計算機基礎(chǔ)之二進制課件

1、二進制二進制 Binary 進制的概念：進制的概念：進制也就是進位制，是一種記數(shù)方式，進制也就是進位制，是一種記數(shù)方式，故亦稱進位記數(shù)法故亦稱進位記數(shù)法 ，可以用有限的數(shù)，可以用有限的數(shù)字符號代表所有的數(shù)值。字符號代表所有的數(shù)值。 我們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｓ玫降倪M位制：我們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｓ玫降倪M位制：十進制十進制 Decimal為什么用十進制計數(shù)法為什么用十進制計數(shù)法 ？我們?yōu)槭裁匆s定？我們?yōu)槭裁匆s定10呢，為呢，為什么不用什么不用9或或11 很久很久以前，我們的祖先在清點獵物時他很久很久以前，我們的祖先在清點獵物時他們怎么點數(shù)呢？就用他們的隨身計數(shù)器吧，們怎么點數(shù)呢？就用他們的隨身計數(shù)器吧，一

2、個一個, 二個，每個野獸對應(yīng)著一根手指，等二個，每個野獸對應(yīng)著一根手指，等到十根手指用完到十根手指用完,怎么辦呢怎么辦呢?他們就把數(shù)過的他們就把數(shù)過的獵物放在一邊，用一根繩子打個結(jié)，表示十獵物放在一邊，用一根繩子打個結(jié)，表示十個獵物，然后接著用手指數(shù)，這就是個獵物，然后接著用手指數(shù)，這就是“逢十逢十進一進一”的十進制的最早由來。的十進制的最早由來。 小故事小故事除了十進制以外，除了十進制以外，我們?nèi)粘Ｉ钪形覀內(nèi)粘Ｉ钪羞€用到哪些進制：還用到哪些進制：十二進制十二進制十六進制十六進制六十進制六十進制二二十十四四進進制制360進進制制結(jié)論：進位制是人們?yōu)榱擞嫈?shù)和運算方便結(jié)論：進位制是人們?yōu)榱擞嫈?shù)

3、和運算方便而約定的記數(shù)系統(tǒng)而約定的記數(shù)系統(tǒng) 通常情況我們用十進制計算，那么計算通常情況我們用十進制計算，那么計算機用什么進制來計算呢？機用什么進制來計算呢？二進制二進制 Binary 什么是二進制？二進制的結(jié)構(gòu)是什么？什么是二進制？二進制的結(jié)構(gòu)是什么？計算機為什么要用二進制？計算機為什么要用二進制？二進制怎么運算？怎么轉(zhuǎn)換？二進制怎么運算？怎么轉(zhuǎn)換？十進制的結(jié)構(gòu)：十進制的結(jié)構(gòu)：1、有十個基本數(shù)字：、有十個基本數(shù)字： 0,1,2,3,4,5,6,7,8,92、采用逢、采用逢 的進位規(guī)則的進位規(guī)則十進一十進一3、采用、采用位權(quán)位權(quán)表示法，即一個數(shù)碼在不同表示法，即一個數(shù)碼在不同位置上所代表的值不同

4、位置上所代表的值不同 什么是二進制呢？我們先來看十進制的結(jié)構(gòu)什么是二進制呢？我們先來看十進制的結(jié)構(gòu)1For example ：3578=3000500708=3103510271018100這里個位這里個位(100)、十位、十位(101)、百位、百位(102),我們就稱為位權(quán)我們就稱為位權(quán) 二進制基本結(jié)構(gòu)：二進制基本結(jié)構(gòu)： 1、有兩個基本數(shù)字：、有兩個基本數(shù)字： 2、采用逢、采用逢 的進位規(guī)則的進位規(guī)則 3、采用位權(quán)表示法，即一個數(shù)碼在不采用位權(quán)表示法，即一個數(shù)碼在不 同位置上所代表的值不同同位置上所代表的值不同 例：例：110101=12512402312202112020,1二進一二進一計

5、算機為什么要用二進制呢？計算機為什么要用二進制呢？計算機就其本身來說是一個電器設(shè)備，為了能夠快速存儲、計算機就其本身來說是一個電器設(shè)備，為了能夠快速存儲、處理、傳遞信息，其內(nèi)部采用了大量的電子元件，在這些電處理、傳遞信息，其內(nèi)部采用了大量的電子元件，在這些電子元件中，電路的通和斷、電壓高低，這兩種狀態(tài)最容易實子元件中，電路的通和斷、電壓高低，這兩種狀態(tài)最容易實現(xiàn)，也最穩(wěn)定、也最容易實現(xiàn)對電路本身的控制。我們將計現(xiàn)，也最穩(wěn)定、也最容易實現(xiàn)對電路本身的控制。我們將計算機所能表示這樣的狀態(tài)，用算機所能表示這樣的狀態(tài)，用0，1來表示、即用二進制數(shù)表來表示、即用二進制數(shù)表示計算機內(nèi)部的所有運算和操作。示

6、計算機內(nèi)部的所有運算和操作。二進制數(shù)運算非常簡單，計算機很容易實現(xiàn)，所以計算二進制數(shù)運算非常簡單，計算機很容易實現(xiàn)，所以計算機內(nèi)部都用二進制編碼進行數(shù)據(jù)的傳送和計算。機內(nèi)部都用二進制編碼進行數(shù)據(jù)的傳送和計算。 知識擴展知識擴展3二進制如何轉(zhuǎn)換成我們熟悉的十進制呢？二進制如何轉(zhuǎn)換成我們熟悉的十進制呢？110101= 125124023122021120=32160401=534十進制十進制二進制二進制001121031141005101611071118100091001二進制二進制 十進制對應(yīng)表格十進制對應(yīng)表格5(10111)2隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)(exercise)=120+121+122+02

7、3+124 =(23)10(11011)2=12412302212120=(27)1067二進制的加法二進制的加法10111110111100101011（110010）2=（50）101012327235Homework：將下列二進制轉(zhuǎn)換成十進制，寫出步驟將下列二進制轉(zhuǎn)換成十進制，寫出步驟。 1101 101101 110001 110110二進制的由來 （Gottfriend Wilhelm von Leibniz，1646.7.1.1716.11.14.）萊布尼茲 德國最重要的自然科學(xué)家、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、歷史學(xué)家和哲學(xué)家，一個舉世罕見的科學(xué)天才，和牛頓同為微積分的創(chuàng)建人。 在數(shù)學(xué)史上，

8、他應(yīng)該是第一個明確提出二進制數(shù)這個概念的科學(xué)家。 計算機設(shè)計中二進制概念的引入 20世紀(jì)30年代中期，數(shù)學(xué)家馮.諾依曼大膽提出采用二進制作為數(shù)字計算機的數(shù)制基礎(chǔ)。 目前計算機內(nèi)部處理信息都是用二進制表示的。 約翰馮諾依曼 （ John Von Nouma，19031957），美藉匈牙利人 。20世紀(jì)最杰出的數(shù)學(xué)家之一 ，“計算機之父”、 “博弈論之父”，是上世紀(jì)最偉大的全才之一。 返回返回萊布尼茲是歐洲最早發(fā)現(xiàn)二進制的數(shù)學(xué)家；萊布尼茲是歐洲最早發(fā)現(xiàn)二進制的數(shù)學(xué)家；但就世界范圍來看，二進制的發(fā)明權(quán)在中但就世界范圍來看，二進制的發(fā)明權(quán)在中國，這便是那神秘的國，這便是那神秘的用用“一一”代表陽，用代表陽，用“-”代表陰，用三個代表陰，用三個這樣的符號，組成八這樣的符號，組成八種形式，叫做八卦種形式，叫做八卦 八卦八卦我們可以看出，每個卦形都是上、中、下三部分，這三部分稱我們可以看出，每個卦形都是上、中、下三部分，這三部分稱為為“三爻三爻”。上面的叫。上面的叫“上爻上爻”，中間的叫，中間的叫“中爻中爻”，下面的，下面的叫叫“初爻初爻”如果我們用陽爻如果我們用陽爻“”表示數(shù)碼表示數(shù)碼“1”，用陰爻，用陰爻“ ”表示數(shù)碼表示數(shù)碼“0”，并且由下而上，把初爻看作是