计算机导论PPT课件(共12单元)02信息的表示.pptxVIP

第2章信息的表示学习目标了解进位计数制以及计算机与二进制的关系。理解二进制的概念及其算数运算。掌握常见计数制及其相互间的转换。理解字符信息的表示与编码。了解多媒体信息的表示和数据的压缩原理。计算机与二进制2.1数据是指能够输入计算机并被计算机处理的数字、字母和符号的集合，可以说，只要计算机能够接受的信息都可称为数据。我们平时所看到的景象和听到的声音都可以用数据来描述。经过收集、整理和组织起来的数据成为有用的信息，现在可以把这些信息都输入计算机中，由计算机来保存和处理。所有类型的数据在计算机中都是用二进制（binary）形式表示和存储的，二进制能够表示出各种信息。二进制数据是最简单的数字系统，只有两个数字符号0和1。要想寻求更简单的数字系统，就只剩下0或1一个数字符号了，而只有一个数字符号的数字系统没有意义。计算机与二进制2.1计算机采用二进制存储数据，在二进制数据表示体系中，数据的常用单位有位（bit）、字节（byte）和字（word）。（1） 位（2） 字节计算机中最小的数据单位是二进制的一个数位，简称位，位的符号是小写英文字母b。一个二进制位可以表示两种状态（0或1），两个二进制位可以表示4种状态（00、01、10、11）。显然，位越多，所表示的状态就越多。字节是计算机中用来表示存储空间大小最基本的单位，字节的符号是大写英文字母B。一个字节由8个二进制位组成，因此1字节=8位。例如，计算机内存的存储容量、磁盘的存储容量等都是以字节为单位进行表示的。通常，1个英文字符占内存中的1个字节，也就是1 B；1个汉字为2个字符，也就是2 B（字符实际占用的字节数取决于采用的编码）。计算机与二进制2.1（3） 字字和计算机中字长的概念有关。字长是指计算机在进行处理时一次作为一个整体进行处理的二进制数的位数，具有这一长度的二进制数则被称为该计算机中的一个字。字通常取字节的整数倍，是计算机进行数据存储和处理的运算单位。计算机按照字长进行分类，可以分为8位机、16位机、32位机和64位机等。字长越长，计算机能够一次处理的数据位就越多，处理能力越强，运算精度也就越高。在不同字长的计算机中，字的长度也不相同。例如，在8位机中，一个字含有8个二进制位，而在 64位机中，一个字则含有64个二进制位。计算机与二进制2.12.1.1进位计数制数制是计数的规则，进位计数制是利用固定的数字符号和统一的规则来计数的方法。在人们使用最多的进位计数制中，表示数的符号在不同的位置上时所代表的数值是不同的。按进位的方法进行计数的规则称为进位计数制，在日常生活和计算机中均采用进位计数制。人们平时最常用的是十进位计数制，即按照“逢十进一”的原则进行计数。1. 定义计算机与二进制2.12.1.1进位计数制2. 要素一种进位计数制包含一组数码符号和基数、数位、位权基本因素。（1） 数码：数制中表示基本数值大小的不同数字符号。（2） 基数：某数制可以使用的数码个数。（3） 数位：数码在一个数中所处的位置。（4） 位权：位权是基数的幂，表示数码在不同位置上的数值。计算机与二进制2.12.1.2二进制的算数运算二进制是计算技术中广泛采用的一种数制。二进制数据是用0和1两个数码来表示的数，它的基数为2，进位规则是“逢2进1”，借位规则是“借1当2”，其数制符号是B或下角标2。当前的计算机系统使用的基本上是二进制系统。二进制数据采用位置计数法，其位权是以2为底的幂。例如，二进制数据110.11，其位权的大小顺序为22、 21、20、2-1、2-2。计算机与二进制2.12.1.2二进制的算数运算计算机内部采用二进制的原因有以下几点：（1） 技术实现简单。（2） 简化运算规则。（3） 适合逻辑运算。（4） 易于进行转换。（5） 用二进制表示数据具有抗干扰能力强、可靠性高等优点。计算机与二进制2.12.1.2二进制的算数运算1. 机器数与真值通常，机器数是把符号数字化的数，是数字在计算机中的二进制表示形式。根据小数点位置固定与否，机器数可以分为定点数和浮点数。通常，使用定点数表示整数，而用浮点数表示实数。（2） 实数。实数的浮点数表示方法是把一个实数的范围和精度分别用阶码和尾数来表示。（1） 整数。整数没有小数部分，小数点固定在数的最右边。整数可以分为无符号整数和有符号整数两类。（3） 机器数与真值。不带符号的数是数的绝对值，在绝对值前加上表示正负的符号就成了符号数。计算机与二进制2.12.1.2二进制的算数运算2. 定点数和浮点数的概念在计算机中，数值型的数据有两种表示方法：一种称为定点数，另一种称为浮点数。定点数所谓定点数，就是在计算机中所有数的小数点位置固定不变。定点数有两种：定点小数和定点整数。定点小数将小数点固定在最高数据位的左边，因此，它只能表示小于1的纯小数。定点整数将小数点