2.2.1数据表示与处理
2.2数据的表示与处理(7)
2.2数据的表示与处理（7）教学目标：1、能够使用可视化程序开发工具设计简单的用户界面。
2、知道常用的数据类型、变量、常量的含义；学会定义常量、变量的数据类型。
3、知道程序中运算符、函数、表达式的表示方式，能够转换数学表达式为程序接受的表达式。
教学重难点：4、学会使用顺序结构设计程序的基本方法。
5、学会使用选择结构设计程序的基本方法。
6、学会使用循环结构设计程序的基本方法。
教学准备：VB程序软件教学过程：1、学会使用顺序结构设计程序的基本方法。
按照语句代码出现的先后顺序依次执行的程序结构称为顺序结构，如图所示2、学会使用选择结构设计程序的基本方法。
在一种以上可能的操作中按条件选取一个执行的结构称为分支结构。
（1）两路分支：在两种可能的操作中按条件选取一个执行的结构称为两路分支结构，也称双分支结构。
左图为双分支结构流程图。
（2）多路分支：在多种可能的操作中按条件选取一个执行的结构称为多分支结构。
右图为多分支结构流程图，执行时从B1至Bn依次判断每个条件是否成立，成立时，就执行相应的操作，如果所有条件都不成立，就执行Sn+1操作。
VB中用于实现分支结构程序设计的语句有两种，即If与Select语句。
1、If 语句VB中有三种形式的If语句，分别是单分支、双分支和多分支If语句。
1）单分支If语句单分支If语句的使用格式通常是：If <条件> Then<语句>End If2）双选条件语句If <条件> Then<语句1>Else<语句2>End If执行过程：当表达式的值为真时，执行语句1，否则执行语句2。
3）多选条件语句If <条件> Then<语句1>ElseIf <条件2> Then<语句2>.……ElseIf <条件n-1> Then<语句n-1>Else<语句n>End If2、Select Case 语句当程序中分支较多，尤其需要多重嵌套的时候，使用If分支语句比较冗长，而且结构也不清晰，为此VB提供了一种更加简洁的分支语句Select Case。
高中信息技术选修1课件-2.2 数据的表示与处理-教科版
3．在VB中，认为 B A．English和Engl_ish C．English和Engl
中的两上变量名是相同的。 B．English和ENGLIsh D．English和England
4.在VB中，以下关于变量定义错误的是 D 。
A、Dim a As Integer
B、Public a As String
选择题:
1．以下叙述不正确的是 B D 。 A．变量名的长度不能超过255个字符 B．变量名可以包含小数点或者空格 C．变量名不能使用保留字 D．变量名的第一个字符必须是字母
2．以下各项，可以作为VB变量名的是 A
。
A．English B．11-English
C．123.45
D．English-1
A、 x＿yz B 、123abc C、 integer D、 X-Y 8.下面是合法的字符串常量为( B )
A、 ABC $ B 、“ABC” C、 ‘ABC‘ D、 ABC 9．下列哪个符号不能作为VB中的变量名（ C ）。
A、ABCabc B、b1234 C、28wed D、cmd 10．下列符号哪一个是VB中的合法变量名（ A ）。
功能
实例
结果
将字符串转换成数值 2+Val(“12”) 14
将数值转换成字符串 Str(5)
“5”
求字符代码对应的字符 Chr(65) “A”
求字符对应的字符代码 Asc(“A”) 65
将表达式的结果转换成 Cint(3.142 6 整数，小数部分四舍五 59*2) 入
三、程序的基本结构
顺序结构
选择结构
Do while <表达式值> 循环语句 [Exit do]
Loop
2.2.3数据的表示与处理
一、教材分析：根据《普通高中技术课程标准》的阐述，“算法与程序设计”是普通高中信息技术的选修模块之一，它的前导课程是信息技术的必修模块“信息技术基础”。
学生在“信息技术基础”模块里已经学习了VB的基本操作，掌握了VB相关的一些基础知识。
学生可以利用上述的基础知识，进一步学习本节的相关知识内容。
本节课是“数据的表示与处理”，上好这节课是使学生能否较好地学好“算法与程序设计”这一模块的关键。
“数据的表示与处理”大约用2个课时。
二、教学目的1、初步使同学们掌握VB的常用数据类型、变量、运算符及表达式的含义。
2、使同学们学会定义变量，学会使用常用语句及标准函数。
三、教学重点、难点重点：使同学们掌握理解VB的常用数据类型、变量。
难点：VB的常用数据类型、变量与中学数学中的型类、变量的区别。
四、教学手段：1、利用多媒体电脑室进行屏幕广播控制辅助教学和利用实物投影机进行实例分析教学；2、教师同时利用电子白板进行分析教学；3、有必要教师事先制作好课件进行辅助教学，可能起到更好的效果。
五、教学方法让学生在授课之前事先预习，最好联系数学的知识，结合本节课的知识内容，这样就更加明白、理解本节课的内容。
比如常量与变量，关系运算符等等，这是构建主义中知识迁移的方法。
本节课还采用了探究、讲授、观摩、交流、阅读材料等多种教学活动的有机结合的方法。
六、教学过程（一）引入教师：在不同的程序设计语言中，数据表示与处理方法不尽相同。
在VB中的数据到底是如何表示的？在计算机里如何对数据进行处理的呢？我们这一节课即将要学习数据的表示与处理。
（二）讲授新课2.2.1 数据类型（掌握常用的7种数据类型）数据关键字取值范围(1)整型：Interger -32768~~32768(2)长整型Long -2147483648~~2147483647……………（3）~（7）…………省略板书说明：老师在这里最好与数学中的数值型类型联系起来讲，比如：数学中实数，整数等，它们的取值范围是多少等。
2.2数据的表示与处理
计算机存储容量的最小单位 bit 称为“位” 计算机存储容量的基本单位 Byte 称为“字节” 位和字节之间的换算关系是 1字节 = 8位
千字节 兆字节 吉字节 太字节
KB MB GB TB
1KB=210字节=1024B 1KB=220字节=1024KB 1KB=230字节=1024MB 1KB=240字节=1024GB
常用语句与函数
INT(18+29/3) MOD 5
常用语句与函数
参考答案：2
若某人身份证为x，请输出该人的出生日期。
参考答案：Mid(x,7,8)
常用语句与函数
请写出表达式Val(“123test”)+Str(123)的值
参考答案：246
常用语句与函数
2.下列逻辑表达式的值结果为False? A. 3+5>7 B.8/4<2 C. 5>3 D. 4+11>20
非数值型数据类型
变量 在程序运行中存储数值的存储单元，并 且其数值可以改变。 命名规则： 必须以字母或汉字开头，由字母、汉字、 数字或下划线组成，长度小于等于255个字符
如a、i、x1、age、num等均为合法的变量名 而1x、print、l*et则是非法的变量名。 另外，为加强程序的可读性，变量名最好要有意义， 如用“age”表示“年龄”，“sum”表示“总和”等。
数据的表示与处理
1 2 3
数据类型
常量与变量 运算符与表达式
4
语句与函数
课件导航
开始 输入边长a
输入正方形的边长为a， 求面积S；
计算S=a*a
输出面积S 结束
范例
• 程序设计中，往往要处理各种各样的数据，不同 的程序设计语言有不同的数据类型(Data Type） • 数据类型是一种约定。不同的约定，计算机分配 的存储空间大小也不同。 • “01000001”被定义为字符串型，则表示“A” • “01000001”被定义为数值型，则表示整数65。
计算机系统导论——读书笔记——第二章信息的表示和处理
计算机系统导论——读书笔记——第⼆章信息的表⽰和处理第⼆章信息的表⽰和处理2.1 信息存储2.1.1 ⼗六进制2.1.2 字数据⼤⼩2.1.3 寻址和字节顺序1.地址：对象所使⽤的字节中最⼩的地址2.⼤端法：最⾼有效字节在前⼩端法：最低有效字节在前（⼤多Intel兼容机使⽤）3.发送⽅机器（内部代码）——>⽹络应⽤程序（⽹络标准）——>接收⽅机器（内部代码）4.⼩程序——打印程序对象的字节表⽰1 #include <stdio.h>2using namespace std;34 typedef unsigned char * byte_pointer;//定义类型：指向unsigned char的指针56void show_byte(byte_pointer start, size_t len){7 size_t i;8for(i = 0; i < len; ++i)9 printf(" %.2x", start[i]);//%.2x表⽰整数必须⽤⾄少两个数字的⼗六进制格式输出10 printf("\n");11 }1213void show_int(int x){14 show_byte((byte_pointer) &x, sizeof(int));15 }1617void show_float(float x){18 show_byte((byte_pointer) &x, sizeof(float));19 }2021void show_double(double x){22 show_byte((byte_pointer) &x, sizeof(double));23 }2425void show_pointer(void * x){//void*是特殊类型的指针，没有相关联的类型信息26 show_byte((byte_pointer) &x, sizeof(void *));27 }2829int main(){30int x;31float y;32double z;33while(scanf("%d %f %lf", &x, &y, &z)){34 show_int(x);35 show_float(y);36 show_double(z);37 show_pointer(&x);38 show_pointer(&y);39 show_pointer(&z);40 }41return0;42 }输⼊111-1-1.0-1.0123451.0011.001输出01 00 00 0000 00 80 3f00 00 00 00 00 00 f0 3f98 f5 bf ef fe 7f 00 0094 f5 bf ef fe 7f 00 0088 f5 bf ef fe 7f 00 00ff ff ff ff00 00 80 bf00 00 00 00 00 00 f0 bf98 f5 bf ef fe 7f 00 0094 f5 bf ef fe 7f 00 0088 f5 bf ef fe 7f 00 0039 30 00 00c5 20 80 3f6a bc 74 93 18 04 f0 3f98 f5 bf ef fe 7f 00 0094 f5 bf ef fe 7f 00 0088 f5 bf ef fe 7f 00 00我的电脑是MaxOS，可以看出它是64位系统，采⽤⼩端法表⽰5.可以通过在终端（mac是terminal，windows是命令⾏⼯具）执⾏命令man ascii得到⼀张ASCII字符码表，回车后运⾏结果如下ASCII(7) BSD Miscellaneous Information Manual ASCII(7)NAMEascii -- octal, hexadecimal and decimal ASCII character setsDESCRIPTIONThe octal set:000 nul 001 soh 002 stx 003 etx 004 eot 005 enq 006 ack 007 bel010 bs 011 ht 012 nl 013 vt 014 np 015 cr 016 so 017 si020 dle 021 dc1 022 dc2 023 dc3 024 dc4 025 nak 026 syn 027 etb030 can 031 em 032 sub 033 esc 034 fs 035 gs 036 rs 037 us040 sp 041 ! 042 " 043 # 044 $ 045 % 046 & 047 '050 ( 051 ) 052 * 053 + 054 , 055 - 056 . 057 /060 0 061 1 062 2 063 3 064 4 065 5 066 6 067 7070 8 071 9 072 : 073 ; 074 < 075 = 076 > 077 ?100 @ 101 A 102 B 103 C 104 D 105 E 106 F 107 G110 H 111 I 112 J 113 K 114 L 115 M 116 N 117 O120 P 121 Q 122 R 123 S 124 T 125 U 126 V 127 W130 X 131 Y 132 Z 133 [ 134 \ 135 ] 136 ^ 137 _140 ` 141 a 142 b 143 c 144 d 145 e 146 f 147 g150 h 151 i 152 j 153 k 154 l 155 m 156 n 157 o160 p 161 q 162 r 163 s 164 t 165 u 166 v 167 w170 x 171 y 172 z 173 { 174 | 175 } 176 ~ 177 delThe hexadecimal set:00 nul 01 soh 02 stx 03 etx 04 eot 05 enq 06 ack 07 bel08 bs 09 ht 0a nl 0b vt 0c np 0d cr 0e so 0f si10 dle 11 dc1 12 dc2 13 dc3 14 dc4 15 nak 16 syn 17 etb18 can 19 em 1a sub 1b esc 1c fs 1d gs 1e rs 1f us20 sp 21 ! 22 " 23 # 24 $ 25 % 26 & 27 '28 ( 29 ) 2a * 2b + 2c , 2d - 2e . 2f /30 0 31 1 32 2 33 3 34 4 35 5 36 6 37 738 8 39 9 3a : 3b ; 3c < 3d = 3e > 3f ?40 @ 41 A 42 B 43 C 44 D 45 E 46 F 47 G48 H 49 I 4a J 4b K 4c L 4d M 4e N 4f O50 P 51 Q 52 R 53 S 54 T 55 U 56 V 57 W58 X 59 Y 5a Z 5b [ 5c \ 5d ] 5e ^ 5f _60 ` 61 a 62 b 63 c 64 d 65 e 66 f 67 g68 h 69 i 6a j 6b k 6c l 6d m 6e n 6f o70 p 71 q 72 r 73 s 74 t 75 u 76 v 77 w78 x 79 y 7a z 7b { 7c | 7d } 7e ~ 7f delThe decimal set:0 nul 1 soh 2 stx 3 etx 4 eot 5 enq 6 ack 7 bel8 bs 9 ht 10 nl 11 vt 12 np 13 cr 14 so 15 si16 dle 17 dc1 18 dc2 19 dc3 20 dc4 21 nak 22 syn 23 etb24 can 25 em 26 sub 27 esc 28 fs 29 gs 30 rs 31 us32 sp 33 ! 34 " 35 # 36 $ 37 % 38 & 39 '40 ( 41 ) 42 * 43 + 44 , 45 - 46 . 47 /48 0 49 1 50 2 51 3 52 4 53 5 54 6 55 756 8 57 9 58 : 59 ; 60 < 61 = 62 > 63 ?64 @ 65 A 66 B 67 C 68 D 69 E 70 F 71 G72 H 73 I 74 J 75 K 76 L 77 M 78 N 79 O80 P 81 Q 82 R 83 S 84 T 85 U 86 V 87 W88 X 89 Y 90 Z 91 [ 92 \ 93 ] 94 ^ 95 _96 ` 97 a 98 b 99 c 100 d 101 e 102 f 103 g104 h 105 i 106 j 107 k 108 l 109 m 110 n 111 o112 p 113 q 114 r 115 s 116 t 117 u 118 v 119 w120 x 121 y 122 z 123 { 124 | 125 } 126 ~ 127 delFILES/usr/share/misc/asciiHISTORYAn ascii manual page appeared in Version 7 AT&T UNIX.BSD June 5, 1993 BSD(END)2.1.4 表⽰字符串1.⼗进制数字‘y’的ascii码正好是0x3y2.strlen(str)函数不计算终⽌的空字符(ascii码为0x00)3.字符编码⽅式：（1）ASCII (American Standard Code for Information interchange)（2）Unicode (Unique Code)（3）UTF-8 / UTF-16 / UFT-32 (Unicode Transformation Format)2.1.5 表⽰代码2.1.6 布尔代数(Boolean Algebra)简介1.布尔运算&对|有分配律：a&(b|c) = (a&b)|(a&c)布尔运算|对&有分配律：a|(b&c) = (a|b)&(a|c)2.位向量：长度为w，由0和1组成的串应⽤：表⽰有限集合/压位运算(例：[01101010]表⽰集合{1,3,5,6})，位向量掩码/屏蔽信号3.布尔环(Boolean ring)，类似于整环/整数环“加法”逆元：^类似于+; 每个整数x有加法逆元-x使得x+(-x)=0，类似地，每个布尔元素a都有“加法逆元”a使得a^a=0; 有趣的性质:(a^b)^a=b 1//这是⼀个不需要第三个量的交换函数，不过它并没有性能上的优势2void inplace_swap(int *x, int *y){//*x = a, *y = b3 *x = *x ^ *y;//*x = a^b, *y = b4 *y = *x ^ *y;//*x = a^b, *y = a5 *x = *x ^ *y;//*x = b, *y = a6 }2.1.7 C语⾔中的位级运算：&, |, ^, ~2.1.8 C语⾔中的逻辑运算: &&, ||, ！2.1.9 C语⾔中的移位运算：>>, <<1.逻辑右移(⾼位补0，⽆符号数进⾏逻辑右移)算数右移(⾼位补符号位，有符号数进⾏算数右移)(1)初级运算符[]().->(2)单⽬运算符(3)算数运算符(4)移位运算符(5)关系运算符(6)位级运算符(7)逻辑运算符(8)赋值运算符2.2 整数表⽰2.2.1 整形数据类型2.2.2 ⽆符号数的编码(unsigned)2.2.3 补码编码(two's-complement)1.<limits.h>库：INT_MIN, INT_MAX, UINT_MAX<stdint.h>库：intN_t, UintN_t (t = 16,32,64等)(我在xcode上没有include这两个库也能直接使⽤INT_MIN、int32_t等)2.有符号数的表⽰⽅法(1)补码(two's-complement)：最⾼位权重为-2^(w-1)(2)反码(ones' complement)：最⾼位权重为-(2^(w-1)-1)(3)原码(sign-magnitude)：最⾼位为1表⽰所有其他位权重为负注：(2)(3)中0的表⽰法不唯⼀，有+0和-0两种2.2.4 有符号数和⽆符号数之间的转换(可能)改变数值，但不改变位表⽰1.补码转换为⽆符号数(w位)：TMin <= x < 0, T2U(x) = x + 2^w0 <= x <= TMax, T2U(x) = x2.⽆符号数转换为有符号数(w位)：0 <= x <= TMax, U2T(x) = xTMax < x <= UMax, U2T(x) = x - 2^w2.2.5 C语⾔中的有符号数和⽆符号数1.数字常量默认为有符号数，加上后缀u或U可创建⽆符号数常量2.类型转换的⽅式：(1)显式：强制类型转换(2)隐式：不同类型变量间赋值3.%d有符号⼗进制，%u⽆符号⼗进制，%o⼋进制，%x⼗六进制4.C语⾔对于同时包含有符号数和⽆符号数的表达式，会隐式地将有符号数转换为⾮负的⽆符号数 1/*2这是⼀个测试函数3注：TMin写成-2147483647-1⽽⾮-21474836484是因为limits.h中定义INT_MIN=-INT_MAX-1，以规避某些奇怪的现象5*/6 #include <cstdio>7using namespace std;89int main(){10 printf("-1 < 0u = %d\n", -1 < 0u);11 printf(" -1 = 0x%x \n", -1);12 printf(" 0u = 0x%x\n\n", 0u);1314 printf("2147483547 > (int)2147483648u = %d\n", 2147483547 > (int)2147483648u);15 printf(" 2147483547 = 0x%x \n", 2147483547);16 printf(" (int)2147483648u = 0x%x\n\n", (int)2147483648u);1718 printf("-2147483647-1u < 2147483647 = %d\n", -2147483647-1u < 2147483647);19 printf(" -2147483647-1u = 0x%x \n", -2147483647-1u);20 printf(" 2147483647 = 0x%x\n\n", 2147483647);2122 printf("-2147483647-1u < -2147483647 = %d\n", -2147483647-1u < -2147483647);23 printf(" -2147483647-1u = 0x%x \n", -2147483647-1u);24 printf(" -2147483647 = 0x%x\n\n", -2147483647);25return0;26 }运⾏结果如下-1 < 0u = 0-1 = 0xffffffff0u = 0x02147483547 > (int)2147483648u = 12147483547 = 0x7fffff9b(int)2147483648u = 0x80000000-2147483647-1u < 2147483647 = 0-2147483647-1u = 0x800000002147483647 = 0x7fffffff-2147483647-1u < -2147483647 = 1-2147483647-1u = 0x80000000-2147483647 = 0x800000012.4 浮点数2.4.1 ⼆进制⼩数2.4.2 IEEE浮点表⽰1.表⽰形式：(1)符号(sign)s: 表⽰+-(2)尾数(significand)M：⼆进制⼩数，取值范围为[1,2)或[0,1)(3)阶码(exponent)E：对浮点数加权，权重为2的E次幂2.编码：s编码符号sign s，exp编码阶码exponent E，frac编码尾数significand M3.三种情况(1)规格化的(noemalized): exp!=00...0 && exp!=11 (1)i. 阶码 E = exp - bias, bias = 2^(k-1)-1, k=exp的位数ii. 尾数 M = 1.xx...x = 1.frac的位（隐含的以1开头的表⽰）(2)⾮规格化的(denormalized): exp == 00 0i. 阶码 E = 1 - bias, bias = 2^(k-1)-1, k=exp的位数ii. 尾数 M = 0.xx...x = 0.frac的位iii.注意：0.0有两种表⽰⽅法+0.0和-0.0，符号位分别为0或1,其他位全部为0(3)特殊值: exp == 11 (1)i. ⽆穷：frac = 00...0, s=0或1表⽰+∞或-∞，能够表⽰溢出的运算结果，如x/0 ii. Nan(not a number): frac != 00...0, 表⽰⾮实数的运算结果，如根号-1,∞-∞4.三种情况的数字分布⾮规格化数字的阶码定义为E=1-bias可以补偿⾮规格化的尾数没有隐含的开头1，有助于数字表⽰的平滑转变；否则，在绝对值最⼤的⾮规格化数字（其⼆进制表⽰为0 00...0 11...1）和绝对值最⼩的规格化数字（其⼆进制表⽰为0 00...01 00...0）之间将存在跳跃2.4.3 数字⽰例1. 处理正浮点数时，若按照⽆符号整数解释他们的⼆进制表⽰，则可以发现它们的⼤⼩顺序不变；负浮点数只需要倒序。
《计算机组成原理》数据信息的表示
r 是这个数制的基(Radix)
Di 是位号为i的位上的一个符号
ri 是位号为i的位上的 1 代表的值
Di*ri 是第i位的所代表的实际值 ， 表示m+k+1位的值求累加和
(10456)10 ＝ 1×104＋0×103 ＋4×102＋5×101＋6×100
(0xF96)16 ＝ F×162＋9×161 ＋6×100
二、计算机数据表示
本章主要内容
2.1 数据表示的作用
2.2 数值数据表示
2.3 非数值数据表示
2.4 数据信息的校验
3
2.1 数据表示的作用
将数据按照某种方式组织，以便机器硬件能直接识别和使用
数据表示考虑因素
数据的类型： 数值/非数值、小数、整数、英文字符、汉字
表示的范围和精度：满足日常计算需要
符号位的权值是多少？
X
[X] 原=
2n－X
X
0≤X<2n
-2n < X ≤ 0
n
符号位权值是2
0≤X<1
[X] 原=
符号位权值是1
1- X
-1 < X ≤ 0
17
原码表示示例
[+0]原=0.000…0
[-0]原=1.000…0
两个机器零
[-0.1111]原 = 1.1111
[+0.1111]原 = 0.1111
反码 One’s complement
补码 Two’s complement
移码 Biased notation
计算机内存中的某个32位编码到底是什么编码？
16
原码表示法（Signed magnitude）
2.2.1数据的表示与处理
Visual Basic是一种可视化的、面向对象、采用事件驱 动方式的结构化程序设计语言。
1、对象的理解： 在VB中，对象主要是由系统设计好的，如窗体、控件、菜单、打印 机、剪贴板等，使用得最多的是窗体和控件。 2、需要大家掌握的对象： 窗体 通常用来在窗体中显示一些提示信息和注释。标签控件只能显 示静态文本 控件： 标签（Label） 建立一个文本编辑区域，可在该区域输入 、编辑及显示一些信息。 文本框（TextBox） 对命令按钮来说，最基本、最重要的事件是 命令按钮（Command） Click事件，即鼠标器单击。
2.2 计语言有
不同的数据类型(Data Type）
• 在VB中，为了便于数据的表示与处理，VB提供了数值型、字符串型、
布尔型、日期型等基本数据类型
2.2.1 数据类型
数值型
在表中，整形、长整型、单精度型和双精 度型都属于数值型，它们表示数值的范围 是不同的。其中，单精度型和双精度型又 合称为浮点型。 字符串型数据是指用””引起来的一串字 符。如”欢迎进入VB世界”、“visual basic”、“1234”都是字符串类型。 布尔型又称逻辑型，常用语表示逻辑判断 的结果，如“真/假”“是/非”等，其值 为true或false，分别表示逻辑真和逻辑 假。VB中也常用数值0表示假，-1表示真 值。 日期型数据专门用来处理日期和时间。VB 采用一对“#”把日期和时间的值括起来， 如#2010/08/20#表示2010年8月20日
D“2017”
c 一千零一
8、在VB语言中，表示“a大于5或小于0”的正确表达式是（ B ）
• A. a>0 And a<5 •
A. 34ab B. abc
B.a>5
计算机系统结构 第二章 数据表示与指令系统
缺点：处理速度慢， 需要花费时间在数的浮 加位加1以及因此产生进 位的时间。
19
4）查表舍入法
其方法是基于存储逻辑思想 ，用ROM 或PLA存放下溢 处理表。
优点：集中了上述各种处理方 法的优点，避免了舍入法所需 的相加和进位传输时间。由于 ROM的读出时间比加法时间短， 所以这种查表的速度比较快。 该方法速度快，平均误差可调 节到趋于0
计算机系统结构
第二章数据表示与指令系统
刘超 中国地质大学计算机学院
第二章 数据表示与指令系统
2.1浮点数数据表示(尾数/基值选择、下溢处理) 2.2高级数据表示(自定义、向量、堆栈) 2.3寻址方式与指令格式优化(寻址/定位/优化) 2.4指令系统的两种风格(CISC和RISC)
3
2.1.2引入数据表示的原则
巨的、范大围、大中，个型数机多上，，运rm算宜速取度大快，；这而样小使、可微表型示机的由数 于可表示数范围不要求太大、速度也不要求太高， 尾 取数 值字小长些较。短如，：所以更注重于可表示精度，宜使rm
PDP-11/ Intel X86等，rm=2； IBM 370，rm=16; Burroughs B6700，rm=8
由于表示产生的误差大小就是数的表示精度。当 总的机器字长确定好之后，结构设计者就应该确 定好浮点数表示中p和m的位数，这主要示根据 数的表示范围和精度来定的。
8
阶码采用二进制p位， 尾在数非采负用阶、rm正进尾制数m、′位规， 格化条件下各种浮点数 特性参量的一般式
10
(1)可表示数的范围 随于p可着大以的rm减r的m少的增。大值，，可为表表示示数相的同范范围围增的大数，，换其句阶话码说的位，对数
第2章 基本数据的表示与处理
=(257.32)8
2.1 数值型数据在计算机中的表示
14
十六进制数转换成二进制数的方法是: 将每一位十六进制 数直接写成相应的4位二进制数。 二进制数转换成十六进制数的方法是: 以小数点为界，向 左或向右将每4位二进制数分成一组，如果不足4位，则用0补足。 然后，将每一组二进制数直接写成相应的1位十六进制数。 【例2-10】将十六进制数(2C8)16转换成二进制数。 解: (2C8)
Hale Waihona Puke 2.1 数值型数据在计算机中的表示
8
人们可以将熟悉的十进制数输入计算机，由计算机将其自 动转换成二进制数进行存储和处理，计算结果也会自动转换成 十进制数输出，这给人们使用计算机带来极大的方便。由于二 进制数的位数较多，不方便书写和阅读，所以常用十六进制数 或八进制数表示二进制数。十六进制数的数码为0、1、2、3、4、 5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F，其中A～F分别代表10～15。 当给出一个数时就必须指明它属于哪一种数制。不同数制 中的数在书写时，可以用下标或后缀来标识。例如，二进制数
=0+64+0+0+8+0+2+1=75
所以，二进制数“01001011”所代表的无符号整数的值
是75。
2.1 数值型数据在计算机中的表示
2. 有符号整数的表示方法 （1） 原码表示法
17
将数的符号数码化，对于n位有符号整数，用最高的一个二进
制位表示符号: 正数该位取0，负数该位取1。其余n-1位是数值位， 存储数的绝对值，如果绝对值不足n-1位，则在左侧用0补齐。 【例2-13】假设x=+1011011，y=-1011011，z=-10110(=0010110)，写出x、y和z的8位原码形式。
2.2数据的表示与处理(3)
2.2数据的表示与处理（3）一、教学目标：1、知识与技能熟练使用vb中的赋值语句，能写出vb中print语句的执行结果2、过程与方法：培养学生的思维能力、创新能力、自主学习能力 , 加强学生的合作学习，提高学生的动手能力。
3、情感态度与价值观：让学生学会合作交流，培养良好的道德情操。
二、重点难点：1、教学重点（1）VB常用的的基本数据类型，常量与变量，运算符和表达式（2）VB程序的开发环境2、教学难点把本节的内容加以运用三、教学环境：1、预备知识：学生已掌握使用计算机解决问题的四个步骤——分析问题、建立模型、设计算法和编写程序。
2、硬件要求：建议本节课在多媒体电脑教室中完成，有广播教学系统或投影仪。
3、所需软件：学生机要安装VB6.0或以上版本。
四、主要内容：1、赋值语句2、 print 语句3、注释语句4、结束语句五、教学步骤：1、赋值语句【引入】经过上面一堂课的学习，我们了解了VB的基本数据类型和运算符表达式的书写方式，下面，我们对VB进行更深入的研究，请同学们观察下面的例子，研究一下，结果是否能正确输出，问题出在哪里。
（图1）Private Sub Command1_Click()a = Text1.Texta = Text2.TextEnd Sub[结论]需要将a=text2.text改成text2.text=a[讲述]1）在VB中，我们通过“=”实现赋值，赋值语句的“=”后面可以是常量、变量或表达式。
赋值语句中的“=”与数学中的“=”是不同的。
2）请同学们观察以上例子：a=text1.text[分析]text1中如果无输入，它的text属性为“”，如果输入数字1，它的text属性为“1”（再次强调文本框内任何输入都为文本）。
通过“=”将该值赋予变量a。
同样a=text2.text将text2的内容赋予了a,因此无法实现以上程序。
正确的写法应该改成text2.text=a,将a的值赋予text2的text属性，这样text2因为它的text属性发生了改变，在面板上也及时的发生变化，将a的值输出。
新课标人教A版高中信息技术必修2知识点总结
新课标人教A版高中信息技术必修2知识点总结1. 课程概述本课程是新课标人教A版高中信息技术必修2的知识总结文档。
通过研究本课程，学生将深入了解信息技术的基本概念、原理和应用。
2. 知识点总结本文档将按照课程教学内容，对每个知识点进行概述和总结，以帮助学生更好地理解和掌握相关知识。
2.1 网络基础知识- 网络概念：网络是将多台计算机连接起来，通过通信协议进行信息交流的系统。
- 网络结构：包括局域网、广域网和互联网等不同规模和范围的网络。
- IP地址：用于标识网络中的计算机设备，分为IPv4和IPv6两种格式。
- 子网掩码：用于划分网络中的子网，控制IP地址的分配和使用。
- 路由器和交换机：用于实现网络中数据的传输和转发。
2.2 数据表示与处理- 计算机数据的表示格式：包括二进制、十进制和十六进制等不同的数据表示方法。
- 数据存储单位：比特、字节、千字节等不同的数据存储单位和容量。
- 字符编码：常用的字符编码方式有ASCII、Unicode和UTF-8等。
- 数据压缩和加密：用于缩小数据存储空间和保护数据安全的技术手段。
2.3 网页设计与制作- CSS样式：用于设置网页元素的样式和布局。
- 网页布局技巧：包括盒模型、浮动和定位等布局技巧。
- 网页交互与动态效果：通过JavaScript和jQuery等技术实现网页的交互和动态效果。
2.4 计算机编程与应用- 程序设计基础：包括算法设计、程序流程图和程序框图等基本概念。
- 编程语言：介绍常用的编程语言，如Python、Java和C++等。
- 程序调试与测试：介绍常用的调试技术和测试方法。
- 应用软件开发：介绍应用软件开发的基本流程和方法。
3. 总结通过对新课标人教A版高中信息技术必修2的知识点进行概述和总结，学生可以更好地掌握和应用相关知识。
希望本文档能够对学生的学习有所帮助，提升他们的信息技术水平。
02计算机中数据信息的表示 (2.1和2.2)
3. 数制转换
数制转换时整数部分、小数部分分别进行转换。
1. 任意R进制数转换为十进制数
方法：按权相加。
例: 将二进制数11011.101转换为十进制数。 (11011.101)2 ＝24＋ 23＋ 21＋20＋2－1＋2－3 ＝16＋8+2＋1＋0.5＋0.125 ＝(27.625)10
八进制( R=8 )
数字：0，1，2，3，4，5，6，7
进位方式： 逢8进1，高位借1当8
后缀：O 或 Q 如137.67Q 或 (137.67)8
2013年9月2日星期一 南理工紫金学院 5
十进制( R=10 )
数字：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9 进位方式：逢10进1，高位借1当10
2013年9月2日星期一 南理工紫金学院 21
01101 例: 当x=+0.1101时，[x]原= 0.1101 _____，在机器中表示为_____ 1.1101 当x=-0.1101时，[x]原= _____ 01110 当x=+1110时，[x]原= _____ ，在机器中表示为_____ 01110
一、机器数与真值
真值：用±|A|表示的实际数值。 机器数：计算机中的数据。 （1）机器数的特点：
符号和数值均二进制代码化。 小数点隐含在某一固定位臵上，不占存储空间。 位数受机器字长的限制。超过机器字长的数值位要舍 去。
南理工紫金学院 19
2013年9月2日星期一
（2）机器数可分为：
位八进制数，不足三位，低位补‚0‛。
八进制数→二进制数
将被转换的八进制数的每一位用三位二进制表示。
2013年9月2日星期一 南理工紫金学院 14
2.2数据的表示与处理 教学设计
2.2数据的表示与处理一、教学目标1、知识与技能：掌握VB定义的常用的基本数据类型，常量与变量的定义方法，运算符、函数和表达式的描述。
熟悉VB程序设计语言的开发环境，能调试简单的VB程序。
2、方法与过程：本节涉及到基础知识较多，所以要一个一个问题解决，从一个简单的求圆的面积的程序入手，从中分析VB程序一般包括的四部分，基本数据类型、常量与变量，运算符、函数和表达式，而且结合练习来加强对这些新知识的巩固。
通过介绍VB程序的开发环境中的菜单、常用工具和常用窗口等，再通过上机操作运行一个程序，让学生更容易上手。
3、情感态度和价值观：这一节是学习VB程序的重要的入门课，授课时要注意结合学生的思路，逐个问题解决，不可一蹴而就。
二、重点难点1、教学重点（1）VB常用的的基本数据类型，常量与变量，运算符和表达式（2）VB程序的开发环境2、教学难点：把本节的内容加以运用三、教学课时：三课时四、教学过程导入：以下是一个“求半径为r的圆的面积”的程序，请你注意观察程序的组成结构及其功能，并思考如下的问题：（1）程序有多少行，每一行的作用是什么？（2）如果按语句的作用区分，这个程序包含几个部分？Private sub command1_click() ‘定义名为command1_click()的事件过程Const pi as single=3.14 ‘说明程序中pi是常量∏Dim r as single,s as single ‘定义半径r和面积s为单精度实型r=inputbox(“r=”,”请输入半径”) ‘输入r的值s=pi*r*r ‘把表达式pi*r*r的值赋给sprint “圆的面积s=”;s ‘把s的值输出到当前的窗体上End sub ‘过程结束考察上述程序，我们容易看到：程序共有代码7行，每一行都是VB的一个语句，VB的程序就是由这样的一组语句组成。
每一个语句都是按照一定的规则书写的。
总结上述分析，我们可以得到VB程序的一般包括如下部分：（1）数据类型说明部分（2）数据的输入部分（3）数据的处理部分（4）数据的输出部分（一）、基本数据类型描述客观事物的数、字符以及所有能输入到计算机中，并被计算机程序加工处理的集合称为数据。
2.2、数据的表示与处理1
2.2 数据的表示与处理一、教材分析根据《普通高中信息技术课程标准》的要求，"算法与程序设计"是普通高中信息技术的选修模块之一。
本章节是在同学们学习完算法及可视化编程的一般步骤的基础上开设的。
教材安排合理，因为只有学生通过本节的学习，才能进一步地对Visual Basic 程序组成的领会，为下一步把算法转换成Visual Basic程序打下基础。
符合学生的认知规律。
本节内容包括：数据类型、常量与变量、运算符与表达式、常用的语句与函数。
学习这些内容就是一步一步的积累Visual Basic语言的语法。
上好这节课是使学生能否较好地学好"算法与程序设计"这一模块的关键。
而本节内容枯燥无味，与学生一直认为信息技术课是上机操作的观念更是大相径庭。
所以授课前可以通过一些有趣的Visual Basic小程序演示（比如猜数程序），激发学生兴趣。
二、学情分析本节课教学对象为高一学生，教学内容为程序设计的基础知识，其中数据的部分类型、常量、变量的概念和数学课中有相通的地方，学生具有相关的数学基础，因此学习起来相对要容易。
三、教学目标1、知识与技能掌握Visual Basic定义的常用的基本数据类型，常量与变量的定义方法，运算符、函数和表达式的描述。
熟悉Visual Basic程序设计语言的开发环境，能调试简单的Visual Basic程序。
2、方法与过程本节涉及到基础知识较多，所以要一个一个问题解决，从一个简单的求圆的面积的程序入手，从中分析Visual Basic程序一般包括的四部分，基本数据类型、常量与变量，运算符、函数和表达式，而且结合练习来加强对这些新知识的巩固。
通过介绍Visual Basic程序的开发环境中的菜单、常用工具和常用窗口等，再通过上机操作运行一个程序，让学生更容易上手。
3、情感态度和价值观①提高学生的思维能力、创新能力和表达能力；②让学生学会合作交流，培养良好的道德情操；③这一节是学习Visual Basic程序的重要的入门课，授课时要注意结合学生的思路，逐个问题解决，不可一蹴而就。
2.2数据的表示与处理
Single
4字节
Double String
8字节
10字节+字符串 长度 2字节 8字节
Boolean Date
True或False 100年1月1日～9999年12月31日，
日期型
返回
常量
在程序设计中，我们把始终保持不变的数值，字符等称为常量。
1、数值型常量 类似于数学中的常数 2、字符串型常量
字符串运算符与字符串表达式
VB中字符串运算符有 ： + 和 & 。他们的作用是将两 个字符串连接起来。 如：“计算机”&“软件”的运算结果是“计算机软件”
“123” +“321”的运算结果是“123321” 如果一个字符串与一个数值用 + 运算时，结果是数值 如： “123” +321的运算结果是444 而用&运算时，结果是字符串
运算符与表达式
1、算术运算符与算术表达式 2、字符串运算符与字符串表达式
3、关系运算符与关系串表达式
4、逻辑运算符与逻辑串表达式
5、日期运算符与日期串表达式
6、运算符的执行顺序· 返回
算术运算符与算术表达式
基本运算 运算符 优先级 示例
乘方or指数
负号 乘法 除号
^
* /
9
8 7 7
2^8表示28
变量
变量顾名思义就是会发生变化的数据，我们称为变量。 如韩信点兵中的N N=1 N=N+1
变量在使用前，应该先声明。 格式如下： Dim 变量名 As 数据类型 例如：Dim N As Integer 还可以在一行中定义多个相同数据类型的变量 如： Dim N As Integer， A As Integer， B As Integer Dim C As Date，D As Date，E As Date 变量名在使用的时候还有一些约定见课本P23变量命名 返回
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如果把值改为3.1415926，哪个程序修改起来更方便？
运算符与表达式
程序中的数据计算是依靠运算符来实现的。
VB的运算符，按类型划分为：
算术运算符 字符运算符 关系运算符 逻辑运算符 日期运算符
算术运算符与算术表达式
程序中的数据计算是依靠运算符来实现的。
算术运算符 含义 运算优先级 实例 结果
^ * / \ Mod + -
指数 取负 乘法 除 整除 求余 加 减
1 2 3 4 5 6 7 8
5^2 -5+2 5*2 5/2 5\2 5 Mod 2 5+2 5-2
25 -3
10 2.5
2
1 7
3
与数学运算一样，VB也可以使用括号控制运算顺序，但是，与数学中不同的是， VB中没有“[ ]”和“{ }”,而是用( )的嵌套来表示，VB括号里的表达式优先运算
日期运算符与日期表达式
日期表达式是用日期运算符“+”或“-”将算术表 达式、日期型常量、日期型变量、日期函数等 连接起来的式子，
#2003/09/01# + 30 = 2003-10-1 #2003/10/20# - 2003/10/10#” = 10
运算符的执行顺序
当一个表达式中同时出现多种运算符时， 如何决定运算的次序呢？在VB中，运算 次序由运算符的优先级决定，优先级高的 运算符先运算，优先级相同的从左向右进 行运算。不同性质的运算符优先级如下： 算术运算符＞字符串连接运算符＞关系运 算符＞逻辑运算符
会考真题
★下列选项中，能作为VB程序变量名的是 （ C） A、do B、x/y C、xy D、x*y
会考真题
★下列选项中，能作为VB程序变量名的是 （ B） A、if B、x2 C、a*b D、2x
会考真题
★下列变量定义正确的是（B） A、dim a*c as string B、dim abc as integer C、dim for as double D、dim 4ac as Boolean
会考真题
★已知赋值语句s=”Good Bye!”，则下列定义 变量s正确的是（ B ） A、dim s as integer B、dim s as string C、dim s as long D、dim s as double
会考真题
★下列语句正确定义了一个单精度实型变量x 的是（C） A、其他三项都不对 B、Dim x As Integer C、Dim x As Single D、Dim x As String
字符运算符与字符表达式
VB中字符串运算符有：+ 和 &。它们的作用都 是将两个字符串连接起来。 “计算机”&“软件” 的结果是“计算机软件” “123”+“45”的结果是“12345”
需要注意的是：当一个数字字符串表达式(如 “123”)与一个数值型表达式用“+”运算时，结 果将是数值型数据。而用“&”运算结果仍是字 符串类型 “123” + 45 的结果是 168 ”123” & 45 的结果是 “12345“
数据类型
布尔型又称逻辑性，常用于表示逻辑判断的结果，如“ 真/假”、“是/非”等，其值为True或False，分别表示 逻辑真和逻辑假。VB中也常用数值0表示假值，`1表示 真值。
数据类型
日期型数据专门用来处理日期时间。VB采用一对”#”把 日期和时间括起来，如#2018/09/15#表示2018年9月15日。
会考真题
★在VB中表示“x属于区间[a,b)”的正确表达 B ）。 式是（ A、a<=x Or x<b B、a<=x And x<b C、a≤x And x<b D、a<=x<b
会考真题
★仪仗队队员对身高H的选拔要求是：高于 1.85米，但不能超过1.90米，下列表达式能 正确表达的是（B） A、H>=1.85 and H<=1.90 B、H>1.85 and H<=1.90 C、H>1.85 or H<=1.90 D、H>=1.85 or H<=1.90
数据类型
不带小数点
精确到小数点后六位
带小数点的实数
精确到小数点后十五位 通常以指数形式(科学记数法)来表示，以“E”或“e”表 示指数部分。 1.23E4=1.23×104
数据类型
数据类型
字符串型数据是指用” ”引起来的一串字符。如”我爱信息技术 ！”、”My home”、”1234”都是字符串类型。
变量——变量声明
变量应该先声明后使用。
VB中声明变量的方法是：
Dim 变量名 As 数据类型
比如：编写一段程序，求圆的周长和面积。
Dim r As Single
Dim c As Single
Dim s As Single
还可以在一行中定义 多个变量，例如：
Dim r As Single , c As Single , s As Single
会考真题
★一元二次方程判别式b^ 2-4ac的正确的vb表 达式是（ B ） A、b^ 2-4ac B、b*b-4*a*c C、b^ 2-4*ac D、b*b-4a*c
会考真题
★以下关系表达式的值，可能为True的是（D） A、4<>2*2 B、x=x+1 C、2>4 D、i<j
课本26页练习
(1)你能写出下列表达式的值吗？ ①123+”321”&”ABCD” “444ABCD” ②Not(2*5<>11) False (2)把表中的代数式改写成VB表达式
代数式 x+y x-y 1 gt2 2 b2-4ac VB表达式 (x + y) / (x - y) g*t^2/2 b^2-4*a*c
True False
True True
False True
False
False
True
False
False
False
True
False
True
False
数学上表示某个数在某个区域时用表达式： 10≤X<20 逻辑运算符的优先级： And 用 VB程序中应写成： (X >=Not 10) > And (X> <Xor 20) > Or
关系运算符与关系表达式
关系运算符有 = （等于） < （小于） <=（小于等于） > （大于） >= （大于等于） <> （不等于）
关系运算符的运算结果为布尔值True或False 8>2 的结果为 True
逻辑运算符与逻辑表达式
逻辑运算符的运算规则
操作数A True True 操作数B True False 逻辑与 A And B 逻辑或 A Or B 逻辑异或 A Xor B
会考真题
★下列选项中，能作为VB程序变量名的是 （D ）。 A、while B、4A123 C、a%c D、dist
会考真题
★下列选项中，能作为VB程序变量名的是 （ D） A、3ab B、a*b C、dim D、xy
会考真题
★下列选项中，不能作为VB程序变量名的 是（ A） A、123abc B、abc C、abc123 D、abc_123
r=InputBox(“输入r: ”) c=2*3.14*r s=3.14*r*r Print c Print s End Sub
Private Sub Form_Click() Const PI=3.14 Dim r As Single Dim c As Single Dim s As Single r=InputBox(“输入r: ”)
会考真题
★在VB中，下列属于字符串常量的是（B） A、3.14 B、”Visual Basic ” C、cnt D、2018
会考真题
★设a=2，b=5，在VB中，表达式a>b And b>3的值是（B） A、True B、False C、1 D、-1
会考真题
★以下程序段运行后，x和st的值分别是（B） Dim x As Integer Dim st As String x=123+678 st=”123”+”678” A、123678 “801” B、801 “123678” C、123678 “123678” D、801 “801”
常量和变量
计算圆的周长和面积
Private Sub Form_Click() Dim r As Single Dim c As Single Dim s As Single
r=InputBox(“输入r: ”) c=2*3.14*r s=3.14*r*r Print c Print s End Sub
数值常量 3.14
常量 字符串常量
用一对双引号引起来的字符 串”China” 常量定义形式：
Const 常量名 [As 数据类型]=表达式
Const PI = 3.14
Const PI As Single= 3.14
常量和变量
计算圆的周长和面积
Private Sub Form_Click() Dim r As Single Dim c As Single Dim s As Single
常量与变量
程序运行过程中 保持不变的量 可以变化的量
常量
变量
变量——变量命名
每个变量都要有一个名字，即变量名。
变量命名必须遵守以下约定：
1、必须以字母或汉字开头，而不能以数字或其他字符开头。 2、只能由字母、汉字、数字和下划线组成，不能含有小数点、空 格等字符。 3、字符个数不超过255个。 4、变量名不能使用VB中的保留字。例如，Double、Sub、End等 5、VB不区分变量名中字母的大小写。如R和r是同一个变量。 另外，为加强程序的可读性，变量名最好要有意义，如用“age” 表示“年龄”，“sum”表示“总和”等。