1.6 掌握计算机中信息的表示、存储与编码 课件

1.6 掌握计算机中信息的表示、存储与编码 学习要点： 了解数制的概念和要素 理解二进制的特点 掌握二进制、八进制、十进制、十六进制的书写规则 掌握二进制、八进制、十进制、十六进制的相互转换方法 掌握有符号数的原码、反码、补码的表示与相互转换规则 掌握常用信息单位及换算规则 掌握数字与字符的常用编码规则 知识准备 一 信息在计算机中主要分为控制信息和数据信息，都是以0或1表示的。 数据信息： 计算机可采集、传输、存储、运算、输出的各种数据，可分为数值数据、文本数据（字符、字符串）、多媒体数据（图像、音频、视频）等 控制信息： 计算机系统内部运转时用到的控制命令，如读/写命令、中断信号、片选信号、复位信号、就绪信号等 3 一、数 制 （1）了解数制的概念与要素 （2）理解二进制的特点 （3）掌握二、八、十、十六进制的书写规则 （一）数制的概念与要素 数制 一 进制（进位计数制）：按照进位方式计数的数制 概念 数制（计数制）：用一组固定符号和统一规则表示数值的方法。 （1）生活中有哪些地方采用了进制进行计数？ （2）采用了什么进制进行计数？ （3）计算机中的信息表示通常采用什么进制？ 6 一 数制 任何进制都包含两个基本要素：数码、基数 数码：数制中用来表示数据的数字符号 基数：数制中使用数码的个数 位权：数制中每个固定位置对应的单位值 要素 7 一 数制 十进制数312.54：（1）每一位对应的数码是多少？ （2）位权是多少？ （3）表示什么意思? 整数部分 3 1 2 . 5 4 小数部分 8 一 数制 整数部分 3 1 2 . 5 4 小数部分 3 1 2 . 5 4 数码 所在位置 位权 表示含义 3 1 2 5 4 整数；3 整数；2 整数；1 小数；1 小数；2 3× （3个百） 1× （1个十） 5× （5个十分之一） 4× （4个百分之一） 2× （2个1） 9 一 数制 整数部分 1 1 0 1 . 0 1 小数部分 1 1 0 1 . 0 1 数码 所在位置 位权 表示含义 1 1 1 0 1 整数；4 整数；3 整数；2 小数；1 小数；2 1× 1× 0× 0× 1× 二进制数1101.01： （1）每一位对应的数码是多少（2）位权是多少？（3）表示什么意思? 0 整数；1 1× 10 一 数制 任何进制都包含两个基本要素：数码、基数 数码：数制中用来表示数据的数字符号 基数：数制中使用数码的个数 位权：数制中每个固定位置对应的单位值 要素 二进制 十进制 数码 基数 位权 整数部分第i位的位权 小数部分第j位的位权 0，1 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 2 10 要素 11 （二）按权展开式 一 按权展开式 按权展开式： 任何进制都可以表示为各位数码本身的值与其位权的乘积之和，这个式子就称为这个数值的按权展开式。 十进制数： 312.54=3× +1× +2× +5× +4× 二进制数： 1101.01=1× ＋1× ＋0× ＋1× 0× ＋1× 13 一 按权展开式 练习：求下列进制数按权展开式 （1）二进制数 11011.1101 （2）十进制数 5234.4873 （3）八进制数 7213.71 （4）十六进制数 406.371 =1× +1× +0× +1× +1× +1× +1× +0× +1× =5× +2× +3× +4× +4× +8× +7× +3× =7× +2× +1× +3× +7× +1× =4× +0× +6× +3× +7× 1× 14 （三）计算机使用二进制的优、缺点 一 优、缺点 在计算机内部，无论是指令还是数据都是以二进制代码的形式出现的，即便是声音、图形等信息，也要转换成二进制代码的形式。 在计算机中采用二进制的优越性： （1）易于实现：逻辑电路两种状态可用“0”和“1”表示 （2）运算简单：求和、求积的结果都只有三种 （2）可靠性高：抗干扰能力强 缺点：数字冗长，书写麻烦，易出错，不便阅读 16 一 优、缺点 （一）易于实现 计算机由逻辑电路组成，通常有两种状态，即开关的接通与断开，这两种状态正好可以用“0”和“1”表示。采用二进制数时，电子元器件只要具备两种稳定的状态就可表示“0”和“1”这两个二进制数。 计算机为什么不采用十进制数表示数据？ 17 一 优、缺点 （二）运算简单 （1）求和法则： 0+0=0 0+1=1 1+1=10（有进位） 1）二进制加法： 1001+101 1111+10 加法运算：满二进一 2）二进制减法： 1101-10 11000-1101 减法运算：借一当二 =1110 =10001 =