二进制与计算机信息的关系
计算机中信息的编码
计算机中信息的编码一、信息编码的概念信息编码是指将信息以某种形式转化为计算机可读取、处理和传输的二进制数据的过程。
在计算机领域中，信息编码是一种处理和存储数据的基本方式，它使得计算机能够有效地处理和传输信息。
二、计算机信息编码中的二进制代码计算机中使用二进制代码来表示信息，二进制代码是由0和1组成的数字序列，它是计算机中最基本的存储单位，被称为一个二进制位（bit）。
每8个二进制位组成一个字节（byte），每个字节共有256种不同的组合方式。
在计算机中，信息编码的方式有很多种，其中最常见的编码方式是ASCII码和Unicode码。
三、ASCII码ASCII码是美国信息交换标准代码，它是将字符映射为其对应的8位二进制数序列。
它使用7个二进制位表示字符编码值，在加上一位校验位之后，才能成为一个完整的8位二进制数。
ASCII码共有128个字符，包括大写字母、小写字母、数字和一些基本的符号和控制字符。
这些字符被映射到了0-127的ASCII表中，例如大写字母A的编码值为65，小写字母a 的编码值为97。
ASCII码通常用于表示英语、数字和一些基本符号，但它无法表示包括中文在内的任何非拉丁字母的文本内容，而且由于缺少校验位，存在数据传输时失错的可能。
四、Unicode码Unicode码是一种用于表示文字字符集的国际标准，它是将几乎所有已知的语言、符号和符号系统的字符映射为一个唯一的数字值，称为码位（code point）。
Unicode码采用32位的数字序列来表示码位，共有约110万个码位，包括各种语言的字母、数字、标点符号、符号、图形符号、数学符号等。
Unicode码通过将每个字符映射为其对应的码位，来表示该字符。
例如，中文字符“马”的Unicode编码是U+9A6C。
五、UTF-8编码UTF-8编码是一种用于处理Unicode字符的可变长度字符编码，它能够在网络传输和文件存储中有效地表示Unicode字符集，并减少数据传输的空间占用。
大学计算机基础第二章 计算机信息基础
2.3 信息表示与编码
补码的概念是怎么来的？
计算机科学与工程系
所谓“模”，是指一个系统的量程，或者说一 个系统所能表示的最大的数(比如，钟的最大数 为 12 ，但 12 被溢出变为 0) 。按模运算是指运算 结果超过模时，模丢失。当模为整数时，按模 运算也可理解成除以模求余数的过程。常用符 号“mod”表示按模运算，如：18 mod 12=6 mod 12，即：18和6都是指向6点。
二进制、八进制、十六进制
例：
计算机科学与工程系
十进制
位权相加法：各位数码乘位权，再相加。
八进制 十进制 (113.5231)8 = 1×82 + 1×81 + 3×80 + 5×8-1 + 2×8-2+3×8-3+1×8-4
= 64 + 8 + 3 + 0.625 + 0.03125+0.005859375
计算机科学与工程系
十六进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 10
教学进度
常 用 数 制 的 对 应 关 系
2.1 计算机所使用的数制
2.1.2 二进制的运算
计算机科学与工程系
二进制的算术运算
加： 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10
本位为0， 向高位进位1
例：对于模为28=256时，[-5]补=[-5]反后再在最后一位 加1=[11111011]2=25110，180-5=180+ [-5]补 =180+251=256+175=175（256溢出了，因为模是256)
教学进度
2.3 信息表示与编码
计算机中的信息表示方法--二进制(
.《计算机中的信息表示方法——二进制编码》尊敬的各位评委老师大家好！今天我说课的题目是《计算机中的信息表示方法——二进制编码》。
现我就教材及教材处理、教法、学法、教学过程、板书与教学评价五个方面进行说明。
一、说教材本课主要介绍计算机中数值信息和非数值信息的表示及数据单位的表示等内容。
目的是使学生了解计算机中信息的存储和运算方式。
本节课是信息技术的基础理论课，内容比较抽象。
针对这样的情况，一方面如何让学生掌握这些理论知识；另一方面如何才能让学生对理论性较强的课产生兴趣。
兴趣是最好的老师，只有有了兴趣才能真正用心去听，用心去学。
二、说教学目标和重难点知识与技能：1、了解二进制与十进制的对应关系；2、学会二进制与十进制的换算方法；3、知道计算机存储的单位和转换方法；过程与方法1、在了解二进制的过程中，培养学生的分析和归纳能力；2、通过进制之间的转换，提升实践能力，树立事物普遍联系的观点；3、通过小组合作与经验交流，培养学生语言表达和与人交流的能力；情感态度与价值观1、在学习过程中，激发学生探索计算机奥秘的兴趣；2、通过学习进制之间的转换，培养学生探究学习以及合作学习的能力；3、通过编码，学生的创新能力有所提升。
根据以上的教学目标，我把教学重难点放在：教学重点1、掌握计算机中信息的表示方法，会用“逢二进一”的记数方法记数；2、计算机中数据的单位及单位之间的换算。
教学难点二进制“逢二进一”的记数方法记数。
三、说学情七年级学生已经具备一些信息技术基础知识，对应用软件，有一定的认识。
但是，对于“信息在计算机中的表示”这部分知识还很陌生。
而且，在学生已有的知识体系中，所有的数都是默认为十进制数，初一学生没有“二进制，十六进制”等进制的概念。
四、说教法与学法（一）教法本节课是信息技术的基础理论课，内容比较抽象。
我们从日常生活着手，让学生先发现平时接触的很多东西都不是常用的十进制，然后再通过类比的方法让学生明白为什么计算机内部要使用二进制。
计算机中数据的表示与信息编码
计算机中数据的表示与信息编码计算机最主要的功能是处理信息，如处理文字、声音、图形和图像等信息。
在计算机内部，各种信息都必须经过数字化编码后才能被传送、存储和处理。
因此要了解计算机工作的原理，还必须了解计算机中信息的表现形式。
1.2.1 计算机使用的数制1．计算机内部是一个二进制数字世界计算机内部采用二进制来保存数据和信息.无论是指令还是数据，若想存入计算机中，都必须采用二进制数编码形式，即使是图形、图像、声音等信息，也必须转换成二进制,才能存入计算机中。
为什么在计算机中必须使用二进制数，而不使用人们习惯的十进制数?原因在于：⑴易于物理实现:因为具有两种稳定状态的物理器件很多,例如，电路的导通与截止、电压的高与低、磁性材料的正向极化与反向极化等。
它们恰好对应表示1和0两个符号。
⑵机器可靠性高：由于电压的高低、电流的有无等都是一种跃变，两种状态分明,所以0和1两个数的传输和处理抗干扰性强，不易出错，鉴别信息的可靠性好。
⑶运算规则简单：二进制数的运算法则比较简单，例如,二进制数的四则运算法则分别只有三条。
由于二进制数运算法则少，使计算机运算器的硬件结构大大简化，控制也就简单多了。
虽然在计算机内部都使用二进制数来表示各种信息，但计算机仍采用人们熟悉和便于阅读的形式与外部联系,如十进制、八进制、十六进制数据，文字和图形信息等，由计算机系统将各种形式的信息转化为二进制的形式并储存在计算机的内部.2．进位计数制数制，也称计数制，是指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。
数制可分为非进位计数制和进位计数制两种.非进位计数制的数码表示的数值大小与它在数中的位置无关;而进位计数制的数码所表示的数值大小则与它在数中所处的位置有关。
而我们在这里讨论的数制指的都是进位计数制。
进制是进位计数制的简称，是目前世界上使用最广泛的一种计数方法，它有基数和位权两个要素.➢➢基数：在采用进位计数制的系统中,如果只用r个基本符号（例如0，1，2，…,r—1）表示数值,则称其为r数制（Radix—r Number System)，r称为该数制的基数（Radix）.如日常生活中常用的十进制，就是r=10，即基本符号为0，1，2，…,9。
4. 信息在计算机中的表示
1KB=1024B=210 B 1KB=1024字节，“K”的意思是“千” 字节， 的意思是“ 字节 的意思是 1MB=1024KB=210KB=220 B=1024×1024B × 1MB=1024KB字节，“M”读“兆”。 字节， 字节 读 1GB=1024MB=210MB=230 B=1024×1024KB × 1GB=1024MB字节，“G”计算机中作为一个整体被存取、传送、 在计算机中作为一个整体被存取、传送、处 理的二进制数字符串叫做一个字或单元， 理的二进制数字符串叫做一个字或单元， 目前是4字节一个字 字节一个字。 目前是 字节一个字。
10K Byte = ____bit 64M bit = __M Byte 2*220 B = ____KB 4个字节是___位 1024*1000B = 1000 KB = 1MB ( ) 1MB = ______bit 128 M bit =___M Byte 230 bit = ___G Byte 0.5G =_____M
2. 字节 字节(Byte) 字节简写为B， 字节简写为 ，为了表示人读数据中的所有 字符(字母、数字以及各种专用符号)，需要7位或 字符 字母、数字以及各种专用符号 ，需要 位或 字母 8位二进制数。因此，人们采用 位为 个字节。1 位二进制数。 位为1个字节 位二进制数 因此，人们采用8位为 个字节。 个字节由8个二进制数位组成 个二进制数位组成。 个字节由 个二进制数位组成。 字节是计算机中用来表示存储空间大小的基 本容量单位。例如，内存容量， 本容量单位。例如，内存容量，磁盘容量等都是 以字节为单位表示的。 以字节为单位表示的。 除用字节为单位表示存储容量外， 除用字节为单位表示存储容量外，还可以用 千字节(KB)、兆字节 以及十亿字节(GB)等 千字节 、兆字节(MB)以及十亿字节 以及十亿字节 等 表示存储容量。它们之间存在下列换算关系： 表示存储容量。它们之间存在下列换算关系： 1B=8bit
二进制基数和位权
二进制基数和位权在计算机科学中，二进制是一种使用两个数字0和1来表示数值的数制系统。
它是计算机内部最基本的数据表示方式，也是计算机中所有信息的基础。
在二进制中，每个位都有一个位权，位权是指该位所代表的数值相对于其他位的重要程度。
二进制基数系统是由0和1组成的，与我们平常使用的十进制基数系统有所不同。
十进制基数系统由0-9这10个数字组成，每个数字的位权都是10的幂次。
而在二进制基数系统中，每个数字的位权都是2的幂次。
例如，在十进制基数系统中，数值123表示为1*10^2 + 2*10^1 + 3*10^0。
而在二进制基数系统中，数值101表示为1*2^2 + 0*2^1 + 1*2^0。
二进制基数系统的位权规则如下：- 最右边的位的位权为2^0，依次向左依次递增，每个位的位权都是前一个位权的两倍。
使用二进制基数系统和位权可以进行各种计算和表示。
例如，在计算机中，二进制被广泛用于表示数字、字符、图像、音频等各种数据。
计算机内部的所有信息都以二进制的形式存储和处理。
在二进制基数系统中，每个位的取值只有0和1两个选项。
这是因为每个位只有两个状态，可以表示开关的开和关，或者真和假。
这种简单的表示方式使得计算机内部的运算速度更快，也更容易实现。
位权的概念在计算机中非常重要。
它决定了每个位的重要程度。
例如，在一个8位的二进制数中，最右边的位的位权为2^0，也就是1；而最左边的位的位权为2^7，也就是128。
位权越高，代表的数值越大，对整个数值的贡献也越大。
使用二进制基数和位权可以进行各种计算和操作。
例如，可以通过位操作来实现二进制数的加减乘除运算，也可以通过位移操作来实现数值的倍增或缩小。
位操作在计算机底层的编程中经常使用，可以提高程序的执行效率。
除了计算机科学，二进制基数和位权的概念也在其他领域有着重要的应用。
例如，在电子工程中，二进制被广泛用于表示电路的开关状态，位权决定了各个开关的重要程度。
在信息论中，二进制被用于表示信息的传输和存储，位权决定了信息的可靠性和重要性。
计算机中信息的编码
计算机中信息的编码计算机中的信息编码是指将各种类型的数据转化为计算机可以处理和存储的二进制形式。
通过对信息进行编码，计算机可以在数据传输、存储和处理过程中，准确地表示和解释各种不同类型的信息。
本文将就计算机中信息的编码进行详细探讨。
一、信息编码的基本原理信息编码是将不同类型的信息转化为二进制形式的过程。
在计算机中，信息可以分为数字、文本、图像和音频等不同类型。
为了能够准确地表示这些信息，计算机使用不同的编码方式。
1. 数字编码数字编码是将数字信息转化为计算机可以处理的二进制形式。
最常用的数字编码方式是十进制和二进制编码。
十进制编码即使用十个数字0-9来表示数字信息，而二进制编码使用0和1来表示。
在计算机中，一般采用二进制编码来表示数字信息。
2. 文本编码文本编码是将字符信息转化为计算机可以理解的形式。
最常用的文本编码方式是ASCII码和Unicode码。
ASCII码采用7位二进制来表示128个不同的字符，其中包括大写和小写字母、数字、标点符号等。
Unicode码则采用16位二进制来表示字符，能够涵盖全球各种语言和符号。
3. 图像编码图像编码是将图像信息转化为计算机可以存储和显示的形式。
常见的图像编码方式包括位图和矢量图。
位图是将图像划分为像素点，并将每个像素点的颜色信息转化为二进制码。
矢量图则是通过记录图像中各个元素的坐标、颜色和形状等信息来表示图像。
4. 音频编码音频编码是将声音信息转化为计算机可以处理的形式。
常见的音频编码方式包括PCM编码和MP3编码。
PCM编码是将声音波形转化为数字信号的过程，采用脉冲编码调制方式，可保持声音的原始质量。
而MP3编码则是一种有损压缩方式，通过去除无关的声音信号来减小文件大小。
二、信息编码的应用领域信息编码在计算机科学和通信领域有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域：1. 网络通信在网络通信中，信息编码起到了至关重要的作用。
通过对信息进行编码和解码，可以在不同设备之间准确地传递和解释数据。
二进制PPT课件
1980年，我国颁布了第一个汉字编码 字符集标准，即GB2312-80《信息交 换用汉字编码字符集基本集》，该标准 编码简称“国标码”，是我国大陆地区即 新加坡等海外华语区通用的汉字交换码。
-
字符编码
字符的编码采用国机通用的ASCII码 （美国信息交换标准代码的缩写）。 标准ASCII码使用7个二进位对自负进 行编码。基本的ASCII字符集共有128 个字符，其中有96个可打印字符，包 括常用的字母、数字、标点符号等， 另外还有32个控制字符。
一个二进制位只能表示0或1 两种状态，要镖师更多的信息， 就要把多个位组成一个整体，一 般以8位二进制组成计算机处理 数据的最基本单位——“字节”。 字节（Byte)简记位“B”，规定一 个字节位8位，即1B=8bit。
一个字通常由1个或若干字节组 成。字是计算机进行数据处理时，一 次存取、加工和传送的数据长度。由 于字长是计算机一次所能处理信息的 实际位数，所以，它决定了计算机数 据处理的速度，是衡量计算机性能的 一个重要指标，字长越长，性能越好。
二进制
计算机中的信息表示方法
Add up everything what you like and everything what you want 梦想，要比昨天走的更远
教师：陈滢
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1
信息表示方法—二进制
导学指南 学习知识 练习技能 学习拓展
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2
导学指南：
一、了解二进制与十进制的对应关系 二、学会二进制与十进制的换算方法 三、知道计算机存储的单位和换算方法
ASCII码 01000001 01000010 01000011 01000100 01000101 01000110 01000111 01001000 01001001 01001010
常见信息编码
常见信息编码在计算机系统中“数据”是指具体的数或二进制代码，而“信息”"则是二进制代码所表达(或承载的)具体内容。
在计算机中，数都以二进制的形式存在，同样各种信息包括文字、声音、图像等也均以二进制的形式存在。
1.BCD码计算机中的数用二进制表示，而人们习惯使用十进制数。
计算机提供了一种自动进行二进制与十进制转换的功能，它要求用BCD码作为输入/输出的桥梁，以BCD码输入十进制数，或以BCD码输出十进制数。
BCD码就是将十进制的每一位数用多位二进制数表示的编码方式，最常用的是8421码，用4位二进制数表示一位十进制数。
下表所示为十进制数与BCD码之间的8421码对应关系。
十进制、BCD码对照表例如:(29.06)10=(0010 1001.0000 0110)BCD.字符的ASCII计算机中常用的基本字符包括十进制数字符号0~9，大小写英文字母A~Z，a~z，各种运算符号、标点符号以及一些控制符、总数不超过128个，在计算机中它们都被转换成能被计算机识别的二进制编码形式。
目前，在计算机中普遍采用的一种字符编码方式，就是已被国际标准化组织(ISO)采纳的美国标准信息交换码(ASCII),如下表所示。
其中:NUL 空； FF 走纸控制； CAN 作废；SOH 标题开始； CR 回车； EM 纸尽；STX 正文开始； SO 移位输出； SUB 换置；EIX 正文结束； SI 移位输入； ESC 换码；EOT 结束传输； DLE 数据链换码； FS 文字分隔符；ENQ 询问； DC1 设备控制1； GS 组分隔符；ACK 承认； DC2 设备控制2； RS 记录分隔符；BEL 报警; DC3 设备控制3; US 单元分隔符；BS 退格； DC4 设备控制4; SP 空格；HT 横向列表； NAK 否定; DEL 删除;LF 换行； SYN 空转同步;VT 纵向列表； ETB 信息组传送结束；在ASCII中，每个字符用位二进制代码表示。
计算机的信息表示方式
存 取 命 令
内存储器
输出设备
处理 结果
数据信息 控制信息
输 入 命 令 控制器
存 数
取 数
运算 命令
运算器 输出命令
微 负责数据的算术运算和逻辑运算，即数 据的加工处理。
控制器：负责对程序规定的控制信息进行分析、
控制并协调输入、输出操作或内存访问。 输入设备：负责把用户的程序和数据输入到计算 机的存储器中。如键盘、鼠标、扫描仪。 输出设备：负责从计算机中取出程序执行结果或 其它信息，供用户查看。如显示器 存储器： 是实现记忆功能的部件。负责存储程 序和数据。包括内存和外存（硬盘）。
二进制数的运算（补充）
分类 算术运算、逻辑运算 1、二进制的算术运算 2、二进制的逻辑运算 计算机中信息的表示方法 加、减、乘 与、或、非、异或
一、概念：
1、数据：是指能够识别的物理符号，不仅包括数字、字母、 文字和其他特殊符号组成的文本数据，还包括图形、图象、动 画等多媒体数据。 2、信息：是指数据经过加工后得到的有价值的知识。
1.4 数据的编码 从计算机键盘出入的各种数据是字符形式的，计算机中只处 理二进制数据，必须进行编码。 1.4.1 ASCII码
ASCII码由7位二进制构成，总计128种符号。最前位为“0。
二、 微型计算机系统的基本组成
计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分 组成的。 硬件系统:运算器、控制器、存储器、输入和输 出设备五个部分。 软件系统是指实现算法的程序、数据及其文档， 包括系统软件和应用软件。 计算机系统的组成如下图所示。
1、CPU
CPU（Central Processing Unit）就是
系统的中央处理器，主要功能是执行程序指令、完成
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二进制与计算机信息的关系
计算机是现代社会中不可或缺的工具，而二进制是计算机中最基本的信息表示方式。
二进制是一种由0和1组成的数字系统，与十进制不同，它只有两个数字，但正是这种简单的表示方式使得计算机能够高效地进行信息存储、处理和传输。
本文将探讨二进制与计算机信息的密切关系。
一、二进制的基本原理
二进制是一种基于二的数制系统，它使用0和1表示数值。
在计算机中，每个0或1被称为一个“位”（bit），而一组8个位被称为一个“字节”（byte）。
计算机内部的所有信息，无论是文字、图像还是音频，都被转化为二进制的形式进行存储和处理。
二进制的工作原理基于数字逻辑电路中的两个状态：开和关。
开可以表示为1，而关可以表示为0。
计算机内部的电路通过控制开关的状态来实现信息的存储和传输。
这种简单的开关模型使得计算机能够以极快的速度进行计算，而二进制作为其基本表示方式，也成为了计算机信息处理的基石。
二、二进制的优势
为什么计算机选择使用二进制来表示信息呢？这是因为二进制具有以下几个优势：
1. 简单易懂：二进制只有两个数字0和1，相比十进制的10个数字，更加简单易懂。
这使得计算机内部的电路设计更加简单和可靠。
2. 高效可靠：二进制的开关模型使得计算机内部的电路能够以极快的速度进行开关操作。
由于二进制的简单性，电路的故障率也大大降低，提高了计算机的可靠性。
3. 扩展性强：二进制的组合特性使得计算机能够通过不同位数的二进制数来表示更大范围的数值。
通过增加位数，计算机可以表示更大的整数或更精确的小数。
4. 易于存储和传输：二进制的0和1可以通过电子信号的高低电平来表示，使得信息的存储和传输更加方便。
同时，二进制的简单性也使得在存储介质上可以更加紧密地存储更多的信息。
三、二进制的应用
二进制作为计算机信息处理的基本方式，在计算机科学的各个领域都有广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景：
1. 计算机内存：计算机内存是用来存储程序和数据的地方，而内存中的每个存储单元都由一组二进制位组成。
通过在内存中存储不同的二进制数值，计算机可以实现各种不同的功能。
2. 网络通信：在计算机网络中，信息传输是通过电子信号来实现的。
这些电子信号也是使用二进制的形式进行传输，通过高低电平的变
化来表示0和1，实现信息的传输和接收。
3. 数据存储：在计算机中，数据的存储是通过硬盘、固态硬盘等存储介质来实现的。
这些存储介质上的信息也是以二进制的形式进行存储，通过不同位数的二进制数来表示不同的数据。
4. 图像和音频处理：计算机中的图像和音频也是以二进制的形式进行存储和处理的。
通过将图像和音频信号转化为二进制数据，计算机可以对其进行编辑、压缩和传输等操作。
四、二进制的发展趋势
随着计算机技术的不断发展，二进制也在不断演进和改进。
以下是二进制的一些发展趋势：
1. 浮点数表示：为了更好地表示小数，计算机引入了浮点数表示方法。
浮点数使用二进制的科学计数法来表示小数，提高了计算机对小数的精度和处理能力。
2. 压缩编码：为了提高存储和传输效率，计算机引入了各种压缩编码方法。
这些方法通过对二进制数据进行优化和压缩，减少了存储空间和传输带宽的占用。
3. 量子计算：量子计算是一种基于量子力学原理的计算方法，它使用量子比特（qubit）代替二进制位。
量子计算的出现将极大地提升计算机的计算速度和处理能力。
5. 多值逻辑：除了二进制，还有其他多值逻辑系统，如三进制、四进制等。
这些多值逻辑系统可以在特定场景下提供更高的计算效率和处理能力。
总结：
二进制作为计算机中最基本的信息表示方式，与计算机的关系密不可分。
它的简单性、高效性和可靠性使得计算机能够快速、准确地处理各种信息。
随着计算机技术的不断发展，二进制也在不断演进和改进，为计算机的性能提升和应用拓展提供了强大的支持。
无论是在计算机内部的电路，还是在计算机应用的各个领域，二进制都扮演着不可或缺的角色。