二進(jìn)制數(shù) 信息編碼

二進(jìn)制數(shù)

信息編碼身邊的數(shù)字編碼身份證號(hào)銀行卡號(hào)車牌號(hào)思考：為什么計(jì)算機(jī)要使用數(shù)字編碼？通過計(jì)算機(jī)發(fā)展史我們已經(jīng)了解到，如今計(jì)算機(jī)是由超大規(guī)模的集成電路構(gòu)成的，也即是說(shuō)，計(jì)算機(jī)本質(zhì)上是由非常多的電子元器件通過極其復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)組合起來(lái)的電子儀器。也即是說(shuō)，計(jì)算機(jī)本質(zhì)上是通過電路來(lái)運(yùn)行的，因此我們使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理的時(shí)候，就必須把我們所理解的自然界信息，轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)電路能夠處理的電子信息，這就要借助數(shù)字編碼技術(shù)了。計(jì)算機(jī)通過電路運(yùn)行，而電路只有接通和斷開兩種狀態(tài)；計(jì)算機(jī)內(nèi)部許多元器件也只有兩種狀態(tài)：如晶體管的導(dǎo)通與截?cái)唷㈦娙莸某潆娕c放電、電磁原件的正極與負(fù)極、電平的高與低、等等。二進(jìn)制數(shù)非常適合用來(lái)描述這樣的兩種對(duì)立狀態(tài)。二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算法則少，運(yùn)算簡(jiǎn)單，使計(jì)算機(jī)運(yùn)算器的硬件結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化（十進(jìn)制的乘法九九口訣表55條公式，而二進(jìn)制乘法只有4條規(guī)則）。適合邏輯運(yùn)算，二進(jìn)制只有兩個(gè)數(shù)碼，和邏輯代數(shù)中的“真”“假”相吻合。為什么計(jì)算機(jī)數(shù)字編碼要用二進(jìn)制數(shù)？二進(jìn)制的由來(lái)（GottfriendWilhelmvonLeibniz，1646.7.1.—1716.11.14.）萊布尼茲德國(guó)最重要的自然科學(xué)家、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、歷史學(xué)家和哲學(xué)家，一個(gè)舉世罕見的科學(xué)天才，和牛頓同為微積分的創(chuàng)建人。在數(shù)學(xué)史上，他是第一個(gè)明確提出二進(jìn)制數(shù)這個(gè)概念的科學(xué)家。計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)中二進(jìn)制概念的引入20世紀(jì)30年代中期，數(shù)學(xué)家馮.諾依曼大膽提出采用二進(jìn)制作為數(shù)字計(jì)算機(jī)的數(shù)制基礎(chǔ)。一個(gè)數(shù)位稱一個(gè)比特（bit），8比特為一字節(jié)（byte）1逢二進(jìn)一借一當(dāng)二2只由數(shù)字0和1構(gòu)成的數(shù)3特點(diǎn)運(yùn)算1+1——100+0=00+1=11+0=11+1=100+0——00+1——11+0——1二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算舉例例題∴61101001+101101=10010110例題：1101001+101101=？

1101001+101101—————10010110延伸除了加法運(yùn)算，二進(jìn)制數(shù)同十進(jìn)制數(shù)一樣，也可以進(jìn)行減法、乘法、除法的運(yùn)算。同理，二進(jìn)制數(shù)也存在小數(shù)和負(fù)數(shù)，但這些涉及到反碼和補(bǔ)碼的概念，同學(xué)們目前的數(shù)學(xué)知識(shí)還無(wú)法掌握和理解，所以這些不作要求。二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的互相轉(zhuǎn)換重點(diǎn)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)第一步：先算出每一位上的轉(zhuǎn)換結(jié)果=該位上的數(shù)字*2（該數(shù)字的位號(hào)）末尾數(shù)位號(hào)為0第二步：再將每一位上算得的結(jié)果全部加起來(lái)，所得到的結(jié)果就是轉(zhuǎn)換后的十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制第一步：先將十進(jìn)制數(shù)一直與2相除，直至除法運(yùn)算的商為1，并記錄每一次除2運(yùn)算得到的余數(shù)第二步：將第一步得到的余數(shù)倒序排列，組成的二進(jìn)制數(shù)即為轉(zhuǎn)換結(jié)果動(dòng)手練習(xí)(11011)2=(?)104(37)10=(?)23（14）10=（？）22(101101）2=（？）101(100101)2(27)2(45)10(1110)2ASCII碼ASCII碼（AmericanStandardCodeforInformationInterchange，美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼），是一種用得最廣泛的字符集編碼，是由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局(ANSI)制定的，它已被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，稱為ISO646標(biāo)準(zhǔn)。適用于所有拉丁文字字母。

在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)單元中，一個(gè)ASCII碼值占一個(gè)字節(jié)(byte—8個(gè)二進(jìn)制位)因?yàn)?位二進(jìn)制數(shù)可以表示（21=）2種狀態(tài)：0、1；而2位二進(jìn)制數(shù)可以表示（22）=4種狀態(tài)：00、01、10、11；依次類推，7位二進(jìn)制數(shù)可以表示（27=）128種狀態(tài)，每種狀態(tài)都唯一地編為一個(gè)7位的二進(jìn)制碼，對(duì)應(yīng)一個(gè)字符（或控制碼），這些碼可以排列成一個(gè)十進(jìn)制序號(hào)0～127。所以，7位ASCII碼是用七位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行編碼的，可以表示128個(gè)字符；8位ASCII碼是用八位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行編碼的，可以表示256個(gè)字符。

ASCII碼的特點(diǎn)：第128～255號(hào)為擴(kuò)展字符（不常用）

第0～32號(hào)及第127號(hào)(共34個(gè))是控制字符或通訊專用字符如控制符：LF（換行10）、CR（回車13）、FF（換頁(yè)12）、DEL（刪除127）等；通訊專用字符：SOH（文頭1）、EOT（文尾4）、ACK（確認(rèn)6）等；

第33～126號(hào)(共94個(gè)