计算机基础知识之数制与编码
计算机中的数制和编码
试比较下面二组数字： 3×102 和 3×1032 3.14 和 3.14159265
用科学计数法表示：N=2P×S
S 尾数（N的全部有效数字） P 阶码（指明小数点的位置） P和S均用二进制数表示，2为阶码的底
定点数：小数点位置固定不变， P=0 浮点数：小数点位置随P可变，P有一定的取值范围
+43=00101011 -43=10101011
真值 机器数
真值 机器数
机器数：带有数码化正负号的数 真值：机器数所代表的实际数值
3、有符号数的三种表示方法 原码表示方法
+43=00101011 -43=10101011
反码表示方法 （负数是原码求反）
+43=00101011 -43=11010100
二、不同进制数的相互转换
二进制数与八进制数、十六进制数之间的相互转换
方法简便
8=23
16=24
三位二进制数对应一位八进制数 四位二进制数对应一位十六进制数
二进制
八进制
以小数点为中心，整数部分从低位向高 位（即从右向左）每三位用一个八进制数来 表示，最后一组不足三位时，用 0 补齐；小 数部分从高位向低位（即从左向右）每三位 用一个八进制数来表示，最后不足三 位时， 用0补齐。
+1
……
……
……
126
+126
+126
127
+127
+127
128
-0
-127
129
-1
-126
……
……
254
-126
-1
计算机中的数制与编码
计算机中的数制与编码在计算机科学中，数制和编码是非常重要的概念。
数制是一种数学表示法，用于表示不同类型的数值。
而编码是将字符、符号或信息转化为特定形式的过程。
数制和编码在计算机中扮演着至关重要的角色，它们用于存储、传输和处理数字和数据。
数制（Number System）在计算机中，常见的数制有二进制、十进制、八进制和十六进制。
每种数制有其各自的特点和用途。
1. 二进制（Binary System）：二进制是最常见和基础的数制，在计算机中广泛使用。
它只包含两个数字0和1，以2为基数。
计算机内部存储和处理的数据都是以二进制形式表示的。
每个二进制位称为一个bit（二进制位），每8位为一个字节（Byte）。
2. 十进制（Decimal System）：十进制是我们日常生活中最常用的数制，以10为基数，包含0-9的数字。
在计算机中，通常使用十进制数制进行人机交互和显示。
3. 八进制（Octal System）：八进制以8为基数，包含0-7的数字。
在计算机中，八进制表示法不太常用，但是在Unix操作系统中仍然使用八进制权限表示法。
4. 十六进制（Hexadecimal System）：十六进制以16为基数，包含0-9的数字和A-F的字母。
在计算机中，十六进制数制常用于表示内存地址和字节编码。
十六进制数更加简洁和紧凑，便于人们阅读和理解。
编码（Coding）在计算机中，数据和字符需要以特定的方式进行编码，以便计算机可以正确存储和处理它们。
常见的编码方式包括ASCII码、Unicode、UTF-8和UTF-16等。
1.ASCII码：ASCII（American Standard Code for Information Interchange）是一种最早的字符编码标准，用于将字符映射为对应的数字编码。
ASCII码使用7位二进制数表示128个字符，包括英文字母、数字、标点符号和控制字符等。
2. Unicode：Unicode是一种字符编码标准，为世界上几乎所有的字符建立了唯一的数字表示。
计算机中的数值和编码
计算机中的数制和编码一、数制的概念：数制是用一组固定的数字和一套统一的规则来表示数目的科学方法。
按照进位方式计算的数制叫做进位数制。
例如：逢十进一即为十进制，逢二进一为二进制，逢八进一为八进制，逢十六进一为十六进制。
进位计数制有两个要素：基数和权值。
1、基数：它是指各种进位计数制中允许选用基本数码的个数。
例如：十进制的数码有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数码，所以十进制的基数为10；二进制的数码有0、1两个数码，所以二进制的基数为2；八进制的数码有0、1、2、3、4、5、6、7八个数码，所以八进制的基数为8；十六进制的数码有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F十六个数码，所以十六进制的基数为16。
2、权值：每个数码所表示的数值等于该数码乘以一个与数码所在位置相关的常数，这个常数叫权值。
其大小是以基数为底，数码所在位置的序号为指数的整数次幂。
例如：十进制数356.4=3×100＋5×10＋6×1＋0.4＝3×102＋5×101＋6×100＋4×10-1（3在百位上，所以3×100＝3×102；5是在十位上，所以5×10＝5×101；6是在个位上，所以6×1＝6×100；0.4为小数，所以0.4＝4×10-1）。
二、十进制（D ecimal notation）及其特点：1、两个特点：①、十个数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9；②、进位方法：逢十进一，借一当十。
（满了10个就得进一位）2、基数：103、按权展开式：任意一个a位整数和b位小数的十进制数D可以表示为：D＝D a-1×10a-1＋D a-2×10a-2＋…＋D0×100＋D-1×10-1＋D-2×10-2＋…＋D-b×10-b4、十进制在书写中的三种表达方式：128或者128D或（128）10三、二进制（B inary notation）及其特点：1、两个特点：①、两个数码：0、1；②、进位方法：逢二进一，借一当二。
计算机基础考点汇总
计算机基础考点汇总计算机基础考点汇总一、计算机基础知识1、计算机的基本组成和作用：计算机由输入、存储、运算、控制和输出五个部分组成，主要用于数据存储、计算、控制和通信。
2、计算机的分类：根据处理能力、用途和规模，计算机可分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微机。
3、计算机的应用领域：计算机广泛应用于科学计算、数据处理、工业控制、自动化生产、人工智能、网络通信等领域。
二、数制与编码1、数制的基本概念：数制是指用一组固定的符号和规则表示数值的方法。
2、二进制、八进制和十六进制：二进制是计算机内部信息处理的基础，八进制和十六进制在计算机中也有广泛应用。
3、编码：编码是指将信息转换为计算机可以处理的符号序列。
常见的编码有ASCII码、二进制数、十进制数等。
三、操作系统1、操作系统的基本功能：操作系统是计算机系统的基本软件，负责管理计算机的各种资源，提供用户操作界面。
2、常见的操作系统：常见的操作系统有Windows、Linux、Mac OS等。
3、操作系统的基本操作：操作系统的基本操作包括文件管理、进程管理、存储管理、设备管理和用户接口管理等。
四、办公软件1、文字处理软件：常见的文字处理软件有Microsoft Word、WPS等。
2、电子表格软件：常见的电子表格软件有Microsoft Excel、WPS表格等。
3、演示文稿软件：常见的演示文稿软件有Microsoft PowerPoint、WPS演示等。
五、网络基础1、计算机网络的基本概念：计算机网络是将多个计算机连接起来，通过网络协议和通信设备实现信息交换和资源共享的系统。
2、网络的分类：根据覆盖范围和连接方式，计算机网络可分为局域网、广域网和互联网。
3、网络的基本组成：网络的基本组成包括网络硬件、网络软件、网络协议和网络服务等。
六、信息安全1、信息安全的基本概念：信息安全是指保护计算机系统不受威胁和攻击，确保信息的机密性、完整性和可用性。
2、常见的安全问题：常见的安全问题有黑客攻击、病毒、木马、钓鱼网站等。
计算机中的数制及其编码
一、计算机中的数制及其转换
2. 数制之间的转换
(4) 二、十六进制之间的转换
二进制十六进制: 以小数点为界，分别向左、向右四位一组分段，不足四位 补0(整部在前，小数部分在后)，然后将每段换成对应的十 六进制数码。 十六进制二进制： 将每位十六进制数码换成对应的四位二进制数，然后去前 后无效的0。 例7 (10110101.10101011)2 =(1011 0101. 1010 1011)2 =(B5.AB)16 (56A.C4)16 =(0101 0110 1010. 1100 0100)2
一、计算机中的数制及其转换
2. 数制之间的转换
(2) 十进制数转换为非十进制数
例4 (123.45)10 =(？ 2 123……..1 2 61…….1 2 30……0 2 15…...1 2 7…..1 2 3…..1 2 1….1 0 )2 低位
0
1
高位
除 到 商 为 0 时 停 止
1
1 0 0 1
一、计算机中的数制及其转换
2. 数制之间的转换
(1) 非十进制数转换为十进制数
例2：(345.67)8 = 3*82 + 4*81 + 5*80 + 6*8-1 + 7*8-2 = 192 + 32 + 5 + 0.75 + 0.109375 = (229.859375)10
例3： (2FA.D)16 = 2*162 + 15*161 + 10*160 + 13*16-1 = 512 + 240 + 10 + 0.8125 = (762.8125)10
+101.0001 1111.0001 10.1 ×100 000 000 +101 10100 101.0001 11001.0101 101 101 101
数制和编码
补码[X]补
定义： 若X>0， 则[X]补= [X]反= [X]原 若X<0， 则[X]补= [X]反+1 正式定义为：
[ X ]补 2n＋X - 2n1 ≤ X＜2n1
35
例
X= –52= – 0110100 [X]原=10110100 [X]反=11001011 [X]补= [X]反+1=11001100
Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 11111 11111 11111 11111 11111 11111 11111 01111 10111 11011 11101 11110
25
§2.3 符号数的表示及运算
计算机中的符号数的表示方法：
把二进制数的最高位定义为符号位。
符号位：“0”
表示正，
“1”
表示负。
38
8/16位符号数的表示范围
对8位二进制数： 原码： -127 ~ +127 反码： -127 ~ +127 补码： -128 ~ +127 对16位二进制数： 原码： -32767 ~ +32767 反码： -32767 ~ +32767 补码： -32768 ~ +32767
39
A
&
C
B
A∧B=C
A
≥1
C
B
A∨B=C
21
“非”、“异或”运算
“非”运算即按位求反
两个二进制数相“异或”： 相同则为0，相异则为1
A
1
B
A
⊕
C
B
B=A
A B=C
22
“与非”、“或非”运算
A∧B=C
A
&
计算机中的数制与编码
计算机中的数制与编码
（2）定点小数 定点小数规定小数点的位置固定在符号位之后，但不占一个二进制位。那么，符号位的右边表示的是一 个纯小数。
定点小数的表示形式
例如，用8位二进制定点整数表示(－0.6875)10，应为： (－0.6875)10＝(11011000)2
计算机中的数制与编码
2 浮点数
浮点数是指小数点的位置不固定的数。对于既有整数部分又有小数部分的数，一般用浮点数表示。 任意一个二进制数N都可以表示成如下形式：
微机原理与接口技术
计算机中的数制 与编码
计算机中的数制与编码
1.1 计算机中的数制
1 数制的概念
数制是人们按进位的原则进行计数的一种科学方法。在日常生活中，经常要用到数制，除了最常见的十进 制计数法，有时也采用别的进制来计数。
一种计数制所使用的数字符号的个数称为基数，某个固定位置上的计数单位称为位权。同一数字符号处 在不同位置上所代表的值是不同的，它所代表的实际值等于数字本身的值乘以所在位置上的位权。例如，十 进制数345中的数字3在百位上，表示位权为100，故此时的3表示的是300。又如，十进制数123.45用位权可以 表示为
整数部分：
小数部分：
所以，(69.625)10＝(1000101.101)2。
计算机中的数制与编码
② 转换成八进制数
③ 转换成十六Βιβλιοθήκη 制数计算机中的数制与编码3 二进制数与八进制数、十六进制数之间的转换
二进制、八进制、十六进 制之间存在特殊的关系：1位 八进制数对应3位二进制数，1 位十六进制数对应4位二进制 数，因此转换比较容易。
（2）小数部分的转换。
• 小数部分的转换采用“乘基取整法”，方法 是：将十进制数的小数部分反复乘以基数R， 将每次乘积的小数部分作为被乘数，并取得 相应的整数部分，直到乘积的小数部分为0。 将每次得到的整数部分顺序排列在小数点后， 即为转换后的R进制小数。
计算机中的数制与编码
计算机中的数制与编码一、数制1、什么是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。
按进位的原则进行计数的方法,称为进位计数制。
比如，在十进位计数制中,是按照“逢十进一”的原则进行计数的。
常用进位计数制：a、十位制(Decimal notation)；b、二进制(Binary notation)；c、八进制(Octal notation)；d、十六进制数(Hexdecimal notation)2、进位计数制的基数与位权"基数"和"位权"是进位计数制的两个要素。
（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。
例如，十进制数每位上的数码，有"0"、"1"、"3",…，"9"十个数码，所以基数为10。
（2）位权：所谓位权，是指一个数值的每一位上的数字的权值的大小。
例如十进制数4567从低位到高位的位权分别为100、101、102、103。
因为：4567＝4x103＋5x 102＋6x 101 ＋7x100（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和。
比如：十进制数的435．05可表示为：435．05＝4x102＋3x 101＋5x100＋0x10－1 ＋5x 10－2位权表示法的特点是：每一项＝某位上的数字X基数的若干幂次；而幂次的大小由该数字所在的位置决定。
3、二进制数计算机中为何采用二进制：二进制运算简单、电路简单可靠、逻辑性强（1）定义：按“逢二进一”的原则进行计数，称为二进制数，即每位上计满2 时向高位进一。
（2）特点：每个数的数位上只能是０，１两个数字；二进制数中最大数字是１，最小数字是０；基数为２；比如：10011010与00101011是两个二进制数。
（３）二进制数的位权表示：(1101.101)2＝1x23＋1x 22＋0x 21＋1x 20＋1x2－1 ＋0x 2－2＋1x2－3（4）二进制数的运算规则1 加法运算① 0＋0＝0 ③ 1＋1＝10② 0＋1＝1＋0＝12 乘法运算① 0×0＝0 ③ 1×1＝1② 0×1＝1×0＝04、八进位制数（1）定义：按“逢八进一”的原则进行计数，称为八进制数，即每位上计满8时向高位进一。
《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。
计算机常用数制及编码
计算机常用数制及编码1.二进制数制：二进制是计算机中最基本的数制，只包含两个数字0和1、它是一种逢二进一的计数法，每位上的数值以2为底数的幂来表示。
例如，二进制数1101表示1*2^3+1*2^2+0*2^1+1*2^0=13、在计算机中，二进制数被广泛应用于存储和运算等操作。
2.八进制数制：八进制使用8个数字0-7来表示。
它是二进制数制的一种压缩表示方法，每3位二进制数可以表示为一位八进制数。
例如，二进制数1101可以表示为八进制数15、八进制数在计算机界并不常见，但在一些特定场景下仍然有一定的应用。
3.十进制数制：十进制是我们常用的数制，使用10个数字0-9来表示数值，每位上的数值以10为底数的幂来表示。
例如，十进制数123表示1*10^2+2*10^1+3*10^0=123、十进制数制通常用于人类的日常计算中，但在计算机中也会涉及到十进制的处理，例如在涉及到金额、日期和时间等数字的场景中。
4.十六进制数制：十六进制使用16个数字0-9和A-F来表示，其中A-F分别表示十进制数10-15、它是二进制数制的另一种压缩表示方法，每4位二进制数可以表示为一位十六进制数。
十六进制数常用于计算机领域，因为它们可以更紧凑地表示二进制数。
例如，二进制数1101可以表示为十六进制数D。
编码系统是为了实现计算机和人类之间的信息交流而发展的。
下面介绍几种常见的编码系统：1.ASCII码：ASCII（American Standard Code for Information Interchange）是最早和最广泛使用的字符编码系统之一、它使用7位二进制数（扩展ASCII使用8位二进制数）来表示128（或256）个字符，包括英文字母、数字、符号等。
ASCII码可以用于存储和表示文本文件中的字符。
2. Unicode编码：3.UTF-8编码：UTF-8（Unicode Transformation Format - 8-bit）是一种对Unicode进行可变长度编码的字符编码系统。
计算机基础知识之数制与编码
计算机基础知识之数制与编码数制是计算机基础知识中非常重要的一部分，它涉及到了计算机中数字的表示和存储方式。
编码则是将数字和字符等信息转换成计算机能够识别和处理的形式。
在计算机领域中，常用的数制有二进制、十进制、十六进制等，而编码方式常见的有ASCII、Unicode、UTF-8等。
接下来，我们将详细介绍数制与编码的概念、特性以及在计算机中的运用。
一、数制1.二进制二进制是计算机中最基本的数制。
它使用了 0 和 1 两个数字，表示任何一个二进制位(bit)的状态。
二进制的每一位表示2的幂，从右到左依次是1、2、4、8、16、32...二进制数的转换和计算相对复杂，因此在计算机中常用于存储和处理数据。
2.十进制十进制是人类最常用的数制。
它使用了0-9十个数字，每一位表示10的幂。
十进制数的转换和计算相对简单，因此在日常生活和大多数计算中都使用十进制。
3.十六进制十六进制是二进制的一种表示方式，它使用了0-9和A-F十六个数字，每一位表示16的幂。
十六进制数比较紧凑且易于理解，因此在计算机领域中经常用于表示二进制值，尤其是内存地址和寄存器的值。
4.八进制八进制使用了0-7八个数字，每一位表示8的幂。
八进制在计算机领域中应用较少，通常仅用于一些特定的场景。
5.其他进制除了二进制、十进制、十六进制和八进制外，还有其他一些进制，如二十四进制、三十六进制等。
但它们在计算机领域中使用相对较少。
二、编码编码是将数字、字符和其他信息转换成计算机能够理解和处理的形式。
常见的编码方式有ASCII、Unicode、UTF-8等。
1.ASCII码ASCII (American Standard Code for Information Interchange)是计算机中最早使用的编码方式，它共定义了128个字符，包括数字、字母、符号和控制字符等。
每个字符用一个字节(8位）来表示，其中的 7位用于字符的编码，最高位用于保持数据的完整性。
数制与编码资料PPT课件
二、十和十六进制数
三种计数制之间的对应表示
二进制
0000 0001 0010 0011 0100
十进制
0 1 2 3 4
十六进制
0 1 2 3 4
二、十和十六进制数
二进制 0101 0110 0111 1000 1001
二进制 十六进制 方法：从小数点开始，分别向左向右出 发，四位一组，不足四位补零，四位划 一位。 例： 1011010.00101B=5A.28H
二、十和十六进制数
十六进制 二进制 方法：一位划四位。 例： 5A.28H=1011010.00101B
二、十和十六进制数
十进制 十六进制 方法一：先将十进制转换为二进制，再 将二进制转换为十六进制。 例： 97D=110 0001B=61H
二、十和十六进制数
二进制 加法规则“逢二进一” 二进制的特点： 1)简单可行，容易实现。 因为二进制只有两个数码0、1，可以用 两种不同的稳定状态来表示，如有磁和 无磁，高电位与低电位。 2) 运算规则简单。以加法为例，二进制 加法仅有四条：即0+0=0；1+0=1；
二、十和十六进制数
0+1=1；1+1=10。 3) 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)和真 值(True)。二进制代表逻辑值容易实现逻 辑运算。
数制的基本概念
76.2Q=7X81+6X80+2X8-1 256.12D=2X102+5X101+6X100
+1X10-1+2X10-2 A2B.FH=10X162+2X161+11X160
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：
数制与编码
9
10 1010 12
A
11 1011 13
B
12 1100 14
C
13 1101 15
D
14 1110 16
E
15 1111 17
F
第1章 计算机基础
二、数制的表示方法
1、用下标表示： 如（10011.01)2 (101.11)10 (10011.01)8 (1011.11)16 2、用字母表示：
位权与基数的关系是：位权的值恰是基数的整数次幂。
第1章 计算机基础
1．常见的计数制
四种进位计数制的对应关系
十进 二进制 八进制 十六进制 制
0 000 0
0
十进制 二进制 八进制 十六进制
8 1000 10 8
1
001
1
1
2
010
2
2
3
011
3
3
4
100
4
4
5
101
5
5
6
110
6
6
7
111
7
7
9
1001 11
第1章 计算机基础
ASCII码值的大小
• 数字1的ASCII码值为49 字母A的ASCII码值为65 字母a的ASCII码值为97
• 比较字符ASCII码值的大小 空格＜标点符号＜数字＜大写字母＜小写 字母
第1章 计算机基础
字符的编码（一）
1．ASCⅡ码
高4位 低4位
0000
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
数制与编码
例如：819.18这个数，第一个8处于百位，代表800。第二个
1处于十位，代表10。第三个9处于个位，代表9。第四个1处 于十分位，代表1/10。第五个8处于百分位，代表8/100。 因此，十进制的819.18可以写成： 819.18=8×102+1 ×101+9 ×100+1 ×10-1+8 ×10-2
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钱新平
三、计算机中字符的编码
3、汉字的编码： 、汉字的编码：
区位码:汉字也有一张国标码表，把7445个国标码放 ④ 区位码 在一个94行×94列的阵列中。阵列的行称为“区”， 列称为“位”，这样，区号范围和列号范围都是1～ 94。这样，一个汉字在表中的位置就可以用它所在 的区号和位号来确定。 如“中”的区位码为5448， 即54区48位。 区位码和国标码之间的关系： ⑤ 区位码和国标码之间的关系：将一个汉字的十进制 区号和十进制位号分别转换成十六进制数，再加上 20H，就成为此汉字的国标码。例如：“中”的区位 码是：5448，分别将区号54 ，位号48转为十六进制 为36H和30H。然后区号，位号分别加上20H，得 “中”的国标码：3630H+2020H=5650H
钱新平
三、计算机中字符的编码
1、字符编码： 、字符编码：
计算机所表示和使用的数据可分为两大 类：数值数据 字符数据 数值数据和字符数据 数值数据 字符数据。 数值数据： ① 数值数据：用以表示量的大小、正负。 如正整数、小数等。 ② 字符数据：用以表示一些符号、标记。 字符数据： 如英文字母、数字、标点符号、汉字、 声音、图形等等。
对于任意一个既有整数部分， 对于任意一个既有整数部分，又有小数部分的十进 制数，在转换为二进制数时： 制数，在转换为二进制数时：只要将它的整数部分 和小数部分分别按除2取余和乘2取整的法则转换， 最后把所得的结果用小数点连接起来即可。 必须注意： 必须注意：
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。
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2、浮点数表示
例如：345.68 = 3.4568×102
阶码
尾数 任意二进制数N可以写成：N=2p×S 其中，S为尾数，P为阶码
1.2.2 数值数据的编码
1.2 数制与编码
2、浮点数表示
N=2p×S（阶码 P为整数，尾数S为纯小数） 计算机中的表示： Pf 阶码值 阶 符 Sf 尾 符
尾数值
注意：阶码位数决定数的范围， 尾数位数决定数的精度 国际标准：IEEE754
1.2.1 数制及其转换 1、各种进位计数制 （2）二进制 ① 两个数码：0、1，基为2 ② 逢二进一 ③ 权为2i（i为权位） 例如，(1101.11)2 3 2 1 0 -1 -2 =1×2 +1×2 +0×2 +1×2 +1×2 +1×2 = (13.75)10
1.2数制与编码
1.2.1 数制及其转换 1、各种进位计数制 （3）八进制 ① 八个数码：0～7 ，基为8 ② 逢八进一 ③ 权为8i（i为权位）
【例】(185)10 →( 则，(185)10 =(B9 )2 )16
1.2 数制与编码
11 16 185 16 16 25 16 9 9
0 11 0 11 B
1.2 数制与编码
十进制数、二进制数、十六进制数之间的关系如表所示 十进制 十六进制 二进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 十进制 十六进制 二进制 9 10 11 12 13 14 15 9 A B C D E F 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
1.2.1 数制及其转～R-1 ，基为R ② 逢R进一 ③ 权为Ri（i为权位）
1.2.1 数制及其转换 1、各种进位计数制 （2）二进制
1.2数制与编码
计算机采用二进制数的主要原因
1. 物理上容易实现。
2. 运算规则简单。 3. 可以用逻辑代数作为设计工具。
1.2 数制与编码
3、汉字编码
计算机中涉及三种编码： 机内码：处理、存储、传输 外码：输入法 字型码：输出（显示、打印） （1）国标码 1981年公布，GB2312-80 一个汉字用16位（2字节）表示
1.2.3 字符的编码
1.2 数制与编码
3、汉字编码
（1）国标码 三部分组成： ① 一级汉字（3755），拼音序； ② 二级汉字（3008），偏旁序； ③ 特殊符号、文字
1.2 数制与编码
59
2
2
2 2 2
29 14
(1 (1
(0 (1 (1
7
3
1
0
(1
1.2.1 数制及其转换 2、各种进制 之间的转换 （1）十进制→二进制 2）小数转换 每次乘以2，直到小数部分为0（或达到位数）， 整数顺排，即 “乘2取整，顺排” 【例】(0.625)10 =( )2
1.2数制与编码
1.2.2 数值数据的编码
1.2 数制与编码
浮动→浮点数
小数点的位置：固定→定点数
1、定点数表示 （1）定点整数：
数符
数值 部分
小数点
1.2.2 定点数与浮点数
1.2 数字表示与信息编码
1、定点数表示
（2）定点小数：
数 小 符 数 点
数值 部分
1.2.2 数值数据的编码
1.2 数制与编码
= 3456.8×10-1 = 0.34568×10
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 2 1 0 =5×16 +10×16 +7×16 = 1280+160+7 =(1447)10
1.2数制与编码
1.2.3 字符的编码
1.2 数制与编码
3、汉字编码
（1）国标码 排列成94行（区）×94列（位）：
位（1-94）
16 区
区（1-94）
1.2.3 字符的编码
1.2 数制与编码
3、汉字编码
（1）国标码 区位码： 区号位号 例如：“编” → 17 64 国标码= 区位码+2020h “编” → 17 64 → 1140h+2020h → 3160h （2）机内码 机内码= 国标码+8080h
1.2 数制与编码
对应关系：“三位二进制数 对应 一位八进制数” “四位二进制数 对应 一位十六进制数” 转换方法： 以小数点为界，左右进行（3位/4位一组）， 不足补0
1.2.1 数制及其转换 2、各种进制 之间的转换 （4）二进制与十六进制之间的转换 【例】 ( 1101001.0100111 0 2 →( 69.4E )16 ) 6 9 4 E 【例】 ( 2b7d.5f ) 16 ( 0010 1011 0111 1101 .0101 1111 )2 说明：计算机内是以二进制为基础的，引入八进制、 十六进制是为了简化二进制的表示。
1.2.1 数制及其转换 2、各种进制 之间的转换 （1）十进制→二进制 1）整数转换 每次除以2，直到商为0，余数倒排，即 “除2取余，倒排” 【例】(59)10=( )2
1.2数制与编码
1.2.1 数制及其转换 2、各种进制 之间的转换 （1）十进制→二进制 2 【解】整数化二：
即，(59)10 =( 111011 )2
1.2.3 字符的编码 1、ASCII码
1.2 数制与编码
用0、1的组合（编码）表示字符
ASCII：美国标准信息交换码
用7位二进制数表示一个字符，共2 =128个 例如，‘A‟→1000001b = 41h „a‟→1100001b = 61h
b表示二进制 h表示十六进制 7
1.2.3 字符的编码
1.2 数制与编码
1.2.2 数值数据的编码
1.2 数制与编码
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
1.2.1 数制及其转换 2、各种进制 之间的转换 （1）十进制→二进制 小数化二：
即，(0.625)10 =(0.101 )2
1.2 数制与编码
0 .625 × 2 1 .250 × 2 0 .500 × 2 1 .000
1
0
1
1.2.1 数制及其转换 2、各种进制 之间的转换 （2）十进制→R进制 整数部分：“除R取余，倒排” 小数部分：“乘R取整，顺排”
第一章 计算机基础
1.2 数制与编码
1.2 数制与编码
数值数据： 参与运算 数据 非数值数据：字符、图形、图像、声音等 计算机中的数据都是以二进制编码形式表示的
1.2 数制与编码
1.2.1 数制及其转换 数制：进位计数规则 1、常用进制 （1）十进制 例： 5543.86 3 2 1 0 -1 -2 =5×10 +5×10 +4×10 +3×10 +8×10 +6×10 ① 十个数码：0～9，基为10 ② 逢十进一 ③ 权为10i（i为权位）
1.2.1 数制及其转换 2、各种进制 之间的转换 （3） R进制→十进制 “按权展开，求和” 【例】把二进制数11101.1转换成十进制数 (11101.1)2 =1×24+1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1 =16+8+4+1+0.5 = (29.5)10
1.2 数制与编码
1.2.1 数制及其转换 2、各种进制 之间的转换 （4）二进制→八、十六进制
“编” → 3160h + 8080h=b1e0h
1.2.3 字符的编码
1.2 数制与编码
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