1、2.1 计算机系统概述计算机系统概述2.2 微型计算机硬件系统微型计算机硬件系统2.3 信息的表示与编码信息的表示与编码第第2 2章章 计算机基础知识计算机基础知识复习复习:w 计算机系统的组成计算机系统的组成w 冯冯.诺依曼理论的主要内容诺依曼理论的主要内容w 存储器的作用和分类存储器的作用和分类2.3 信息的表示与编码信息的表示与编码2.3.1 进位计数制进位计数制 2.3.2 数值信息的表示形式数值信息的表示形式 2.3.3 非数值信息的表示形式非数值信息的表示形式 2.3 信息的表示与编码信息的表示与编码2.3.1 进位计数制进位计数制 数码数码：每种计数制采用的数字符号的集合。：每种
2、计数制采用的数字符号的集合。如：如：0-90-9数字是十进制的数码数字是十进制的数码 基数基数：全部数码的个数。：全部数码的个数。如：如：1010进制的基数是进制的基数是1010 位权值位权值：数制中每一固定位置对应的单位值。：数制中每一固定位置对应的单位值。如：十进制数如：十进制数 采用采用“”的原则的原则 2.3.1 进位计数制进位计数制逢逢2进一进一R=20，1 2i-1 1011B(1011)2逢逢8进一进一R=80,1,7 8i-1 145O(145)8逢逢10进一进一 R=10 0,1,9 10i-1 145D(145)10逢逢16进一进一 R=16 0,1,9 A,B,F 16i
3、-1 15EH(15E)16010123456701234567891011121314151617ABCDEF1011100101110111100010011010101111001101111011112.3.1 进位计数制进位计数制(1)非十进制数转化为十进制数非十进制数转化为十进制数 采用采用“按位权展开求和法按位权展开求和法”。表示形式：。表示形式：N=(Dn-1Dn-2D1D0.D-1D-2D-m+1D-m)R =Dn-1Rn-1+Dn-2Rn-2+D1R1+D0R0 +D-1R-1+D-2R-2+D-m+1R-m+1+D-mR-m其中：其中：R表示基数，表示基数，Di 表示第表
4、示第i位的数码，位的数码，Ri 表示第表示第i位的位权。位的位权。例题例题 将二进制的将二进制的1101.0111101.011数和数和1616进制的进制的2B3.A22B3.A2 数分别转换为十进制数。数分别转换为十进制数。(1)(1101.01)2 =123+122+021+120+02-1+12-2 =(13.25)10(2)(2B3.A2)16 =2162+11161+3160+1016-1+216-2 =(691.633)10(2)十进制数转换为非十进制数十进制数转换为非十进制数通常将通常将整数和小数部分分别转换整数和小数部分分别转换，再组合。，再组合。n 整数部分整数部分 采用采用
5、“除基取余逆写法除基取余逆写法”n 小数部分小数部分 采用采用“乘基取整顺写法乘基取整顺写法”2.3.1 进位计数制进位计数制【例题【例题2.2】将将(23.8125)10转换为二进制数转换为二进制数n 整数部分的转换整数部分的转换 2 3 1 1 5 2 2 2 2 2 2 1 0 余数余数 转换结果：转换结果：(23)(23)1010=(10111)=(10111)2 2 低低 高高 .1.1.1.1.0n 小数部分的转换小数部分的转换 转换结果：转换结果：(0.8125)10=(0.1101)2 2 1.6 2 5.1 0.6 2 5 0.8 1 2 5 整数整数 1.2 5 0.1 0
6、.2 5 0 0.5 0 0.0 0.5 0 01.0 0 0.1 0.0 0 0 2 2 2 1110高高 低低 【例题【例题2.2】将将(23.8125)10转换为二进制数转换为二进制数最终转换结果为最终转换结果为：(23.8125)(23.8125)10=(10111.1101)=(10111.1101)2 【例【例2.3】将】将(1101011.11001)2转换为八进制数。转换为八进制数。(1101011.11001)2=(1 101 011.110 01 )2 2 2进制数进制数88进制数：进制数：采用采用“三位合一法三位合一法”(3)2进制数、进制数、8进制数、进制数、16进制数
7、之间的转换进制数之间的转换2.3.1 进位计数制进位计数制 =(001 101 011.110 010)2 1 5 3 .6 2 =(153.62)8 2 2进制数进制数 8 8进制数：进制数：采用采用“三位合一法三位合一法”(3)2进制数、进制数、8进制数、进制数、16进制数之间的转换进制数之间的转换2.3.1 进位计数制进位计数制 2 2进制数进制数1616进制数：进制数：采用采用“四位合一法四位合一法”8 8进制数进制数 2 2进制数：进制数：采用采用“以一换三以一换三”法法【例【例2.5】将】将(37.62)8转换为二进制数。转换为二进制数。(37.62)8=(3 7 .6 2)8 0
8、11 111 110 010 =(011 111.110 010)2=(11111.11001)2 2 2进制数进制数 8 8进制数：进制数：采用采用“三位合一法三位合一法”(3)2进制数、进制数、8进制数、进制数、16进制数之间的转换进制数之间的转换2.3.1 进位计数制进位计数制 2 2进制数进制数1616进制数：进制数：采用采用“四位合一法四位合一法”8 8进制数进制数 2 2进制数：进制数：采用采用“以一换三以一换三”法法1616进制数进制数 2 2进制数：进制数：采用采用“以一换四以一换四”法法2.3.2数值信息的表示形式数值信息的表示形式 把数值在计算机中用二进制表示，且正、负把数
9、值在计算机中用二进制表示，且正、负号数字化的数，称为机器数。号数字化的数，称为机器数。表示机器数应考虑的因素：表示机器数应考虑的因素：机器数的范围机器数的范围 机器数的符号机器数的符号 定点数和浮点数定点数和浮点数2.3.2数值信息的表示形式数值信息的表示形式说明：说明：(1)(1)字长字长:机器内部设备一次能表示的二进制机器内部设备一次能表示的二进制位数。位数。(2)(2)一台机器的一台机器的字长是固定字长是固定的。机器字长一般的。机器字长一般都是字节的整数倍，如字长都是字节的整数倍，如字长8 8位、位、1616位、位、3232位、位、6464位。位。2.3.2数值信息的表示形式数值信息的表
10、示形式最大数最大数取值范围：取值范围：0255最大数：最大数：FFFF H取值范围：取值范围：0 65535以以8 8位寄存器为例：位寄存器为例：以以1616位寄存器为例：位寄存器为例：1 1 1 1 1 1 12.3.2数值信息的表示形式数值信息的表示形式 0 0 0 1 1 0 0数符数符 如：如：-12D=(-0001100)B=10001100B-12D=(-0001100)B=10001100B 1 1 1 1 1 1 1 +127 1 1 1 1 1 1 1 -127最小数最小数最大数最大数真值数真值数机器数机器数以以8 8位寄存器为例：位寄存器为例：1S小数点小数点符号位符号位数
11、值部分数值部分S符号位符号位小数点小数点1n2.3.2数值信息的表示形式数值信息的表示形式2.3.2数值信息的表示形式数值信息的表示形式 0.23450103、-0.2345101、-0.234510-1尾数尾数阶码阶码 N=M2r 阶符阶符 阶码阶码(P)(P)数符数符 尾数尾数(S)(S)0 0000 0 0000100100 1 1 010100000 00000 2.3.2数值信息的表示形式数值信息的表示形式 总结总结：浮点数的存数范围大，精度高，但存数占：浮点数的存数范围大，精度高，但存数占用的空间比定点数大，增加了计算机的操作时间。用的空间比定点数大，增加了计算机的操作时间。2.3
12、.3 非数值信息的表示形式非数值信息的表示形式 计算机认识、区分各种字符采用方法为：计算机认识、区分各种字符采用方法为：由若干位组成的二进制数代表一个字符由若干位组成的二进制数代表一个字符 字符集内所有二进制数不能相同字符集内所有二进制数不能相同 二进制数的位数取决于二进制数的位数取决于字符集的规模字符集的规模2.3.3 非数值信息的表示形式非数值信息的表示形式 是美国标准信息交换码的简称是美国标准信息交换码的简称 目前使用最广泛的目前使用最广泛的字符编码字符编码(微型机微型机)编码规则编码规则:由由组成组成,可表示可表示:ASCIIASCII码：实际占用码：实际占用8 8个二进制位，最高位补
13、个二进制位，最高位补0 0128128种字符种字符控制字符控制字符:前前3232个字符个字符+空格空格+Del+Del图形字符图形字符:可显示和打印可显示和打印(94(94个个)：用二进制数写出用二进制数写出“GOOD”GOOD”的的ASCIIASCII码。码。0 01101100111B0111B、0 01101101111B1111B、0 01101101111B1111B、0 01101100100B 0100B 标准标准ASCIIASCII码的编码具有以下特点：码的编码具有以下特点：(1)(1)非图形字符：非图形字符：前前3333个字符个字符 +最后最后1 1个个(DEL)(DEL)(
14、2)10(2)10个数字字符和个数字字符和5252个英文字母由小到大排列，个英文字母由小到大排列，且数字在前，大写字母次之，小写字母在最后。且数字在前，大写字母次之，小写字母在最后。(3)(3)数字数字“0”-“9”0”-“9”的的ASCIIASCII码值对应的十进制数码值对应的十进制数为为48-5748-57，ASCIIASCII码与数值恰好相差码与数值恰好相差4848。(4)(4)英文字母英文字母“A”A”的的ASCIIASCII码值的十进制数是码值的十进制数是6565；“a”a”对应对应9797。(5)(5)空格的空格的ASCIIASCII码值的十进制数是码值的十进制数是3232，排在所
15、有，排在所有图形符号的前面。图形符号的前面。2.3.3 非数值信息的表示形式非数值信息的表示形式 总结：总结：ASCIIASCII码大致的排列顺序码大致的排列顺序(小小大大)空格、符号、数字、大写字母、小写字母空格、符号、数字、大写字母、小写字母2.3.3 非数值信息的表示形式非数值信息的表示形式 0101 1000 0000 01010101 1000 0000 0101 2.3.3 非数值信息的表示形式非数值信息的表示形式汉字输入码汉字输入码 以一串以一串数字数字代表一个汉字代表一个汉字 特点特点:无重码无重码,记忆难记忆难,不易快速录入不易快速录入.如区位码如区位码 以汉字以汉字读音读音
16、为基础确定的编码。为基础确定的编码。特点特点:易学易学,重码多重码多.如全拼和搜狗输入法等如全拼和搜狗输入法等 以汉字的以汉字的形状形状确定的编码确定的编码 特点特点:重码率低重码率低,击键次数少击键次数少.如五笔输入法等如五笔输入法等为了从计算机外部输入汉字而编制的汉字编码。为了从计算机外部输入汉字而编制的汉字编码。以汉字的以汉字的读音读音和和形状形状确定的编码确定的编码 以国家标准局公布的以国家标准局公布的GB2312-80GB2312-80规定的汉字交换规定的汉字交换码作为标准进行编码。码作为标准进行编码。国标码国标码(7445)(7445)汉字汉字(6763(6763个个)字符符号字符
17、符号(682(682个个)一级汉字一级汉字(3755(3755个个)二级汉字二级汉字(3008(3008个个)规定规定:一个汉字用一个汉字用双双7 7位二进制数表示，最高位为位二进制数表示，最高位为0 0以汉字以汉字“保保”为例为例：国标码为：国标码为：00110001 00100011【例【例2.82.8】“保保”字的区位码是字的区位码是1703D1703D，写出它对，写出它对应的国标码。应的国标码。将区位码中将区位码中“区区”和和“位位”这两个十进制数分这两个十进制数分别转换成十六进制数：别转换成十六进制数：区：区：17D 11H 17D 11H 位：位：03D 03H03D 03H将将“
18、区区”和和“位位”对应的这两个十六进制数分对应的这两个十六进制数分别加上别加上20H20H：区：区：11H+20H31H 11H+20H31H 位：位：03H+20H23H03H+20H23H得到得到“保保”字的国标码为字的国标码为3123H3123H。例题例题说明：说明：为了与标准为了与标准ASCIIASCII码兼容，避开码兼容，避开ASCIIASCII字符中字符中的控制字符的控制字符00H-20H00H-20H，由区位码向国标码转换中需，由区位码向国标码转换中需要每个字节加上要每个字节加上20H20H。根据学时可以选讲根据学时可以选讲结论：结论：(1)(1)国标码不能在计算机内部直接使用。
19、国标码不能在计算机内部直接使用。(2)(2)汉字内码的每个字节都大于汉字内码的每个字节都大于128128。是汉字在计算机内部存储、处理和传输用的信是汉字在计算机内部存储、处理和传输用的信息代码。息代码。汉字内码的表示：汉字内码的表示：将国标码的将国标码的双字节的最高位置双字节的最高位置“1”1”，以区别，以区别ASCIIASCII码码 以汉字以汉字“保保”为例：为例：国标码为：国标码为：00110001 00100011 机内码为：机内码为：10110001 10100011西文西文“1”西文西文“#”【例【例2.92.9】已知】已知“保保”字的国标码为字的国标码为3123H3123H，写出，
20、写出该字的汉字内码。该字的汉字内码。将国标码转换成二进制数表示。将国标码转换成二进制数表示。将国标码两个字节的最高位分别置将国标码两个字节的最高位分别置1 1。可再转换成十六进制数表示可再转换成十六进制数表示。例题例题根据学时可以选讲根据学时可以选讲前字节前字节31H 00110001B 10110001B B1H （国标码）（国标码）（机内码）（机内码）后字节后字节23H 00100011B 10100011B A3H （国标码）（国标码）（机内码）（机内码）B1A3H区位码、国标码、机内码三者间的变换规则：区位码、国标码、机内码三者间的变换规则：高位字节：十六进制区码高位字节：十六进制区码
21、 +20H20H国标码，国标码，国标码国标码 +80H 80H 机内码机内码低位字节：十六进制位码低位字节：十六进制位码 +20H+20H国标码，国标码，国标码国标码 +80H+80H 机内码机内码汉字字形码分为：点阵字形和矢量字形两种。汉字字形码分为：点阵字形和矢量字形两种。点阵字库：点阵字库：不论汉字的笔划多少，都可在同样大小的方块不论汉字的笔划多少，都可在同样大小的方块中写出，从而把方块分割成许多小方块，组成一中写出，从而把方块分割成许多小方块，组成一个点阵，每个小方块就是二进制的一个位。个点阵，每个小方块就是二进制的一个位。字形码用在字形码用在显示显示或或打印输出打印输出汉字时使用的汉
22、字编码汉字时使用的汉字编码点阵方式点阵方式 点阵方式点阵方式 汉字点阵类型汉字点阵类型 点阵点阵 占用字节数占用字节数简易型简易型16 1632普及型普及型24 24提高型提高型32 32精密型精密型96 96 72 128 1152矢量方式矢量方式 矢量方式存储是描述汉字字型的轮廓特征，当矢量方式存储是描述汉字字型的轮廓特征，当要输出汉字时，通过计算机的计算，由汉字字型描要输出汉字时，通过计算机的计算，由汉字字型描述生成所需大小和形状的汉字点阵。述生成所需大小和形状的汉字点阵。矢量化字形描述与最终文字显示的大小，分辨矢量化字形描述与最终文字显示的大小，分辨率无关，因此可以产生高质量的汉字输出
23、。率无关，因此可以产生高质量的汉字输出。WindowsWindows中采用中采用TrueTypeTrueType类型的字型码（矢量）类型的字型码（矢量）两者比较两者比较：前者编码和存储方式简单，无需转换直：前者编码和存储方式简单，无需转换直接输出，后者正好相反，字形放大时效果也很好，接输出，后者正好相反，字形放大时效果也很好，且同一字体不同的点阵不需要不同的字库。且同一字体不同的点阵不需要不同的字库。汉字汉字输入输入设备设备汉字汉字输入码输入码汉字汉字机内码机内码汉字汉字输出码输出码汉字汉字输出输出设备设备1.1.已知三个字符为：已知三个字符为：a a、X X和和5 5，按它们的，按它们的AS
24、CIIASCII码码值升序排列，结果是值升序排列，结果是_。A.5A.5，a a，X X B.a B.a，5 5，X X C.X C.X，a a，5 5 D.5 D.5，X X，a a2.2.在标准在标准ASCIIASCII码表中，英文字母码表中，英文字母a a和和A A的码值之的码值之差的十进制值是差的十进制值是_。A.20A.20 B.32 B.32C.-20 D.-32C.-20 D.-32练习练习3.3.若已知一汉字的国标码是若已知一汉字的国标码是5E385E38，则其内码是，则其内码是_。A.DEB8A.DEB8B.DE38B.DE38C.5EB8 D.7E58C.5EB8 D.7E58
