计算机非数值数据的表示

计算机中数据的表示

【教学目标】

知识目标：

1、理解进制的含义。

2、掌握二进制、十进制、八进制、十六进制数的表示方法。 3、掌握二进制、八进制、十六进制数转换为十进制的方法。 4、掌握十进制整数、小数转换为二进制数的方法。 技能目标：

1、培养学生逻辑运算能力。

2、培养学生分析问题、解决问题的能力。 3、培养学生独立思考问题的能力。 4、培养学生自主使用网络软件的能力。 情感目标：

通过练习数制转换，让学生体验成功，提高学生自信心。 【教学重点】：

1、各进制数的表示方法。 2、各进制数间相互转换的方法。 【教学难点】：

二进制、八进制、十六进制之间转换的方法。 【教学方法】：教师讲授、学生练习、教师总结、教师评价 【教学类型】：新授课 【教学时数】：3课时 【教学过程】

第一课时

一、 新课导入

我们日常生活中使用的数是十进制、十进制不是唯一的数的表示方法，表示数的数制还有哪些呢？这些数制与十进制间有什么关系呢？这节课我们就来学习数制。

二、 新课讲解 1、进位计数制

- 1 -

?以十进制为例：

十进制中采用0，1，2，3，4，5,6,7,8,9这十个数字来表示数据，逢十向相邻高位进一；每一位的位权都是以10为底的指数

2.1 数值数据的表示方法

2.1.1 数据格式

计算机中数据的小数点并不是用某个二进制数字来表示的，而是用隐含的小数点的位置来表示。根据小数点的位置是否固定，将计算机中的数据表示格式分为两种，即定点格式和浮点格式。一般来说，定点格式所表示的数的范围有限，但运算复杂度和相应的处理硬件都比较简单，而浮点格式所表示的数的范围很大，但运算复杂度和相应的处理硬件都比较复杂。

1. 定点数的表示方法

定点格式----是指在数据表示时，约定机器中所有数据的小数点的位置是固定不变的。

我们把用定点格式表示的数称为定点数。在计算机中，通常将定点数表示成纯小数或纯整数。

对于任意一个n+1位的定点数x，在定点机中可表示成如下格式：

如果数x表示的是纯小数，那么小数点在x0和x1之间，即数符和尾数之间。如果数x表示的是纯整数，那么小数点在x n后面，即数据的最后。定点纯小数和定点纯整数的表示范围与数的机器码表示有关，在后面介绍各种数的机器码表示时，再详细讨论。

2. 浮点数的表示方法

浮点格式----是指在数据表示时，将浮点数的范围和精度分别表示，相当于小数点的位置随比例因子的不同而在一定的范围内可自由浮动。我们把用浮点格式表示的数称为浮点数。

对于一个任意进制数N，均可表示成N=

单项选择题

1 下列不同进位计数制得数中，最大的数是____。

A (0.101)2 B (0.62)10 C (0.52)8 D (0.75)16 2 在____进位计数制下，有53+247=211。

A 十进制 B 八进制 C 九进制 D十一进制 3 若十进制数据为137.5，则其八进制为____。

A 89.8 B 211.4 C 211.5 D 1011111.101 4 下列说法有误差的是____。

A 任何二进制整数都可以用十进制表示 B任何二进制小数都可以用十进制表示 C任何十进制整数都可以用二进制表示 D任何十进制小数都可以用二进制表示

5 一个16位无符号二进制数的表示范围是____。

A 0～5536 B 0～66535 C —32768～32767 D —32768～327686 6 BCD码中8421码100101010100表示十进制数是____。 A 954 B 864 C 362 D 有错误 7 下列关于ASCII编码，正确的描述是____。 A 使用8位二

单项选择题

1 下列不同进位计数制得数中，最大的数是____。

A (0.101)2 B (0.62)10 C (0.52)8 D (0.75)16 2 在____进位计数制下，有53+247=211。

A 十进制 B 八进制 C 九进制 D十一进制 3 若十进制数据为137.5，则其八进制为____。

A 89.8 B 211.4 C 211.5 D 1011111.101 4 下列说法有误差的是____。

A 任何二进制整数都可以用十进制表示 B任何二进制小数都可以用十进制表示 C任何十进制整数都可以用二进制表示 D任何十进制小数都可以用二进制表示

5 一个16位无符号二进制数的表示范围是____。

A 0～5536 B 0～66535 C —32768～32767 D —32768～327686 6 BCD码中8421码100101010100表示十进制数是____。 A 954 B 864 C 362 D 有错误 7 下列关于ASCII编码，正确的描述是____。 A 使用8位二

数值计算方法

?随着科学技术的飞速发展，科学计算愈来愈显示出其重要性。科学计算的应用之广已遍及各行各业，例如：气象资料的分析图像，飞机、汽车及轮船的外形设计，高科技研究等都离不开科学计算。因此，作为科学计算的数学工具数值计算方法已成为各咼輕院校数学、物理和井算*几应用专 ?工科本科生的专业基础课，也是工科矗究生

的学位必修课。

?数值分析或数值计算方法主要是研

究如何运用计算机去获得数学问题的数值解的理论和方法?对那些在经典数学中，用解析方法在理论上已作出解的存在，但要求出他的解析解又十分困难，甚至是不可能的这类数学问题，数值解法就显得不可缺少，同时有十分

?计算机解决科学计算问题时经历的几个过 程

-实际问题——> 数学模型——> 数值计算方

法——> 程序设计——> 上机运行求出解

-实际问题——〉数学模型：由实际问题应用科

学知识和数学理论建立数学模型的过程，是应

-数值计算方法——> 程序设计——> 计算结果

:

根据数学模型提出求解的数值计算方法，直到编出

程序上机算出解，是计算数学的任务。

?数值计算方法重点研究：求解的数值方法及与此有关的理论

-包括：方法的收敛性，稳定性，误差分析，计 q寸间的最小（也就是计算费用），占用内存空

数学问题的数值解法例示

?例仁1

非计算机专业计算机基础教学研究 本文关键词：教学研究，计算机专业，计算机，基础

非计算机专业计算机基础教学研究 本文简介：摘要：当前我国的经济社会都在飞速发展，科技水平持续提升，尤其是新一代的计算机技术日新月异。无论是对于计算机专业还是非专业的学生而言，具备一定的计算机基础都是必然要求。并且目前传统的教学模式和教学理念不断遭受冲击，教育改革的范围不断扩大。为了更好的满足教育需求，要积极的进行高校非计算机专业计算机基础教

非计算机专业计算机基础教学研究 本文内容：

摘要：当前我国的经济社会都在飞速发展，科技水平持续提升，尤其是新一代的计算机技术日新月异。无论是对于计算机专业还是非专业的学生而言，具备一定的计算机基础都是必然要求。并且目前传统的教学模式和教学理念不断遭受冲击，教育改革的范围不断扩大。为了更好的满足教育需求，要积极的进行高校非计算机专业计算机基础教学改革研究，及时转变教学理念与时俱进，更要不断创新科学合理有效的教学模式，以实现更高的教学发展目标。

关键词：高校；非计算机专业；计算机教学；教学模式

1.非计算机专业计算机基础课程的发展形势

在当前我国经济社会高速发展的今天，各种先进的科技手段日新月异，计算机已经成为了各行各业的办公基本工具、必

计算机的数据与编码

一、数据存储单位

1．数据：对事实、概念或指令的一种表示形式，可以由人工或自动装置进行处理。 （1）数据的形式：数字、文字、图形或声音等。 （2）数据的分类：数值数据、非数值数据。 2．信息：经过解释赋予一定意义的数据。 （1）控制信息：指挥计算机的各种操作的指令。 （2）数据信息：计算机加工处理的对象。 注意：(1)计算机能识别和处理的只能是二进制数。 (2)计算机中有人读数据和机读数据两种状态。

3．位：一个二进制位称为比特（bit）,，以b表示。一位可以表示0和1两种状态。 位是数据的最小单位，

4．字节：八个二进制位称为字节（Byte）,以B表示。 字节是数据处理和数据存储的基本单位。

一个字节的8位二进制自左至右排列，最左边为最高位，最右边为最低位。 换算公式： 1KB=1024B

1MB=1024KB=1024×1024B

1GB=1024MB=1024×1024KB=1024×1024×1024B=1073741824B 5．字与字长

（1）字：在计算机中做为一个单元进

第二章 计算机的信息表示

2.1计算机中表示信息的数据类型 2.2定点无符号数的表示 2.3定点符号数的表示 2.4二进制加减法

2.5利用二进制位串的其他代码制

1.数据表示是要弄清：数据用硬件或者软件实现以及实现方法

(1)数据类型 = 数据表示 + 数据结构 数据表示最常用，简单，硬件实现 数据结构面向系统软件，应用领域需要处理的数据类型+逻辑结构和物理结构之间的关系

(2)用数据表示来实现的数据类型的原则：①缩短程序的运行时间 ②减少CPU与主存储器之间的通信量 ③通用性和利用率

(3)二进制变量和二进制代码是信息表示的基础；不同类型的信息——不同的二进制数码的方法和数制①无符号数②符号数③二进制位串

（4）无符号数：直接产生的普通二进制代码 ①指令中的操作码 ②指令中的地址码（寄存器号） ③存储器地址 ④计数器值 ⑤时钟、时钟频率等 符号数： ①计算机进行的数值工程计算 ②算数操作指令处理的数值（带符号的整数或浮点数） 二进制位串（比符号数更为广泛） ①指令系统中的逻辑操作 ②记号（文本数据等） ③控制器中的状态字、标识数和控制码

2.定点数

含义：小数点

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

高校非计算机专业计算机基础课程教学改革的探索

作者：章明珠 李彦

来源：《电脑知识与技术》2012年第12期

摘要：文章针对高校非计算机专业计算机基础课程教学中主要存在的问题，结合本人教学实际,探讨了从教学模式、教学方法等方面加以改革的途径，提出了具体的教学措施。 关键词：非计算机专业；计算机基础课程；教学模式；教学方法 中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)12-2852-02

Exploration of Computer Basic Course’s Teaching Reform for Non-Computer College Students ZHANG Ming-zhu, LI Yan

(Department of Public Courses, Xi’an Fanyi University, Xi’an 710005, China)

Abstract：Aiming at the main problems in the b

第二章数据表示

2.1 机器数及特点随堂测验

1、设计算机字长8位，设x = -5, [x]补为( ) (单选）

A、FBH

B、FDH

C、FAH

D、05H

2、系列关于补码机器数的描述中错误的是（）（单选）

A、数的符号用0和1表示

B、数值“0”的表示唯一

C、加法和减法按模进行运算

D、不可能出现一个数的补码与其原码相同

3、下列关于移吗的描述中，错误的是（）（单选）

A、IEEE754浮点数的阶码用移码表示

B、0表示正数的符号，1表示负数的符号

C、不可能出现同一个数据的补码与移码相同

D、通过对一个真值加一个偏移量得到

2.2 定点与浮点数据表示随堂测验

1、IEEE754浮点数ｘ的二进制存储格式为(41360000)H，其对应的十进制值为( ) （单选）

A、11.5

B、11.375

C、11.355

D、10.385

2、某计算机字长8位，机器数11111111 对应的十进制真值不可能是( ).（单选）

A、-1

B、127

C、0

D、-128

2.3 数据校验的基本原理随堂测验

1、下列编码中码距为2的编码是( ) （多选）

A、0011, 1100, 0000, 0101

B、00 , 11, 01, 10

1

C、000, 101, 110

D、00000，11100，00111