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文檔簡(jiǎn)介
計(jì)算機(jī)編碼和數(shù)制第一頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日計(jì)算機(jī)編碼和數(shù)制
數(shù)制計(jì)算機(jī)編碼數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)方式微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)第二頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日數(shù)制 按進(jìn)位的原則進(jìn)行計(jì)數(shù)逢N進(jìn)1采用位權(quán)表示法數(shù)制與編碼定義:第三頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日基本概念基數(shù): 在一種數(shù)制中,用幾個(gè)基本數(shù)字能夠表示任意一個(gè)數(shù),那么基本數(shù)字的個(gè)數(shù)就稱(chēng)為該數(shù)制的基數(shù)。數(shù)制轉(zhuǎn)換十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制符號(hào)基數(shù)0~9100、120~780~9、A~F16第四頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日進(jìn)位計(jì)數(shù)制中的兩個(gè)重要概念1、基數(shù):表示某種進(jìn)位制所具有的數(shù)字符號(hào)個(gè)數(shù)。例:十進(jìn)制1,2,3,4,5,6,7,8,9,0
基數(shù):102、權(quán)(位權(quán)):表示某種進(jìn)位制的數(shù)中不同位置上數(shù)字的單位數(shù)值。例:十進(jìn)制125.69
權(quán):102,101,100,10-1,10-2第五頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日不同數(shù)制的表示方式數(shù)制轉(zhuǎn)換常規(guī)表示法字母表示法十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制(1010)10(1010)D(1010)2(1010)B(1010)8(1010)O(1010)16(1010)H第六頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日數(shù)制間的轉(zhuǎn)換十進(jìn)制數(shù)二、十六進(jìn)制數(shù)二、十六進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)二、八、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換編碼和數(shù)制第七頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日進(jìn)位計(jì)數(shù)制十進(jìn)制數(shù)制主要特點(diǎn):①有十個(gè)不同的計(jì)數(shù)符號(hào):0、1、2、3、4、5、6、7、8、9,故其基數(shù)為10;②按“逢十進(jìn)一”的規(guī)則進(jìn)行計(jì)數(shù)。例:678.34=
6×102+7×101+8×100+3×10-1+4×10-2計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換第八頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日余數(shù)法:除基數(shù)取余數(shù)、由下而上排列。示例:十進(jìn)制整數(shù)二進(jìn)制整數(shù)2751237121802912402202110結(jié)果為:1001011第九頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日
二進(jìn)制數(shù)制①僅有兩個(gè)不同的計(jì)數(shù)符號(hào):0和1,其基數(shù)為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“逢二進(jìn)一”的規(guī)則計(jì)數(shù)。計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換第十頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日位權(quán)法:把二進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開(kāi)求和轉(zhuǎn)換公式:(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)10二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)編碼和數(shù)制第十一頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換例:(13.6875)10=()2(13.6875)10
=(13)10+(0.6875)10=(1101)2+(0.1011)2=(1101.1011)2第十二頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日
1363102222余數(shù)1011例:(13)10
=()2計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換第十三頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日(0.6875)10
=()20.68752×
37501.2×7502×0.501.2×01.整數(shù)1011二進(jìn)制數(shù)高位二進(jìn)制數(shù)低位例:第十四頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日二進(jìn)制與十進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)換(1)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)——“除以2取余法”(4)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)——“各位二進(jìn)制數(shù)碼乘以與其對(duì)應(yīng)的權(quán)之和”計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換(2)十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制小數(shù)——“乘以2取整法”(3)帶整數(shù)和小數(shù)的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)——由方法一和方法二綜合組成。第十五頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日
十六進(jìn)制數(shù)制①有16個(gè)不同的計(jì)數(shù)符號(hào):0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A(10)、B(11)、C(12)、D(13)、E(14)、F(15),其基數(shù)為16位;例:(9B4.4)16=②按“逢十六進(jìn)一”的規(guī)則計(jì)數(shù)。9×162+11×161+4×160+4×16-1=(2484.25)10計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換第十六頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日八進(jìn)制數(shù)制①有八個(gè)不同的計(jì)數(shù)符號(hào):0、1、2、3、4、5、6、7,其基數(shù)為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“逢八進(jìn)一”的規(guī)則計(jì)數(shù)。計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換第十七頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日十六進(jìn)制與十進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)換計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換(1)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)——“除以16取余法”(2)十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)——“各位十六進(jìn)制數(shù)碼乘以與其對(duì)應(yīng)的權(quán)之和”第十八頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日二、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制
十六進(jìn)制
一位拆四位四位并一位十六進(jìn)制:012…789
二進(jìn)制:000000010010011110001001十六進(jìn)制:ABCDEF
二進(jìn)制:10101011110011011110
1111第十九頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日8421碼
它采用四位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)制數(shù),用二進(jìn)制數(shù)的0000~1001分別表示十進(jìn)制數(shù)的0~9。
8421碼的主要特點(diǎn):
A、它是一種有權(quán)碼。設(shè)8421碼的各位為a3a2a1a0,則它所代表的值為N=8a3+4a2+2a1+1a0B、編碼簡(jiǎn)單直觀,它與十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換只要直接按位進(jìn)行就可以了。第二十頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日轉(zhuǎn)換方法:以小數(shù)點(diǎn)為界,將二進(jìn)制數(shù)的整數(shù)部分從低位開(kāi)始,小數(shù)部分從高位開(kāi)始,每四位分成一組,頭尾不足四位的補(bǔ)0,然后將每組的四位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為一位十六進(jìn)制數(shù)。例:(1010110110.110111)2=(?)16
001010110110.11011100
2B6.DC
二、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換第二十一頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日例:(5D.6E)16=(?)25D.6E01011101.01101110
二、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù):將每位十六進(jìn)制數(shù)碼以四位二進(jìn)制數(shù)表示。第二十二頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日二、八進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換
整數(shù)從右向左三位并一位
小數(shù)從左向右三位并一位二進(jìn)制
八進(jìn)制一位拆三位100 110 110 111 .010100
(4 6 6 7 .24)8示例:第二十三頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日二──八進(jìn)制對(duì)照表二進(jìn)制八進(jìn)制00000011010201131004101511061117二──十六進(jìn)制對(duì)照表二進(jìn)制十六進(jìn)制000000001100102001130100401015011060111710008100191010A1011B1100C1101D11101111EF第二十四頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日【位】bit:二進(jìn)制位,是計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)最小的單位。
【字節(jié)】Byte:8位二進(jìn)制數(shù)組成1個(gè)字節(jié),是衡量信息數(shù)量或存儲(chǔ)設(shè)備容量的基本單位。1Byte=8bit
【字】Word:一個(gè)存儲(chǔ)單元所存放的內(nèi)容稱(chēng)為一個(gè)字。常用來(lái)表示數(shù)據(jù)或信息的長(zhǎng)度。
【字長(zhǎng)】
一個(gè)存儲(chǔ)單元(或一個(gè)字)所包含的二進(jìn)制位數(shù)稱(chēng)為字長(zhǎng),它是衡量計(jì)算機(jī)精度和運(yùn)算速度的主要技術(shù)指標(biāo)。同常說(shuō)計(jì)算機(jī)是8位機(jī)、16位機(jī)或32位機(jī),就是指計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)是8位的、16位的或32位的。
信息數(shù)量或存儲(chǔ)容量的單位及換算關(guān)系:
1TB=210GB=220MB=230KB=240B萬(wàn)億字節(jié)千兆字節(jié)兆字節(jié)千字節(jié)字節(jié)相鄰單位之間是210倍關(guān)系,即:1KB=210B=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的單位第二十五頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日計(jì)算機(jī)編碼數(shù)制與編碼BCD碼(余三碼/8421碼)國(guó)標(biāo)碼(7445)ASCII碼漢字編碼字符編碼二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)第二十六頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日計(jì)算機(jī)中常用的編碼
非數(shù)值信息0、1代碼
二-十進(jìn)制編碼(數(shù)碼)
凡是采用若干位二進(jìn)制數(shù)碼來(lái)表示一位十進(jìn)制數(shù)的編碼方案,統(tǒng)稱(chēng)為
二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù),即BCD碼,
也稱(chēng)為二-十進(jìn)制編碼。第二十七頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日ASCII碼(字符編碼)
AmericanStandardCodeforInformationInterchange
美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼
ASCII碼共有128個(gè)元素:
大寫(xiě)字母:26個(gè)
小寫(xiě)字母:26個(gè)
數(shù)字符號(hào):10個(gè)
專(zhuān)用符號(hào):33個(gè)
控制字符:33個(gè)圖形字符:95個(gè)第二十八頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日Y:ASCII碼共有128個(gè)元素,S:用二進(jìn)制編碼表示需用七位。(27=128)
計(jì)算機(jī)中表示一個(gè)字符用八位二進(jìn)制代碼,
即一個(gè)字節(jié)。
在八個(gè)二進(jìn)制位中,ASCII碼使用了其中的7
位(
b6~b0)進(jìn)行編碼,空出的最高位b7常
被作為奇偶校驗(yàn)位使用。
ASCII編碼示意圖如下:
b7b6b5b4b3b2b1b0
奇偶校驗(yàn)位
ASCII編碼位第二十九頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)信息交換用漢字編碼
漢字?jǐn)?shù)量大,常用漢字有3000~5000個(gè),無(wú)法用一個(gè)字節(jié)區(qū)分(28=256),所以漢字編碼由兩個(gè)字節(jié)組成(216=65536),即一個(gè)漢字用兩個(gè)字節(jié)表示。
1981年,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局,公布了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2312-80,簡(jiǎn)稱(chēng)國(guó)標(biāo)碼。第三十頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日GB2312-80:
3755(一級(jí)漢字)
(按漢語(yǔ)拼音排序)
3008(二級(jí)漢字)
7445
(按偏旁部首排序)
682(西文字符、圖符)
6763(漢字)第三十一頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日(表示帶符號(hào)的數(shù),即+、-)
一個(gè)帶符號(hào)的二進(jìn)制數(shù)由兩部分組成,即數(shù)的符號(hào)部分與數(shù)的數(shù)值部分。在計(jì)算機(jī)中,0表示“+”,1表示“-”。例:N1=+1011,N2=-1011在計(jì)算機(jī)中
0101111011
符號(hào)
數(shù)值
計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法第三十二頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法數(shù)制與編碼即:+7701001101機(jī)器數(shù)01001101+77
符號(hào)位真值機(jī)器數(shù)/真值第三十三頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日原碼表示法是一種較簡(jiǎn)單的表示法,符號(hào)用“0”表示“+”,“1”表示“-”,數(shù)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原碼第三十四頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日反碼表示法的符號(hào)部分同原碼,即數(shù)的最高位為符號(hào)位,“0”表示“+”,“1”表示“-”。反碼的數(shù)值部分與它的符號(hào)位有關(guān):對(duì)于正數(shù):反碼的數(shù)值與原碼相同。對(duì)于負(fù)數(shù):反碼的數(shù)值是將原碼數(shù)值按位求反。例:
X1=+1011,
X2=-1011[X1]原
=01011,
[X2]原
=11011[X1]反
=01011,
[X2]反
=10100反碼第三十五頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日補(bǔ)碼表示法的符號(hào)部分同原碼。補(bǔ)碼的數(shù)值部分與它的符號(hào)位有關(guān):對(duì)于正數(shù):補(bǔ)碼的數(shù)值與原碼相同。對(duì)于負(fù)數(shù):補(bǔ)碼的數(shù)值是將原碼數(shù)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]補(bǔ)
=011010,
[X2]補(bǔ)
=100110補(bǔ)碼第三十六頁(yè),共四十二頁(yè),2022年,8月28日補(bǔ)碼表示法中,正數(shù)采用符號(hào)-絕對(duì)值表示:例如:假設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)為8位,則【+127】補(bǔ)=01111111當(dāng)用補(bǔ)碼表示法來(lái)表示負(fù)數(shù)時(shí):負(fù)數(shù)X用2n-│X│
來(lái)表示,其中n為機(jī)器的字長(zhǎng)。如:【-127】補(bǔ)=256-127=10000001。對(duì)10000000這個(gè)數(shù),在補(bǔ)碼表示法中被定義為-128。采用補(bǔ)碼形式表示有符號(hào)數(shù)。那么n位二進(jìn)制數(shù)能夠表示有符號(hào)整數(shù)的范圍是:-2(n—1)《N《+2(n—1)-1
那么:8位表示數(shù)的有符號(hào)整數(shù)的范圍為:-128~+127.(10000000~01111111)如果n是16,那么能夠表示的有符號(hào)整數(shù)的范圍是:-32768~+32767補(bǔ)碼第三十七頁(yè),共四十二頁(yè),2022
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