摘 要:计算机应用中的数制之间的转换是教学中的一个难点和重点,很多教师在教学中往往不知从何下手,导致教学中思路的零乱,即使勉强的授完了知识点,给学生留下的只是杂乱无章的知识,甚至听完了也不明白其中的意思。讲授内容规划和设计成功与否,将直接影响教学效果。
关键词:数据类型;进位制;数制转换 一、计算机处理的数据类型 计算机处理的数据分为数值型和非数值型两类。数值型数据指数学中的代数值,具有量的含义,且有正负之分、整数和小数之分;而非数值型数据是指输入到计算机中的所有信息,没有量的含义,如数字符号0—9、大写字母A—Z或小写字母a—z、汉字、图形、声音及其一切可印刷的符号+、-、!、#、%、》……等。在计算机科学科学中,常用的数制是十进制、二进制、八进制、十六进制四种。人们习惯于采用十进制。计算机采用二进制数,原因是二进制具有方便人们使用逻辑代数、硬件技术实现容易、便于记忆和传输可靠和运算规则简单等优点。所以,在计算机中数的存储、传送以及运算均采用二进制。掌握各种数制之间的转换对计算机学科的学习是很有必要的。 二、常用进位制的表示方法 方法一:把该数用小括号括起来在小括号的右下角标明该进制的基数,如:(123.12)10说明123.12为十进制数。如果用R表示任意进制,可以表示为(……)R-1。 方法二:在该数的后面加上相应的大写字母表示相应的进制。在计算机中常常用到的有二进制、八进制、十进制和十六进制。分别用字母B(Binary)表示二进制(如:10001.11B为二进制数),用字母Q获知O(Octal)表示八进制(如:234.45Q为八进制数),用字母D(Decimal)表示十进制(如:123D为十进制数),用字母H(Hexadecimal)表示十六进制(如:123.12H为十六进制数)。 三、几个概念 数码:一组用来表示某种数制的符号。如:1、2、3、4、A、B、C、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等。 基数:数制所使用的数码个数称为“基数”或“基”,常用“R”表示,称R进制。如二进制的数码是:0、1,基为2。 位权:指数码在不同位置上的权值。在进位计数制中,处于不同数位的数码代表的数值不同。 说明:不管是任何数制,只是表示数的方式不同,但数的大小始终不变,它们必然可以相互转换。 四、数制之间的相互转换 二进制、八进制、十进制和十六进制之间的关系如图1 图 1 一)、非十进制(R进制)转换为十进制? 方法:按照位权展开求和(以二进制转化成十进制为例扩展到一般形式,一个R进制数,基数为R,用0,1,……,R-1,共R个数字符号来表示,且逢R进一,因此,各位的权是以R为底的幂) 一般格式:( kn kn–1…k1 k0 . k–1…k–m )R= kn×Rn + kn–1×Rn–1 +…+ k1×R + k0 + k–1×R–1 +…+ k–m×R –m 其中0≤k i < R,i = – m~n。R叫做R进制数的基数,k i叫做该R进制数的第i位,Ri叫做第i位的权。 例如: 1、(1101.01)2=1×23+1×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2=(13.25)10 2、(154)8=1×82+5×81+4×80=(108)10 3、(1CB)16=1×162+12×161+11×160=(459)10 二)、十进制转换成非十进制(R进制) 方法:将十进制转化为R进制,整数部分,采用除以R取余(余数为0为止),将所取余数逆序排列;小数部分,乘R取整(每一次必须变为纯小数后再做乘法,直至乘积为0,如果是循环小数,则以约定的精度为准,最后将所取的整数按顺序排列即可)。 例如: 把十进制转换成二进制 4、( 23 ) 10=( ? ) 2 2 │ 23 ├──── 2 │ 11 …… 余1(最低位) └┬─── 2 │ 5 …… 余1 ├─── 2 │ 2 …… 余1 ├─── 2 │ 1 …… 余0 └─── 0 …… 余1(最高位) 即 ( 23 ) 10= ( 10111 ) 2 5、( 0.87 ) 10=( ? ) 2 0.87 * 2 1.74 …… 整数部分1(最高位) 0.74 * 2 1.48 …… 整数部分1 0.48 * 2 0.96 …… 整数部分0 0.96 * 2 1.92 …… 整数部分1 0.92 * 2 1.84 …… 整数部分1 0.84 * 2 1.68 …… 整数部分1 0.68 * 2 1.36 …… 整数部分1(最低位) 即 (0.87)10=(0.1101111)2 6、求254的8进制数。 所以:254D=367Q 7、把十进制数254转换成十六进制 所以:254D=FEH 三)非十进制与非十进制的相互转换(二进制、八进制、十六进制的相互转换) 因为8=23,所以可以用3位二进制表示1位八进制,同样,16=24,可以用4位二进制来表示1位十六进制。反之亦然。 * 二进制和八(十六)进制的转换 当二进制数有小数部分时,从小数点开始向两侧每3位二进制数转换为1位八进制数,不够3位者可以补0。 例如:把二进制转换成八(十六)进制 8、( 1101011.11001 )2=( ? )8 解: 001 101 011·110 010 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 1 5 3 · 6 2 即 ( 1101011.11001 )2=( 153.62 )8 9、( 1101011.11001 )2=( ? )16 解: 0110 1011·1100 1000 ↓ ↓ ↓ ↓ 6 B · C 8 即 ( 1101011.1101 )2=( 6B.C8 )16 * 八(十六)进制和二进制的转换 例如:376.54Q=( )H 10、( 3 7 6 . 5 4)8 (011 111 110. 101 100)2 所以:376.54Q=011111110.101100H 11、C2.A8H=( )B ( C 2 . A 8)16 (1100 0010 . 1010 1000)2 所以:C2.A8H=1100.10101000B * 八进制与十六进制的相互转换 (方法:以二进制位桥梁先把八进制(十六进制)转换为二进制再转换为十六进制(八进制)即可) 总之:数制及其转换是计算机应用基础教学和学生学习、理解的共同难点。在教学中能够把握把该知识点的内容概括化,层次话,由浅入深的进行讲授,一定会受到良好的教学效果。 参考文献: [1] 《计算机导论》王玉龙编 计算机学科教学计划 1993 电子工业出版社 [2] 《数字逻辑与数字系统》白中英主编 第二版 科学出版社出版 [3] 《计算机应用基础》何克抗 周南月主编 高等教育出版社
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