信息技术基础1--计算机基础知识

3、计算机中实数的浮点表示
X=+-M*2+-E
阶码
尾 数
0-11位 尾数
12-15位 阶数
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如：57.3125=111001.0101=0.1110010101*26(110)
0110001110010101
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1.3.4 计算机中的非数值信息
信息技术应用基础
主讲 机电学院计算机系—赵学军
总目录
第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章
计算机基础知识 微机用户界面及其使用 Word字处理软件 Excel电子表格软件 演示软件 多媒体技术应用 计算机网络应用基础 网页制作
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第1章 计算机基础知识
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1.3 计算机中的信息表示
1.3.1 计算机采用二进制编码
计算机内部是二进制数字世界。指令、数据、图形、声音
二进制具有以下优势:
① 易于物理实现
因为具有二种稳定状态的物理器件是很多的, 如门电路的导 通与截止,电压的高与低, 而它们恰好对应表示1和0两个符号。假 如采用十进制, 要制造具有十种稳定状态的物理电路, 那是非常 困难的。
①位（Bit）：度量数据的最小单位,表示一位二进制信息。
②字节（Byte）：最常用的基本单位,一个字节由八位二 进制数字组成(1byte = 8 bit)
来历？ IBM的第一台超级机：机器字
b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0
长64位打印机120字符，7位够但考虑 发展用8位。
1 0 0 1 0 1 0 1 =27+ 24+ 22+ 20 =149
1.1 计算机的发展 1.2 计算机应用 1.3 计算机中的信息表示 1.4 计算机组成与工作原理 1.5 计算机软件系统 1.6 操作系统基本概念
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1.3 计算机中的信息表示
1.3.1 计算机采用二进制编码 1.3.2 计算机中的信息单位 1.3.3 计算机中的数字系统 1.3.4 计算机中的非数值信息
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1.3.3 计算机中的数字系统
数值信息在机器内的表示方法是二进制，编码方法采用原码 与补码。采用“定点数”和“浮点数”表示方式表示整型和实型 数。
我们熟悉十进制数据，但在与计算机打交道时，会接触到二 进制、八进制、十六进制系统，但无论哪种数制,其共同之处都是 进位记数制。
7 6 5 4 3 21
包括0~9十个数字，大小写英文字母 及专用符号等95种可打印字符，33种控 制字符。
符号位放最高位。1：负 0：正 编码方法：原、反、补码 （1）原码
原码简单直观，但0的表示不唯一，四则运算时，符号位单独处理，复 杂。
（2）反码
符号位同，其余按位取反。
（3）补码
反码+1。 0的表示唯一： +0=-0=00000000 正数原反补同，负数不同，用补码。
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256.47=2*102+5*10+6* 100 +4* 10-1 +7* 10-2
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进制的概念
“逢R进一，借一当R”
十进制 二进制 八进制 十六进制
R=10，可使用0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 R=2 ，可使用0,1 R=8 ，可使用0,1,2,3,4,5,6,7 R=16 ，可使用0,……,9,A,B,C,D,E,F
④ 通用性强
基2码不仅成功地运用于数值信息编码(二进制), 而且适用
于各种非数值信息的数字化编码。特别是仅有的二个符号0和
1正好与逻辑命题的两个值“ 真 ”与“ 假 ”相对应, 从而为
计算机实现逻辑运算和逻辑判断提供了方便。
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1.3.2 计算机中的信息单位（位、字节、字）
K 字节
1K = 1024 byte
M（兆）字节 1M = 1024 K
G（吉） 字节 1G = 1024 M
T（太）字节 1T = 1024 G
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③ 字(word)
字是位的组合, 并作为一个独立的信息单位处理。 字又称为计算机字, 指CPU一次操作中能处理的最大 数据单位。它取决于机器的类型、字长以及使用者的 要求。常用的固定字长有8位、16位、32位等。
④ 机器字长
是一个与机器硬件指标有关的单位——机器字长。 机器字长一般是指参加运算的寄存器所含有的二进 制数的位数, 它代表了机器的精度。
机器的功能设计决定了机器的字长,一般大型机用于数值计算, 为保证足
够的精度, 需要较长的字长, 如32位、64位等。而小型机、微机一般字长为 16位、32位等。
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计算机最主要的功能是处理各种各样的信息，比如： 数值、文字、声音、图形和图象等。在计算机内部，各 种信息都必须经过数字化编码后才能被传送、存储和处 理。非数值信息也用0、1来进行编码表示。因此，掌握 信息编码的概念与处理技术是至关重要的。
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1.西文字符编码
⑴ ASCII 码（美国国家标准信息交换码）
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几种数制间转换： (2)R进制——十进制
将各位数字与它的权相乘，其积+，和即十进制数。例：P14 (3)十进制——R进制
用短除法。除R取余法、乘R取整法：例： P14-15 (3)二、八、十六相互转换
例： P15
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2、计算机中正、负数的表示
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1.进位计数制及不同进制数之间的转换
（1）认识进位记数制 如果采用的数制有R个基本符号，则称为基R数制,R称为
数制的 “ 基数 ”,而数制中每一固定的位置对应的单位值称 为“ 权 ”。
进位记数制的编码符合“ 逢R进位 ”的规则,各位的权 是以R为底的幂,一个数可按权展开成为多项式。
② 二进制数运算简单
数学推导证明, 对R进制的算术求和、求积规则各有
R(R+1)/2 种。如采用十进制, 就有55种求和与求积的运算规则;
而二进制仅各有三种, 因而简化了运算器等物理器件的设计。
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③ 机器可靠性高
由于电压的高低, 电流的有无等都是一种质的变化,两种状 态分明，所以基2码的传递抗干扰能力强, 鉴别信息的可靠性 高。