《计算机与信息技术概述课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机与信息技术概述课件（126页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第1 1章章 计算机与信息技术概述计算机与信息技术概述 2第1章 计算机与信息技术概述本章主要内容本章主要内容| 1.1 1.1 计算机发展概述计算机发展概述| 1.2 1.2 计算机的分类计算机的分类| 1.3 1.3 计算机的应用计算机的应用| 1.4 1.4 信息技术的基本概念信息技术的基本概念| 1.5 1.5 信息在计算机中的表示信息在计算机中的表示3第1章 计算机与信息技术概述什么是计算机？什么是计算机？n计算机是一种能够高速地、自动地进行信息计算机是一种能够高速地、自动地进行信息处理的电子设备。处理的电子设备。n计算机处理信息的过程包括信息收集、存储、计算机处理信息的过程包括信
2、息收集、存储、传递、加工处理和使用。传递、加工处理和使用。4第1章 计算机与信息技术概述什么是计算机？（续）什么是计算机？（续）n从本质上讲，计算机是一种工具从本质上讲，计算机是一种工具u不是交通运输工具不是交通运输工具u不是机械加工工具不是机械加工工具u不是不是工具工具u计算机是一种计算机是一种信息处理工具信息处理工具5第1章 计算机与信息技术概述什么是计算机？（续）什么是计算机？（续）&计算机是计算机是20世纪人类历史上最伟大的发明世纪人类历史上最伟大的发明之一。之一。&在短暂的半个多世纪里，计算机技术取得在短暂的半个多世纪里，计算机技术取得了迅猛的发展。了迅猛的发展。&如今，计算机的应用
3、领域已经渗透到各行如今，计算机的应用领域已经渗透到各行各业，成为当今社会不可缺少的信息处理各业，成为当今社会不可缺少的信息处理工具。工具。1.1 计算机发展概述1.1.1 计算机的产生和发展8第1章 计算机与信息技术概述1、第一台计算机的诞生1946年年ENIAC（电子数字积分机与计算机）电子数字积分机与计算机）计计算机公布算机公布 ：u研制单位：美国宾夕法尼亚大学研制单位：美国宾夕法尼亚大学u用用 途：途： 军事计算军事计算u运算速度：运算速度：5000次次/秒秒u体积价格：体积价格：170平方米，平方米，30吨，吨，140千瓦，千瓦，40万美元万美元1937年至1941年美国爱荷华州立大学
4、的阿塔纳索夫教授研制了世界上第一台计算机“阿塔纳索夫-贝瑞计算机”，简称ABC但最负盛名的是1946年在美国宾夕法尼亚大学研制的ENIAC计算机。10第1章 计算机与信息技术概述2、计算机发展的四个阶段n根据计算机所使用的根据计算机所使用的电子器件电子器件的不同，人们将的不同，人们将计算机的发展过程划分为计算机的发展过程划分为四个四个阶段。阶段。11第1章 计算机与信息技术概述2、计算机发展的四个阶段（续）(1)(1)(1)(1)第一代（约第一代（约第一代（约第一代（约1946-19571946-19571946-19571946-1957）电子管计算机）电子管计算机）电子管计算机）电子管计算
5、机 速度：几十几万次速度：几十几万次速度：几十几万次速度：几十几万次/ / / /秒秒秒秒 内存：磁鼓，千字内存：磁鼓，千字内存：磁鼓，千字内存：磁鼓，千字 外设：磁带外设：磁带外设：磁带外设：磁带 机器语言或汇编语言编程机器语言或汇编语言编程机器语言或汇编语言编程机器语言或汇编语言编程 主要用于科学计算主要用于科学计算主要用于科学计算主要用于科学计算 第一代电子计算机中第一代电子计算机中使用的磁鼓存储器使用的磁鼓存储器电子管电子管12第1章 计算机与信息技术概述(2)(2)(2)(2)第二代（约第二代（约第二代（约第二代（约1957-19641957-19641957-19641957-19
6、64） 晶体管计算机晶体管计算机晶体管计算机晶体管计算机ll速度：几十万次速度：几十万次速度：几十万次速度：几十万次/ /秒秒秒秒ll内存：磁芯，十万字内存：磁芯，十万字内存：磁芯，十万字内存：磁芯，十万字ll外设：磁盘外设：磁盘外设：磁盘外设：磁盘ll使用使用使用使用FORTRANFORTRAN等高级语言编程等高级语言编程等高级语言编程等高级语言编程ll开始用于数据处理领域开始用于数据处理领域开始用于数据处理领域开始用于数据处理领域 晶体管晶体管2、计算机发展的四个阶段（续）13第1章 计算机与信息技术概述(3)(3)第三代（约第三代（约1965-19731965-1973）中小规模集成电路
7、）中小规模集成电路(SSI,MSI)(SSI,MSI)计算机计算机l速度：几十万次几百万次速度：几十万次几百万次/ /秒秒l内存：半导体存储器内存：半导体存储器l高级语言高级语言, ,开始使用操作系统开始使用操作系统l广泛用于科学计算、数据处理、工业控制领域广泛用于科学计算、数据处理、工业控制领域2、计算机发展的四个阶段（续）14第1章 计算机与信息技术概述(4)(4)第四代（第四代（19741974年起）大规模年起）大规模(LSI)(LSI)和超和超大规模（大规模（VLSIVLSI）计算机）计算机l速度：几百万次亿次速度：几百万次亿次/ /秒秒l内存：半导体存储器内存：半导体存储器l出现了微
8、型计算机出现了微型计算机l广泛应用于各行各业广泛应用于各行各业2、计算机发展的四个阶段（续）15第1章 计算机与信息技术概述第14代计算机的对比 代代 别年年 代代使用的元器件使用的元器件使用的使用的软件件类型型主要主要应用用领域域第第1代代20世世纪40年代年代中期中期50年代年代末期末期CPU：电子管子管内存：内存：磁鼓磁鼓使用机器使用机器语言和言和汇编语言言编写程序写程序科学和工程科学和工程计算算第第2代代20世世纪50年代年代中、后期中、后期60年代中期年代中期CPU：晶体管：晶体管内存：内存：磁芯磁芯使用使用FORTRAN等等高高级程序程序设计语言言开始广泛开始广泛应用用于数据于数据
9、处理理领域域第第3代代20世世纪60年代年代中期中期70年代年代初期初期CPU：SSI，MSI内存：内存：SSI，MSI的半的半导体存体存储器器操作系操作系统、数据、数据库管理系管理系统等开始使等开始使用用在科学在科学计算、算、数据数据处理、工理、工业控制等控制等领域域得到广泛得到广泛应用用第第4代代20世世纪70年代年代中期以来中期以来CPU：LSI、VLSI内存：内存：LSI、VLSI的半的半导体存体存储器器软件开件开发工具和平工具和平台、分布式台、分布式计算、算、网网络软件等开始广件等开始广泛使用泛使用深入到各行各深入到各行各业，家庭和个，家庭和个人开始使用人开始使用计算机算机1.1.2
10、 微电子技术17第1章 计算机与信息技术概述1、什么是微电子技术r微电子技术是指将尺寸在微米数量级，甚至是纳米数量级的晶体管等基础元件集成在一块半导体芯片上的电路集成技术。r微电子技术的核心技术是集成电路技术。r集成电路具有体积小、重量轻、功耗小、成本低、速度快、可靠性高等优点。r微电子技术是现代信息技术的核心，是发展电子信息产业和各项高技术的基础18第1章 计算机与信息技术概述2、纳米世界n1纳米=10-9米=10亿分之一米=1nmn人的头发丝的直径一般为70008000nm，人体红细胞的直径一般为30005000nm n一根头发宽度可以摆放2000多个45纳米晶体管n一个45纳米晶体管可在
11、1秒钟内切换34亿次n一个45纳米晶体管开关一次所需时间仅相当于以光速（30万公里/秒）穿行0.1 英寸所需的时间19第1章 计算机与信息技术概述3、微电子技术与计算机的关系r微电子技术最重要的应用领域是计算机领域。r微型计算机的各个组成部分都离不开微电子技术。r集成电路技术的飞速发展加快了计算机更新换代的速度。一代一代经典的一代一代经典的CPU20第1章 计算机与信息技术概述4、集成电路的发展规律r集成电路的工作速度主要取决于晶体管的尺寸。r晶体管的尺寸越小，其工作的速度就越快，相同面积的晶片可容纳的晶体管数目就越多。r所以从集成电路问世以来，人们就一直在缩小晶体管、电阻、电容、连接线的尺寸
12、上下功夫。 21第1章 计算机与信息技术概述4、集成电路的发展规律（续）1965年美国Intel公司的创始人之一戈登摩尔（Gordon E.Moore）根据1958年以来集成电路的发展情况，预测每18个月同样硅片面积上的晶体管数目将翻一番。这一预测在后来的几十年中基本得到验证。这就是闻名于信息领域的“摩尔定律”。22第1章 计算机与信息技术概述4、集成电路的发展规律（续）计算机第一定律摩尔（Moore）定律：单块集成电路的集成度平均每1824个月翻一番 (Gordon E.Moore,1965年)23第1章 计算机与信息技术概述4、集成电路的发展规律（续）“摩尔定律”带动了芯片产业白热化的竞争
13、。在纪念这一定律发表周年之时，作为英特尔公司名誉主席的摩尔说：“如果你期望在半导体行业处于领先地位，你无法承担落后于摩尔定律的后果。”从昔日的仙童公司到今天的英特尔、摩托罗拉 、AMD公司等，半导体产业围绕“摩尔定律”的竞争像大浪淘沙一样激烈。 24第1章 计算机与信息技术概述4、集成电路的发展规律（续）、集成电路的发展规律（续）目前最先进的集成电路已超过亿个晶体管。目前最先进的集成电路已超过亿个晶体管。25第1章 计算机与信息技术概述4、集成电路的发展规律（续）、集成电路的发展规律（续）19992001200420082014工艺工艺(m)0.180.130.090.060.014晶体管晶体
14、管(M)23.847.61355393500时钟频率时钟频率(GHz)1.21.62.02.65510晶圆直径晶圆直径(英寸英寸)1212141618目前目前65纳米已成为主流工艺纳米已成为主流工艺INTEL，AMD公司生产的公司生产的45纳米的处理器也已上世纳米的处理器也已上世26第1章 计算机与信息技术概述4、集成电路的发展规律（续）n问题：？摩尔定律问世40年了。人们不无惊奇地看到半导体芯片制造工艺水平以一种令人目眩的速度提高。人们不禁要问：这种令人难以置信的发展速度会无止境地持续下去吗？！不需要复杂的逻辑推理就可以知道：芯片上元件的几何尺寸不可能无限制地缩小下去， 因为线宽进一步缩小后
15、，晶体管线条小到纳米级时，其电流微弱到仅有几十个甚至几个电子流动，晶体管将逼近其物理极限而无法正常工作。因此，有人得出一个结论：“摩尔定律是关于人类创造力的定律，而不是物理学定律 ”27第1章 计算机与信息技术概述4、集成电路的发展规律（续）n出路：J在纳米尺寸下，纳米结构会表现出一些新的量子现象和效应，人们正在利用这些量子效应研制具有全新功能的量子器件，使能开发出新的纳米芯片和量子计算机。J同时，正在研究将光作为信息的载体，发展光子学，研制集成光路，或把电子与光子并用，实现光电子集成。28第1章 计算机与信息技术概述5、集成电路的分类n按集成电路的规模，可以将集成电路分为六大类：类别芯片所含
16、器件个数小规模集成电路（SSI） 100中规模集成电路（MSI） 1001000大规模集成电路（LSI） 100010 万超大规模集成电路（VLSI） 10万1000万特大规模集成电路（ULSI） 1000万10亿巨大规模集成电路（GLSI） 超过10亿1.1.3 计算机的特点30第1章 计算机与信息技术概述1.1.3 计算机的特点工作自动化：工作自动化：计算机由程序控制其运行过程，只要根据计算机由程序控制其运行过程，只要根据需要，事先将程序编好并存储到计算机中，则运行程序需要，事先将程序编好并存储到计算机中，则运行程序时计算机就能自动完成预定的处理任务。时计算机就能自动完成预定的处理任务。处
17、理速度快：处理速度快：计算机运算速度远远超过普通的计算工具，计算机运算速度远远超过普通的计算工具，目前世界上最快的计算机每秒可运算万亿次，普通的微目前世界上最快的计算机每秒可运算万亿次，普通的微型计算机运算速度也达到每秒上百万次。型计算机运算速度也达到每秒上百万次。计算精度高：计算精度高：可根据需要获得千分之一到几百万分之一可根据需要获得千分之一到几百万分之一甚至更高的精度。甚至更高的精度。31第1章 计算机与信息技术概述1.1.3 计算机的特点（续）记忆能力强：记忆能力强：计算机的存储器类似于人的大脑，能记忆大计算机的存储器类似于人的大脑，能记忆大量的数据和程序，可随时提供信息查询和处理等服
18、务。量的数据和程序，可随时提供信息查询和处理等服务。逻辑判断能力可靠：逻辑判断能力可靠：具有可靠的逻辑判断能力是计算机能具有可靠的逻辑判断能力是计算机能够实现信息处理自动化的重要原因。够实现信息处理自动化的重要原因。通用性强：通用性强：同一台计算机只要安装不同的软件或连接到不同一台计算机只要安装不同的软件或连接到不同的设备上，就可以完成不同的任务。因此，计算机可以同的设备上，就可以完成不同的任务。因此，计算机可以被用在各个行业。被用在各个行业。支持人机交互：支持人机交互：计算机具有多种输入输出设备，可支持用计算机具有多种输入输出设备，可支持用户与机器进行交互。如用户只要轻轻点击鼠标，计算机就户
19、与机器进行交互。如用户只要轻轻点击鼠标，计算机就可以完成某项操作功能。可以完成某项操作功能。计算机的计算能力、逻计算机的计算能力、逻辑判断能力和记忆能力辑判断能力和记忆能力三者相结合，使得计算三者相结合，使得计算机的能力远远超过任何机的能力远远超过任何一种工具，而成为人类一种工具，而成为人类脑力延伸的有力助手。脑力延伸的有力助手。32第1章 计算机与信息技术概述1.1.4 计算机的发展趋势&60年来发展速度之快大大超出人们的预料：v性能、体积、价格、应用领域、软件技术性能、体积、价格、应用领域、软件技术和软件产品和软件产品&计算机的发展呈现出以下趋势： 巨型化巨型化 微型化微型化 网络化网络化
20、 智能化智能化33第1章 计算机与信息技术概述1.2 计算机的分类u按性能和价格分类按性能和价格分类n巨型计算机巨型计算机n大型计算机大型计算机n小型计算机小型计算机n个人计算机个人计算机l笔记本l台式机l工作站作为服务器作为服务器(server)使用使用独立使用或作为独立使用或作为客户机客户机(client)使用使用曙光曙光4000A巨型巨型计算机计算机34第1章 计算机与信息技术概述1.3 计算机的应用n科学计算v指利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算。n信息处理v信息处理指对各种数据进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、利用、传播等一系列活动。v80%以上的计算机主
21、要用于信息处理。n计算机辅助技术v包括：计算机辅助设计CAD，计算机辅助制造CAM，计算机辅助教学CAI35第1章 计算机与信息技术概述1.3 计算机的应用（续）n过程控制v也称为实时控制，是使用计算机对连续工作的控制对象实行自动控制。v如：在军事上使用计算机控制导弹的发射与导航，自动修正导弹在飞行中的航向。v过程控制还广泛用在机械、冶金、石油、航天、化工等领域。n人工智能v研究、解释和模拟人类智能、行为及其规律的一门学科。v如：用于疾病诊疗的专家系统等。36第1章 计算机与信息技术概述1.3 计算机的应用（续）n网络应用v利用计算机网络开展远程教学活动和远程医学诊疗活动等。n多媒体技术v集成
22、了数字、文字、声音、图形、图像和动画等，广泛用在电子图书、商业、影视娱乐等领域。37第1章 计算机与信息技术概述4、计算机的负面影响n计算机引发的社会问题和某些潜在的危机：n计算机系统崩溃给社会带来不可预测的严重后果n信息欺骗和计算机犯罪增加n知识产权保护更加困难n个人隐私受到威胁n不良和有害信息肆意传播和泛滥n大量电子垃圾污染环境、破坏生态n长期沉迷于计算机游戏、网络聊天等给青少年生理和心理带来严重危害 1.4 信息技术的基本概念39第1章 计算机与信息技术概述1.4.1 什么是信息n信息本身不是实体，必须通过载体才能体现，但不随载体的物理形式而变化。n信息有多种表现形式，语言、文字、声音、
23、图片、视频信息有多种表现形式，语言、文字、声音、图片、视频等都是信息的表现形式等都是信息的表现形式(载体载体)书籍报刊上的文字、数字、符号和图形等，电视中播放的声音、图像，收音机、电话中传输的声音等都是信息的载体。n通俗地认为：信息是对人们有用的数据， 这些数据将可能影响人们的行为与决策。n信息与物质和能量同样重要，它是人们认识世界、改造信息与物质和能量同样重要，它是人们认识世界、改造世界的一种基本世界的一种基本资源资源40第1章 计算机与信息技术概述1.4.2 信息技术n信息技术信息技术（InformationTechnology，简称简称IT）指的是用来扩展人们信息器官功）指的是用来扩展人
24、们信息器官功能、协助人们更有效地进行信息处理的能、协助人们更有效地进行信息处理的一门技术。一门技术。41第1章 计算机与信息技术概述1、人工进行信息处理的过程 n思考：人工处理信息有哪些不足呢？思考：人工处理信息有哪些不足呢？ 事物事物客体客体信息获取信息获取(感觉器官感觉器官)信息加工与信息加工与存储存储(大脑大脑)信息传递信息传递(神经系统神经系统)信息施用信息施用(效应器官效应器官)信息传递信息传递(神经系统神经系统)信息技术（信息技术（IT）手手/脚脚/身身眼眼/耳耳/鼻鼻/舌舌/身身u 算不快u 记不住u 传不远u 看（听）不清42第1章 计算机与信息技术概述2、信息技术的类型、信息
25、技术的类型n信息技术包括：信息技术包括：n扩展扩展感觉感觉器官功能的器官功能的感测感测(获取获取)与识别技术，与识别技术，如：雷如：雷达，卫星遥感等达，卫星遥感等n扩展扩展神经神经系统功能的系统功能的通信技术，通信技术，如：电话、电视、因如：电话、电视、因特网特网n扩展扩展大脑大脑功能的功能的计算计算(处理处理)与存储技术，与存储技术，如：计算器、如：计算器、计算机、机器人、存储器等计算机、机器人、存储器等n扩展扩展效应效应器官功能的器官功能的控制与显示技术，控制与显示技术，如：显示器、如：显示器、打印机、音箱打印机、音箱43第1章 计算机与信息技术概述3、现代信息技术的特征、现代信息技术的特
26、征n现代信息技术的三大特征：采用电子技术（包括激光技术）以数字技术（计算机）为基础以软件为核心44第1章 计算机与信息技术概述4、什么是信息处理系统？、什么是信息处理系统？n信息处理系统信息处理系统是指用于辅助人们进行信息获取、是指用于辅助人们进行信息获取、传递、存储、加工处理、控制及显示的综合使传递、存储、加工处理、控制及显示的综合使用各种信息技术的系统。用各种信息技术的系统。n信息处理系统的结构：信息处理系统的结构：通信通信/存储存储信息加工信息加工通信通信/存储存储控制与显示控制与显示感测与识别感测与识别信息输出信息输出信息输入信息输入45第1章 计算机与信息技术概述5、信息处理系统举例
27、n雷达、卫星、传感器、数码相机、数码摄像机、扫描仪、鼠标、键盘、触摸屏：以感测和识别为主要目的n电视、广播：以点到面的单向信息传递为主要目的n电话：以点到点的双向的信息交互为主要目的n银行、证券系统：以处理金融信息为目的n图书馆：以信息收藏和检索为主要目的n因特网：跨越全球的多功能信息处理系统 46第1章 计算机与信息技术概述6、信息技术的重要性n使用计算机收集、存储、整理、传输和应用信息的能力将成为现代人的基本素质。n当今世界，发展信息技术、信息产业、实现信息化已成为各国参与世界范围的政治、经济、军事竞争，进行综合国力较量的焦点。n信息能力正成为衡量一个国家综合国力的重要标志。n在信息时代，
28、谁占有信息，谁就拥有政治、经济、军事的主动权。1.5 信息在计算机中的表示48第1章 计算机与信息技术概述计算机发展至今，有哪些是不变的？计算机发展至今，有哪些是不变的？ 计算机从诞生到现在，无论从体积、功能、计算机从诞生到现在，无论从体积、功能、性能、价格、应用领域等各个方面都发生了性能、价格、应用领域等各个方面都发生了巨大的变化，但是计算机内部巨大的变化，但是计算机内部数据的表示方数据的表示方法、计算机的逻辑结构、计算机的工作原理法、计算机的逻辑结构、计算机的工作原理都没有发生变化。都没有发生变化。49第1章 计算机与信息技术概述u数据，不管是数字、文字、符号、图像、声音、数据，不管是数字
29、、文字、符号、图像、声音、视频等，在计算机中都是用视频等，在计算机中都是用二进制编码二进制编码来表示。来表示。u计算机的基本结构仍然是计算机的基本结构仍然是冯冯. .诺依曼结构诺依曼结构，即，即计算机由中央处理器、内存、外存、输入设备、计算机由中央处理器、内存、外存、输入设备、输出设备组成。输出设备组成。u计算机的工作原理仍然是冯计算机的工作原理仍然是冯. .诺依曼提出的诺依曼提出的存存储程序控制原理储程序控制原理。计算机发展至今，有哪些是不变的？（续）计算机发展至今，有哪些是不变的？（续）1.5.1 数制及转换1、什么是二进制数？在讨论二进制数之在讨论二进制数之前先考察一下十进前先考察一下十
30、进制计数系统。制计数系统。52第1章 计算机与信息技术概述（1 1）十进制数）十进制数n每一位可使用十个不同数字表示（每一位可使用十个不同数字表示（0、1、2、3、4、5、6、7、8、9）n低位与高位的关系是：逢低位与高位的关系是：逢10进进1n各位的权值是各位的权值是10的整数次幂（基数是的整数次幂（基数是10 ）n标志：标志： 尾部加尾部加“D”或缺省或缺省例：例： 204.96=2102010141009101610253第1章 计算机与信息技术概述（2 2）什么是二进制数？）什么是二进制数？n 每一位使用两个不同数字表示（每一位使用两个不同数字表示（0、1），即每一），即每一位使用位使
31、用 1 个个“比特比特”表示表示n 低位与高位的关系是：逢低位与高位的关系是：逢2进进1n 各位的权值是各位的权值是 2 的整数次幂（基数是的整数次幂（基数是2 ）n 标志：标志： 尾部加尾部加B例：例：101.01 B =122021120 021122 5.2554第1章 计算机与信息技术概述（3）计算机采用二进制数的原因）计算机采用二进制数的原因二进制只有二进制只有0和和1两个数字符号，用两个稳定状两个数字符号，用两个稳定状态的物理器件就能表示，态的物理器件就能表示，实现简单，实现简单，可靠性好可靠性好二进制的二进制的运算规则非常简单运算规则非常简单二进制的二进制的0和和1与逻辑代数的与
32、逻辑代数的“真真”和和“假假”相相吻合，适合计算机将吻合，适合计算机将算术运算和逻辑运算算术运算和逻辑运算统一统一在一起作处理在一起作处理55第1章 计算机与信息技术概述（4 4）八进制数）八进制数n 每一位使用八个不同数字表示（每一位使用八个不同数字表示（0、1、2、3、4、5、6、7）n 低位与高位的关系是：逢低位与高位的关系是：逢8进进1n 各位的权值是各位的权值是8的整数次幂（基数是的整数次幂（基数是8 ）n 标志：标志：尾部加尾部加Q或或O例：例： 365.2Q = 382+ 681+ 580 + 281 = 245.2556第1章 计算机与信息技术概述（5 5）十六进制数）十六进制
33、数n每一位使用十六个数字和符号表示（每一位使用十六个数字和符号表示（0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F ）n逢逢16进进1, 基数为基数为16n各位的权值是各位的权值是16的整数次幂（基数是的整数次幂（基数是16 ）n标志：标志：尾部加尾部加H例：例： F5.4H=15161 + 5160 + 4161 = 245.25（6 6）不同进制数的比较）不同进制数的比较十进制十进制二进制二进制八进制八进制十六进制十六进制零零0000000壹壹1000111贰贰2001022叁叁3001133肆肆4010044伍伍5010155陆陆6011066柒柒7011177捌捌810
34、00108玖玖91001119拾拾10101012A拾壹拾壹11101113B拾贰拾贰12110014C拾叁拾叁13110115D拾肆拾肆14111016E拾伍拾伍15111117F58第1章 计算机与信息技术概述（6）K进制数的性质进制数的性质（1）基数为）基数为K，逢，逢K进一进一（2）小数点右移）小数点右移n位位相当于乘以相当于乘以K n（为原来的（为原来的K n 倍）倍）（3）小数点左移）小数点左移n位位相当于除以相当于除以K n （为（为K n分之一）分之一）如：将（如：将（11001.11）2的小数点向右移的小数点向右移2位，位，则数值扩大为原来的则数值扩大为原来的4位。位。若左移
35、若左移1位，则为原来的位，则为原来的1/2。2、二进制数的运算60第1章 计算机与信息技术概述（1 1）二进制数的算术运算）二进制数的算术运算n1 1位二进制数的加、减法运算规则：位二进制数的加、减法运算规则：0+0=00-0=01+0=11-0=10+1=1（1）0-1=11+1=101-1=061第1章 计算机与信息技术概述二进制数的算术运算二进制数的算术运算n2 2个多位二进制数的加、减法运算举例：个多位二进制数的加、减法运算举例：0101 1001+ 0100 01001001 0101由低位到高位逐位进行！由低位到高位逐位进行！62第1章 计算机与信息技术概述（2 2）二进制数的逻辑
36、运算）二进制数的逻辑运算n基本的逻辑运算有三种：基本的逻辑运算有三种：逻辑加（也称逻辑加（也称“或或”运算）：用符号运算）：用符号“OR”“OR”、“” ” 或或“+”“+”表示。表示。逻辑乘（也称逻辑乘（也称“与与”运算）：用符号运算）：用符号“AND”“AND”、“” ” 或或“”表示。表示。取反（也称取反（也称“非非”运算）：用符号运算）：用符号“NOT”“NOT”或或“-”“-”表示。表示。63第1章 计算机与信息技术概述（2 2）二进制数的逻辑运算（续）二进制数的逻辑运算（续）n逻辑运算规则：逻辑运算规则：逻辑或运算规则：逻辑或运算规则：1 11=11 10=10 01=10 00=
37、0逻辑乘运算规则：逻辑乘运算规则：1 11=11 10=00 01=00 00=0取反运算规则：取反运算规则：1=00=1逻辑或运算两边的操作逻辑或运算两边的操作数只要有一个为数只要有一个为1，运算，运算结果就为结果就为1。逻辑乘运算两边的操作逻辑乘运算两边的操作数只要有一个为数只要有一个为0，运算，运算结果就为结果就为0。64第1章 计算机与信息技术概述（2 2）二进制数的逻辑运算（续）二进制数的逻辑运算（续）单个二进位进行逻辑运算的结果不是单个二进位进行逻辑运算的结果不是1 1就就是是0 0，没有进位和借位。，没有进位和借位。多个二进位进行逻辑运算时按位独立进行多个二进位进行逻辑运算时按位
38、独立进行运算。运算。例：例：110111011011=100111011011=1111 3 3、不同进制数的相互转换、不同进制数的相互转换要求：n熟练掌握不同进制数相互之间的转换，在编写程序时很有用。n重点掌握二进制数与十进制数之间的转换。66第1章 计算机与信息技术概述（1 1）十进制数）十进制数 二进制数二进制数n转换方法：转换方法：整数和小数放开转换整数和小数放开转换 整数部分：整数部分：除以除以2 2逆序取余逆序取余 小数部分：小数部分：乘以乘以2 2顺序取整顺序取整n例如：例如：29.687529.6875 11101.1011 B 1 129293 37 714142 21 12
39、 22 22 22 20 00 01 11 11 1余数余数余数余数低位低位低位低位高位高位高位高位整整数数部部分分小小数数部部分分0.68750.6875 2 21 1. 3750. 37500 0. 7500. 75001 1. 5000. 50001 1. 0000. 0000 2 2 2 2 2 2高位高位高位高位低位低位低位低位n注意：十进制小数（如0.63）在转换时会出现二进制无穷小数，这时只能取近似值。68第1章 计算机与信息技术概述课堂练习：课堂练习：1、将十进制数、将十进制数58.625转换成二进制转换成二进制结果为：结果为：111010.101B2、将十进制小数、将十进制小
40、数0.37转换成二进制，要求精转换成二进制，要求精确到小数点后面第四位。确到小数点后面第四位。十进制数十进制数 二进制数二进制数69第1章 计算机与信息技术概述（2 2）二进制数）二进制数 十进制数十进制数n转换方法：转换方法：位权展开法位权展开法 二进制数的每一位乘以其相应的权值，然后累二进制数的每一位乘以其相应的权值，然后累加即可得到它的十进制数值加即可得到它的十进制数值例：例： 11101.1011B = 124123122021120 121022123124 = 29.6875 70第1章 计算机与信息技术概述推广：推广：K K进制数转换为十进制数进制数转换为十进制数n n位权展开法
41、位权展开法位权展开法位权展开法n n【例】【例】【例】【例】 将下列数值转换为十进制数将下列数值转换为十进制数将下列数值转换为十进制数将下列数值转换为十进制数n n(123)(123)77(205.4)(205.4)8 8(AF.8)(AF.8)1616n n 解：解：解：解： n n(123)(123)7 7=17=172 227271 137370 0=(66)=(66)1010n n(205.4)(205.4)8 8=28=282 208081 1585800484811=(133.5)=(133.5)1010n n(AF.8)(AF.8)1616=1016=101611 1516151
42、60 0816816-1-1=(175.5)=(175.5)101071第1章 计算机与信息技术概述（3 3）八进制数与二进制数的互换）八进制数与二进制数的互换n八进制八进制二进制：一位变三位，即二进制：一位变三位，即把每个八进制把每个八进制数字改写成等值的数字改写成等值的3位二进制数，且保持高低位位二进制数，且保持高低位的次序不变的次序不变 例：例： 2467.32Q 010 100 110 111 . 011 010 B八进制数八进制数 二进制数二进制数 八进制数八进制数 二进制数二进制数 0 000 4 100 0 000 4 100 1 001 5 101 1 001 5 101 2
43、010 6 110 2 010 6 110 3 011 7 111 3 011 7 1111位位八八进进制制数数与与3位位二二进进制制数数的的对对应应关关系系：72第1章 计算机与信息技术概述n二进制二进制八进制：八进制：整数部分从低位向高位每整数部分从低位向高位每3位用一个等值的八进制数来替换，不足位用一个等值的八进制数来替换，不足3位时位时在高位补在高位补0凑满凑满3位；小数部分从高位向低位每位；小数部分从高位向低位每3位用一个等值八进制数来替换，不足位用一个等值八进制数来替换，不足3位时在位时在低位补低位补0凑满三位凑满三位 例：例： 1101001110.11001 B= 001 10
44、1 001 110.110 010 B =1516.62 Q （3）八进制数与二进制数的互换）八进制数与二进制数的互换73第1章 计算机与信息技术概述（4 4）十六进制数与二进制数的互换）十六进制数与二进制数的互换十六进制数十六进制数 二进制数二进制数 十六进制数十六进制数 二进制数二进制数 0 0000 8 1000 0 0000 8 1000 1 0001 9 1001 1 0001 9 1001 2 0010 A 1010 2 0010 A 1010 3 0011 B 1011 3 0011 B 1011 4 0100 C 1100 4 0100 C 1100 5 0101 D 1101
45、 5 0101 D 1101 6 0110 E 1110 6 0110 E 1110 7 0111 F 1111 7 0111 F 1111n1 1位十六进制数与位十六进制数与4 4位二进制数的对应关系：位二进制数的对应关系：74第1章 计算机与信息技术概述n转换方法：与八、二进制互换的方法类似转换方法：与八、二进制互换的方法类似例例1：（35A2.CF）H 11 0101 1010 0010.1100 1111B例例2：11 0100 1110.1100 11B （34E.CC）H（4）十六进制数与二进制数的互换）十六进制数与二进制数的互换1.5.2 信息的计量单位信息的计量单位计算机中的信
46、息都用二计算机中的信息都用二进制编码表示。进制编码表示。比特是比特是组成计算机数字信息的组成计算机数字信息的最小单位最小单位77第1章 计算机与信息技术概述1、什么是比特？、什么是比特？n比比特特（bit，binary digit的的缩缩写写）中中文文翻翻译译为为“二二进进位位数数字字”、“二二进进位位” 或或简简称称为为 “位位”，使用，使用“b”表示。表示。n比特只有比特只有 2 种取值：种取值：0，1n比特的比特的0和和1表示的是两种状态，不是数量概表示的是两种状态，不是数量概念，不能认为念，不能认为1一定大于一定大于0。78第1章 计算机与信息技术概述例：例： 用比特表示图像用比特表示
47、图像79第1章 计算机与信息技术概述2、比特在计算机中如何表示？、比特在计算机中如何表示？在计算机中表示二进位的方法：在计算机中表示二进位的方法：n电路的高电平状态或低电平状态电路的高电平状态或低电平状态(CPU)n电容的充电状态或放电状态电容的充电状态或放电状态(RAM)n两种不同的磁化状态两种不同的磁化状态(磁盘磁盘)n光盘面上的凹凸状态光盘面上的凹凸状态(光盘光盘)n80第1章 计算机与信息技术概述例例1：CPU内部二进位信息的表示内部二进位信息的表示nCPU内部通常使用高电平表示内部通常使用高电平表示1，低电平表示，低电平表示00.0V0.5V2.8V3.3V010V+3v01 081
48、第1章 计算机与信息技术概述n磁盘表面微小区域中，磁性材料粒子的两种不同的磁盘表面微小区域中，磁性材料粒子的两种不同的磁化状态分别表示磁化状态分别表示0和和1例例2：磁盘存储器中比特的表示：磁盘存储器中比特的表示磁盘磁盘表面表面磁性材料粒子磁性材料粒子82第1章 计算机与信息技术概述例例3：CD/DVD盘片上比特的表示盘片上比特的表示 光盘表面的凹、凸状态用于表示和存储二进位信息光盘表面的凹、凸状态用于表示和存储二进位信息CD光盘表面光盘表面 DVD光盘表面光盘表面83第1章 计算机与信息技术概述3 3、比特的三种基本逻辑运算、比特的三种基本逻辑运算n比比特特的的取取值值“0”和和“l” 可可
49、表表示示两两种种不不同同的的状状态态（例如电位的高或低、命题的真或假）（例如电位的高或低、命题的真或假）n比特的运算使用逻辑代数，它有比特的运算使用逻辑代数，它有3种基本逻辑运算：种基本逻辑运算：n逻逻辑辑加加（也也称称“或或”运运算算，用用符符号号“OR”、“”或或“”表示）表示）n逻逻 辑辑 乘乘 （ 也也 称称 “与与 ”运运 算算 ， 用用 符符 号号 “AND”、 “”或或“ ”表示，也可省略）表示，也可省略）n取取反反（也也称称“非非”运运算算，用用符符号号“NOT”或或上上横横杠杠“”表示）表示）84第1章 计算机与信息技术概述逻辑运算的规则逻辑运算的规则逻辑加：逻辑加： F =
50、 A B A: 0 0 1 1 B: 0 1 0 1 F: 0 1 1 1逻辑乘：逻辑乘： F = A B A: 0 0 1 1 B: 0 1 0 1 F: 0 0 0 1取反：取反： F = NOT A A: NOT 0 NOT 1 F: 1 0两个多位的二进制信两个多位的二进制信息进行逻辑运算时，息进行逻辑运算时，按位独立进行，即每按位独立进行，即每一位都不受其它位的一位都不受其它位的影响：影响：例例1A:0110B:1010F: 1110例例2A:0110B:1010F: 001085第1章 计算机与信息技术概述4、比特的存储、比特的存储n存储存储1个比特需要使用具有两种稳定状态的元器件
51、，个比特需要使用具有两种稳定状态的元器件，例如：开关、灯泡等。例如：开关、灯泡等。n在计算机的在计算机的CPU中，比特用中，比特用“触发器触发器”来存储来存储n触发器有两个状态，可分别用来记忆触发器有两个状态，可分别用来记忆0和和1，1个触个触发器可存储发器可存储1个比特个比特n一组（例如一组（例如8个或个或16个）触发器可以存储个）触发器可以存储1组比特，组比特，称为称为“寄存器寄存器”nCPU中有几十个甚至上百个寄存器中有几十个甚至上百个寄存器断电后信息丢失！断电后信息丢失！86第1章 计算机与信息技术概述比特的存储比特的存储n计算机存储器中用电容器存储二进位信息：当计算机存储器中用电容器
52、存储二进位信息：当电容电容C处于充电状态时，表示处于充电状态时，表示1；电容电容C处于放处于放电状态时，表示电状态时，表示0。n1个电容可用来存储个电容可用来存储1个比特个比特n集成电路技术可以在半导体芯片上制作出数以集成电路技术可以在半导体芯片上制作出数以亿计的微型电容器，从而构成了可存储大量二亿计的微型电容器，从而构成了可存储大量二进位信息的半导体存储器芯片进位信息的半导体存储器芯片。断电后信息丢失！断电后信息丢失！87第1章 计算机与信息技术概述比特的存储比特的存储n磁盘：利用磁介质表面区域的磁化状态来存储二进磁盘：利用磁介质表面区域的磁化状态来存储二进位信息位信息n光盘：通过光盘：通过
53、“刻刻”在在光盘表面上的微小凹光盘表面上的微小凹坑来记录二进位信息坑来记录二进位信息磁盘磁盘表面表面磁性材料粒子磁性材料粒子断电后信息可断电后信息可以保持！以保持！88第1章 计算机与信息技术概述5 5、存储容量的计量单位、存储容量的计量单位 较较比比特特稍稍大大一一点点的的单单位位是是字字节节，英英文文是是Byte，用用“”表示。表示。1个字节包含个字节包含 8个比特，即个比特，即b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0比比字字节节再再大大点点的的单单位位是是字字，字字的的长长度度一一般般为为字字节节的的整整数数倍，如个字节、个字节或个字节等。倍，如个字节、个字节或个字节等。计算机内存
54、储器容量的计量单位：计算机内存储器容量的计量单位：KB: 1 KB=210字节字节=1024 B （千字节）（千字节）MB: 1 MB=220字节字节=1024 KB（兆字节）（兆字节）GB: 1 GB=230字节字节=1024 MB（吉字节、千兆字节）（吉字节、千兆字节）TB: 1 TB=240字节字节=1024 GB（太字节、兆兆字节）（太字节、兆兆字节）89第1章 计算机与信息技术概述5 5、传输速率的度量单位、传输速率的度量单位在在数数据据通通信信和和计计算算机机网网络络中中传传输输传传输输信信息息时时，是是一一位位一一位位串串行行传传输输的的，因因此此传传输输速速率率的的度度量量单位
55、是每秒多少比特。单位是每秒多少比特。常用的速率单位有：常用的速率单位有：比特秒（比特秒（b/s），也称），也称“波特（波特（bps）”千比特秒（千比特秒（kb/s）,1kb/s=1000b/s兆比特兆比特/秒（秒（Mb/s）,1Mb/s=106b/s=1000 kb/s吉比特吉比特/秒（秒（b/s）,1b/s=109 b/s=1000 b/s太比特太比特/秒（秒（b/s）,1b/s=1012 b/s=1000 b/s1.5.3 数值信息的表示91第1章 计算机与信息技术概述1、计算机中数的主要类型、计算机中数的主要类型n都采用二进制表示，有不同类型和不同长度都采用二进制表示，有不同类型和不同长
56、度计计算算机机中中的的数数整数整数(定点数定点数)实数实数(浮点数浮点数)无符号整数无符号整数带符号整数带符号整数32位（单精度浮点数）位（单精度浮点数）64位（双精度浮点数）位（双精度浮点数）128位（扩充精度浮点数）位（扩充精度浮点数）8位位(028-1)16位位(0216-1)32位位(0232-1)32位位(-231231-1)短整数短整数64位位(-263263-1)长整数长整数16位位(-215215-1)16位整数位整数8位位(-2727-1)小数点固定隐含小数点固定隐含在个位数右面在个位数右面小数点小数点不固定不固定1、整数的表示方法93第1章 计算机与信息技术概述1、整数的表
57、示方法n计算机内部将整数分为两大类：计算机内部将整数分为两大类：无符号整数无符号整数带符号整数带符号整数94第1章 计算机与信息技术概述（一）无符号整数的表示（一）无符号整数的表示u采用采用“自然码自然码”表示：表示：u取值范围由位数决定：取值范围由位数决定：p8位位：可可表表示示0255 (28-1)范围内的所有正整数范围内的所有正整数p16位位 ： 可可 表表 示示 065535(216-1)范范围围内内的的所所有有正正整数整数pn位位：可可表表示示 02n-1范范围围内的所有正整数。内的所有正整数。 十进制数十进制数 8 8位无符号整数位无符号整数 0 00000000 0 000000
58、00 1 00000001 1 00000001 2 00000010 2 00000010 3 00000011 3 00000011 4 00000100 4 00000100 5 00000101 5 00000101252 11111100252 11111100253 11111101253 11111101254 11111110254 11111110255 11111111255 1111111195第1章 计算机与信息技术概述（二）带符号整数的表示（二）带符号整数的表示（1 1）表示方法：）表示方法： 用用1 1位表示符号，其余用来表示数值部分位表示符号，其余用来表示数值部分
59、（2 2）符号的表示方法）符号的表示方法 “0”“0”表示正号表示正号(+),“1”(+),“1”表示负号表示负号(-)(-)符号位符号位数值部分数值部分最最低低位位最最高高位位96第1章 计算机与信息技术概述（三）带符号整数的表示（三）带符号整数的表示（3 3）数值部分的表示方法：）数值部分的表示方法：原码表示原码表示: : 正、负整数绝对值都以二进制自然码表示正、负整数绝对值都以二进制自然码表示反码表示反码表示: : 正整数：绝对值以二进制自然码表示正整数：绝对值以二进制自然码表示 负整数：在原码基础上绝对值部分按位取反负整数：在原码基础上绝对值部分按位取反补码表示：补码表示： 正整数：绝
60、对值以二进制自然码表示正整数：绝对值以二进制自然码表示 负整数：在反码基础上加负整数：在反码基础上加1 197第1章 计算机与信息技术概述（三）带符号整数的表示（续）（三）带符号整数的表示（续）注意：注意：正数的原码、反码和补码都相同，都等于正数的原码、反码和补码都相同，都等于原码原码。如：（如：（+127）原）原=（+127）反）反=（+127）补）补=0111111198第1章 计算机与信息技术概述（三）带符号整数的表示（续）（三）带符号整数的表示（续）（4） 负数补码求解方法负数补码求解方法1.先将负数表示为原码（即符号位为先将负数表示为原码（即符号位为1，其他，其他位为绝对值的自然码）
61、位为绝对值的自然码）2.将原码绝对值部分按位取反，得到反码将原码绝对值部分按位取反，得到反码3.将反码加将反码加1得到补码得到补码99第1章 计算机与信息技术概述n例例: 用用8位补码表示位补码表示-43n练习题：练习题： -64用用8位补码表示位补码表示(1)(-43)原原=1(2)(-43)反反=1(3)(-43)补补=1（三）带符号整数的表示（续）（三）带符号整数的表示（续）100第1章 计算机与信息技术概述带符号整数小结带符号整数小结1n补码没有正补码没有正0和负和负0之分，之分，0的补码只有一种：的补码只有一种：00000000n相同位数的补码表示范围比原码、反码多一个相同位数的补码
62、表示范围比原码、反码多一个n8位补码比原码、反码多一个位补码比原码、反码多一个-128（-128）补）补=10000000n正数的原码、反码和补码都相同，都等于正数的原码、反码和补码都相同，都等于原原码码。n带符号整数在计算机内采用带符号整数在计算机内采用补码补码形式表示。形式表示。101第1章 计算机与信息技术概述带符号整数小结带符号整数小结2n原码可表示的整数范围原码可表示的整数范围8位原码：位原码： - 12712716位原码：位原码： - 3276732767n 位原码：位原码： - 2n-1+12n-1- 1n补码可表示的整数范围补码可表示的整数范围 8位补码：位补码：- 12812
63、7 16位补码：位补码：- 3276832767 n位补码：位补码：- 2n-12n-1- 1在在8位码中，位码中，-128没有原没有原码、反码，但码、反码，但有补码，表示有补码，表示为为102第1章 计算机与信息技术概述带符号整数小结带符号整数小结38位二进制码位二进制码表示无符号整表示无符号整数时的数值数时的数值表示带符号整数表示带符号整数(原码原码)时的值时的值表示带符号整数表示带符号整数(补码补码)时的值时的值00000000000000000011110111111112712712710000000128-0-12810000001129-1-12711111111255-127-
64、1计算机中整数有多种，同一个二进制代码表示不同类型计算机中整数有多种，同一个二进制代码表示不同类型的整数时，其数值可能不同。的整数时，其数值可能不同。三种整数的比较三种整数的比较2、实数的表示方法104第1章 计算机与信息技术概述（一）实数的特点（一）实数的特点n 特点：特点：n既有整数部分又有小数部分，小数点位既有整数部分又有小数部分，小数点位置不固定置不固定n整数和纯小数是实数的特例整数和纯小数是实数的特例105第1章 计算机与信息技术概述（二）实数的表示方法（二）实数的表示方法n实数的表示方法（科学记数法）：实数的表示方法（科学记数法）：1.阶码：阶码：乘幂中的指数，表示实数中小数点的乘
65、幂中的指数，表示实数中小数点的位置，指数也有正负之分位置，指数也有正负之分2.尾数：尾数：纯小数部分，表示实数中的有效数字纯小数部分，表示实数中的有效数字部分部分3.符号：符号：尾数的正负尾数的正负 如：如：0.0034756 = 0.34756102 106第1章 计算机与信息技术概述（三）二进制实数的浮点表示（三）二进制实数的浮点表示n 与十进制实数一样，二进制实数也可以用指与十进制实数一样，二进制实数也可以用指数法表示数法表示n 例如：例如： +1001.011B = + 0.1001011B2 100 0.0010101B = 0.10101B210 n32位的单精度浮点数在计算机中可
66、表示为：位的单精度浮点数在计算机中可表示为： 尾尾 数数符号位符号位8位位23位位阶码阶码1.5.4 字符信息的表示q组成文本的基本元素是字符，字符在计算机中采用二进制编码表示。q主要掌握西文字符和汉字字符编码标准。109第1章 计算机与信息技术概述1 1）西文字符的表示方法）西文字符的表示方法q西西文文字字符符包包括括拉拉丁丁字字母母、数数字字、标标点点符符号号及及一一些些特特殊殊符号，统称符号，统称”字符字符”。所有字符的集合称为。所有字符的集合称为“字符集字符集”。q字字符符集集中中每每个个字字符符对对应应一一个个代代码码，构构成成编编码码表表，简简称称码表。码表。q目目前前计计算算机机
67、中中使使用用最最广广泛泛的的西西文文字字符符集集是是ASCIIASCII字字符符集集，其全称是其全称是“美国信息交换标准代码美国信息交换标准代码”。q标标准准ASCIIASCII用用7 7位位进进行行编编码码，在在计计算算机机中中存存储储时时1 1个个字字符符占占1 1个个字字节节，最最高高位位为为0 0，可可表表示示128128个个字字符符，具具体体参参见见P15P15表表1.31.3。110第1章 计算机与信息技术概述q特殊字符的特殊字符的ASCIIASCII码码空格（空格（32D,20H32D,20H）A A（65D,41H65D,41H）a a（97D,61H97D,61H）0909（
68、48D57D48D57D，30H39H30H39H）基本的基本的ASCIIASCII字符集共有字符集共有128128个字符个字符, ,其中包括：其中包括：9696个可打印字符个可打印字符3232个控制字符个控制字符1 1）西文字符的表示方法（续）西文字符的表示方法（续）q扩展扩展ASCII用用8位编码，最高位可以为位编码，最高位可以为0，也可以为，也可以为1，最多可表示，最多可表示256个字符。个字符。111第1章 计算机与信息技术概述2）汉字的表示方法）汉字的表示方法（1）汉字输入码）汉字输入码 好的汉字键盘输入编码方案的特点：好的汉字键盘输入编码方案的特点：易学习、易学习、易记忆、效率高、
69、重码少、容量大等。易记忆、效率高、重码少、容量大等。 输入编码方法的分类输入编码方法的分类字音编码：字音编码：智能智能ABCABC、微软拼音、全拼、微软拼音、全拼字形编码：字形编码：五笔形五笔形形音编码形音编码数字编码：数字编码：电报码、区位码等电报码、区位码等112第1章 计算机与信息技术概述（2）汉字机内码 （一）汉字编码标准 GB2312汉字编码（1981年颁布，第一个国家标准） 信息交换用汉字编码字符集基本集(GB2312-80)， 无繁体字，包括3部分：第1部分：字母、数字和各种符号共682个第2部分：一级常用汉字3755个，按拼音排列第3部分：二级常用字3008个，按部首排列 总共
70、7445个，汉字6763个2 2）汉字的表示方法汉字的表示方法113第1章 计算机与信息技术概述nGBKGBK全称为汉字内码扩展规范，是全称为汉字内码扩展规范，是19951995年发布年发布的一个汉字编码标准，共有的一个汉字编码标准，共有2100321003个汉字，它与个汉字，它与GB2312GB2312国标汉字字符集及其内码保持兼容，有繁国标汉字字符集及其内码保持兼容，有繁体字。体字。nGBKGBK目前已被广泛应用，目前已被广泛应用，WINDOWSWINDOWS操作系统和操作系统和OFFICEOFFICE软件均支持软件均支持GBKGBK代码。代码。GBKGBK汉字内码扩充规范汉字内码扩充规范
71、2 2）汉字的表示方法汉字的表示方法114第1章 计算机与信息技术概述nUCS/UnicodeUCS/Unicode是国际标准组织是国际标准组织ISOISO制定的用以将全世制定的用以将全世界所有字符和符号集中统一编码的标准，称为界所有字符和符号集中统一编码的标准，称为UCS-UCS-2 2。nUCS-2UCS-2是双字节编码，共有字符是双字节编码，共有字符4919449194个，其中包括个，其中包括中、日、韩中、日、韩（CJKCJK）统一编码的汉字。统一编码的汉字。 UCS/UnicodeUCS/Unicode与与GB18030GB18030汉字编码标准汉字编码标准2 2）汉字的表示方法汉字的
72、表示方法115第1章 计算机与信息技术概述2 2）汉字的表示方法汉字的表示方法我国政府在我国政府在20002000年又颁布了一个新的汉字编码年又颁布了一个新的汉字编码标准标准GB18030GB18030，GB18030-2000GB18030-2000编码标准在编码标准在GB2312GB2312和和GBKGBK的基础上进行扩充，增加了的基础上进行扩充，增加了4 4字节字节编码，包含汉字编码，包含汉字2700027000多个，和多个，和GB2312GB2312和和GBKGBK兼兼容，而且与台湾、香港地区使用的容，而且与台湾、香港地区使用的BIG5BIG5码相兼码相兼容。容。116第1章 计算机与
73、信息技术概述区位区位码：GB2312GB2312的所有字符分布在一个的所有字符分布在一个9494行行9494列的列的平面内，行号平面内，行号为区号，列号区号，列号为位号。每一个位号。每一个汉字用字用它所在的区号及位号来表示它所在的区号及位号来表示。每个区号和位号分。每个区号和位号分别用用1 1个字个字节来表示，称来表示，称为区位区位码。n如：如：“大大”字的区号字的区号2020，位号，位号8383，区位，区位码是是20 8320 83 用用2 2个字个字节表示表示为：00010100 0101001100010100 01010011（1 1）汉字机内码生成方法）汉字机内码生成方法2 2）汉字
74、的表示方法汉字的表示方法117第1章 计算机与信息技术概述国标交换码国标交换码: :n每每个个汉字字的的区区号号和和位位号号分分别加加上上3232（即即二二进制制0010 0010 00000000）后后得得到到国国标交交换码，简称称国国标码或交或交换码。n如如 ： “大大 ”字字 的的 交交 换 码 是是 : : 00110100 00110100 0111001101110011。2 2）汉字的表示方法汉字的表示方法118第1章 计算机与信息技术概述 机内码：机内码：n高高位位为l l的的双双字字节(16(16位位) )汉字字编码就就称称为GB2312GB2312汉字的字的“机内机内码”，
75、又称内，又称内码。 如如：“大大”字字的的内内码码是是：10110100 10110100 1111001111110011（B4F3B4F3）2 2）汉字的表示方法汉字的表示方法119第1章 计算机与信息技术概述几种汉字编码的对比几种汉字编码的对比GB2312GBKGB18030UCS-2(Unicode)6763个汉字个汉字(简体字简体字)21003个汉字个汉字（包括（包括GB2312汉字汉字在内）在内）27000多汉字多汉字(包括包括GBK汉字汉字和和CJK及其扩充及其扩充中的汉字中的汉字)2万多汉字万多汉字双字节存储双字节存储和表示，每和表示，每个字节的最个字节的最高位均为高位均为“1
76、”双字节存储和双字节存储和表示，第表示，第1个个字节的最高位字节的最高位必为必为“1”部分双字节、部部分双字节、部分分4字节表示字节表示(UTF-8编码编码)1字节、字节、2字节、字节、3字节等不等字节等不等长编码长编码120第1章 计算机与信息技术概述n注意：注意：使用不同的输入编码方法向计算机输使用不同的输入编码方法向计算机输入同一个汉字，入同一个汉字，其内码是相同的。其内码是相同的。2 2）汉字的表示方法汉字的表示方法121第1章 计算机与信息技术概述n文本字形描述方法：文本字形描述方法：点阵字形和轮廓字形点阵字形和轮廓字形3）字符的显示）字符的显示点阵点阵描述描述轮廓轮廓描述描述轮廓点
77、轮廓点直线直线二次曲线二次曲线汉字输出时，若使用汉字输出时，若使用1616点阵的表示方法，则需点阵的表示方法，则需要要16b16b=256bit=32B122第1章 计算机与信息技术概述3）字符的显示）字符的显示n同一种字体的所有字符的形状描述信息构成同一种字体的所有字符的形状描述信息构成字库。字库。n不同的字体不同的字体(如宋体、仿宋、楷体、黑体等如宋体、仿宋、楷体、黑体等)对应不对应不同的字库。同的字库。123第1章 计算机与信息技术概述小小 结结11、二进制数与十进制、八进制、十六进制数相互转、二进制数与十进制、八进制、十六进制数相互转换方法换方法2、无符号整数表示方法、无符号整数表示方
78、法3、带符号整数表示方法：、带符号整数表示方法：0正正1负负4、负整数的原码、反码、补码求解方法、负整数的原码、反码、补码求解方法5、正整数原码、反码、补码等于原码、正整数原码、反码、补码等于原码6、在、在8位补码中，位补码中，0只有一种表示方法：只有一种表示方法：000000007、在、在8位码，位码，-128的原码和反码无法表示，的原码和反码无法表示，补码为补码为10000000124第1章 计算机与信息技术概述小结小结2n二转十二转十n八转十八转十乘权求和乘权求和n16转十转十nn十转二十转二除二取余除二取余(整数整数)乘二取整乘二取整(小数小数)n十转八十转八除八取余除八取余(整数整数
79、)乘八取整乘八取整(小数小数)n十转十转16除除16取余取余(整数整数)乘乘16取整取整(小数小数)nn二转八二转八三位变一位三位变一位n八转二八转二一位变三位一位变三位nn二转二转16四位变一位四位变一位n16转二转二一位变四位一位变四位nn八转八转16八八二二16n16转八转八16二二八八125第1章 计算机与信息技术概述课堂练习课堂练习1、以下数值中最大的和最小的分别是哪个？、以下数值中最大的和最小的分别是哪个？(1234)8(1234)16(1234)5(1234)10(11011011)2(219)16(210)8(219)102、写出以下整数的原码，反码和补码、写出以下整数的原码，反码和补码127，-56-12803、十进制算式、十进制算式3*64+5*32+4*8+5的运算结果对应的运算结果对应的二进制数是多少？的二进制数是多少？126第1章 计算机与信息技术概述课堂练习课堂练习n4、已知某个负数的、已知某个负数的8位补码为位补码为11100101，求该负数的十进制数是多少？求该负数的十进制数是多少？已知补码求原码方法已知补码求原码方法1、将补码减、将补码减1得到反码得到反码2、将绝对值部分按位取反，得到原码、将绝对值部分按位取反，得到原码
