第3章电子教案.ppt

主要内容 1、二进制与其他进制 2、数值信息的表示与运算 3、非数值信息的表示 数的原码、补码做加法 数的浮点表示 小数在计算机中通常采用浮点表示法。数的浮点表示法是指表示一个数时，其小数点的位置是浮动的。 科学记数法 10进制 2进制 例如：“0.00000111011”的M值为“0.111011”；阶码N为-5，即“-101” 同一信息不同表示方法的对比 245的十进制记为245 245的二进制记为 245的八进制记为365 245的十六进制记为F5 245的BCD码记为0010 0100 0101 245的ASCII码记 数的原码、补码做加法 5.多媒体数据压缩 信息量与数据量密切相关但又是不同的概念。对于给定量的信息可用不同的数据量表示，对给定量的信息，设法减少表达这些信息的数据量就称为数据压缩。如图像数据压缩是一种典型的数据压缩，其目标是减少表达图像所需要的数据量。 多媒体数据量如果没有经过压缩，其数据量通常是惊人的，直接存储空间耗费会非常大，会影响传输和处理效率。因此对多媒体数据进行压缩是非常必要的。而另一方面，在实际应用中，多媒体信息中的重复、相似也造成大量数据的冗余，因此，消除冗余，对数据进行压缩也是可行的。常用的压缩技术分为有损压缩和无损压缩两类。 2.BCD码 BCD码（Binary-Coded Decimal?）亦称二进码十进数或二-十进制代码。用4位二进制数来表示1位十进制数中的0~9这10个数码。是一种二进制的数字编码形式，用二进制编码的十进制代码。BCD码这种编码形式利用了四个位元来储存一个十进制的数码，使二进制和十进制之间的转换得以快捷的进行。这种编码技巧最常用于会计系统的设计里，因为会计制度经常需要对很长的数字串作准确的计算。相对于一般的浮点式记数法，采用BCD码，既可保存数值的精确度，又可免却使电脑作浮点运算时所耗费的时间。此外，对于其他需要高精确度的计算，BCD编码亦很常用。 3.2.4 二进制运算 1. 加减运算 （1）原码运算 在原码运算时，与我们熟悉的十进制并无本质区别。除了逢二进一，还有在计算机中符号也采用数字表示，需要注意运算时首先要把符号与数值分开。例如两数相加，先要判断两数的符号，如果同号，可以做加法，如果异号，实际要做减法，减后的差作为两数之和，和数的符号与绝对值较大的数的符号相同。两数相减也是一样，首先要判断两数符号，然后决定是相加还是相减，还要根据两数的大小与符号决定两数之差的符号。 （2）补码运算 如果是补码运算则不存在符号与数值分开的问题。在补码运算时，把符号位也看成数值，一起参加运算，而且加法运算就一定是相加，减法运算就一定是相减，因此在计算机中对带符号的数进行加减时，最好使用补码。 补码的运算规则是：X补+Y补=(X+Y)补 X补-Y补=X补+（-Y）补 这样我们就可以把减法转换成加法来运算，这对我们平时的运算也许不重要，但对于计算机是很有意义的。因为计算机所有的运算都是硬件实现的，能把减法转换成加法，在进行硬件设计的时候就可以省掉减法器，节省了设计。 3.3非数值信息的表示 非数值信息包括文字、图形、图像、声音等，在计算机中采用编码的方式来表示。所谓编码就是用若干位数码或符号的不同组合来表示非数值信息的方法，是人为地将若干位数码或符号的每一种组合指定唯一的含义。不同的国家或地区，都会规定计算机信息交换的编码集。编码后，非数值信息在计算机中就变成可计算处理的信息了，如图3-2所示。 计算化 计算化 符号化 非数值性信息 十进制 (0,1,2,…,9) 基于十进制的计算 再语义化 非数值性信息 二进制 (0和1) 基于二进制的计算 再符号化 还原 3.3.1 字符编码 1.ASCII码 字符编码是指用一系列的二进制数来表示非数值型数据（如字符、标点符号等）的方法，简称为编码。表示26个英文字母，用5个二进制位编码已足够表示26个字符了。但是，每个英文字母有大小写之分，还有大量的标点符号和其他一些特殊符号（如$、#、@、、+等）,所以用5位编码就不够用了。 目前计算机中采用的字符编码主要是ASCII码，它是American Standard Code for Information Interchange（美国标准信息交换代码）的缩写，已被国际标准化组织（ISO）采纳，作为国际通用的信息交换标准代码。ASCII码是一种西文机内码，有7位ASCII码和8位ASCII码两种。 （1）7位ASCII码 7位ASCII码称为标准ASCII码，用一个字节（8位）表示一个字符，并规定其最高位为0，可表示128个不同字符。其中有94个可显示字符(10个数字字符、26个英文小写