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第2章 數位資料表示法 2-1 資料型態 2-2 二進位表示法 2-3 各種進位表示法的轉換 2-4 整數表示法 2-5 浮點數表示法

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1 第2章 數位資料表示法 2-1 資料型態 2-2 二進位表示法 2-3 各種進位表示法的轉換 2-4 整數表示法 2-5 浮點數表示法
2-6 ASCII及Unicode

2 0與1的組合

3 數位資訊的單位 位元(binary digit,簡稱bit)是數位資訊的基本粒子,也是電腦儲存或傳遞資料的最小單位,常用0或1來表示
當初電腦會採用位元表示資料,主要是因為電子元件的穩定狀態有兩種:一種是“開”(通常用來表示“1”)及一種是“關” (通常用來表示“0”) 電腦常以8個位元為存取單位,因此8個位元稱為位元組(byte)

4 數位資訊的單位(續)

5 2-1 資料型態

6 2-2 二進位表示法 一個數字在不同的位置上所表示的數值也就不同,如三位數“523”,右邊的“3”在個位上表示3個一,中間的“2”在十位上就表示2個十,左邊的“5”在百位上則表示5個百,換句話說,523 = 5 x x 以B為基數,則dndn-1…d2d1.r1r2…rm-1rm所表示的數為dn x Bn-1 + dn-1 x Bn-2 + … + d2 x B1 + d1 x B0 + r1 x B-1 + r2 x B-2 + … + rm-1 x B-(m-1) + rm x B-m 二進位表示法:B=2

7 二進位、十進位、十六進位

8 一個小小的問題 Oct-這個字根代表8; Dec-這個字根代表10 為什麼October 不是八月而是十月?
為什麼 December不是十月而是十二月?

9 因為插入了七月和八月 July源於凱撒(Julius Caesar) 之名,凱撒原是一位有名的羅馬將領,後來當了羅馬皇帝。在這之前就有曆法,那時是以March 為一年的開端,而July是第十五個月;到了凱撒當皇帝便修改曆法,將一年的開始訂為January,而將July 提升到第七位,這個改變一直沿用至今。 凱撒大帝之後,他的兒子奧古斯都(Augustus)繼承王位,人們尊稱他為Augustus,其意義乃代表高貴 (Noble),於是他學凱撒將他的幸運月,以自己的封號命名。 那二月為什麼只有二十八天呢?

10 二月被砍過兩天 二月為什麼通常只有二十八天?
凱撒(Julius Caesar) 修改曆法時,本來規定每年十二個月裡,逢單是大月三十一日,逢雙是小月三十日,但是這樣算下來,一年就變成三百六十六日,所以必須設法在一年中扣去一天。那時候判處死刑的人犯均在二月分執行,因此人們認為二月是不吉利的月分,既然要扣除一天,那麼就由二月分來扣掉,讓不吉利的日子減少一天,因此二月分就成了二十九日。 後來奧古斯都(Augustus)繼凱撒之後當了羅馬皇帝,他發現凱撒是七月生的,而七月是逢單為大月三十一日;他不服氣,為了表示自己也偉大,就把自己八月出生的月分改為大月三十一日。糟了!又多出一天怎麼辦?那還是由二月分來扣除,因此結果二月分就變成二十八日。

11 2-3 各種進位表示法的轉換 二進位轉十進位 所對應的十進位數為

12 十進位整數轉二進位 十進位181所對應的二進位數為

13 十進位小數轉二進位 十進位0.8125所對應的二進位數為

14 十進位0.1的二進位表示法為何? 十進位0.1所對應的二進位數為無窮位數的 …2

15 二進位轉十六進位 二進位數換成十六進位數時,每四個位數合成一項

16 二進位轉十六進位 的十六進位表示法為1B5.D816

17 十六進位轉二進位

18 2-4 整數表示法

19 帶正負符號大小表示法

20 一補數表示法 給定一個十進位數值,轉換成它的一補數表示法步驟如下:

21 -41的一補數表示法為

22 一補數轉十進位

23 二補數表示法 給定一個十進位數值,轉換成它的二補數表示法步驟如下:

24 40和-40的二補數表示法為何?

25 二補數轉十進位

26 二補數表式法位元字串與數值的對應關係

27 二補數表示法的兩正數相加

28 二補數表示法的一正一負相加,且結果為正

29 二補數表示法的一正一負相加,且結果為負

30 二補數表示法的兩負數相加

31 二補數表示法的兩正數相加 結果超過正數儲存範圍

32 二補數表示法的兩負數相加 結果小於負數儲存範圍

33 -40的二補數表示法正好是28-40

34 為何二補數可以這樣做運算 假設是n bits 正數 + 正數 (和一般情況一樣)
負數(-x) + 負數(-y) -x在二補數表示值為 2n-x -y在二補數表示值為 2n-y 2n - x + 2n - y = 2n + (2n - (x+y)) 進位 -(x+y)的二補數表示法

35 為何二補數可以這樣做運算(續前頁) 正數 (x) + 負數 (-y) -y在二補數表示值為 2n-y 得 2n+x-y (1) x >= y x-y為正值或0; 2n為進位 (2) x <y 2n+x-y = 2n-(y-x) -(y-x)的二補數表示法

36 2-5 浮點數表示法 IEEE 754標準

37 單倍精準數 符號位元:1個位元,以0表示正數;以1表示負數 指數部分:8個位元,以過剩127(Excess 127)方式表示
尾數部分:23個位元,從標準化的小數點後開始存起,不夠的位元部份補0

38 實數 的浮點數表示法

39 實數 的浮點數表示法

40 浮點數表示法的數值

41 浮點數表示法的數值 -

42 請試試下面的例子 (IEEE 754 單倍精準數表示法)
1.5 (芃安助教提供的驗算網址)

43 IEEE 754單倍精準數 0的公訂表示法為 也是0(代表-0) 指數部分的-127( )和+128( )做為特殊用途 最小的正數為 其數值為+2-126; 最大的正數為 其數值為(2-2-23)x2127

44 2-6 ASCII及Unicode 在電腦裡,所有的文字也存成位元字串,因此我們必須有公訂的對照表,以便我們能在儲存時將文字轉成位元字串,而在解讀時能將位元字串轉回文字 ASCII Unicode EBCDIC Big5 GB

45 ASCII (7位元)

46 Unicode 16 bits e.g. 趙(8D99) 坤(5764) 茂(8302)

47 Unicode符號對照表

48 Unicode官方網頁

49

50

51 從造字程式找

52 從造字程式找(續) 按確定選擇字碼 從視窗欄選參照 在形狀區輸入中文字

53 在HTML裡的Unicode 例:趙(8D99) 坤(5764) 茂(8302) 趙坤茂


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