第一章 计算机基础知识-2(数制及编码)解析
计算机基础计算机系统数制和编码课件
十六进制数的基数为16，每一位数字的权值根据其位置而变化， 例如：个位为16^0，十位为16^1，百位为16^2，以此类推。
03
十六进制数的运算遵循四则运算规则，但需要注意A-F代表 的值为10-15。
03
编码系统
ASCII码
01
总结词
美国信息交换标准代码
02
详细描述
ASCII码是最早的编码标准之一，用于将字符转换为数字。它包含了 128个字符，使用7位二进制数表示，能够满足英文和部分特殊字符 的需求。
Unicode码
总结词
统一码、万国码
详细描述
Unicode码是一种国际化的编码标准，旨在解决不同语言和特殊字符的编码问题。它采用16位二进制数表示，能 够覆盖世界上大部分语言的字符，包括一些特殊符号和图形。
GB2312码
总结词
汉字国标码
详细描述
GB2312码是中国国家强制标准，主要用于汉字的编码。它包含了6000多个常 用汉字和英文、数字的符号，采用2个字节的16位二进制数表示。GB2312码是 简体中文的常用编码方式之一。
THANKS
详细描述
字节是计算机中常用的数据存储单位 ，由8个位组成。它可以表示的数值 范围从0到255。常见的存储单位还有 千字节（KB）、兆字节（MB）、吉 字节（GB）等。
字（Word）
总结词
字是计算机中自然的数据存储单位，通常由若干个字节组成 。
详细描述
字是计算机中自然的数据存储单位，通常由若干个字节组成 。不同架构的计算机可能有不同的字长，常见的有16位、32 位和64位等。字可以用来表示整数、浮点数等各种数据类型 。
余数，直到商为0为止。
二进制数与八进制数的转换
数字电路_2数制和编码
? 区位码——GB 2312的所有字符分布在一个94行×94列的二维平面内，行号称为区号，列号称 为位号。区号和位号的组合就可以作为汉字字符的编码，称为汉字的区位码。
加法
减法
十六进制
? 由于二进制数在使用时位数太长，不容易记忆，所以又推出了十六进制数。 ? 十六进制数有两个基本特点：
? 它由十六个字符 0～9以及A，B，C，D，E，F组成（它们分别表示十进制数 10～15）；
? 十六进制数运算规律是逢十六进一，即基 R=16=2 4，通常在表示时用尾部标志 H或下标 16以示区别。 例如：十六进制数 4AC8可写成（ 4AC8 ）16，或写成 4AC8H 。
B表示。 例如：二进制数 10110011 可以写成（ 10110011 ）2，或写成 10110011B ? 对于十进制数可以不加注基数；
十进制
(D) 0 1 2 3 4
56
7
8
9 10
二进制 (B) 0 1 10 11 100 101 110 111 1000 1001 1010
计算机采用二进制数
(101.11)B＝ 1×22 ＋0×21＋1×20＋1×2－1＋1×2－2 ＝(5.75)D
各数位的权是２的幂
十进制数 →二进制数 将整数部分和小数部分分别进行转换。
整数部分 ---除2取余，逆序排列 ; 合并
小数部分 ---乘2取整，顺序排列。
? 十进制数 44.375 转换成二进制等于多少？
(44.375)D＝(？)B
十六进制数 →二进制数
? 十六进制数转换为二进制数时正好与上面所述相反，只要将每位的十六进制数对应的 4 位二进制写出来就行了。
《计算机应用基础》1.2数制与编码
位权
Ri就是位权。
《计算机应用基础》课程
1.数制与编码-常用数制及其转换
计算机为什么要采用二进制
• 易于物理实现 • 运算规则简单 • 机器可靠性高 • 逻辑判断方便
《计算机应用基础》课程
1.数制与编码-常用数制及其转换
二进制与十进制
十 各位位权
… 103 102 101 100 10-1 10-2 …
B
B 十六进制
《计算机应用基础》课程
1.数制与编码-常用数制及其转换
A 二进制数
十六进制数
[例] （111101.010111）2 = （3D.5C）16
● 规则：4位并1位 计数方向：左← . →右 位数不足补0
mod.2 mod.16
0011 1101 . 0101 B 十六进制数
《计算机应用基础》课程
3.数制与编码-计算机信息编码
反码
是数值存储的一种。正数的反码与其原码相同；负数的反码是对其原 码逐位取反，但符号位除外。
若用8位二进制表示一个数，则 [000001011]反= 000001011 [100001011]反= 111110100
1 11110100
3.数制与编码-计算机信息编码
《计算机应用基础》课程
3.数制与编码-计算机信息编码
区位码
GB2312-80《信息交换用汉字编码字符集》中，所有的国标汉字与符号 组成一个94×94的矩阵。此方阵中的每一行称为一个“区”68，2个每特一殊列字称符为一 个“位”。一个汉字所在的区号和位号简单地组合在一起就构成了该汉字的" 区位码"。
10010
0.8125 ×2
1.625 ×2
1.25 ×2
1-2计算机的数制与编码
1.2 计算机的数制与编码计算机能处理的信息有数值、字符、图形、声音等，它们都要转化为0、1代码串的形式，才能由计算机来处理。
1.2.1 数制 一、各种数制：所谓数制是指 。
都叫做进位记数制。
进位制的关键问题是决定数码 的和 。
●进位记数制中有数位、基数、位权三个要素： 数位是指数码在一个数中所处的位置；基数是指在某种进位记数制中，每个数位上所能使用的数码的个数。
权是指在某种进位记数制中，每个数位上的数码所代表的数值的大小。
如：表1.1 常用的几种进位制对同一个数值的表示（P9）二、数制间的转换：例：（重点：十进制与二进制的互相转换）●各种进制转十进制●十进制转各种进制●二进制转八进制、八进制转二进制与二进制转十六进制、十六进制转二进制练习：P39：20、21、22、23、24、25、26、27、28、29（写在课本上）如何检查？（计算器！）1.2.2 ASCII码●通称为字符。
字符没有数值意义。
为了便于计算机的应用推广，这些字符必须用统一的规定编码方式来表示。
目前在国际上广泛采用“”表示、和作为使用的等。
●ASCII码的英文全称：，中文。
●ASCII码用位0、1代码串来编码一个符号，每个符号占的存储空间，字节最高位（左）为，作奇偶校验用。
（注：1字节= 位，一个字符的ASCII码占位，余下位用作）●ASCII码给出了个数码，个英文字母，个通用符号，个动作控制符的编码标准。
◆例：查表P308（1）字母“A”的ASCCII的二进制表示为：，十六进制表示为：，十进制表示为：（2）将字符“2”的ASCII码当成数值，转换为十进制数得到50，数字字符“5”的ASCII码转换为十进制数应得到●ASCII码的比较：（详见附录1：P308）空格（space）的ASCCII码是32‘0’~‘9’的ASCCII码是48~57‘A’~‘Z’的ASCCII码是65~90‘a’~‘z’的ASCCII码是97~1221.2.3 汉字编码1．国标码GB 2312-80《》1级汉字个，按顺序排列、2级汉字个，按排列，汉字有6763个，常用符号、字母、图形符号等682个，共计7445个。
《数制与编码》课件
WAV
波形音频文件格式，未进 行压缩，音质较高但文件 较大。
AAC
高级音频编码，支持更高 的比特率和多声道，广泛 应用于流媒体和数字广播 。
05
编码的未来发展
编码技术的创新
总结词
随着技术的不断发展，编码技术也在不断创新和进步，未来将会有更多的新技 术应用于编码领域。
详细描述
随着云计算、大数据、物联网等技术的快速发展，编码技术也在不断创新和进 步。未来可能会出现更加高效、安全的编码算法和技术，以满足更加复杂和多 样化的应用需求。
非十进制转其他数制
通过连续除基取余法进行转换。
其他数制转十进制
通过乘基取整法或加权求和法进行转换。
非十进制转十进制
通过连续乘基取整法进行转换。
02
编码的基本概念
编码的定义
编码的定义
编码是将信息转换为一种能被机器识 别的语言，也就是用某种符号代表特 定的信息。编码是信息传输和存储的 关键环节，没有编码，计算机就无法 处理信息。
数制的分类
01
有符号数制和无符号数制：有符号数制表示数值的 正负，无符号数制只表示数值的大小。
02
定点数制和浮点数制：定点数制小数点位置固定， 浮点数制小数点位置可以浮动。
03
二进制数制、八进制数制、十进制数制和十六进制 数制：根据基数不同进行分类。
数制转换的方法
十进制转其他数制
通过除基取余法或乘基取整法进行转换。
编码在人工智能中的应用
总结词
人工智能技术的快速发展为编码技术的应用提供了新的机遇和挑战，未来编码将在人工智能中发挥更加重要的作 用。
详细描述
人工智能技术的核心是数据和算法，而编码技术是其中不可或缺的一部分。未来，随着人工智能技术的不断发展 和应用，编码技术的应用场景也将更加广泛和深入。同时，编码技术也面临着如何更好地支持人工智能技术的发 展和应用，如提高算法的效率和安全性等。
第一章 微型计算机基础知识
第一章微型计算机基础知识第一章微型计算机基础知识第一章微机基础知识1.1计算机中的数和编码1.1.1计算机中的数制计算机最初是作为一种计算工具出现的，所以它最基本的功能是处理和处理对数。
数字由机器中设备的物理状态表示。
具有两种不同稳定状态和相互转换的设备可用于表示1位二进制数。
二进制数具有操作简单、物理实现方便、节省设备等优点。
因此，目前，几乎所有的二进制数都用计算机来表示。
然而，二进制数太长，无法写入，不容易阅读和记忆；此外，目前大多数微机是8位、16位或32位，是4的整数倍，4位二进制数是1位十六进制数；因此，在微型计算机中，二进制数被缩写为十六进制数。
十六进制数使用16个数字，例如0~9和a~F来表示十进制数0~15。
8位二进制数由2位十六进制数表示，16位二进制数由4位十六进制数表示。
这便于书写、阅读和记忆。
然而，十进制数是最常见和最常用的。
因此，我们应该熟练掌握十进制数、二进制数和十六进制数之间的转换。
表1-1列出了它们之间的关系。
表1-1十进制数、二进制数及十六进制数对照表十进制二进制十六进制012345678910111213141500000001001000110100010101100111100010011010101111001101 111011110123456789abcdef为了区别十进制数、二进制数及十六进制数3种数制，可在数的右下角注明数制，或者在数的后面加一字母。
如b(binary)表示二进制数制；d(decimal)或不带字母表示十进制数制；h(hexadecimal)表示十六进制数制。
1.二进制数和十六进制数之间的转换根据表1-1所示的对应关系即可实现它们之间的转换。
二进制整数被转换成十六进制数。
方法是将二进制数从右（最低位）到左分组：每4位为一组。
如果最后一组少于4位，则在其左侧加0以形成一个4位组。
每组由一位十六进制数表示。
例如：1111111000111b→1111111000111b→0001111111000111b=1fc7h要将十六进制数转换为二进制数，只需使用4位二进制数而不是1位十六进制数。
计算机数制与信息编码介绍课件
演讲人
01.
02.
03.
04.
目录
计算机数制
信息编码
数据存储与传输
计算机网络与通信
计算机数制
数制基础
03
转换：不同进制之间的转换方法
02
进制：二进制、八进制、十进制、十六进制等
01
数制：计算机中表示数字的方法
04
应用：计算机硬件、软件、网络通信等领域中的数制表示
二进制、八进制、十六进制
数据安全与加密
01
数据加密技术：用于保护数据在传输和存储过程中的安全性
02
加密算法：包括对称加密算法和非对称加密算法
03
数字签名：用于验证数据的完整性和身份认证
04
安全协议：如SSL/TLS，用于保护数据在传输过程中的安全性
计算机网络与通信
网络基础
网络拓扑结构：总线型、星型、环型、树型等
网络协议：TCP/IP、UDP、IPX/SPX等
二进制：计算机内部使用的基本数制，由0和1组成，表示二进制数
八进制：由0到7的八个数字组成，表示八进制数
十六进制：由0到9和A到F的十六个数字组成，表示十六进制数
二进制、八进制、十六进制之间的转换：可以通过特定的算法进行转换，以便于计算机处理和存储数据。
数制转换
十进制转二进制：除2取余法
01
二进制转十进制：按位权展开求和
光盘：用于存储和读取数据，如CD、DVD、蓝光光盘等
02
闪存：用于存储和读取数据，如U盘、SD卡等
云存储：通过网络存储和读取数据，如Dropbox、Google Drive等
04
计算机基础知识之数制与编码
1.2数制与编码
1.2.1 数制及其转换 1、各种进位计数制 （4）十六进制 ① 十六个数码：0～9，A～F ，基为16 ② 逢十六进一 ③ 权为16i（i为权位） 例如，(5A7)16 =5×162+10×161+7×160
= 1280+160+7
=(1447)10
1.2数制与编码
1.2.1 数制及其转换
机内码= 国标码+8080h
“编” → 3160h + 8080h=b1e0h
1.2 数制与编码
1.2.3 字符的编码 3、汉字编码
（3）字型码 ● 点阵码（字模）：字型点阵 ● 矢量码：形状、笔画、字根用数学描述
（4）外码（输入法） ● 拼音码：ABC、紫光、搜狗 ● 字型码：五笔字型 ● 音型码：极点五笔
1.2 数制与编码
1.2.2 数值数据的编码 机器数与真值 真值：用“+”、“-”表示正负的二进制 例如，N1=+10111， N2=-10111 机器数：用“0”、“1”表示正负的二进制 （符号数字化，一般“0”表示正， “1”表示负） 例如，N1=010111， N2=110111
1.2 数制与编码
1.2.3 字符的编码 用0、1的组合（编码）表示字符
1、ASCII码 ASCII：美国标准信息交换码 用7位二进制数表示一个字b表符示，二共进2h制7表=示12十8六个进制 例如，‘A’→1000001b = 41h ‘a’→1100001b = 61h
1.2 数制与编码
1.2.3 字符的编码 3、汉字编码
1.2.2 数值数据的编码 小数点的位置：固定→定点数 浮动→浮点数
1、定点数表示 （1）定点整数：
计算机中的数制与编码PPT课件
十进制整数转为二 十进制小数转为二
进制整数。
进制小数。
方 法：除2取余，
直至商为0，余数 倒序排。
方 法：乘2取整，
直至小数为0，整 数正序排。
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19
十进制整数转为二进制数例题
将十进制数46转为二进制数：
步骤：
余数 排序方向
2
46
2
230Βιβλιοθήκη 21112
5
1
2
2
1
21
0
0
1
结果（46）10=（101110）2
=( 302.1640625 )10
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15
十六进制数转为十进制数例题
将(5FC.1A)16转换为十进制数
( 5 F C. 1 A )16
位权（权） 162 161 160 16-1 16-2
位权展开
本位数字与该位的位权乘积的代数和:
5X162+FX161+CX160+1X161+A*16-2 =（1532.1015625）10
和“0”；其次，二进制的运算规则简单；再次，
逻辑命题中的“假”和“真”，也恰好与二进
制的“0”和“1”相对应。所以，计算机从其易
得性、可靠性、可行性及逻辑性等各方面考虑，
选择了二进制数字系精选统ppt课。件2021
3
一、数据与信息
数据：人类能够识别或计算机能够处 理的符号对客观事物的具体表示
信息：经过加工处理后用于人们制定 决策或具体应用的数据称作信息
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16
A：（2A4E）16
=( 10830)10
B：（32CF.48）16
计算机文化基础(1.2 数制与编码)
适合逻辑运算
二进制中的0和1正好分别表示逻辑代数中的假值 （False）、真值（True）。
1.2.2 各种数制间的转换
十进制数 十进制数
非十进制数 非十进制数
二、八、十六进制之间的转换
十进制整数转换成非十进制整数
余数法：除基数取余数、由下而上排列。
示例1：十进制数转换成八进制数
8 8
75 9
2.R进制计数制
从对十进制计数制的分析可以得出，对于任意R进制计 数制同样有基数R，权Ri和按权展开表达式。
十进制：任意一个十进制数可用0，1，2，3，4，5，6，7， 8，9共10个数字符表示，它的基数R=10。 二进制：作意一个二进制数可用0、1两个数字符表示，其基 数R=2。 八进制：任意一个十进制数可用0，1，2，3，4，5，6，7共 8个数字符表示，它的基数R=8。 十六进制：任意一个十进制数可用0，1，2，3，4，5，6，7， 8，9，A，B，C，D，E，F共16个数字符表示，它的基数R=16。
0 - 16之间整数的常用进制数对应关系
计算机为什么使用二进制
二进制在物理上容易实现
因为二进制仅有两个数码0和1，可以用两种不同的稳 定状态（如有磁和无磁，高电位与低电位）来表示。计算机 的各组成部分都由仅有两个稳定状态的电子元件组成，它不 仅容易实现，而且稳定可靠。
二进制运算规则简单
以加法为例，二进制加法规则仅有四条，即：0+0=0； 1+0=1；0+1=1；1+1=10（逢十进一）
不同数制数的表示
在数字后加字母B表示二进制数，加字母Q表 示八进制数， 加字母D表示十进制数，加字母H表 示十六进制数。 例： 1011B为二进制数1011，也记为（1011）2 1357O为八进制数1357，也记为（1357）8
大学计算机基础1.2计算机的数制
大学计算机基础1.2计算机的数制大学计算机基础 12 计算机的数制在我们日常使用计算机的过程中，数制是一个非常基础但又极其重要的概念。
如果不了解数制，我们就很难真正理解计算机是如何处理和存储信息的。
那么，什么是数制呢？简单来说，数制就是用一组固定的符号和规则来表示数值的方法。
常见的数制包括十进制、二进制、八进制和十六进制。
我们最熟悉的莫过于十进制了。
在十进制中，我们使用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 这十个数字来表示数值。
比如数字 123，它的百位是 1，代表 1 个100；十位是 2，代表 2 个 10；个位是 3，代表 3 个 1。
而计算机中最常用的数制是二进制。
为什么计算机要使用二进制呢？这是因为计算机的电子元件只有两种稳定的状态，即开和关，或者说高电平和低电平。
我们可以用 1 来表示开（或高电平），用 0 来表示关（或低电平）。
这样，计算机就能够通过处理 0 和 1 这两个数字来进行各种计算和操作。
二进制数的特点是逢 2 进 1。
例如，二进制数 101，从右往左，第一位是 1，代表 1 个 1；第二位是 0，代表 0 个 2；第三位是 1，代表 1 个 4。
将它们相加，1×1 ＋ 0×2 ＋ 1×4 ＝ 5，所以二进制数 101 对应的十进制数就是 5。
为了方便书写和阅读二进制数，我们又引入了八进制和十六进制。
八进制是逢 8 进 1，使用 0、1、2、3、4、5、6、7 这八个数字。
十六进制则逢 16 进 1，除了使用 0 9 这十个数字外，还使用 A、B、C、D、E、F 来分别表示 10、11、12、13、14、15。
在计算机中，不同数制之间的转换是经常会遇到的操作。
比如，将十进制数转换为二进制数，可以通过除 2 取余的方法。
以十进制数 10为例，10÷2 ＝ 5 余 0，5÷2 ＝ 2 余 1，2÷2 ＝ 1 余 0，1÷2 ＝ 0 余 1。
计算机导论课件：数制与编码
数制与编码
1. 定点表示
定点表示是指小数点位置固定不变，分为定点整数与定点小数，定点整数的小数点位置隐式地固定
在数值位之后，表示纯整数；定点小数的小数点位置隐式地固定在数值位之前，表示纯小数，如图1-1所
示。数值的位数n决定了所能表示的数值范围，如机器数采用原码，则定点整数的二进制数值范围为
±
n 1...... 1
数制与编码
例1-13 设字长为8位，从高位到低位依次是：阶符1位，阶数2位，尾符1位，尾数4位，则浮点实数 表示格式如图1-6所示，小数点位置隐式地表示在尾数位之前，所能表示数值的正数范围为2-3×24~23×(1-2-4)，负数范围为-23×(1-2-4)~-2-3×2-4。(-11.01)2=(-0.1101×2+10)2的浮点实数存储可见图中。
数制与编码 2. 补码 对于加法运算，原码与真值的运算步骤较复杂。为了简化运算，引入了补码。 设字长为n位，二进制整数x的补码[x]补定义为
二进制纯小数x的补码[x]补定义为
二进制数x转换为补码[x]补的简单方法是：当x为正数时，[x]补的符号位为0，数值位不变；当x为负数 时，[x]补的符号位为1，数值位为取反加1(整数相当于加1，纯小数相当于加2-(n-1))。
，十进制数值范围为±(2n-1)，定点小数的二进制数值范围为±
n 0.1...... 1
，十进制数值范围为
±(1-2-n)。
数制与编码 例1-11 以定点整数为例，设字长为8位(采用8位存储数据)，从高位到低位依次是：符号1位，数值7
位，小数点位置隐式地固定在数值位之后，所能表示的二进制数值范围为±1111111，对应的十进制数 值范围为±(27-1)。
一个二进制数的记阶表示不唯一，不同的记阶表示需要的阶数位数和尾数位数不同，为了提高浮点 表示的精度，人们引入了规范化浮点数。尾数最高位为1的浮点实数称为规范化浮点数。当对非规范化浮 点数进行规范化时，尾数左移1位，阶数减1，尾数右移1位，阶数加1。
闽教版(2020) 七年级上册 第1课 主题二 数制与信息编码
1.2 数制与信息编码
1.2.3 数字、字符与汉字的编码
3.汉字编码 汉字信息的输入、输出及其处理远比西文困难得多，原
因是汉字的编码和处理实在太复杂了。经过多年的努力，我 国在汉字信息处理的研制和开发方面取得了突破性的进展， 使我国的汉字信息处理技术处于世界领先地位。
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算机存储数据的基本单位。
1.2 数制与信息编码 1.2.2 计算机中的数据存储单位
1 KB=210 B=1 024 B 1 MB=1 024 KB=220 B 1 GB=1 024 MB=230 B 1 TB=1 024 GB=240 B
1.2 数制与信息编码
1.2.2 计算机中的数据存储单位
3.字 计算机进行数据处理时，一次存取、加工和传送的
1.2 数制与信息编码
1.2.3 数字、字符与汉字的编码
2.字符编码 字符是各种文字和符号的总称，包括各国家文字、标点
符号、图形符号、数字等。字符集是多个字符的集合，字符 集种类较多，每个字符集包含的字符个数不同，常见字符集 有ASCII字符集、GB2312字符集、BIG5字符集、GB18030字符 集、Unicode字符集等。
2.进位计数制的基数与位权 （1）基数。所谓基数，就是进位计数制的每位数上 可能有的数码的个数。 （2）位权。所谓位权，是指一个数值的每位上的数 字的权值的大小。 （3）数的位权表示。任何一种数制的数都可以表示 成按位权展开的多项式之制
计算机编码基础知识学习计算机数据的编码方式与解码方法
计算机编码基础知识学习计算机数据的编码方式与解码方法计算机编码是指将各种信息转化为计算机可以理解和处理的二进制码的过程。
计算机编码基础知识的学习对于理解计算机数据的编码方式和解码方法至关重要。
本文将介绍计算机编码基础知识的学习内容，包括进制转换、ASCII码、Unicode和UTF-8编码等。
一、进制转换进制是数字表达的一种方式。
常见的进制有二进制、八进制、十进制和十六进制。
在计算机编码中，主要使用的是二进制（由0和1组成）。
了解进制转换可以帮助我们理解计算机编码的原理。
在十进制中，每一位的权值是10的整数次方。
例如，数字87可以表示为8x10^1 + 7x10^0。
在二进制中，每一位的权值是2的整数次方。
例如，数字1010可以表示为1x2^3 + 0x2^2 + 1x2^1 + 0x2^0。
二、ASCII码ASCII码是美国信息交换标准代码的缩写，它定义了128个字符的编码，包括英文字母、数字、标点符号和控制字符等。
每个字符都对应一个唯一的7位二进制数。
例如，大写字母A对应的ASCII码为65，二进制表示为01000001。
ASCII码可以进行数据的编码和解码。
通过ASCII码，计算机可以识别和处理各种字符。
ASCII码的使用广泛，但是局限于英文字符，无法表示其他语言的文字。
三、UnicodeUnicode是一种用于表示文本中所有字符的字符集。
它包含了各种国家、各种语言的字符，甚至包括了特殊符号、表情符号和图形等。
Unicode定义的字符数目非常庞大，远远超过了ASCII码。
Unicode使用16位、32位或者更多位的二进制数表示一个字符。
它通过给每个字符分配一个唯一的编码来进行数据的编码和解码。
例如，中文字符“你”在Unicode中的编码为U+4F60（十六进制表示）。
四、UTF-8编码UTF-8是一种对Unicode进行编码的方式，它可以将Unicode字符转换为可变长度的字节序列。
UTF-8编码是目前广泛使用的字符编码方式，它兼容ASCII码，可以表示任意Unicode字符。
第1章计算机基础知识
1.3 计算机的基本工作原理
20
1.3.2 程序与软件 程序是为使计算机完成某项特定的任务而编写的一个有
序的命令和数据的集合。这些命令可以是计算机指令，也可 以是某种汇编语言或高级语言的词句。
软件是为方便用户，提高计算机效能而编制的各种程序 的总称。从软件工程学的观点来看，软件是程序的完善和发 展，它是经过严格的正确性检验和实际试用，并具有相对稳 定的文本和完整的文档资料的程序。
(5) 人工智能。用计算机来模拟人的智能，包括模式识别 、景物分析、语言识别、机器翻译、专家系统、博弈、 机器人。
(6) 网络应用。例如，电子商务、网上购物、远程教学。
1.2 计算机的组成
10
一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统组成
硬件系统由主机和外部设备组成（各种物理设备）。 软件系统由系统软件和应用软件组成，是运行、管理 和维护计算机的各类程序和文档的总称。
操作系统的功能：存储器管理、CPU管理、设备管理、文件管理 和作业管理。
1.3 计算机的基本工作原理
18
1.3.1 计算机的基本工作原理
冯·诺依曼计算机的工作原理可概述为
要点：
“存储程序” + “程序控制”
1．以二进制表示数据和指令（程序）。
2. 先将程序存入存储器中，再由控制器自动读 取并执行。
1.3 计算机的基本工作原理
19
存储程序与程序控制
存储程序是指人们必须事先把计算机的执行步骤序列（即程 序）及运行中所需的数据，通过一定的方式输入并存储在计 算机的存储器中。
程序控制是指计算机运行时能自动地逐一取出程序中一条条 指令，加以分析并执行规定的操作 。
指令是指计算机完成某个基本操作的命令。指令能被计算机 硬件理解并执行。一条指令就是计算机机器语言的一个语句， 是程序设计的最小语言单位。一条计算机指令是用一串二进 制代码表示的 。
第一章 计算机基础知识-2(数制及编码)解析
１．非数值数据的表示 非数值数据不表示数量的多少，只表示有关符号。 １）字符编码
计算机中的字符按一定的规则用二进制编码表示，一般 用八个二进制位进行编码的，目前最普遍采用的编码是 ASCII（American Standard Code for Information Interchange ）即美国信息交换标准代码。这种编码规定：八个二进制 位的最高位为零，余下的七位可进行编码。因此，可表示 128个字符，这其中的95个编码对应着计算机终端能敲入 并可显示的95个字符，另外的33个编码对应着控制字符， 它们不可显示。
浮点数是指小数点在数据中的位置可以左右移动的数 据。通常表示为：
N M.RE
其中，Ｎ为浮点数，Ｍ为尾数，Ｒ为阶的基数，Ｅ
为阶码。在计算机中，浮点数通常表示成如下格式：
Ms E
M
为使数据在输入输出时直观，通常采用十进制数表 示，但它是用二进制编码表示的。这种二进制编码的 十进制数比较直观，它的每一位十进制数用四位二进 制编码表示，这种编码称为BCD 码(Binary Coded
1.4.1 常用数制及其相互转换
1. 十进制数
* 特点: 有10个不同的数字(0,1,2,3,4,5,6,7,8,9); 234, 978.5 逢十进一
* 权的概念: 在数位上,每个数位被赋予一定的位值 例如: 在十进制数中,个、十、百、千……各位的权分别为 100 , 101 , 102 , 103 ……
2．数值数据的表示
1） 定点小数
２） 整 数
３） 浮点数 ４） 十进制数串
定点小数是指小数点准确固定在符号位之后（隐含），符 号位右边的第一位数是小数的最高位数。一般表示为：
N N s .N 1 N 2 N n
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* 特点: 基本数码0～15 （16个）：
0，1，2，3，4，5，6，7，8，9， 10(A),11(B),12(C),13(D),14(E),15(F)
逢十六进一 (FAB.C)16 =F×162+A×161+B×160+C×16-1=(4011.75)10
注：通常用( )下标来表示不同进制的数 Eg:
1.4 计算机各种进制的转换和编码
➢计算机系统中常用的数制有二进制、十进 制、八进制和十六进制；
➢计算机中使用二进制，运算简单，易于通 过物理器件实现0，1状态；
➢十进制是人们最熟悉的数制，但要转换为 二进制才能存入存储器；
➢八进制、十六进制是二进制的简短表示， 也要转换为二进制才能存入存储器。
1.4.1 常用数制及其相互转换 1.4.2 计算机中的数据表示方法 1.4.3 数值数据编码
的１０被称为基数，它是相邻数位的权之比。各数位的权是基数 10的整数次幂。
2. 二进制数
* 特点:
只有两个数字0和1 逢二进一,各位权为2k
* 二进制权的展开式 (101101.101)2=1×25 + 0×24 + 1×23 + 1× 22 +
0×21 +1×20 + 1×2-1 + 0×2-2 + 1×2-3 = (45.625)10 公式: (an an-1 an-2… a0 a-1… a-m )2
⑵ 八进制转换为二进制：
八进制数转换成二进制数时，只要将八进制数的 每一位改成等值的三位二进数即“一位变三位”。
(6237.431)8=( )2 6 2 3 7.4 3 1
110 010 011 111 100 011 001 (6237.431)8=(110010011111.100011001)2
1.4.1 常用数制及其相互转换
1. 十进制数
* 特点: 有10个不同的数字(0,1,2,3,4,5,6,7,8,9); 234, 978.5 逢十进一
* 权的概念: 在数位上,每个数位被赋予一定的位值 例如: 在十进制数中,个、十、百、千……各位的权分别为 100 , 101 , 102 , 103 ……
如果一个十进制数既有整数部分，又有小数部分， 则可将整数部分和小数部分分别进行转换，然后再把两 部分结果合并起来。
4.二进制与八进制之间的转换
由于二进制数的特点，计算机中采用了二进制数。但 是，一个数值用二进制表示，所需位数较多，造成读 写不便。为此，在有关计算机的讨论中，人们还经常 使用八进制数和十六进制数。八进制数的基数为８， 有８个数字：０，１…，７，并且是“逢八进一”。 由于八进制数的基数８是二进制数的基数２的３次幂 ，所以一位八进制数相当于三位二进制数。这样使得 八进制数与二进制数的相互转换十分方便。
“除2取余”法(对于要转化的十进制数的整数部 分)：
即将一个十进制整数进行除以2和保留余数 的操作，若商不为0，则将商继续除以2和保留余 数，直到商为0时为止。 ➢ 注：先得到的余数为等值二进制数的低位
后得到的余数为等值二进制数的高位
Eg: 把117转换成二进制数
2 117
1
2 58
0
2 29
1
2 14
１）二进制数转换成十进制数
把一个二进制数转换成十进制数，只需将二 进制数按权展开求和即可，称为“乘权求和”法 。 例1.1 把(1101.011)转换成十进制数。
解：根据“乘权求和”法可得： (1101.011)
123 122 021 120 021 122 123 13.375
２）十进制整数转换成二进制整数
= an×2n + an-1×2n-1 +an-2×2n-2 + …+a0×20 + a-1×2-1 + …+a-m×2-m
八进制数
(同上)
* 特点: 基本数码0～7 （8个） 逢八进一
(175.63)8 =1×82+7×81+5×80+6×8-1+3×8-2=(125.979)10
十六进制数
(同上)
注：八进制数与十进制数互相转换的 方法和二进制数与十进制数互相转换的 方法相仿。
“乘2取整”法： 0.8125D=0.1101B
0.8125×2=1.625
1
0.625×2=1.25
1
0.一个有限的十进制小数并非一定能够转换 成一个有限的二进制小数，即上述过程中乘积的小数部分 可能永远不等于０，这时，我们可按要求进行到某一精确 度为止。
0
27
1
23
1
1
低位 高位
所以，117D=1110101B
“乘2取整”法(对于要转化的十进制数的小数部分)：
一个十进制纯小数转换成二进制纯小数， 采用“乘２取整”法，其方法如下：先用２ 乘这个十进制纯小数，然后去掉乘积的整数 部分；用２乘剩下的小数部分，然后再去掉 乘积中的整数部分，如此重复，直到乘积的 小数部分为０或者已得到所要求的精确度为 止。把上面每次乘积的整数部分依次排列起 来，就是所要求的二进制小数。
⑴二进制转换为八进制：
××××××××. ×××××
➢整数部分从右向左每3位为一组 ➢小数部分从左向右每3位为一组 ➢不足3位者用0补足，将三位二进制数用 一位相应的八进制数取代
Eg: (10110101110.11011)2=( )8
0 10110101110.11011 0
2 656
66
(10110101110.11011)2=( 2656.66)8
* 权的展开式 (978.3)10 =9×102 +7×101 +8×100 +3×10-1
公式: (an an-1 an-2… a0 a-1… a-m )10 = an×10n + an-1×10n-1 +an-2×10n-2 + …+a0×100 + a-1×10-1 + …+a-m×10-m
a i 是０～９这１０个数字中的任意一个，m，n为正整数，这里
( )10 表示十进制数 ( )2 表示二进制数 此外，在微机中，一般在数字的后面，用特定 的字母表示该数的进制
D(Decimal)---十进制数(D可省略) B(Binary)---二进制数 O(Octal)---八进制数 H(Hexadecimal)---十六进制数
3. 二进制数与十进制数的相互转换