补充知识:计算机中信息的表示方法(数制与编码)
前言:十进制规律:(1). 数码组成: 0 --- 9 (十个)
(2). 记数规则: 逢十进一
二进制编码转换 (3). 位权与数值:… 102101100.10-110-2…
例:101.1=1*102+1*100+1*10-1
位权展开法
一. 二进制
1. 二进制规律: (1). 数码组成: 0 --- 1 (二个)
(2). 记数规则: 逢二进一
(3). 位权与数值:… 222120.2-12-2…
例:(101.1)2=1*22+1*20+1*2-1=(5.5)10
标识方法: 二 进 制 ( )2 , B
八 进 制 ( )8 , O
十 进 制 ( )10 , D
十六进制 ( )16 , H
2. 运算规则:
加 法: 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10
练 习: (10111.011)2+(11.01)2=( )2
10111.011
+ 11.01
11010.101
3. 常用数对照表: 十进制 二进制 十六进制
1 0000 0
2 0001 1
3 0010 2
4 0011 3
5 0100 4
6 0101 5
7 0110 6
8 0111 7
9 1000 8
10 1001 9
11 1010 A
12 1011 B
13 1100 C
14 1101 D
15 1110 E
16 1111 F
3. 二进制与十进制数转换
二进制 十进制 : 位权展开法
如 : (1010.101)2=8+2+0.5+0.125=(10.625)10
十进制 二进制 : 整 数:除2取余法(倒取)
小 数:乘2取整法(正取)
例: ( 26 )10= ( 11010 )2 ( 0.735 ) 10= ( 0. 1011)2
2 26 0.735
2 13 --- 0 * 2
2 6 --- 1 .470 --- 1
2 3 --- 0 * 2
2 1 --- 1 .980 --- 0
0 --- 1 * 2
.960 --- 1
* 2
.920 --- 1
课后练习: ( 43.62 )10= ( 101011.10011 )2
4. 二进制的特点: (1). 机器容易表达:传输速度快,且正确率高(工作可靠)
(2). 运算规则简单:运算速度快
(3). 易于逻辑运算
二. 十六进制(二进制的压缩码: 24)
(1). 数码组成: 0 --- 9,A,B,C,D,E,F (十六个)
(2). 记数规则: 逢十六进一 例:EF+5=?
1. 十六进制 十进制 : 位权展开法
例 : ( 3D7.5 )16=3*162+13*161+7*160+5*16-1=( )10
十进制 十六进制 : 除以16取余数
例: ( 254 )10=( )16
16 254
16 15 --- E
0 --- F
2. 十六进制 二进制
例1:( 37C.4B )16=( 1101111100.01001011 )2
0011 0111 1100 0100 1011
例2:( 10 1010 1101.0101 01 )2 = ( 2AD.54 )16
2 A D 5 4
三.八进制(二进制的压缩码: 23):类同十六进制
课后练习: ( 74.3 )8= ( 111100.011 )2= ( 3C.6 )16= ( 60.375 )10
四.术 语
1.数 据 ( Data )
2.指 令 ( Instruction )
3.地 址 ( Address )
4.存储容量的计量单位
比 特 ( Bit ) : 计算机存储信息的最小单位,即一个二进制位;
字 节 ( Byte ) : 计算机存储信息的基本单位,1 Byte = 8 Bits;
1KB=1024 Byte(210B)
1MB=1024 KB(220B)
1GB=1024 MB(230B)
五.数值的计算机表示(P40 -P41)
1.计算机内部数据的组织形式:二进制,数据存储长度固定(不足补0)
例:用2Byte存储十进制数10
结果为00000000 00001010 (16位二进制)
2.正数与负数的表示:最高位为符号位,“0”为正,“1”为负
例:用2Byte存储十进制数+10和-10
+10结果为00000000 00001010
-
10结果为10000000 00001010
3.原码、反码和补码:机器数的不同表示形式
目的:机器数采用补码形式,以实现将数值及其符号位一起计算处理,并使得减法运算能够归结为加法运算,从而简化计算机中运算器的电路设计。
规则及计算方法:P40-P41
✧ 正数的原码、反码和补码三者相同,例:
[+10]原码=[+10]反码=[+10]补码=(00000000 00001010)2
✧ 负数的原码、反码和补码求解方法,例:
[-10]原码=(10000000 00001010)2
[-10]反码=(11111111 11110101)2
[-10]补码=(11111111 11110110)2
课后练习:
[+86]原码=[+86]反码=[+86]补码=(00000000 01010110)2
[-86]原码=(10000000 01010110)2
[-86]反码=(11111111 10101001)2
[-86]补码=(11111111 10101010)2
六.字符ASCII码 (7位二进制代码)
1.ASCII:用一组(7位)统一的二进制码来表示特定的字符集合。
2. ASCII表中包含128个(27)常用字符,其中:
● 十进制数字符号0~9;
● 大小写英文字母;
● 各类标点和运算符号;
● 功能与控制符号等;
表1.1 7位ASCII码表
低 位 | 高 位 | |||||||
000 | 001 | 010 | 011 | 100 | 101 | 110 | 111 | |
0000 | NUL | DLE | SP | 0 | @ | P | ` | p |
0001 | SOH | DC1 | ! | 1 | A | Q | a | q |
0010 | STX | DC2 | “ | 2 | B | R | b | r |
0011 | ETX | DC3 | # | 3 | C | S | c | s |
0100 | EOT | DC4 | $ | 4 | D | T | d | t |
0101 | ENQ | NAK | % | 5 | E | U | e | u |
0110 | ACK | SYN | & | 6 | F | V | f | v |
0111 | AEL | ETB | ‘ | 7 | G | W | g | w |
1000 | BS | CAN | ( | 8 | H | X | h | x |
1001 | HT | EM | ) | 9 | I | Y | I | y |
1010 | LF | SUB | * | : | J | Z | j | z |
1011 | VT | ESC | + | ; | K | [ | k | { |
1100 | FF | FS | , | < | L | \ | l | | |
1101 | CR | GS | - | = | M | ] | m | } |
1110 | SO | RS | . | > | N | ^ | n | ~ |
1111 | SI | US | / | ? | O | _ | o | DEL |
3.特殊字符的ASCII码对照表
字 符 十进制 十六进制
… … …
1 49 31 H
9 57 39 H
… … …
A 65 41 H
Z 90 5A H
… … …
a 97 61 H
z 122 7A H
… … …
练 习:字符‘d’的ASCII码为 。
基本ASCII码集:最高位置“0”,128个;
扩展ASCII码集:最高位置“1”,128个;
七.汉字信息的编码
(汉字的外码:输入码,例如微软拼音、智能ABC等)
1.汉字(机)内码:内部表示或存储码,每个汉字内码对应唯一的一组十六位二进制数
2.汉字编码的国家标准:GB2312、GBK、GB18030(简繁一体,27484个汉字)
3.国际化(多语种)编码:Unicode(2字节表示,65535个字符)
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