第4章 数制与信息表示

微型计算机原理与接口周荷琴第六版课后答案第一章简介1.计算机是什么？它有哪些基本组成部分？计算机是一种能够完成自动计算和处理各种数据和信息的机器。

它的基本组成部分包括中央处理器（CPU）、内存和输入输出设备。

2.什么是微型计算机？微型计算机是一种小型的计算机，通常用于个人和小型企业的办公和娱乐等用途。

它体积小、价格低廉，但功能强大。

3.什么是计算机接口？计算机接口是指计算机与外部设备之间的连接方式和通信协议。

它允许计算机与外部设备进行数据的输入和输出。

第二章计算机的数制与编码4.什么是数制？数制是一种表示数值的方式，它是一种进位制。

常见的数制有十进制、二进制、八进制和十六进制。

5.什么是位和字节？位是计算机中最小的数据单位，它只能表示0或1。

字节是计算机中常用的数据单位，它包含8个位。

6.什么是ASCII码？ASCII码是一种字符编码标准，它用于表示英文字母、数字、标点符号和控制字符等。

每个字符都对应一个唯一的ASCII码。

第三章计算机中的信息表示与运算7.什么是补码？补码是一种用于表示有符号整数的方式。

正数的补码和原码相同，负数的补码是其原码取反再加1。

补码具有唯一性。

8.什么是浮点数？浮点数是一种用于表示带有小数的实数。

它由符号位、阶码和尾数三部分组成，使用科学计数法表示。

9.什么是逻辑运算？逻辑运算是一种对逻辑值进行操作的运算。

常见的逻辑运算符包括与、或、非和异或等。

第四章计算机中的程序运行原理10.什么是指令？指令是计算机中最基本的操作单位，用于执行各种计算和处理。

指令由操作码和操作数组成。

11.什么是程序？程序是一系列指令的集合，它描述了计算机要完成的任务和操作流程。

12.什么是存储器层次结构？存储器层次结构是指计算机中不同层次的存储器按照速度和容量的大小排列组成的结构。

它包括寄存器、高速缓存、内存和硬盘等。

第五章输入输出系统13.什么是输入输出设备？输入输出设备是计算机与外部世界之间的接口，用于实现数据的输入和输出。

计算机的信息表示与存储1.计算机中的信息单位2.数制及数制转换3.计算机中的数4.编码和文本1. 计算机中的信息单位计算机中采用二进制编码：在冯·诺依曼型计算机中，计算机的内部都是采用二进制的形式来存储信息的。

二进制位(bit)：是计算机中最小的信息单位，只有“0”和“1”两种状态。

二进制表示信息的优点：1）易于物理实现2）二进制数运算简单3）机器可靠性高4）通用性强位、字节位(bit)：位是度量数据的最小单位，表示一位二进制数字。

字节(Byte)：一个字节是8位(bit)二进制，是存放一个英文字母的基本宽度，也是计算机描述信息存储容量的基本单位。

1 Byte = 8 bit一个字节可以表示28＝256 种状态K（千）字节1KB = 1024 Byte＝210M（兆）字节1MB = 1024 KB ＝220G（吉）字节1GB = 1024 MB ＝230T（太）字节1TB = 1024 GB ＝240字、字长字（word）：计算机内部进行信息处理的基本单位。

计算机可以同时处理的二进制数的位数。

字长：一个字所包含的二进制位数。

字长是计算机硬件设计的一个指标，它代表了机器的精度，字长越长，处理速度越快。

字长一般是字节的整数倍。

例：PC486是32位；奔腾机是64位。

2. 数制及数制转换十进制数由0～9共十个数字符号构成，基数是10。

10的i 次幂称为该位的权。

运算原则：逢十进一，借一当十。

如：9+1=10；4+5=9；11-5=6；6783461071081031041021012.=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯--基数权数码二进制数由0、1两个数字符号构成，基数是2。

运算原则：逢二进一，借一当二。

如：0+0=0; 0+1=1；1+0=1; 1+1=10;（计数满2向高位进一）0-0=0；1-1=0；1-0=1；八进制数由0～7共八个数字符号构成，基数是8。

运算原则：逢八进一，借一当八。

如：7+1=10；2+5=7；11-5=4；注意：八进制数中不能出现8、9两个数字是错误的。

第4章数制和信息编码1.20世纪末，人类开始进入__c________________。

a.农业社会b.工业社会c.信息社会d.高科技社会2.关于信息的说法_________c_________叙述是正确的。

a.计算机就是一种信息b.一本书就是信息c.信息就是人类思维活动的结果d.信息是一些记录下来的符号，本是没有意义3.以下观点中，不合乎信息技术发展的趋势就是____d______________。

a.越来越友好的人机界面b.越来越个性化的功能设计c.越来越低的性能价格比d.越来越繁杂的操作步骤4.对于信息的叙述，_______a___________是错误。

a.信息只在须要时存有b.从不同的角度对信息有不同的认识c.信息、物质和能量形成当今社会的三大资源d.信息本是不是实体，必须通过载体才能体现5.计算机中采用二进制，下面描述中不恰当的就是_____a_____________。

a.是因为计算机只识别0和1b.物理上难同时实现，可靠性弱c.运算简单，通用性强d.计算机中二进制数的0、1数码与逻辑量“真”和“骗人的0与1相符，易于则表示和展开逻辑运算”6.十进制数92转换为二进制数和十六进制数分别是_____a_____________。

e.01011100和5cb.01101100和61c.10101011和5dd.01011000和4f7.人们通常用十六进制而不必二进制书写计算机中的数，是因为____a______________。

a.十六进制的书写比二进制方便b.十六进制的运算比二进制直观c.十六进制数表示的范围比二进制大d.计算机内部使用十六进制8.浮点数之所以能表示很大或很小的数，是因为使用了_______c___________。

a.较多的字节b.较长的尾数c.阶码d.符号位9.在科学计算时，经常遇到“溢出.”，这是指_________b________。

a.数值远远超过了内存容量b.数值超出了机器位表示的范围c.数值远远超过了变量的则表示范围d.计算机出故障了10.在下面关于字符之间大小关系的观点中，恰当的就是______c____________。

计数制与信息编码一．数制转换1. 非十进制转换十进制(08年)下列采用4种不同数制表示的数中，数值最小．．的一个是A. (101001.11)2B. (52.7)8 C．(44.9)10D．(2B.F)16(11年)下列各进制的数中最小．．的是A. (213)10B. (10A)16C. (335)8D. (110111000)2(12年)下列各数中，数值最大．．的是A. (3E5)16B. (745)8C. (1111110101)2D. (978)10(13年)二进制数1011对应的十进制数为A. 10B. 11C. 12D. 132. 十进制转换非十进制(13.75)10=( )2(26.5)10=( )8(28.625)10=( )163. 二进制与八进制之间的相互转换采用3位二进制对应1位八进制(000-111)2<->( )85.3Q= B 101110.011111B= Q10100011.1101B= Q4.二进制与十六进制之间的相互转换采用4位二进制对应1位十六进制(0000-1111)2<->( )169.BH= B 10101011.11001101B= H1010111.100111B= H二、算术运算和逻辑运算1.算术运算①加法：0+0=0，0+1=1，1+0=1, 1+1=0（有进位）(1101)2+(1010)2=( )2(1011)2+(1101)2=( )2②减法：0-0=0，0-1=1（有借位），1-0=1, 1-1=0(1101)2-(1010)2=( )2 (1010)2-(101)2=( )2③乘法：0×0=0,0×1=0，1×0=0,1×1=1(1011)2×(11)2=( )2④除法：(11001)2÷(101)2=( )22. 逻辑运算①与：AND或^二进制数1110^1101的结果是。

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。

高中信息技术中图版必修第四章第4课《初识人工智能》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案
1教学目标
1、知识与技能目标:认识二进制的基本概念和特点,掌握二进制的加法运算规则,掌握二进制与十进制的转换方法,认识在计算机中二进制是如何表示信息的。

2、过程与方法目标:学会运用观察、联想、观看材料等多种手段获取信息。

3、情感态度与价值观目标:通过游戏和丰富的活动体验二进制所蕴含的技术思想,培养学生学习信息技术的兴趣。

2学情分析
高一学生在这个阶段已经把信息技术第一册学完,而二进制的内容在河大版的高一教材中不是作为具体的章节出现的,但作为信息技术的重要组成部分,有必要让学生充分了解二进制的有关内容,培养学生良好的信息意识和信息素养。

3重点难点
1、二进制的加法运算
2、二进制与十进制的转换方法
3、计算机中二进制是如何表示信息的
4教学过程
教学活动
1【导入】（一）游戏导入，进入主题
1、通过“看透你的心”游戏,引出二进制的主题,激发学生的学习兴趣。

2、通过提问了解学生对二进制的了解水平。

2【讲授】（二）讲授新课
1、常用数制及其特点
学生水平:学生对二进制只有最基本的了解,只知道二进制由0、1两个数字构成,逢二进一。

教师意图:让学生通过总结二进制与十进制这两个进制的共同特点,能够联想出其他的进制的特点,激发学生的创新思维。

第一章 计算机基础知识1、1946年2月15日世界上第一台电子计算机ENIAC （埃尼阿克）在美国宾州大学研制成功。

2、计算机发展史：第一代：电子管计算机采用电子管为基本元件，设计使用机器语言或汇编语言。

要用于科学和工程计算 第二代：晶体管计算机采用晶体管为基本元件，程序设计采用高级语言，出现了操作系统，应用到数据和事物处理及工业控制等领域第三代：中小规模集成电路计算机采用集成电路为基本元件，应用到文字处理、企业管理和自动控制等领域 第四代：大规模、超大规模集成电路计算机采用大规模集成电路为主要功能元件，在办公自动化、电子编辑排版等领域大显身手。

3、计算机的特点（1）运算速度快（2）运算精度高（3）存储能力强（4）逻辑判断能力强（5）可靠性高4、计算机的分类5、计算机的应用领域按工作原理划分按功能划分按性能专用计算机 通用计算机 巨型计算机又称超级计算机、超级电脑。

大中型计算机 小型计算机 工作站 微型计算机 模拟式电子计算机 数字式电子计算机 模拟数字混合计算机 台式机 便携机或称笔记本手持机或称掌上（1）科学计算（2）信息处理（3）计算机辅助设计与计算机辅助制造（CAD/CAM ）（4）计算机辅助教学与计算机管理教学（CAI/CMI ）（5）自动控制（6）多媒体应用（7）电子商务6、计算机的发展趋势智能化巨型化微型化网络化多媒体化7、计算机硬件系统（冯。

诺伊曼机构）计算机硬件系统由五个基本部分组成，控制器运算器包括算术运算和逻辑运算存储器存放程序和数据输入设备键盘、鼠标、扫描仪、数码相机等输出设备。

显示器、打印机、绘图仪控制器和运算器构成了计算机硬件系统的核心——中央处理器CPU（Central Processing Unit）。

通常把控制器、运算器和内存储器称为主机。

8、计算机指令定义指令是对计算机进行程序控制的最小单元，是一种采用二进制表示的命令语言。

一条指令通常由两个部分组成，即操作码和操作数。

信息表示及存储数据是反映客观事物属性的记录，是信息的具体表现形式。

数据经过加工处理之后，就成为信息；而信息需要经过数字化转变成数据才能存储和传输。

数据信息分为数值型和非数值型。

计算机能够区分不同的信息，是因为它们采用了不同的编码规则。

1、数制数制（也称计数制）是指用一组固定的符号和统一的规则来计数的方法。

十进制（十进位计数制）：生活常用二进制：计算机中使用除此之外还有八进制，十六进制.（1）四个概念数码：数制中表示基本数大小的不同数字符号。

基数：数制中使用数码的个数位权：数制中每个位置的价值标识（后缀）：为了区分不同的进制，在数字后面加上相应的字母或者括号加上数字下标。

比如（66）10。

和66D都表示十进制数：66规则：进位规则，多进制就满多少进！借位规则，多少进制（向高位）借一位就当多少十进制下：8+2=10 10-3=7 9+2=11八进制下：6+2＝10 6+3=11 10-2=6二进制下：1+1=10 10- |=|十六进制下：8+2=A 11-2= F 8+8=10练习：判断102B 1Q ABCDF H 是否正确（××√）6+3=11判断几进制（八进制）（2）进制转换①十进制→R进制整数：除以R反向取余小数：乘以R正向取整（取整变0）例：20.625 D=10100.101 B二进制66.5 D=102.4 Q八进制30.5 D=1E.8 H十六进制练习：29.125 D=11101.001 B二进制②R进制→十进制乘权求和法：每一位的值乘以对应的价值（位权）标位数时注意两点：①从个位开始标，小数和整数方开②位权是0指数开始例：10110.011 B=22.375 D10110.011＝1＊2⁴＋0＊2³＋1＊2²＋1＊2¹＋0＊2⁰＋0＊2⁻¹＋1＊2⁻²＋1＊2⁻³＝16＋0＋4＋2＋0＋0＋1/4＋1/8＝22.37516.6 Q=14.75 D16.6=1*81+6*80+6*8-1=8+6+3/4=14.758A.4 H = 138.25 D8A.4=8*161+A*160+4*16-1=128+A+1/4=138.25练习：1010.101B=10.625D1010.101=1*23+0*22+1*21+0*20+1*2-1+0*2-2+1*2-3 =8+0+2+0+1/2+0+1/8=10.625③8421拼素法：二进制→十进制例：25D=11001 B25＝16＋8＋1＝1100110110B =22D10110＝16＋4＋2＝22练习：1011B=11D1011＝8＋2＋1＝1135 D = 1000 1135＝32＋2＋1＝100011④二进制→八进制/十六进制分组转换法：二进制→八进制：3位转成1位二进制→+六进制：4位转成1位注意两点：①以小数点为界，整数和小数方开②整数位数不够在前面添0，小数位数不够在后面添0.例：10101,1B=25.4Q10101.1=010 101 . 100= 2 5 . 4=25.4110l01.1101 B= 35. D H110101.1101=0011 0101 . 1101= 3 5 . D=35.D练习：110001,11B=61.6Q110001. 11＝110 001. 11O＝6 1 . 6＝61. 6⑤八进制/十六进制→二进制还组转换法：八进制→二进制：1位还成3位(4 2 1)十六进制→二进制：1位还成4位(8 4 2 1)例：16.32Q =1110.01101 B1=001 6=110 . 3=011 2=010=00110.011010F.3DH = 1111.00 111101 BF=15=1101 . 3=0011 D=13=1101=1101.00111101练习：ABC.DH=101010111100.1101 BA=10=1010 B=11=1011 C=12=1100 . D=13=1101=101010111100.1101⑥八进制←→十六进制以二进制为桥八进制（十六进制）→二进制→十六进制（八进制）例：56.3Q=2E.6H①Q→B (1→3) ②B→H (4→1)5=101 101110.0116=110 0010=23=011 1110=E0110=6练习：3D.2H=75.1Q①H→B (1→4) ②B→Q (3→1)3=0011 00111101.0010D=13=1101 111=72=0010 101=5001=1⑦小数点位移对于二进制，小数点左移几位数变为原来的R-n倍。

计算机内的信息表示计算机内的信息表示数据时信息的载体,是信息的具体表示形式。

数据⎩⎩⎩数值型数据:主要用来表示数量,可比较大小非数值型数据:人工处理过的。

常用数据:字符型数据(表示文字信息。

)、图象、声音、活动图象等。

信息表示是采用二进制计数。

(0或1)采用二进制的原因:因数载计算机中是由电子器件的物理状态来表示的,而物理状态中的高、低状态较稳定且易于实现。

数制:用一组固定的数字和一套统一的规则来表示数目的方法。

数制特点:①采用进位计数方式;②有固定的数码;③使用位权表示法;④使用基数。

位权法:同样的数所处位置不同其代表的值不同,这与该数位的权值有关。

各种数制中,数的权值恰好是基数的某次幂。

八进制:有8个数码0~7,八进制基数是8,逢八进一。

十六进制:有16个数码,分别是0~9以及A ~F ,A ~F 分别表示十进制的10~15。

十六进制基数是16,逢十六进一。

二进制的算术运算和逻辑运算。

(1)二进制算术运算(算术运算会发生进位和借位处理)⎩⎩⎩加法:0+0=0;0+1=1;1+0=1;1+1=10(向高位进一)减法:0-0=0;1-0=1;1-1=0;0-1=1(向高位借一) ⎩⎩⎩乘法:0×0=0;0×1=0;1×0=0;1×1=1除法:0÷0=0;0÷1=0;(1÷0无意义);1÷1=1 (2)二进制逻辑运算(逻辑运算是按位独立进行的,位与位之间不发生进位关系。

)⎩⎩⎩⎩⎩逻辑加(“或”运算):0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=1(取大)逻辑乘(“与”运算):0×0=0 0×1=0 1×0=0 1×1=1(取小)逻辑非(“取反”运算):0取反是1 1取反是0(取反)0表示假; 1表示真。

不同数制之间相互转化: 原理:用位权法表示。

例1:十进制整数转化成二进制整数。