二进制数 信息编码教材.pptx

二进制数 信息编码 身边的数字编码 身份证号 银行卡号车牌号 思考：为什么计算机要使用数字编码？ 通过计算机发展史我们已经了解到，如今计算机是由超大规模的 集成电路构成的，也即是说，计算机本质上是由非常多的电子元 器件通过极其复杂的电路设计组合起来的电子仪器 也即是说，计算机本质上是通过电路来运行的，因此我们 使用计算机进行信息处理的时候，就必须把我们所理解的 自然界信息，转换成计算机电路能够处理的电子信息，这 就要借助数字编码技术了 • 计算机通过电路运行，而电路 只有接通和断开两种状态；计 算机内部许多元器件也只有两 种状态：如晶体管的导通与截 断、电容的充电与放电、电磁 原件的正极与负极、电平的高 与低、等等二进制数非常适 合用来描述这样的两种对立状 态 • 二进制数的运算法则少，运算 简单，使计算机运算器的硬件 结构大大简化（十进制的乘法 九九口诀表55条公式，而二进 制乘法只有4条规则） • 适合逻辑运算，二进制只有两 个数码，和逻辑代数中的“真”“ 假”相吻合 为什么计算机数字编码要用二进制数？ 二进制的由来 （Gottfriend Wilhelm von Leibniz，1646.7.1.—1716.11.14. ）莱布尼兹 德国最重要的自然科学家、数学 家、物理学家、历史学家和哲学家 ，一个举世罕见的科学天才，和牛 顿同为微积分的创建人。

在数学史上，他是第一个明确提 出二进制数这个概念的科学家 计算机设计中二进制概念的引入 20世纪30年代中期，数学家 冯.诺依曼大胆提出采用二进 制作为数字计算机的数制基 础 一个数位称一个比特（bit），8比特为一字节（byte） 1 逢二进一 借一当二 2 只由数字0和1构成的数 3 特点 运算 1 + 1 —— 10 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10 0 + 0 —— 0 0 + 1 —— 1 1 + 0 —— 1 二进制数运算举例 例题 ∴ 61101001+101101=10010110 例题：1101001+101101=？ 1101001 + 101101 ————— 10010110 延伸 除了加法运算，二进制数同十进制数一样 ，也可以进行减法、乘法、除法的运算 同理，二进制数也存在小数和负数，但这 些涉及到反码和补码的概念，同学们目前 的数学知识还无法掌握和理解，所以这些 不作要求 二进制数与十进制数的互相转换 重 点 二进制数转换为十进制数 第一步：先算出每一位上的转换结果=该 位上的数字*2（该数字的位号）末尾数位号为0 第二步：再将每一位上算得的结果全 部加起来，所得到的结果就是转换后 的十进制数 十进制转换为二进制 第一步：先将十进制数一直与2相除 ，直至除法运算的商为1，并记录每 一次除2运算得到的余数 第二步：将第一步得到的余数倒序排 列，组成的二进制数即为转换结果 动手练习 (11011)2=(?)10 4 (37)10=(?)2 3 （14）10=（？）2 2 (101101）2=（？）10 1 (100101)2 (27)2 (45)10 (1110)2 ASCII码 ASCII码（American Standard Code for Information Interchange，美国标准信息交换码），是一种用得最广泛的字 符集编码，是由美国国家标准局(ANSI)制定的，它已被国际标 准化组织（ISO）定为国际标准，称为ISO 646标准。

适用于所 有拉丁文字字母 在计算机的存储单元中，一个ASCII码值占一个 字节( byte—8个二进制位) 因为1位二进制数可以表示（21=）2种状态：0、1 ；而2位二进制数可以表示（22）=4种状态：00、 01、10、11；依次类推，7位二进制数可以表示（ 27=）128种状态，每种状态都唯一地编为一个7位 的二进制码，对应一个字符（或控制码），这些 码可以排列成一个十进制序号0～127所以，7位 ASCII码是用七位二进制数进行编码的，可以表 示128个字符；8位ASCII码是用八位二进制数进 行编码的，可以表示256个字符 ASCII码的特点： 第128～255号为扩展字符（不常用） 第0～32号及第127号(共34个)是控制字符或通讯专用 字符 如控制符：LF（换行10）、CR（回车13）、FF（换 页12）、DEL（删除127）等； 通讯专用字符：SOH（文头1）、EOT（文尾4）、 ACK（确认6）等； 第33～126号(共94个)是可显示字符，其中第48～57号 为0～9十个阿拉伯数字；65～90号为26个大写英文字 母，97～122号为26个小写英文字母 ASCII码的特点： THANK YOU 。