1、制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示第二章 計算機中的信息表示我 可 只有 兩 只手指制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示教學(xué)目的：了解計算機中位、字節(jié)、存貯容量、ASCII碼、漢字機內(nèi)碼等概念 掌握數(shù)的二進制、十進制、十六進制之間的轉(zhuǎn)換掌握已知原碼求反碼、補碼的方法（僅限整數(shù)）掌握存貯容量不同單位之間的換算掌握求圖像文件需要多少的存儲空間的計算方法 初步了解計算機內(nèi)的圖形圖像 、聲音、視頻的表示方法和類型教學(xué)重點（難點）： 了解并理解相關(guān)概念 掌握數(shù)制和存貯容量不同單位之間的轉(zhuǎn)換，及求反碼、補碼、求圖像文件存儲空間的方法教學(xué)課時：18課

2、時第二章 計算機中的信息表示制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示本章內(nèi)容字符表示圖形圖像表示數(shù)值表示二進制二進制聲音視頻表示計算機中的信息表示制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示2.1.2 二進制數(shù)與十進制的轉(zhuǎn)換2.1計算機只有兩根手指計算機只有兩根手指十進制數(shù) 二進制數(shù) 9+1=10 1+1=10 十位上的1表示101 “十”位上的1表示21 99+1=100 11+1=100 百位上的1表示102 “百”位上的1表示22 十進制數(shù)二進制數(shù)十進制數(shù)二進制數(shù)00000501011000160110200107011130011810004

3、010091001制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示2.1.2 二進制數(shù)與十進制的轉(zhuǎn)換（1）十進制轉(zhuǎn)換為二進制例例2-1 將十進制數(shù)74.375轉(zhuǎn)換成二進制數(shù) 解： 1、先將一個數(shù)拆分成整數(shù)部分和純小數(shù)部分；（1）74.375= = 74+ +0.375整數(shù)部分74 小數(shù)部分0.375（2）整數(shù)部分 2.1計算機只有兩根手指計算機只有兩根手指2 37 1 2 18 0 2 9 1 2 4 0 2 2 0 2 74 0 2 1 1 02 37 1 2 18 0 2 9 1 2 4 0 2 2 0 2 74 0 2 1 1 02 37 1 2 18 0 2 9 1 2

4、 4 0 2 2 0 2 74 0 2 1 1 2 37 1 2 37 1 2 18 0 2 18 0 2 9 1 2 9 1 2 4 0 2 4 0 2 2 0 2 2 0 2 74 0 2 74 0 2 1 1 2 1 1 01、先將一個數(shù)拆分成整數(shù)部分和純小數(shù)部分；2、用十進制數(shù)的整數(shù)部分除以2，直到商為0。把最后得到的余數(shù)作為最高位，第一次得到的余數(shù)作為最低位，順序?qū)懗?。這可形象的稱為“除2取余倒計法”記為： （74）10=（1001010）2制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示（3）小數(shù)部分 2.1計算機只有兩根手指計算機只有兩根手指 0 0 10.375

5、 20.7500.75 21.500.5 21.0提取整數(shù)值03、把十進制數(shù)的純小數(shù)部分乘以2，提取積的整數(shù)值部分，直到余數(shù)為0。先提取的整數(shù)值是二進制小數(shù)的高位，后提取的是低位。也可形象的稱為“乘2取整順計法”記為：（0.375）10=（0.011）2制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示（4）最后相加（74.375）10 = =（74）10 + +（0.375）10= =（1001010）2 +（0.011）2 =（1001010.011）22.1計算機只有兩根手指計算機只有兩根手指4、將得到的整數(shù)部分的二進制數(shù)和小數(shù)部分的二進制數(shù)相加，得到最后結(jié)果。制作人：臺州

6、市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示2.1.2 二進制數(shù)與十進制的轉(zhuǎn)換（2）二進制轉(zhuǎn)換為十進制二進制數(shù)可表示為2的指數(shù)形式，再表示成十進制數(shù)形式12011002241000002532100000000282561000000000021010242.1計算機只有兩根手指計算機只有兩根手指制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示 例例2-22-2 把二進制數(shù)1000111.001轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)解：（1000111.101）2=26+22 +21 + 20+ 12-1 + 12-3 =64+4+2+1+0.5 + 0.125 =（71.625）102.1計

7、算機只有兩根手指計算機只有兩根手指轉(zhuǎn)換方法1、將二進制數(shù)每位上的1對應(yīng)地表示成2的指數(shù)形式，連加；2、將2的指數(shù)形式表示成十進制形式；3、將十進制數(shù)求和，得到結(jié)果。制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示2.1.3二進制數(shù)與十六進制數(shù)的轉(zhuǎn)換二進制數(shù) 十進制數(shù) 十六進制數(shù) 逢二進一 逢十進一 逢十六進一2.1計算機只有兩根手指計算機只有兩根手指十進制數(shù)二進制數(shù)十六進制數(shù)十進制數(shù)二進制數(shù)十六進制數(shù)000000810008100011910019200102101010A300113111011B401004121100C501015131101D601106141110E7

8、01117151111F制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示 例例2-3 2-3 把二進制數(shù)1001111.001轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù) 解：2.1計算機只有兩根手指計算機只有兩根手指（100 1111.001）（0100 1111 . 0010） 4 F . 2 添0補齊轉(zhuǎn)換方法1、以二進制數(shù)小數(shù)點為界，向左向右每四位劃分為一組，每一組可以按表2-2轉(zhuǎn)換成一位十六進制數(shù)。注意：四位一組分組位數(shù)不夠時添0補齊。因此（1001111.001）2 = （4F.2）H制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示 例例2-42-4 把十六進制數(shù)6D5.4轉(zhuǎn)換成

9、二進制數(shù)解：2.1計算機只有兩根手指計算機只有兩根手指轉(zhuǎn)換方法每位十六進制數(shù)碼分別轉(zhuǎn)換成四位二進制數(shù)，按順序?qū)懗?，去掉整?shù)最前的0和小數(shù)部分最后的0。 0110 1101 0101 . 0100 6 D 5 . 4 去掉無用的0，補齊11011010101.01 因此（6D5.4）H =（11011010101.01）2制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示2.2計算機中的數(shù)值表示計算機中的數(shù)值表示 2.2.1機器數(shù)的原碼表示法原碼：僅以首位“0”或“1”表示正負，后面的數(shù)值原樣寫出。 機器數(shù)原碼反碼補碼 我 對 原 碼忠貞不渝我用原碼不大方 便，還是補碼吧制作人：臺

10、州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示2.2計算機中的數(shù)值表示計算機中的數(shù)值表示 2.2.2機器數(shù)的補碼表示法正數(shù)：原碼=反碼=補碼 負數(shù)：原碼反碼補碼 十進制數(shù)二進制數(shù)機器數(shù)（假定字長8位）原碼反碼補碼-14-1110100011101111000111110010-43-101011 101010111101010011010101規(guī)則：負數(shù)的反碼的符號位為1，數(shù)值位是原碼數(shù)值位的相反碼； 負數(shù)的補碼的符號位為1，數(shù)值位是反碼數(shù)值位加1。制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示2.2計算機中的數(shù)值表示計算機中的數(shù)值表示 例例2-6 2-6 寫出X1=

11、+101011、X2 =-10100的原碼、反碼、補碼（假定字長8位）。解：X1補 = X1反 = X1原 = 00101011 X2原 = 10010100 X2反 = 11101011 X2補 = 11101100 符號位不變，數(shù)值位是原碼數(shù)值位的相反碼；符號位不變， 數(shù)值位是反碼數(shù)值位加1。制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示 2.3.1信息的儲存及容量 字符信息（包含數(shù)字符號、字母、符號、漢字等） 多媒體信息（包含圖形、圖像、聲音、視頻等）位：一位二進制數(shù)碼位（記作bit，簡記為b，讀作“比特”）字節(jié) ：8位組成一個字節(jié)（byte，記為B ,讀作“貝特” ）

12、1字節(jié)=1B =8b1KB=210B=1024B 1MB=210KB=210210B=1048576B1GB=210MB=210210KB=210210210B=1073741824B1TB=210GB=210210MB=210210210KB=1073741824KB 2.3 計算機中的字符信息表示計算機中的字符信息表示數(shù)據(jù)制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示2.3 計算機中的字符信息表示計算機中的字符信息表示 2.3.2 英文字符編碼A 01000001B 01000010C我拿出“記錄本”一 翻 ， 就 知 道“鍵盤老弟”送來的是“A”拜托！“顯示器老兄”，照

13、我“口袋”里的“圖畫冊”，畫一個“A”吧。A 01000001B 01000010C制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示2.3 計算機中的字符信息表示計算機中的字符信息表示 2.3.2 英文字符編碼ASCII碼 ：美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼 7位編碼，加上最左邊的0，共8位1個字節(jié)。包括：數(shù)碼09， 26個大寫英文字母 26個小寫英文字母 各種運算符號 標(biāo)點符號 控制字符等 ASCII碼碼值從小到大排列依次是：數(shù)字(按大小)大寫字母(按字母序)小寫字母(按字母序) 制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示2.3 計算機中的字符信息表示計算機中的字符

14、信息表示制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示2.3 計算機中的字符信息表示計算機中的字符信息表示2.3.3漢字編碼漢字內(nèi)部碼：漢字在計算機內(nèi)的編碼（簡稱內(nèi)碼） ASCII碼用1個字節(jié)（最左邊位為0）表示1個英文字符漢字用兩個字節(jié)（共16位二進制數(shù)編碼）表示， 兩字節(jié)首位都是“1” ，這種漢字編碼最多可以表示 2727=128128=16384個漢字 1、國家標(biāo)準(zhǔn)漢字編碼、國家標(biāo)準(zhǔn)漢字編碼1980年，我國頒布了信息交換用漢字編碼字符集基本集（GB3212-80），這是我國的標(biāo)準(zhǔn)漢字編碼，簡稱國標(biāo)碼。該標(biāo)準(zhǔn)將漢字和字符分為94區(qū)（0194），每區(qū)94位（0194）共有7

15、445個字符編碼，其中一、二級漢字共6763個。制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示2.3 計算機中的字符信息表示計算機中的字符信息表示國標(biāo)碼的區(qū)位分布圖 機內(nèi)碼國標(biāo)碼區(qū)位碼，但三者這之間有聯(lián)系。制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示 YTSM 01101 輸入碼 機內(nèi)碼 字形碼 鍵盤 主機 顯示器 計算機 2.3 計算機中的字符信息表示計算機中的字符信息表示 2.3.3漢字編碼 2、漢字輸入碼、漢字輸入碼也叫漢字輸入法編碼。每一種漢字輸入法都有自己的編碼其實質(zhì)是將輸入的字符組合跟漢字內(nèi)碼聯(lián)系起來。制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二

16、章 計算機中的信息表示2.4計算機中圖形圖像的表示計算機中圖形圖像的表示2.4.1圖形與圖像 計算機屏幕圖形是由一個個方格狀的像素點組成的。 圖形 ：由計算機繪圖工具繪制的圖。 圖像：由數(shù)碼相機或掃描儀等輸入設(shè)備捕捉的 實際場景記錄下來的畫面圖形圖像簡稱圖像圖形圖像制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示2.4計算機中圖形圖像的表示計算機中圖形圖像的表示 圖形 （圖像）格式點陣圖矢量圖 2.4.2點陳圖組成圖形或圖像的一個個點或方格，稱為像素。將這些像素點的信息有序地儲存到計算機中，從面保存了整幅圖像信息，這種圖像文件類型叫點陣圖。點陣圖可制作出色彩和色調(diào)變化豐富的圖像

17、，可以逼真地表現(xiàn)自然界的景象。用數(shù)碼相機和掃描儀獲取的圖像都屬于點陣圖。制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示2.4計算機中圖形圖像的表示計算機中圖形圖像的表示 2.4.2點陳圖1、點陳圖的存儲黑白圖像（二值圖像）：只有黑白二色；用0表示黑色，1表示白色 ，計算機只要用1位（1bit）數(shù)據(jù)即可記錄1個像素的顏色 。256色灰度圖像：00000000表示純黑， 11111111表示純白，中間的各種數(shù)值表示不同程度的灰色。計算機只要用1字節(jié)（8位）數(shù)據(jù)即可記錄1個像素的顏色 。也叫8位灰度圖像。16色灰度圖像：0000表示純黑， 1111表示純白，中間的各種數(shù)值表示不同程

18、度的灰色。計算機只要用4位數(shù)據(jù)即可記錄1個像素的顏色 。制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示 二值圖像 16級灰度圖像 256級灰度圖像2.4計算機中圖形圖像的表示計算機中圖形圖像的表示制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示2.4計算機中圖形圖像的表示計算機中圖形圖像的表示 2.4.2點陳圖1、點陳圖的存儲16色圖像：計算機只用4位記錄1個像素的顏色，1個字節(jié)8位就可以儲存2個像素。256色圖像：用8位記錄1個像素的顏色，1個字節(jié)8位就可以儲存1個像素 。16位圖像：用16位記錄1個像素的顏色，1個字節(jié)8位就可以儲存2分之1個像素 。制作人

19、：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示 16色圖像 256色圖像 16位圖像2.4計算機中圖形圖像的表示計算機中圖形圖像的表示制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示 例例2-9 計算一幅分辨率為640480的黑白圖像需要多少的存儲空間？解：（1）像素數(shù)：640480=307200個（2）存儲位數(shù)= 307200 1 = 307200 bit（位）（3）存儲空間=3072008 =38400個字節(jié)。 2.4計算機中圖形圖像的表示計算機中圖形圖像的表示1、首先求這幅圖像的像素數(shù)（像素數(shù)=水平分辨率垂直分辨率）2、求存儲位數(shù)存儲位數(shù)=像素數(shù)每像素需存儲位

20、數(shù)3、然后轉(zhuǎn)換成字節(jié)數(shù)存儲空間=存儲位數(shù)8制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示2.4計算機中圖形圖像的表示計算機中圖形圖像的表示 2.4.2點陳圖1、點陳圖的特點點陳圖文件類型：如.bmp、.pcx、.gif、.jpg、.tif、.psd、.cpt同樣圖形，以不同類型的文件保存時，文件大小也會有所差別。點陳圖特點：（1）點陣圖可表現(xiàn)出色彩和色調(diào)變化豐富的圖像。（2）很方便地在不同軟件間交換文件，是最通用的一種圖片文件格式。（3）放大后，圖像會模糊和失真。制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示2.4計算機中圖形圖像的表示計算機中圖形圖像的表示

21、點擊放大后，圖像會模糊和失真。放大4倍放大20倍制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示2.4計算機中圖形圖像的表示計算機中圖形圖像的表示 2.4.3矢量圖這樣的圖形用數(shù)學(xué)語言描述圖形顯然更加方便這種用類似于數(shù)學(xué)語言描述圖形的圖形圖像形式，稱為矢量圖 制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示2.4計算機中圖形圖像的表示計算機中圖形圖像的表示 2.4.3矢量圖矢量圖文件格式：如.AI、.EPS、 . SVG、.dwg、 .dxf、.wmf和.emf。矢量圖形文件的特點：（1）可以無限放大圖形中的細節(jié)不失真；（2）一般線條的圖形和卡通圖形，矢量圖文件

22、存儲要比點陣圖?。?）矢量圖形文件的大小與圖形中的元素數(shù)和每個元素的復(fù)雜程 度成正比，而與圖形面積和色彩的豐富程度無關(guān)。（4）不易制作色調(diào)豐富或色彩變化太多的圖像 制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示2.4計算機中圖形圖像的表示計算機中圖形圖像的表示矢量放大后，圖像細節(jié)不失真。放大4倍放大20倍制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示2.5從模擬技術(shù)到數(shù)字技術(shù)從模擬技術(shù)到數(shù)字技術(shù) 2.5.1從模擬技術(shù)到數(shù)字世界模擬技術(shù)模擬電路模擬信號數(shù)字化數(shù)字技術(shù)數(shù)字電路數(shù)字信號計算機此路不通全面接軌計算機制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示2.5從模擬技術(shù)到數(shù)字技術(shù)從模擬技術(shù)到數(shù)字技術(shù) 2.5.2數(shù)字化的聲音1、聲音的波形表示連續(xù)變化聲音電信號的主要參數(shù)是振幅和頻率（波長與頻率成反比）。振幅表示聲音的大?。ㄒ袅浚?，越大，聲音越響亮 ；頻率表示的是聲音音調(diào)的高低 ，頻率越高，波長越短，聲音越尖銳 。制作人：臺州市臨海中等職業(yè)學(xué)校 池文勝第二章 計算機中的信息表示2.5從模擬