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第1章 数据的表示与编码 目录 第0章 绪论 第1章 数据的表示与编码 第2章 计算机体系结构 第3章 计算机硬件系统 第4章 操作系统 第5章 数据结构与算法 第6章 程序设计语言 第7章 数据库和文件系统 第8章 软件工程 第9章 计算机网络 第10章 计算机信息系统安全 导引 第1章 数据的表示与编码 第1章 数据的表示与编码 1、教学目的 * 2、教学内容 * 3、学习重点 * *教学目的 理解数字系统和数制的概念； 掌握二进制、十进制及其他进制的计数方法，掌握不同进制间的转换方法； 掌握二进制整数和实数的表示方法 掌握二进制原码、反码、补码的表示方法； 掌握二进制数的算术运算； 了解英文字符、汉字字符等的编码方式； 了解不同数据类型如何以不同的编码方式存储在计算机中 *学习重点 进位计数制和数制之间的转换 定点数和浮点数 带符号数的表示方法 字符编码 非字符信息的编码 *教学内容 *计算机中的数和数制 主要内容： 1、 计算机中的数和数制 数字系统简介 * 常用的数制系统 * 进制之间的转换 * *数字系统简介 设计计算机的最初目的是进行数值计算，计算机中首先表示的数据就是各种数字信息。随着应用的发展，现在计算机数据以不同的形式出现，如：数字、文字、图像、声音和视频等。但是，在计算机内部，这些数据形式还是以数字的形式存储和处理的。 数字系统基本概念包括：数据、信息、媒体 *数据 * * * 数据：是对事实、概念或指令的一种特殊表达形式，可以用人工方式或自动化装置进行通信、翻译转换或加工处理。 一般计算机中的数据包含以下两类： —数值型数据：具有特定值的一类数据，可用来表示数量的多少，可比较其大小。 —非数值型数据：~。 *信息 * * * 信息：指对于使用者有用的数据，这些数据的使用可能影响到人们的行为和决策。计算机本质上就是进行信息存储与处理的工具。 信息处理：通过数据的采集和输入，有效地把数据组织到计算机中，由计算机系统对数据进行相应的处理加工（如：存储、建库、转换、合并、分类、计算、统计、汇总、传送等操作），最后向人们提供有用的信息的全过程。 计算机中信息表示的途径 * 计算机内部采用的二进制表示方式的原因 * *计算机中信息表示的途径 计算机表示信息的途径： 通过使用数字对各式各样的信息按照进行一定的规则进行编辑，最终变换为计算机易于识别的信息，这个过程称为数字化编码。 数字化编码：用少量最简单的基本符号，对大量复杂多样的信息进行一定规律的组合。 编码的两大基本要素： 基本符号的种类（例如二进制的“0”和“1”） 组合规则 现代计算机内部采用二进制符号进行信息编码。 计算机内部采用的二进制表示方式的原因 1、二进制只有两个数码“0”和“1”，易于用物理器件表示。这些物理状态都是不同的质的变化，形象鲜明、易于区别，并且数的存储、传送和处理可靠性高。 2、运算规则简单，操作实现容易 3、二进制加、减、乘、除运算，可以归结为加、减、移位三种操作。 4、理论和实践证明，采用R= e =2.71828进制时，存储设备最省，取3比取2更节省设备，但二进制比三进制易于表示 5、二进制中的“1”和“0”与逻辑命题中的“真”、“假”相对应，为计算机实现逻辑运算和程序中的逻辑判断创造了良好条件。 为了书写方便，在用户层计算机也采用八进制和十六进制表示方式，进制的表示和进制之间的转换统称为进位计数制。 *媒体 * * * 媒体：承载信息的载体。包括范围比较广。 与计算机信息处理有关的媒体： 表示媒体：为了使计算机有效地加工、处理、传输感觉 媒体而在计算机内部采用的特殊表示形式，即声、文、图、活动图像的二进制编码表示。 感觉媒体：能使人听觉、视觉、嗅觉、味觉和触觉器官直接产生感觉的一类媒体，如声音、文 字、图画、气味等，它们是人类使用信息的有效形式。 存储媒体：用于存放表示媒体以便计算机随时加工处理的物理实体，如磁盘、光盘、半导体存储器等。 表现媒体：用于把感觉媒体转换成表示媒体进而转换为感觉媒体的物理设备，如计算机的输入／输出设备。 传输媒体：用来将表示媒体从一台计算机传递到另一台计算机的通信载体，如同轴电缆、光纤、电话线等。 *常用的数制系统 数制的定义 数制的分类 基数 相关规则 常用的数制系统 BCD *数制的定义 *数制的分类 *基数 *相关规则 *常用的数制系统 *十进制 *二进制 *八进制 *十六进制 *BCD BCD * * * ：Binary-Coded?Decimal?，简称~，称BCD码或二-十进制代码，亦称二进码十进数。是一种二进制的