数据表示及逻辑基础
71页1、 大学计算机基础 第 2章 数据表示及逻辑基础 1 本课件制作修改自陆汉权主编 计算机科学基础(第 2版) 电子教案 (: 教材 计算机科学基础(第 2版) ,陆汉权 主编,电子工业出版社, 2015年 8月,78 数制 码制(编码与文本) 多媒体数据 逻辑基础 2 述 计算机中的数的表示 基础性的问题 , 延伸到了数据的 领域 数据 : 表示各种现实世界对象 数据类型 计算:数字 实体对象,如图形、图像、视频、音频 统一的数据表示方法 基本形态是二进制 3 为什么采用二进制? 物理上最容易实现 可以用高、低两个电平表示 1和 0,也可以用脉冲的有无或者脉冲的正负极性表示它们。 表示编码、计数、加减运算 规则简单 符号 “1”和 “0” 逻辑值 真 和 假 相对应 实现逻辑运算、逻辑判断 4 5 6 数制 ( 数制 计数(或记数)体制 多位数中每一位的构成方法以及实现从低位到高位的进位规则,也叫做进制 数学 研究数制的规则和规律 计算机科学 研究 将数制规则和规律通过电路实现 常用进制 : 二、十、八、十六 7 数制 常用进制 码从 0到 数 :每位 数码和该位的权系数的乘积 权系数也
2、叫做幂次或叫做权重( 逢 计数规则 十进制 ( 数码: 0 9,逢十进一 8 数制 ( 数制( :全称为记数(计数)体制 顺序记数,例如: 多项式记数,例如: 5102+6101+7100 +110 9 一般表达式 : n: 整数位; m: 小数位; A: 数码 0, 1, ., R 为基数; 系数 位 (比特, 计算机处理的最小单位 0和 1两个数码,被组合成各种序列以适应计算机的运算和处理的数据类型 选择二进制的一个最简单也是最实际的理由是它容易被物理器件实现 二进制起源于中国 八卦 多项式表示一个二进制数 : 101011012= 1 27+0 26+1 25+0 24+1 23+1 22+0 21+1 20 进制 六进制 八个数码 : 0、 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7 8 = 23 一位八进制对应于三位二进制 16个数码 : 09 , A、 B、 C、 D、 E、 F 字节( 8个二进制位) = 两 个 十六进制 数码 16 = 24: 4位二进制和 1位十六进制对应 11 二进制的基本运算 二进制加法 0 + 0 = 0 0 + 1 = 1 1 + 0 = 1 1
3、 + 1 = 10 (这里 1是进位) 二进制乘法 0 0 = 0 0 1 = 0 1 0 = 0 1 1 = 1 12 二进制和十进制转换 1二进制转换为十进制 被转换的二进制数按幂次展开,然后相加 = 123+122+021+120+0122 8 + 4 + 0 + 1 + 0 + 0 2十进制转换为二进制 整数 小数 13 十进制整数转换为二进制数 173 10 = 10101101 2 14 十进制小数转换为二进制 15 二进制与八进制转换 二进制与八进制存在对应的幂次关系 010 101 111 . 000 110 1002 16 二进制、十六进数转换 16=24 7 18 计算机中数的表示 整数的表示 正负数:用 1位符号位, 0表示正数, 1表示负数 +1011 01011 11011 表示为机器数 运算的数定义: 原码( 解决乘法 反码( s 补码( s 解决加法 不同的运算使用不同的码和不同的运算方法设计运算器 19 计算机的数、存储与计算 20 原码 原码即上述表示的机器数 高位被设置为符号位,其后的 原码的特点 简单 直观 用原码可以比较方便地进行乘法运算: 去符
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