计算机信息基础课件.ppt

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1、计算机信息基础计算机信息基础第1页，此课件共37页哦 计计算算机机加加工工处处理理的的对对象象是是数数据据。除除了了数数学学上上的的数数值值以以外外，象象字字符符、汉汉字字、符符号号、声声音音、图图形形、图图像像等等在在进进行行数数字字编编码码后后都都可可称称之之为为数数据据。不不同同类类型型的的数数据据在在计计算算机机内内部部有有着着不不同同的的存存储储和和处处理理方式。方式。本本章章主主要要介介绍绍计计算算机机中中采采用用的的二二进进制制及及其其运运算算规规则则，二二进进制制与与其其它它进进制制之之间间的的转转换换；计计算算机机中中度度量量信信息息的的数数据据单单位位；不不同同类类型型的的

2、数数据据采采用用的的信信息息编编码等。码等。第二章第二章 计算机信息基础计算机信息基础第2页，此课件共37页哦图灵机第3页，此课件共37页哦2.1 计算机所使用的数制计算机所使用的数制2.1.1 数制的概念数制的概念按照进位的原则进行计数成为进位计数制，简称按照进位的原则进行计数成为进位计数制，简称“数制数制”（1）进制）进制（2）基数）基数（3）位权）位权第4页，此课件共37页哦2.1 计算机所使用的数制计算机所使用的数制2.1.1 2.1.1 数制的概念数制的概念数制的概念数制的概念（1）进制）进制常用数制常用数制十进制十进制二进制二进制八进制八进制十六进制十六进制数字符号数字符号090，

3、10709,A,B,C,D,E,F表示方法：表示方法：用（）用（）进制进制表示。表示。用特定的字母表示（用特定的字母表示（B,D,O,H）第5页，此课件共37页哦2.1 计算机所使用的数制计算机所使用的数制2.1.1 数制的概念数制的概念（2）基数）基数基数：基数：R进制的基数进制的基数=R常用数制常用数制十进制十进制二进制二进制八进制八进制十六进制十六进制数字符号数字符号090，10709,A,B,C,D,E,F基基 数数102816第6页，此课件共37页哦2.1 计算机所使用的数制计算机所使用的数制2.1.1 2.1.1 数制的概念数制的概念（3）位权）位权位权：是一个与数字位置有关的常数

4、，位权位权：是一个与数字位置有关的常数，位权=Rn其中其中n取值：以小数点为界，向左取值：以小数点为界，向左 0，1，2，3，向右向右-1，-2，-3例：例：(275.8)10=210271015100810-1第7页，此课件共37页哦2.1.2 计算机采用二进制的原因计算机采用二进制的原因（1）电路简单（2）可靠性高（3）运算简单（4）逻辑性强（5）数据存储2.1 计算机所使用的数制计算机所使用的数制第8页，此课件共37页哦2.1 计算机所使用的数制计算机所使用的数制十进制十进制二进制二进制八进制八进制十六进制十六进制0000111121022311334100445101556110667

5、11177810001089100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F16100002010常常 用用 数数 制制 的的 对对 应应 关关 系系与二进制有与二进制有什么关系？什么关系？第9页，此课件共37页哦2.1 计算机所使用的数制计算机所使用的数制2.1.32.1.3 二进制的运算二进制的运算二进制的运算二进制的运算二进制的算术运算二进制的算术运算加：加：0+0=00+1=11+0=11+1=10减：减：0-0=00-1=11-0=11-1=0乘：乘：00=001=010=011=1除：除：00=001=010

6、(无意义无意义)11=1本位为本位为0，向高位进位向高位进位1本位为本位为1，向高位借向高位借1当当2第10页，此课件共37页哦例：1001011-11001 11110/101第11页，此课件共37页哦二进制的逻辑运算二进制的逻辑运算与与AND：00=001=010=011=1或或OR：00=001=110=111=1非非(取反取反)：0=11=00表示表示“假、否假、否”，1表示表示“真、是真、是”2.1 计算机所使用的数制计算机所使用的数制第12页，此课件共37页哦十进制数十进制数二、八、十六进制的转换二、八、十六进制的转换由一种数制转换成另一种数制由一种数制转换成另一种数制2.1 计算

7、机所使用的数制计算机所使用的数制第13页，此课件共37页哦2.1.4 2.1.4 二进制和其它进制的转换二进制和其它进制的转换二进制和其它进制的转换二进制和其它进制的转换十进制十进制 二进制、八进制、十六进制二进制、八进制、十六进制 十进制转二进制：整数部分除以十进制转二进制：整数部分除以2取余，直至商为取余，直至商为0；小数部分乘以；小数部分乘以2取整，直至小数部分为取整，直至小数部分为0或达到所需或达到所需精度为止。精度为止。十进制转八进制：方法同上。整数部分除以十进制转八进制：方法同上。整数部分除以8，小数部，小数部分乘以分乘以8。十进制转十六进制：方法同上。整数部分除以十进制转十六进制

8、：方法同上。整数部分除以16，小，小数部分乘以数部分乘以16。2.1 计算机所使用的数制计算机所使用的数制第14页，此课件共37页哦十进制十进制整数整数 二进制二进制整数整数2 75 1 2 37 1 2 18 0 2 9 1 2 4 0 2 2 0 2 1 1 0结果为：结果为：1001011十进制十进制小数小数 二进制二进制小数小数0.6875 21 1.3750 2 0 0.7500 2 1 1.5000 2 1 1.0000结果为：结果为：0.1011(75.6875)10=(1001011.1011)22.1 计算机所使用的数制计算机所使用的数制第15页，此课件共37页哦十进制十进制

9、整数整数 八进制八进制整数整数结果为：结果为：113十进制十进制整数整数 十六进制十六进制整数整数结果为：结果为：4B 8 75 3 8 9 1 8 1 1 0 16 75 B 16 4 4 02.1 计算机所使用的数制计算机所使用的数制第16页，此课件共37页哦例：例：(1011.1)2=123+022+121+120+12-1 =8+0+2+1+0.5=(11.5)10二进制、八进制、十六进制二进制、八进制、十六进制 十进制十进制位权相加法位权相加法：各位数码乘位权，再相加。各位数码乘位权，再相加。2.1 计算机所使用的数制计算机所使用的数制第17页，此课件共37页哦整数部分从右向左，小数

10、部分从左向右，整数部分从右向左，小数部分从左向右，每每3位二进制一组，变为位二进制一组，变为1位八进制。位八进制。不足不足3位时分别在最左端和最右端补位时分别在最左端和最右端补0凑够凑够3位。位。例：例：(1100101001011.1101)2=(14513.64)8 二进制数二进制数 八进制数八进制数每每1位八进制，变为位八进制，变为3位二进制。位二进制。例：例：(16347.52)8=(001 110 011 100 111.101 010)2 =(1110011100111.10101)2八进制数八进制数 二进制数二进制数2.1 计算机所使用的数制计算机所使用的数制第18页，此课件共3

11、7页哦二进制二进制 十六进制十六进制整数部分从右向左，小数部分从左向右，整数部分从右向左，小数部分从左向右，每每4位二进制一组，变为位二进制一组，变为1位十六进制。位十六进制。不足不足4位时分别在最左端和最右端补位时分别在最左端和最右端补0凑够凑够4位。位。例：例：(11010111101.1010001)2=(6BD.A2)16 十六进制十六进制 二进制二进制每每1位十六进制，变为位十六进制，变为4位二进制。位二进制。例：例：(4C2.F6)16=(0100 1100 0010.1111 0110)2 =(10011000010.1111011)22.1 计算机所使用的数制计算机所使用的数制

12、第19页，此课件共37页哦2.2 计算机中的数据单位计算机中的数据单位位位(bit)：计算机存储数据的最小单元计算机存储数据的最小单元(0、1)字节字节(Byte)：处理数据的基本单位处理数据的基本单位(8bit/Byte)位（位（bit）字长字长字节（字节（Byte）字长：字长：CPU一次处理数据的二进制位数。一次处理数据的二进制位数。常用的字节计数单位：常用的字节计数单位：1KB1024 Byte (210B)1MB1024 KB (220B)1GB1024 MB (230B)1TB1024 GB (240B)第20页，此课件共37页哦2.3 数值在计算机中的表示数值在计算机中的表示 所所

13、谓谓编编码码，就就是是利利用用数数字字串串来来标标识识所所处处理理对对象象的的不不同个体。同个体。计计算算机机采采用用的的是是二二进进制制，这这就就意意味味着着所所有有需需要要计计算算机机处处理理的的信信息息，如如数数值值、字字母母、汉汉字字、符符号号、声声音音、图图像像等等，都要用都要用0和和1组成的二进制编码形式来表示。组成的二进制编码形式来表示。2.3.1 整数的表示整数的表示 在在数数学学中中，数数值值是是用用“”和和“”表表示示正正数数和和负负数数的的，而而在在计计算算机机中中只只有有0 0和和1 1，所所以以正正负负号号也也用用0 0和和1 1表表示，即数值符号数字化。示，即数值符

14、号数字化。第21页，此课件共37页哦2.3 数值在计算机中的表示数值在计算机中的表示符号位符号位：在有符号的二进制数中，最高位用在有符号的二进制数中，最高位用0表示表示“正正”，1表示表示“负负”。机器数机器数：正负符号被数值化了的数。正负符号被数值化了的数。真值真值：该机器数所表达的数值。该机器数所表达的数值。机器数机器数0000010 1+5 符号位符号位真值真值机器数机器数1000010 15 真值真值符号位符号位第22页，此课件共37页哦2.3 数值在计算机中的表示数值在计算机中的表示原码原码：正号为正号为0 0，负号为，负号为1 1，数值部分为二进制绝对值。，数值部分为二进制绝对值。

15、反码反码：正数的反码和原码相同；负数的反码是将其原码除符号位正数的反码和原码相同；负数的反码是将其原码除符号位外各位取反。外各位取反。补码补码：正数的补码和原码相同；负数的补码是将其反码在末位加正数的补码和原码相同；负数的补码是将其反码在末位加1 1。-5 1 00 0 0 1 0 1原码原码1 11 1 1 0 1 0反码反码1 11 1 1 0 1 1补码补码+5的原码、反码和补码都是的原码、反码和补码都是00000101 在有符号运算中，需要通过原码、反码、补码转换来完成运算。在有符号运算中，需要通过原码、反码、补码转换来完成运算。第23页，此课件共37页哦2.3 数值在计算机中的表示数

16、值在计算机中的表示补码的概念是怎么来的？补码的概念是怎么来的？“模模”是是指指一一个个系系统统所所能能表表示示的的数数据据个个数数。按按模模运运算算是是指指运运算算结结果果超超过过模模时时，模模（或或模模的的整整数数倍倍）将将溢溢出而只剩下余数。出而只剩下余数。8位二进制的模为位二进制的模为28=256 假设假设M为模，若数为模，若数a，b满足满足abM，则称，则称a，b互互为补数。为补数。在有模运算中，减去一个数等于加上这个数对模的在有模运算中，减去一个数等于加上这个数对模的补数。补数。第24页，此课件共37页哦计算-5+6-5补=111110116补=00000110 11111011+0

17、0000110 100000001 补码运算补码运算2.3 数值在计算机中的表示数值在计算机中的表示第25页，此课件共37页哦2.3.2 实数的表示实数的表示实数的表示实数的表示定点数定点数小数点位置固定的数称为定点数。小数点位置固定的数称为定点数。定定点点整整数数：小小数数点点隐隐含含固固定定在在数数值值部部分分最最右右端端。定定点点整数是纯整数整数是纯整数,其符号位右边所有的位数表示的是一个整数。其符号位右边所有的位数表示的是一个整数。2.3 数值在计算机中的表示数值在计算机中的表示定点整数：定点整数：（-3-3）10000011隐含小数位隐含小数位符号位符号位第26页，此课件共37页哦0

18、1000000定点小数：定点小数：（+0.5+0.5）符号位符号位隐含小数位隐含小数位2.3 数值在计算机中的表示数值在计算机中的表示 定点小数：小数点隐含固定在数值部分最左端。定点小数：小数点隐含固定在数值部分最左端。定点小数是纯小数。定点小数是纯小数。第27页，此课件共37页哦浮点数浮点数 小小数数点点位位置置不不固固定定的的数数称称为为浮浮点点数数，它它既既有有整整数数部部 分分 又又 有有 小小 数数 部部 分分，如如123.55、33.789等等。在在计计算算机机中中通通常常把把浮浮点点数数分分成成阶阶码码和和尾尾数数两两部部分分来来表表示示，也也就就是是平平时时所所说说的的科科学学

19、记记数数法法。为为保保证证不不损损失失有有效效数数字字，对对尾尾数数进进行行规规格格化化处处理理，即即保保证证尾尾数数的的最最高高位位为为1，实实际际数数值值通通过过阶阶码码进进行行调调整整。例例如如，二二进进制制实实数数1010.1101可可以以用用0.101011012100表表示示。(注注:100等同于十进制的等同于十进制的4)2.3 数值在计算机中的表示数值在计算机中的表示第28页，此课件共37页哦例例：将十进制数：将十进制数 +55+55 以浮点数格式存放。以浮点数格式存放。(55)(55)1010=(110111)=(110111)2 2=0.110111*2=0.110111*2

20、6 6浮点数：字长浮点数：字长4字节，则阶码部分为字节，则阶码部分为8位补码定点整数，位补码定点整数，尾数部分为尾数部分为24位补码定点小数。位补码定点小数。尾数最高位为尾数最高位为1 131 30 25 24 23 22 7 031 30 25 24 23 22 7 00 0 0 0 0 1 1 00100010 100阶码部分阶码部分尾数部分尾数部分阶码阶码符号位符号位尾数尾数符号位符号位2.3 数值在计算机中的表示数值在计算机中的表示110(注注:6:6等同于二进制的等同于二进制的110)110)第29页，此课件共37页哦2.4.1 2.4.1 十进制数的编码十进制数的编码十进制数的编码

21、十进制数的编码BCDBCD码码 编码和数值是完全不同的！编码和数值是完全不同的！BCD码码（8421码码）：二二十十进进制制编编码码，用用4位位二二进进制制码码表表示示 1位位 十十 进进 制制 数数。（不不 能能 参参 与与 运运 算算）例：例：(13579)10=(0001 0011 0101 0111 1001)BCD(0110 1000 0000.0010 0100)BCD=(680.24)10 2.4 信息编码信息编码第30页，此课件共37页哦2.4.22.4.2 西文字符的编码西文字符的编码西文字符的编码西文字符的编码ASCIIASCII码码 ASCII码码(American St

22、andard Code for Information Interchange)128个常用字符，用个常用字符，用7位位二进制编码，占一个二进制编码，占一个字节，最高位字节，最高位0。其中，控制字符：其中，控制字符：032，127；普通字符：；普通字符：94个。个。2.4 信息编码信息编码b6b5b4b3b2b1b00000010100111001011101110000NULDLESP0Pp0001SOHDC1!1AQaq0010STXDC2“2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BE

23、LETB7GWgw1000BSCAN(8HXhx1001HTEM)9IYiy1010LFSUB*:JZjz1011VTESC+;Kk1100FFFS,Nn1111SIUS/?O_oDEL第31页，此课件共37页哦2.4.3 2.4.3 汉字编码汉字编码汉字编码汉字编码 (1)汉字输入码：操作人员通过键盘输入的汉字编码。汉字输入码：操作人员通过键盘输入的汉字编码。数字编码：如区位码；数字编码：如区位码；拼音编码：如全拼、智能拼音编码：如全拼、智能ABC、微软拼音输入法等；、微软拼音输入法等；字形编码：如五笔字型法等字形编码：如五笔字型法等。2.4 信息编码信息编码第32页，此课件共37页哦 (2

24、)国标码和区位码国标码和区位码 1980年年颁颁布布(GB2312-80)，是是中中文文信信息息处处理理的的国国家家标标准准，是是大大陆陆及及海海外外使使用用简简体体中中文文的的地地区区使使用用的的中中文文编编码码。每每个个汉汉字字占占两两个个字字节节的的编编码码，且且每每个个字字节节最高位均为最高位均为0。2.4 信息编码信息编码 该该编编码码共共收收录录6763个个简简体体汉汉字字、682个个符符号号，其其中中汉汉字字部部分分：一一级级汉汉字字：3755个个，以以拼拼音音排排序序；二二级级汉汉字字：3008个，以偏旁排序个，以偏旁排序。所所有有汉汉字字分分94个个区区，每每个个区区94个个

25、汉汉字字。由由此此构构成成区区位位码。而区位码的区码和位码各加码。而区位码的区码和位码各加32就得到国标码。就得到国标码。第33页，此课件共37页哦 (3)机内码机内码 计算机内部存储和加工汉字所用的编码。不管用哪一种计算机内部存储和加工汉字所用的编码。不管用哪一种汉字输入法输入的汉字，在计算机内部都是由国标码转换成汉字输入法输入的汉字，在计算机内部都是由国标码转换成机内码来表示的。机内码来表示的。每个汉字的机内码占两个字节，每个字节最高位为每个汉字的机内码占两个字节，每个字节最高位为1。汉字汉字 国标码国标码 汉字机内码汉字机内码中中 8680(01010110 01010000)2 (11

26、010110 11010000)2 华华 5942(00111011 00101010)2 (10111011 10101010)2 中中 5448(区位码区位码)华华2710(区位码区位码)注注:十进制表示的国标码的每个字节减十进制表示的国标码的每个字节减32即得区位码。即得区位码。2.4 信息编码信息编码第34页，此课件共37页哦 点点阵阵汉汉字字：每每一一个个汉汉字字以以点点阵阵形形式式存存储储，有有点点的的地地方方为为“1 1”，空空白白的的地地方方为为“0 0”。有有1616、2424、4848点点阵阵等等。点点阵阵越越大大，字字形形分分辨辨率率越越好好，字字形形也也越越美美观观，但

27、但汉汉字字存存储储的的字字节节数数就就多多，字库也就越庞大。字库也就越庞大。2.4 信息编码信息编码 (4)(4)汉字字形码汉字字形码 汉字存储在计算机内采用机内码，但输出时必须转汉字存储在计算机内采用机内码，但输出时必须转换成字形码，再根据字形码输出汉字。字形码又称汉字换成字形码，再根据字形码输出汉字。字形码又称汉字字模，用于在显示器或打印机上输出各种文字和符号。字模，用于在显示器或打印机上输出各种文字和符号。通常有两种：通常有两种：第35页，此课件共37页哦2.4.3 2.4.3 汉字编码汉字编码 矢矢量量汉汉字字:将将汉汉字字的的笔笔画画轮轮廓廓用用一一组组直直线线和和曲曲线线来来勾勾画

28、画，并并记记录录存存储储每每一一直直线线和和曲曲线线的的数数字字描描述述(端端点点及及控控制制点点的的坐坐标标)。在在需需要要输输出出时时，根根据据字字形形轮轮廓廓的的描描述述计计算算出出汉字点阵。矢量产生的汉字即使放大仍能保持较好的质量。汉字点阵。矢量产生的汉字即使放大仍能保持较好的质量。2.4 信息编码信息编码 汉汉字字字字库库一一般般都都存存放放在在磁磁盘盘上上，这这种种字字库库称称为为“软软字字库库”，使使用用时时根根据据汉汉字字内内码码到到字字库库中中找找到到相相应应的的字字形形码码，然后调入内存并显示或打印。然后调入内存并显示或打印。第36页，此课件共37页哦计算机处理汉字的基本过程计算机处理汉字的基本过程计算机处理汉字的基本过程计算机处理汉字的基本过程 用用户户用用键键盘盘输输入入汉汉字字的的外外码码(输输入入码码)，然然后后通通过过代代码码转转换换程程序序到到码码表表中中去去检检索索机机内内码码，汉汉字字内内码码负负责责对对汉汉字字进进行行储储存存、处处理理、加加工工。输输出出时时，利利用用字字形形检检索索程程序序在在汉汉字字字字模模库库中中查查到到表表示示这这个个汉汉字字的的字字形形码码，然然后后在在显显示示器器或或打打印印机上输出。机上输出。2.4 信息编码信息编码第37页，此课件共37页哦