第1章 数制与编码 1.1 数制 1.2 编码.

Slides:



Advertisements
Similar presentations
牙刷十大創意行銷企劃 指導老師:簡南山老師 4A 劉家汶 4A 楊雅涵 4A 許晉嘉 4A 何怡蓁 4A 莊倖怡 0A20F144 王珮.
Advertisements

手工加工全框眼镜技术 前调整确定加工基准制作模板割边 磨边磨安全角 (抛光) 装配 后调整检测.
1 消費貸款及建築貸款統計表 填報說明 中央銀行經濟研究處 99 年 12 月 9 日. 2 壹、大綱 一、項目定義 二、填報常見錯誤 三、與其他單位報表之關係 四、填報注意事項 五、資料追溯修正注意事項 貳、問題與回答.
融资融券业务的保证金与保证金比例 光大证券 · 信用业务管理总部 2015 年 12 月 ★融资融券业务投资者教育活动材料★
汇编语言 程序设计 第 1 章 基础知识 第 1 章 基础知识 ◆ 汇编语言程序设计概述 ◆ 进位计数制及其相互转换 ◆ 计算机中数的表示 ◆ 计算机中字符的表示 汇编语言程序设计概述 进位计数制及其相互转换 计算机中数的表示 计算机中字符的表示.
道家養生保健長壽藥膳 藥膳應用原則: 天人相應,道法自然 藥膳有兩個職能: 一是保健增壽,一是治療疾病。 ◎ 黃蕙棻.
第二节 脉搏的评估及异 常时的护理. 教学目标  1 、解释有关名词  2 、说出脉搏、呼吸的正常值  3 、叙述脉搏、呼吸的测量方法;识别脉搏、 呼吸的异常变化  4 、叙述测量脉搏、呼吸的注意事项  5 、正确记录脉搏、呼吸,做到认真负责,实 事求是。
项目四、腻子的施工  一、准备工作  二、安全与卫生  三、板件表面的处理  四、准备腻子  五、刮腻子  六、腻子的干燥  七、腻子的打磨  结束.
冷 热 疗 法.
報告書名:父母會傷人 班級:二技幼四甲 姓名:吳婉如 學號:1A2I0034 指導老師:高家斌
個人理財規劃 第八章 投資規劃.
7.4 用矩阵初等行变换 解线性方程组 主要内容: 一.矩阵的行初等变换 二.用行初等变换求逆矩阵 三.用矩阵法求线性方程组.
保育员工作职责.
开天门 梅州市中医医院 郑雪辉.
小儿斜颈的诊断与治疗.
说课课件 感悟工业革命力量,闪耀科技创新光辉 ----《走向整体的世界》教学设计及反思 爱迪生 西门子 卡尔·本茨 诺贝尔 学军中学 颜先辉.
中式面点技艺 长春市商业职业技术学校 王成贵 中式面点技艺 长春市商业职业技术学校 授课教师: 王 成 贵.
媽,我們真的不一樣 青少年期與中年期 老師: 趙品淳老師 組員: 胡珮玟4A1I0006 馬菀謙4A1I0040
消防安全知识讲座 ---校园防火与逃生 保卫科.
我为何为我?——那些历史并没有消失,它们就存在于我们心灵最隐秘的地方,时时在引导我们的行为准则,在操纵着我们的喜怒哀乐。
第二单元 生产、劳动与经营 第六课 投资理财的选择 一.储蓄存款和商业银行.
单元九 种猪常见疾病(4).
第3课 收复新疆.
第十章 会计档案 本章主要介绍了五方面的内容:(1)会计档案的概念和内容;(2)会计档案归档;(3)会计档案的保管期限;(4)会计档案的查阅、复制和交接;(5)会计档案的销毁 本章属于非重点章, 三年试卷中所占分值各为6分、7分、7分。
第三章 儿童少年、女子及 中老年的体育卫生 第一节 儿童少年的体育卫生
美国史 美利坚合众国创造了一个人类建国史的奇迹,在短短230年的时间从一个被英帝国奴役的殖民地到成为驾驭全世界的“超级大国”、“世界警察”,美国的探索为人类的发展提供了很宝贵的经验。
第十一单元 第24讲   第十一单元 世界经济的全球化趋势.
班級:二幼三甲 姓名:郭小瑄 、 詹淑評 學號:1A2I0029 、1A2I0025
学生学业水平诊断与提升策略探究 平阳中学 周秀丽.
征服火灾是全社会的事业,它需要科技的进步,需要消防监督,也需要消防科学知识的普及和提高。通过各类的消防安全培训,从而使人们更好的掌握消防常识和了解消防法规,提高消防安全意识,提高自防自救能力,使我们的生产和生活远离火灾的侵袭。
指導老師:陳韻如 姓名:吳宜珊 學號:4A0I0911 班級:幼保二乙
主题七 关注三农,重视民生 .
足球運動情報蒐集與分析 趙榮瑞 教授.
第四单元 当代国际社会 第八课 走进国际社会.
講師:賴玉珊 心理師 證照:諮商心理師(諮心字第001495號) 學歷:國立台南大學諮商與輔導研究所 畢 現任:長榮大學諮商中心專任心理師
二、汽化和液化.
复习: 一、细胞膜的成分 1、脂质 2、蛋白质 3、糖类 二、生物膜的功能: 1、界膜 2、控制物质的进出 3、进行细胞间信息交流.
企業政策作業-電影魔球分析 姓名:曾怡靜 班級:企三甲 學號:4A0F0094.
9.1 抽签的方法合理吗.
傳統童玩遊戲創新 組別:第八組 班級:幼保二甲 組員: 4A0I0005柯舒涵 4A0I0011謝孟真
第一节 正名——文字学与汉字学 第二节 本学期讲授内容及安排 附录:参考书目 作业
第六章 技术创新与经济增长 本章主要问题 ---技术创新过程 ---技术创新分类 ---技术创新动力源 ---技术创新影响因素
第1节人体内物质的运输 人体的组织细胞每时每刻都需要营养物质和氧,并不断产生二氧化碳、尿素等废物。这些物质在人体内运输主要依靠 系统。人体的血液循环系统由 、 和 组成。 血液循环 血管 心脏 血液.
A B~A B
第3节 以水为主要传热介质 的烹调方法.
第一章 汽车的解体与清洗 第一节 汽车解体工艺 一、零件的拆卸原则 1、拆卸前应熟悉被拆总成的结构
交通运输业经济统计专项调查培训 ——道路运输业.
CH1 Number Systems and Conversion
甲年基督聖體聖血節進堂詠 上主要以上等的麥麵養育選民, 用石縫中的野蜜飽飫他們。.
數字系統與資料表示法 電腦的基本單位 數字系統 數值資料表示法 數值資料與算數運算 數碼系統 浮點數表示法 文字表示法 資料來源:周裕達教授.
2012版中考二轮复习历史精品课件北师大版 (含2011中考真题) 专题五世界近代史
数字电路与逻辑设计 任课教师:刘毅 博士/副教授 单位:西安电子科技大学ISN国家重点实验室
數位邏輯與實習 曾建勳 Week 2.
6-1 資料表示法簡介 6-2 數值表示法 6-3 數字系統介紹 6-4 數字系統轉換方式
计算机组成原理 The Principle of Computer
體育科教學軟件 乒乓球.
单片机原理与应用 Principles and Application of Microcontroller
第一章 微型计算机基础知识.
任务一:初识计算机 任务二:学习计算机中的信息表示 P /4/7.
数字电路.
数字电子技术 Digital Electronics Technology
數字系統 資訊工程系 國立清華大學資訊基礎教育 教學改進計畫 數字系統 資訊工程系 /4/22.
數位邏輯設計與實習 主講者:杜勇進.
结束 放映 1.1 数制及编码 数制及其转换 编码 返回 2019/5/1.
数字电子技术 电子教案 章洁.
第1章 数制与编码 1.1 数制 1.2 编码.
評分標準.
第一章 数字逻辑基础 1.1 模拟信号与数字信号 1.2 数字电路 1.3 数制 1.4 二进制编码.
单片机原理及接口技术 前修课程:数模电、微机原理.
专题八 欧美代议制的确立与发展 (17—19世纪) 英    美 法 德 选修:日本 俄国.
Presentation transcript:

第1章 数制与编码 1.1 数制 1.2 编码

1.1 数 制 1.1.1 进位计数制 按进位的原则进行计数,称为进位计数制。每一种进位计数制都有一组特定的数码,例如十进制数有 10 个数码, 二进制数只有两个数码,而十六进制数有 16 个数码。 每种进位计数制中允许使用的数码总数称为基数或底数。 在任何一种进位计数制中,任何一个数都由整数和小数两部分组成, 并且具有两种书写形式:位置记数法和多项式表示法。

1. 十进制数(Decimal)  ① 采用 10 个不同的数码0、 1、 2、 …、 9和一个小数点(.)。 ② 进位规则是“逢十进一”。  若干个数码并列在一起可以表示一个十进制数。例如在435.86这个数中,小数点左边第一位的5代表个位,它的数值为5; 小数点左边第二位的 3 代表十位,它的数值为3×101;左边第三位的 4 代表百位,它的数值为4×102;小数点右边第一位的值为8×10-1;小数点右边第二位的值为6×10-2。可见,数码处于不同的位置,代表的数值是不同的。这里102、101、100、 10-1、10-2 称为权或位权,即十进制数中各位的权是基数 10 的幂,各位数码的值等于该数码与权的乘积。因此有

上式左边称为位置记数法或并列表示法,右边称为多项式表示法或按权展开法。  一般,对于任何一个十进制数N, 都可以用位置记数法和多项式表示法写为

上述十进制数的表示方法也可以推广到任意进制数。对于一个基数为R(R≥2)的R进制计数制,数N可以写为 式中,n代表整数位数,m代表小数位数,ai(-m≤i≤n-1)表示第i位数码,它可以是0、1、2、3、…、9 中的任意一个,10i为第i位数码的权值。  上述十进制数的表示方法也可以推广到任意进制数。对于一个基数为R(R≥2)的R进制计数制,数N可以写为 (1-2) 式中,n代表整数位数,m代表小数位数,ai为第i位数码,它可以是0、1、 …、(R-1)个不同数码中的任何一个,Ri为第i位数码的权值。

2. 二进制数 二进制数的进位规则是“逢二进一”,其进位基数R=2, 每位数码的取值只能是0或1,每位的权是2的幂。表1-1列出了二进制位数、权和十进制数的对应关系。 表1-1 2的幂与十进制值

任何一个二进制数,根据式(1-2)可表示为 例如:

可见,一个数若用二进制数表示要比相应的十进制数的位数长得多,但采用二进制数却有以下优点:  ① 因为它只有0、1 两个数码,在数字电路中利用一个具有两个稳定状态且能相互转换的开关器件就可以表示一位二进制数,因此采用二进制数的电路容易实现, 且工作稳定可靠。  ② 算术运算规则简单。二进制数的算术运算和十进制数的算术运算规则基本相同,惟一区别在于二进制数是“逢二进一”及“借一当二”,而不是“逢十进一”及“借一当十”。

例如:

3. 八进制数(Octal) 八进制数的进位规则是“逢八进一”,其基数R=8,采用的数码是0、 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7, 每位的权是 8 的幂。 任何一个八进制数也可以根据式(1-2)表示为 例如:

4. 十六进制数(Hexadecimal) 十六进制数的特点是:  ① 采用的 16 个数码为0、 1、 2、 …、 9、 A、 B、 C、 D、 E、 F。 符号A~F分别代表十进制数的10~15。 ② 进位规则是“逢十六进一”,基数R=16,每位的权是16的幂。  任何一个十六进制数, 也可以根据式(1-2)表示为 例如:

1.1.2 进位计数制之间的转换 1. 二进制数与十进制数之间的转换 1) 二进制数转换成十进制数——按权展开法 二进制数转换成十进制数时,只要将二进制数按式(1-3)展开,然后将各项数值按十进制数相加,便可得到等值的十进制数。 例如: 同理,若将任意进制数转换为十进制数,只需将数(N)R写成按权展开的多项式表示式,并按十进制规则进行运算, 便可求得相应的十进制数(N)10。

2) 十进制数转换成二进制数 ① 整数转换——除2取余法。若将十进制整数(N)10转换为二进制整数(N)2,则可以写成 如果将上式两边同除以2,所得的商为 余数就是a0。

同理,这个商又可以写成 显然,若将上式两边再同时除以2,则所得余数是a1。重复上述过程,直到商为0,就可得二进制数的数码a0、a1、…、an-1。

例如,将(57)10转换为二进制数:

② 小数转换——乘2取整法。若将十进制小数(N)10转换为二进制小数(N)2,则可以写成 将上式两边同时乘以2, 便得到 令小数部分 则上式可写成 因此,2(N)10乘积的整数部分就是a-1。若将2(N)10乘积的小数部分F1再乘以2,则有

所得乘积的整数部分就是a-2。显然,重复上述过程,便可求出二进制小数的各位数码。 例如,将(0.724)10转换成二进制小数。

可见,小数部分乘2取整的过程,不一定能使最后乘积为0,因此转换值存在误差。通常在二进制小数的精度已达到预定的要求时,运算便可结束。  将一个带有整数和小数的十进制数转换成二进制数时,必须将整数部分和小数部分分别按除2取余法和乘2取整法进行转换,然后再将两者的转换结果合并起来即可。  同理,若将十进制数转换成任意R进制数(N)R,则整数部分转换采用除R取余法;小数部分转换采用乘R取整法。

2. 二进制数与八进制数、十六进制数之间的相互转换  八进制数和十六进制数的基数分别为8=23,16=24, 所以三位二进制数恰好相当一位八进制数,四位二进制数相当一位十六进制数, 它们之间的相互转换是很方便的。 二进制数转换成八进制数的方法是从小数点开始, 分别向左、向右,将二进制数按每三位一组分组(不足三位的补0),然后写出每一组等值的八进制数。  例如,求(01101111010.1011)2的等值八进制数:

例如,求(01101111010.1011)2的等值八进制数: 二进制 001 101 111 010  . 101 100 八进制 1 5 7 2 . 5 4 所以 (01101111010.1011)2=(1572.54) 8 二进制数转换成十六进制数的方法和二进制数与八进制数的转换相似,从小数点开始分别向左、向右将二进制数按每四位一组分组(不足四位补0),然后写出每一组等值的十六进制数。 

例如,分别求出(375.46)8、(678.A5)16的等值二进制数: 例如,将(1101101011.101)转换为十六进制数: 00 11 01 10 10 11 . 10 10 3 6 B . A 所以 (1101101011.101)2=(36B.A)16 八进制数、十六进制数转换为二进制数的方法可以采用与前面相反的步骤,即只要按原来顺序将每一位八进制数(或十六进制数)用相应的三位(或四位)二进制数代替即可。 例如,分别求出(375.46)8、(678.A5)16的等值二进制数: 八进制 3 7 5 . 4 6 十六进制 6 7 8 . A 5 二进制 011 111 101 . 100 110 二进制 0110 0111 1000.1010 0101 所以 (375.46)8=(011111101.100110)2, (678.A5)16=(011001111000.10100101)2

1.2 编 码 1.2.1 二—十进制编码(BCD码) 二—十进制编码是用四位二进制码的10 种组合表示十进制数0~9,简称BCD码(Binary Coded Decimal)。  这种编码至少需要用四位二进制码元,而四位二进制码元可以有 16 种组合。当用这些组合表示十进制数0~9时, 有六种组合不用。由 16 种组合中选用 10 种组合,有

表 1-2 几种常用的BCD码 十进制数 8421码 5421码 2421码 余 3 码 BCD Gray码 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111

1. 8421 BCD码 8421 BCD码是最基本和最常用的BCD码, 它和四位自然二进制码相似, 各位的权值为8、 4、 2、 1, 故称为有权BCD码。和四位自然二进制码不同的是, 它只选用了四位二进制码中前 10 组代码,即用0000~1001分别代表它所对应的十进制数, 余下的六组代码不用。

2. 5421 BCD码和2421 BCD码 5421 BCD码和2421 BCD码为有权BCD码,它们从高位到低位的权值分别为5、 4、 2、 1和2、4、2、1。 这两种有权BCD码中,有的十进制数码存在两种加权方法,例如, 5421 BCD码中的数码5,既可以用1000表示,也可以用0101表示,2421 BCD码中的数码6,既可以用1100表示, 也可以用0110表示。这说明5421 BCD码和2421 BCD码的编码方案都不是惟一的,表1-2只列出了一种编码方案。  表1-2中2421 BCD码的 10 个数码中,0和9、1和8、2和7、3和6、 4和5的代码的对应位恰好一个是0时,另一个就是1。我们称0和9、1和8互为反码。因此2421 BCD码具有对9互补的特点,它是一种对9的自补代码(即只要对某一组代码各位取反就可以得到9的补码),在运算电路中使用比较方便。

3. 余3 码 余 3 码是8421 BCD码的每个码组加3 (0011)形成的。 余 3 码也具有对 9 互补的特点,即它也是一种 9 的自补码,所以也常用于BCD码的运算电路中。  用BCD码可以方便地表示多位十进制数,例如十进制数(579.8)10可以分别用8421 BCD码、余 3 码表示为

1.2.2 可靠性编码 1. Gray码(格雷码)  Gray码也称循环码,其最基本的特性是任何相邻的两组代码中,仅有一位数码不同,因而又叫单位距离码。  Gray码的编码方案有多种,典型的Gray码如表1-3所示。从表中看出,这种代码除了具有单位距离码的特点外,还有一个特点就是具有反射特性,即按表中所示的对称轴为界,除最高位互补反射外,其余低位数沿对称轴镜像对称。利用这一反射特性可以方便地构成位数不同的Gray码。

Gray码的单位距离特性有很重要的意义。假如两个相邻的十进制数 13 和 14, 相应的二进制码为1101和1110。在用二进制数作加 1 计数时,如果从 13 变 14, 二进制码的最低两位都要改变, 但实际上两位改变不可能完全同时发生, 若最低位先置0, 然后次低位再置1,则中间会出现1101—1100—1110, 即出现暂短的误码1100,而Gray码因只有一位变化,因而杜绝了出现这种错误的可能。  BCD Gray码是一种具有单位距离特性的BCD码,其编码方案也很多,表1-2最右边仅列出了一种,它有前九组代码与典型的四位Gray码相同,仅最后一组代码不同,用1000代替了Gray码的1101,这是因为从最大数 9 返回到 0,也应具有单位距离特性。

表 1-3 典型的Gray码

2. 奇偶校验码 代码(或数据)在传输和处理过程中,有时会出现代码中的某一位由 0 错变成 1,或 1 变成 0。奇偶校验码是一种具有检验出这种错误的代码,奇偶校验码由信息位和一位奇偶检验位两部分组成。  信息位是位数不限的任一种二进制代码。  检验位仅有一位,它可以放在信息位的前面,也可以放在信息位的后面。它的编码方式有两种:  使得一组代码中信息位和检验位中“1”的个数之和为奇数,称为奇检验;  使得一组代码中信息位和检验位中“1”的个数之和为偶数, 称为偶检验。

表 1-4 带奇偶检验的8421 BCD码

1.2.3 字符代码 表 1-5 ASCII码

ASCII码采用七位二进制数编码,因此可以表示128个字符。从表中可见,数字0~9,相应用0110000~0111001来表示,B8通常用作奇偶检验位,但在机器中表示时,常使其为 0,因此0~9的ASCII码为 30H~39H,大写字母A~Z的ASCII码为41H~5AH等。