第4章 数制与信息表示
微型计算机原理与接口周荷琴第六版课后答案
微型计算机原理与接口周荷琴第六版课后答案第一章简介1.计算机是什么？它有哪些基本组成部分？计算机是一种能够完成自动计算和处理各种数据和信息的机器。
它的基本组成部分包括中央处理器（CPU）、内存和输入输出设备。
2.什么是微型计算机？微型计算机是一种小型的计算机，通常用于个人和小型企业的办公和娱乐等用途。
它体积小、价格低廉，但功能强大。
3.什么是计算机接口？计算机接口是指计算机与外部设备之间的连接方式和通信协议。
它允许计算机与外部设备进行数据的输入和输出。
第二章计算机的数制与编码4.什么是数制？数制是一种表示数值的方式，它是一种进位制。
常见的数制有十进制、二进制、八进制和十六进制。
5.什么是位和字节？位是计算机中最小的数据单位，它只能表示0或1。
字节是计算机中常用的数据单位，它包含8个位。
6.什么是ASCII码？ASCII码是一种字符编码标准，它用于表示英文字母、数字、标点符号和控制字符等。
每个字符都对应一个唯一的ASCII码。
第三章计算机中的信息表示与运算7.什么是补码？补码是一种用于表示有符号整数的方式。
正数的补码和原码相同，负数的补码是其原码取反再加1。
补码具有唯一性。
8.什么是浮点数？浮点数是一种用于表示带有小数的实数。
它由符号位、阶码和尾数三部分组成，使用科学计数法表示。
9.什么是逻辑运算？逻辑运算是一种对逻辑值进行操作的运算。
常见的逻辑运算符包括与、或、非和异或等。
第四章计算机中的程序运行原理10.什么是指令？指令是计算机中最基本的操作单位，用于执行各种计算和处理。
指令由操作码和操作数组成。
11.什么是程序？程序是一系列指令的集合，它描述了计算机要完成的任务和操作流程。
12.什么是存储器层次结构？存储器层次结构是指计算机中不同层次的存储器按照速度和容量的大小排列组成的结构。
它包括寄存器、高速缓存、内存和硬盘等。
第五章输入输出系统13.什么是输入输出设备？输入输出设备是计算机与外部世界之间的接口，用于实现数据的输入和输出。
计算机信息表示与存储
计算机的信息表示与存储1.计算机中的信息单位2.数制及数制转换3.计算机中的数4.编码和文本1. 计算机中的信息单位计算机中采用二进制编码：在冯·诺依曼型计算机中，计算机的内部都是采用二进制的形式来存储信息的。
二进制位(bit)：是计算机中最小的信息单位，只有“0”和“1”两种状态。
二进制表示信息的优点：1）易于物理实现2）二进制数运算简单3）机器可靠性高4）通用性强位、字节位(bit)：位是度量数据的最小单位，表示一位二进制数字。
字节(Byte)：一个字节是8位(bit)二进制，是存放一个英文字母的基本宽度，也是计算机描述信息存储容量的基本单位。
1 Byte = 8 bit一个字节可以表示28＝256 种状态K（千）字节1KB = 1024 Byte＝210M（兆）字节1MB = 1024 KB ＝220G（吉）字节1GB = 1024 MB ＝230T（太）字节1TB = 1024 GB ＝240字、字长字（word）：计算机内部进行信息处理的基本单位。
计算机可以同时处理的二进制数的位数。
字长：一个字所包含的二进制位数。
字长是计算机硬件设计的一个指标，它代表了机器的精度，字长越长，处理速度越快。
字长一般是字节的整数倍。
例：PC486是32位；奔腾机是64位。
2. 数制及数制转换十进制数由0～9共十个数字符号构成，基数是10。
10的i 次幂称为该位的权。
运算原则：逢十进一，借一当十。
如：9+1=10；4+5=9；11-5=6；6783461071081031041021012.=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯--基数权数码二进制数由0、1两个数字符号构成，基数是2。
运算原则：逢二进一，借一当二。
如：0+0=0; 0+1=1；1+0=1; 1+1=10;（计数满2向高位进一）0-0=0；1-1=0；1-0=1；八进制数由0～7共八个数字符号构成，基数是8。
运算原则：逢八进一，借一当八。
如：7+1=10；2+5=7；11-5=4；注意：八进制数中不能出现8、9两个数字是错误的。
第4章数制和信息编码
第4章数制和信息编码1.20世纪末，人类开始进入__c________________。
a.农业社会b.工业社会c.信息社会d.高科技社会2.关于信息的说法_________c_________叙述是正确的。
a.计算机就是一种信息b.一本书就是信息c.信息就是人类思维活动的结果d.信息是一些记录下来的符号，本是没有意义3.以下观点中，不合乎信息技术发展的趋势就是____d______________。
a.越来越友好的人机界面b.越来越个性化的功能设计c.越来越低的性能价格比d.越来越繁杂的操作步骤4.对于信息的叙述，_______a___________是错误。
a.信息只在须要时存有b.从不同的角度对信息有不同的认识c.信息、物质和能量形成当今社会的三大资源d.信息本是不是实体，必须通过载体才能体现5.计算机中采用二进制，下面描述中不恰当的就是_____a_____________。
a.是因为计算机只识别0和1b.物理上难同时实现，可靠性弱c.运算简单，通用性强d.计算机中二进制数的0、1数码与逻辑量“真”和“骗人的0与1相符，易于则表示和展开逻辑运算”6.十进制数92转换为二进制数和十六进制数分别是_____a_____________。
e.01011100和5cb.01101100和61c.10101011和5dd.01011000和4f7.人们通常用十六进制而不必二进制书写计算机中的数，是因为____a______________。
a.十六进制的书写比二进制方便b.十六进制的运算比二进制直观c.十六进制数表示的范围比二进制大d.计算机内部使用十六进制8.浮点数之所以能表示很大或很小的数，是因为使用了_______c___________。
a.较多的字节b.较长的尾数c.阶码d.符号位9.在科学计算时，经常遇到“溢出.”，这是指_________b________。
a.数值远远超过了内存容量b.数值超出了机器位表示的范围c.数值远远超过了变量的则表示范围d.计算机出故障了10.在下面关于字符之间大小关系的观点中，恰当的就是______c____________。
计数制与信息编码教案
计数制与信息编码一．数制转换1. 非十进制转换十进制(08年)下列采用4种不同数制表示的数中，数值最小．．的一个是A. (101001.11)2B. (52.7)8 C．(44.9)10D．(2B.F)16(11年)下列各进制的数中最小．．的是A. (213)10B. (10A)16C. (335)8D. (110111000)2(12年)下列各数中，数值最大．．的是A. (3E5)16B. (745)8C. (1111110101)2D. (978)10(13年)二进制数1011对应的十进制数为A. 10B. 11C. 12D. 132. 十进制转换非十进制(13.75)10=( )2(26.5)10=( )8(28.625)10=( )163. 二进制与八进制之间的相互转换采用3位二进制对应1位八进制(000-111)2<->( )85.3Q= B 101110.011111B= Q10100011.1101B= Q4.二进制与十六进制之间的相互转换采用4位二进制对应1位十六进制(0000-1111)2<->( )169.BH= B 10101011.11001101B= H1010111.100111B= H二、算术运算和逻辑运算1.算术运算①加法：0+0=0，0+1=1，1+0=1, 1+1=0（有进位）(1101)2+(1010)2=( )2(1011)2+(1101)2=( )2②减法：0-0=0，0-1=1（有借位），1-0=1, 1-1=0(1101)2-(1010)2=( )2 (1010)2-(101)2=( )2③乘法：0×0=0,0×1=0，1×0=0,1×1=1(1011)2×(11)2=( )2④除法：(11001)2÷(101)2=( )22. 逻辑运算①与：AND或^二进制数1110^1101的结果是。
计算机中的数制及其编码
一、计算机中的数制及其转换
2. 数制之间的转换
(4) 二、十六进制之间的转换
二进制十六进制: 以小数点为界，分别向左、向右四位一组分段，不足四位 补0(整部在前，小数部分在后)，然后将每段换成对应的十 六进制数码。 十六进制二进制： 将每位十六进制数码换成对应的四位二进制数，然后去前 后无效的0。 例7 (10110101.10101011)2 =(1011 0101. 1010 1011)2 =(B5.AB)16 (56A.C4)16 =(0101 0110 1010. 1100 0100)2
一、计算机中的数制及其转换
2. 数制之间的转换
(2) 十进制数转换为非十进制数
例4 (123.45)10 =(？ 2 123……..1 2 61…….1 2 30……0 2 15…...1 2 7…..1 2 3…..1 2 1….1 0 )2 低位
0
1
高位
除 到 商 为 0 时 停 止
1
1 0 0 1
一、计算机中的数制及其转换
2. 数制之间的转换
(1) 非十进制数转换为十进制数
例2：(345.67)8 = 3*82 + 4*81 + 5*80 + 6*8-1 + 7*8-2 = 192 + 32 + 5 + 0.75 + 0.109375 = (229.859375)10
例3： (2FA.D)16 = 2*162 + 15*161 + 10*160 + 13*16-1 = 512 + 240 + 10 + 0.8125 = (762.8125)10
+101.0001 1111.0001 10.1 ×100 000 000 +101 10100 101.0001 11001.0101 101 101 101
《大学计算机基础教程》的课后答案
4．计算机的主要特点是：高速、精确的运算能力；准确的逻辑判断能力；强大的存储能力；自动功能；网络与通信能力等。
5．计算机科学研究的内容是计算机系统和计算机应用。系统方面有算法与数据结构、程序设计语言、体系结构、操作系统、软件方法学和软件工程、人机交互等；应用方面有数值与符号计算、数据库、信息处理、人工智能、机器人、图形学、组织信息学、生物信息学等。
12．一个正数的原码和它的真值相同，负数的原码为这个数真值的绝对值，符号位为1。反码的定义是：一个正数的反码等于它的原码；一个负数的反码，最高位（符号位）为1，其余各位按位求反。补码的定义是：一个正数的补码等于它的原码；一个负数的补码等于它的反码加上1（从最低位上加1，并考虑进位，但进位不改变符号位）。
（1100.0101)2=1×23+1×22+0×21+0×20+0×2-1+1×2-2+0×10-3+1×2-4 （100111.0001)10=1×25+1×22+1×21+1×20+1×2-4
7．1010B=10D 110111B=55D 10011101B=157D 0.101B=0.625D 0.0101B=0.3125D 0.1101B=0.8125D
6．多媒体信息交互处理所需的硬件设备是在普通PC机的基础上，再包括：高性能的CPU（带有多媒体扩展指令MMX）；快速、大容量的内存；声卡；显卡；视频卡和质量较高的显示器；CD-ROM或DVD-ROM驱动器；扫描仪；数码相机；数字摄像机等外围设备。多媒体信息处理所需的软件有：多媒体操作系统；多媒体创作软件和应用软件，如图像处理、音乐处理、演示文稿制作、动画制作、视频处理等。
第1讲____计算机中的数制及常见的信息编码(1.2节、1.3节)
从上述可知，一个浮点数是由两个定点数组合而成的。实际地，一个定点 数也可以看成是浮点数的一个特例。即当浮点数的阶数部分为零时（表示
浮点数实际小数点的位置与定点小数约定位置一致），这样浮点数只剩下
尾数部分了。同理，定点数表示法是浮点数表示法的基础，而浮点数表示 法是定点数表示法的应用。它们之间的相互关系，从理论上亦可说明。
比例因子还要取得合适，能使参加运算的数、运算的中间结果以及最后结果都能在 该定点数所能表示的数值范围之内。
定点数表示法使计算机只能处理纯整数或纯小数，限制了计算机处理数据的范围。
数的定点与浮点表示
浮点表示
在浮点表示法中，小数点的位置是浮动的。为了使小数点可以自由浮动， 浮点数由两部分组成，即尾数部分与阶数部分。浮点数在机器中的表示方
法如下：
Pf
Pm-1 Pm-2 …
P0
阶码数值部分
Sf
Sn-1
Sn-2 … S0
尾数数值部分
其中：
阶码符号
尾数小数点位置 阶码小数点位置
➢ 尾数部分S表示的是浮点数N的全部有效数字，它是一个有符号位的定点小数， 且该符号就是浮点数N的符号，即Nf；
➢ 阶数部分P表示的是浮点数N的实际小数点位置与尾数约定的小数点位置之间 的位移量。该位移量P是一个有符号位的定点整数。当阶码符号为正时，表 示小数点向右移动P位；当阶码符号为负时，则表示小数点向左移动P位。因 此，浮点数的小数点随着P的符号和大小而自由浮动。
数的表示及数制转换
二进制数与十六进制数的互换
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
医学计算机基础课后习题及答案—计算机基础知识-精品
第一节1.简述计算机的发展趋势。
答案：随着技术的发展和生产工艺的更新，以及不同领域要求的不同，计算机也在向着不同的方向发展，具体来说有以下几个发展趋势：（1）巨型化。
天文、军事、仿真、科学计算等领域需要进行大量的计算，要求计算机有更高的运算速度、更大的存储量，这就需要研制功能更强的巨型计算机。
（2）专业化。
工业计算机、嵌入式设备在工业和专业领域的应用前景广阔，如车载计算机、工控计算机、银行系统等。
（3）微型化。
计算机的体积在不断地缩小，台式计算机、笔记本电脑、掌上电脑、平板电脑体积逐步微型化，为人们提供便捷的服务。
因此，未来计算机仍会不断趋于微型化, 体积将越来越小。
（4）网络化。
互联网将世界各地的计算机连接在一起，从此进入了互联网时代。
计算机网络化彻底改变了人类世界，人们通过互联网进行沟通、交流，教育资源共享，信息查阅共享等，特别是无线网络的出现，极大地提高了人们使用网络的便捷性。
移动通信和互联网成为当今世界发展最快、市场潜力最大、前景最诱人的两大业务，它们的增长速度是任何预测家都未曾预料到的，所以可以预见移动互联网将会创造怎样的经济神话。
（5）智能化。
目前的计算机已能够部分地代替人的脑力劳动，但是人们希望计算机具有更多人的智能。
人类不断在探索如何让计算机能够更好地反映人类思维，使计算机能够具有人类的逻辑思维判断能力，可以通过思考与人类沟通交流，抛弃以往的依靠编码程序来运行计算机的方法，直接对计算机发出指令。
2 .简述计算机的特点。
答案：计算机之所以发展如此迅速，是因为它能模仿人的部分思维活动，与人脑有许多相似之处，具有计算、逻辑判断的能力，所以计算机又被称为电脑。
归纳起来，计算机有以下几方面的特点：（1）运算速度快。
（2）计算精确度高。
（3）逻辑判断能力强。
（4）存储容量大。
（5）自动化程度高。
3 .按照规模和处理能力可以把计算机分为哪几类？答案：通用计算机按照规模和处理能力分类，可以分为巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站和服务器。
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逻辑非的真值表
A 0 1 F = A 1 0
逻辑与的真值表
B 0 1 0 1 F = A×B 0 0 0 1
4.2.4 数据的存储单位
1. 位(bit)
在计算机中，数据存储的最小单位为一个二进制位(bit，简写为b)，简称 位（比特）。一位可存储一个二进制数0或者1。
4.3.3图形和图像编码
1. 基本概念
在计算机中，图形(Graphics)与图像(Image)是一对既有联系又有区 别的概念。它们都是一幅图，但图的产生、处理、存储方式不同。 图形一般是指通过绘图软件绘制的由直线、圆、圆弧、任意曲线等 图元组成的画面，以矢量图形文件形式存储。安装防火墙工具，设 置相应的访问规则，过滤不安全的站点访问。 图像是由扫描仪、数字照相机、摄像机等输入设备捕捉的真实场景 画面产生的映像，数字化后以位图形式存储。
4.3
计算机中的信息编码
编码是信息从一种形式或格式转换为另一种形 式的过程。
计算机中，各种信息都是以二进制编码的形式 存在的。
4.3.1数值表示
1. 机器数与真值
通常情况下，把机器内存放的正负符号数码化的数称为机 器数，把机器外部由正负号表示的数称为真值。 机器数有两个基本特点。一是数的符号数值化，二是二进 制的位数受机器设备的限制。 真值数(-1100001)2，其机器数为11100001。
4.3.2 字符编码
2.汉字编码
国标码和区位码 国标码：是指我国1981年颁布的《信息交换用汉字编 码字符集——基本集》，代号为GB2312-80。由于汉字信息 在计算机内部也是以二进制方式存放，并且因为汉字数量 多，用一个字节的128种状态不能全部表示出来，所以国标 码是一个四位十六进制数，由连续的两个字节组成。这个 字符集是我国中文信息处理技术的发展基础，也是目前国 内所有汉字系统的统一标准。
4.3.2 字符编码
2.汉字编码
国标码和区位码 区位码：每个汉字或图形符号分别用两位的十进制区码（行码） 和两位的十进制位码（列码）表示，不足的地方补0，组合起来 就是区位码。区位码是一个四位的十进制数，每个国标码或区 位码都对应着一个唯一的汉字或符号，但因为十六进制数我们 很少用到，所以大家常用的是区位码，每个字节都只使用低7位 （与ASCII码相同），即有128×128=16384种状态。
数制转换
例：2-4 把十进制数(143.8125)10转换为二进制数。
(143.8125)10 =(10001111.1101)2
2 2 2 2
143 71 35 17 8 4 2 1 0
1 1 1
低
0.8125 2 1 .6250 2 1.25 2 0.5 2 1 1 0 1
高
1
0 0 0 1
R进制数用 r个基本符号（例如0，1，2，…，r-1）表示数值 R进制数N可表示 为： N=an-1×rn-1＋an-2×rn-2＋…＋a0×r0＋a-1×r-1＋…＋a-m×r-m
n 1
i m
i a r i
4.2.1 进位计数制
2. 计算机中常用的数制
进位制 二进制 八进制 十进制 十六进制 基数 2 8 10 16 数 码 0，1 0，1，2，3，4，5，6，7 0，1，2，3，4，5，6，7，8，9 标识 B O或Q D H
4.2.1 进位计数制
1.计算机内部采用二进制的原因
易于物理实现
运算规则简单
工作可靠性高 适合逻辑运算
4.2.1 进位计数制
2. 计算机中常用的数制
例如：十进制数432 432 = 4*100+3*10+2*1 = 4*102+3*101+2*100 例如：二进制数1011 1011 = 1*23+0*22+1*21+1*20
4.3.2 字符编码
2.汉字编码
字形码
汉字的字形码有两种表示方式：点阵式和矢量式。
点阵式：每一个汉字的字形都必须预先 存放在计算机内，显示汉字或打印汉字 时，把汉字内码转换成以点阵形式表示 的字形码。将汉字点阵按一定顺序排列 起来，就组成了汉字字模库，即汉字库 。常用的汉字点阵有16×16、24×24 、36×36、48×48等，点阵数越多， 表示的字形信息越完整，显示的汉字越 精细。
0，1 ，2， 3， 4 ，5， 6，7 ，8 ，9， A， B， C，D，E，F
4.2.2
数制转换
1.将R进制数转换为十进制数
按权展开，然后按十进制数运算法则把数值相加。即数码 乘以各自的权的累加。
例：把二进制数(11110.011)2转换为十进制数。 (11110.011) 2 =1*24+ 1*23+ 1*22+ 1*21+ 0*20+ 0*2-1+ 1*2-2+1*2-3 =16+8+4+2+0+0+0.25+0.125 =(30.375)10
4.2.2
数制转换
1.将R进制数转换为十进制数
例：把八进制数(26.76)8转换为十进制数。
(26.76) 8
=2*81 + 6*80 + 7*8-1 + 6*8-2 =16 + 6 + 0.875 + 0.09375 =(22.96875)10
例：把十六进制数(2E.9A)16转换为十进制数。
(2E.9A)16
4.3.2 字符编码
2.汉字编码
机外码
为了方便汉字的输入而制定的汉字编码，称为汉字输入码，又称为 机外码。不同的输入方法，形成了不同的汉字外码。常见的输入法 有以下几类： ①按汉字的排列顺序形成的编码，如区位码。 ②按汉字的读音形成的编码，如全拼、简拼和双拼等。 ③按汉字的字形形成的编码，如五笔字型、郑码等。 ④按汉字的音、形结合形成的编码，如自然码、智能ABC。
第4章 数制与信息编码
第4章
数制与信息编码
4.1 信息的表示 4.2 数制和运算 4.3 计算机中的信息编码
4.1 信息的表示
数据是信息的载体。数值、文字、语言、图形、图像等都 是不同形式的数据。 在计算机中，无论是数值型数据还是非数值型数据都是以 二进制的形式存储的，即无论是参与运算的数值型数据， 还是文字、图形、声音和动画等非数值型数据，都是以0 和1组成的二进制代码表示的。 计算机之所以能区别这些不同的信息，是因为它们采用不 同的编码规则。
16 16
130 8 0
2 8
8 6
0.525 1 8.4 6 1 6.4 6
4.2.2
数制转换
3.二进制、八进制和十六进制数的相互转换
4.2.2
数制转换
二进制数转换成八进制数
例；将二进制数(10011101.1001)2转换成八进制数。 （ 010 011 101 . 100 100 )2 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ( 2 3 5 . 4 4 )8 结果为(10011101.1001)2=(235.44)8
4.3.3图形和图像编码
4.3.3图形和图像编码
2. 图像的数字化
采样
图像采样就是将连续的图像转换成离散的数字信号过程。用像素 (Pixel)点来描述这一幅图像，称为图像的分辨率，描述图像的像素 点越多图像越清晰，存储量也越大。
2
2 2 2
高
1.0
低
4.2.2
数制转换
例：把十进制数(132.525)10转换为八进制数。 结果:(132.525)10=(204.41)8
8 8 8
132 16
4
0
2
2 0 0.525 8 4.2 8 1.6
4 1
4.2.2
数制转换
例：把十进制数(130.525)10转换为十六进制数(保留两位有效数字)。 结果:(130.525)10 =(82.86)16
例：将(AF4.97)16转换成二进制数。 ( A F 4 . 9 ↓ ↓ ↓ ↓ ( 1010 1111 0100 . 1001 结果为(AF4.97)16=(101011110100.10010111)2
7 )16 ↓ 0111)2
4.2.2
数制转换
各种进制之间的转换，我们可以通过电脑上的计算器直接进行。
例：把二进制数(1010011010.110101)2转换成十六进制数。 ( 0010 1001 1010 . 1101 0100 )2 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ( 2 9 A . D 4 )16 结果为(1010011010.110101)2=(29A.D4)16
4.2.2
数制转换
Байду номын сангаас
十六进制数转换成二进制数
4.2.1 进位计数制
数制也称计数制，是用一组固定的符号和统一的规则来 表示数值的方法。 数码：数制中表示基本数值大小的不同数字符号。 基数: 通常把数码的个数称为基数 权 : 在进位计数制中，一个数可以由有限个数码排列在 一起构成，数码所在数位不同，其代表的数值也不同，这个 数码所表示的数值等于该数码本身乘以一个与它所在数位有 关的常数，这个常数称为“位权”，简称“权”。
打开计算器的步骤如下：
“开始”菜单
程序
附件
计算器
4.2.3二进制数的运算
1.二进制数的算术运算
加法运算法则
0+0=0
0+1=1+0=1 1+1=0 减法运算法则
1101 + 1110 11011
0-0=1-1=0
1-0=1 0-1=1
-
11011 1110 1101