信息技术基础与数据分析+人工智能项目实践教程
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任务2 计算机信息处理

任务目的

了解数制的概念、信息的存储单位和常见的信息编码,并通过实际计算掌握不同数制之间的转换。

任务描述

计算机技术主要包括信息采集、存储、处理和传输,那么计算机是如何表示数值的?计算机中数值的表示与我们平时表示数值的方法有何不同?两者之间如何转换?

方法与步骤

(1)把二进制数(110101)2和(1101.101)2分别转换成十进制数。

解:(110101)2=1×25+1×24+0×23+1×22+0×21+1×20

=32+16+0+4+0+1=(53)10

(1101.101)2=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3

=8+4+0+1+0.5+0+0.125=(13.625)10

(2)把八进制数(305)8和(456.124)8分别转换成十进制数。

解:(305)8=3×82+0×81+5×80

=192+5=(197)10

(456.124)8=4×82+5×81+6×80+1×8-1+2×8-2+4×8-3

=256+40+6+0.125+0.03125+0.0078125

=(302.1640625)10

(3)把十六进制数(2A4E)16和(32CF.48)16分别转换成十进制数。

解:(2A4E)16=2×163+A×162+4×161+E×160

=8192+2560+64+14

=(10830)10

(32CF.48)16=3×163+2×162+C×161+F×160+4×16-1+8×16-2

=12288+512+192+15+0.25+0.03125

=(13007.28125)10

(4)将十进制数(22.8125)10转换成二进制数。

① 整数除以2,商继续除以2,得到0为止,将余数逆序排列。

22/2  11 余 0

11/2  5 余 1

5/2   2 余 1

2/2   1 余 0

1/2   0 余 1

即(22)10=(10110)2

② 小数乘以2,取整,小数部分继续乘以2,取整,直到小数部分为0为止,将整数顺序排列。

0.8125×2=1.625 取整1 小数部分是0.625;

0.625×2=1.25 取整1  小数部分是0.25;

0.25×2=0.5 取整0   小数部分是0.5;

0.5×2=1 取整1     小数部分是0,结束。

即(0.8125)10=(0.1101)2

即(22.8125)10=(10110.1101)2

(5)将八进制数(714.431)8转换成二进制数。

即(714.431)8=(111001100.100011001)2

例1:将二进制数(11101110.00101011)2转换成八进制数。

即(11101110.00101011)2=(356.126)8

例2:将十六进制数(1AC0.6D)16转换成二进制数。

即(1AC0.6D)16=(1101011000000.01101101)2

例3:将二进制数(10111100101.00011001101)2转换成十六进制数。

即(10111100101.00011001101)2=(5E5.19A)16

相关知识与技能

1.数制的概念

数制也称计数制,是用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。计算机中的数制用“0”和“1”表示,称为二进制数。

2.数制的转换

转换原则:如果两个有理数相等,则两数的整数部分和小数部分一定分别相等。因此,当各数制之间进行转换时,通常对整数部分和小数部分分别进行转换,然后将其转换结果合并即可。

(1)非十进制数转换成十进制数:把二进制数(或八进制数,或十六进制数)写成2(或8,或16)的各次幂之和的形式,然后计算其结果。

(2)十进制数转换成非十进制数(R):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”,然后再拼接起来即可。

(3)二、八、十六进制数之间的相互转换:由于一位八(十六)进制数相当于三(四)位二进制数,因此,要将八(十六)进制数转换成二进制数时,只需以小数点为界,向左或向右每一位八(十六)进制数用相应的三(四)位二进制数取代即可。如果不足三(四)位,可用零补足。反之,二进制数转换成相应的八(十六)进制数,只是上述方法的逆过程,即以小数点为界,向左或向右每三(四)位二进制数用相应的一位八(十六)进制数取代即可。

3.信息的存储单位

位(bit):是计算机处理数据的最小单位,用0或1来表示。

字节(Byte):是计算机中数据的最小存储单元,常用B表示。

4.常见的信息编码

(1)BCD码:将十进制的每一位数用多位二进制数表示。

(2)ASCII码:计算机中普遍采用的一种字符编码形式,将常用的基本字符、运算符号、标点符号及一些控制符等都用二进制数表示,以便被计算机识别。