计算机信息技术概述26192.pptx

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1、欢迎来南京大学学习&欢迎进入计算机世界1姜 恒 远计算机科学与技术系基础教学部83592527(O)86207807(h)13952089606H2大学计算机信息技术这门课就像导游介绍旅游名胜的景点那样对计算机信息技术相关的知识作了全景式的介绍。通过这门课程的学习，你将对计算机有相当程度的认识，但不要求像计算机专业学生那样需要“知其然且知其所以然”。本学期我将作为你们的导游，带你们游览神奇的计算机世界！31、为什么要学习这门课程？获取文凭的需要 适应当今信息社会的需要 工作、学习的需要 现代社会的各行各业已离不开计算机。学习其他计算机课程的基础。必修课、需要参加江苏省计算机等级考试。42、大学

2、期间修读的计算机课程计算机信息技术计算机信息技术 专业计算机应用课程（由所在院系决定）VFP或VB程序设计课堂教学,4学时/周12周上机实验,2学时/周12周（以自学为主）计算机基础应用53、计算机信息技术课程的特点 内容包罗万象涵盖了计算机专业的大部分课程，计算机硬件、软件、通信、网络、多媒体、信息论、数据库等。原理、概念、技术性强需要建立、理解、记忆的基本概念很多。内容关联性差各章内容基本独立，零散。64、计算机信息技术课程的学习方法 学习新概念，要注意概念的准 确性。因内容太多,难点与重点要适当笔记。要善于归纳，了解章节内容的重点。多做习题，帮助理解、巩固概念。切记：不要以为这些我学过或

3、都知道,大学里对这门课程的要求和层次不同！75、考试与计分 理论笔试占 50%60%题型：判断、单选、填空时间90分钟。（理论笔试不含实验内容）上机考试（实验课内容）占30%40%Windows、Word、Excel操作，PPT、网页设计，Access等，时间90分钟。平时成绩占10%左右8?信息技术 大学计算机9第1章 信息技术概述101.1 信息与信息技术 信息据考证，信息这个词最早出现在一首唐诗中：暮春怀故人 李中(唐)池馆寂廖三月尽，落花重叠盖莓苔。惜春眷恋不忍扫，感物心情无计开。梦断美人沈信息，目穿长路倚楼台。琅轩绣段安可得，流水浮云共不回。见全唐诗集卷748-411.1.1 信息与

4、信息处理11 信息是消息；信息是知识；信息是运动状态的反映；信息是经过加工后的数据;诸如此类，至今争论不休。所以弄清楚信息是什么？应从不同的角度来认识。但这里的“信息”是消息（message），并非本课程中所讲的信息（information）。信息是什么？12 控制论观点 控制论创始人 N.Wiener 对什么是信息有一个著名的定义：指出了信息是一种新的资源。信息就是信息，它既不是物质也不是能量。研究在自动的机器系统、人、动物体内信息传递的一般性问题的科学13 因此，构成客观世界有3大要素：信息 物质 能量 据此，哈佛大学的一个研究小组得出了著名的资源三角形结论：没有物质，什么也不存在；没有能

5、量，什么也不会发生；没有信息，任何事物都没有意义。14 本体论观点 唯物论与唯心论都认为世界是物质与精神组成的二元世界。其争论仅在物质决定精神还是精神决定物质。但也都认为：信息是事物运动的状态及状态变化的方式 说明了信息既非物质也非精神，只是事物的一种属性。无任何约束条件去看待事物观点15 认识论观点 信息是认识主体所感知的事物运动及其变化方式的形式、内容和效用。强调了信息是知识。因知识是对事物变化规律的认识和经验的总和。知识可表示为：研究人类认识的来源、发展过程、与实践的关系。认识论者认为：知识 语法 语义 语用(形式)(内容,含义)(效用,价值)16相同点：都关注事物运动的状态不同点：信息

6、显示事物运动状态的变化方式，而变化方式是个别、具体的。知识显示事物运动状态的变化规律，是普遍、抽象的。关系：知识来源于信息，因为规律是从大量的具体现象归纳出来的，对信息作必要的处理可以达到认知的目的。知识与信息的区别、关系17 ISO定义是经过加工后的数据，能对接受者的行为和决策产生影响，是对人有用的数据。强调了信息与数据的区别是对事实、概念或指令的一种特殊表达形式，这种特殊的表达形式可以用人工或自动化的装置对其进行通信,翻译转换或加工处理。计算机、管理学等领域观点信息数据18 信息反映事物的属性，是经过加工后的数据，作必要的处理可达到认知目的，是人们认识世界、改造世界的一种基本资源。综上所述

7、：19信息的性质（补充内容）事实性 信息的第一和基本性质。破坏信息的事实性现象普遍存在：谎报产量、做假等。不符合事实的信息既害别人也害自己。维护信息的事实性就是保证信息的真实性、准确性、客观性，而达到可信性。20 等级性战略级策略级执行级全局性信息(长远规划、五年计划等)管理性信息(月度计划、成本信息等)运行/操作类信息(考勤、领料单等)21 可压缩性 信息可以集中、概括、综合。如：压缩企业信息 各种图表程序 框图.压缩过程中会丢失一些信息，但是一些无用的信息(干扰、冗余信息,如滤除收音机中的杂音)，而不丢失信息的本质。压缩22 扩散性 扩散是信息本性。信息可通过各种渠道和手段传播。浓度越大处

8、理，扩散力越强；越离奇、耸人听闻的新闻传播越快,扩散面越大。有利于知识传播，要通过各种宣传机构、手段加快信息的扩散；危害国家(如泄漏国家机密)、使信息所有者受到损失(如软件盗版)、泄漏个人隐私等信息的扩散要加以限制。信息扩散存在两面性：23 传输性 信息是可以传输的（电话,电报,卫星，书报），传输成本远远低于物质传输和能源传输。所以社会生活中应尽可能用信息传输来代替物质传输（宁可用10倍的信息传输换取一倍的物质传输）。24 共享性 信息只能共享，不能交换。我告诉你一个消息，我并没有失去什么，也不会从大脑中消除。而物质的交换是0和的(你的所得必为我之所失，所得所失之和为零)。信息共享没有直接损失

9、，但可能会有间接损失。告诉你某药品的配方，就会造成与我方的竞争，影响我方的销路。信息只有充分的共享才能真正成为资源。25 增值性/再生性 用于某种目的的信息,随时间的推移可能无价值了，但对另一种用途,又可能再现其价值。如天气预报信息,预报期一过就不再有用,但对每年同期天气比较，总结变化规律,验证模型，却极有价值，变废为宝。(气象学家正是根据这点预测天气的)。在量变的基础上可能产生质变；在积累的基础上可能产生飞跃。26 转换性 有物质必存在运动的能量，也必存在运动状态的信息。没有能源不能开工，没有知识就不能成功生产。这说明信息、能源、物质是可以相互转化的。不言而喻,物质和能源能换取信息。大量的事

10、实说明信息能够转化为物质和能源。如利用新技术节约能源、成本等。“知识就是力量,知识就是生产力”的说法也说明了这种转换。27 信息处理的本质：数据处理 信息处理的目标：获取有用的信息 信息处理的过程：为了更好地利用信息，而对信息本身所施加的各种操作：收集、加工、存储、传输、维护及使用，统称为信息处理。信息处理28信息传递（神经系统）信息加工（大脑）信息传递（神经系统）信息施效（效应器官）信息获取（感觉器官）事物客体事物客体29 信息的收集输入等信息需求信息采集采集方法 广泛收集、专项收集、随机累积采集维数 阶段、层次、来源信息表达文字表达数字表达图形、声音表达有需求才会去收集信息采集手段 感知、

11、测量、识别、获取、来源层次阶段高低内外初后30 信息的加工 分类、分析、综合、转换、检索、管理等都属于信息加工的范畴。数据 预信息 信息决策 结果t1 t2 t3 t4注:信息加工的每一步都需时间，因此加工后的信息不可能反映现实的最新状态。(滞后性)信息加工的过程：数据排续、合并分类、压缩表概括综合统计推理 数据库 方法库 模型库决策 应用31 信息的存储 存储介质：纸、胶卷、磁盘、磁带等。存储方式：集中存放可减少冗余。分散存放有冗余、难于共享、但方便使用。保存周期：保存多长时间 存储内容：要存储什么样的数据32 信息的传输 信息传输理论最早是在通信中研究的，一般遵守香农模型(Shannon)

12、：传输信息量计算：信源 信道 编码器 译码器 接收器N（信息歪曲、走漏、阻塞等）I=2后验概率先验概率33例：假定A地共有8种可能状态，则发生每种状态的概率是相等的，即1/8。如果A地想告诉B地现在A地处于第i个状态，则A传递给B地的信息量是：这里结果3的含义是表示8种状态的二进制位数。即在本例中，只要在信道上传递 3 位二进制位的信息量，即可告诉B“A地现在所处状态”。=2 1/812P(i)1=3 34 信息的维护全部数据的管理工作。信息维护的目的经常更新存储的数据，保持信息的最新状态。保证信息的准确、及时、安全、保密。信息维护概念广义:狭义:35 信息的使用如何高速、高质量提供信息信息使

13、用效率、信息使用时机 技术方面 价值转换方面36 现代信息技术的主要特征l以数字技术为基础；l以计算机及其软件为核心；l电子技术(包括光技术)为关键技术。(information technology IT 或Information&Communication TechnologyICT 1.1.2 信息技术与信息产业 信息技术37 应用现代信息技术的主要领域l 通信l 广播l 计算机l 微电子l 自动控制l 遥感遥测l 机器人l 38人的信息器官 感觉器官 识别与获取信息神经网络 传递信息思维器官 处理,记忆,再生信息效应器官 施用信息 信息技术的主要内容 信息技术是用来扩展人类的信息器官功

14、能、协助人类进行有效信息处理的一类技术。39 因此，需要扩展人类的信息器官功能，对应的信息技术包含如下主要内容：人类信息器官的信息处理处理能力有限：l 算不快l 记不住l 传不远l 看不见l 听不清40 信息感知技术 解决是否有信息存在的问题。提高人的感知范围、感知精度、灵敏度。主要有：红外线技术 紫外线技术 次声波技术 超生波技术 传感器技术41 信息识别技术 解决存在的信息是哪一类信息问题。识别是在信息感知的基础上与特定的“模板”进行比较，识别模型如下：常用的信息识别技术模式识别方法人工神经网络方法待识信息比较n比较n-1比较1匹配计算匹配计算匹配计算择优算法归类解答第n类模板第n-1类模

15、板第1类模板42 信息的通信技术 解决人类交流信息的空间与时间障碍、信息的传递和转移问题。通信只关心信息的形式，而不关心信息的内容及价值；通信的有效性 通信注重考虑的问题 传输的可靠性信息的安全性 通信的实质是使事物运动的状态方式脱离开源事物而附着另一事物(载体)，将这种状态方式在从一点传到另一点。43 信息的计算(处理)、加工与再生技术是对信息的去粗取精、去伪存真、从原始信息中抽象出具有普遍意义的规律，成为可用的知识，其实质是认知过程。表层信息处理技术信息变换、记录、共享、检索压缩、编码、差错处理、安全 深层信息处理技术就“信息处理”而言分为：44 信息的控制与显示技术一切形式的控制归根到底

16、就是改变控制对象的状态和方式。信息控制就是信息的施效过程。45 信息技术的发展与成就语言的形成第1次信息技术革命（3.55千年之前）文字的创造第2次信息技术革命（约3500年之前）造纸技术的出现印刷技术的发明第3次信息技术革命（1000年之前）电报和电话通信广播、电视雷达、卫星第4次信息技术革命（19世纪3020世纪40年代）计算机因特网第5次信息技术革命（20世纪4060年代）46 信息技术对社会和经济的影响l 提高了传统产业的劳动生产率l 催生了许多新兴产业l 推动了社会信息化l 加快了社会经济的发展47 信息产业（Information Technology Industry）指信息设备

17、生产制造，以及利用这些设备进行信息处理与服务的所有行业的总和 信息产业信息技术产业信息内容产业信息内容产业信息服务产业信息基础设施芯片,计算机,手机,通信设备,数字电视,软件,电子器件等数字文化,教育科技,知识产业,数字娱乐,电子游戏等电子政务,商务,金融,物流,教育,医疗,社区,认证,娱乐,游戏等电信网络,广播电视网络,互联网络等48 信息产业已是全球第一大产业年份世界总产值（万亿美元）电子信息产业总产值（万亿美元）电子信息产业占世界总产值比例2007 49.88 4.65 9.32008 51.73 4.96 9.6 2009 52.86 5.15 9.749 我国的信息产业情况l信息产业

18、规模居世界前二位自2003年，信息产业规模已超日本,仅次于美国连续5年位列世界第二，08年跃居世界首位。2009年电子信息产品产量占全球产品比例：显示器 手机 彩电激光视盘机微型计算机笔记本电脑数码相机50%49.9%48.3%85%60.9%40%80%09年电子信息产品贸易额占全球的15%以上50l 2009年世界IT产业竞争力排名51l IT产业在我国国民经济中的地位IT产业占GDP比例IT产业对GDP增长率的贡献08年占GDP的4.95%08年占GDP增长率的0.8个百分点522009年电子信息产业收入占：全国进出口外贸比重 35.0%全部工业收入的10.0%全部工业利润的 6.0%全

19、部工业税金的 8.4%占全部工业从业人员的 9.0%(755 万)53l 我国信息产业存在的问题 核心技术、关键设备和元器件受制于人 产业结构亟需优化加工组装的比重高，经济效益低,产业位于价值链低端。关键设备和元器件无知识产权 信息技术应用水平不高 体制有待完善54下面是$190的30GB视频iPod产品的收入分配：55l对存在的问题已经并将采取的对策电子信息产业调整和振兴规划（2009-2011）实现产业稳定增长，保持二倍的GDP增速的增长速度，力争完成“十一五”规划产业规模发展目标；结构优化取得成效，软件和信息服务比重提高到15%，加工贸易在出口总额中的比重降至75%，初步赢得核心产业发展

20、主动权；不断增强创新能力；对GDP增速的贡献不低于0.7，保持出口稳定，占全国出口比例保持在1/3以上四项目标：56六大重点工程：集成电路产业技术水平和产能提升 平板产业升级和彩电工业转型 新一代移动通信（TD-SCDMA）产业完善 数字电视推广应用和产业链建设 计算机和下一代互联网应用 软件及信息服务培育571.1.3 信息化与信息社会 信息化 所谓信息化，就是利用现代信息技术对人类社会的信息和知识的生产与传播进行全面的改造，使人类社会生产体系的组织结构发生全面改革的一个过程。信息化概念信息化是由信息技术驱动的经济和社会的变革2000年“全球信息社会冲绳宪章”明确提出：58 信息化的本质是利

21、用信息技术、知识，充分发挥人的潜力，实现信息社会。信息化的内容信息的生产即信息产业化，发展一系列信息技术及产业 59信息应用 利用信息技术改造传统产业，提高物质和能量资源的利用率，促进人类生活方式、社会体系、社会文化的深刻变革。信息保障 保障信息传输的基础设施和安全机制，提升获取信息的能力.60 信息化标志 l 信息产业在国民经济中的比重 l 信息技术在传统产业中的应用程度 l 信息基础设施建设水平 61 各国信息化发展战略美国：IT2计划（1999）美国竞争力计划（2006）日本：i-Japan战略21世纪信息技术计划 网络与信息技术研究开发计划 网络空间安全国家战略 focus21计划 6

22、2欧盟研究与技术开发框架计划欧盟：e-Europe（i2010)韩国：IT韩国未来战略IT839战略 中国：20062020国家信息化发展战略63l中国信息化发展战略要点 以信息化带动工业化,以工业化促进信息化 扩展信息产业内涵：增加了“信息内容产业”信息化环境建设,包括体制、法律法规、标 准化、信息安全、知识产权、对外交流等。提出了贯穿15年的战略行动计划，共6项：64 电子商务计划 国民信息技能教育培训计划 电子政务计划 网络媒体信息资源开发利用计划 缩小数字鸿沟计划 关键信息技术自主创新计划65 信息社会 人类社会形态从生产力的角度看可以分为:信息社会是脱离工业社会以后，信息将起主要作用

23、的社会。物质和能源是主要资源，从事大规模的物质生产。信息是比物质和能源更重要的资源，以开发和利用信息资源为目的的信息经济农业社会工业社会信息社会69 蒸汽机的发明引发了第1次工业革命 电动机和发电机的发明引发了第2次工业革命蒸汽机的发明，在很短时间内，改变了整个世界的面貌(马克思)(机械化)以美国为代表的工业化国家利用这次变革，实现了百年的持续快速发展(电气化)信息技术引发了第3次工业革命上世纪70s美国面临日本等国家的激烈竞争，出现了被动局面。但从80s起，美国利用信息技术实现了近30年的快速发展，保持了领先地位(信息化)工业社会经历了3次工业革命：70信息社会信息技术革命信息资源信息与知识

24、生产工业社会工业革命资本与技术工业化生产农业社会农业革命土地农产品种植产业革命推 动社会变革人类正进入信息社会信息技术不断创新信息产业持续发展信息网络广泛普及2006年第60届联合国大会通过第252号决议，确定每年5月17日为“世界信息社会日”，标志着人类社会的信息化进入了一个新阶段。71 从生产关系、历史发展的角度看，人类社会则分为:原始社会 奴隶社会 封建社会 资本主义社会/社会主义社会共产主义社会 农业社会 工业社会 对应 对应 当今的信息社会相对应的是什么社会?73 在一个较长的历史时期信息社会仍将是资本主义和社会主义社会，可看作后工业社会。但资本主义将再次有新的突破，而社会主义的生产

25、力水平有所提高，有可能实现跨越式发展。我国是在工业化水平较低的基础上（工业社会中期）推进信息化的，不可能也不应该走发达国家“先工业化，后信息化”的发展道路，只能是把工业化与信息化结合起来，优先发展信息产业，以信息化带动工业化，以工业化促进信息化。74 信息社会的特点(1)社会经济的主体由制造业转向以高新科技为核心的信息产业；(2)劳动主体不再是机械的操作者，而是信息的生产者和传播者；(3)交易结算不再依靠现金，而主要依靠信用；(4)跨国贸易和全球贸易将成为主流。751.2 数字技术基础 数字技术即是用0和1两个数字表示、处理、存储和传输一切信息的技术。全面采用数字技术实现信息处理(数字化的含义

26、),是电子信息技术的发展趋势。数字技术微电子与光纤技术电子信息技术基础761.2.1 信息的基本单位比特 比特的基本概念 比特(bit、binary digit）是一个二进位。是计算机中处理数据的基本单位(记为b)。比特的组合表示各种数值、文字和符号、图像、声音 只有2种状态：0、1。可表示电位的高或 低、脉冲的有或无、命题的真与假等。只是一种符号，没有数量的概念。77 字节(byte binary term)是一种稍大些的数字信息的计量单位(记 为B)。一个字节包含8个比特。b7是字节的最高位，b0是其最低位。字(word)由2个字节(16位)组成；或由4个字节(32位)组成；或由8个字节(

27、64位)组成。b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 78 比特的存储 在计算机中存储比特常用方法：利用电路的高电平和低电平状态0.0V0.5V2.8V3.3V0 1 0 如CPU内部通常使用高电平表示1，低电平表示0。79 利用电容的充电状态或放电状态 当电容的两极被加上电压，它就被充电(充电状态表示1)，去掉电压(放电状态表示0)，因而1个电容可用来存储1个比特读放大器存储单元字线位线C如PC中的内存（RAM）就是利用集成电路技术在芯片上制作出数以亿计的微型电容器，而构成的可存储大量信息的存储器80 利用两种不同的磁化状态(a)“1”状态(b)“0”状态如计算机中的硬盘就是采用这种

28、原理存储信息的。磁性材料粒子磁头，读写信息“0”“1”旋转方向磁盘片 当电流从不同方向流过磁性材料粒子时会使磁性材料产生两种不同的磁化方向，分别表示0和1，而记住一个二进位。81 利用物体表面上的凹凸状态 例如CD光盘用凹坑的边缘表示“1”，而凹坑和非凹坑的平坦部分表示“0”82 存储容量计量单位l比特(简记为b)l字节(简记为B)l千(kilo,简记为K)，1K=210=1024l兆(mega，简记为M)，1M=220=1024Kl吉(giga，简记为G)，1G=230=1024Ml太(tera，简记为T),1T=240=1024G 用于计算机内存储器容量的计量单位主存、cache、存储器芯

29、片、文件、文件夹的大小注：为区别10的幂次计量单位，IEC建议使用如下的计量单位:Ki、Mi、Gi、Ti。85 用于计算机外存储器容量的计量单位硬盘、DVD光盘、U盘、存储卡等外存储器容量以10的幂次为计量单位：l比特(简记为b)l字节(简记为B)l千(kilo,简记为K)，1K=103=1000l兆(mega，简记为M)，1M=106=1000Kl吉(giga，简记为G)，1G=109=1000Ml太(tera，简记为T),1T=1012=1000G注：厂商总是以10的幂次为计量单位标注外存储器容量，但操作系统以2的幂次显示容量86 例如：厂商标注的一个U盘的容量为8GB，但在系统中显示为：

30、厂商标注系统显示87 比特的传输 在数字通信中，数据的传输是通过比特的传输来实现的。直接传输表示“0/1”的电信号或光信号（称为基带传输），例如：计算机读出写 U盘中的文件。远距离传输或无线传输：近距离传输：需要使用调制技术（在第4章第1节介绍）88传输速率 传输速率以每秒钟可传输多少二进位数目计量，单位 b/s 或 bps。常用单位有：千比特/秒(kb/s)，1K b/s=103 比特/秒=1000 b/s兆比特/秒(Mb/s)，1M b/s=106 比特/秒=1000 kb/s吉比特/秒(Gb/s)，1G b/s=109 比特/秒=1000 Mb/s太比特/秒(Tb/s)，1T b/s=1

31、012比特/秒=1000 Gb/s注：数据传输速率总是以10的幂次为计量单位89 计算机中为什么要采用二进制?p二进制数的运算规则很简单,易进行运算。p便于数据压缩p易于纠正传输或存储时的错误，可靠性好。p易表示文字、符号、图像、声音多种不同形 式的信息。1.2.2 比特与二进制数p只有0和1两个符号，所以只要两个稳定状态 的电路就可以表示和存储二进位,容易实现。90 十进制数(Decimal 记为D)十进制数的含义是:l 逢10进1l 使用十个不同的数字符号(0,1,2,3,4,5,6,7,8,9）l 基数是10l 十进制数各位的权值是10的整数次幂 2004.96D 21030102010

32、14100910-1610-2 计数制概念91 二进制数(Binary 记为B)101.01B 122021120 021122 5.25D二进制数的含义是:l 逢2进1l 使用2个数字符号(0,1)l 基数是2l 二进制数各位的权值是2的整数次幂例如:92 八进制数(Octal记为Q,以区别于字母o和数字0)365.2Q=382+681+580+281=245.25D八进制数的含义是:l 逢8进1l 使用8个不同的数字符号(0,1,2,3,4,5,6,7）l 基数是8 l 八进制数各位的权值是8的整数次幂例如:93十六进制数(Hexdecimal 记为H)例如:F5.4H=15161+516

33、0+4161=245.25D十六进制数的含义是:l 逢16进1l 使用16个不同的数字符号(0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F 或 a,b,c,d,e,f）l 基数是16l 十六进制数各位的权值是16的整数次幂94 任意（R）进制数R进制数的含义是:l“逢R进1”l 使用R个不同的数字,(0,R)l 基数是 Rl R进制数各位的权值是R的整数次幂一般地，一个R进制数:（Kn Kn1.K1 K0 K1 K2.Km）R(KnRn Kn1Rn1.K1R1 K0R0 K1R1 K2R2+KmRm)D95 不同计数制之间的关系及其转换 十进制数 二进制数p 十进制数 二进制数

34、方法：整数部分：除以2逆序取余；小数部分：乘以2顺序取整。二进制数、八进制和十六进制有简单的对应关系，平时为方便书写、阅读和记忆，常用八进制和十六进制表示二进制数。96例如：29.6875D 11101.1011 B 把十进制小数（如0.63）转换成二进制时会出现二进制无穷小数，这时要按指定要求取指定的小数位数。注意：1 293714 21222200111余数 余数低位 低位高位 高位整数部分 2 2 2 2 2小数部分0.68751.375000.75001.50001.0000高位 高位低位 低位0.000097 计算二进制数的每一位乘以其相应的权值，然后累加即可得到它的十进制数值例如：

35、11101.1011B=124123122021120 121022123124=29.6875Dp 二进制数 十进制数方法：98 二进制数 八进制数p 二进制数 八进制数方法：1位八进制数与3位二进制数的对应关系：八进制数 二进制数 八进制数 二进制数 0 000 4 100 1 001 5 101 2 010 6 110 3 011 7 11199例如：整数部分从小数点开始往左3位一隔，最后不足3位时有几位取几位；小数部分从小数点开始往右3位一隔，最后不足3位补0。然后再把各个3 位二进制数写成八进制数字。3 位分隔法：1 5 1 6.6 21 1 0 1 0 0 1 1 1 0.1 1

36、0 0 1 B整数部分 小数部分=1516.62Q100 把各位八进制数字分别写成等值的3位二进制数。例如：p 八进制数 二进制数方法：2 4 6 7.3 2 Q10 100 110 111.011 010=10100110111.01101B101十六进制数 二进制数1位十六进制数与4位二进制数的对应关系：十六进制数 二进制数 十六进制数 二进制数 0 0000 8 1000 1 0001 9 1001 2 0010 A 1010 3 0011 B 1011 4 0100 C 1100 5 0101 D 1101 6 0110 E 1110 7 0111 F 1111102p二进制数 十六进

37、制数方法(4位分隔法)：整数部分从小数点往左4位一隔，最后不足4位的前面补0；小数部分从小数点往右4位一隔，不足4位的后面补0。然后再把各个4位二进制数写成十六进制数字。小数部分 3 4 E.C C1 1 0 1 0 0 1 1 1 0.1 1 0 0 1 1 0 0B整数部分=34E.CCH0 0小数部分 3 4 E.C C1 1 0 1 0 0 1 1 1 0.1 1 0 0 1 1 0 0B整数部分=34E.CCH0 0补上的0补上的0103p 十六进制数 二进制数方法 把各位十六进制数字分别写成4位二进制数。例如：0011 0101 1010 0010.1100 11113 5 A 2

38、.C FH=11010110100010.11001111=11010110100010.11001111BB104 二进制数的算术运算 运算规则与十进制数类似,只是逢2进1,借位是2。1011B+111B=10010B1011+1111001010010B-111B=1011B10010-1111011例如：1051.2.3 信息在计算机中的表示 在计算机中，各种各样的数据都以比特（二进位）的组合表示。数值的表示（定点数与浮点数）定点数不带小数点的数（即整数）；浮点数带小数点的数，浮点数在机器内 是按指数形式表示的。注意：整数与纯小数只是浮点数的特例106无符号整数(unsigned int

39、eger)带符号整数(signed integer)无符号整数（一定是正整数），用于表示字符编码、地址码、索引码等。因是正整数，所以表示时不需要考虑数符问题，所有的位都用于表示数值本身。定点数表示l无符号整数表示一个无符号整数可以用不同长度的二进位数(8、16、32、64)表示成不同长度的无符号整数，其表示范围完全由二进位数决定。107 表示范围 0255(0281)，即00000000B（最小值）11111111B（最大值）表示范围 065535(2161)表示范围 02n11 1 0 1 0 1 0 027 26 25 24 23 22 21 20 例如：43D=101011B则8位的无符

40、号整数表示为:16位：n位：8位：108 无符号整数在运算过程中其值超出了机器可表示的范围时将发生溢出。溢出处理由机器自动进行，但溢出处理后存储的数值已经不是原来的数据。例如：若用8个比特位表示无符号整数，当计算“255+1”时就会发生溢出，丢掉了最高位的进位，其计算结果为0。1 1 1 1 1 1 1 1255:255+1:0 0 0 0 0 0 0 1丢掉的进位0 0 0 0 0 0 0 01109 原码表示法l带符号整数的表示 带符号整数用于表示某个物理量。用最高位表示整数的符号(“0”代表正数，“1”代表负数)，剩余位表示二进制形式数据的绝对值。bn-1 bn-2 bn-3 b2 b1

41、 b0最高位 最低位符号表示位 0 正数 1 负数二进制形式数据的绝对值110p原码表示例（以8位表示为例）+43原码=00101011-43原码=101010111 1 0 1 0 1 0 0正数+43的二进制数|-43|的二进制数1 1 0 1 0 1 0 1负数111p整数的原码表示范围-215+1 215-1（即-3276732767）一般而言，n 位原码的整数表示范围为 8位：-27+1 27-1（即-127127）16位：n位：-2n-1+1 2n-1-1 112p原码表示的优缺点l原码表示简单；l但加减法运算烦琐,需要判别符号；l实现电路复杂，增加了成本；l数值0有正0“0000

42、0000”和负0“10000000”两种表示形式，表示不唯一。113 补码表示法 用最高位表示数的符号，正整数的补码与其原码形式相同；负整数的补码等于其原码除最高符号位保持不变外，其他各位取反，再在末位加“1”。p补码表示例（以8位二进位表示为例）+32补码=+32原码=00100000-43原码=10101011-43反码=11010100-43补码=11010101 p编码方法-43 的补码表示过程（第2步）（第3步）（第1步）114p整数的补码表示范围8位：-27 27-1（即-128127）16位：-215 215-1（即-3276832767）n位：一般而言，n 位补码的整数表示范围

43、为-2n-1 2n-1-1 115p补码表示整数的特点l 0的原码有表示两种形式：100000（-0）000000（+0）但0的补码表示只有一种表示形式：000000 而“100000”这个编码在补码表示中则专 用于表示绝对值最大的负数：-2n-1116l相同的数，在补码表示法中可表示整数的个数比原码多一个，即“100000”用于表示绝对值最大的负数。l能统一加减法运算(运算时不需要考虑操作数的正负情况)，便于计算机作算术运算。例如计算：5 2=3 2 5=-3117 5补码=00000101-5补码=11111011 2补码=00000010-2补码=111111105补码+-2补码=000

44、00101+11111110 正数的补码与原码相同！=00000011补码=00000011原码=3D00000101+111111100000001100000101+1111111000000011符号位也参与运算把补码转换成原码转换成十进制1182补码+-5补码=00000010+1111101100000010+1111101111111101=11111101补码=11111100反码=10000011原码=-3D符号位也参与运算补码变反码先减1除符号位各位取反转换成十进制1198位二进制码表示无符号整数时的数值表示带符号整数(原码)时的值表示带符号整数(补码)时的值0000 000

45、0 0 0 00000 0001 1 1 1 0111 1111 127 127 1271000 0000 128-0-1281000 0001 129-1-127 1111 1111 255-127-1121 浮点数的表示 一个十进制数N用科学计数法可表示成：浮点数在计算机中是按科学计数法表示的。N=56.725=0.56725102 N=0.0034756=-0.3475610-2指数部分指出小数点的位置尾数部分决定有效数字122 N=1001.011B=0.1001011B2100 N=0.0010101B=0.10101B210B 因此，按浮点数表示一个数，要考虑数的符号、小数部分、指

46、数符号及指数4个部分。如Pentium32位浮点数的表示格式如下：同理，二进制数N也可以用记阶法表示成：N=A10K一般地：N=S2P（二进制数）（十进制数）123尾数 f(b1b2b3b23)偏移阶码e符号位s8位 23位 1位其中:符号位s=0 正数1 负数 偏移阶码e是带有偏移量127的一个无符号整数，e=指数+127 尾数f，原码表示，绝对值在1与2之间,其中1和小数点都是隐含的，不直接表示出来。124Pentium32位浮点数表示例则0.5D=0.1B=1.0B2-1 D例1s=0 e=127D+(-1D)=126D=01111110Bf=(1.)000 0000 0000 0000

47、 0000 0000B这样 0.5D 的Pentium32位浮点数表示为：0 01111110 000 0000 0000 0000 0000 0000s ef125例2-1.0D=-1.0B=-1.0B20D则s=1e=127D+0D=127D=01111111Bf=(1.)000 0000 0000 0000 0000 0000B这样-1.0D 的Pentium32位浮点数表示为：1 01111111 000 0000 0000 0000 0000 0000sef126 10000.0D=10011100010000B=1.0011100010000B213 D 则s=0e=127D+13

48、D=140D=10001100Bf=(1.)0011100010000B这样,10000.0D 的Pentium32位浮点数表示为：0 10001100 001 1100 0100 0000 0000 0000s ef例3127例4 178.125D=10110010.001B=1.0110010001B27 D 则s=0e=127D+7D=134D=10000110Bf=(1.)011 0010 0010 0000 0000 0000B这样178.125D的Pentium32位浮点数表示为：0 10000110 011 0010 0010 0000 0000 0000s ef128Penti

49、um32位机内浮点数转换为十进制C0A00000H=1 100 0000 1 010 0000 0000 0000 0000 0000B则s=1(负数)e=10000001B=129D 实际指数=129D-127D=2Df=(1.)010 0000 0000 0000 0000 0000B=1.01B=1.25D转换后的十进制数=-1.25D 22 D=-1.25D 4D=-5.0D例5129 文字符号的表示 字符(character)表示文字的各种符号（如字母、数字、标点、特殊符号等）统称为“字符”。字符集 一组特定字符的集合，不同的国家和地区使用不同的字符集 字符的编码（字符在计算机中的表

50、示）130计算机中存储、使用的字符并不是字符本身，而是字符的唯一代码（编码）一串二进位。西文字符的编码 目前计算机中使用最广泛的西文字符集及其编码是ASCII（American Standard Code for Information Interchange）美国标准信息交换码，即ISO-646标准。注意：同一个字符集可以对应多种不同的编码。字符集相同，编码表可以不同！131 ASCII字符集中的每个字符的编码用7位二进位表示，因此一个字符的ASCII 码需要用一个字节（8位）来存储，最高位保持为0。ASCII 字符集有“基本集”与“扩充集”之分。基本集包含96 个可打印字符（字母、数字、标