新改的信息技術(shù)基礎(chǔ)市公開(kāi)課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

第2章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)2.1計(jì)算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)2.2計(jì)算機(jī)內(nèi)部信息表示2.3計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)基本運(yùn)算2.4計(jì)算機(jī)基本工作方式1.進(jìn)位計(jì)數(shù)制概念2.慣用數(shù)制及其相互之間轉(zhuǎn)換第1頁(yè)2.1計(jì)算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)2.2計(jì)算機(jī)內(nèi)部信息表示2.3計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)基本運(yùn)算2.4計(jì)算機(jī)基本工作方式1.幾個(gè)慣用術(shù)語(yǔ)2.數(shù)值型數(shù)據(jù)表示3.字符型數(shù)據(jù)表示4.聲音和圖像信息表示第2章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第2頁(yè)2.1計(jì)算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)2.2計(jì)算機(jī)內(nèi)部信息表示2.3計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)基本運(yùn)算2.4計(jì)算機(jī)基本工作方式1.二進(jìn)制加法運(yùn)算2.二進(jìn)制補(bǔ)碼運(yùn)算3.二進(jìn)制基本邏輯運(yùn)算第2章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第3頁(yè)2.1計(jì)算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)2.2計(jì)算機(jī)內(nèi)部信息表示2.3計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)基本運(yùn)算2.4計(jì)算機(jī)基本工作方式1.計(jì)算機(jī)工作普通過(guò)程2.計(jì)算機(jī)程序第2章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第4頁(yè)2.1計(jì)算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)

十進(jìn)制

數(shù)逢10進(jìn)1

二進(jìn)制

數(shù)逢2進(jìn)1

八進(jìn)制

數(shù)逢8進(jìn)1

十六進(jìn)制

數(shù)逢16進(jìn)1一、進(jìn)位計(jì)數(shù)制概念

將數(shù)碼按序排列成若干位數(shù)字，并遵照某種由低位到高位進(jìn)位方式來(lái)表示數(shù)值方法，稱(chēng)為進(jìn)位計(jì)數(shù)制（簡(jiǎn)稱(chēng)計(jì)數(shù)制）。第5頁(yè)

1.幾個(gè)慣用計(jì)數(shù)制表示方法

(1)數(shù)碼:十進(jìn)制012345678

9(10個(gè))

二進(jìn)制

0

1(2個(gè))

八進(jìn)制

01234567(8個(gè))

十六進(jìn)制0123456789ABCDE

F

(16個(gè))

基數(shù)：數(shù)制中允許使用基本數(shù)碼個(gè)數(shù)。

基數(shù)為10(2)書(shū)寫(xiě)規(guī)則:

8906D，(8906)10

Decimal

(D可省略）

1001B，(1001)2Binary

1237Q，(1237)8Octonary

10CFH，(10CF)16Hexadecimal基數(shù)為2基數(shù)為8基數(shù)為16第6頁(yè)

2.位權(quán)與基數(shù)關(guān)系

例：(555.55)10

處于不一樣位置上數(shù)字5所代表值不一樣，第一位代表是5╳102,第二位代表是5╳101,…,最終一位代表是5╳10-2

,這些數(shù)102,101,…,10-2就稱(chēng)為位權(quán),是和數(shù)制中數(shù)碼位置相關(guān)一常數(shù)。位權(quán)與基數(shù)關(guān)系：

各進(jìn)制中位權(quán)值恰好是基數(shù)若干次冪。高210-1-2低555.55第7頁(yè)

有了基數(shù)與位權(quán)關(guān)系，那么任何一個(gè)數(shù)制表示數(shù)都能夠

按位權(quán)展開(kāi)為一個(gè)多項(xiàng)式之和(對(duì)應(yīng)十進(jìn)制值)：

555.55=5╳102+5╳101+5╳100+5╳10-1+5╳10-2(1011)2=

1╳23+0

╳22+1

╳21+1

╳20=11(436)8=4╳82+3╳81+6╳80=286(FDE)16=15╳162+13╳161+14╳160=4062

2.位權(quán)與基數(shù)關(guān)系

第8頁(yè)2.1計(jì)算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)二、不一樣數(shù)制之間轉(zhuǎn)換

轉(zhuǎn)換基本思緒：將整數(shù)部分和小數(shù)部分分別轉(zhuǎn)換，然后用小數(shù)點(diǎn)連接起來(lái)。1.任何數(shù)制十進(jìn)制2.二進(jìn)制十六進(jìn)制3.二進(jìn)制八進(jìn)制第9頁(yè)1.任何進(jìn)制十進(jìn)制

任何進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)，只要按位權(quán)展開(kāi)即可。練習(xí)：(172)8=(1110)2=(10011.01)2=(A3D)16=

122

14

19.252621第10頁(yè)練習(xí)：(10)10=(10)2=(10)8=(10)16=

10

2

816

9+110

1+110

5+310

E+2101.任何進(jìn)制十進(jìn)制

任何進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)，只要按位權(quán)展開(kāi)即可。第11頁(yè)

（1）整數(shù)部分轉(zhuǎn)換：2.十進(jìn)制任何進(jìn)制即用R

(即基數(shù))屢次去除被轉(zhuǎn)換十進(jìn)制數(shù)，直至商為零。每次相除所得余數(shù)，便是對(duì)應(yīng)進(jìn)制數(shù)一位。最終一次余數(shù)是對(duì)應(yīng)進(jìn)制數(shù)最高位。除R取余法：第12頁(yè)

除2取余法

66

02332161280240220210201低位高位..

.66=1000010

B第13頁(yè)練習(xí)：

47=

89=

518=

2345=

196=

101111B

1011001B

1000000110B

100100101001B

11000100B

除2取余法

第14頁(yè)

（2）小數(shù)部分轉(zhuǎn)換：即用R(即基數(shù))屢次去乘被轉(zhuǎn)換十進(jìn)制數(shù)小數(shù)部分，每次相乘后所得乘積整數(shù)部分，便是對(duì)應(yīng)進(jìn)制數(shù)小數(shù)一位。最終一次乘積整數(shù)部分是對(duì)應(yīng)進(jìn)制數(shù)小數(shù)最低位。乘R取整法：2.十進(jìn)制任何進(jìn)制第15頁(yè)

乘2取

整法

0.625()

B0.625╳2=1.251高位0.25╳2=0.500.5╳2=1.01低位

..

.0.625=0.101B第16頁(yè)乘2取

整法

練習(xí)：0.125=0.25=0.36=

（取6位小數(shù)）

0.001B

0.01B

0.010111B第17頁(yè)

十進(jìn)制二進(jìn)制

練習(xí)：

25.75=

11001.11

B第18頁(yè)

3.二進(jìn)制八進(jìn)制

把二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)時(shí)，整數(shù)部分和小數(shù)部分要分開(kāi)考慮，整數(shù)部分自右向左按三位一組，不足三位用0補(bǔ)齊，把每三位二進(jìn)制數(shù)用對(duì)應(yīng)八進(jìn)制數(shù)寫(xiě)出，結(jié)果就是對(duì)應(yīng)八進(jìn)制數(shù)。小數(shù)部分分組與整數(shù)部分相同，只是從左向右分。反之，將八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，只要把每位八進(jìn)制數(shù)用對(duì)應(yīng)三位二進(jìn)制數(shù)表示即可。第19頁(yè)

二進(jìn)制八進(jìn)制

10100101.01011101B=()Q

010100101.01011101024527210100101.01011101B=245.272Q第20頁(yè)

練習(xí)：

10100011B=110101.0011B=171.6Q=175.206Q=

243Q65.14Q1111001.11B1111101.01000011B

二進(jìn)制八進(jìn)制

第21頁(yè)

4.二進(jìn)制十六進(jìn)制

把二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)時(shí)，整數(shù)部分和小數(shù)部分要分開(kāi)考慮，整數(shù)部分自右向左按四位一組，不足四位用0補(bǔ)齊，把每四位二進(jìn)制數(shù)用對(duì)應(yīng)十六進(jìn)制數(shù)寫(xiě)出，結(jié)果就是對(duì)應(yīng)十六進(jìn)制數(shù)。小數(shù)部分分組與整數(shù)部分相同，只是從左向右分。反之，將十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，只要把每位十六進(jìn)制數(shù)用對(duì)應(yīng)四位二進(jìn)制數(shù)表示即可。第22頁(yè)

二進(jìn)制十六進(jìn)制

1011010.10111B=()H

01011010.101110005AB81011010.10111B=5A.B8H第23頁(yè)

二進(jìn)制十六進(jìn)制

練習(xí)：

D57.7A5H=110101.0011B=3CH=A9.6DH=

110101010111.011110100101B35.3H111100B10101001.01101101B第24頁(yè)

數(shù)制轉(zhuǎn)換綜合練習(xí)：

1.125=()B=()Q=()H()=1101101101B=()Q=()H()=()B=(136)Q=()H2.21.875=()B53.75=()B3.10100011B=()Q=()H1111001.11B=()Q=()H第25頁(yè)2.2計(jì)算機(jī)內(nèi)部信息表示1數(shù)據(jù)（Data）全部能被計(jì)算機(jī)接收和處理符號(hào)集合都稱(chēng)為數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是計(jì)算機(jī)處理對(duì)象，是信息載體或稱(chēng)是編碼了信息。2.2.1名詞術(shù)語(yǔ)第26頁(yè)2比特（bit）和字節(jié)（Byte）

1比特

即一個(gè)二進(jìn)制數(shù)位，它是表示數(shù)據(jù)最小單位。1字節(jié)由8位二進(jìn)制數(shù)表示，即一個(gè)字節(jié)由b7b6b5b4b3b2b1b0八個(gè)Bit組成，最低位為b0，最高位為b7。字節(jié)（B）是計(jì)算機(jī)存放系統(tǒng)最小存取數(shù)據(jù)單位。慣用單位還有：

1KB=210B=1024B，稱(chēng)為千字節(jié)；

1MB=220B=210KB=1024KB，稱(chēng)為兆字節(jié)；

1GB=230B=210MB=1024MB，稱(chēng)為吉字節(jié)。第27頁(yè)3字（Word）和字長(zhǎng)字：計(jì)算機(jī)一次能作為一個(gè)整體處理最大一組二進(jìn)制數(shù)。字長(zhǎng)：這組二進(jìn)制數(shù)位數(shù)。字長(zhǎng)取決于計(jì)算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，普通都為8整數(shù)倍。常見(jiàn)微型計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)有8位、16位和32位等。字長(zhǎng)愈長(zhǎng)，計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度和效率愈高。

第28頁(yè)

一個(gè)數(shù)在計(jì)算機(jī)中表示形式稱(chēng)為機(jī)器數(shù)，而這個(gè)數(shù)所表示實(shí)際數(shù)值，稱(chēng)為機(jī)器數(shù)真值。為了表示數(shù)正、負(fù)，數(shù)符號(hào)也數(shù)字化了，通常把一個(gè)數(shù)最高位要求為符號(hào)位，用0表示正；用1表示負(fù)。2.2.2數(shù)值型數(shù)據(jù)表示第29頁(yè)(1)無(wú)符號(hào)數(shù)：無(wú)符號(hào)數(shù)沒(méi)有符號(hào)位，全部有效位均用來(lái)表示數(shù)大小。當(dāng)字長(zhǎng)為n時(shí)，一個(gè)無(wú)符號(hào)數(shù)最大值為:2n-1。(2)有符號(hào)數(shù)：

最高位為符號(hào)位，其余位才是真正數(shù)值位。原碼：編碼規(guī)則：符號(hào)位用0表示正，用1表示負(fù)，數(shù)值部分不變。當(dāng)n=8時(shí)，原碼表示數(shù)范圍：-127~+127；比如:8位機(jī)和16位機(jī)一個(gè)無(wú)符號(hào)整數(shù)最大值分別為：(11111111)2=(255)10(1111111111111111)2=(65535)10比如：[(+1000101)2]原=01000101[(-1000101)2]原=11000101第30頁(yè)反碼編碼規(guī)則：正數(shù)反碼與原碼相同，負(fù)數(shù)反碼是符號(hào)位用1表示，數(shù)值位按位取反。當(dāng)n=8時(shí)，反碼表示數(shù)范圍：-127~+127；補(bǔ)碼編碼規(guī)則：正數(shù)補(bǔ)碼與原碼相同，負(fù)數(shù)補(bǔ)碼為其反碼加1。補(bǔ)碼作用：能夠把減法變?yōu)榧臃?，使正?fù)數(shù)加減運(yùn)算轉(zhuǎn)換為加法運(yùn)算。當(dāng)n=8時(shí)，補(bǔ)碼表示數(shù)范圍：-128~+127。比如：[(+1000101)2]反=01000101[(-1000101)2]反=10111010比如：[(+1000101)2]補(bǔ)=01000101[(-1000101)2]補(bǔ)=[(-1000101)2]反+1=10111011第31頁(yè)(3)機(jī)器數(shù)中小數(shù)點(diǎn)位置：

定點(diǎn)數(shù)：小數(shù)點(diǎn)位置固定不變。定點(diǎn)整數(shù)——小數(shù)點(diǎn)在數(shù)最右方（純整數(shù)）；定點(diǎn)小數(shù)——小數(shù)點(diǎn)在符號(hào)位之后（純小數(shù)）。

浮點(diǎn)數(shù)：主要用于表示現(xiàn)有整數(shù)部分，又有小數(shù)部分實(shí)數(shù)。它把一個(gè)小數(shù)點(diǎn)在任意位置實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)化為用一個(gè)純小數(shù)和某一數(shù)制基數(shù)整數(shù)次冪乘積形式來(lái)表示。比如：(87.37)10=0.8737×102(110.11)2=(0.11011×23)2

第32頁(yè)(4)數(shù)字編碼

計(jì)算機(jī)把十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制編碼時(shí)，若將每1位十進(jìn)制數(shù)用4位二進(jìn)制編碼來(lái)表示，這種二進(jìn)制編碼稱(chēng)為BCD碼(BinaryCodeDecimal——二進(jìn)制編碼十進(jìn)制數(shù))。最慣用BCD碼為8421BCD碼。

數(shù)值型數(shù)據(jù)表示比如：(36.97)10

=(00110110.10010111)BCD

(100100110001.01000101)BCD

=(931.45)10

BCD碼練習(xí)：41＝5803＝498.12＝(01000001)BCD(0101100000000011)

BCD(010010011000.00010010)

BCD第33頁(yè)1

ASCII編碼:是由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)制訂一個(gè)包含數(shù)字、字母、通用符號(hào)、控制符號(hào)在內(nèi)字符編碼集，全稱(chēng)叫美國(guó)國(guó)家信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼(西文)。編碼要求:每個(gè)ASCII碼字符用7位二進(jìn)制數(shù)表示，即ASCII碼是一個(gè)7位編碼，其排列次序?yàn)閎6b5b4b3b2b1b0，b6為高位，b0為低位。為了占滿一個(gè)字節(jié)（8位），則將最高位b7置0，后7位為ASCII碼值。2.2.3字符型數(shù)據(jù)表示

1位二進(jìn)制代碼由0和1共21=2種狀態(tài)，2位二進(jìn)制代碼由00、01、10和11共22=4種狀態(tài)，以這類(lèi)推，n位二進(jìn)制代碼就是2n種組合狀態(tài)，可用以表示2n個(gè)不一樣字符。第34頁(yè)ASCII碼字符集：是由27

=128個(gè)西文字符組成。

1)數(shù)字0~9(10個(gè)數(shù)字字符)：(ASCII碼值：30H~39H;48~57)2)字母(包含26個(gè)大寫(xiě)字母和26個(gè)小寫(xiě)字母):ASCII碼值:大寫(xiě)字母(A~Z)：41H~5AH(65~90);小寫(xiě)字母(a~z)：61H~7AH(97~122);3)通用符號(hào)32個(gè)：如+-=*/等；4)控制字符34個(gè)：如空格SP(20H)、回車(chē)CR(0DH)等。字符規(guī)律:(不一樣字符ASCII碼值可比較大小)

小寫(xiě)字母大于大寫(xiě)字母，字母大于數(shù)字，全部字符大于空格，空格大于全部控制字符(除了最大一個(gè)Del)第35頁(yè)計(jì)算機(jī)進(jìn)行字符處理過(guò)程：從鍵盤(pán)鍵入字符信息，編碼電路將字符轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)ASCII碼存入計(jì)算機(jī)，進(jìn)行處理后，再將ASCII碼表示數(shù)據(jù)經(jīng)字符發(fā)生器（計(jì)算機(jī)內(nèi)部部件）轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)字符點(diǎn)陣后，由顯示器或打印機(jī)輸出。第36頁(yè)2漢字編碼：

《國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)信息交換用漢字編碼字符集——基本集》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)碼共搜集、定義了6763個(gè)基本漢字，其中包含使用頻率較高一級(jí)漢字3755個(gè)，使用頻率較低二級(jí)漢字3008個(gè)，另外還有拉丁字母、俄文字母、日語(yǔ)假名、希臘字母、漢語(yǔ)拼音字母、數(shù)字、慣用符號(hào)等682個(gè)。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)碼要求每個(gè)漢字用2個(gè)字節(jié)二進(jìn)制編碼表示，每個(gè)字節(jié)最高位為0，其余7位用于表示漢字信息。第37頁(yè)

機(jī)內(nèi)碼：將國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)碼2個(gè)字節(jié)二進(jìn)制代碼最高位都置1后就得到對(duì)應(yīng)漢字機(jī)內(nèi)碼。當(dāng)計(jì)算機(jī)處理字符數(shù)據(jù)時(shí)，當(dāng)碰到兩個(gè)連續(xù)字節(jié)最高位均為1，便會(huì)將這兩個(gè)字節(jié)視為1個(gè)漢字機(jī)內(nèi)碼，而當(dāng)碰到最高位為0字節(jié)，則將其看做1個(gè)ASCII碼西文字符。漢字機(jī)內(nèi)碼是漢字信息處理系統(tǒng)內(nèi)部存放、處理漢字用編碼。因?yàn)闈h字也要經(jīng)過(guò)鍵盤(pán)輸入，所以還必須要有漢字輸入碼（拼音輸入、五筆輸入等）。在漢字輸出時(shí)，需配置漢字字形碼，與機(jī)內(nèi)碼保持映像關(guān)系，并以點(diǎn)陣和矢量方式形成漢字字形。第38頁(yè)2.2.4聲音和圖像信息表示自學(xué)內(nèi)容第39頁(yè)2.3計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)基本運(yùn)算(1)兩個(gè)1位二進(jìn)制數(shù)加、減運(yùn)算規(guī)則：加法規(guī)則減法規(guī)則

0+0=00-0=00+1=10-1=1（借位1）1+0=11-0=1

1+1=0（進(jìn)位1）1-1=0(2)

多位二進(jìn)制數(shù)加減運(yùn)算：

利用1位二進(jìn)制數(shù)加減規(guī)則，并遵照“逢二進(jìn)一”、“借一作二”標(biāo)準(zhǔn)。2.3.1二進(jìn)制加減運(yùn)算第40頁(yè)2.3計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)基本運(yùn)算2.二進(jìn)制補(bǔ)碼運(yùn)算自學(xué)內(nèi)容第41頁(yè)2.3.3二進(jìn)制