大学计算机--计算思维视角 课件 2.1 认识“0”和“1”.pptx

认识“0”和“1”

计算机信息表示

章名：

主讲人：

节名：

何为进数制

二进制系统介绍

采用二进制的原因

认识常用的数制

1

2

3

4

何为进数制

以表示数值所用的数字符号的个数来命名，并按一定进位规则进行计数的方法叫做进位计数制。

思考：生活中经常接触的进制有哪些？

最常用的十进制：如重量、长度、金钱、分数、......

月份：十二进制

星期：七进制

小时：二十四进制

何为进数制

实践中存在的任何数制都有其产生背景和应用环境

地球上不同时期不同地点的文明不约而同采用十进制

何为进数制

实践中存在的任何数制都有其产生背景和应用环境

地球上不同时期不同地点的文明不约而同采用十进制

何为进数制

实践中存在的任何数制都有其产生背景和应用环境

时间单位--六进制

西方一天24小时

中国古代一天十二时辰

共同点：基于六进制

二进制系统介绍

提问:二进制又是如何产生的呢？

二进制系统介绍

1021种

1101100022种

11111010110001101000100023种

26种

提问:二进制又是如何产生的呢？

提问：二进制又是如何产生的呢？

从计算学科角度讲，《易经》其实是一种人工编码系统，用组合的阴阳爻符号来表达特定的信息，其中贯穿着二进制以及编码的重要思想。

何为进数制

二进制系统介绍

提问：二进制又是如何产生的呢？

GottfriedWilhelmLeibniz(1646～1716)，德国数学家

提出了二进制数及其计算规则，使用0和1来表示一切数

大胆预言计算机应该采用二进制

提问：为什么计算机要使用二进制呢？

二进制在物理上容易实现

采用二进制的原因

采用二进制的原因

二进制在物理上容易实现

二进制在物理上最容易表示和存储，要找到能存放两种状态的元件很容易，而且表面的凹凸、磁极的取向、光照的有无等都可以记录二进制。

提问：为什么计算机要使用二进制呢？

采用二进制的原因

二进制运算规则简单

十进制加法运算规则55条

0+0=0

1+0=11+1=2

2+0=22+1=32+2=4

......

9+0=89+1=109+2=11......9+9=18

二进制加法运算规则4条

0+0=00+1=11+0=11+1=10

运算规则简单，有利于简化计算机的内部构造，提高运行效率

提问：为什么计算要使用二进制呢？

提问：为什么计算机要使用二进制呢？

适合逻辑运算

逻辑运算的理论基础是逻辑代数，逻辑运算的值有两个，逻辑“真”和逻辑“假”

逻辑真——1

逻辑假——0

采用二进制的原因

抗干扰能力强

由于每位数据只有高和低两种状态，当受到一定程度的干扰时，仍能分辨出高低。

采用二进制的原因

提问：为什么计算机要使用二进制呢？

采用二进制的原因

在物理上容易实现

运算规则简单

适合逻辑运算

抗干扰能力强

计算机内部采用二进制是最好的选择

进入计算机的各种数据都要进行二进制“编码”转换

从计算机输出的数据，要进行逆向的“解码”转换

提问：为什么计算机要使用二进制呢？

认识常用的数制

问题:二进制表示数据时的局限性。

二进制数：1000110000111010

1.不能够直观的表现出数据的值

2.记录麻烦，容易出错

解决方式：引入八进制和十六进制

认识常用数制

两种表示法：

下标法：（10）10

字母后缀法：10D

认识常用数制

数据的表示要合法

（183）8

5HH

（×）（183）8，八进制数数码为0~7

同一个数据可以使用不同数制形式表示：

（1000110000111010）2=（8C3A）16

=（106072）8

=（35898）10

（×）（5H）16，十六进制数数码到F为止

不同进制数据间的转化，是下一小节的重点内容

问题:如果学生问老师期末成绩，老师回答“100”，不要高兴的太早。

如果100表示二进制数据：

（100）2或100B--（4）10或4D

认识常用的数制

何为进数制

二进制系统介绍

认识常用数制

采用二