第1章+数字系统与信息课件

1、2022/7/252学习要求：深入理解信息与信息的数字化表示. 掌握二、十、八、十六进制数及相互转换； 掌握二进制数的原码、反码和补码表示及其加减运 算； 掌握常用的几种编码。第1章 数字系统与信息2022/7/253习题 1、报告：课外查资料找出目前流行的数字音频、图片、影像文件的格式、规格、精度并比较不同精度的文件对计算机系统的性能要求，做一个PPT报告。2、完成练习1-1 1-2 1-3 1-7 1-8 1-26 1-28。3、学习使用MULTISIM第1章 数字系统与信息（续）2022/7/254信息是对物质世界与人类社会中存在的各种各样现象的表示。 1.1 信息表示物质世界中，绝大多

2、数的物理参数是连续的 -模拟信号（analog signal）在人类社会中，参数基本是离散的 数字系统的信号都是采用两值离散量，称为二进制。其中用到的两种离散值分别称为是0和1，也就是二进制系统中所用到的数字。 低电平：表示低电压范围的信号，常解释为逻辑0； 高电平：表示高电压范围的信号，常解释为逻辑1。 用0对应低电平、1对应高电平称为正逻辑; 用1对应低电平、0对应高电平称为负逻辑（不常用 ）。2022/7/2551.1 信息表示（续）为什么要采用二进制？ 由于在很大范围内的连续量被表示为同一个二进制值，所以数字逻辑能够大大避免元件和电源的变化以及噪声的影响。2022/7/256数字计算机

3、 1.1 信息表示（续）嵌入式系统2022/7/2571.1 信息表示（续）模拟-数字转换 无线气象站温度测量与显示 热敏电阻的传感器负责温度的检测 2022/7/258通用计算机 1.1 信息表示（续）2022/7/2591.2 数的进制 进位计数制 十进制数的表示 位置计数法- 不同位置的数码其大小不同 例：223. 34 读作：二百二十三点三四 按权展开式 例：123.45=1102+2101+3100+410-1+510-2 基与基数- 用来表示数的数码的集合称为基，集合的大小称为基数。 权-在十进制数中，10的整幂次方(0.1, 1, 10, 100 ,)称为十进制数的权。 二进制数

4、的表示 对于任意一个二进制数N, 用位置记数法可表示为: (N)2=(an-1 an-2 a1 a0. a-1 a-2 a-m)22022/7/25101.2 数的进制（续）2022/7/2511 二进制数和十进制数之间的转换 二进制数十进制数：按权展开式在十进制数域中计算 例如： 十进制数二进制数 整数部分：除2取余法例：将(58)10转换成二进制形式解:1.2 数的进制（续）2022/7/2512等式两边同时除2，有得a0=0得a1=1等式两边再同时除2，有 则 (58)10 = (111010)21.2 数的进制（续）2022/7/2513等式两边同时乘2，有得a-1=1等式两边的小数部

5、分再同时乘2，有得a-2=0 小数部分：乘2取整法例：将(0.625)10转换成二进制形式解:1.2 数的进制（续）2022/7/2514等式两边的小数部分再同时乘2，有得a-3 =1 则：注意不能进行精确转换的情况 八进制数、十六进制数与二进制数的转换 按位分组法例： 八进制： 2 5 7 0 5 5 4 二进制：010 101 111 000 101 101 100 十六进制： A F 1 6 C 因此，(257.0554)8=(10101111.0001011011)2 =(AF.16C)161.2 数的进制（续）2022/7/2515基为r的进制形式的数学运算方法和十进制计算规则类似。

6、在r进制的情况下，要特别注意只有r个基本数字字符可用，而且所有的计算是逢r进1的。 1.3 数的计算进位 00000 101100被加数 01100 10110加数 +10001 +10111 和 11101 101101二进制无符号数加法借位 00000 00110被减数 10110 10110减数 -10010 -10011 和 11101 00011二进制无符号数减法2022/7/2516被乘数 1011乘数 101 1011 0000- 1011-乘积： 110111二进制无符号数乘法1.3 数的计算(续)进位 1010被加数 69F加数 +E46和 13E5十六进制无符号数加法2022/7/25171.4 十进制数的二进制编码 二进制数最适于数字系统的内部计算，但多数人喜欢用十进制数。 用二进制位串表示十进制数，不同位串组合代表不同的十进制数。 用于表示不同的数或事件的一组二进制码的集合称为一种编码。 一个含义确切的特定组合称为码字，没有定义的组合称为非码。 使用 n 位二进制码的编码，并不一定需要包含有全部2n个码字。2022/7/25181.4 十进制数的二进制编码（续） BCD码