第2章 计算机中的数制和码制

计算机中的数制和编码一、数制的概念：数制是用一组固定的数字和一套统一的规则来表示数目的科学方法。

按照进位方式计算的数制叫做进位数制。

例如：逢十进一即为十进制，逢二进一为二进制，逢八进一为八进制，逢十六进一为十六进制。

进位计数制有两个要素：基数和权值。

1、基数：它是指各种进位计数制中允许选用基本数码的个数。

例如：十进制的数码有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数码，所以十进制的基数为10；二进制的数码有0、1两个数码，所以二进制的基数为2；八进制的数码有0、1、2、3、4、5、6、7八个数码，所以八进制的基数为8；十六进制的数码有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F十六个数码，所以十六进制的基数为16。

2、权值：每个数码所表示的数值等于该数码乘以一个与数码所在位置相关的常数，这个常数叫权值。

其大小是以基数为底，数码所在位置的序号为指数的整数次幂。

例如：十进制数356.4=3×100＋5×10＋6×1＋0.4＝3×102＋5×101＋6×100＋4×10-1（3在百位上，所以3×100＝3×102；5是在十位上，所以5×10＝5×101；6是在个位上，所以6×1＝6×100；0.4为小数，所以0.4＝4×10-1）。

二、十进制（D ecimal notation）及其特点：1、两个特点：①、十个数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9；②、进位方法：逢十进一，借一当十。

（满了10个就得进一位）2、基数：103、按权展开式：任意一个a位整数和b位小数的十进制数D可以表示为：D＝D a-1×10a-1＋D a-2×10a-2＋…＋D0×100＋D-1×10-1＋D-2×10-2＋…＋D-b×10-b4、十进制在书写中的三种表达方式：128或者128D或（128）10三、二进制（B inary notation）及其特点：1、两个特点：①、两个数码：0、1；②、进位方法：逢二进一，借一当二。

计算机中的数制和码制教案一、教学目标1. 让学生了解和掌握计算机中的数制，包括二进制、八进制、十进制和十六进制。

2. 让学生了解和掌握计算机中的码制，包括ASCII码、Uni码和GBK码。

3. 培养学生运用数制和码制进行计算机编程和数据处理的能力。

二、教学内容1. 数制：二进制、八进制、十进制和十六进制的基本概念、运算规则及其转换方法。

2. 码制：ASCII码、Uni码和GBK码的基本概念、编码原理及其应用。

三、教学重点与难点1. 教学重点：数制和码制的概念、运算规则、转换方法及其应用。

2. 教学难点：码制的编码原理及其在计算机中的应用。

四、教学方法1. 采用讲授法，讲解数制和码制的相关概念、原理和操作方法。

2. 采用案例教学法，分析实际编程过程中数制和码制的应用。

3. 采用互动教学法，让学生提问、讨论和分享学习心得。

五、教学准备1. 教学PPT：包含数制和码制的相关概念、原理和操作方法的讲解。

2. 编程案例：演示数制和码制在实际编程中的应用。

3. 教学工具：计算机、投影仪等。

六、教学过程1. 引入新课：通过讲解计算机系统的数据表示引出数制和码制的概念。

2. 讲解数制：详细讲解二进制、八进制、十进制和十六进制的特点、运算规则及其转换方法。

3. 讲解码制：介绍ASCII码、Uni码和GBK码的产生背景、编码原理及其应用。

4. 案例分析：展示实际编程过程中数制和码制的应用，让学生了解其在实际工作中的作用。

5. 课堂互动：回答学生提出的问题，组织学生进行讨论，分享学习心得。

七、课堂练习1. 编写一个程序，实现二进制、八进制、十进制和十六进制之间的相互转换。

2. 编写一个程序，实现ASCII码、Uni码和GBK码之间的相互转换。

八、课后作业1. 总结数制和码制的特点、运算规则及其转换方法。

2. 思考数制和码制在实际工作中的应用，举例说明。

九、教学反思1. 反思本节课的教学内容，确保学生掌握了数制和码制的相关知识。

计算机中的数制和码制教案一、教学目标1. 让学生了解计算机中常用的数制，如二进制、十进制、十六进制等。

2. 使学生掌握不同数制之间的转换方法。

3. 让学生了解计算机中的编码方式，如ASCII码、Uni码等。

4. 培养学生运用数制和码制解决实际问题的能力。

二、教学内容1. 数制的概念及表示方法数制的定义：数制是一种表示数值的方法，计算机中常用的数制有二进制、十进制、十六进制等。

不同数制的表示方法及转换关系。

2. 二进制与十进制的转换二进制与十进制之间的转换方法。

练习题：进行二进制与十进制的相互转换。

3. 十六进制与十进制的转换十六进制与十进制之间的转换方法。

练习题：进行十六进制与十进制的相互转换。

4. 计算机中的编码方式ASCII码：字符与二进制之间的对应关系。

Uni码：字符集的扩展与多语言支持。

练习题：根据字符写出对应的ASCII码或Uni码。

三、教学方法1. 讲授法：讲解数制的概念、转换方法及编码方式。

2. 实践法：让学生通过练习题进行实际操作，巩固所学知识。

3. 讨论法：分组讨论实际问题，培养学生解决问题的能力。

四、教学步骤1. 引入数制的概念，讲解不同数制的表示方法及转换关系。

2. 讲解二进制与十进制的转换方法，进行练习。

3. 讲解十六进制与十进制的转换方法，进行练习。

4. 介绍计算机中的编码方式，讲解ASCII码和Uni码的概念及应用。

5. 根据字符写出对应的ASCII码或Uni码，进行练习。

五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对数制和码制的理解程度。

2. 练习题：评估学生运用数制和码制解决问题的能力。

3. 小组讨论：评价学生在团队合作中解决问题的能力。

六、教学内容6. 数制转换的实际应用讲解在计算机系统中如何使用不同数制进行数据表示和处理。

分析实际案例，展示不同数制转换在计算机科学中的应用。

练习题：解决实际问题，如计算机存储、数据传输中的数制转换。

7. 计算机中的高级编码技术介绍计算机中除ASCII码和Uni码外的其他编码方式，如UTF-8、UTF-16等。

计算机中的数制和码制教案一、教学目标1. 了解数制的概念，掌握不同数制之间的转换方法。

2. 理解二进制在计算机中的重要性，学会二进制的表示方法。

3. 掌握不同编码方式的特点和应用场景，了解计算机中常见的码制。

二、教学内容1. 数制的基本概念：十进制、二进制、八进制、十六进制等。

2. 数制之间的转换方法：十进制与二进制、八进制、十六进制的相互转换；二进制与八进制、十六进制的相互转换。

3. 二进制在计算机中的表示方法：位、字节、字等。

4. 常见的码制：ASCII码、Uni码、汉字编码等。

三、教学重点与难点1. 重点：数制之间的转换方法，二进制在计算机中的表示方法。

2. 难点：不同码制之间的相互转换。

四、教学方法1. 采用讲授法，讲解数制的基本概念、数制之间的转换方法以及码制的特点和应用。

2. 利用实例进行分析，帮助学生理解不同码制的具体应用。

3. 引导学生进行自主学习，通过练习巩固所学知识。

五、教学过程1. 引入：讲解数制的概念，引导学生了解不同数制之间的区别和联系。

2. 讲解：详细讲解十进制、二进制、八进制、十六进制之间的转换方法，以及二进制在计算机中的表示方法。

3. 拓展：介绍常见的码制，如ASCII码、Uni码、汉字编码等，分析它们的特点和应用场景。

4. 练习：布置练习题，让学生巩固所学知识，能够熟练进行不同数制之间的转换，以及理解和应用不同码制。

5. 总结：对本节课的内容进行总结，强调数制和码制在计算机中的重要性，以及在不同领域中的应用。

六、教学评估1. 课堂参与度评估：观察学生在课堂上的参与程度，包括提问、回答问题、讨论等，以了解学生对数制和码制的理解和掌握程度。

2. 练习题解答评估：评估学生完成练习题的情况，包括准确性、速度和解决问题的能力，以检验学生对数制转换和码制的应用能力。

七、教学策略1. 数制转换的实际应用：通过实际应用场景，如计算机存储容量的表示，让学生理解数制转换的重要性。

2. 互动教学：鼓励学生提问和参与讨论，通过小组合作或角色扮演等活动，提高学生的参与度和学习兴趣。

第2章微型计算机的基本知识第一节数制与码制数制是人们利用符号来计数的科学方法。

数制可以有很多种，但在计算机的设计与使用上常使用的则为十进制、二进制、八进制和十六进制。

一、数制的基与权数制所使用的数码的个数称为基，数制每一位所具有的值称为权。

十进制 (Decimal System) 十进制的基为“十”，即它所使用的数码为0、1、2，3，4，5，6，710为底的幂，如下面这个数：101010101010十万万千百十个其各位的权为个，十，百、千、万，十万，即以十为底的0幂、1幂，2幂，3幂……等。

故有时为了说话简便而顺次称其各位为0权位，1权位、2权位、3权位等。

二进制 (Binary System) 二进制的基为“二”，即其使用的数码为0，l，共二个。

二进制各位的权是以2。

为底的幂，如下面这个数22222232 16 8 4 2 1其各位的权为1，2，4、8……，即以二为底的0次幂、1次幕、2次幂、3次幂……等。

八进制 (Octave System) 八进制的基为“八”，即其数码共有八个：0，1，2，3，4、5，6，7。

八进制的权为以8为底的幂，有时也顺次称其各位为0权位， 1权位、2权位等。

十六进制(Hexadecimal System) 十六进制的基为“十六”，即其数码共有十六个，0、1、2，3，4，5，6，7，8，9，A，B、C、D，E，F。

十六进制的权为以16为底的幂，有时也称其各位的权为0权，1权、2权等。

在微型计算机中这些数制都是常用到的，但在本书后面的内容中，二进制和十六进制更为常用，希初学者注意。

二、为什么要用二进制电路通常只有两种稳态：导通与阻塞，饱和与截止，高电位与低电位等。

具有两个稳态的电路称为二值电路。

因此，用二值电路来计数时，只能代表两个数码：0和1。

如以1代表高电位，则0代表低电位，所以，采用二进制，就可以利用电路进行计数工作．而用电路来组成计算机，则有运算迅速、电路简便，成本低廉等优点。

计算机中的数制和码制教案第一章：数制的基本概念1.1 数制的定义1.2 常用的数制及其表示方法1.3 数制的转换方法及步骤1.4 练习题第二章：二进制与逻辑运算2.1 二进制的定义及其表示方法2.2 逻辑运算的基本概念及其符号表示2.3 二进制逻辑运算的规则及特点2.4 练习题第三章：计算机中的数据表示3.1 计算机中的数据类型及其表示方法3.2 计算机中的数值表示3.3 计算机中的字符表示3.4 练习题第四章：计算机中的编码与译码4.1 编码的基本概念及其作用4.2 常见编码方法及其特点4.3 译码的基本概念及其方法4.4 练习题第五章：计算机中的数据存储与传输5.1 数据存储的基本概念及其方法5.2 硬盘、内存等存储设备的工作原理及其性能指标5.3 数据传输的基本概念及其方法5.4 练习题第六章：计算机中的位和字节6.1 位的概念及其表示方法6.2 字长的概念及其作用6.3 字节的定义及其与位的关系6.4 练习题第七章：计算机中的数据压缩与编码7.1 数据压缩的基本概念及其方法7.2 常见数据压缩编码技术及其特点7.3 计算机中的图像、声音和视频编码7.4 练习题第八章：计算机中的网络编码与传输8.1 网络编码的基本概念及其方法8.2 常见网络编码技术及其应用8.3 数据传输过程中的编码与解码8.4 练习题第九章：计算机中的错误检测与纠正9.1 错误检测与纠正的基本概念及其重要性9.2 常见的错误检测码及其原理9.3 常见的错误纠正码及其原理9.4 练习题10.1 本门课程的重点与难点回顾10.2 计算机中数制和码制在实际应用中的案例分析10.3 计算机技术发展趋势与数制码制的关系10.4 拓展阅读与练习题重点和难点解析一、数制的转换方法及步骤补充和说明：二进制与十进制的转换可以通过权展开法、位权法等方法进行。

例如，将二进制数1101转换为十进制数，可以按照每个位上的权值进行展开：12^3 + 12^2 + 02^1 + 12^0 = 8 + 4 + 0 + 1 = 13。

计算机中的数制和码制教案第一章：数制的基本概念1.1 数制的定义和分类了解数制的概念，掌握常见的数制及其特点二进制、八进制、十进制、十六进制的表示方法1.2 数制的转换方法掌握不同数制之间的转换方法，包括逢十进一、借一当二等练习不同数制之间的转换题目第二章：二进制与计算机2.1 二进制的基本概念了解二进制的定义，掌握二进制的表示方法掌握二进制的运算规则，包括加、减、乘、除等2.2 二进制与计算机的关系了解计算机为什么使用二进制，掌握二进制在计算机中的作用练习二进制运算题目，加深对二进制的理解第三章：十六进制与计算机3.1 十六进制的基本概念了解十六进制的定义，掌握十六进制的表示方法掌握十六进制的运算规则，包括加、减、乘、除等3.2 十六进制与计算机的关系了解计算机中十六进制的作用，掌握十六进制在计算机中的应用练习十六进制运算题目，加深对十六进制的理解第四章：字符编码4.1 字符编码的基本概念了解字符编码的定义，掌握字符编码的作用掌握常见的字符编码方式，如ASCII码、Uni码等4.2 字符编码的转换方法掌握字符编码之间的转换方法，包括编码与解码等练习字符编码的转换题目，加深对字符编码的理解第五章：计算机中的数据表示5.1 数据表示的基本概念了解数据表示的定义，掌握数据表示的方法掌握不同数据类型的表示方式，如整数、浮点数、字符等5.2 数据表示的转换方法掌握不同数据类型之间的转换方法，包括数据压缩、数据扩展等练习数据表示的转换题目，加深对数据表示的理解第六章：计算机中的逻辑运算6.1 逻辑运算的基本概念了解逻辑运算的定义，掌握逻辑运算的类型，如与、或、非等掌握逻辑运算的规则和真值表6.2 逻辑运算在计算机中的应用了解逻辑运算在计算机中的作用，掌握逻辑运算在计算机电路和算法中的应用练习逻辑运算题目，加深对逻辑运算的理解第七章：计算机中的算术运算7.1 算术运算的基本概念了解算术运算的定义，掌握算术运算的类型，如加、减、乘、除等掌握算术运算的规则和优先级7.2 算术运算在计算机中的应用了解算术运算在计算机中的作用，掌握算术运算在计算机中的实现方法练习算术运算题目，加深对算术运算的理解第八章：计算机中的数据存储8.1 数据存储的基本概念了解数据存储的定义，掌握数据存储的方式，如内存、硬盘等掌握数据存储的原理和存储单元的概念8.2 数据存储在计算机中的应用了解数据存储在计算机中的作用，掌握数据存储在计算机中的管理方法练习数据存储相关题目，加深对数据存储的理解第九章：计算机中的数据传输9.1 数据传输的基本概念了解数据传输的定义，掌握数据传输的方式，如并行传输、串行传输等掌握数据传输的速率和传输协议的概念9.2 数据传输在计算机中的应用了解数据传输在计算机中的作用，掌握数据传输在计算机中的实现方法练习数据传输相关题目，加深对数据传输的理解回顾本教案的主要内容，巩固所学知识10.2 拓展探索数制、码制和数据表示在计算机领域的应用和发展趋势推荐相关学习资源，鼓励进一步学习和研究重点和难点解析重点一：数制的转换方法数制转换是理解计算机内部数据处理的基础，学生需要掌握不同数制之间的转换规则。