计算机与二进制
计算机与二进制教案大学篇
授课对象：大学计算机专业学生课时安排：2课时教学目标：1. 了解计算机中二进制的基础概念及其重要性。
2. 掌握二进制数的基本运算规则和二进制与十进制之间的转换方法。
3. 理解二进制在计算机系统中的应用，如存储、运算和传输。
教学重点：1. 二进制数的概念和运算规则。
2. 二进制与十进制之间的转换方法。
3. 二进制在计算机系统中的应用。
教学难点：1. 理解二进制数的运算规则。
2. 掌握二进制与十进制之间的转换方法。
教学准备：1. 多媒体课件2. 教学讲义3. 学生实验手册教学过程：第一课时：一、导入1. 向学生介绍计算机的发展历程，引出计算机中二进制的基础概念。
2. 提问：计算机中的信息是如何表示的？二、二进制数的概念1. 介绍二进制数的定义和特点。
2. 通过举例说明二进制数在计算机中的应用。
三、二进制数的运算规则1. 介绍二进制数的加法、减法、乘法和除法运算规则。
2. 通过实例讲解二进制运算过程。
四、二进制与十进制之间的转换1. 介绍二进制与十进制之间的转换方法。
2. 通过实例讲解二进制与十进制之间的转换过程。
五、课堂练习1. 让学生进行二进制运算练习。
2. 学生之间互相批改，教师点评。
第二课时：一、复习导入1. 复习上一节课所学内容，提问学生二进制数的概念、运算规则和转换方法。
2. 让学生总结二进制在计算机中的应用。
二、二进制在计算机系统中的应用1. 介绍二进制在计算机系统中的存储、运算和传输等方面的应用。
2. 通过实例讲解二进制在计算机系统中的应用。
三、课堂讨论1. 学生分组讨论，探讨二进制在计算机系统中的重要作用。
2. 各小组派代表发言，分享讨论成果。
四、实验1. 让学生进行二进制运算实验，加深对二进制运算规则的理解。
2. 学生之间互相批改，教师点评。
五、总结1. 总结本节课所学内容，强调二进制在计算机系统中的重要性。
2. 布置课后作业，让学生巩固所学知识。
教学评价：1. 通过课堂练习和实验，检验学生对二进制运算规则和转换方法的掌握程度。
粤教版信息技术第一册二进制与计算机课件
高级语言程序
由0、1两个符号编写而成。
采用英文单词、符号、数学表达式 编写而成。如VB、C语言等。
程序段
例： 求3+5=？
特点
难学、难记、难编写， 但计算机能直接辨认。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
直观、易懂， 但计算机不能直接辨认。
计算思维
• 计算思维（Computational Thinking）是运用计算机科学的基础概念 进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度 的一系列思维活动。
“中”
64位二进制代码
0001 0000 0001 0000 1111 1110 1001 0010 1111 1110 0001 0000 0001 0000 0001 0000
屏幕显示
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练习1
请根据以下二进制代码在右图填 上“H”字母：1用圆点表示，0不 用表示，让他空着。 10000001 10000001 10000001 11111111 10000001 10000001 10000001 10000001
第三节 计算机的基本工作原理
第二课时 二进制与计算机
本节课主要内容
1 计算机五大硬件的组成及关系 2 计算机二进制工作原理 3 程序与计算机 4 计算机与“计算思维” 5 课堂练习
新课引入
• 1、（上节课知识）计算机的系统由哪两大 部分组成？
• 2、阅读P12-13,计算机的硬件由哪五大部 分组成？
二进制数运算法 则简单。
程序与计算机
讨论 C
A 大家认为是人聪明还是电脑聪明？ ——各有所长，但电脑是人发明的。
计算机基础二进制原理解析
计算机基础二进制原理解析计算机科学中的二进制原理是理解计算机基础的关键。
在计算机中，所有的信息都是以二进制的形式存储和处理的。
本文将深入探讨二进制的基本原理以及其在计算机系统中的重要性。
一、二进制的概念和表示方法二进制是一种由0和1构成的数制系统。
与十进制从0到9的10个数字不同，二进制只有0和1两个数字。
在计算机中，二进制用来表示各种不同的信息，包括数字、字符、图像等等。
二进制数字的表示方法非常简单。
每一位数字都称为一个位(bit)，每4位(bit)组成一个十六进制数(hex)。
例如，二进制数1101可以表示为十进制的13，十六进制则表示为D。
二、二进制的基本运算与十进制类似，二进制也可以进行基本的数学运算，例如加法、减法、乘法和除法。
下面以加法和减法为例，简要介绍二进制的基本运算规则。
1. 二进制加法二进制加法非常简单。
只需记住以下几条规则：- 0+0=0- 0+1=1- 1+0=1- 1+1=0（进位1）当两个二进制数相加时，如果同一位的数字相加为2，则需要进位1。
这类似于十进制的进位操作。
2. 二进制减法二进制减法与二进制加法类似，需要记住以下几个规则：- 0-0=0- 1-0=1- 1-1=0- 0-1=1（借位1）当需要减去一个较大的二进制数时，如果当前位不够减，则需要从高位借位1。
这类似于十进制的借位操作。
三、二进制在计算机中的应用二进制在计算机中起着至关重要的作用。
计算机内部的处理器、存储器、输入输出设备等都是以二进制的形式进行操作。
以下将介绍二进制在计算机中的几个主要应用。
1. 计算机内部数据表示计算机内部的数据都是以二进制的形式表示的。
数字、字符、图像、音频等数据在计算机内部都是以二进制的形式存储。
各种数据类型（例如整数、浮点数、字符等）和编码方式（例如ASCII码、Unicode 等）都是基于二进制实现的。
2. 逻辑电路设计逻辑电路是计算机中的基本组成部分，二进制在逻辑电路的设计和实现中起着重要作用。
《二进制及计算机》教学课件
.授课方案：?二进制与计算机?一、 教材解析本内容选自广州市教育局授课研究室2021 年新编的?信息技术?初中第一册第一章?信息与信息技术?中第 3 节?计算机的根本工作原理?中的第二小节。
二 进制是计算机工作的根本形式，也是计算机理论知识中的最根本的原理，对于信息技术的学习及认识计算机的工作原理拥有不能忽略的确立作用。
原教材以一小节的篇幅介绍二进制， 只解答了计算机为什么要采用二进制， 语焉不详， 内容也相对抽象不易理解， 难以引起学生的兴趣和重视。
有鉴于此， 笔者单独以一课时的时间介绍这一相关知识。
二、授课对象解析本课授课对象为初一的学生。
初一的学生爽朗好动， 但其逻辑思想能力和抽象思想能力相对较弱， 对于二进制的工作原理不用然能够直观地理解， 因此，笔者在授课方案中，以活动为主线，环环相扣，让学生在游戏中不断体悟二进制的妙用。
三、授课目的〔一〕知识与技术： 学会二进制数与十进制数之间的转变， 认识计算机表示字符的原理，认识计算机描述图片的原理。
〔二〕过程与方法： 经过模拟活动领悟到计算机对字符的表示方法， 经过设计图形编码认识计算机对图像的表示方法。
〔三〕感神态度价值观： 学会互相之间的合作和沟通，认识二进制原理在计算机中和生活中的应用，激发其创新思虑的乐趣。
四、重点难点解析授课重点： 二进制与十进制的变换授课难点：二进制对字符的表示五、授课手段讲解法、游戏法六、 授课推行过程授课授课活动设计妄图 环节教师活动学生活动显现 4 张牌，第一张牌上有 1 个点，第二张 题目简单有趣，能够在短 牌上有 2 个点，第三张牌上有4 个点，第 4时间内吸引学 张牌上有 8 个点，让学生观察规律，说出第 生的注意力。
5 张牌有多少个点？其规律是什么？而且每张牌的 导入(第 i 张牌的点数是 2i-1)观察牌，总结 规律点数隐含着二进制位数的 权，为正式介 绍二进制做好 铺垫。
1、怎么表示二进制现在，我们将某些牌翻转。
计算机采用二进制的理由
（1）技术实现简单，计算机是由逻辑电路组成，逻辑电路通常只有两个状态，开关的接通与断开，这两种状态正好可以用“1”和“0”表示。
（2）简化运算规则：两个二进制数和、积运算组合各有三种，运算规则简单，有利于简化计算机内部结构，提高运算速度。
（3）适合逻辑运算：逻辑代数是逻辑运算的理论依据，二进制只有两个数码，正好与逻辑代数中的“真”和“假”相吻合。
（4）易于进行转换，二进制与十进制数易于互相转换。
（5）用二进制表示数据具有抗干扰能力强，可靠性高等优点。
因为每位数据只有高低两个状态，当受到一定程度的干扰时，仍能可靠地分辨出它是高还是低。
计算机与二进制课件.
练习2：把0.125转换成二进制小数
0.125D=0.001B
2、二进制如何转换成十进制 规则：各位对应的十进制值之和；各位对应的十进制 值为系数与其位权之积。 101.1B＝ ? D 解：位权：22 21 20 2-1 二进制数：1 0 1 1 计算：4+0+1+0.5=5.5D 练习3:111011D=?B
4、二进制的减法运算 规则：借1当2 0 – 0 = 0 1 – 0 = 1 1 – 1 = 0 10 – 1 = 1 例如：1100-110
• 解： 1 1 0 0 • - 1 1 0 • 1 1 0 • 所以 1100-110＝110
练习5：11001010— 00001001=？ 11001010-00001001=11000001
二进制的发明人——爱达· 拉夫拉斯
（爱达· 拉夫拉斯（Ada Lovelace），她是英国著名诗人拜伦的 女儿。1842年，当数学家巴贝奇在设计“分析机”时，她是巴贝奇 仅有的三个支持者之一。爱达是一位才思敏捷的数学家，她认为巴 贝奇的理论设计完全可行。于是她大力传播这项工作，并建议用二 进制实现机器对信息的存储。她还为“分析机”编了一批程序，这 是最早的“程序”。我们都知道，世界上第一台电子计算机诞生于 1946年，是爱达使得计算机程序提早100年被发明出来。 爱达是一 位美丽的伯爵夫人，当时的人们都认为她会在贵族中安逸享乐地活 着，但她的美不仅仅表现在外表上。她将自已的全部财产捐献出来， 用于“分析机”的研制上，由于爱达在程序设计上的开拓性工作，， 她被誉为世界上第一位程序员。为了纪念她的杰出贡献，1979年美 国国防部研制的标准高级语言Ada就是以爱达的名字命名的。遗憾 的是，爱达英年早逝，去世时年仅34岁。时间过得真快，在计算机 飞速发展的今天，我想，每一个人都应记住“爱达”这个名字。）
计算机的二进制运算方法
计算机的二进制运算方法一、引言计算机是一种能够进行高速运算和处理的电子设备，而计算机的运算方法是基于二进制的。
本文将介绍计算机的二进制运算方法，包括二进制加法、二进制减法、二进制乘法和二进制除法。
二、二进制加法二进制加法是计算机中最基本的运算方法之一。
其规则与十进制加法类似，只不过是在0和1之间进行运算。
当两个二进制数的相应位上的数字相加时，若和为0或1，则直接写下结果；若和为2，则将结果的当前位写下0，并向前一位进位。
例如，要计算二进制数1101和101的和，按位相加的结果为：1101 + 0101 = 10010。
其中，最高位的进位需要特别注意。
三、二进制减法二进制减法也是计算机中常用的运算方法之一。
其规则与十进制减法类似，只不过在0和1之间进行运算。
当两个二进制数的相应位上的数字相减时，若被减数大于或等于减数，则直接写下结果；若被减数小于减数，则需要向高位借位。
例如，要计算二进制数1101减去101的差，按位相减的结果为：1101 - 0101 = 1000。
其中，借位需要特别注意。
四、二进制乘法二进制乘法是计算机中常用的运算方法之一。
其规则与十进制乘法类似，只不过在0和1之间进行运算。
当两个二进制数相乘时，按照十进制乘法的规则，逐位相乘并累加得到结果。
例如，要计算二进制数1101乘以101的积，按位相乘的结果为：1101 × 0101 = 1110101。
五、二进制除法二进制除法是计算机中常用的运算方法之一。
其规则与十进制除法类似，只不过在0和1之间进行运算。
当两个二进制数相除时，按照十进制除法的规则，从左到右逐位进行除法运算并得到商和余数。
例如，要计算二进制数1101除以101的商和余数，按位相除的结果为：1101 ÷ 0101 = 10···11。
其中，商的位数与被除数相同，余数的位数小于除数。
六、总结计算机的二进制运算方法包括二进制加法、二进制减法、二进制乘法和二进制除法。
计算机的基本原则
计算机的基本原则计算机作为现代科技的代表之一，其运作原理主要基于以下几个基本原则。
在本文中，我将详细介绍这些基本原则，以便更好地理解计算机的运作。
1.二进制系统：计算机使用二进制系统来表示和处理数据。
二进制系统中只有两个状态，即0和1。
计算机内部的所有数据和指令都以二进制形式存储和处理。
这是因为计算机的基本组件，例如开关和电路，可以轻松地实现两种状态的表示，而不需要更复杂的多状态系统。
2.布尔逻辑：计算机使用布尔逻辑来进行决策和运算。
布尔逻辑基于与、或和非等逻辑运算符。
这使得计算机能够根据特定条件执行不同的操作，并实现计算和逻辑运算。
3.存储器：计算机利用存储器来存储数据和指令。
存储器可以分为主存储器（RAM）和辅助存储器（硬盘、固态硬盘、光盘等）。
主存储器是计算机临时存储数据和程序的地方，而辅助存储器则用于永久存储数据，以便长期保留和访问。
4.中央处理器（CPU）：CPU是计算机的核心组件，负责执行指令并处理数据。
它包括算术逻辑单元（ALU）和控制单元（CU）。
ALU执行算术和逻辑运算，而CU协调和控制整个计算机系统的操作。
5.输入和输出：计算机通过输入设备（例如键盘、鼠标和触摸屏）接收用户输入的数据和指令。
计算机还通过输出设备（例如显示器、打印机和扬声器）向用户显示结果。
输入和输出设备通过接口与计算机连接，使得计算机能够与外部世界进行交互。
6.程序控制：计算机通过程序控制来实现自动化操作。
程序由一系列指令组成，用于告诉计算机执行特定的任务。
计算机按照程序中的指令顺序执行操作，并在必要时使用条件和循环语句来改变程序流程。
7.操作系统：操作系统是计算机系统的核心软件，负责管理计算机的资源和提供用户界面等功能。
操作系统使得计算机能够有效地运行应用程序，并提供文件管理、内存管理和进程管理等重要功能。
8.网络通信：计算机通过网络连接进行通信和数据交换。
计算机可以通过局域网或互联网等网络连接到其他计算机和服务器。
计算机基础操作和二进制
二进制与《周易》
莱布尼兹把自己的二进制与《周易》联系在一起 的依据是白晋寄给他的易图。这一易图的顺序是：坤 (000000)、剥(000001)、比 (000002)、观 (000003)、豫(000004)……一直到乾(111111), 恰好是二进制记数法从小到大0到63这64个数的排 列。 因而,莱布尼兹从这幅易图中解读出二进制倒是 容易理解的。但当他把二进制与中国古代圣人伏羲联 系在一起时,他却犯下了一个他无法想到的错误。因 为他 所见到的这幅图并非来自几千年的伏羲,而是宋 代哲学家邵雍改画的,并非《周易》的原图。
二进制与《周易》
通过上面的介绍,我们可以得出一些结论。首先,我们可以 肯定地说：莱布尼兹受《周易》影响而发明二进制,这一在中 国流传甚广的说法是完全背离实际情 况的。因为莱布尼兹远 在接触到《周易》之前就已发现了二进制。其次,当莱布尼兹 认为中国早在几千年前的《易经》中就已有了二进制思想时, 他使用了错误的证 据,他误把宋代人邵雍的易图当成了伏羲的。 因而,这只是一出错误的喜剧而已。如果把莱布尼兹的说法作 为中国早在几千年前的《易经》中就已有了二进制思想的 依 据,那可就太往我们古人脸上涂金了。当考虑到不管是八卦还 是64卦,其排列顺序都不唯一时,我们就更有理由否定《周易》 中有二进制思想的结论了。在二进 制与《周易》的关联方面, 我们最多可以说“《易经》的八卦中无意识巧合碰上的东西, 被莱布尼兹有意识地发现了”(李约瑟语)。
二进制与《周易》
莱布尼兹将自己的发现结果与中国古代圣哲伏羲 的思想联系起来,认为自己揭开了数千年前中国的一 个不可解之谜。那么,莱布尼兹是如何把二进制与 《周易》联系在一起的呢？当他把自己的发现与《周 易》联系在一起时的证据又是什么呢？为了做出说明, 我们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“逢二进一”，借位 规则是“借一当二”，由18世纪德国数理哲 学大师莱布尼兹发现。当前的计算机系统使用 的基本上是二进制系统，数据在计算机中主要 是以补码的形式存储的。计算机中的二进制则 是一个非常微小的开关，用“开”来表示1， “关”来表示0。
计算机二进制及计算机单位换算
单位换算
内存的容量划分就是计算机的1024进制，每1024进一个单位，1KB=1024B ，1MB=1024KB ，1GB=1024MB ，1TB=1024GB。
但硬盘就不是这种计算方法,windows操作系统是1024进制的，而硬盘制造商采用的是1000进制，也就是1KB=1024B ，1MB=1000KB，1G=1000MB，1TB=1000GB ，所以我们装系统以后，160GB的硬盘只显示有150多GB的容量，又比如我们把8GB的优盘插到电脑上，只显示有7GB多的容量。
计算机中二进制
计算机内部之所以采用二进制，其主要原因是二进制具有以下优点：
(1)技术上容易实现。
用双稳态电路表示二进制数字0和1，是很容易的事情。
(2)可靠性高。
二进制中只使用0和1两个数字，传输和处理时不易出错，因而可以保障计算机具有很高的可靠性。
(3)运算规则简单。
与十进制数相比，二进制数的运算规则要简单得多，这不仅可以使运算器的结构得到简化，而且有利于提高运算速度。
(4)与逻辑量相吻合。
二进制数0和1正好与逻辑量“真”和“假”相对应，因此用二进制数表示二值逻辑显得十分自然。
(5)二进制数与十进制数之间的转换相当容易。
人们使用计算机
时可以仍然使用自己所习惯的十进制数，而计算机将其自动转换成二进制数存储和处理，输出处理结果时又将二进制数自动转换成十进制数，这给工作带来极大的方便。
二进制的应用
二进制的应用
二进制在计算机科学和电子工程等领域有广泛的应用。
以下是二进制的一些常见应用：
1. 计算机编程：计算机程序使用二进制来表示和处理数据。
所有的计算机指令、数据和变量都以二进制形式存储和操作。
2. 数据存储：计算机中的所有数据都以二进制形式存储。
硬盘、固态硬盘和闪存等存储设备使用二进制编码来存储文件和信息。
3. 逻辑电路：电子器件如逻辑门和触发器使用二进制信号进行开关操作。
二进制的0和1可以代表不同的逻辑状态，比如开和关、高电平和低电平等。
4. 网络通信：计算机网络使用二进制传输数据。
所有的数据在网络中被分割成二进制位流传输，然后再重新组合。
5. 图像和音频处理：数字图像和音频被转换为二进制格式进行存储和处理。
图像的每个像素和音频的每个采样点都可以用二进制数字表示。
6. 加密和安全：加密算法使用二进制操作来保护数据的安全性。
这些算法基于二进制位的转换和运算，对数据进行加密和解密。
7. 数字逻辑设计：在数字电路设计中，二进制位被用来表示和操作逻辑信号。
比如，使用二进制代码设计和实现计算器、时钟、计数器等。
8. 机器学习和人工智能：在机器学习和人工智能领域，二进制位被用来表示特征、权重和模型参数。
计算机根据这些二进制位进行推理和学习。
这些只是二进制应用的一些例子，实际上，二进制在计算机科学和电子工程领域中几乎无处不在，它是计算机系统和数字电路的基础，提供了数据的高效存储、传输和处理方式。
计算机是怎么通过二进制原理来工作的？
计算机是怎么通过二进制原理来工作的？
一、为何要使用二进制
计算机用的都是数字电路，数字电路只有两种状态，开或关，电平的高与低。
二进制是逢2进位制，所有的信号都只有0与1组成，所以计算机采用二进制来表示数字和数据。
二、采用二进制优点
1、电路容易实现：
电路中的电压通过模数转换成二进制，高电平即为1，低电平即为0，一般高于2.5V即为高电平（可以人为确定），范围较宽，这样电路容易用模拟电路实现。
2、物理上易实现存储
二进制在物理上最易实现存储，通过磁极的取向、表面的凹凸、光照的有无等来记录。
3、简化运算规则
两个二进制数和、积运算组合各有三种，运算规则简单，有利于简化计算机内部结构，提高运算速度。
4、易于与其它进制转换
不管是10进制还是16进制，都很容易与二进制转换
5、抗干扰能力强，可靠性高
因为每位数据只有高低两个状态，当受到一定程度的干扰时，仍能可靠地分辨出它是高还是低。
计算机与二进制教案
计算机与二进制教学方案学校：海南师范大学执教人姓名：孙鹏程课题计算机与二进制基本说明教学模块初中信息技术基础教学年纪七年级教学教材湖南科学技术出版社教学章节第一章第一节教学学时45分钟（多媒体教室）教学目标知识与技能学生能了解二进制的概念；学生能基本认识二进制的历史与创始人；学生能区分二进制与其他进制（十进制）的区别；学习结束后学生能独立完成二进制与十进制的转换。
过程与方法学生通过二进制与十进制的对比教学，培养出自己用类比法研究数学问题的能力。
情感、态度与价值观学生通过二进制的学习培养自己的计算机科学涵养；学生通过体验二进制与十进制的数值转换，培养自己的理性思维价值观。
学情分析学习对象是刚升入初中的学生，抽象思维正处于模糊时期，对于过于抽象的实物不容易理解，因此授课时应注意直观教学法与对比教学法的结合使用，最好是使用flash动画等一些直观图像借助教学。
其次，七年级学生第一次接触信息技术课，可能会有些生硬难懂，在二进制与十进制环节应当尽量避免过多的数学涉及，以免将信息技术课“讲成”数学课。
最后，在课堂讨论与回答问题环节，应当考虑学生的年龄及心理情况，给予最大程度的鼓励和肯定，而不是一味的纠正和强制否定。
教学重点二进制的概念以及二进制与其他进制的区别（重点引导学生接受二进制这样一个“新的”进制）；二进制与十进制的转换（涉及简单的数学计算）。
教学难点二进制与十进制的转换（学生第一次接触二进制，要与经常接触的十进制转换容易受定势思维影响，比如将十进制的11误转换为二进制的11等，这对于学生来说是一个难点）。
设计思路作为信息技术的第一课，培养学生兴趣最为重要，因此在引入课题时一定要生动能够吸引学生兴趣。
我这里选用（三个备选引入，后面展示）引入教学课题，能让学生带着疑问与憧憬进入课堂的学习当中，这对于后续教学都起到了促进作用。
作为信息技术课，传授信息技术相关知识是基础，但是同时不可忽视对学生基本素质能力的培养，因此在上课时，我将课程分为了三个部分，分别阐述“是什么”“为什么”“怎么做”，这样一来在帮助学生学习二进制的同时，又培养了学生独立思考的能力。
计算机为什么采用二进制
平表示"1"和"0"，也可以用脉冲的有无或者脉冲的正负极性表示它们。
当人类尚处於屈指数"数"的阶段时，人们利用手指的屈或伸，记不大於十的数目是不会有什麼困难的，而对於大於十的数目，就感到屈指难数了。
於是，"十"就成了记数的一个关键点，它迫使人们去创造一种可以记十以上数的办法
除了十进制以外，在数学萌芽的早期，还出现过五进制、二进制、三进制、七进制、八进制、十进制、十六进制、二十进制、六十进制等多种数字进制法。
在长期实际生活的应用中，十进制最终占了上风。
珠算中也有部分五进制, ，“三下五除二”；日月之间是三十进制的；年月之间是十二进制的；。
计算机原理二进制
计算机原理二进制计算机原理：二进制一、概述二进制是计算机中常用的数值表示方式，它只由0和1组成。
人们常常用十进制数表示数字，但计算机内部处理数据时，二进制比十进制更为方便。
二、二进制转换方法1. 十进制转二进制十进制转二进制的方法是通过不断地用二除十的余数作为下一位的二进制位。
以十进制的数值255为例，它的二进制数为11111111。
2. 二进制转十进制二进制转十进制的方法是将每一位上的数字乘以2的幂次方，然后相加起来。
以二进制的数值1101为例，它的十进制数为13（1x2^3 + 1x2^2 + 0x2^1 + 1x2^0=13）。
3. 八进制和十六进制在计算机中，八进制和十六进制常常用于表示二进制数。
八进制使用0-7这8个数字来表示，十六进制使用0-9和A-F这16个数字来表示。
以二进制的数值11011001为例，它的八进制数为331，十六进制数为D9。
三、应用范围二进制广泛应用于数字电子设备中，例如计算机、手机、掌上游戏机等。
它被用于表示数据、指令等信息，同时也被用于计算。
四、优点1. 二进制只由两个数字0和1组成，明确简单。
2. 二进制位只有两个状态，易于进行逻辑运算。
3. 二进制可以方便地表示任何数字、字符、命令等等。
五、缺点1. 二进制数比较长，不容易直接进行运算。
2. 二进制表示的各位数字不如十进制直观易懂。
六、总结在计算机领域中，二进制是非常重要的一个概念，它被广泛应用于计算机内部数据流通和计算过程中。
二进制的基本特点简单明了，但在某些情况下也存在一些缺点，需要考虑到相应的优化措施。
计算机二进制原理
计算机二进制原理
计算机二进制原理是计算机工作的基础，它是一种数制系统，只有0和1两个数字。
在计算机中，所有数据都以二进制形式
进行存储和处理。
计算机中的最小单位是位(bit)，一个二进制位可以表示一个0
或者1。
八个二进制位构成了一个字节(byte)，一个字节可以
表示256种不同的状态。
计算机使用二进制原理来表示和处理数字、文字、图像和声音等各种信息。
数字是通过将十进制数字转换为二进制形式来表示的。
例如，数字3在二进制中表示为11，数字7表示为111。
文字是通过使用字符编码来表示的。
常用的字符编码包括ASCII码、Unicode等。
每个字符都对应着一个唯一的二进制
数值。
图像和声音是由像素和采样点组成的。
每个像素或采样点都有一个对应的二进制数值来表示其颜色或音量等。
计算机使用逻辑门和电信号来进行二进制运算和逻辑操作。
逻辑门包括与门、或门、非门等，它们通过控制电信号的传输和开关来实现不同的逻辑功能。
计算机中的存储器以二进制形式存储数据。
内存中的每一个存储单元都有一个唯一的地址，通过这个地址可以访问存储的数据。
计算机使用二进制原理进行算术和逻辑运算。
加法和减法运算通过逻辑门的组合来实现，乘法和除法运算则是通过多次的加法和减法运算来完成的。
二进制原理也应用于计算机网络和通信中。
数据在网络中的传输都是以二进制形式进行的，通过控制电信号的传输和处理来实现信息的传递。
计算机与二进制
二进制的由来
1697年元旦，莱布尼茨赠送了一颗自己制造的银币给鲁道夫· 奥古斯都公 爵，这是为了获得“科研经费”必须做出的妥协。 反面是一则创世故事：水面上笼罩着黑暗，顶部光芒四射 …… 中间部分 雕刻的是从1到17的二进制数学式。
莱布尼茨讲述了他构思的一枚题为“造化之象”的纪念币：全能的上帝 从无创造有。现在我们可以说，数字的起源是世上能最好展示和说明这种力 量的事物，它以“一”和“零”或者说“无”的形式呈现，既朴素又简练。 银币上面刻着十进制与二进制的对比状态，从这一天起，现代数学意义 上的“二进制”诞生了。
2.易于实现：可靠性高，很容易达到预期要求。
3.节省设备：与其他进制相比，能够少用很多元件。
二进制转十进制
从最后一位开始算，依次列为第0、1、2...位 ，第n位的数（0或1）乘以 2的n次方，得到的结果相加就是答案。例如:01101011.转十进制： 1乘2的0次方=1 ，1乘2的1次方=2 ，0乘2的2次方＝0 ，1乘2的3次方＝ 8 ，0乘2的4次方＝0 ，1乘2的5次方＝32 ，1乘2的6次方＝64 ，0乘2的7次 方＝0 ，然后：1＋2＋0＋8＋0＋32＋64＋0＝107． 二进制01101011＝十进制107．
计算机与二进制
预备一班 邓凯元
目录
01/
什么是二进制
02/
进制间的转换
二进制
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“逢二 进一”，借位规则是“借一当二”， 由18世纪德国数理哲学大师莱布尼兹 发现。 当前的计算机系统使用的基本上 是二进制系统，数据在计算机中主要 是以补码的形式存储的。
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十进制转二进制
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计算机与二进制
教学目标：了解数制的基本概念了解二进制的基本特点与应用
认识知识的重要性
教学重点：掌握二进制的原理
教学难点：二进制的运算和原理
教学方法：讲解法，任务驱动法，分组谈论学习法等
教学过程：
一、导入
首先请同学伸出左手数数，看能数多少个数？
学生可能回答：数到5
老师：我能用左手数到30多个数？怎么做呢？
游戏：在自己的左手上从小拇指开始依次写上1,2,4,8,16（PPT上展示）
列举一个手势，看能对应是什么数？比如28
由此引入二进制
二、新课讲解
(一)二进制
1、二进制的由来、转换十进制
老师：告诉同学每一个手指有2个状态，要么弯曲要么伸直，用0表示弯曲，用1表示伸直在PPT上列举几个例子加以说明，如：11001对应25，01000对应8,11110对应30和手指姿势等，除了用手势意外，还有很多的表达方式，比如利用图形等等。
活动一：在EXCEL中给出图案题目，要求同学们写出对应的二进制和十进制。
（随机找一同学演示）
活动过程中，提示同学们利用左手来辅助计算。
2、十进制转换二进制
问题：假如老师今天过29岁生日，要吃蛋糕点蜡烛，怎么才能用5根蜡烛表示29岁？（利用图片动画在PPT上展示）
由此引入十进制与二进制的转换方法：
如：29>16则表示1,13>8则表示1,5>4则表示1,1<2则表示0,1=1表示为1。
活动二：在EXCEL中给出题目，要求同学们把十进制转换给二进制。
（随机找一同学演示）
3、二进制表示信息
老师：假设我有一个同学住在河的对面楼上，她和我玩一个游戏，利用彩灯给我发出不同的信号，要求我破译她的意思。
如：01000=8,00101=5,01001=9,01001=9,01111=15
事先我和朋友约定不同的数字表示不同的字母。
如：8对应的是字母H，5对应E，9对应L，15对应O,得到HELLO这个单词，什么意思，原来朋友早上和我打个招呼。
活动三：拍电报
同桌之间或者邻近同学间，利用DDBB的声音信号，编译或者破译信息。
（要求学生代表上来做这个游戏）
4、计算机如何显示文字
老师：其实刚才我们玩的这个游戏几乎每时每刻都在计算机中发生，比如A这个字符出现在计算机中，但是计算机它不知道怎么写这个符号，它是怎么写出来的呢?
目前常用的是一种叫做ASCII码的编码，这种编码把日常用的英文，数字，汉字等字符用二进制的形态表示出来。
如：英文和数字字符比较少就用了7个二进制数表示，汉字字符比较多，就用了16个二进制数来表示。
例如A字符用二进制1000001表示，对应十进制数65。
活动四：利用01代码绘制图形（找个同学上来亲手做一做）
老师：解释为什么会得到这样一个图形？
如打印机一样，如果有1字符就涂上颜色，0则不图颜色，然后就得了我们苹果的图标了。
（二）计算机与二进制
目前计算机都采用二进制。
那么，为什么计算机要使用二进制而不是我们平常最习惯使用的十进制呢？
老师：PPT展示灯泡电路图
解释：开关的接通与断开? 控制电灯的亮与灭?
利用二进制的 0和1状态来表示计算机中的电路的通与断，电子元件的开与关等，非常简单、稳定，而且会大大地简化计算机的结构，提高计算机的性能和可靠性。
老师：展示光盘和U盘
解释光盘和U盘记录数据的原理
光盘：利用激光烧灼的痕迹不同，对应不同01代码来记录信息。
U盘等磁盘：则利用磁性的不同来表示对应的01代码来记录信息。
三、课堂活动
讨论：如果计算机采用十进制，会是怎样的呢？
计算机采用十进制,会给运算不是带来困难问题，而是无法发挥电子速度而不能运算。
1.十进制需要1到9包括0的十个数字。
要教会电子懂得10个数字比登天还难。
因为，电子只懂0和1两个数字，用开表示0，用关表示1，或者相反也可以。
2.电子虽然笨，但它的运算速度是惊人的。
所以，只能用简单数字0和1，才能充分发挥计算机运算快又准的优势。
3.假如用人类已经知道的十进制，电脑毕竟是电脑，它没有人类的智商，它只能沿一个方向直跑，要它随时拐弯，说什么也不肯，也不可能，因为它跑得太快了。
简单说，十进制有十个不同的数字，至少表示10个不同的数量，这样，既要求计算机记住10不同数字，又需要理解10个不同的数量，还需要一套运算法则，无论如何，计算机是学不会的。
4.计算机学不会的原因，主要困难是她没有“随机法则思维”，即便有，也是人给加进去的，而且有限（无法随机）。
简单说，计算机可以做最简单的数字搬运工。
要它搬运多少个0和1都没有关系，可以比人类快上亿倍。
搬完以后，再将它翻译成十进制，人们就一目了然了。
教学后记：现代计算机技术和网络通信技术的不断发展，使得信息的获取和处理变得更加
快捷，人们可以方便地获取来自全球的各种信息，也可以将信息快速地传递到世界各地。
我们的处理信息的能力直接影响我们的生活和学习，因此学好信息学这门学科般的更加的重要。