0 0 .5 0 01 .0 0 0 .1 0 .0 0 0 2 2 2 1110高 低 【例题2.2】将(23.8125)10转换为二进制数最终转换结果为： (23.8125)10=(10111.1101)2 【例2.3】将(1101011.11001)2转换为八进制数。 (1101011.11001)2 =( 1 101 011 . 110 01 )2 2进制数8进

6、制数：采用“三位合一法” (3) 2进制数、8进制数、16进制数之间的转换3.不同进制数之间的转换2.3.1 进位计数制 =(001 101 011 . 110 010)2 1 5 3 . 6 2 =(153.62)8 2进制数 8进制数：采用“三位合一法” (3) 2进制数、8进制数、16进制数之间的转换3.不同进制数之间的转换2.3.1 进位计数制 2进制数16进制数：采用“四位合一法” 8进制数 2进制数：采用“以一换三”法【例2.5】将(37.62)8转换为二进制数。 (37.62)8=( 3 7 . 6 2 )8 011 111 110 010 = (011 111.110 010)

7、2=(11111.11001)2 2进制数 8进制数：采用“三位合一法” (3) 2进制数、8进制数、16进制数之间的转换3.不同进制数之间的转换2.3.1 进位计数制 2进制数16进制数：采用“四位合一法” 8进制数 2进制数：采用“以一换三”法16进制数 2进制数：采用“以一换四”法2.3.2数值信息的表示形式 把数值在计算机中用二进制表示，且正、负号数字化的数，称为机器数。 表示机器数应考虑的因素： 机器数的范围 机器数的符号 定点数和浮点数机器数：2.3.2数值信息的表示形式说明：(1)字长:机器内部设备一次能表示的二进制位数。(2)一台机器的字长是固定的。机器字长一般都是字节的整数倍

8、，如字长8位、16位、32位、64位。1.机器数的范围 机器数的范围由硬件决定 受字长和数据类型的限制2.3.2数值信息的表示形式1.机器数的范围最大数取值范围：0255最大数：FFFF H取值范围：0 65535 机器数的范围由硬件决定 受字长和数据类型的限制以8位寄存器为例：以16位寄存器为例： 1 1 1 1 1 1 1 12.3.2数值信息的表示形式思考：字长为8位计算机无符号和有符号整数的表示 范围分别是多少？2.机器数的符号 1 0 0 0 1 1 0 0数符 最高位0-正数，1-负数 如：-12D=(-0001100)B=10001100B 0 1 1 1 1 1 1 1 +12

9、7 1 1 1 1 1 1 1 1 -127最小数最大数真值数机器数以8位寄存器为例：(1)定点数 小数点的位置固定不动的数。 分类： 整数 定点小数3.定点数和浮点数1S小数点符号位数值部分S符号位小数点1n2.3.2数值信息的表示形式设机器数为8位，则5和0.5用定点数如何表示？ 既有整数部分又有小数部分的数 例如：234.50、-2.345、-0.02345(2)浮点数3.定点数和浮点数2.3.2数值信息的表示形式 可以转换成用科学计数法来表示，即： 0.23450103、-0.2345101、-0.234510-1尾数阶码 一般浮点数表示为： N=M2r 存放形式为：阶符 阶码(P)

10、数符 尾数(S)例如：0.25104 的存放形式为： 0 0000100 1 0100000 这四部分分别表示什么含义？(2)浮点数3.定点数和浮点数2.3.2数值信息的表示形式 总结：浮点数的存数范围大，精度高，但存数占用的空间比定点数大，增加了计算机的操作时间。2.3.3 非数值信息的表示形式 计算机认识、区分各种字符采用方法为： 由若干位组成的二进制数代表一个字符 字符集内所有二进制数不能相同 二进制数的位数取决于字符集的规模2.3.3 非数值信息的表示形式1.ASCII码 是美国标准信息交换码的简称 目前使用最广泛的字符编码(微型机) 编码规则:由七位二进制数组成,可表示:ASCII码

11、：实际占用8个二进制位，最高位补0128种字符控制字符:前32个字符+空格+Del图形字符:可显示和打印(94个)例如：用二进制数写出“GOOD”的ASCII码。01100111B、01101111B、01101111B、01100100B 标准ASCII码的编码具有以下特点：(1)非图形字符：前33个字符 + 最后1个(DEL)(2)10个数字字符和52个英文字母由小到大排列， 且数字在前，大写字母次之，小写字母在最后。(3)数字“0”-“9”的ASCII码值对应的十进制数为48-57，ASCII码与数值恰好相差48。(4)英文字母“A”的ASCII码值的十进制数是65；“a”对应97。 (

12、5)空格的ASCII码值的十进制数是32，排在所有图形符号的前面。2.3.3 非数值信息的表示形式1.ASCII码 总结：ASCII码大致的排列顺序(小大) 空格、符号、数字、大写字母、小写字母2.3.3 非数值信息的表示形式如：十进制数5803的8421编码为 0101 1000 0000 0101 2.BCD码： 专门解决用二进制数表示十进制数的问题； 又称为二十进制交换码； BCD的编码方式很多，其中8421码最常用。 8421码 用4位二进制数表示一个十进制数 从左向右的位权依次为8、4、2、1 表示：09十个数字 3.汉字编码2.3.3 非数值信息的表示形式汉字输入码3.汉字编码 以

13、一串数字代表一个汉字 特点:无重码,记忆难,不易快速录入.如区位码 以汉字读音为基础确定的编码。 特点:易学,重码多.如全拼和搜狗输入法等 以汉字的形状确定的编码 特点:重码率低,击键次数少.如五笔输入法等数字编码：字音编码：字形编码：音形编码：为了从计算机外部输入汉字而编制的汉字编码。 以汉字的读音和形状确定的编码 以国家标准局公布的GB2312-80规定的汉字交换码作为标准进行编码。国标码(7445)汉字(6763个)字符符号(682个)一级汉字(3755个)二级汉字(3008个) 规定:一个汉字用双7位二进制数表示，最高位为0(2)国标码以汉字“保”为例： 国标码为：00110001 0

14、01000113.汉字编码【例2.8】“保”字的区位码是1703D，写出它对应的国标码。将区位码中“区”和“位”这两个十进制数分别转换成十六进制数： 区：17D 11H 位：03D 03H将“区”和“位”对应的这两个十六进制数分别加上20H： 区：11H + 20H31H 位：03H + 20H23H得到“保”字的国标码为3123H。例题说明：为了与标准ASCII码兼容，避开ASCII字符中的控制字符00H-20H，由区位码向国标码转换中需要每个字节加上20H。根据学时可以选讲结论：(1)国标码不能在计算机内部直接使用。 (2)汉字内码的每个字节都大于128。 是汉字在计算机内部存储、处理和传

15、输用的信息代码。(3)汉字内码汉字内码的表示： 将国标码的双字节的最高位置“1”，以区别ASCII码 以汉字“保”为例： 国标码为：00110001 00100011 机内码为：10110001 101000113.汉字编码西文“1”西文“#”【例2.9】已知“保”字的国标码为3123H，写出该字的汉字内码。将国标码转换成二进制数表示。将国标码两个字节的最高位分别置1。可再转换成十六进制数表示。例题根据学时可以选讲前字节31H 00110001B 10110001B B1H （国标码） （机内码） 后字节23H 00100011B 10100011B A3H （国标码） （机内码）B1A3H区

16、位码、国标码、机内码三者间的变换规则：高位字节：十六进制区码 + 20H国标码， 国标码 + 80H 机内码低位字节：十六进制位码 + 20H国标码， 国标码 + 80H 机内码3.汉字编码汉字字形码分为：点阵字形和矢量字形两种。3.汉字编码点阵字库： 不论汉字的笔划多少，都可在同样大小的方块中写出，从而把方块分割成许多小方块，组成一个点阵，每个小方块就是二进制的一个位。 字形码用在显示或打印输出汉字时使用的汉字编码汉字字形码点阵方式 3.汉字编码点阵方式 3.汉字编码汉字点阵类型点阵占用字节数简易型161632普及型2424提高型3232精密型9696 72 128 1152矢量方式 矢量方式存储是描述汉字字型的轮廓特征，当要输出汉字时，通过计算机的计算，由汉字字型描述生成所需大小和形状的汉字点阵。 矢量化字形描述与最终文字显示的大小，分辨率无关，因此可以产生高质量的汉字输出。Windows中采用TrueType类型的字型码（矢量）3.汉字编码两者比较：前者编码和存储方式简单，无需转换直接输出，后者正好