第二課-計(jì)算機(jī)信息表示與存儲(二)課件

JSJ1.2計(jì)算機(jī)信息表示與編碼計(jì)算機(jī)教研室劉磊JSJ1.2計(jì)算機(jī)信息表示計(jì)算機(jī)教研室劉磊1、計(jì)算機(jī)為什么采用二進(jìn)制？2、如何衡量計(jì)算機(jī)存儲容量的大小？3、區(qū)別字節(jié)與字、字長？4、各種進(jìn)制間如何的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化？請舉例說明。問題1、計(jì)算機(jī)為什么采用二進(jìn)制？問題學(xué)習(xí)目的理解數(shù)制相關(guān)的基本概念;

掌握計(jì)算機(jī)中常用數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換方法;

了解信息在計(jì)算機(jī)中的編碼方式;

掌握各種信息計(jì)量單位之間的關(guān)系。學(xué)習(xí)目的理解數(shù)制相關(guān)的基本概念;1.2.1數(shù)據(jù)與信息1.2.2計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)1.2.3數(shù)制及其轉(zhuǎn)換（重點(diǎn)、難點(diǎn)）1.2.4計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的單位（重點(diǎn)）1.2.5字符的編碼（難點(diǎn)）主要內(nèi)容1.2.1數(shù)據(jù)與信息1.2.2計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)1.2.31.2.1數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)是對客觀事物的符號表示。如：數(shù)值、文字、語言、圖形、圖像等都是不同形式的數(shù)據(jù)。信息：既是對客觀事物變化和特征的反映，又是事物之間相互作用、相互聯(lián)系的表征。信息必須數(shù)字化編碼，才能傳送、存儲和處理。信息具有針對性和時(shí)效性。1.2.1數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)是對客觀事物的符號表示。數(shù)據(jù)與信息的區(qū)別：數(shù)據(jù)是信息的載體，信息是數(shù)據(jù)

處理之后產(chǎn)生的結(jié)果。信息有意義，而數(shù)據(jù)沒有。

例如：數(shù)據(jù)2、4、8、16、32是一組數(shù)據(jù)，本身是沒有意義的，我們從中可以分析出是一組等比數(shù)列，很清楚的得到后面的數(shù)字，便賦予了意義，這就是信息。是有用的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)與信息的區(qū)別：數(shù)據(jù)是信息的載體，信息是數(shù)據(jù)1.2.2計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)

物理上容易實(shí)現(xiàn)，信息的存儲更加容易，可靠性強(qiáng)，運(yùn)算簡單，通用性強(qiáng)ENIAC采用十進(jìn)制

馮·諾依曼研制IAS時(shí)，提出了二進(jìn)制的表示方法

二進(jìn)制的優(yōu)點(diǎn)1.2.2計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)物理上容易實(shí)現(xiàn)，信息的存儲更加容1.2.3數(shù)制及其轉(zhuǎn)換各進(jìn)制的表示方法以腳注為2或B來表示二進(jìn)制,如(110)2、(110)Ｂ.以腳注為8或Ｏ來表示八進(jìn)制，如(710)8、(710)O以腳注為16或H來表示十六進(jìn)制,(7B0)16、(7B0)H以腳注為10或D來表示十進(jìn)制,(710)10、(710)D、其腳注也可以省略不寫1.2.3數(shù)制及其轉(zhuǎn)換各進(jìn)制的表示方法以腳注為2或B來10稱為計(jì)數(shù)制的基數(shù)或底數(shù)，所以為十進(jìn)制10稱為計(jì)數(shù)制的基數(shù)或底數(shù)，所以為十進(jìn)制進(jìn)制基數(shù)規(guī)則標(biāo)志表示方法十進(jìn)制(Decimal)0,1,2,3,4,5,6,7,8,9逢10進(jìn)1，借1當(dāng)10D234.57D(234.57)10二進(jìn)制(Binary)0,1逢2進(jìn)1，借1當(dāng)2B1011010B(1011010)2八進(jìn)制(Octal)0,1,2,3,4,5,6,7逢8進(jìn)1，借1當(dāng)8O257.43O(257.43)8十六進(jìn)制(Hex)0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F逢16進(jìn)1，借1當(dāng)16HBF23.5AH(BF23.5A)16進(jìn)制基數(shù)規(guī)則標(biāo)志表示方法十進(jìn)制0,1,2,3,4,5,6,7常用數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換方法

按權(quán)展開多項(xiàng)式常用數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換方法按權(quán)展開多項(xiàng)式

非十進(jìn)制十進(jìn)制

按權(quán)展開求和例1：將1011.01B轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)

1011.01B=1×23+0×22+1×21+1×20+0×2-1+1×2-2

=8+2+1+0.25=11.25D

例2：將B7.FH轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)

B7.FH=11×161+7×160+15×16-1

=176+7+0.975=183.9375D

例3：將372.6O轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)

372.6O=3×82+7×81+2×80+6×8-1

=192+56+2+0.75=250.75D

非十進(jìn)制十進(jìn)制按權(quán)展開求和例1：將1011.01B轉(zhuǎn)

非十進(jìn)制十進(jìn)制整數(shù)部分：除基取余（倒排）小數(shù)部分：乘基取整例1：將27.75D

轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)

27.75D

=11011.11B

非十進(jìn)制十進(jìn)制整數(shù)部分：除基取余（倒排）例1：將27.7例2：將1725.6875D

轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)

1725.6875D

=3275.54O

例3：將175.685D

轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)

175.685D=9303.ACH

例2：將1725.6875D轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)1725.6八進(jìn)制二進(jìn)制三位分組8=23一位八進(jìn)制數(shù)需要三位進(jìn)制數(shù)來表示。三位分組例1：將1101.01101B

轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)

首尾組不足三位時(shí)，首尾用“0”補(bǔ)足1101.01101B

=15.32O

八進(jìn)制二進(jìn)制三位分組8=23一位八進(jìn)制數(shù)需要三位進(jìn)制數(shù)來八進(jìn)制二進(jìn)制三位分組例2：將34.27O轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)

34.27O

=11100.010111B

八進(jìn)制二進(jìn)制三位分組例2：將34.27O轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制二進(jìn)制四位分組16=24四位分組一位八進(jìn)制數(shù)需要四位進(jìn)制數(shù)來表示。例1：將11010101.11101001B

轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)11010101.11101001B

=D5.E9H

十六進(jìn)制二進(jìn)制四位分組16=24四位分組一位八進(jìn)制數(shù)需要不能直接轉(zhuǎn)換，需要通過轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制來完成例1：將53.61O轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)

53.61O=2B.C4H

十六進(jìn)制八進(jìn)制四位分組二進(jìn)制三位分組不能直接轉(zhuǎn)換，需要通過轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制來完成例1：將53.61第二課-計(jì)算機(jī)信息表示與存儲(二)ppt課件101000110100010100111001001010010101………101000110101.將十進(jìn)制數(shù)35轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)是（

）。A.100011B

B.100111B

C.111001B

D.110001B2.十進(jìn)制數(shù)60轉(zhuǎn)換成無符號二進(jìn)制整數(shù)是（

）。A.0111100

B.0111010

C.0111000

D.0110110

考考你自己AA1.將十進(jìn)制數(shù)35轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)是（）?？伎寄?.下列各進(jìn)制的整數(shù)中，值最小的是（

）。A.十進(jìn)制數(shù)11

B.八進(jìn)制數(shù)11

C.十六進(jìn)制數(shù)11

D.二進(jìn)制數(shù)114.用8位二進(jìn)制數(shù)能表示的最大的無符號整數(shù)等于十進(jìn)制整數(shù)（

）。A.255

B.256

C.128

D.127

DA3.下列各進(jìn)制的整數(shù)中，值最小的是（）。DA1.2.4

計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的單位位(bit)

位(bit)是度量數(shù)據(jù)的最小單位。在計(jì)算機(jī)技術(shù)中用二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)，1位數(shù)據(jù)只能表示0和1兩種代碼。字節(jié)(Byte)

一個(gè)字節(jié)(Byte)由8位(bit)二進(jìn)制數(shù)字組成。存儲器容量通常以字節(jié)為基本單位(Byte,B)來描述：

千字節(jié)1KB=1024B=210B兆字節(jié)1MB=1024KB=220B吉字節(jié)1GB=1024MB=230B太字節(jié)1TB=1024GB=240B1.2.4計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的單位位(bit)字長（考點(diǎn)）

字長是指計(jì)算機(jī)一次能夠同時(shí)處理的二進(jìn)制位數(shù)，即CPU在一個(gè)機(jī)器周期中最多能夠并行處理的二進(jìn)制位數(shù)。字長是計(jì)算機(jī)(CPU)的一個(gè)重要指標(biāo)，直接反映一臺計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力和運(yùn)算精度。字長越長，計(jì)算機(jī)的處理能力通常越強(qiáng)。字長是字節(jié)的整倍數(shù)，如8位、16位、32位，發(fā)展到今天微型機(jī)的64位，大型機(jī)/巨型機(jī)已達(dá)128位。字長（考點(diǎn)）1.2.5

字符的編碼1.西文字符的編碼（考點(diǎn)）計(jì)算機(jī)中最常用的字符編碼是ASCII（AmericanStandardCodeforInformationInterchange，美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)交換代碼），為國際標(biāo)準(zhǔn)。

國際通用的ASCII碼是7位ASCII碼，用7位二進(jìn)制數(shù)表示一個(gè)字符的編碼，共有27=128個(gè)不同的編碼值，相應(yīng)可以表示128個(gè)不同字符的編碼。

計(jì)算機(jī)用一個(gè)字節(jié)（8個(gè)二進(jìn)制位）存放一個(gè)7位ASCII碼，最高位置為0。

1.2.5字符的編碼1.西文字符的編碼（考點(diǎn)）

7位ASCII代碼表7位ASCII代碼表

字符 十六進(jìn)制表示 十進(jìn)制表示空格 20H 32‘0’～‘9’30H～39H48～57‘A’～‘Z’41H～5AH65～90‘a(chǎn)’～‘z’61H～7AH97～122控制字符：0～32，127；普通字符：94個(gè)。例：“a”字符的編碼為1100001，十進(jìn)制數(shù)是97

ASCII碼的大小排列（有大小之分）空格<數(shù)字<大寫字母<小寫字母字符 十六進(jìn)制表示 十進(jìn)制表示控2.漢字的編碼轉(zhuǎn)換輸出映射用戶輸入碼國標(biāo)碼機(jī)內(nèi)碼字形碼顯示、打印輸入轉(zhuǎn)換、存儲漢字在計(jì)算機(jī)中的處理過程與編碼的關(guān)系：相關(guān)處理：輸入、存儲、輸入。編碼：輸入碼、國標(biāo)碼、機(jī)內(nèi)碼、字形碼。2.漢字的編碼轉(zhuǎn)換輸出映射用戶輸入碼國標(biāo)碼機(jī)內(nèi)碼字形碼顯隨著科技的發(fā)展還有其它方式輸入漢字：語音輸入、手寫輸入、OCR識別等。例:輸入漢字“張”時(shí)的區(qū)位碼，拼音碼和五筆碼“張”區(qū)位碼:5337“張”拼音碼:zhang“張”五筆碼:xt注意:同一個(gè)漢字，不同的輸入法，它的輸入碼是不同的。

漢字輸入碼數(shù)字編碼，區(qū)位碼；拼音編碼，智能ABC，全拼;字形編碼，五筆;隨著科技的發(fā)展還有其它方式輸入漢字：語音輸入、手寫輸一級漢字：3755個(gè)，按漢語拼音排列二級漢字：3008個(gè)，按偏旁部首排列由94個(gè)區(qū)號和94個(gè)位號構(gòu)成每個(gè)漢字占兩個(gè)字節(jié)國標(biāo)碼（GB2312-80）區(qū)位碼一級漢字：3755個(gè)，按漢語拼音排列由94個(gè)區(qū)號和94個(gè)位號例“中”區(qū)位碼（5448）轉(zhuǎn)換為國標(biāo)碼（5448）D+區(qū)、位分別加32

=（8680）D十六進(jìn)制形式（3630）H

＋（2020）H=（5650）H二進(jìn)制形式（0011011000110000）+（0010000000100000）B=（0101011001010000）B區(qū)、位分別加32國標(biāo)碼ASCII表中的控制碼區(qū)位碼轉(zhuǎn)換為國標(biāo)碼例“中”區(qū)位碼（5448）轉(zhuǎn)換為國標(biāo)碼（5448）D+區(qū)漢字內(nèi)碼轉(zhuǎn)換將起始編碼從第32號位置開始國標(biāo)碼+2020H=+8080H=區(qū)位碼機(jī)內(nèi)碼每個(gè)字節(jié)的最高位置為1輸入轉(zhuǎn)換存儲漢字內(nèi)碼轉(zhuǎn)換將起始編碼從第32號位置開始國標(biāo)碼+2020H

3.漢字字形碼漢字輸出（顯示，打?。┑淖帜?shù)據(jù)編碼；有點(diǎn)陣表示和矢量表示兩種表示方式；

例：漢字“次”的16×16點(diǎn)陣字形碼3.漢字字形碼例：漢字“次”的16×16點(diǎn)陣字形碼點(diǎn)陣字形編碼占用存儲空間計(jì)算方法1字節(jié)=8位1Byte=8bit例：用16×16點(diǎn)陣和48×48點(diǎn)陣表示一個(gè)“次”字，分別需要多大的存儲空間？

解：16×16點(diǎn)陣占空間：16×16/8=32字節(jié)

48×48點(diǎn)陣占空間：48×48/8=288字節(jié)

方法：字節(jié)數(shù)=點(diǎn)陣行數(shù)×點(diǎn)陣列數(shù)÷8原理：點(diǎn)陣中的每個(gè)點(diǎn)需要一個(gè)二進(jìn)制的位來存儲。點(diǎn)陣字形編碼占用存儲空間計(jì)算方法1字節(jié)=8位例：用164、圖像信息編碼圖像在計(jì)算機(jī)中以點(diǎn)陣方式編碼存儲；點(diǎn)陣中的點(diǎn)稱為“像素”（Pixel）；點(diǎn)陣規(guī)模的大小稱為圖像的“分辨率”（Resolution）；每個(gè)像素中存儲該位置的顏色信息。分辨率：320*240=76800像素4、圖像信息編碼圖像在計(jì)算機(jī)中以點(diǎn)陣方式編碼存儲；分辨率：31.黑白圖像(也稱二值圖像)2.灰度圖像(256級)3.RGB彩色圖像(24位)圖像中每個(gè)像素只需要1位空間存儲顏色信息，1-白，0-黑256級灰度圖像中每個(gè)像素需要8位空間存儲灰度信息，256=2824位真彩色RGB圖像中每個(gè)像素需要24位空間存儲顏色信息，顏色數(shù)可達(dá)224=16777216種1.黑白圖像(也稱二值圖像)2.灰度圖像(256級)3.RG圖像占存儲空間大小計(jì)算公式：大小=行分辨率×列分辨率×每個(gè)像素所需位數(shù)÷8

=320*240*24/8=230400Bytes=225KB分辨率：320*240顏色數(shù)：24位類型：位圖大小=行分辨率×列分辨率×每個(gè)像素所需位數(shù)÷8圖像占存儲空間大小計(jì)算公式：大小=行分辨率×列分辨率1.在ASCII碼表中，根據(jù)碼值由小到大的排列順序是（

）。A.空格字符、數(shù)字符、大寫英文字母、小寫英文字母

B.數(shù)字符、空格字符、大寫英文字母、小寫英文字母

C.空格字符、數(shù)字符、小寫英文字母、大寫英文字母

D.數(shù)字符、大寫英文字母、小寫英文字母、空格字符2.漢字的國標(biāo)碼與其內(nèi)碼存在的關(guān)系是：漢字的內(nèi)碼=漢字的國標(biāo)碼+（

）。A.1010H

B.8081H

C.8080H

D.8180H考考你自己AC1.在ASCII碼表中，根據(jù)碼值由小到大的排列順序是（

小結(jié)

在本講中我們系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了計(jì)算機(jī)中信息表示的方法