电脑中的信息是如何表示的

第一单元电脑为什么处理信息第一课电脑中的信息是如何表示的？一、教学目的1. 了解信息与信息技术的含义，知道电脑为什么能处理信息。

2. 了解二进制及其运算，认识二进制表示信息的实际意义。

教学重点：是二进制数的表示和与十进制数的对应关系，教学难点：是二进制数运算。

教学过程：一、引入：在“电脑中的信息表示”这个主题引领下开展教学，用问题去启发学生课堂思维，借助探究培养学生信息素养。

或许一个微小的视角就足以打开学生好奇之心，开启学习电脑知识的广阔天地。

结合课本P1—2引出了冯·诺依曼提出采用二进制以及冯·诺依曼体系结构。

故事情景：冯·诺依曼为何要选择二进制，而不是三进制、四进制等其他进制？当然，这个故事中还可以进一步引出二进制背后鲜为人知的故事：莱布尼茨发明二进制以及我国的《易经》与二进制之间的联系等。

通过安排学生阅读教材、上网查阅资料、相互交流探讨思考等方式寻求问题的答案。

然后，老师从两个方面进行引导，一是二进制表示更方便、更容易实现，二是运算处理更简单。

其次是本课的教法。

如何教？采用传统教学中的方法来教二进制的表示、运算、转换？显然学生会感到比较难，兴趣不大。

不妨从物理元件能够方便实现二进制表示开始，与学生一起讨论如何方便记忆二进制数与十进制数的对应。

如何用数学中学过的短除法、十进制数的幂次展开式等进行十进制与二进制的转换？为什么引入十六进制？它的基数为什么有ABCDEF六个大写字母？等等。

通过对比、分析、迁移、归纳，得出十进制数与其他进制数之间相互转换的一般规则。

结合课本P4—8例题讲解第三，可以考虑分层次教学要求。

学生的数学基础不一样，认知能力也有差异，学习本课内容就可能有差距。

对不同层次的学生制定不同的要求，将学习内容分为基本要求、较高要求和拓展要求，对学有余力的学生增加阅读、自学和讨论、探究的内容。

第四，拓展与探究。

学了二进制、十六进制，可以拓展到四进制、五进制、八进制等，结合教材中提到的日常生活中的非十进制数介绍，尝试制定八进制的表示及相关运算规则，从中感悟出任意进制的一般规则。

1. 进位计数制1. 常见的进位计数制Bi nary 二进制 O ctonary 八进制 D ecimalism 十进制 H exadecimal 十六进制 进位计数制：利用固定的数字符号和统一的规则来计数的方法。

有3个基本要素： 基数->指数制中可以使用的基本符号个数。

进位规则->R 进制数逢R 进1。

位权->不同位置上数字表示的单位数值2. 常见的进位计数制的数的转换1.二、八、十六进制转成十进制 多项式展开直接求和整数部分：除基到零，反向写余 小数部分：乘基到精，正向写整 3. 二进制转成八、十六进制小数点为界，向两边分组。

八进制3个一组，十六进制4个一组，不足添0。

各组二进制转成十进制再转成八〔十六〕进制即可。

10 25 0 2 2 1 2 1 0 211010.11000.7725x2=1.54500.5450x2=1.09000.0900x2=0.1800 0.1800x2=0.3600001010.11000012.602.电脑中的数据电脑位〔bit〕：电脑中最基本的单位，一个二进制数字0/1。

字节〔Byte〕：8个位。

字：字节的集合。

字长：一个字中二进制的位数。

字长是电脑一次能同时进行运算的二进制位数。

现在一般为32bit、64bit。

一般来说，n位的二进制数字能够表示种状态。

2.模拟数据和数字数据模拟数据：一种连续表示法，模拟它表示的真实信息。

数字数据：一种离散表示法，把信息分割成了独立的元素。

阈值：大于阈值的电压看成高电压，小于阈值的电压看成低电压。

电脑不能处理模拟数据，要对模拟数据进行数字化。

3.数据及其分类数值、文本、音频、视频、图像、图形。

4.数值型数据的表示机器数：一个数在电脑中的表示形式。

机器数有位数限制，多余的位数将被截断，少的位数将被填充。

〔机器数的〕真值：带有正负号的数。

1.数值型数据的分类根据是否带小数点分为实数和整数。

按照是否带有符号，整数分为带符号和无符号。

ASCII含义：因为1位二进制数可以表示（2=）2种状态：0、1；而2位二进制数可以表示（2=）4种状态：00、01、10、11；依次类推，7位二进制数可以表示（2=）128种状态，每种状态都唯一地编为一个7位的二进制码，对应一个字符（或控制码），这些码可以排列成一个十进制序号0～127。

所以，7位ASCII码是用七位二进制数进行编码的，可以表示128个字符。

第0～32号及第127号(共34个)是控制字符或通讯专用字符，如控制符：LF（换行）、CR（回车）、FF（换页）、DEL（删除）、BS（退格)、BEL（振铃）等；通讯专用字符：SOH（文头）、EOT（文尾）、ACK（确认）等；第33～126号(共94个)是字符，其中第48～57号为0～9十个阿拉伯数字；65～90号为26个大写英文字母，97～122号为26个小写英文字母，其余为一些标点符号、运算符号等。

注意：在计算机的存储单元中，一个ASCII码值占一个字节(8个二进制位)，其最高位(b7)用作奇偶校验位。

所谓奇偶校验，是指在代码传送过程中用来检验是否出现错误的一种方法，一般分奇校验和偶校验两种。

奇校验规定：正确的代码一个字节中1的个数必须是奇数，若非奇数，则在最高位b7添1；偶校验规定：正确的代码一个字节中1的个数必须是偶数，若非偶数，则在最高位b7添1。

一个ASCll码由8位二进制数码组成的。

其中，用于表达字符的二进制码有7个，最后一个用于检测错误，或空闲不用。

存储器单元内容是储存器单元里面储存的二进制数据。

如0100011存储器单元地址是由十六进制数指向存储器某个特定的单元。

如0FFE2A一个是实实在在的数据，一个是指向该数据的地址计算机信息存储单元的结构数据必须首先在计算机内被表示，然后才能被计算机处理。

计算机表示数据的部件主要是存储设备；而存储数据的具体单位是存储单元；因此，了解存储单元的结构是十分必要的。

（1）"位"（Bit）：是计算机中最小的信息单位。

第一节1.简述计算机的发展趋势。

答案：随着技术的发展和生产工艺的更新，以及不同领域要求的不同，计算机也在向着不同的方向发展，具体来说有以下几个发展趋势：（1）巨型化。

天文、军事、仿真、科学计算等领域需要进行大量的计算，要求计算机有更高的运算速度、更大的存储量，这就需要研制功能更强的巨型计算机。

（2）专业化。

工业计算机、嵌入式设备在工业和专业领域的应用前景广阔，如车载计算机、工控计算机、银行系统等。

（3）微型化。

计算机的体积在不断地缩小，台式计算机、笔记本电脑、掌上电脑、平板电脑体积逐步微型化，为人们提供便捷的服务。

因此，未来计算机仍会不断趋于微型化, 体积将越来越小。

（4）网络化。

互联网将世界各地的计算机连接在一起，从此进入了互联网时代。

计算机网络化彻底改变了人类世界，人们通过互联网进行沟通、交流，教育资源共享，信息查阅共享等，特别是无线网络的出现，极大地提高了人们使用网络的便捷性。

移动通信和互联网成为当今世界发展最快、市场潜力最大、前景最诱人的两大业务，它们的增长速度是任何预测家都未曾预料到的，所以可以预见移动互联网将会创造怎样的经济神话。

（5）智能化。

目前的计算机已能够部分地代替人的脑力劳动，但是人们希望计算机具有更多人的智能。

人类不断在探索如何让计算机能够更好地反映人类思维，使计算机能够具有人类的逻辑思维判断能力，可以通过思考与人类沟通交流，抛弃以往的依靠编码程序来运行计算机的方法，直接对计算机发出指令。

2 .简述计算机的特点。

答案：计算机之所以发展如此迅速，是因为它能模仿人的部分思维活动，与人脑有许多相似之处，具有计算、逻辑判断的能力，所以计算机又被称为电脑。

归纳起来，计算机有以下几方面的特点：（1）运算速度快。

（2）计算精确度高。

（3）逻辑判断能力强。

（4）存储容量大。

（5）自动化程度高。

3 .按照规模和处理能力可以把计算机分为哪几类？答案：通用计算机按照规模和处理能力分类，可以分为巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站和服务器。

汉字计算机中的一、前言众所周知，英文是拼音文字，一个不超过128种字符的字符集，就可满足英文处理的需要。

汉字是平面结构，字数多，字形复杂、长期被认为不便于计算机存储和处理，因而常有一些知名人士主张用拼音文字来取代汉字。

经过我国科技工作者的不懈努力，这一问题已得到了较好的解决，我国已经具备了成熟的汉字信息处理方法，并且得到了广泛应用。

二、汉字在计算机中表示方法。

用计算机处理汉字，首先要解决汉字在计算机里如何表示的问题，即汉字编码问题。

根据统计，在人们日常生活交往中，包括社会生活、经济、科学技术交流等方面，经常使用的汉字约有四、五千个。

汉字字符集是一个很大的集合，至少需要用两个字节作为汉字编码的形式。

原则上，两个字节可以表示256×256＝65536 种不同的符号，作为汉字编码表示的基础是可行的。

但考虑到汉字编码与其它国际通用编码，如ASCII 西文字符编码的关系，我国国家标准局采用了加以修正的两字节汉字编码方案，只用了两个字节的低7位。

这个方案可以容纳128×128=16384 种不同的汉字，但为了与标准ASCII码兼容，每个字节中都不能再用32个控制功能码和码值为32的空格以及127的操作码。

所以每个字节只能有94个编码。

这样，双七位实际能够表示的字数是：94×94＝8836个。

国家根据汉字的常用程度定出了一级和二级汉字字符集，并规定了编码。

国家标准局于1981年公布了国家标准GB2312-80，即信息交换用汉字编码字符集基本集，其中共收录汉字和图形符号（682个）7445个。

每一个汉字或符号都用两个字节表示。

其中每一个字节的编码取值范围都是从20H 到7EH，即十进制写法的33到126，这与ASCII编码中可打印字符的取值范围一样，都是94个。

因为这样两个字节可以表示的不同字符总数为8 836个。

而国标码字符集共有7 445个字符，所以在上述编码范围中实际上还有一些空位。