计算机基础计算机基础第第 22 讲讲计算机基础计算机基础第第 22 讲讲授课教师：徐鲁辉授课教师：徐鲁辉

【上节回顾】• 1 、计算机发展历史：诞生与发展、特

点及分类、应用。• 2 、汉字输入法：搜狗输入法。

第 1 章 计算机文化概述• 1.1 计算机发展历史• 1.2 汉字输入法• 1.3 信息技术基本知识• 1.4 计算机系统的组成• 1.5 微机硬件与系统安装

1.3 信息技术基本知识• 信息：数值、文字、语音、图形、图像，信息必须数

字化编码，才能传送、存储和处理• 计算机采用二进制的原因

– 电路简单– 工作可靠– 简化运算– 逻辑性强

• 二进制不便于阅读，人们通常用十进制表示，然后由计算机转换为二进制。

1.3 信息技术基本知识（重点）• 1.3.1 数制的概念• 1.3.2 数制间的转换（超重点）• 1.3.3 二进制的运算规则• 1.3.4 数据与信息概述• 1.3.5 字符的编码（超重点）

1.3.1 数制的概念• 数制：也称计数制。• 三要素：

– 数位：数码在一个数中所处的位置– 基数 : 在某种数制中所能使用的数码的个数– 位权 : 某数制基数的次方

• 1) 在数字的后面用特定字母表示该数的进制– B （ Binary ）二进制、 D （ Decimal ）十进

制、 O （ Octal ）八进制、 H （ Hexadecimal ）十六进制。如 (1001)B

• 2) 给数加括号并加数字下标– 如 (1001)2,(2357)8,(8790)10,(1AFF)16 分别表示二进制、

八进制、十进制和十六进制。

1.3.1 数制的概念数 制 基 数 数 码 特点

二进制八进制十进制

十六进制

28

1016

0,10,1,2,3,4,5,6,70,1,2,3,4,5,6,7,8,90,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F

逢二进一逢八进一逢十进一逢十六进一

【课堂示例（ 1 ）】• (1048)D • = 1×103+0×102+4×101+8×100

• (1101)B

• = 1×23+1×22+0×21+1×20=(13) D

• (1062)O

• = 1×83+0×82+6×81+2×80 = (562) D

• (2AF)H • = 2×162+10×161+15×160 = (687)

D

不同进制间的表示方法十位制数 二进制数 八进制数 十六进制数

0 0 0 0

1 1 1 1

2 10 2 2

3 11 3 3

4 100 4 4

5 101 5 5

6 110 6 6

7 111 7 7

8 1000 10 8

9 1001 11 9

10 1010 12 A

11 1011 13 B

12 1100 14 C

13 1101 15 D

14 1110 16 E

15 1111 17 F

1.3.2 数制间的转换（超重点）• 1 、二、八、十六进制→十进制• 方法：按权展开求和，整数部分和小小

数部分分别转换

【课堂示例（ 2 ）】• (110.101)2

• =1×22+1×21+0×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3

=4+2+0.5+0.25+0.125=(6.625)10

• (73.56)O

• = 7×81+3×80+5×8-1+6×8-2 = (59.71875)D

• (2B.3C)H • = 2×161+11×160+3×10-1+12×16-

2=(43.234375)D

1.3.2 数制间的转换（超重点）• 2 、十进制→二进制• 方法：• 整数部分采取“除 2 取余法”，从下往

上取• 小数部分采取“乘 2 取整法”，从上往

下取

【课堂示例（ 3 ）】

2 23 …… 余 1……K0 最低位

2 11 …… 余 1……K1

2 5 …… 余 1……K2

2 2 …… 余 0……K3

2 1 …… 余 1……K4 最高位

（补充）十进制数 23 转换成二进制数

取余数 对应二进制位数

即： (23)D=(10111)B总结：十进制整数转换成二进制数用“ 除 2 取余倒读法 ”转换成其它进制数就可概括为 “ 除 R 取余倒读法 ” 。

（补充）将十进制数 0.8125 转换成对应的二进制数

对应二进制位数 取整数 K-1最高位 1

K-2 1

K-3 0

K-4最高位 1

0.8125

× 2

1.6250

0.6250

× 2

1.2500

0.2500

× 2

0.5000

0.5000

× 2

1.0000

即： (0.8125)D=(0.1101)B总结：十进制小数转换成其它进制数方法 “ 乘 R 取整顺读 ”

1.3.2 数制间的转换（超重点）• 3 、二进制、八进制、十六进制之间的转换

– 1 ）二进制→八进制– 方法：以小数点为界，分别向左或向右将每 3 位二进制数合

为 1 位八进制数，不足 3 位补“ 0”– 2 ）八进制→二进制– 方法：将每一位八进制数展开成 3 位的二进制数– 3 ）二进制→十六进制– 方法：以小数点为界，分别向左或向右将每 4 位二进制数合

为 1 位八进制数，不足 4 位补“ 0”– 2 ）十六进制→二进制– 方法：将每一位八进制数展开成 4 位的二进制数

【课堂示例（ 4 ）】• (1100101.1101)2 • = (001 100 101. 110 100)2 = (145.64)8

• (423.45)8 • = (100 010 011. 100 101)2• (10101001011.01101)2 • = (0101 0100 1011. 0110 1000)2 =

(54B.68)16

• (ACD.EF)16 • = (1010 1100 1101. 1110 1111)2

1.3.3 二进制的运算规则• 算术运算

– 1 ）加法规则– 0+0=0 0+1=1 1+0=1

1+1=10– 2 ）减法规则– 0-0=0 1-1=0 1-0=1

10-1=1– 3 ）乘法规则– 0×0=0 0×1=0 1×0=0 1×1=1– 4 ）除法规则– 0÷0=0 0÷1=0 1÷0 无意义 1÷1=1

1.3.3 二进制的运算规则• 逻辑运算

– 1 ）或– 0∨0=0 0 ∨ 1=1 1 ∨ 0=1 1

∨ 1=1– 2 ）与– 0 ∧ 0=0 0 ∧ 1=0 1 ∧ 0=0 1 ∧ 1=1– 3 ）非– 0=1 1=0

1.3.4 数据与信息概述• 1 、数据的概念

– 数据 (data) 是计算机能够接收和处理的物理符号，包括字符 (character) 、符号(symbol) 、表格 (table) 、图形 (picture) 、声音 (sound) 和活动影像 (video) 。

– 数据的形态：人读数据、机读数据。– 数据的分类：数值数据、非数值数据。

1.3.4 数据与信息概述• 2 、信息的概念

– 信息 (information) 是客观存在的一切事物通过物质载体所发生的消息、情报、指令、数据以及信号中所包含的一切可传递和交换的知识内容。信息是事物运动的状态和方式，即事物内部结构和外部联系的状态和方式。

• 3 、数据与信息的联系– 数据是信息的载体，信息是数据所要表达的含义

1.3.4 数据与信息概述• 4 、信息的单位

……

位

字，字长

字节（ 8位）

数据存储的组织形式

4 、信息的单位• （ 1 ）位（比特， bit ）：一个二进制数位为 1 比

特 , 它是表示数据的最小单位• （ 2 ）字节（ Byte ）： 1 字节由八位二进制数表

示，它是表示存储空间大小的基本单位• 即： 1 字节由 8 位二进制组成 • 1Byte （ 1B ） =8bits• 1KB=1024B=210B 1MB=1024KB=220B• 1GB=1024MB=230B 1TB=1024GB=240B

4 、信息的单位• （ 3 ）字（ Word ）：计算机一次能作为一个整体处

理的最大一组二进制数，这组二进制数的位数称为字长。

• 字长一般都为 8 的整数倍 , 也即一个字节或多个字节组成。

• 字长越长，计算机在相同的时间内传送的信息就越多，计算机的运行速度就越快；字长越长，计算机的系统支持的指令数量更多，功能更强。

• 常用的计算机字长有： 8 位、 16 位、 32 位、 64 位

1.3.5 字符的编码（超重点）• 1 、数值编码• 2 、字符编码• 3 、汉字编码

1 、数值编码• 一个数在计算机内被表示的二进制形式称为机器数，该数称为这个机器数的真值。

• 符号位 + 数值部分， 0 表示正， 1 表示负• 机器数表示方法：

– 原码– 反码– 补码

1 、数值编码•原码

– 整数 X 的原码，是指其最高位符号位的 0 或 1 表示 X 的正或负，其数值部分就是 X 的绝对值的二进制表示。

– 通常用 [X] 原表示 X 的原码。– 例如： 假设机器数的位数是 8 ，则

• [ +52] 原 =00110100• [ -65] 原 =11000001

注意： [+0] 原=00000000 ， [-0] 原=10000000 ， 0 的原码不唯一。

1 、数值编码•反码

– 正数的反码与原码相同；负数的反码是把其原码除符号位以外的各位取反（即 0 变 1 ， 1 变 0 ）。

– 通常用 [X] 反 表示 X 的反码。– 例如： [+52] 反 = [+52] 原 = 00110100

[-65] 原 = 11000001

[-65] 反 = 10111110注意：由于 [+0] 反 = 00000000, [-0] 反 =

11111111 ，所以数 0 的反码也是不唯一的。

1 、数值编码• 补码

– 正数的补码与原码相同；负数的补码在其反码的最低有效位上加 1 。

– 常用 [X] 补表示 X 的补码。– 例如： [+52] 补 ＝ [+52] ＝ [+52] 反 ＝ 00110100 [-65] 原 ＝ 11000001 [-65] 反 ＝ 10111110 [-65] 补 ＝ 10111111 注意：由于 [+0] 补 ＝ [-0] 补 ＝ 00000000 ，所

以数 0 的补码是唯一的。

【补充： BCD 码】• BCD （ Binary Code Decimal ）码：把每 1 位十进制数用 4 位二进制编码表示的数字编码。它的全名为十进制数的二进制编码（二 - 十进制编码）

•又称为 8421BCD 码：每个十进制位用4 位二进制数表示，而 4 位二进制数的位权分别为 8 、 4 、 2 、 1 ，故命名之。

【补充： 8421BCD 编码表】十进制数 8421BCD 码 十进制数 8421BCD 码

0 0000 8 1000

1 0001 9 1001

2 0010 10 0001 0000

3 0011 11 0001 0001

4 0100 12 0001 0010

5 0101 13 0001 0011

6 0110 14 0001 0100

7 0111 15 0001 0101

【课堂示例（ 5 ）】• (36.97)10

=(00110110.10010111)BCD

• (1001 0011 0001 .0100 0101)BCD = (931.45)10

2 、字符编码• 字符编码是用二进制编码来表示字母、

数字以及专门符号。• ASCII 码是由美国国家标准委员会制定

的一种包括数字、字母、通用符号在内的字符编码集。

• ASCII 码是一种 7 位二进制编码，能表示 27=128 个国际上最通用的西文字符。

2 、字符编码• ASCII 编码字符集包括 4 类常用的字符。

– （ 1 ）数字 0 ～ 9• 对应的 ASCII 码值分别为 0110000B ～ 0111001B ，用十六进制数表

示为 30H ～ 39H– （ 2 ）字母

• 包括 26 个大写英文字母和 26 个小写英文字母。字母 A ～ Z 的 ASCII码值 为 41H ～ 5AH ，字母 a～ z的 ASCII 码值为 61H ～ 7AH 。

– （ 3 ）通用符号• 如：＋、－、＝、 *、／、，等共 32 个。

– （ 4 ）控制字符• 包括空格 SP （ 20H ）、回车 CR （ 0DH ）等共 34 个。

• 注： ASCII 码是一种 7 位编码，但它存放时必须占全一字节，也即占用 8 位，一般最高位置 0 ，其余 7 位是 ASCII 值。

ASCII 码表

3 、汉字编码• 汉字也是字符，与西文字符比较，汉字数量大，字形复杂，同音字多，这就给汉字在计算机内部的存储、传输、交换、输入、输出等带来了一系列的问题。为了能直接使用西文标准键盘输入汉字，必须为汉字设计相应的编码，以适应计算机处理汉字的需要。

• 汉字的编码包括：– 交换码– 输入码– 机内码– 输出码

作用 简述

交换码或“国标码”

汉字信息处理使用的代码依据

汉字交换码的国家标准信息交换用汉字编码字符集——基本集”，代号为 GB 2312—80

输入码或“外码”

按照某种输入法输入汉字时所采用的编码

每个汉字对应一个输入码，而一个输入码对应若干汉字

机内码或“内码”

供计算机系统内部处理、存储和传输时使用的代码

采用双字节编码方案，即用 2 个字节表示一个汉字的内码，同一个汉字内码仅有一个

输出码或“字型码”

在输出设备上输出汉字的形状

1 、矢量字型， 2 、点阵字型：对汉字字型经过点阵数字化后形成一串二进制数。汉字字形点阵有 16*16 点阵等。

• 点阵字形汉字的输出方式是将汉字笔划离散化，用一个

点阵来表示，有显示和打印两种。汉字的点阵表示、点阵类型如下图所示。

【深入汉字编码】• 国标码：所有汉字编码都应该遵循这一标准，汉字机内码

的编码、汉字字库的设计、汉字输入码的转换、输出设备的汉字地址码等，都以此标准为基础。 GB2312-80 就是国标码。国标码字符集中共收录汉字字符 6763 个，分为两级，一级汉字 3755 个，二级汉字为 3008 个。该码规定：一个汉字用两个字节表示，每个字节只有7 位，与ASCII 码相似，表示范围为 2121H ～ 7E7EH 。

• 区位码：将 GB2312-80国标字符集分成 94区与 94 位，就是区位码。表示范围为 0101H ～ 5E5EH 。区位码共收录了 7445 个图形字符。其中汉字字符 6763 个；一般符号、数字、拉丁字母、希腊字母、汉语拼音等 682 个。

• 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：输入码国标码 （ 2 ）汉字的机内表示：机内码 （ 3 ）汉字的输出：字形码（输出码：汉字点阵字库） 各种编码之间的关系：

• 三种编码的相互转换

例：”大”字的区位码： 2083D 国标码： 1453H+2020H=3473H 机内码： 3473H+8080H=B4F3H

• 【深入输入码】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：不考虑字的读音，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的优点。缺点：既要考虑字音，又要考虑字形，比较麻烦。

【本节小结】• 1 、数制的概念。• 2 、数制间的转换。• 3 、 二进制的运算规则。• 4 、信息单位。• 5 、字符的编码：数值编码、字符编码

和汉字编码。