数制的概念
计算机导论第二章__数制
结果是 (001001001100)2.
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43
二进制-八进制的转换 Binary-octal conversion
Figure 2.11 二进制与八进制的互换
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44
Example 2.21
如何将二进制数(101110010)2转换为八进制数. 解： 每3位一组转换为1位八进制数码. 对照每3位一组等量转换得到八进制数. 101 110 010 结果是 (562)8.
数制字母。
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6
进制 二进制 八进制 十进制 十六进制
符号 B (Binary) O (Octal) D (Decimal)
数码 0~1 0~7 0~9
H (Hexadecimal) 0~9,A~F
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7
十进制系统The decimal system (以10为底)
十进制来源于拉丁词根decem (ten). 在该系统中，底b = 10 ， 用10个符号来表示一个数
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Example 2.14
将十进制数0.625转换为二进制数.
该例子显示小数部分如何计算.
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Example 2.15
如何将0.634转换为八进制数且精确到小数四位.
结果是 0.634 = (0.5044)8. 注意，乘以8 (以8为底).
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Example 2.16
相等的十进制数为N = 512 + 128 + 40 + 6 = 686.
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四种位置化系统总结
表2.1是四种位置化系统小结.
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表2.2显示了数字0到15在不同的系统中是如何表示的.
计算机中的数值和编码
计算机中的数制和编码一、数制的概念：数制是用一组固定的数字和一套统一的规则来表示数目的科学方法。
按照进位方式计算的数制叫做进位数制。
例如：逢十进一即为十进制，逢二进一为二进制，逢八进一为八进制，逢十六进一为十六进制。
进位计数制有两个要素：基数和权值。
1、基数：它是指各种进位计数制中允许选用基本数码的个数。
例如：十进制的数码有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数码，所以十进制的基数为10；二进制的数码有0、1两个数码，所以二进制的基数为2；八进制的数码有0、1、2、3、4、5、6、7八个数码，所以八进制的基数为8；十六进制的数码有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F十六个数码，所以十六进制的基数为16。
2、权值：每个数码所表示的数值等于该数码乘以一个与数码所在位置相关的常数，这个常数叫权值。
其大小是以基数为底，数码所在位置的序号为指数的整数次幂。
例如：十进制数356.4=3×100＋5×10＋6×1＋0.4＝3×102＋5×101＋6×100＋4×10-1（3在百位上，所以3×100＝3×102；5是在十位上，所以5×10＝5×101；6是在个位上，所以6×1＝6×100；0.4为小数，所以0.4＝4×10-1）。
二、十进制（D ecimal notation）及其特点：1、两个特点：①、十个数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9；②、进位方法：逢十进一，借一当十。
（满了10个就得进一位）2、基数：103、按权展开式：任意一个a位整数和b位小数的十进制数D可以表示为：D＝D a-1×10a-1＋D a-2×10a-2＋…＋D0×100＋D-1×10-1＋D-2×10-2＋…＋D-b×10-b4、十进制在书写中的三种表达方式：128或者128D或（128）10三、二进制（B inary notation）及其特点：1、两个特点：①、两个数码：0、1；②、进位方法：逢二进一，借一当二。
数制转换
位权展开概念：某进制数的值都可以表示为各位数码本身的值与 其权的乘积之和。
• 计算器
计数器是系统提供的工具，我 们可以借助它来帮助我们检验数 制转换的结果。从而帮助我们学 习数制转换。
信息存储单位
位：数据信息存储的最小单位。用bit或b表示。 字节：数据存储最常用的单位。用Byte或B表示。 1B=8b • 在实际应用中，字节单位太小，为了方便计算，引入了KB、MB、GB、 TB，它们的换算关系如下： • 1KB＝210B＝1024B • 1MB＝210KB＝1024KB • 1GB＝210MB＝1024MB • 1TB＝210GB＝1024GB • 习惯上1KB读作1千字节，但这里的“千”并不具有十进制数中“1000” 的含义，它与十进制数中的“1024”等价。
• 国标码基本集中收录了汉字和图像符号共7445个， 分为两级汉字。其中一级汉字3755个，属于常用 汉字，按照汉字拼音字母顺序排序；二级汉字 3008个，属于非常用汉字，按照部首顺序排序； 还收录了682个图形符号。 • 国标码采用两个字节表示一个汉字，每个字节只 使用了低7位。这样使得汉字与英文完全兼容。 但当英文字符与汉字字符混合存储时，容易发生 冲突。所以人们把国标码的两个字节的高位置1， 作为汉字的机内码使用。
p q r s t u v w x y z {
C
D E F
1100
1101 1110 1111
FF
CR SO SI
FS
GS RS US
，
. /
<
= > ？
L
M N O
\
] ↑ ←
l
m n o
|
}
～
DEL
3、汉字编码
数制的定义
=（?）8
（11 011 111. 011 100）2 100） 3 3 7 .3 4 为八进制的337.34 为八进制的337.34
4. 八进制数转化为二进制数 思想：一位拆三位。 思想：一位拆三位。 方法： 方法：把一位八进制数写成对应的三位二进 制数，然后按权连接即可。 制数，然后按权连接即可。 例5： （ 5
4 2 7 0 ）8 = （ ？）2 （ 二进制数转化为十六进制数 思想：四位合一。 思想：四位合一。 方法：以小数点为基准， 方法：以小数点为基准，整数部分从 右至左，小数部分从左至右， 右至左，小数部分从左至右，每四位 一组，不足四位时， 一组，不足四位时，整数部分在高端 补0，小数部分在低端补 。然后，把 ，小数部分在低端补0。然后， 每一组二进制数用一位相应的十六进 制数表示，小数点位置不变，即可。 制数表示，小数点位置不变，即可。
逻辑否定的真值表
逻辑变量 A 0 1 “非”运算结果 非 Y= A 1 0
电 源
A Y
“非”运算 非
4）“异或”运算 ） 异或” 用“⊕”表示“异或”关系 表示“异或” Y=A⊕B= AB+AB ⊕ 运算规则 ① Y=0⊕0=0 ⊕ ② Y=0⊕1=1 ⊕ ③ Y=1⊕0=1 ⊕ ④ Y=1⊕1=0 ⊕
② Y=0 × 1=0, 0∧1=0, 0 1=0 ∧ ③ Y=1 × 0=0, 1∧0=0, 1 0=0 ∧ ④ Y=1 × 1=1, 1∧1=1, 1 1=1 ∧
两个逻辑变量“ 两个逻辑变量“与”运算真值表
逻 辑 变 量 “与”运算结 与 果 A B Y=A × B 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1
? ）2
（185）10 =（10111001）2 ） （ ）
什么是数制
001100001011.0110111 00 1 4 1 3 3 3 4
.
1413.334Q
把二进制数转换为十六进制时，从小数点所在 位置分别向左向右对每四位二进制位进行分组，不 足时补若干个0，然后从左到右把每组的十六进制 码依次写出，即得转换结果。
001100001011.0110111 0 B 6 E 3 0
• 在计算机中，数是存放在由寄存单元组成 的寄存器中，二进制数码1和0是由寄存器 单元的两种不同的状态来表示的。 • 为了运算的方便，在计算机中常用三种表 示法： 原码 补码 反码
原码表示法
原码表示法在数值前面增加了一位符号位（即最 高位为符号位），该位为0表示正数，该位为1表 示负数，其余位表示数值的大小。 • 例:X= +1011 X= -1011 • 缺点： [X]原=00001011 真值为+11 [X]原=10001011 真值为-11
后存储在计算机内，构成汉字字模库。目的是为了能 显示和打印汉字。
是汉字字形的数字化信息。 汉字的内码是用数字代码来表 示汉字，但是为了在输出时让人们看到汉字，就必须输出汉字 的字形。 在汉字系统中，一般采用点阵 来表示字形。16 * 16点阵字形的字 要使用32个字节(16 * 16/8= 32)存储， 24 * 24点阵字形的字要使用72个字 节(24 * 24/8=72)存储。 一般来说，表现汉字时使用的点 阵越大，则汉字字形的质量也越好， 当然每个汉字点阵所需的存储量也越 大。
1Byte=8Bit
1KB=1024Byte
01001110
1MB=1024KB=220 Byte
1GB=1024MB=230 Byte
1TB=1024GB=240 Byte
数制与进制
数制与进制
数制是人类为了方便计数而发明的一种记数系统，它是由一组不同的符号来表示不同的数值。
常见的数制有十进制、二进制、八进制和十六进制等。
十进制是我们日常生活中最为常见的数制，它是基于十个数字
0~9来进行计数的。
而二进制则是计算机中最常用的数制，它仅使用两个数字0和1来进行表示。
八进制和十六进制也常常出现在计算机科学中，它们分别使用八个和十六个不同的数字来进行计数。
在进行数制转换时，需要了解各个数制之间的进制关系。
例如，十进制数转换为二进制数时，可以通过不断地将十进制数除以2并取余数的方式来得到相应的二进制数。
同样地，二进制数转换为十进制数时，可以通过将每位上的数字与相应的权值相乘并相加来得到十进制数。
不同的数制在计算机科学中具有不同的应用场景。
二进制数被广泛应用于数字电路设计和计算机内部数据传输等领域，而八进制和十六进制则是为了方便人们对大型二进制数进行表示和阅读而发明的。
了解数制和进制关系可以帮助我们更好地理解和应用计算机科学中
的一些基本概念和算法。
- 1 -。
计算机中的数制和码制教案
计算机中的数制和码制教案一、教学目标1. 让学生了解计算机中常用的数制，如二进制、十进制、十六进制等。
2. 使学生掌握不同数制之间的转换方法。
3. 让学生了解计算机中的编码方式，如ASCII码、Uni码等。
4. 培养学生运用数制和码制解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 数制的概念及表示方法数制的定义：数制是一种表示数值的方法，计算机中常用的数制有二进制、十进制、十六进制等。
不同数制的表示方法及转换关系。
2. 二进制与十进制的转换二进制与十进制之间的转换方法。
练习题：进行二进制与十进制的相互转换。
3. 十六进制与十进制的转换十六进制与十进制之间的转换方法。
练习题：进行十六进制与十进制的相互转换。
4. 计算机中的编码方式ASCII码：字符与二进制之间的对应关系。
Uni码：字符集的扩展与多语言支持。
练习题：根据字符写出对应的ASCII码或Uni码。
三、教学方法1. 讲授法：讲解数制的概念、转换方法及编码方式。
2. 实践法：让学生通过练习题进行实际操作，巩固所学知识。
3. 讨论法：分组讨论实际问题，培养学生解决问题的能力。
四、教学步骤1. 引入数制的概念，讲解不同数制的表示方法及转换关系。
2. 讲解二进制与十进制的转换方法，进行练习。
3. 讲解十六进制与十进制的转换方法，进行练习。
4. 介绍计算机中的编码方式，讲解ASCII码和Uni码的概念及应用。
5. 根据字符写出对应的ASCII码或Uni码，进行练习。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对数制和码制的理解程度。
2. 练习题：评估学生运用数制和码制解决问题的能力。
3. 小组讨论：评价学生在团队合作中解决问题的能力。
六、教学内容6. 数制转换的实际应用讲解在计算机系统中如何使用不同数制进行数据表示和处理。
分析实际案例，展示不同数制转换在计算机科学中的应用。
练习题：解决实际问题，如计算机存储、数据传输中的数制转换。
7. 计算机中的高级编码技术介绍计算机中除ASCII码和Uni码外的其他编码方式，如UTF-8、UTF-16等。
数制
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6. 数制转换 非十进制数之间的转换 数制转换---非十进制数之间的转换 八进制数转换成二进制数
规则：将每位八进制数用三位二进制数表示即可
例十一：将(617.34)8转换成二进制数为： (617.34)8＝(110001111.011100)2 思考： 53.1O=（？）B
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2.2 二进制或运算
⑵或运算（OR） “或”运算又称逻辑加，用符号“∨”表示。运算规 则如下。 0∨0 = 0 0∨1 = 1 1∨0 = 1 1∨1 = 1。 即当两个参与运算数的相应码位只要有一个数为1， 1 则运算结果为1，只有两码位对应的数均为0，结果才为0。 例十九：分别求10111001∨11110011与 100010101∨101111100的结果。
例：将十进制数94转换成十六进制数。
十进制数94转换成十六进制数是5E。
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5 . 数制转换 十进制数转换成非十进制数 数制转换---十进制数转换成非十进制数 整数部分（除基取余）
例四：将(25)10转换成二进制数。 例五：将(125)10转换成八进制数。
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5 . 数制转换 十进制数转换成非十进制数 数制转换---十进制数转换成非十进制数 小数部分（乘基取整）
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1. 二进制算术运算
⑴加法运算规则 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1 + 1 = 0 （产生进位）
⑵减法运算规则 0 - 0 = 0 0 - 1 = 1 （产生借位）1 - 0 = 1 ⑶乘法运算规则 0×0=0 0×1=0 1×1=1
1-1=0
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总结
数制 数码
进位规律
基
数
十进 “0、1、2、3、4、5、6、7、8、9” 制
逢十进一
10
二进 0和1 制
逢二进一
2
八进 0、1、2、3、4、5、6、7 制
逢八进一
8
十六 0、1、2、3、4、5、6、7、8、
9、A、逢十六进一 16
进制 （10）B（11）、C（12）、D（13）、E
2、基数：16 3、进位规律：逢十六进一 4、权：161、162、160等
5、按权展开式
（2������. ������）16=2×161+10×160+12×16−1
=32+10+34=42.75
6、42.75是八十六进制（2������. ������）16 对应的十进制数
练一练
练一练
分别写出下列二进制数的按权展 开式
（������）������ （������������������）������（������������������������. ������������）������
三、八进制
1、数码：0、1、2、3、4、5、6、7 2、基数：8来自 3、进位规律：逢八进一
5、按权展开式
101.01=1×������������+0×������������+1×������������+0×������−������+1× ������−������
=4+1+������
������
=5.25
6、5.25是二进制数101.01对应的十进制
数
注意：为区分各进制数，用括号括起来， 加下小标。例如101.01与（������������������. ������������）������
=3×������������������+������×������������������+������×������������������+������ ×������������−������+������×������������−������（按权展开 式）
基数： 数制所使用的基本数码的个 数，例如十进制的基数是10
权： 每个数码所表示的实际数值，
例如上式中102、101、100等都是 十进制的权
按权展开式 ： 用数码和相应的 权的乘积之和叫按权展开式
练一练
分别写出下列十进制数的 按权展开式
3456.7 21.357
900,12
503.4
三、二进制
1、数码：0和1 2、基数：2 3、进位规律：逢二进一 4、权：������������、������������、������������等
������
6、23.375是八进制数（������������. ������）������对应的十进制 数
四、十六进制
1、数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、 9、A、B、C、D、E、F
注意：为了区分10是1和0还是10，10、11、 12、13、14、15分别用A、B、C、D、E、F 表示
2.1.1 数制的 概念
生活中我们经常用数字进行计数， 例如：1、23、13.1、等都是逢十 进一，像计时的时间是六十分钟一 个小时是逢六十进一，每天有24小 时，是逢24进一，每周有7天是逢 七进一，一年是12个月是逢12进一， 我们经常见到的逢十进一的数就叫 十进制数，逢六进一就是六十进制。
新授
一、数制的概念
按进位的原则进 行计数，称为进位计 数制，简称数制
二、十进制
1、数码
为了表示十进制中的数，我们 只需用小数点和“0、1、2、3、4、 5、6、7、8、9”这10个符号，每 一个符号称为一个数码，十进制 有十个数码
2、基数、权、按权展开式
问题1: 332.75中第一个3和第 二个3代表什么？ 问题2：332.75中7和5代表什么？ 问题3：332.75可表示为什么？
（14）、F（15）
作业
习题 第1题
������������������. ������������ = ������ × ������������������ + ������ × ������������ + ������ × ������ + ������ × ������. ������ + ������ × ������. ������������
4、权：������������、������������、������������等
5、按权展开式
（������������. ������）������=2×������������+7×������������+3×������−������
=16+7+������=23.375