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摘要: 数制转换是计算机基础教学中的一个重点和难点,很多教师在教学中往往不知从何下手,讲授内容规划和设计成功与否,将直接影响教学效果。经过多年的计算机应用教学,针对数制转换知识可以从以下几个方面去设计教学内容。
关键词: 数据类型;进位制;基数;位权;数制转换
中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1671—7597(2011)0110086-01
1学习数制转换的意义
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AZ或小写字母a~z、汉字、图形、声音及其一切可印刷的符号+、-、!、#、%、》等。在计算机科学中,常用的数制是十进制、二进制、八进制、十六进制四种。其中二进制数在电子技术实现上具有:方便人们使用逻辑代数表示、硬件技术实现容易、便于记忆、传输可靠、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。而我们在开发程序、读机器内部代码和数据解决实际问题时,对数值的输入、输出通常使用十进制,这就有一个十进制向二进制转换;二进制向十进制转换的过程。为实现设计过程中计算机内部数据转换的需要,掌握各种数制之间的转换对计算机的学习是很有必要的。
2 引入基本概念:进制、基数、位权、按权相加法
数制转换:将数由一种数制转换成另一种数制的变换,简称为数制转换。
进制:按进位的原则进行记数的方法叫做“进位记数制”简称为“数制”或“进制”。
基数:数制的进位所遵循一个规则,那就是——逢N进1。这里的N叫做“基数”。
位权:10n就叫做位权(简称权)。
按权相加法:每位数序字符乘以它的位权累加求和表示数值大小的方法,叫做按权相。
3 常用进位制的表示方法
1)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(******)1。
2)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或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)。
4 数制之间的相互转换
十进制与二进制、八进制、十六进制之间相互转换关系如图
1)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)。
这里仅以10进制数转换为2进制数为例,说明10进制数转换为2进制、8进制、16进制数的转换算法。引导学生完成10进制与与8、16进制数之间的转换。
① 10进制整数转换为2进制数,算法:除2、取余、反取
例:57 =( 11100 1)2
② 10进制小数转换为2进制数,算法:乘2、取整、正取
例:0.125=( 0.001 )2
③ 10进制数转换为2进制数
运算规则:整数部分与小数部分分别按各自规则独立运算,结果用小数点顺次连接。
例:57.125=(111001.001)2
④ 2进制数转换为10进制数,运算规则:按权展开求和
例:把二进制数11001.001转换成十进制数。
111001.001B=1×25+1×24+1×23+1×20+0×2-1+0×2-2+1×2-3
=32+16+8+1+0.125
=57.125
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。
2)10进制数转换成8、16进制数的方法与此同,请同学自己总结,略。
3)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(4位)二进制数转换为1位八(十六)进制数,不够3位(4位)者可以补0,8/16转回二进制时,每一位的8/16进制数转成三、三/四位二进制数,注意0也需要如此占位划分,例如:把二进制转换成八(十六)进制。
4) 八进制与十六进制的相互转换
方法是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的难点,更是学生理解、学习的共同难点。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。
关键词: 数据类型;进位制;基数;位权;数制转换
中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1671—7597(2011)0110086-01
1学习数制转换的意义
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AZ或小写字母a~z、汉字、图形、声音及其一切可印刷的符号+、-、!、#、%、》等。在计算机科学中,常用的数制是十进制、二进制、八进制、十六进制四种。其中二进制数在电子技术实现上具有:方便人们使用逻辑代数表示、硬件技术实现容易、便于记忆、传输可靠、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。而我们在开发程序、读机器内部代码和数据解决实际问题时,对数值的输入、输出通常使用十进制,这就有一个十进制向二进制转换;二进制向十进制转换的过程。为实现设计过程中计算机内部数据转换的需要,掌握各种数制之间的转换对计算机的学习是很有必要的。
2 引入基本概念:进制、基数、位权、按权相加法
数制转换:将数由一种数制转换成另一种数制的变换,简称为数制转换。
进制:按进位的原则进行记数的方法叫做“进位记数制”简称为“数制”或“进制”。
基数:数制的进位所遵循一个规则,那就是——逢N进1。这里的N叫做“基数”。
位权:10n就叫做位权(简称权)。
按权相加法:每位数序字符乘以它的位权累加求和表示数值大小的方法,叫做按权相。
3 常用进位制的表示方法
1)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(******)1。
2)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或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)。
4 数制之间的相互转换
十进制与二进制、八进制、十六进制之间相互转换关系如图
1)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)。
这里仅以10进制数转换为2进制数为例,说明10进制数转换为2进制、8进制、16进制数的转换算法。引导学生完成10进制与与8、16进制数之间的转换。
① 10进制整数转换为2进制数,算法:除2、取余、反取
例:57 =( 11100 1)2
② 10进制小数转换为2进制数,算法:乘2、取整、正取
例:0.125=( 0.001 )2
③ 10进制数转换为2进制数
运算规则:整数部分与小数部分分别按各自规则独立运算,结果用小数点顺次连接。
例:57.125=(111001.001)2
④ 2进制数转换为10进制数,运算规则:按权展开求和
例:把二进制数11001.001转换成十进制数。
111001.001B=1×25+1×24+1×23+1×20+0×2-1+0×2-2+1×2-3
=32+16+8+1+0.125
=57.125
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。
2)10进制数转换成8、16进制数的方法与此同,请同学自己总结,略。
3)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(4位)二进制数转换为1位八(十六)进制数,不够3位(4位)者可以补0,8/16转回二进制时,每一位的8/16进制数转成三、三/四位二进制数,注意0也需要如此占位划分,例如:把二进制转换成八(十六)进制。
4) 八进制与十六进制的相互转换
方法是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的难点,更是学生理解、学习的共同难点。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。