计算机应用基础-信息在计算机内的表示

第二章 信息在计算机内的表示
2.1 数据和信息 2.2 二进制 2.3 数值信息在计算机内的表示 2.4 西文信息在计算机内的表示 2.5 中文信息在计算机内的表示 2.6 图形信息在计算机内的表示
2.1.1 数据 P8
ISO的定义:数据是对事实、概念或指令的一种特殊表达形式，这种特 殊表达形式可以用人工的方式或者用自动化的装置进行通信、翻译 转换或者进行加工处理。
例：
（3A8C.D6)16 = (0011 1010 1000 1100.1101 0110)2
= (11101010001100.1101011)2
二进制化为八进制 P12
规则：每三位二进制数改写成等值的一 位八进制数，次序不变
例： (11001111.01111)2 = (11 001 111 .011 110)2 =（317.36)8
GB2312字符集的构成：
一级常用汉字3755个，按汉语拼音排列 二级常用汉字3008个，按偏旁部首排列 非汉字字符682个
汉字字符集与编码 P16
GB2312构成两维平面（区位码），94*94，行号为区号，列号 为位号，各占一个字节，取其7位表示。
例：“大”的区号是20，位号是83，则其区位码为： 2083。（00010100 01010011 ）
所以,(86)10=(1010110)2
86…… 0 43…… 1
21…… 1 10…… 0 5…… 1 2…… 0 1…… 1 0
十进制化为二进制 P11
十进制小数化为二进制小数 规则：乘二取整，直到小数部分为零或给定 的精度为止，顺排
例：将十进制数0.875转化为二进制数
0.875 ╳2
1.75 0.75 ╳2 1.5 0.5 ╳2 1.0
一般的数字、文字、图画、声音、活动图像都是数据，计算机通过二 进制编码形式对其进行处理。
计算机内部把数据区分为数值型和非数值型。
2.1.2 信息 P8
信息是有用的数据。 计算机信息处理的本质就是进行数据处理。 数据处理的目标是获得有用信息。 注意“信息系统”的用法。
常将信息系统称为：管理信息系统MIS（Management Information System) 或数据处理系统DPS（Data Processing System)
二进制化为十六进制 P12
规则：每四位二进制数改写成等值的一 位十六进制数，次序不变
例： (11001111.01111)2 = (1100 1111 .0111 1000)2 =元，简称位，0或1；以“b”表示，最小单
位。
字节：byte，位组，8个bit；以“B”表示，一个字符用一个
图形（Graphics）：利用几何要素进行描述。
练习
1. 将二进制数(101101)2转换为十进制数，结果为:
A. 45.1 B. 46
C. 45
D. 54
2. 下面四个数，最大的是
A. (CA)16 B. (310)8 C. (201)10 D. (11001011)2
3. 在一个非零的无符号二进制整数的右边加两个0，形成一个新的二
2.2 二进制 P9
什么是二进制
何谓十进制？
s=knkn-1….k0k-1k-2….k-m 特点：基数为十，逢十进一。
二进制特点：基数为二，逢二进一
二进制优点：
0，1两个状态易物理实现； 运算规则简单。
二进制与十进制对照表（记忆）
十进制 0 1 2 3 4 5
二进制 0000 0001 0010 0011 0100 0101
二、八、十六进制化为十进制 P11
例1:将二进制数101.01转换成十进制数。 (101.1)2=1 ╳22+0 ╳21+1 ╳20+1 ╳2-1 =（5.5)10
例2:将八进制数34. 6转换成十进制数。
(34.6)8=3 ╳81+4 ╳80+6 ╳8-1 =（28.75)10
二、八、十六进制化为十进制 P11
单，但重码多）、字形编码（如：五笔字形、表形码，重码少，规则 难）、形音编码（规则简单、重码少，学习不易）。
汉字字符集与编码 P18
注意：汉字输入编码、内码和交换码概念不同，同一个汉字的 内码、交换码是一样的，但其可以用不同的输入编码方法输 入计算机。
2.5.3 汉字的输出 P18
字库(font)：汉字字符的形状描述信息集合，不同的字体对应 不同的字库。
补充题
选择题 填空题
IEEE的浮点数标准。 PC中有：16位整数、短整数（32位）、长整数（64
位），单精度（32位）、双精度（64位）和扩充精度 （80位）浮点数。
2.4 西文信息在计算机内的表示 P15
字符包括：字母、数字、标点符号等。 字符集：每一字符各有一个代码，构成代码表。 ASCII码：一个字节的编码对应一个字符，最高位一般为0，
注意：
-0与+0在补码表示法中相同，而在原码、反码表示却不同。 相同位数的二进制补码，表示的范围比原码、反码多一个（why？）。 正数的原码、反码、补码都相等，即表示方法只有一种
实 数 P14
浮点表示法（浮点数）：用指数（整数）和尾数（纯小 数）来表示实数的方法。
浮点数的表示方法不唯一，长度越长，范围越大，精度 越高。
进制数，其值是原数的_____倍。
练习
4. 字节是计算机中表示_______的最小单位。 5. 字是计算机进行数据处理的最小的______单位。 6. 在计算机系统中，西文通常采用______编码。 7. 若1的ASCII码为(49）10，那么8的ASCII码为（ ）10
练习
8. 国家标准字符集中收入的一级汉字共________个。 9. 1KB的内存空间可以存放______个汉字机内码。 10. 五笔字型属于________类输入编码。 11. 一个24*24点阵汉字需要________存储容量。 A. 72B B. 36B C. 32B D. 64B
十进制 6 7 8 9 10 11
二进制 0110 0111 1000 1001 1010 1011
二进制数的运算 P10
算术运算：加法、减法。
0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10 0 -0=0 0- 1=1 1- 0=1 1- 1=0
逻辑运算：或（∨） 、与（∧）、取反。
0∨0=0 0∨1=1 1∨0=1 1∨1=1大口朝上 谁大听谁的 0∧0=0 0∧1=0 1∧0=0 1∧1=1小口朝上 谁小听谁的 0 取反为1 1取反为0
所以(0.875)10=(0.111)2
八进制化为二进制 P12
规则：每一个八进制数改写成等值的三 位二进制数，次序不变
例： （17.36)8 = (001 111 .011 110)2 = (1111.01111)2
十六进制化为二进制 P12
规则：每一个位十六进制数改写成等值 的四位二进制数，次序不变
ISO/IEC 10646，即UCS（国际），中国标准为GB13000， 其编码空间大，缺点是效率低；其简化方案为UCS-2， Unicode编码，长度为16位，CJK编码为此方案的大中国 区的统一编码。
汉字字符集与编码 P17
Windows支持Unicode编码，但其空间仍不足，且与 ASCII不兼容。
新的编码为GBK：与GB2312-80完全兼容，支持 GB13000的CJK汉字和BIG5中的非汉字符号。
2.5.2 汉字的输入 P18
方法：手写汉字联机识别、扫描输入识别、键盘输入。 输入编码要求：易学、易记、效率高、重码少、容量大。 输入编码分类：数字编码（如：区位码、电报码，难记）、字音编码（简
注意：算术运算会发生进位、借位，逻辑运算则按位独立进行，不发生位与位之间
的关系。
2.2.3不同进制间的转换
二进制
八进制
十六进制
十进制
二、八、十六进制化为十进制
规则：按“权”展开
例： (1999.8)10=1╳103+9 ╳102+9 ╳101+9 ╳100+8 ╳10-1
“权”
(1101.1)2=1╳23+1 ╳22+0 ╳21+1 ╳20+1 ╳2-1
最高位为符号位（原码表示法） 8位：-127~127，16位：-32767~+32767
原码、反码、补码 P14
原码：将整数化为二进制数，符号位置0（正数）或1（负数） 反码：负数的反码：符号位为1，绝对值部分与原码相反。 负数的补码表示：符号位也是“1”，其余为反码的最低位加
“1”。
原码、反码、补码 P14
例3:将十六进制数2AB. 6转换成十进制数
(2AB.6)8=2 ╳162+10 ╳161+11 ╳160
+6 ╳16-1 =（683.375)10
十进制化为二进制 P11
十进制整数化为二进制整数
规则：除二取余，直到商为零为止，倒排
例：将十进制数86转化为二进制
2| 2| 2| 2| 2| 2| 2|
区位码+32=国标码； 00110100 01110011
汉字以双字节表示，各字节的最高位为1的汉字编码叫“机内 码”，或“内码”。
例：“大”的区号是20，位号是83，则其机内码为： 10110100 11110011
汉字字符集与编码 P17
内码的表示方法可以不同。
BIG5--台湾，420个图形符号，13070个汉字，繁体。
字节表示。
字：word，表示方法不统一。 1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB；1TB=1024GB
速率：波特，b/s，bps；2400b/s，56kb/s。