1、信息的表示與存儲 碼 制1教學(xué)重點、難點教學(xué)重點：機(jī)器數(shù)、原碼、補(bǔ)碼和反碼的概念、特點 。教學(xué)難點：掌握原碼、補(bǔ)碼和反碼的表示方法和特點2問題在計算機(jī)中信息都是采用二制編碼形式1、在計算機(jī)中正負(fù)數(shù)如何表示？2、什么是機(jī)器數(shù)、原碼、反碼和補(bǔ)碼？3、什么是定點數(shù)和浮點數(shù)？3解決思路計算機(jī)中，把正、負(fù)號也用二進(jìn)制代碼表示。4知識點介紹 信息的存儲單位位（Bit）：度量數(shù)據(jù)的最小單位字節(jié)（Byte）：數(shù)據(jù)存儲的基本單位K 字節(jié)1K = 1024 byteM（兆）字節(jié)1M = 1024 KG（吉） 字節(jié)1G = 1024 M T（太）字節(jié)1T = 1024 Gb7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b

2、01 0 0 1 0 1 0 1=27+ 24+ 22+ 20=1495知識點介紹一、機(jī)器數(shù)與原碼、補(bǔ)碼和反碼表示1、機(jī)器數(shù) 在計算機(jī)中信息都是采用二制編碼形式。數(shù)的正、負(fù)號也是用二進(jìn)制代碼表示，用“0”表示正數(shù)，“1”表示負(fù)數(shù)，其余位仍表示數(shù)值。把在機(jī)器內(nèi)存的正、負(fù)號數(shù)字化的數(shù)稱為機(jī)器數(shù)。6知識點介紹 假設(shè)用8位（即1個字節(jié)）來存儲數(shù)據(jù)，下圖所示的是十進(jìn)制數(shù)67和-67在計算機(jī)中的存儲形式。 7機(jī)器數(shù)有三種表示方式：原碼反碼補(bǔ)碼機(jī)器數(shù)對應(yīng)的原來數(shù)值稱為真值。知識點介紹8知識點介紹2原碼表示法 原碼表示方法中，數(shù)值用絕對值表示，在數(shù)值的最左邊用“0”和“1”分別表示正數(shù)和負(fù)數(shù)，書寫成X原表示X

3、的原碼。 例如，當(dāng)n=8,十進(jìn)制數(shù)19和-19的原碼表示為：19原19原019知識點介紹在原碼的表示中，有以下兩個特點：（1）最高位為符號位，正數(shù)為0，負(fù)數(shù)為1，其余n-1位是X的絕對值的二進(jìn)制表示。（2）0的原碼有兩種表示：0原000000000原因此，原碼表示法中，數(shù)值0不是唯一的。10知識點介紹3反碼表示法 例如，當(dāng)n=8,十進(jìn)制數(shù)19和-19的反碼表示為：19反19反用X反表示X的反碼。0111知識點介紹反碼的表示，有以下特點：（1）正數(shù)的反碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的反碼是其絕對值的二進(jìn)制表示按各位取反（0變1，1變0）所得的表示。（2）0在反碼表示中也有兩種表示： 0反00000000 0

4、反即數(shù)值0不是唯一的。12知識點介紹4補(bǔ)碼表示法 用X補(bǔ)表示X的補(bǔ)碼。例如，當(dāng)n=8,十進(jìn)制數(shù)19和-19的補(bǔ)碼表示為：19補(bǔ)19補(bǔ)13知識點介紹補(bǔ)碼的表示，有以下特點：（1）正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼、反碼相同，負(fù)數(shù)的反碼是其絕對值的二進(jìn)制表示按各位取反（0變1，1變0）加1，即為其反碼 + 1。（2）0在補(bǔ)碼表示中： 0補(bǔ)0補(bǔ)數(shù)值0是唯一的。由于補(bǔ)碼運(yùn)算方便，所以在計算機(jī)中廣泛使用。 14練習(xí)對于8位計算機(jī)，求：+91 -91 +1 -1 +127 -127 的補(bǔ)碼。+91原=01011011 +91補(bǔ)=-91原=11011011 -91補(bǔ)=+1原=00000001 +1補(bǔ)=-1原=10000001

5、 -1補(bǔ)=+127原=01111111 +127補(bǔ)=-127原=11111111 -127補(bǔ)=15知識點介紹如何將一個負(fù)數(shù)的二進(jìn)制補(bǔ)碼數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)？步驟如下：（1）首先將各位取反。（2）將其轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)，并在前加一負(fù)號（3）對所得到的數(shù)再減1，即得到該數(shù)的十進(jìn)制數(shù)。16知識點介紹例如：求補(bǔ)碼對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)，其步驟：（1）取反：；（2）轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)，加負(fù)號得：-60；（3）減1，則為-61。 17練習(xí)寫出下列用補(bǔ)碼表示的二進(jìn)制數(shù)的真值，并用十進(jìn)制表示。01101010 01010111 10001101 1111111001101010補(bǔ) 01101010原 (106)100101011

6、1補(bǔ) 01010111原 (87)1010001101補(bǔ) 01110010原 (-114)10 (-115)1011111110補(bǔ) 00000001原 (-1)10 (-2)1018由前面練習(xí)得知：(106)10 在計算機(jī)中存為 (87)10 在計算機(jī)中存為 (-115)10 在計算機(jī)中存為 (-2)10 在計算機(jī)中存為 整數(shù)的存儲19知識點介紹二、定點數(shù)和浮點數(shù) 1整數(shù)的表示定點數(shù) （將小數(shù)點固定在數(shù)中某個約定的位置）如果計算機(jī)用N位來表示一個帶符號的整數(shù)M，可寫成：M=NsNn-1Nn-2N2N1N0 其中Ns為符號位 M的取值范圍：-2nM2n-1 符號位 數(shù)值部分整數(shù)純小數(shù)20知識點介

7、紹2實數(shù)的表示浮點數(shù) 在計算機(jī)中一個浮點數(shù)由兩部分構(gòu)成：階碼和尾數(shù)，階碼是指數(shù)，尾數(shù)是純小數(shù)。即可表示為： M=2PS其中P是一個二進(jìn)制整數(shù)，S是二進(jìn)制小數(shù)，這里稱P為數(shù)N的階碼，S稱為數(shù)M的尾數(shù)，S表示了數(shù)M的全部有效數(shù)字，階碼P指明了小數(shù)點的位置。 Ps P Ss S階符 階碼 尾符 尾碼實數(shù)的存儲21實例一個32位浮點數(shù)，階碼部分用8位（階符占一位）補(bǔ)碼表示，尾數(shù)部分用24位（尾符占一位）規(guī)格化補(bǔ)碼表示；基數(shù)為2。試寫出存放105.5浮點數(shù)的格式。 (105.5)10000000 Ps P Ss S階符 階碼 尾符 尾碼=(+1101001.1)2= 0. 2+111實數(shù)的存儲22歸納總結(jié)機(jī)器數(shù)與原碼、反碼和補(bǔ)碼的表示正數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼負(fù)數(shù)的原碼負(fù)數(shù)的反碼負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼相同，均為該二進(jìn)制數(shù)的絕對值。 最高位為1，其余 n-1 位是 該二進(jìn)制數(shù)的絕對值。 為其原碼除符號位外，其余 n-1 位逐位取反。 為其反碼 + 1。 23作業(yè)1、在計算機(jī)中表示信息的最小單位是（ ）。A 字 B 字節(jié) C 位 D 雙字節(jié)2、正數(shù)的補(bǔ)碼是_H（十六進(jìn)制表示），十進(jìn)制數(shù)-17的補(bǔ)碼是_H（十六進(jìn)制表示