计算机编码和数制

计算机编码和数制第1页，共42页，2023年，2月20日，星期四计算机编码和数制

数制计算机编码数据在计算机中的存储方式微型计算机系统第2页，共42页，2023年，2月20日，星期四数制 按进位的原则进行计数逢N进1采用位权表示法数制与编码定义：第3页，共42页，2023年，2月20日，星期四基本概念基数： 在一种数制中，用几个基本数字能够表示任意一个数，那么基本数字的个数就称为该数制的基数。数制转换十进制二进制八进制十六进制符号基数0～9100、120～780～9、A～F16第4页，共42页，2023年，2月20日，星期四进位计数制中的两个重要概念1、基数：表示某种进位制所具有的数字符号个数。例：十进制1，2，3，4，5，6，7，8，9，0

基数：102、权（位权）：表示某种进位制的数中不同位置上数字的单位数值。例：十进制125.69

权：102，101，100，10-1，10-2第5页，共42页，2023年，2月20日，星期四不同数制的表示方式数制转换常规表示法字母表示法十进制二进制八进制十六进制(1010)10(1010)D(1010)2(1010)B(1010)8(1010)O(1010)16(1010)H第6页，共42页，2023年，2月20日，星期四数制间的转换十进制数二、十六进制数二、十六进制数十进制数二、八、十六进制之间的转换编码和数制第7页，共42页，2023年，2月20日，星期四进位计数制十进制数制主要特点：①有十个不同的计数符号：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，故其基数为10；②按“逢十进一”的规则进行计数。例：678.34=

6×102＋7×101＋8×100＋3×10-1＋4×10-2计算机中常用的数制及相互转换第8页，共42页，2023年，2月20日，星期四余数法：除基数取余数、由下而上排列。示例：十进制整数二进制整数2751237121802912402202110结果为：1001011第9页，共42页，2023年，2月20日，星期四

二进制数制①仅有两个不同的计数符号：0和1，其基数为2；例：(101101.11)2=1×25＋0×24＋1×23＋1×22＋0×21＋1×20＋1×2-1＋1×2-2==32+0+8+4+0+1+0.5+0.25(45.75)10②按“逢二进一”的规则计数。计算机中常用的数制及相互转换第10页，共42页，2023年，2月20日，星期四位权法：把二进制数按权展开求和转换公式：(F)x=an-1×xn-1+an-2×xn-2+...+a1×x1+a0×x0+a-1×x-1+...示例：

(1011.1)2=1×23+0×22+1×21+1×20+1

×2-1=8+0+2+1+0.5=(11.5)10二进制数十进制数编码和数制第11页，共42页，2023年，2月20日，星期四计算机中常用的数制及相互转换例：(13.6875)10=()2(13.6875)10

=(13)10+(0.6875)10=(1101)2+(0.1011)2=(1101.1011)2第12页，共42页，2023年，2月20日，星期四

1363102222余数1011例：(13)10

=()2计算机中常用的数制及相互转换第13页，共42页，2023年，2月20日，星期四(0.6875)10

=()20.68752×

37501.2×7502×0.501.2×01.整数1011二进制数高位二进制数低位例：第14页，共42页，2023年，2月20日，星期四二进制与十进制之间的相互转换（1）十进制数转换为二进制数——“除以2取余法”（4）二进制数转换为十进制数——“各位二进制数码乘以与其对应的权之和”计算机中常用的数制及相互转换（2）十进制小数转换为二进制小数——“乘以2取整法”（3）带整数和小数的二进制数转换为十进制数——由方法一和方法二综合组成。第15页，共42页，2023年，2月20日，星期四

十六进制数制①有16个不同的计数符号：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A(10)、B(11)、C(12)、D(13)、E(14)、F(15)，其基数为16位；例:(9B4.4)16=②按“逢十六进一”的规则计数。9×162+11×161+4×160+4×16-1=(2484.25)10计算机中常用的数制及相互转换第16页，共42页，2023年，2月20日，星期四八进制数制①有八个不同的计数符号：0、1、2、3、4、5、6、7，其基数为8；例：(642)8=6×82+4×81+2×80=(418)10(10,100,101.010,110,1)2=(245.264)8(267.435)8=(010110111.100011101)2②按“逢八进一”的规则计数。计算机中常用的数制及相互转换第17页，共42页，2023年，2月20日，星期四十六进制与十进制之间的相互转换计算机中常用的数制及相互转换（1）十进制数转换为十六进制数——“除以16取余法”（2）十六进制数转换为十进制数——“各位十六进制数码乘以与其对应的权之和”第18页，共42页，2023年，2月20日，星期四二、十六进制之间的转换二进制

十六进制

一位拆四位四位并一位十六进制：012…789

二进制：000000010010011110001001十六进制：ABCDEF

二进制：10101011110011011110

1111第19页，共42页，2023年，2月20日，星期四8421码

它采用四位二进制数表示一位十进制数，用二进制数的0000~1001分别表示十进制数的0~9。

8421码的主要特点：

A、它是一种有权码。设8421码的各位为a3a2a1a0，则它所代表的值为N=8a3+4a2+2a1+1a0B、编码简单直观，它与十进制数之间的转换只要直接按位进行就可以了。第20页，共42页，2023年，2月20日，星期四转换方法：以小数点为界，将二进制数的整数部分从低位开始，小数部分从高位开始，每四位分成一组，头尾不足四位的补0，然后将每组的四位二进制数转换为一位十六进制数。例：(1010110110.110111)2=(?)16

001010110110.11011100

2B6.DC

二、十六进制之间的转换第21页，共42页，2023年，2月20日，星期四例：(5D.6E)16=(?)25D.6E01011101.01101110

二、十六进制之间的转换十六进制数转换成二进制数：将每位十六进制数码以四位二进制数表示。第22页，共42页，2023年，2月20日，星期四二、八进制之间的转换

整数从右向左三位并一位

小数从左向右三位并一位二进制

八进制一位拆三位100 110 110 111 .010100

(4 6 6 7 .24)8示例：第23页，共42页，2023年，2月20日，星期四二──八进制对照表二进制八进制00000011010201131004101511061117二──十六进制对照表二进制十六进制000000001100102001130100401015011060111710008100191010A1011B1100C1101D11101111EF第24页，共42页，2023年，2月20日，星期四【位】bit:二进制位，是计算机中数据最小的单位。

【字节】Byte:8位二进制数组成1个字节，是衡量信息数量或存储设备容量的基本单位。1Byte=8bit

【字】Word:一个存储单元所存放的内容称为一个字。常用来表示数据或信息的长度。

【字长】

一个存储单元（或一个字）所包含的二进制位数称为字长，它是衡量计算机精度和运算速度的主要技术指标。同常说计算机是8位机、16位机或32位机，就是指计算机的字长是8位的、16位的或32位的。

信息数量或存储容量的单位及换算关系：

1TB=210GB=220MB=230KB=240B万亿字节千兆字节兆字节千字节字节相邻单位之间是210倍关系，即：1KB＝210B＝1024B1MB＝1024KB1GB＝1024MB1TB＝1024GB计算机系统中数据的单位第25页，共42页，2023年，2月20日，星期四计算机编码数制与编码BCD码（余三码/8421码）国标码（7445）ASCII码汉字编码字符编码二进制编码的十进制数第26页，共42页，2023年，2月20日，星期四计算机中常用的编码

非数值信息0、1代码

二-十进制编码（数码）

凡是采用若干位二进制数码来表示一位十进制数的编码方案，统称为

二进制编码的十进制数，即BCD码，

也称为二-十进制编码。第27页，共42页，2023年，2月20日，星期四ASCII码（字符编码）

AmericanStandardCodeforInformationInterchange

美国信息交换标准代码

ASCII码共有128个元素：

大写字母：26个

小写字母：26个

数字符号：10个

专用符号：33个

控制字符：33个图形字符：95个第28页，共42页，2023年，2月20日，星期四Y：ASCII码共有128个元素，S：用二进制编码表示需用七位。（27=128）

计算机中表示一个字符用八位二进制代码，

即一个字节。

在八个二进制位中，ASCII码使用了其中的7

位（

b6~b0）进行编码，空出的最高位b7常

被作为奇偶校验位使用。

ASCII编码示意图如下：

b7b6b5b4b3b2b1b0

奇偶校验位

ASCII编码位第29页，共42页，2023年，2月20日，星期四国家标准信息交换用汉字编码

汉字数量大，常用汉字有3000~5000个，无法用一个字节区分（28=256），所以汉字编码由两个字节组成（216=65536），即一个汉字用两个字节表示。

1981年，国家标准局，公布了国家标准GB2312-80，简称国标码。第30页，共42页，2023年，2月20日，星期四GB2312-80：

3755（一级汉字）

（按汉语拼音排序）

3008（二级汉字）

7445

（按偏旁部首排序）

682（西文字符、图符）

6763（汉字）第31页，共42页，2023年，2月20日，星期四（表示带符号的数，即+、-）

一个带符号的二进制数由两部分组成，即数的符号部分与数的数值部分。在计算机中，0表示“+”，1表示“-”。例：N1=+1011，N2=-1011在计算机中

0101111011

符号

数值

计算机中数据的表示方法第32页，共42页，2023年，2月20日，星期四计算机中数据的表示方法数制与编码即：+7701001101机器数01001101+77

符号位真值机器数/真值第33页，共42页，2023年，2月20日，星期四原码表示法是一种较简单的表示法，符号用“0”表示“+”，“1”表示“-”，数值部分以真值形式表示。例：X1=1101，

[X1]原

=01101X2=-1101，

[X2]原

=11101X3=0.1101，

[X3]原

=0.1101X4=-0.1101，

[X4]原

=1.1101原码第34页，共42页，2023年，2月20日，星期四反码表示法的符号部分同原码，即数的最高位为符号位，“0”表示“+”，“1”表示“-”。反码的数值部分与它的符号位有关：对于正数：反码的数值与原码相同。对于负数：反码的数值是将原码数值按位求反。例：

X1=+1011，

X2=-1011[X1]原

=01011，

[X2]原

=11011[X1]反

=01011，

[X2]反

=10100反码第35页，共42页，2023年，2月20日，星期四补码表示法的符号部分同原码。补码的数值部分与它的符号位有关：对于正数：补码的数值与原码相同。对于负数：补码的数值是将原码数值按位求反，再在最低位加1。例：

X1=+11010，

X2=-11010[X1]原

=011010，

[X2]原

=111010[X1]反

=011010，

[X2]反

=100101[X1]补

=011010，

[X2]补

=100110补码第36页，共42页，2023年，2月20日，星期四补码表示法中，正数采用符号-绝对值表示：例如：假设机器字长为8位，则【+127】补=01111111当用补码表示法来表示负数时：负数X用2n－│X│

来表示，其中n为机器的字长。如：【－127】补=256－127=10000001。对10000000这个数，在补码表示法中被定义为－128。采用补码形式表示有符号数。那么n位二进制数能够表示有符号整数的范围是：－2（n—1）《N《+2（n—1）－1

那么：8位表示数的有符号整数的范围为：－128～+127.（10000000～01111111）如果n是16，那么能够表示的有符号整数的范围是：－32768～+32767补码第37页，共42页，2023年，2月