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计算机基础 第 2 讲

计算机基础 第 2 讲. 授课教师：徐鲁辉. 【 上节回顾 】. 1 、计算机发展历史：诞生与发展、特点及分类、应用。 2 、汉字输入法：搜狗输入法。. 第 1 章 计算机文化概述. 1.1 计算机发展历史 1.2 汉字输入法 1.3 信息技术基本知识 1.4 计算机系统的组成 1.5 微机硬件与系统安装. 1.3 信息技术基本知识. 信息：数值、文字、语音、图形、图像，信息必须数字化编码，才能传送、存储和处理 计算机采用二进制的原因 电路简单 工作可靠 简化运算 逻辑性强

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计算机基础 第 2 讲

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  1. 计算机基础第2讲 授课教师：徐鲁辉

  2. 【上节回顾】 • 1、计算机发展历史：诞生与发展、特点及分类、应用。 • 2、汉字输入法：搜狗输入法。

  3. 第1章 计算机文化概述 • 1.1 计算机发展历史 • 1.2 汉字输入法 • 1.3 信息技术基本知识 • 1.4 计算机系统的组成 • 1.5 微机硬件与系统安装

  4. 1.3 信息技术基本知识 • 信息：数值、文字、语音、图形、图像，信息必须数字化编码，才能传送、存储和处理 • 计算机采用二进制的原因 • 电路简单 • 工作可靠 • 简化运算 • 逻辑性强 • 二进制不便于阅读，人们通常用十进制表示，然后由计算机转换为二进制。

  5. 1.3 信息技术基本知识（重点） • 1.3.1 数制的概念 • 1.3.2 数制间的转换（超重点） • 1.3.3 二进制的运算规则 • 1.3.4 数据与信息概述 • 1.3.5 字符的编码（超重点）

  6. 1.3.1 数制的概念 • 数制：也称计数制。 • 三要素： • 数位：数码在一个数中所处的位置 • 基数: 在某种数制中所能使用的数码的个数 • 位权: 某数制基数的次方 • 1)在数字的后面用特定字母表示该数的进制 • B（Binary）二进制、D（Decimal）十进制、O（Octal）八进制、H（Hexadecimal）十六进制。如(1001)B • 2)给数加括号并加数字下标 • 如(1001)2,(2357)8,(8790)10,(1AFF)16分别表示二进制、八进制、十进制和十六进制。

  7. 1.3.1 数制的概念

  8. 【课堂示例（1）】 • (1048)D • = 1×103+0×102+4×101+8×100 • (1101)B • = 1×23+1×22+0×21+1×20=(13) D • (1062)O • = 1×83+0×82+6×81+2×80 = (562)D • (2AF)H • = 2×162+10×161+15×160 = (687)D

  9. 不同进制间的表示方法

  10. 1.3.2 数制间的转换（超重点） • 1、二、八、十六进制→十进制 • 方法：按权展开求和，整数部分和小小数部分分别转换

  11. 【课堂示例（2）】 • (110.101)2 • =1×22+1×21+0×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3 =4+2+0.5+0.25+0.125=(6.625)10 • (73.56)O • = 7×81+3×80+5×8-1+6×8-2 = (59.71875)D • (2B.3C)H • = 2×161+11×160+3×10-1+12×16-2=(43.234375)D

  12. 1.3.2 数制间的转换（超重点） • 2、十进制→二进制 • 方法： • 整数部分采取“除2取余法”，从下往上取 • 小数部分采取“乘2取整法”，从上往下取

  13. 2 23 ……余1……K0最低位 2 11 ……余1……K1 2 5 ……余1……K2 2 2 ……余0……K3 2 1 ……余1……K4最高位 【课堂示例（3）】 （补充）十进制数23转换成二进制数 取余数 对应二进制位数 即：(23)D=(10111)B 总结：十进制整数转换成二进制数用“ 除2取余倒读法 ” 转换成其它进制数就可概括为“ 除R取余倒读法 ” 。

  14. 0.8125 ×2 1.6250 0.6250 ×2 1.2500 0.2500 ×2 0.5000 0.5000 ×2 1.0000 （补充）将十进制数 0.8125 转换成对应的二进制数 对应二进制位数 取整数 K-1最高位 1 K-2 1 K-3 0 K-4最高位 1 即：(0.8125)D=(0.1101)B 总结：十进制小数转换成其它进制数方法“ 乘R取整顺读 ”

  15. 1.3.2 数制间的转换（超重点） • 3、二进制、八进制、十六进制之间的转换 • 1）二进制→八进制 • 方法：以小数点为界，分别向左或向右将每3位二进制数合为1位八进制数，不足3位补“0” • 2）八进制→二进制 • 方法：将每一位八进制数展开成3位的二进制数 • 3）二进制→十六进制 • 方法：以小数点为界，分别向左或向右将每4位二进制数合为1位八进制数，不足4位补“0” • 2）十六进制→二进制 • 方法：将每一位八进制数展开成4位的二进制数

  16. 【课堂示例（4）】 • (1100101.1101)2 • = (001 100 101. 110 100)2 = (145.64)8 • (423.45)8 • = (100 010 011. 100 101)2 • (10101001011.01101)2 • = (0101 0100 1011. 0110 1000)2 = (54B.68)16 • (ACD.EF)16 • = (1010 1100 1101. 1110 1111)2

  17. 1.3.3 二进制的运算规则 • 算术运算 • 1）加法规则 • 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10 • 2）减法规则 • 0-0=0 1-1=0 1-0=1 10-1=1 • 3）乘法规则 • 0×0=0 0×1=0 1×0=0 1×1=1 • 4）除法规则 • 0÷0=0 0÷1=0 1÷0无意义 1÷1=1

  18. 1.3.3 二进制的运算规则 • 逻辑运算 • 1）或 • 0∨0=0 0 ∨ 1=1 1 ∨ 0=1 1 ∨ 1=1 • 2）与 • 0 ∧ 0=0 0 ∧ 1=0 1 ∧ 0=0 1 ∧ 1=1 • 3）非 • 0=1 1=0

  19. 1.3.4 数据与信息概述 • 1、数据的概念 • 数据(data)是计算机能够接收和处理的物理符号，包括字符(character)、符号(symbol)、表格(table)、图形(picture)、声音(sound)和活动影像(video)。 • 数据的形态：人读数据、机读数据。 • 数据的分类：数值数据、非数值数据。

  20. 1.3.4 数据与信息概述 • 2、信息的概念 • 信息(information)是客观存在的一切事物通过物质载体所发生的消息、情报、指令、数据以及信号中所包含的一切可传递和交换的知识内容。信息是事物运动的状态和方式，即事物内部结构和外部联系的状态和方式。 • 3、数据与信息的联系 • 数据是信息的载体，信息是数据所要表达的含义

  21. 位 字节（8位） …… 字，字长 1.3.4 数据与信息概述 数 据 存 储 的 组 织 形 式 • 4、信息的单位

  22. 4、信息的单位 • （1）位（比特，bit）：一个二进制数位为1比特,它是表示数据的最小单位 • （2）字节（Byte）：1字节由八位二进制数表示，它是表示存储空间大小的基本单位 • 即：1字节由8位二进制组成 • 1Byte（1B）=8bits • 1KB=1024B=210B 1MB=1024KB=220B • 1GB=1024MB=230B 1TB=1024GB=240B

  23. 4、信息的单位 • （3）字（Word）：计算机一次能作为一个整体处理的最大一组二进制数，这组二进制数的位数称为字长。 • 字长一般都为8的整数倍,也即一个字节或多个字节组成。 • 字长越长，计算机在相同的时间内传送的信息就越多，计算机的运行速度就越快；字长越长，计算机的系统支持的指令数量更多，功能更强。 • 常用的计算机字长有：8位、16位、32位、64位

  24. 1.3.5 字符的编码（超重点） • 1、数值编码 • 2、字符编码 • 3、汉字编码

  25. 1、数值编码 • 一个数在计算机内被表示的二进制形式称为机器数，该数称为这个机器数的真值。 • 符号位+数值部分，0表示正，1表示负 • 机器数表示方法： • 原码 • 反码 • 补码

  26. 1、数值编码 • 原码 • 整数X的原码，是指其最高位符号位的0或1表示X的正或负，其数值部分就是X的绝对值的二进制表示。 • 通常用[X]原表示X的原码。 • 例如： 假设机器数的位数是8，则 • [ +52]原=00110100 • [ -65]原=11000001 • 注意： [+0]原=00000000，[-0]原=10000000，0的原码不唯一。

  27. 1、数值编码 • 反码 • 正数的反码与原码相同；负数的反码是把其原码除符号位以外的各位取反（即0变1，1变0）。 • 通常用[X]反 表示X的反码。 • 例如： [+52]反 = [+52]原 = 00110100 [-65]原= 11000001 [-65]反= 10111110 • 注意：由于[+0]反 =00000000, [-0]反 = 11111111，所以数0的反码也是不唯一的。

  28. 1、数值编码 • 补码 • 正数的补码与原码相同；负数的补码在其反码的最低有效位上加1。 • 常用[X]补表示X的补码。 • 例如： [+52]补 ＝[+52] ＝[+52]反 ＝00110100 [-65]原 ＝11000001 [-65]反 ＝10111110 [-65]补 ＝10111111 • 注意：由于[+0]补 ＝[-0]补 ＝00000000，所以数0的补码是唯一的。

  29. 【补充：BCD码】 • BCD（Binary Code Decimal）码：把每1位十进制数用4位二进制编码表示的数字编码。它的全名为十进制数的二进制编码（二 - 十进制编码） • 又称为8421BCD码：每个十进制位用4位二进制数表示，而4位二进制数的位权分别为8、4、2、1，故命名之。

  30. 【补充：8421BCD编码表】

  31. 【课堂示例（5）】 • (36.97)10 =(00110110.10010111)BCD • (100100110001 .01000101)BCD = (931.45)10

  32. 2、字符编码 • 字符编码是用二进制编码来表示字母、数字以及专门符号。 • ASCII码是由美国国家标准委员会制定的一种包括数字、字母、通用符号在内的字符编码集。 • ASCII码是一种7位二进制编码，能表示27=128个国际上最通用的西文字符。

  33. 2、字符编码 • ASCII编码字符集包括4类常用的字符。 • （1）数字0～9 • 对应的ASCII码值分别为0110000B～0111001B，用十六进制数表示为30H～39H • （2）字母 • 包括26个大写英文字母和26个小写英文字母。字母A～Z的ASCII码值 为41H～5AH，字母a～z的ASCII码值为61H～7AH。 • （3）通用符号 • 如：＋、－、＝、*、／、，等共32个。 • （4）控制字符 • 包括空格SP（20H）、回车CR（0DH）等共34个。 • 注：ASCII码是一种7位编码，但它存放时必须占全一字节，也即占用8位，一般最高位置0，其余7位是ASCII值。

  34. ASCII码表

  35. 3、汉字编码 • 汉字也是字符，与西文字符比较，汉字数量大，字形复杂，同音字多，这就给汉字在计算机内部的存储、传输、交换、输入、输出等带来了一系列的问题。为了能直接使用西文标准键盘输入汉字，必须为汉字设计相应的编码，以适应计算机处理汉字的需要。 • 汉字的编码包括： • 交换码 • 输入码 • 机内码 • 输出码

  36. 点阵字形 • 汉字的输出方式是将汉字笔划离散化，用一个点阵来表示，有显示和打印两种。 • 汉字的点阵表示、点阵类型如下图所示。

  37. 【深入汉字编码】 • 国标码：所有汉字编码都应该遵循这一标准，汉字机内码的编码、汉字字库的设计、汉字输入码的转换、输出设备的汉字地址码等，都以此标准为基础。GB2312-80就是国标码。国标码字符集中共收录汉字字符6763个，分为两级，一级汉字3755个，二级汉字为3008个。该码规定：一个汉字用两个字节表示，每个字节只有7位，与ASCII码相似，表示范围为2121H ～7E7EH。 • 区位码：将GB2312-80国标字符集分成94区与94位，就是区位码。表示范围为0101H～5E5EH。区位码共收录了7445个图形字符。其中汉字字符6763个；一般符号、数字、拉丁字母、希腊字母、汉语拼音等682个。

  38. 汉字编码分类 • 汉字在不同的处理阶段有不同的编码 （1）汉字的输入：输入码国标码 （2）汉字的机内表示：机内码 （3）汉字的输出：字形码（输出码：汉字点阵字库） 各种编码之间的关系：

  39. 三种编码的相互转换 例：”大”字的区位码：2083D 国标码：1453H+2020H=3473H 机内码：3473H+8080H=B4F3H

  40. 【深入输入码】 1、数字码（或流水码）如：电报码、区位码、纵横码优点：无重码，不仅能对汉字编码，还能对各种字母、数字符号进行编码。 缺点：是人为规定的编码，属于无理码，只能作为专业人员使用。 2、字音码 如：全拼、双拼、微软拼音 优点：简单易学。 缺点：汉字同音多，所以重码很多，输入汉字时要选字。 3、字形码如：五笔字型、表形码、大众码、四角码优点：不考虑字的读音，见字识码，一般重码率较低，经强化训练后可实现盲打。缺点：拆字法没有统一的国家标准，拆字难，编码规则繁，记忆量大。 4、音形码如：声形、自然码、钱码优点：利用音码的易学性和形码可有效减少重码的优点。缺点：既要考虑字音，又要考虑字形，比较麻烦。

  41. 【本节小结】 • 1、数制的概念。 • 2、数制间的转换。 • 3、 二进制的运算规则。 • 4、信息单位。 • 5、字符的编码：数值编码、字符编码和汉字编码。

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