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05计算机数据编码

 静听沙漏 2012-01-02
一、复习
1、数制转换的基本原则
2、完成下列数制间的转换
(1) (198)10=( )2=( )16=( )8
(2) (101011)2 =( )10=( )16=( )8
(3) (101.101)2 =( )10=( )16=( )8
(4) (3ABF)16=( )2=( )10=( )8
(5) (BD.C)16=( )2=( )10=( )8
(6) (123)10= ( )2=( )16=( )8
(7) (1267)8 = ( )2=( )16=( )10
(8) (56.7)8 = ( )2=( )16=( )10

二、授新课
(一)机器数与真值
1、真值:用+、-表示的数叫真值数,如+36,-35
2、机内数或机器数:在计算机中不仅用0,1编码的形式表示一个数的数值部分,正、负号亦同样用0,1编码表示。我们把一个数在机器内的表示形式称为机内数或机器数。
用最高位的0表示正、1表示负,其余用二进制表示的数叫机器数,机器数有原码、反码、补码等多种表示方式。
3、由于一个字节为8个bit位,所以机器数一般用8位bit表示。

(二)数值在机内表示形式
1、原码
(1)最高位为0表示正数
(2)最高位为1表示负数
(3)其余位不变
例:求+20,-20的原码。
解:[+20]原=+1 0 1 0 0=0 001 0 1 0 0(“+”的符号位用0代替)
[-20]原=-1 0 1 0 0=1001 0 1 0 0(“-”的符号位用1代替)
2、反码
(1)正数的反码同原码
(2)负数的反码是符号位不变,其余取反。
例:[+20]反=[+20]原=+1 0 1 0 0=000 1 0 1 0 0(正数的反码同原码)
[-20]反=- 1 0 1 0 0=1 1 0 1 0 0=111 0 1 0 1 1(符号位不变,其余取反)
3、补码
(1)正数的补码同原码
(2)负数的补码为反码低位加1
例:[+20]补=[+20]原=+1 0 1 0 0=000 1 0 1 0 0(正数的补码同原码)
[-20]补=[-20]反+1=11101011+1=11101100
练习:求+37、-37的原码、反码、补码。

(三)字符编码(ASCII码)
1、什么叫ASCII码?
计算机中用二进制数表示字母、数字、符号以及控制符号,目前主要用ASCII码(美国标准信息交换码的缩写)。
1)常用字符有128个,编码从0到127。
2)控制字符:0~31、127,共33个,不可显示;
3)普通字符:95个,包括10个阿拉伯数字、52个英文大小写字母、33个运算符。
4)每个字符占一个字节,实际使用7位,最高位为0。
常见ASCII码的大小规则,0-9<A-Z<a-z:
1)数字比字母要小。如 “7”<“F”
2)数字0比数字9要小,并按0到9顺序递增。如 “3”<“8”
3)字母A比字母Z要小,并按A到Z顺序递增。如“A”<“Z”
4)同个字母的大写字母比小写字母要小32。如“A”<“a”
记住几个常见字母的ASCII码大小:
“A”为65;“a”为97;“0”为48;
2、ASCII码表如下:


字符

范围

十六进制

十进制

空格

20H

32

0~9

30H~39H

48~57

A~Z

41H~5AH

65~90

a~z

61H~7AH

97~122

(三)汉字编码
1、汉字编码分类汉字在不同的处理阶段有不同的编码。
(1)汉字的输入:输入码
(2)汉字的机内表示:机内码
(3)汉字的输出:字形码(字库 Font)
各种编码之间的关系:

2、汉字的机内表示:机内码
计算机在信息处理时表示汉字的编码,称作机内码。现在我国都用国标码(GB2312)作为转换码,GB2312-80规定了:
(1)一个汉字由两个字节组成,为了与ASCII码区别,最高位均为“1”。
(2)汉字6763个:一级汉字3755个,按汉字拼音字母顺序排列;二级汉字3008个,按部首笔画汉字排列。
(3)汉字分区:94行(区),94列(位)
3、汉字的输入:汉字输入码
(1)数字码(或流水码)
如:电报码、区位码、纵横码
优点:无重码,不仅能对汉字编码,还能对各种字母、数字符号进行编码。
缺点:是人为规定的编码,属于无理码,只能作为专业人员使用。
(2)字音码
如:全拼、双拼、微软拼音
优点:简单易学。
缺点:汉字同音多,所以重码很多,输入汉字时要选字。
(3)字形码
如:五笔字型、表形码、大众码、四角码
优点:见字识码,一般重码率较低,经强化训练后可实现盲打。
缺点:拆字法没有统一的国家标准,拆字难,编码规则繁,记忆量大。
(4)音形码
如:声形、自然码、钱码
优点:利用音码的易学性和形码可有效减少重码。
缺点:既要考虑字音,又要考虑字形,比较麻烦。
4、汉字的输出:字形码(字库 Font)
(1)点阵字形:每一个点在存储器中用一个二进制位(bit)存储,所以一个16×16点阵汉字需要32(16×16/8=32)个字节存储空间。
(2)轮廓字形:把汉字笔画的轮廓用一组直线和曲线勾画,记录的是这些几何形状之间的关系,精度高,Windows的TrueType字库采用此法。

作业:
一、计算
1、把(25.5)10转换为二进制、八进制和十六进制。
2、把(10101.11)2转换为十进制、八进制和十六进制。
3、把(67.25)8转换为二进制、十进制和十六进制。
4、把(A5. 8)16转换为二进制、八进制和十进制。
5、求+116的原码、反码和补码表示方式
6、求-39的原码、反码和补码表示方式

二、简答题
1、什么是机器数?
2、汉字机内码的特点有哪两个?
3、汉字输入码分为哪几种类型?

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