基础知识二进制PPT讲稿.ppt

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1、基础知识二进制基础知识二进制1第1页，共30页，编辑于2022年，星期六计算机采用二进制形式来表示数据和指令计算机采用二进制形式来表示数据和指令 数据：数据：以器件的两种物理状态，如晶体管的以器件的两种物理状态，如晶体管的“通通”和和“断断”等等来表示，这种器件只能表示二进制代码。因此，计算机来表示，这种器件只能表示二进制代码。因此，计算机处理的所有数据都要转换成二进制代码。处理的所有数据都要转换成二进制代码。21821821821811011010110110101101101011011010数据在计算机中的表示数据在计算机中的表示第2页，共30页，编辑于2022年，星期六 二进制概念二进

2、制概念128128瓦瓦3232瓦瓦6464瓦瓦1616瓦瓦8 8瓦瓦4 4瓦瓦1 1瓦瓦2 2瓦瓦1 11 11 11 11 10 00 00 0我认识她已有我认识她已有11111111年了。年了。易于物理实现易于物理实现运算规则简单运算规则简单机器可靠性高机器可靠性高通用性强通用性强第3页，共30页，编辑于2022年，星期六数据存储单位数据存储单位l位位(bit),(bit),简记为简记为b b,1,1比特为比特为1 1个二进制位个二进制位.它是计算机内部存它是计算机内部存储信息的最小单位储信息的最小单位.l字字节节(Byte),(Byte),简简记记为为B B,1,1个个字字节节为为8 8

3、个个二二进进制制位位,即即1B=8b.1B=8b.它它是是计计算机内部存储信息的基本单位算机内部存储信息的基本单位.l其其他他经经常常用用到到的的信信息息存存储储单单位位还还有有:千千字字节节（KBKB），兆兆字字节节（MBMB）、吉字节（）、吉字节（GBGB）、太字节（）、太字节（TBTB）。）。它们的换算关系是：它们的换算关系是：1 KB=1024 B=21 KB=1024 B=21010B B1 MB=1024 KB=21 MB=1024 KB=22020B B 1 GB=1024 MB=2 1 GB=1024 MB=23030B B1 TB=1024 GB=21 TB=1024 GB=

4、24040B B数据在计算机中的表示数据在计算机中的表示4第4页，共30页，编辑于2022年，星期六二进制数的可读性差二进制数的可读性差l“我已经教书我已经教书1100111001年了年了”（二进制）（二进制）“我已经教书我已经教书2525年了年了”（十进制）（十进制）lIPIP地址：地址：211.80.184.1211.80.184.1IPIP地址：地址：11010011.01010000.10111000.0000000111010011.01010000.10111000.00000001面对这么长的数字，没有人会喜欢的。面对这么长的数字，没有人会喜欢的。数据在计算机中的表示数据在计算机

5、中的表示5第5页，共30页，编辑于2022年，星期六二进制数的可读性差二进制数的可读性差用用1616进制十进制或进制十进制或8 8进制可以解决这个问题进制可以解决这个问题怎么办？怎么办？为什么？为什么？进制越大，数的表达长度也就越短。进制越大，数的表达长度也就越短。为什么不要其他进制为什么不要其他进制?2 2、8 8、1616，分别是，分别是2 2的的1 1次方，次方，3 3次方，次方，4 4次方。次方。数据在计算机中的表示数据在计算机中的表示6第6页，共30页，编辑于2022年，星期六十、二十、二、八八、十六进制数的书写格式十六进制数的书写格式l十十进进制制，可可用用后后缀缀D D（Deci

6、malDecimal）表表示示,也也可可用用下下标标1010表表示示，如如：369 369 D D=(369)=(369)1010l二二进进制制，可可用用后后缀缀B B（BinaryBinary）表表示示，也也可可用用下下标标表表示示，如如：1010 1010 B B=(1010)=(1010)2 2l八八进进制制，可可用用后后缀缀Q Q（OctalOctal）表表示示，也也可可用用下下标标表表示示，如如：271 Q=(271)271 Q=(271)8 8l十十六六进进制制，可可用用后后缀缀H H（HexadecimalHexadecimal）表表示示，也也可可以以用用下下标标1616表表示示

7、，它它可可以以使使用用,1,9,A,B,C,D,E,F,1,9,A,B,C,D,E,F如如：1C2F 1C2F H H =(1C2F)(1C2F)1616任何一种进制数都有两种书写格式：用后缀表示；用括号和下标表任何一种进制数都有两种书写格式：用后缀表示；用括号和下标表示示数据在计算机中的表示数据在计算机中的表示7第7页，共30页，编辑于2022年，星期六1.3计算机中的信息表示1.3.1 数制数制 1.进位计数制是一种计数的方法，习惯上最常用的是进位计数制是一种计数的方法，习惯上最常用的是十进制十进制计数计数法。十进制数的基数为法。十进制数的基数为10，即其，即其数码的个数为数码的个数为10

8、（09），且，且遵循遵循逢十进一逢十进一的规则。的规则。例如十进制数例如十进制数335可表示为：可表示为：102 101 100 百百 十十 个个 3 3 5=3 102+3 101+5 100 其中相应于每位数字的其中相应于每位数字的10k（k=0，1，2）称为该位数字的）称为该位数字的权，所以每位数字乘以其权所得到的乘积之和及为所表示数的值。权，所以每位数字乘以其权所得到的乘积之和及为所表示数的值。位权位权8第8页，共30页，编辑于2022年，星期六1.3.1 数制2.计算机中为便于存储及计算的物理实现，采用计算机中为便于存储及计算的物理实现，采用二二进制数进制数。二进制数的基为。二进制数

9、的基为2，只有，只有0，1两个数码两个数码，并遵循并遵循逢二进一逢二进一的的规则，它的各位权为的的规则，它的各位权为2k，书，书写时在数字后面跟一英文字母写时在数字后面跟一英文字母“B”表示。表示。例如：例如：128 64 32 16 8 4 2 1 27 26 25 24 23 22 21 20 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 1 1 0 1 1 0 1 B=1 27+1 26+1 25+0 24+1 23+1 22+0 21+1 20=237位权位权末尾标记末尾标记9第9页，共30页，编辑于2022年，星期六1.3.1 数制 n位二进制数可以表示位二进制数可以表示2n个

10、数。如个数。如3位二进制数可位二进制数可以表示以表示8个数，个数，4位二进制数可以表示位二进制数可以表示16个数：个数：在计算机内部，所有的信息都是以二进制的形式存在计算机内部，所有的信息都是以二进制的形式存储和处理的。储和处理的。其基本单位为其基本单位为一个二进制位（一个二进制位（bit，比，比特）特），8位二进制数组成一个字节（位二进制数组成一个字节（Byte）。二进制数二进制数00000001001000110100010101100111十进制数十进制数 0 1 2 3 4 5 6 7二进制数二进制数10001001101010111100110111101111十进制数十进制数 8

11、9 10 11 12 13 14 1510第10页，共30页，编辑于2022年，星期六1.3.1 数制3.十六进制数十六进制数的表示。十六进制数作为书写和记忆方式。十六的表示。十六进制数作为书写和记忆方式。十六进制数的基数为进制数的基数为16，共有，共有16个数码，即个数码，即09，A，B，C，D，E，F（AF表示十进制数的表示十进制数的1015）。十六进制数中各位的。十六进制数中各位的权是权是16k，遵循逢十六进一的规则。书写时在数字后面跟一英文字母，遵循逢十六进一的规则。书写时在数字后面跟一英文字母“H”表示。它与二进制和十进制数的对应关系如下：表示。它与二进制和十进制数的对应关系如下：二

12、进制数二进制数00000001001000110100010101100111十进制数十进制数 0 1 2 3 4 5 6 7十六进制数十六进制数 0 1 2 3 4 5 6 7二进制数二进制数10001001101010111100110111101111十进制数十进制数 8 9 10 11 12 13 14 15十六进制数十六进制数 8 9 A B C D E F11第11页，共30页，编辑于2022年，星期六例如：4096 256 16 1 163 162 161 160 3 A 9 F H=3 163+10 162+9 161+15 160=15007位权位权末尾标记末尾标记12第12

13、页，共30页，编辑于2022年，星期六1.3.2 不同进位计数制之间的转换一、二进制数与十进制数之间的转换一、二进制数与十进制数之间的转换1.二进制数转换为十进制数：二进制数转换为十进制数：按位权计算相加按位权计算相加各位二进制数码乘以与其对应的权之和即为与该二进制数相对应的十各位二进制数码乘以与其对应的权之和即为与该二进制数相对应的十进制数。进制数。例如：例如：101101B =1 25+0 24+1 23+1 22+0 21+1 20 =452.十进制数转换为二进制数十进制数转换为二进制数 .除法：逐次除二，余数反序排列除法：逐次除二，余数反序排列把要转换的十进制数的整数部分不断除以把要转

14、换的十进制数的整数部分不断除以2，并记下余数，直到商为，并记下余数，直到商为0。13第13页，共30页，编辑于2022年，星期六1.3.2 不同进位计数制之间的转换 例：例：N=29 余数余数 29/2=14 (D0=1)14/2=7 (D1=0)7/2=3 (D2=1)3/2=1 (D3=1)1/2=0 (D4=1)所以：所以：N=29=D4D3D2D1D0B=11101B .降幂法：降幂法：首先写出要转换的十进制数，其次写出所有首先写出要转换的十进制数，其次写出所有小于此数的各位二进制权值，然后用要转换的十进制数小于此数的各位二进制权值，然后用要转换的十进制数减去与它最相近的二进制权值，如

15、够减则减去并在相应减去与它最相近的二进制权值，如够减则减去并在相应位记以位记以1；如不够减，则在相应位记以；如不够减，则在相应位记以0并跳过此位；并跳过此位；如此不断反复，直到该数为如此不断反复，直到该数为0为止。为止。14第14页，共30页，编辑于2022年，星期六1.3.2 不同进位计数制之间的转换例：例：N=198D7D0各位的二进制权为各位的二进制权为256 128 64 32 16 8 4 2 1 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0计算过程如计算过程如下：下：256198128 D7=11198128=70 128 70 64 D6=117064=6 8 6 4 D

16、2=11 64=2 D1=1100000所以所以 198 =1 1 0 0 0 1 1 0B15第15页，共30页，编辑于2022年，星期六1.3.2 不同进位计数制之间的转换二、十六进制数与十进制数之间的转换二、十六进制数与十进制数之间的转换 1.十六进制数转换为十进制数：按位权计算相加十六进制数转换为十进制数：按位权计算相加 各位十六进制数码乘以与其对应的权之和即为与该十六进各位十六进制数码乘以与其对应的权之和即为与该十六进制数相对应的十进制数。制数相对应的十进制数。例：例：3ACH=3 162+10 161+12 160=940 2.十进制数转换为十六进制数十进制数转换为十六进制数 .除

17、法：逐次除除法：逐次除16，余数反序排列，余数反序排列 把要转换的十进制数的整数部分不断除以把要转换的十进制数的整数部分不断除以16，并记下余，并记下余数，直到商为数，直到商为0。余数余数 例：例：N=334 334/16=20 （a0=14）20/16=1 （a1=4）1/16=0 （a2=1）所以：所以：N=334=a2a1a0H=14EH16第16页，共30页，编辑于2022年，星期六1.3.2 不同进位计数制之间的转换 .降幂法：降幂法：首先写出要转换的十进制数，其次写首先写出要转换的十进制数，其次写出所有小于该数的各位十六进制权值，然后找出出所有小于该数的各位十六进制权值，然后找出该

18、数中包含多少个最接近它的权值的倍数，这一该数中包含多少个最接近它的权值的倍数，这一倍数即对应位的值，用原数减去此倍数与相应位倍数即对应位的值，用原数减去此倍数与相应位权值的乘积得到一个差值，再用此差值去找低一权值的乘积得到一个差值，再用此差值去找低一位的权值的倍数，如此反复直到差值为位的权值的倍数，如此反复直到差值为0为止。为止。例：例：N=500 小于小于N的十六进制权值为的十六进制权值为 256 16 1 对应的十六进制数为对应的十六进制数为 1 F 417第17页，共30页，编辑于2022年，星期六1.3.2 不同进位计数制之间的转换三、三、十六进制数与二进制数之间的转换十六进制数与二进

19、制数之间的转换（一位对应四位）（一位对应四位）1.由于十六进制数的基数是由于十六进制数的基数是2的幂，所以这两种数制之间的转换的幂，所以这两种数制之间的转换较容易。一个二进制数只要把它从低位到高位每较容易。一个二进制数只要把它从低位到高位每4位为一组直位为一组直接用十六进制数来表示就可以了。接用十六进制数来表示就可以了。例：例：0011 0111 1011 1101 B 3 7 B D H 即：即：11 0111 1011 1101B=37BDH 2.反之，将十六进制数中的每一位用反之，将十六进制数中的每一位用4位二进制数表示，就形成相位二进制数表示，就形成相应的二进制数。应的二进制数。例：例

20、：A 3 C 5 H 1010 0011 1100 0101 B 即：即：A3C5H=1010 0011 1100 0101B18第18页，共30页，编辑于2022年，星期六1.3.3 二进制数和十六进制数运算【例例】00110101B00110101B+10011100B10011100B 二进制数加法运算二进制数加法运算规则：规则：0+0=0，0+1=1+0=1，1+1=1 0（向高位进（向高位进1）。）。11010001B11010001B19第19页，共30页，编辑于2022年，星期六【例例】10110101B10110101B-10011100B10011100B规则：规则：0 0=

21、0，1 0=0，1 1=0，0 1=1（向高位借（向高位借1）。）。二进制数减法运算二进制数减法运算 00011001B00011001B20第20页，共30页，编辑于2022年，星期六11011101 二进制数乘法运算二进制数乘法运算 规则：规则：00=0，10=01=0，11=1。【例例】1101B1101B 1001B1001B1110101B1110101B+1101+110121第21页，共30页，编辑于2022年，星期六 二进制数除法运算二进制数除法运算规则：规则：00=0，01=0，11=1。1 111101110【例例】11011101111011011101101001100

22、1 11011101 1101110122第22页，共30页，编辑于2022年，星期六 二进制数二进制数“与与”运算运算规则：规则：0 0=0，0 1=0，1 0=0，1 1=1。【例例】10110101B10110101B 10011100B10011100B10010100B10010100B23第23页，共30页，编辑于2022年，星期六规则：规则：0 0=0，0 1=1，1 0=1，1 1=1。二进制数二进制数“或或”运算运算【例例】10110101B10110101B 10011100B10011100B10111101B10111101B24第24页，共30页，编辑于2022年，星

23、期六 二进制数二进制数“异或异或”运算运算规则：规则：00=0，01=1，10=1，11=0。【例例】10110101B10110101B 10011100B10011100B00101001B00101001B25第25页，共30页，编辑于2022年，星期六1.3.3 二进制数和十六进制数运算8、十六进制数的加法运算（遵循逢十六进一的规则）十六进制数的加法运算（遵循逢十六进一的规则）例：例：3 A 4 DH+6 9 F 2H A 4 3 FH 26第26页，共30页，编辑于2022年，星期六数字数字二进制数，二进制数，字符字符：二进制编码：二进制编码字符编码字符编码：每个字符对应一个整数值：

24、每个字符对应一个整数值字符编码标准：字符编码标准：ASCII码：美国标准信息交换代码 American Standard Code for Information Interchange规定规定：字节：字节(位位)最高位为，最高位为，位给出位给出128个编码。个编码。1.4 字符表示法b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b00 0 0 1 0 1 0 10 0 0 1 0 1 0 127第27页，共30页，编辑于2022年，星期六编码编码字符或动作字符或动作对应十进制数对应十进制数0111101=611000001A651100001a970001010换行换行100000111响铃响铃

25、70001101回车回车1328第28页，共30页，编辑于2022年，星期六b7b6b5 b4b3b2b1 0000010100111001011101110000NULDLESP0P、p0001SOHDC1！1AQaq0010STXDC2“2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BELETB7GWgw1000BSCAN(8HXhx1001HTEM)9IYiy1010LFSUB*：JZjz1011VTESC+；Kk1100FFFS,Nn1111SIUS/?OoDELASCIIASCII编码表编码表 29第29页，共30页，编辑于2022年，星期六汉字：字数多、字型复杂。汉字：字数多、字型复杂。汉字编码汉字编码：双字节或多字节：双字节或多字节汉字编码标准：汉字编码标准：国家标准国家标准GB2312-80：信息交换用信息交换用 汉字编码字符集、基本集汉字编码字符集、基本集 收录汉字和图形符号收录汉字和图形符号(682(682个个)7445)7445个，个，其中汉字其中汉字67636763个。个。00110000 00100001啊啊 01001011 00101110水水汉字表示法30第30页，共30页，编辑于2022年，星期六