第2章 计算机信息技术基础

第2章计算机信息技术基础1.数据与信息3.数制及其转换2.计算机编码技术2.1数据与信息1、数据：在计算机中一切能被计算机接收和处理的物理符号都称为数据。2、信息：它是有意义的数据关联排列产生的结果。从广义上讲，信息是对数据加工处理后得到的有用的知识。数据是物理的，信息是观念的、抽象的。3、数据处理：把杂乱无章的数据加工成为有意义、有价值的信息的过程，称为数据处理。一、概念二、计算机中的信息单位1、位（bit)：位是计算机中最小的信息单位，一个位表示一位二进制数，单位符号为b。它能表示“0”和“1”两种状态2、字节（byte)：字节是基本信息单位，单位符号为B它表示8位二进制数的长度，它能表示256种状态。千字节（KB）兆字节（MB）和吉字节（GB）1MB＝1024KB＝220次方1GB＝1024MB＝230次方3、字长：长是计算机存储、传送、处理数据的信息单位。用计算机一次操作的二进制们最大长度来描述。如8位、16位、32位等。计算机中的数据编码包括：数的编码；字符的编码；汉字的编码。2.2计算机的数据编码1、正负符号的表示计算机中的数，一般规定符号位用“0”表示正数，用“1”表示负数。例：十进制数＋56在字长为八位计算机中表示为：00111000符号位数值部分一、数的表示2.小数点的约定•定点数：小数点隐含在机器数里的某个位置。根据小数点的隐含位置约定，分为：•定点整数：约定机器数小数点的位置隐含在最低位之后•定点小数：约定机器数小数点的位置隐含在符号位之后，有效部份最高位之前•浮点数：类似于指数表示法，把一个二进制数表示成阶码和尾数两部分•其中：阶码相当于数学中的指数，阶码反映了数N小数点的位置•尾数部份的长度影响数的精度3.数值的二进制表示•见数制基础（单独介绍）计算机中通常把字母、标点符号、特殊符号、以及数字符号，通称为字符。ASCII码是目前广泛采用的一种字体统一编码，它是美国标准信息交换码的简称。P27页1、基本ASCII码一个字符所在列代码的前3位接行代码的后4位，即为该字符的ASCII码。二、计算机中字符的表示（ASCII码）基本ASCII码用7位二进制数来表示一个字符。0—7的编码范围为00000000---01111111，即0—127共128个字符。其中包含：10个数字；52个英文字母；32个控制字符；34个专用字符。见教材P28表2-1-2.2、扩展ASCII码（EASCII）是将ASCII码由7位扩充为8位。共256个字符组成。它由8个二进制表示字符，最高位为1。汉字编码通常采用2个高位为1的ASCII码表示一个汉字。即用2个字节表示一个汉字。汉字编码很复杂，主要涉及如下代码：输入码、国标码、机内码、交换码、字形码。1、汉字输入码音码（拼音）、形码（五笔）、音形码（自然码）、数字码（区位码）。三、计算机中汉字的编码2、汉字国标码国标码是国家标准代码的简称。用两字节高位置0的方法表示一个汉字。3、汉字机内码机内码称内码或存储码，一个汉字可能有很多种外码，但内部只有一种存储形式。目前我国采用双字节的变形国标码作机内码。即两字节最高位置1。4、汉字交换码交换码用于不同汉字系统之间交换汉字信息而制定。我国GB2312-80中，收录一级汉字3755个，二级汉字3008个，符号682个，共7445个。5、汉字字型码对汉字形状进行的二进制编码。用于显示和打印汉字。在计算机中主要有点阵描述汉字。如24×24点阵。2.3数制基础一、数制的概念数制是用一组固定的数字符号和一套统一的规则来表示数目的方法。如果用R个基本符号来表示数目，则称其为R进制，R称为该数制的基数。•位权：处于该位的数字所表示的实际值除本身的数值外，还与所处位置有关，由位置决定的值就叫位置，也叫位权。进位制二进制八进制十进制十六进制规则逢二进一逢八进一逢十进一逢十六进一基数r=2r=8r=10r=16数符0，10,1,…,70,1,…,90,1,…,9,A,B,C,D,E,F位权2i8i10i16i下标BODH表：计算机中常用进制数的表示二、各种数制的转化进位计数制的两个相关概念：1、基数：所使用的不同基本符号的个数。2、位权：处于该位的数字所代表的值的大小。例：(321)10=3×102+2×101+1×100(101)2=1×22+0×21+1×201.其它数制（R数制）转换为十进制：按权展开相加即只要把二进制中出现1的位数权相加即可。例如：(101)B=1×22+0×21+1×20=4+0+1=(5)D(101)O=1×82+0×81+1×80=64+0+1=(65)D(101)H=1×162+0×161+1×160=256+0+1=(257)D例如：(217)10＝()B余数2|2171(最低位)2|10802|5402|2712|1312|602|312|11(最高位)0结论：(217)10＝(11011001)B2、十进制→R进制1）整数部分的转换除r取余,从末位取起即：把一个十进制的整数不断除以所需要的基数r，取其余数（除r取余法），就能够转换成以r为基数的数。例如：(0.625)D=()B乘2取整：整数部分0.625×21.2501×20.5000×21.0001结论：(0.625)D=(0.101)B2）小数部分转换•乘r取整，顺序取值•即：将一个十进制小数转换成r进制小数时，将十进制小数不断地乘以r，并取整，这称为乘r取整法。混小数的转换•如果十进制数包含整数和小数两部分，则必须将十进制小数点两边的整数和小数部分分开，分别完成相应的转换，然后，再把r进制整数和小数部分组合在一起。•练习：(25.125)D=()B3、二进制、八进制的相互转换•二进制转换到八进制，只要将二进制数从小数点开始，整数部分从右向左3位一组，小数部分从左向右3位一组（不足3位补零），根据表完成转换。例1：例1：(110110.001100)B＝(66.14)O(12.34)O=(001010.011100)B把八进制数转换成二进制数只是上述方法的逆过程•特别转换方法：利用二进制、八进制和十六进制之间的特殊关系直接转换。见表二进制八进制二进制十六进制二进制十六进制00000000010008001100011100190102001021010A0113001131011B1004010041100C1015010151101D1106011061110E1117011171111F表：二进制、八进制和十六进制之间的关系4、二进制、十六进制之间的相互转换方法二进制同十六进制之间的转换就如同八进制同二进制之间一样，只是4位一组。例2：(10A1)H=(0001000010100001)B(1010111)B=(57)H1.4.3二进制的运算规则（1）二进制的算术运算规则•加法进位规则：逢二进一。•加法运算法则：0＋0＝00＋1＝11＋0＝11＋1＝10(进位)例：二进制数1101＋1010＝？1101＋101010111•练习：求二进制数之和。10001111+01100001=？•减法同理。答案：11110000（3）乘法运算法则：00＝001＝010＝011＝1（4）除法运算法则：0÷0＝00÷1＝01÷0＝（无意义）1÷1＝12、二进制的逻辑运算逻辑变量之间的运算称为逻辑运算对二进制数的1和0赋予逻辑含义，它们可以表示“真”与“假”、“是”与“否”、“有”与“无”逻辑运算包含三种基本运算：逻辑加法：又称逻辑“或”逻辑乘法：又称逻辑“与”逻辑否定：又称逻辑“非”