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1、各种进制数的运算,方法：逢满进一具体计算与平时十进制的计算类似，以十六进制为例：加法：减法：乘法：,2,二数制的逻辑运算,逻辑运算主要包括三种基本运算：逻辑加法（又称“或”运算）：A或B只要有一个为1，其逻辑加的结果为1；两者都为1则逻辑加为1。逻辑乘法（又称“与”运算）：A或B都同时取值为1时，其逻辑乘积才等于1。逻辑否定（又称“非”运算）：非0等于1，非1等于0。此外，“异或”运算也很有用：两个逻辑变量相异，输出才为1。,3,第三节 计算机的信息表示*,数据、信息和信息编码二进制常用的数据单位常用的信息编码信息组织的层次结构,4,数据和信息,数据数据是存储在某一媒体上符号的集合。信息从不同
2、渠道、角度观察或经过加工后的数据。,数据是信息的符号表示，或称载体；信息是数据的内涵，是数据的语义解释。数据是信息存在的一种形式，只有通过解释或处理才能成为有用的信息。数据可用不同的形式表示，而信息不会随数据不同的形式而改变。,5,数据与信息的关系,数据,存储数据对于计算机只能识别0和1的序列。数值：进制转换其他类型的数据：文本、图像、声音、视频等，通过编码方式转换组织数据,信息组织的层次结构,8,二进制的数据单位(12),位(bit)计算机存储数据、表示数据的最小单位；字节(Byte)数据处理的基本单位；1Byte=8 bits计算机存储容量的大小是以字节为单位度量的。1KB=1024B=2
3、10B1MB=1024KB=220B1GB=1024MB=230B 1TB=1024GB=240B,9,二进制的数据单位(22),字(Word)CPU通过数据总线一次存取、加工和传送的字节数不同的计算机，字长是不同的，常用的字长有8位、16位、32位和64位等，也就是经常说的8位机、16位机、32位机或64位机。,10,常用的信息编码（1/3）,数字字符编码：三种常见编码为BCD编码(有权码)，余3码(无权码)，格雷码(无权码)。英文字符编码：ASCII码 美国标准信息交换码文字字符编码：文字处理的过程较为复杂，分别需要分解为汉字的输入、存储、输出等环节，且每个环节用的编码也不相同，要进行一系
4、列的编码转换，输入环节所对应的是输入码，存储环节对应的是内部码，输出环节对应的是字形码。,11,常用的信息编码（2/3）,数字字符编码：BCD码(Binary Coded Decimal)二十进制编码是用四位二进制码的10 种组合表示十进制数09，简称BCD码。8421BCD码是最基本和最常用的BCD码，它和四位自然二进制码相似，各位的权值为8、4、2、1。,例如：3 6 9 7 4 0011 0110 10010111 0100（369.74）10=（0011 0110 1001.0111 0100）BCD,12,常用的信息编码（2/3）,英文字符编码：ASCII码(America Stan
5、dard Code for Information Interchange)目前计算机中使用最广泛的西文字符集及其编码，即美国信息交换标准代码。它被国际标准化组织批准为国际标准，已在全世界通用。,13,ASCII码（表1.6）,编码特点：1）00H1FH为控制码2）数字09的ASCII码为 30H39H3）大写字母AZ的ASCII码为41H5AH4）小写字母的ASCII码为61H7AH,14,常用的信息编码（2/3）,文字字符编码：根据汉字处理过程中的不同的要求，有多种编码，分为四类：汉字输入码；汉字交换码；汉字内码；汉字字形码。,汉字外码(汉字输入码)(1)概念：是指从键盘上输入的代表汉字的
6、编码，又称“汉字输入码”。(2)输入码分为：1.数字编码 2.拼音码 3.字型码数字编码:对应于国标区位码6763个两级汉字所对应的编码，区位码分94个区，每个区94位。前两位是区位，后两位是字位，特点是无重码，和内码转换方便，前位后位都是10进制数字表示，但难以记忆。拼音码：通过汉语拼音进行的编码，重码率高，影响速度。字形码：通过偏旁部首进行的编码，比较典型的是五笔字形，表形码等,区位码和国标码（汉字交换码）(1)国标：1981年，我国制订了“中华人们共和国国家标准信息交换汉字编码”，代号为“GB2312-80”。国标码字符集中收集了常用汉字和图形符号7445个，其中图形符号682个，汉字6
7、763个，按照汉字的使用频度分为两级，第一级为常用汉字3755个，第二级为次常用汉字3008个。(2)区位码：按国标规定，汉字编码表有94行94列，其行号0194称为区号，列号0194称为位号。一个汉字所在的区号和位号简单地组合在一起就构成了这个汉字的区位码。区位码=区号+位号例1：汉字“啊”处于16区的01位，则其区位码为1601（十进制）(3)国标码：又称为“交换码”，它是在不同汉字处理系统间进行汉字交换时所使用的编码，是汉字信息交换的标准编码。国标码采用两个字节表示，它与区位码的关系是：国标码高位字节=(区号)16+(20)16 国标码低位字节=(位号)16+(20)16例2：汉字“啊”
8、的区位码为1601，则其国标码为(3021)16。为了避开ASCII字符中的不可打印字符0100001B1111110B(即21H-7EH),国标码表示汉字的范围为2121H-7E7EH。,汉字内码(机内码)为了避免ASCII码和国标码同时使用时产生二义性问题，大部分汉字系统都采用将国标码每个字节高位置1作为汉字机内码。这样既解决了汉字机内码与西文机内码之间的二义性，又使汉字机内码与国标码具有极简单的对应关系。(1)概念：在计算机内部表示汉字的代码。(2)特点：汉字内码采用两个字节，一个汉字占两个ASCII字符；汉字内码最高位为1，ASCII码最高位为0(3)汉字内码与区位码的关系：汉字内码高
9、位字节=(区号)16+(A0)16 汉字内码低位字节=(位号)16+(A0)16例：汉字“啊”的区位码为1601，则其汉字内码为(B0A1)16如“保”字在二维代码表中处于17区第3位，区位码、国标码、机内码？,汉字字形码汉字字形码用于汉字的显示和打印，是汉字字形的数字化信息，表示汉字字形的字模数据,也称字模码，它是汉字的输出形式,通常用点阵、矢量函数等方式表示。常用的字形点阵有1616点阵、2424点阵、4848点阵等等。字模点阵的信息量是很大的,占用存储空间也很大,以1616点阵为例,每个汉字占用32(216=32)个字节,两级汉字大约占用256KB。因此,字模点阵只能用来构成“字库”,而
10、不能用于机内存储。字库中存储了每个汉字的点阵代码,当显示输出时才检索字库,利用汉字字形检索程序根据汉字的内码从字模库中找到相应的字形码，输出字模点阵得到字形。,19,点阵汉字64*64点阵，一个汉字共占512字节,20,矢量汉字,21,常用的信息编码（3/3）,各种汉字编码之间的关系,其他系统代码,机内码,输出码,输入码,交换码,图像的编码,位图图形矢量图形将图像分解成曲线和直线的组合，其中每一曲线或直线由数学公式表示。,0 0 0 1 1 0 0 00 0 0 1 1 0 0 00 0 0 1 1 0 0 00 0 0 1 1 0 0 0,图像 矩阵表示00011000 00111100 0
11、0111100 00011000 线性表示,音频,音频表示声音和音乐。将音频转换成数字数据，并存储起来。,采样,量化,编码,0000010000001111,4 6 6 4 4 4 6 6 8 8,视频,视频是图像在时间上的表示。电影就是一系列的帧，一张接一张地播放而形成的运动图像。视频通常是被压缩存储的。,25,第四节 带符号数的表示方法*,无符号数*有符号数*定点数与浮点数,26,无符号数,无符号数字就是没有符号的数。,27,有符号数,将符号数字化，用0表示正号，用1表示负号，并将它们放在有效数字的前面。带符号机器数常用的编码有原码、补码和反码,28,原码,原码用0表示正号，而用1表示负号
12、，数的有效值由二进制绝对值表示。,(+12)10=(00001100)2(-12)10=(10001100)2,29,反码,反码对于正数，反码与原码相同；对于负数，将原码取反。,(+12)10=(00001100)2(-12)10=(11110011)2,30,补码,补码的作用使符号位能与有效值部分一起参加运算,从而简化运算规则；使减法运算转换为加法运算,进一步简化计算机中运算器的线路设计补码正数的补码与原码相同；负数的补码为反码加1,(+12)10=(00001100)2(-12)10=(11110100)2,二进制补码表示法，是现在最普遍、最重要、应用最广泛的整数表示法。,31,有符号数,将十进制数52化成二进制数，并写出原码、反码、补码的表示（符号位和数值位共8位）,答案：52=110100 原码表示 10110100 反码表示 11001011 补码表示 11001100,32,定点数,表示方法简单直观，但表示数的范围小通常用于表示整数或纯小数,上溢：机器数大于定点数的最大值下溢：机器数小于定点数的最小值,33,浮点数,浮点数指小数点不固定的数所表示的范围比定点数大,规格化：移动小数点直到小数点后的第1位为1，阶码也做相应的调整，保证数值不变,
