文档介绍：教学进度教学进度计算机科学与工程系大学计算机基础(省精品课程)计算机信息基础(第二章)华南农业大学 信息学院教学进度教学进度计算机科学与工程系第二章计算机信息基础我们说计算机是用二进制来表示信息的,那么到底什么叫二进制数呢?和我们常用的数的形式之间有什么关系呢?如果我们写一个文档, 其中的数字、字符、汉字与一连串的 0和1 有什么关系呢?在计算机系统中,各种数据在存储、加工和传输时又是如何以电子元件的不同状态来表示呢? 引言教学进度教学进度计算机科学与工程系第二章计算机信息基础熟悉计算机中的数据的运算及表达方式。对计算机计算有初步的了解和整体的认识。知识知识点点数制转换二进制实数表示整数编码 ASCII 编码汉字编码教学目的教学目的理解计算机中信息输入、编码、存储、转换过程。教学进度教学进度计算机科学与工程系 计算机所使用的数制 数制的概念基数: R进制的基数=R 位权:是一个与数字位置有关的常数,位权=R n 其中 n取值:以小数点为界,向左 0,1,2,3……, 向右-1, -2, -3……常用数制十进制二进制八进制十六进制数字符号 0~90,10~70~ 9,A,B,C,D,E,F 基数102816 进制是一种计数方法,一般用于刻画事物间的数量关系,是人们在长期实践中发现和发明的。例如,传说十进制是人类通过十个手指头进行计数而发明的。因为我们的祖先也用过十六进制,所以才有了今天半斤八两的说法。教学进度教学进度计算机科学与工程系 计算机所使用的数制 计算机为什么要采用二进制? 我们知道,在电气元件中很容易实现两种稳定状态,如电压高低、晶体管导通与截止、电灯亮与灭。如果用一盏灯表示 0~9这十个数就很困难了。也许有人会说,用灭来表示 0,亮一点表示 1…..最亮为 9,那么请问怎样才能区分亮一点或更亮一点? 由于技术上的原因,计算机不得不最终选择二进制。亮灭 1 0 例如:有两只灯泡,分别表示亮与灭。 0 1 2 3 ( 十进制) 0 0 0 1 1 0 1 1 ( 二进制)教学进度教学进度计算机科学与工程系 计算机所使用的数制计算机选择二进制可以从以下方面说明: (1) 电路简单:0、1两种状态在技术上轻而易举。(2) 可靠性高:只有两种状态,传输各处理时不易出错。(3) 运算简单:二进制数运算比较简单。如二进制乘法运算只有 3种: 1× 0=0 ;0× 1=0 ;1× 1=1, 若采用十进制,则有 55 种(九九乘法口诀)。(4) 逻辑性强:只有 0和1,可表示逻辑上的“真”、“假”。(5) 数据存储:通过磁盘的磁极的取向( 南极、北极) 、光盘表面的凹凸、光照有无反射等,二进制形式很容易在物理上实现数据的存储。教学进度教学进度计算机科学与工程系 计算机所使用的数制对于用户,通常还是用十进制与计算机交往,然后由计算机自动实现十进制与二进制转换。然而,在二进制位数和十进制数字之间没有显然的关系。为了克服这个问题,发明了两种位置化系统:十六进制和八进制。八进制和十六进制与二进制恰巧有倍数关系, 即1 位八进制数等于 3位二进制数, 1位十六进制数等于 4位二进制数。由于八进制或十六进制与二进制之间的转换很直观和简单, 在认知上接近二进制,这些原因促进人们引入八进制和十六进制。但在计算机内部,数据全部都是以二进制的形式存储和加工的。采用二进制后,进入计算机中的各种数据的编码都要进行二进制转换,同样从计算机输出的数据需要进行逆转换。教学进度教学进度计算机科学与工程系 计算机所使用的数制十进制二进制八进制十六进制 0000 1111 21022 31133 4100 44 5101 55 6110 66 7111 77 81000 108 91001 119 101010 12A 111011 13B 121100 14C 131101 15D 141110 16E 151111 17F 1610000 2010 常用数制的对应关系教学进度教学进度计算机科学与工程系 计算机所使用的数制 二进制的运算二进制的算术运算加: 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10 减: 0-0=0 0-1=1 1-0=1 1-1=0 乘: 0× 0=0 0× 1=0 1× 0=0 1× 1=1 除: 0÷ 0=0 0÷ 1=0 1÷0 (无意义)1÷ 1=1 本位为 0, 向高位进位 1 本位为 1, 向高位借