计算机中信息表示.ppt
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1、计算机中的信息表示,常宝宝 北京大学信息技术学院 ,参考书籍,大学计算机应用基础 谢柏青主编 北京大学出版社 计算机文化(英文版) June Jamrich Parsons, Dan Oja 机械工业出版社,成绩评定,平时成绩和上机实习(40分) 期末笔试和机考(60分) 助教:马尔胡甫、韩冬煦、裴文哲 上机时间:周四9-10节 上机地点:计算中心3、4、5号机房,基本内容,计算机基础知识 Windows操作系统 Windows平台下的常用应用软件 文字处理软件Word 电子表格软件Excel 演示文稿制作软件PowerPoint 网络、多媒体基本概念,信息表示,计算机可以用来进行科学计算 计
2、算机可以用来进行文字处理 计算机可以用来进行图像处理 在计算机内部,数值、文字、图像、声音是如何表示的?,数制的概念、计算机科学中常见的数制,数制 用一组固定的数字(数码符号)和一套统一的规则来表示数值的方法。 十进制数:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 逢十进一 二进制数:0 1 逢二进一 八进制数:0 1 2 3 4 5 6 7 逢八进一 十六进制数:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 逢十六进一 基数:一种数制中使用的数码符号的个数。 十进制数的基数是十 二进制数的基数是二 八进制数的基数是八 十六进制数的基数是十六,数制的概念、计算机科学中常见的数制,
3、数位:在一种数制中,数字在一个数中所处的位置称为数位。 十进制数中:个位、十位、百位、千位等。 权:和数制中的数位相对应,代表该数位上一个单位所代表的数值的大小。 十进制数中:100 101 102 二进制数中:20 21 22 八进制数中:80 81 82 十六进制: 160 161 162 ,数制之间的转换,计算机中的数制 (二进制) 计算机科学中的数制 数制之间的转换 二进制十进制 二进制十六进制 二进制八进制 十六进制十进制,二进制数十进制数,把二进制转换成10进制 例子,十进制数二进制数,除余法 把所要转换的十进制数除以2求余数,余数即为相应二进制数的最低位,然后对商继续除2,求得的
4、余数为相应二进制数的次低位,如此继续,直到所得到的商小于2,而此时的商就是相应二进制数的最高位。,例子,二进制八进制 二进制十六进制,二进制八进制 每三位二进制对应一个八进制数 (10001011)2(213)8 二进制十六进制 每四位二进制数对应一个二进制数 (10001011)2(8B)16 只须记住八进制数、十六进制数中每个数码符号对应的二进制数即可成功转换。,十六进制十进制,参考二进制和十进制的转换方法 十六进制十进制 逐位按权展开 (8B)16=8161+B160 = 8161+11160 =139 十进制十六进制 除余法(不过除数是16) 139除以16,商是8,余数是11(B),
5、得到8B,计算机中采用的数制二进制数,在计算机中,无论是指令,还是数值或非数值数据(文字、图像等)都是用二进制数来表示的,也就是用0和1来表示。(注意计算机中并不采用十六进制、八进制) 为什么采用二进制数 二进制数容易用物理器件实现。两个物理状态就可以分别代表0和1。 二进制数具有良好的可靠性。因为只有两个物理状态,数据传输和运算过程中,不会因为干扰而发生错误。 二进制运算法则简单。例如在二进制加法中,只需要考虑三种情况。 二进制中使用的1和0,可分别用来代表逻辑运算中的“真”和“假”,可以很方便地实现逻辑运算。,数据在计算机中的组织,位(bit):计算机中存储信息的最小单位。对应一个二进制位
6、,可以是1或者是0 计算机中的数字表示受空间的限制 字节(byte):8个二进制位构成一个字节。 字节常用来衡量计算机的存储容量。 通常210个字节称为1K字节,记做1KB。 220(即210K)个字节称为1M字节,记做1MB 230(即210M)个字节称为1G字节,记做1GB 240(即210G)个字节称为1T字节,记做1TB 例如:一台计算机的内存容量为1GB,数据在计算机中的组织,字(word),计算机中若干个字节组成一个字。CPU中一次操作或总线上一次传输的数据单位。(和机器有关) 字长(word size)是计算机的一个很重要的区别性特征,一个字所包含的二进制位数。 例如:字长是64
7、的计算机,一次操作总线上可以传送64个二进制位,在计算机中表示整数,00000000 0 00000001 1 00000010 2 00000011 3 00000100 4 00000101 5 00000110 6 00000111 7 ,01100100 100 01100101 101 01100110 102 01100111 103 ,字节、字和表数范围,如果用一个字节来表示无符号整数,可以表示的数的范围是多少? 如果用一个字来表示无符号整数,可以表示的数的范围是多少? 如何计算? 如果用无符号整数来描述计算机的表数范围的话,字长为N的计算机表数范围应为02N-1,象对十进制可以
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