第三講信息表示與存儲(chǔ)程序原理演示文稿現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有27頁(yè)\編輯于星期一（優(yōu)選）第三講信息表示與存儲(chǔ)程序原理現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有27頁(yè)\編輯于星期一字符0（48）現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有27頁(yè)\編輯于星期一數(shù)制轉(zhuǎn)換

十進(jìn)制：9001=

二進(jìn)制：

0,1,10,11,100,101,110,111,1000,1001,1010,1011,1100,1101,1110,1111

八進(jìn)制：

十六進(jìn)制：

(A=10,B=11,C=12,D=13,E=14,F=15)

現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有27頁(yè)\編輯于星期一數(shù)碼轉(zhuǎn)換：

?二、八、十六十進(jìn)制：按上頁(yè)方法展開即可

?十二、八、十六進(jìn)制：例：將十進(jìn)制435轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)

24352217（1

2108（1

254（0

227（0

213（1

26（1

23（0

21（1

20（1

435=?二、八、十六進(jìn)制之間八進(jìn)制：三位一組十六進(jìn)制：四位一組例：?二進(jìn)制數(shù)的四則運(yùn)算例：0+0=00+1=1

1+0=11+1=10

現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有27頁(yè)\編輯于星期一

用補(bǔ)碼能表示的數(shù)據(jù)范圍是(4位)

~

數(shù)原碼反碼(值位求反)補(bǔ)碼(值位求反加1)000001000120010同原碼…6011070111-1100111101111-2101011011110-3101111001101…-6111010011010-7111110001001-8無(wú)無(wú)1000無(wú)符號(hào)數(shù)：0—15有符號(hào)：-8—7現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有27頁(yè)\編輯于星期一2數(shù)的表示范圍和精度?無(wú)符號(hào)整數(shù)例：數(shù)據(jù)寬度是16位，可表示的數(shù)據(jù)范圍是：151413210100……1100~?

有符號(hào)整數(shù)

1、有三種表示方法：原碼、反碼、補(bǔ)碼。最高位是符號(hào)位，0表示正數(shù)，1表示負(fù)數(shù)。

2、計(jì)算機(jī)中對(duì)負(fù)數(shù)采用補(bǔ)碼表示。用補(bǔ)碼表示的數(shù)做加減法可以不考慮符號(hào)位，即符號(hào)位可參與運(yùn)算。例：數(shù)據(jù)寬度是4位，求各數(shù)的二進(jìn)制原、反、補(bǔ)碼（見下頁(yè)表）并用補(bǔ)碼計(jì)算：1-2=-13-2=13+6=9（溢出）

000100110011+）1110+）1110+）0110

1111100011001

進(jìn)位丟掉同符號(hào)數(shù)相加，符號(hào)變了

現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有27頁(yè)\編輯于星期一我們前面介紹了計(jì)算機(jī)中數(shù)的二進(jìn)制表示及補(bǔ)碼，下面討論數(shù)的表示方法和范圍。同學(xué)們還應(yīng)熟悉數(shù)的八進(jìn)制和十六進(jìn)制表示。例：用16位表示的數(shù)15141312321081011000111000001……(1011000111000001)2=？有符號(hào)數(shù)：--無(wú)符號(hào)數(shù)0--十六進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系十六二00000001001000110100010101100111100010011010101111001101111011110123456789ABCDEF如0xFF=？，0x00=？（在C語(yǔ)言的位運(yùn)算中會(huì)用到）現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有27頁(yè)\編輯于星期一符號(hào)表現(xiàn)形式數(shù)據(jù)長(zhǎng)度數(shù)值范圍帶符號(hào)int32-2147483648~2147483647short16-32768~32767long32-2147483648~2147483647無(wú)符號(hào)unsignedint320~4294967295unsignedshort160~65535unsignedlong320~4294967295現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有27頁(yè)\編輯于星期一小數(shù)的表示方法計(jì)算機(jī)中通常采用浮點(diǎn)方式表示小數(shù)

一個(gè)數(shù)N用浮點(diǎn)形式表示可以寫成：

N=M×2E

E表示2的冪，稱為數(shù)N的階碼。階碼確定了數(shù)N的小數(shù)點(diǎn)的位置，其位數(shù)反映了該浮點(diǎn)數(shù)所表示的數(shù)的范圍。M表示數(shù)N的全部有效數(shù)字，稱為數(shù)N的尾數(shù)。其位數(shù)反映了數(shù)據(jù)的精度?，F(xiàn)在是10頁(yè)\一共有27頁(yè)\編輯于星期一

實(shí)數(shù)（小數(shù)）的表示——

采用科學(xué)計(jì)數(shù)法

824

指數(shù)符號(hào)位尾數(shù)符號(hào)位

4字節(jié)表示一實(shí)數(shù)：階碼范圍-128—127，數(shù)的范圍——23位大約表示7位十進(jìn)制數(shù)，精度7位。采用雙精度一實(shí)數(shù)：范圍——

，精度16—17位例0000,0110,1010,0000,0000,0000,0000,0000表示

指數(shù)有效數(shù)位尾數(shù)有效數(shù)位現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有27頁(yè)\編輯于星期一練習(xí)將下列十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為16位二進(jìn)制補(bǔ)碼及十六進(jìn)制形式。(32)10=?(32)10=(0000000000100000)2=(0020)16(-32)10=?(-32)10=(1111111111100000)2=(FFE0)16(-1)10=?(-1)10=(1111111111111111)2=(FFFF)16(65535)10在16位二進(jìn)制數(shù)代表？(65535)10=(1111111111111111)2=(FFFF)16無(wú)符號(hào)現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有27頁(yè)\編輯于星期一3字符及其編碼

當(dāng)我們從鍵盤上輸入十進(jìn)制數(shù)或字符時(shí)，都被計(jì)算機(jī)內(nèi)完成輸入工作的軟件翻譯成內(nèi)部的二進(jìn)制形式。編碼方法：確定字符集，按順序排隊(duì)，給每個(gè)符號(hào)確定一個(gè)編碼。編碼只起區(qū)分作用，數(shù)值大小無(wú)所謂。通常采用ASCII編碼。(AmericanStandardCode

forInformationInterchang

美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息代碼）0-127或EBCDIC(ExtentedBinaryCodeDecimalInterchangeCode)碼（0—255）現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有27頁(yè)\編輯于星期一空格退格486597用一個(gè)字節(jié)表示一個(gè)字符。以上是ASCII碼（128個(gè)），擴(kuò)展的ASCII首位為1ASCII碼表現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有27頁(yè)\編輯于星期一4、中文信息的編碼和輸入方法漢字在機(jī)器內(nèi)部是如何表示的？國(guó)標(biāo)碼。GB基本字符集共6763個(gè)，一級(jí)3755個(gè)，二級(jí)3008個(gè)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“信息交換用漢字編碼字符集—基本集”—GB2312—80區(qū)位碼：共設(shè)94個(gè)區(qū)，每區(qū)94個(gè)字符。

1—15區(qū)表示西文字母、數(shù)字、圖形符號(hào)

16-87區(qū)編排漢字

88—94用戶自定義內(nèi)碼：用雙字節(jié)16位表示一個(gè)漢字（漢字的機(jī)器內(nèi)碼）可表示65536個(gè)，使用每個(gè)字節(jié)的后7位（33—126共94個(gè)）表示。區(qū)位碼與內(nèi)碼的關(guān)系：第1區(qū)第1位在計(jì)算機(jī)中用A1A1H表示例：愛的區(qū)位碼為1614D，求內(nèi)碼(漢字每字節(jié)高位均為1)

區(qū)（第一字節(jié)）位（第二字節(jié)）

10H10H0EH0EH

+A0H20H+A0H20H

--------------------30H(0)-------------2FH(/)302FH國(guó)標(biāo)

B0H（10110000）AEH（10101110）B0AEH內(nèi)碼現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有27頁(yè)\編輯于星期一

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)總局于一九八○年發(fā)布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)信息交換用漢字編碼字符集，即常稱的國(guó)標(biāo)碼字符集（GB），共有6763個(gè)漢字，包括常用漢字有四千多，次常用漢字約三千左右。現(xiàn)在常用的漢字輸入法一般只支持這一字庫(kù)量。漢字?jǐn)?shù)量近十萬(wàn)，常用的漢字字典、詞典收集的漢字一般在一萬(wàn)二千左右，字典、詞典上大量的漢字特別是人名、地名用字沒能包括在國(guó)標(biāo)碼之中，如“蹓跶”這兩個(gè)字、啰嗦的“啰”字、瞭望的“瞭”字、朱镕基總理的“镕”字、只支持國(guó)標(biāo)碼的輸入法滿足不了日常輸入需要。一九九○年中國(guó)、日本、韓國(guó)共同制定的統(tǒng)一東亞表意文字字符集，即常稱的國(guó)標(biāo)擴(kuò)展碼字符集（GBK），共有20902個(gè)漢字，包括現(xiàn)代漢語(yǔ)通用字表和郵電通信字符符集的字符及其繁體、臺(tái)灣地區(qū)的《通用漢字標(biāo)準(zhǔn)交換碼》所含字符、一些香港用字及日文、朝鮮文用漢字，原來(lái)的國(guó)標(biāo)碼的編碼位置不變。考慮近一半漢字有簡(jiǎn)繁體兩種字體形式這一因素，擴(kuò)展碼實(shí)際擁有的漢字量為一萬(wàn)三千左右，常用字、詞典收集的漢字差不多全部包含在其中。簡(jiǎn)體中文WIN95及其以后的版本符合GBK標(biāo)準(zhǔn)，目前的各種輸入法也應(yīng)做到支持GBK標(biāo)準(zhǔn)。大量的漢字存在于古籍之中，數(shù)量達(dá)九萬(wàn)之多，如從事古文輸入輸出，GBK仍不能滿足要求，所以用于特殊專業(yè)的輸入法，還應(yīng)擴(kuò)大所能支持的字庫(kù)規(guī)模。

GBK編碼范圍是8140H~FEFEH。BIG5（大五碼）臺(tái)灣常用的信息交換碼編碼范圍是A140H~FEFEH，有13060漢字?，F(xiàn)在是16頁(yè)\一共有27頁(yè)\編輯于星期一Unicode統(tǒng)一的字符編碼標(biāo)準(zhǔn),是一種可伸縮的編碼。允許用單字節(jié)表示常用的ASCII符號(hào)，采用雙字節(jié)對(duì)漢字符進(jìn)行編碼等。由APPLE和XEROX在1988年建立，目前Apple、IBM、Microsoft、Novell、Sun、Lotus等負(fù)責(zé)。其中有拉丁字母、俄羅斯、日語(yǔ)、漢字等的編碼。現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有27頁(yè)\編輯于星期一漢字的輸入方法有很多，如全拼輸入法、五筆字型法、智能ABC等數(shù)以千計(jì)。但常用的有幾十種，同學(xué)們至少應(yīng)掌握1—2種。這些輸入方案大都以漢字的拼音及字型有關(guān)。如“種”全拼為zhong,雙拼為as,ABC為zhong,“纏”的五筆為絲廣日土xyjf例:人輸入te鍵盤轉(zhuǎn)換te的編碼查找漢字庫(kù),找到輸入碼對(duì)應(yīng)的漢字顯示1特2忑…-選擇1得到”特”的國(guó)標(biāo)碼得到內(nèi)碼…現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有27頁(yè)\編輯于星期一前面講的是如何解決輸入及內(nèi)部表示，漢字在輸出時(shí)需解決內(nèi)碼到字型的變換一個(gè)漢字要32字節(jié)表示對(duì)一種字型，大字體與小字體需要不同的分辨率，否則顯得粗糙，16×16字庫(kù)需270KB，64×64字庫(kù)需4MB，1024×1024字庫(kù)需百兆漢字有很多字型，字庫(kù)需要的存儲(chǔ)量過(guò)大

現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有27頁(yè)\編輯于星期一用矢量的方法表示漢字，實(shí)際上是描述漢字的輪廓特征。對(duì)于某種字型而言，一個(gè)漢字的矢量描述大約需要一百到幾百字節(jié)，一種字體的國(guó)標(biāo)漢字庫(kù)大約有1兆到幾兆字節(jié)大小.它描述的是漢字字型的有關(guān)信息，與漢字實(shí)際輸出大小無(wú)關(guān)，任何時(shí)候都能根據(jù)需要產(chǎn)生高質(zhì)量的漢字輸出。不過(guò)字型恢復(fù)需花費(fèi)時(shí)間。例如方正漢字激光照排系統(tǒng)?，F(xiàn)在是20頁(yè)\一共有27頁(yè)\編輯于星期一

5、圖形的數(shù)字化編碼

……480……

圖的“點(diǎn)陣表示”：個(gè)像元（像素）圖象等非字符信息也是通過(guò)數(shù)值化的方法在計(jì)算機(jī)中表示的。像元640現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有27頁(yè)\編輯于星期一

5、圖形的數(shù)字化編碼★一副圖所需的存儲(chǔ)空間：純黑、純白圖需字節(jié)每個(gè)像元使用256個(gè)灰度表示需字節(jié)=300KB每個(gè)像元使用真彩色表示，紅綠藍(lán)各256色需字節(jié)=0.9M★10分鐘的連續(xù)電視圖象需=13800MB★圖象的壓縮和恢復(fù)問(wèn)題，不同方法，圖形數(shù)據(jù)的格式各不相同.bmp.jpg.gif等，動(dòng)畫.gif.avi。聲音mp3編碼→例畫圖---保存可看幾種格式現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有27頁(yè)\編輯于星期一典型的圖形/圖象處理軟件有PaintBrush,Photoshop等。機(jī)器中自帶畫圖例畫圖---保存可看幾種格式現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有27頁(yè)\編輯于星期一

指令、程序和存儲(chǔ)程序原理1、指令分類與編碼操作碼（OP）地址碼（D）指令是一系列二進(jìn)制代碼，由操作碼和地址碼組成本條指令要求計(jì)算機(jī)完成的操作如加、減、移位、傳送等參加本次運(yùn)算的操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果所在地址，如通用寄存器、內(nèi)存地址等。現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有27頁(yè)\編輯于星期一①存儲(chǔ)器訪問(wèn)類（內(nèi)存）②算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算③條件判斷和分支④輸入、輸出：?jiǎn)?dòng)外設(shè)⑤控制和系統(tǒng)指令指令分類一個(gè)CPU所能執(zhí)行的所有指令、指令的編碼方式、參數(shù)個(gè)數(shù)和意義等的整體構(gòu)成CPU的“指令系統(tǒng)”?，F(xiàn)在是25頁(yè)\一共有27頁(yè)\編輯于星期一2、程序和計(jì)算機(jī)的基本工作循環(huán)由操作系統(tǒng)將第一條指令地址放入程序計(jì)數(shù)器

控制器由“程序計(jì)數(shù)器”取出指令地址取指令執(zhí)行指令讀內(nèi)存，將指