计算机原理简明教程第二章,计算机组成原理简明教程9787302195610jxchap02

计算机组成原理简明教程 978-7-302-19561-0jx chap02

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计计算算机机组组成成原原理理简简明明教教程程 ⊙ 第 二 章 计 算 清机华中大的学数出据版表社示 第2章　计算机中的数据表示 教学目标 教学重点 教学过程 2019年10月15日 第1页计算机组成原理简明教程 ⊙ 第二章计算机中的数据表示 教学目标 l 数据在计算机中表示方法及编码形式 l 掌握进位计数制以及数制之间的转换 l 掌握数与字符的表示方法及校验方法 2019年10月15日 第2页计算机组成原理简明教程 ⊙ 第二章计算机中的数据表示 教学重点 l 进位计数制和数制之间的转换 l 定点数和浮点数 l 带符号数的表示方法 l 字符编码 l 数据校验码 2019年10月15日 第3页计算机组成原理简明教程 ⊙ 第二章计算机中的数据表示 教学过程 ? 2.1 数据、信息和媒体 ? 2.2 进位计数制 ? 2.3 定点数和浮点数 ? 2.4 带符号数的表示方法 ? 2.5 十进制数据表示 ? 2.6 字符编码 ? 2.7 数据校验码 2019年10月15日 第4页计算机组成原理简明教程 ⊙ 第二章计算机中的数据表示 2.1 数据、信息和媒体　　　 (1/4) l 数据&＃xff1a;是对事实、概念或指令的一种特殊表达形 式&＃xff0c;可以用人工方式或自动化装置进行通信、翻 译转换或加工处理。 – 数值型数据&＃xff1a;具有特定值的一类数据&＃xff0c;可用来 表示数量的多少&＃xff0c;可比较其大小。 – 非数值型数据&＃xff1a;包括字符数据、逻辑数据、图 画、声音和活动图像数据等。 2019年10月15日 第5页计算机组成原理简明教程 ⊙ 第二章计算机中的数据表示 2.1 数据、信息和媒体　　　 (2/4) l 信息&＃xff1a;对人有用的数据&＃xff0c;这些数据可能影响到人 们的行为和决策。 l 信息处理&＃xff1a;通过数据的采集和输入&＃xff0c;有效地把数 据组织到计算机中&＃xff0c;由计算机系统对数据进行相 应的处理加工(如&＃xff1a;存储、建库、转换、合并、 分类、计算、统计、汇总、传送等操作)&＃xff0c;最后 向人们提供有用的信息的全过程。 2019年10月15日 第6页计算机组成原理简明教程 ⊙ 第二章计算机中的数据表示 2.1 数据、信息和媒体　　　 (3/4) l 媒体&＃xff1a;承载信息的载体。与计算机信息处理有关的媒体&＃xff1a; – 感觉媒体&＃xff1a;能使人听觉、视觉、嗅觉、味觉和触觉器官直 接产生感觉的一类媒体&＃xff0c;如声音、文字、图画、气味等&＃xff0c; 它们是人类使用信息的有效形式。 – 表示媒体&＃xff1a;为了使计算机有效地加工、处理、传输感觉媒 体而在计算机内部采用的特殊表示形式&＃xff0c;即声、文、图、 活动图像的二进制编码表示。 – 存储媒体&＃xff1a;用于存放表示媒体以便计算机随时加工处理的 物理实体&＃xff0c;如磁盘、光盘、半导体存储器等。 – 表现媒体&＃xff1a;用于把感觉媒体转换成表示媒体进而转换为感 觉媒体的物理设备&＃xff0c;如计算机的输入&＃xff0f;输出设备。 – 传输媒体&＃xff1a;用来将表示媒体从一台计算机传递到另一台计 算机的通信载体&＃xff0c;如同轴电缆、光纤、电话线等。 2019年10月15日 第7页计算机组成原理简明教程 ⊙ 第二章计算机中的数据表示 2.1 数据、信息和媒体　　　 (4/4) l 数字化编码&＃xff1a;用少量最简单的基本符号&＃xff0c; 对大量复杂多样的信息进行一定规律的组 合。 l 一切信息编码的两大要素 – 基本符号的种类 – 组合规则2019年10月15日 第8页计算机组成原理简明教程 ⊙ 第二章计算机中的数据表示 计算机内部采用的二进制表示方式的原因 F 二进制只有两个数码“0”和“1”&＃xff0c;易于用物理器件表示。这 些物理状态都是不同的质的变化&＃xff0c;形象鲜明、易于区别&＃xff0c;并 且数的存储、传送和处理可靠性高。 F 运算规则简单&＃xff0c;操作实现容易。 F 二进制加、减、乘、除运算&＃xff0c;可以归结为加、减、移位三种 操作。 F 理论和实践证明&＃xff0c;采用R&＃61; e &＃61;2.71828进制时&＃xff0c;存储设备最省&＃xff0c; 取3比取2更节省设备&＃xff0c;但二进制比三进制易于表示。 F 二进制中的“1”和“0”与逻辑命题中的“真”、“假”相对 应&＃xff0c;为计算机实现逻辑运算和程序中的逻辑判断创造了良好 条件。 2019年10月15日 第9页计算机组成原理简明教程 ⊙ 第二章计算机中的数据表示 2.2 进位计数制 l 2.2.1 进位基数和位的权数 l 2.2.2 二进制数制 l 2.2.3 八进制数制 l 2.2.4 十六进制数制 l 2.2.5 数制之间的相互转换2019年10月15日 第10页?计算机组成原理简明教程 ⊙ 第二章计算机中的数据表示 2.2.1 进位基数和位的权数 l 基数&＃xff1a;计数制中用到的数码的个数&＃xff0c;用R表示。 l 位权&＃xff1a;以基数为底的指数&＃xff0c;指数的幂是数位的序 号。 l 对一个数S&＃xff0c;其基数为R&＃xff0c;则&＃xff1a; (S)R ??(Kn-1Kn-2?K2K1K0.K-1K-2?K-m) n-1 n-2 1 0 -1 -m ? ?(Kn-1R ?Kn-2R ???K1R ?K0R ?K-1R ???K-mR ) n-1 i ? ??KiR i?-m 2019年10月15日 第11页计算机组成原理简明教程 ⊙ 第二章计算机中的数据表示 计算机常用各种进制数的表示 进位制 二进制 八进制 十进制 十六进制 规则 逢二进一 逢八进一 逢十进一 逢十六进一 基数 R&＃61;2 R&＃61;8 R&＃61;10 R&＃61;16 基本符号 0,1 0,1,2,…,7 0,1,2,…,9 0,1,..,9,A,..,F 权 2i 8i 10i 16i 形式表示 B O D H 2019年10月15日 第12页计算机组成原理简明教程 ⊙ 第二章计算机中的数据表示 2.2.5 数制之间的相互转换 l 二、八、十六进制数转换为十进制数 l 十进制数转换为二、八、十六进制数 – 十进制数转换为二进制 – 十进制数转换为八进制、十六进制数 l 二进制数和八进制数、十六进制数的转换 – 二进制数转换为八、十六进制数 – 八、十六进制数转换为二进制数 2019年10月15日 第13页计算机组成原理简明教程 ⊙ 第二章计算机中的数据表示 二、八、十六进制数转换为十进制数 (1/2) (S)R ??(Kn-1Kn-2?K2K1K0.K-1K-2?K-m) n-1 n-2 1 0 -1 -m ? ?(Kn-1R ?Kn-2R ???K1R ?K0R ?K-1R ???K-mR ) n-1 i ? ??KiR i?-m 例2-1 将(11011.11)2转换为十进制数 解&＃xff1a; (11011.11) 2 &＃61;1×24&＃43;1×23&＃43;0×22&＃43;1×21&＃43;1×20&＃43;1×2-1&＃43;1×2-2 &＃61;(27.75)10 2019年10月15日 第14页计算机组成原理简明教程 ⊙ 第二章计算机中的数据表示 二、八、十六进制数转换为十进制数 (2/2) 例2-2 将(732.6)8转换为十进制数 解&＃xff1a; (732.6)8 &＃61;7×82&＃43;3×81&＃43;2×80&＃43;6×8-1 &＃61;(474.75)10 例2-3 将(A5C.B2)16转换为十进制数 解&＃xff1a; (A5C.B2)16 &＃61;10×162&＃43;5×161&＃43;12×160&＃43;11×16-1&＃43;2×16-2 &＃61;(2652.6953125)10 2019年10月15日 第15页计算机组成原理简明教程 ⊙ 第二章计算机中的数据表示 十进制转换为二进制数 (1/3) l 任一十进制数N&＃xff0c;N&＃61;N整&＃43;N小。将这两部分分开转换 ①整数部分的转换&＃xff1a;采用“除2求余法”&＃xff0c;转换方法为&＃xff1a;连 续用2除&＃xff0c;求得余数(1或0)分别为K0、K1、K2、…&＃xff0c;直 到商为0&＃xff0c;所有余数排列K K …K K K 即为所转换的 二进制整数部分。 n-1 n-2 2 1 0 ②小数部分的转换&＃xff1a;采用“乘2取整法”。转换方 关 键 词&＃xff1a; 计算机组成原理简明教程978-7-302-19561-0jxchap02

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