大学计算机-计算思维视角 课件 2.1 认识“0”和“1”

认识“0”和“1”计算机信息表示章名：主讲人：节名：何为进数制二进制系统介绍采用二进制的原因认识常用的数制1234何为进数制以表示数值所用的数字符号的个数来命名，并按一定进位规则进行计数的方法叫做进位计数制。思考：生活中经常接触的进制有哪些？最常用的十进制：如重量、长度、金钱、分数、......月份：十二进制星期：七进制小时：二十四进制何为进数制实践中存在的任何数制都有其产生背景和应用环境地球上不同时期不同地点的文明不约而同采用十进制何为进数制实践中存在的任何数制都有其产生背景和应用环境地球上不同时期不同地点的文明不约而同采用十进制反例：玛雅人使用二十进制何为进数制实践中存在的任何数制都有其产生背景和应用环境时间单位--六进制西方一天24小时中国古代一天十二时辰共同点：基于六进制

二进制系统介绍提问:二进制又是如何产生的呢？

二进制系统介绍1021种1101100022种11111010110001101000100023种

26种

提问:二进制又是如何产生的呢？提问：二进制又是如何产生的呢？

从计算学科角度讲，《易经》其实是一种人工编码系统，用组合的阴阳爻符号来表达特定的信息，其中贯穿着二进制以及编码的重要思想。何为进数制二进制系统介绍提问：二进制又是如何产生的呢？

GottfriedWilhelmLeibniz(1646～1716)，德国数学家提出了二进制数及其计算规则，使用0和1来表示一切数大胆预言计算机应该采用二进制提问：为什么计算机要使用二进制呢？

二进制在物理上容易实现电子计算机是由电子线路组成，电路通电，于是每个输出端都有了电压，可以用“1”表示高电压，用“0”表示低电压，电压的高低即转换为二进制。

10010采用二进制的原因采用二进制的原因

二进制在物理上容易实现二进制在物理上最容易表示和存储，要找到能存放两种状态的元件很容易，而且表面的凹凸、磁极的取向、光照的有无等都可以记录二进制。对于只写一次的光盘，可以用激光束融化盘面的碲合金薄膜，形成凹坑，记录为“1”，否则记录为“0”提问：为什么计算机要使用二进制呢？采用二进制的原因

二进制运算规则简单十进制加法运算规则55条0+0=01+0=11+1=22+0=22+1=32+2=4......9+0=89+1=109+2=11......9+9=18二进制加法运算规则4条0+0=00+1=11+0=11+1=10运算规则简单，有利于简化计算机的内部构造，提高运行效率提问：为什么计算要使用二进制呢？提问：为什么计算机要使用二进制呢？

适合逻辑运算逻辑运算的理论基础是逻辑代数，逻辑运算的值有两个，逻辑“真”和逻辑“假”逻辑真——1逻辑假——0采用二进制的原因

抗干扰能力强由于每位数据只有高和低两种状态，当受到一定程度的干扰时，仍能分辨出高低。采用二进制的原因提问：为什么计算机要使用二进制呢？采用二进制的原因

在物理上容易实现运算规则简单适合逻辑运算抗干扰能力强计算机内部采用二进制是最好的选择进入计算机的各种数据都要进行二进制“编码”转换从计算机输出的数据，要进行逆向的“解码”转换提问：为什么计算机要使用二进制呢？认识常用的数制问题:二进制表示数据时的局限性。二进制数：10001100001110101.不能够直观的表现出数据的值2.记录麻烦，容易出错解决方式：引入八进制和十六进制认识常用数制两种表示法：下标法：（10）10

字母后缀法：10D认识常用数制数据的表示要合法（183）8

5HH（×）（183）8，

八进制数数码为0~7同一个数据可以使用不同数制形式表示：（1000110000111010）2=

（8C3A）16

=

（106072）8=（35898）10（×）（5H）16，

十六进制数数码到F为止不同进制数据间的转化，是下一小节的重点内容问题:如果学生问老师期末成绩，老师回答“100”，不要高兴的太早。如果100表示二进制数据：（100）2或100B-->（4）10或4D