11

数字化与数字化与 00 、、 11 编码编码

张基温 教授张基温 教授

22

当今时代最流行的名词——信息化当今时代最流行的名词——信息化

信息化信息化 == 数字化数字化 ++ 网络化网络化

网络化：提供了一个——虚拟宇宙网络化：提供了一个——虚拟宇宙 —— —— 虚拟时空。虚拟时空。 数字化：将现实中的事物变成虚拟数字化：将现实中的事物变成虚拟

宇宙中的事物——数字。宇宙中的事物——数字。

33

数字化的实质数字化的实质

用有限个符号表示现实世界中的事物。用有限个符号表示现实世界中的事物。

• 电子商务电子商务• 符号经济学符号经济学• …………

44

人类使用过的符号体系人类使用过的符号体系

各种数字系列各种数字系列

各种文字系列各种文字系列

55

数字系列数字系列

罗马数字罗马数字 巴比论数字巴比论数字 阿拉伯—印度数字阿拉伯—印度数字 中国数字中国数字

66

罗马数字罗马数字（基于十进制的加权计数法）（基于十进制的加权计数法）

罗马计数制使用的符号

罗马数字 I V X L C D M

对应数目 1 5 10 50 100 500 1000

典型数值的罗马数字表示

罗马数字 I II III IV V VI VII VIII IX X XX XXX XL L

对应数字 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 30 40 50

32, 64, 128, 256, 512, 1024 的罗马数字依次是：XXXII LXIV CXXVIII CCLVI DXII MXXIV

77

古巴比论计数法古巴比论计数法——十进——十进 // 六十进制六十进制

计数符号：

没有零。同一個符號

可以代表 1 或 60 。例如：

代表： 2×60=120 。

代表： 2×603+3×602+41=402841

说明：没有零

88

阿拉伯—印度数字阿拉伯—印度数字

西阿拉伯：西阿拉伯：

東阿拉伯：東阿拉伯：

99

中国数字中国数字

汉字数字符号汉字数字符号 算筹数字符号算筹数字符号 八卦数字符号八卦数字符号

1010

汉字数字汉字数字 一、二、三、四、五、六、七、八、九、一、二、三、四、五、六、七、八、九、

十、百、千、万、亿、兆、京十、百、千、万、亿、兆、京 壹、贰、叁、肆、伍、陸、柒、捌、玖、壹、贰、叁、肆、伍、陸、柒、捌、玖、

拾、佰、仟、万、亿、兆、京拾、佰、仟、万、亿、兆、京

十 进：十十为百，十百为千，十千为万，十万为亿，十亿为兆，十兆为京……。十 进：十十为百，十百为千，十千为万，十万为亿，十亿为兆，十兆为京……。 即即 10×1010×10 ＝百，＝百， 10×10010×100 ＝千，＝千， 10×100010×1000 ＝萬，＝萬， 10×1000010×10000 ＝億，＝億， 10×10000010×100000 ＝兆＝兆 万万（亿）进：万万为亿，亿亿为兆，亿兆为京……。万万（亿）进：万万为亿，亿亿为兆，亿兆为京……。 即即 10000×1000010000×10000 ＝億，＝億， 10000×10000×10000210000×10000×100002 ＝兆，＝兆， 10000×10000×10000410000×10000×100004 ＝京……。＝京……。 自乘进位：万万为亿，亿亿为兆，兆兆为京……。自乘进位：万万为亿，亿亿为兆，兆兆为京……。 即即 100001000022 ＝億，（＝億，（ 100001000022 ）） 22 ＝兆，﹝（＝兆，﹝（ 100001000022 ）） 22﹞﹞22 ＝京…＝京…

1111

算筹计数符号（五升十进制） 算筹计数符号（五升十进制）

5428 32591 60837924

2356 + 4789 = 7145

1212

八卦计数法八卦计数法天 氣 火 雷 風 水 山 地7 6 5 4 3 2 1 0

北宋哲学家邵雍说：“一变而二，二变而四，三变而八，四变而十有六，五变而三十有二，六变而六十有四”。 即 :使用 1 个符号，有 2 种组合（—和 -- ），即两仪；使用 2 个符号，有 4 种组合（——、— -- 、），即四象；使用 3 个符号，有 8 种组合，即八卦；使用 4 个符号，有 16 种组合；使用 5 个符号，只有 32 种组合；使用 6 个符号，只有 64 种组合……。即邵雍 64 卦图。

1313即邵雍 64 卦图

1414

LeibnizLeibniz 的二进制 的二进制 八卦图大约在八卦图大约在 16581658 年以前就传到了欧洲。年以前就传到了欧洲。 16581658 年出版的卫匡国的《中国上古史》，年出版的卫匡国的《中国上古史》，

16601660 年出版的斯比塞尔的《中国文史评年出版的斯比塞尔的《中国文史评析》中都有相关的记载和介绍。析》中都有相关的记载和介绍。

16791679 年年 33 月月 1515 日，莱布尼茨题为“二进日，莱布尼茨题为“二进位算术”的论文，对二进位制进行了相当位算术”的论文，对二进位制进行了相当充分的讨论，并与十进位制进行了充分的充分的讨论，并与十进位制进行了充分的比较。 比较。

1515

LeibnizLeibniz研究二进研究二进制的手稿制的手稿

1616

基于二进制的现代计算机基于二进制的现代计算机 19451945 年年 33 月月 NeumannNeumann 和他的和他的小组提出了电子数字计算机应当小组提出了电子数字计算机应当采用二进制工作方式 。采用二进制工作方式 。

在电气技术条件下，使用二进制在电气技术条件下，使用二进制有如下好处：有如下好处：

（（ 11 ）制作方便。）制作方便。 （（ 22 ）经济。 ）经济。 （（ 33 ）运算规则简单 。）运算规则简单 。 （（ 44 ）存储方便）存储方便

1717

二进制运算规则二进制运算规则 ① ① 加法规则：“逢加法规则：“逢 22 进进 1”1” 0 + 0 = 0 1 + 0 = 0 + 1 = 1 1 + 1 = 10 0 + 0 = 0 1 + 0 = 0 + 1 = 1 1 + 1 = 10

② ② 减法规则：“借减法规则：“借 11 当当 2”2” 0 – 0 = 0 1 – 0 = 1 1 – 1 = 0 10 – 1 = 10 – 0 = 0 1 – 0 = 1 1 – 1 = 0 10 – 1 = 1 ③ ③ 乘法规则乘法规则 0 × 0 = 0 1 × 0 = 0 × 1 = 0 1 × 1 = 1 0 × 0 = 0 1 × 0 = 0 × 1 = 0 1 × 1 = 1

1818

二进制位二进制位 二进制的一个位称为一个“二进制数字”二进制的一个位称为一个“二进制数字”

（（ binary digitbinary digit ），简称比特），简称比特 bitbit ，简写为，简写为bb 。。

用用 11 个比特（也可写成个比特（也可写成 1bit1bit 或或 1b1b ）可以）可以表示两种事物或状态；表示两种事物或状态；

用用 22 个比特可以表示个比特可以表示 44 种事物或状态；种事物或状态； 用用 33 个比特可以表示个比特可以表示 88 种事物或状态；种事物或状态； …… ……

1919

课堂练习课堂练习 1. 1. 如何对下面的问题进行如何对下面的问题进行 00 、、 11 编码？编码？ （（ 11 ）每周）每周 77 天；天； （（ 22 ）每年）每年 1212 个月；个月； （（ 33 ）一月中的每天；）一月中的每天； （（ 44 ）全班每个同学；）全班每个同学； （（ 55 ）） 2626 个英文字母；个英文字母； （（ 66 ）居民身份证。）居民身份证。

2020

字长和字节字长和字节 通常，计算机（通常，计算机（ CPUCPU ）都是按一种规格进行信息）都是按一种规格进行信息处理的。这种规格中所规定的 处理的。这种规格中所规定的 00 、、 11 编码的位数编码的位数（比特数）称为该计算机（（比特数）称为该计算机（ CPUCPU ）的字长。例如，）的字长。例如，目前多数个人计算机字长为目前多数个人计算机字长为 32b32b ，并正在向，并正在向 64b64b过渡。过渡。

在存储器中，信息不是按照计算机的字长存储的，在存储器中，信息不是按照计算机的字长存储的，而是统一使用而是统一使用 8b8b 为一个存储单元。也把为一个存储单元。也把 8b8b 称为称为一个字节（一个字节（ ByteByte ，或缩写为，或缩写为 BB ）。 ）。

2121

奇偶校验——奇偶校验—— 00 、、 11 码的错误检码的错误检测 测

2222

奇偶校验——奇偶校验—— 00 、、 11 码的错误检码的错误检测 测

对于传输差错的基本应对策略有对于传输差错的基本应对策略有 33 个： 个： 一是提高元器件的质量；一是提高元器件的质量； 二是采用一定的技术检测出错误；二是采用一定的技术检测出错误； 三是采取一些技术措施改正错误或重新传输。三是采取一些技术措施改正错误或重新传输。 其中与编码有关的是检测错误。最简单的是奇偶其中与编码有关的是检测错误。最简单的是奇偶校验（校验（ odd-even checkodd-even check ）。）。

奇偶校验就是在要传输的数据之外再增加一位，奇偶校验就是在要传输的数据之外再增加一位，使实际传输的数据中的使实际传输的数据中的 11 的个数总保持奇数或偶的个数总保持奇数或偶数。所增加的位称为冗余位。 数。所增加的位称为冗余位。

2323

奇偶校验——奇偶校验—— 00 、、 11 码的错误检码的错误检测 测

2424

课堂讨论课堂讨论 1. 1. 能不使用冗余码就检测出传输错误吗？能不使用冗余码就检测出传输错误吗？

2525

2.2 2.2 数值数据的数值数据的 00 、、 11 编码编码 1. 1. 二进制的基本概念二进制的基本概念 2. 2. 十进制数与二进制数之间的转换十进制数与二进制数之间的转换 3. 3. 十六进制编码十六进制编码 4. 4. 符号的符号的 00 、、 11 编码编码 5. 5. 实数的实数的 00 、、 11 编码编码

2626

二进制的基本概念二进制的基本概念 十进制特点：十进制特点： （（ 11 ）采用）采用 00 ，， 11 ，， 22 ，， 33 ，， 44 ，， 55 ，， 66 ，， 77 ，，

88 ，， 99 十个符号表示数； 十个符号表示数； （（ 22 ） “逢十进一” ；） “逢十进一” ； （（ 33 ）十进制数从小数点往左，分别为十位、百）十进制数从小数点往左，分别为十位、百

位、千位 ……，从小数点向右，分别位十分位、位、千位 ……，从小数点向右，分别位十分位、百分位、千分位 ……。百分位、千分位 ……。

一个数字一个数字 mm ，在某一个位置，在某一个位置 ii 上时，其值为上时，其值为 mⅹmⅹ10^i10^i 。。 10^i10^i 称为称为 ii 位权。位权。

2727

二进制的基本概念二进制的基本概念 二进制特点：二进制特点： （（ 11 ）只能用两个符号表示数 ；）只能用两个符号表示数 ； （（ 22 ）“逢二进一” ；）“逢二进一” ； （（ 33 ）二进制数从小数点往左，各位的位权分别）二进制数从小数点往左，各位的位权分别

为为 2200 、、 2211 、、 2222…… ，即，即 11 、、 22 、、 44 、、 88 、、 1616 、、 3232 、、6464 、、 128128 、、 256256 、、 512512 、、 10241024 、、 20482048 等等；等等；

小数点往右各位的位权分别为小数点往右各位的位权分别为 22-1-1 、、 22-2-2…… ，即，即 0.50.5 、、0.25 0.25 、、 0.1250.125 、、 0.06250.0625 、、 0.031250.03125 等。 等。

2828

课堂练习课堂练习 1. 1. 强记常用二进制的位权值。 强记常用二进制的位权值。

2929

二—十 二—十 (B→D) (B→D) 进制转换 进制转换 规则：将规则：将 11 所在的位上的位权值相加。所在的位上的位权值相加。

3030

整数十—二转换 整数十—二转换 规则：从足够的位权值开始，连续减去各个位权规则：从足够的位权值开始，连续减去各个位权

值：够则减该位取值：够则减该位取 11 ，不够则不减该位取，不够则不减该位取 00 ；直；直到减完最后一个位权值到减完最后一个位权值 11 。。

例 例 158D158D ＝ ＝ ?B ?B 解解：考虑：考虑 158158 在在 128128 与与 256256 之间，则先减之间，则先减 128128 ，，该位取该位取 11 ，差为，差为 3030 ；减；减 6464 ，不足，该位取，不足，该位取 00 ；；再减再减 3232 ，不足，取，不足，取 00 ；再减；再减 1616 ，够减，取，够减，取 11 ，，差为差为 1414 ；减；减 88 。够减取。够减取 11 ，差为，差为 66 ；减；减 44 ，够，够取取 11 ，差为，差为 22 ；减；减 22 ，够取，够取 11 ，差为，差为 00 ；减；减 11 ，，不够取不够取 00 ，结束。 ，结束。

3131

上述过程如图 上述过程如图

3232

小数十—二进制转换 小数十—二进制转换

规则：从小数点开始，连续减各小数位的规则：从小数点开始，连续减各小数位的位权值，够则减该位取位权值，够则减该位取 11 ，不够则不减该，不够则不减该位取位取 00 ，直到减为，直到减为 00 或到要求的位数。或到要求的位数。

0.24D0.24D ＝ ＝ ?B?B ，到小数点后，到小数点后 44 位。 位。

3333

计算过程如图 计算过程如图

3434

十六进制编码 十六进制编码 十六进制记数符为：十六进制记数符为： 00 ，， 11 ，， 22 ，， 33 ，， 44 ，，

55 ，， 66 ，， 77 ，， 88 ，， 99 ，， A(a)A(a) ，， B(b)B(b) ，， C(c)C(c) ，，D(d)D(d) ，， E(e)E(e) ，， F(f) F(f) 。。

将二进制数由小数点起，向两侧分别以每将二进制数由小数点起，向两侧分别以每 44位划一组（最高位与最低位不足位划一组（最高位与最低位不足 44 位以位以 00补）。每一组便为一个十六进制数。 补）。每一组便为一个十六进制数。

3535

例题例题

3636

符号的符号的 00 、、 11 编码 编码 一般用数的最高有效位（一般用数的最高有效位（ Most Significant BitMost Significant Bit ，，MSBMSB ）表示数的正负。 ）表示数的正负。

MSBMSB ＝＝ 0 0 表示正数，如表示正数，如 +1011+1011 表示为表示为 0101101011 ； ； MSBMSB ＝＝ 1 1 表示负数，如表示负数，如 -1011-1011 表示为表示为 1101111011 。。 没有符号位的数，称为无符号数。 没有符号位的数，称为无符号数。 同样字长，无符号数的最大值比有符号数要大同样字长，无符号数的最大值比有符号数要大 11倍。 倍。

3737

实数的实数的 00 、、 11 编码 编码

实数就是带小数点的数，可以表示成指实数就是带小数点的数，可以表示成指数形式。数形式。

一个任意二进制数一个任意二进制数 NN 可以表示为 ：可以表示为 ： NN ＝＝ 22EE×M ×M EE 为数为数 NN 的阶码；的阶码； MM 为数为数 NN 的有效数字，的有效数字，称为尾数。称为尾数。

3838

浮点数的机内表示 浮点数的机内表示

EEff E E S S M M

其中， Eff ， S 分别称为阶码 E 和尾数 M 的符号位，它们一般占 1b 。使用这种格式的关键是规定好总的字长和每部分的长度。

3939

课堂练习课堂练习 1. 1. 什么叫浮点数？什么叫浮点数？

4040

2.3 2.3 西文字符的西文字符的 00 、、 11 编码编码 1. ASCII1. ASCII 码码 2. 2. 字符的输出字符的输出

4141

ASCIIASCII 码 码 西文中最基本、应用最多的字符共计西文中最基本、应用最多的字符共计 87 87 个。个。 8787 位于位于 64—12864—128 之间，需要之间，需要 7b7b 的长度，再用最的长度，再用最高位高位 b7b7 作为奇偶校验位，正好是一个字节。 作为奇偶校验位，正好是一个字节。

19671967 年美国国家标准学会（年美国国家标准学会（ American National American National Standards InstituteStandards Institute ，， ANSIANSI ）提出一套编码方）提出一套编码方案作为数据传输的标准码，称为美国信息交换标案作为数据传输的标准码，称为美国信息交换标准码（准码（ America Standard Codefor for InformatiAmerica Standard Codefor for Information Interchangeon Interchange ，， ASCIIASCII ）。 ）。

4242

ASCIIASCII 码（码（ 77 位码）字符表 位码）字符表

4343

字符的输出 字符的输出

不同字体的字符不同字体的字符都是一个图形。都是一个图形。

存储这个图形的存储这个图形的方法是在一个栅方法是在一个栅格中用方块组成格中用方块组成的点阵画出一个的点阵画出一个字符的图形——字符的图形——称为字模。称为字模。

4444

课堂作业课堂作业 1. 1. 试画出试画出 16×1616×16 点阵组成的字符“点阵组成的字符“ A”A” 。。 2. 2. 在在 ASCIIASCII 表中，哪个值大？表中，哪个值大？ （（ 11 ）大写字母和小写字母。）大写字母和小写字母。 （（ 22 ）数字和字母。）数字和字母。

4545

2.4 2.4 汉字的汉字的 00 、、 11 编码编码 1. 1. 几种常用的汉字编码方案几种常用的汉字编码方案 2. 2. 汉字的输入——汉字外码汉字的输入——汉字外码 3. 3. 汉字的字模汉字的字模 4. 4. 汉字系统的工作过程汉字系统的工作过程

4646

几种常用的汉字编码方案 几种常用的汉字编码方案 （（ 11 ）） GB2312-1980GB2312-1980 和和 GB2312-1990GB2312-1990 （（ 22 ）） BIG5BIG5 编编 （（ 33 ）） GBKGBK 编码编码 （（ 44 ）） UnicodeUnicode 编码编码 (Universal Multiple Octet (Universal Multiple Octet Coded Character Set)Coded Character Set)

（（ 55 ）） GB 18030-2000GB 18030-2000 以上几种编码都是机内码。 以上几种编码都是机内码。

4747

汉字的输入——汉字外码汉字的输入——汉字外码 常见的输入法 ：常见的输入法 ： （（ 11 ）按汉字的排列顺序形成的编码（流水码）：）按汉字的排列顺序形成的编码（流水码）：

如区位码； 如区位码； （（ 22 ）按汉字的读音形成的编码（音码）：如全）按汉字的读音形成的编码（音码）：如全拼、简拼、双拼等； 拼、简拼、双拼等；

（（ 33 ）按汉字的字形形成的编码（形码）：如五）按汉字的字形形成的编码（形码）：如五笔字型、郑码等； 笔字型、郑码等；

（（ 44 ）按汉字的音、形结合形成的编码（音形）按汉字的音、形结合形成的编码（音形码）：如自然码、智能码）：如自然码、智能 ABCABC 。 。

4848

汉字的字模汉字的字模 汉字字模的汉字字模的原理与西文原理与西文字符的字模字符的字模基本相同 。基本相同 。

不同的字体，不同的字体，字模库布相字模库布相同 同

4949

汉字系统的工作过程汉字系统的工作过程

5050

课堂讨论课堂讨论 1. 1. 为什么汉字要有输入码（外码）、机内为什么汉字要有输入码（外码）、机内

码和字库？与西文有何不同？ 码和字库？与西文有何不同？ 2. 2. 现在执行的强制性国家汉字编码标准是现在执行的强制性国家汉字编码标准是什么？ 什么？

5151

2.5 2.5 图像的图像的 00 、、 11 编码编码 1. 1. 位图图像的生成位图图像的生成 2. 2. 位图图像的存储位图图像的存储 3. 3. 图像的显示图像的显示

5252

计算机中处理图像的两种方法 计算机中处理图像的两种方法 （（ 11 ）矢量图（）矢量图（ vector graphicevector graphice ）法：用）法：用

一些基本的几何元素（直线、弧线、圆、一些基本的几何元素（直线、弧线、圆、矩形、等）以及位置、维数等描述图像，矩形、等）以及位置、维数等描述图像，并用一组指令表述； 并用一组指令表述；

（（ 22 ）位图（）位图（ bitmapped graphicsbitmapped graphics ）法：）法：用点阵描述图像，并用一组用点阵描述图像，并用一组 00 、、 11 码数据码数据描述。描述。

上面的字模也是可以有两种形式。 上面的字模也是可以有两种形式。

5353

位图图像的生成 位图图像的生成

位图图像通过离位图图像通过离散化、采样和量散化、采样和量化得到。化得到。

（（ 11 ）图像的离）图像的离散化：散化：

5454

位图图像的生成位图图像的生成

（（ 22 ）采样与量化 ）采样与量化 采样（采样（ samplingsampling ）就是在每个小块中取它的颜）就是在每个小块中取它的颜色参数。 色参数。

将每个采样点的每个分量进行将每个采样点的每个分量进行 00 、、 11 编码，就称编码，就称为量化。 为量化。

5555

位图图像的存储 位图图像的存储 一幅数字图像，常用一个文件存储，存储一幅数字图像，常用一个文件存储，存储

空间为： 空间为：

文件字节数文件字节数 == （位图宽度ⅹ位图高度ⅹ位图颜色深度）（位图宽度ⅹ位图高度ⅹ位图颜色深度） /8/8

5656

（ 1 ）灰度图的存储空间大小： (640ⅹ480ⅹ8)/8 = 307.2 MB

（ 2 ）真彩色图的存储空间大小： (640ⅹ480ⅹ24)/8 = 921.6 MB

例 计算一幅 640ⅹ480 图像按照下列颜色深度存储时的存储空间。

5757

图像的显示 图像的显示 显示器的屏幕分辨率：该屏幕的水平与垂直方向显示器的屏幕分辨率：该屏幕的水平与垂直方向

的像素点个数的乘积。 的像素点个数的乘积。 一个屏幕像素点对应一个图像像素点。 一个屏幕像素点对应一个图像像素点。 当图像分辨率与屏幕分辨率相同时，一幅图象正当图像分辨率与屏幕分辨率相同时，一幅图象正好布满屏幕； 好布满屏幕；

当图像分辨率大于屏幕分辨率时，只能显示出一当图像分辨率大于屏幕分辨率时，只能显示出一幅图象的一部分； 幅图象的一部分；

当图像分辨率小于屏幕分辨率时，图象只能占据当图像分辨率小于屏幕分辨率时，图象只能占据屏幕的一部分。 屏幕的一部分。

5858

课堂讨论课堂讨论 1. 1. 如何保证数字图像的质量？如何保证数字图像的质量？ 2. 2. 一幅图像的大小为一幅图像的大小为 320ⅹ240320ⅹ240 ，屏幕分，屏幕分辨率为辨率为 640ⅹ480640ⅹ480 ，该图象在屏幕上的显示，该图象在屏幕上的显示情况如何？ 情况如何？

5959

2.6 2.6 声音的声音的 00 、、 11 编码编码 1. 1. 声音的声音的 00 、、 11 编码过程编码过程 2. 2. 两个技术参数两个技术参数

6060

声音的声音的 00 、、 11 编码过程编码过程 （（ 11 ）采样。采样就是每隔一定的时间，）采样。采样就是每隔一定的时间，测取连续波上的一个振幅值。测取连续波上的一个振幅值。

（（ 22 ）量化。量化就是用一个二进制尺子）量化。量化就是用一个二进制尺子计量采样得到的每个脉冲。计量采样得到的每个脉冲。

6161

声音的声音的 00 、、 11 编码过程编码过程

6262

两个技术参数 两个技术参数 将一个连续波（也成模拟信号）转化为数将一个连续波（也成模拟信号）转化为数

字信号的过程通常称为模数转换（字信号的过程通常称为模数转换（ analog-analog-to-digitalto-digital ，， A/DA/D ）。 ）。

在在 A/DA/D 转换过程中，有两个基本参数：转换过程中，有两个基本参数：采样频率；采样频率；量化精度。量化精度。

6363

两个技术参数两个技术参数 （（ 11 ）采样频率）采样频率 采样频率，即一秒钟内的采样次数，它反采样频率，即一秒钟内的采样次数，它反映了采样点之间的间隔大小。 映了采样点之间的间隔大小。

（（ 22 ）测量精度）测量精度 测量精度是样本在垂直方向的精度，是样测量精度是样本在垂直方向的精度，是样本的量化等级，它通过对波形垂直方向的本的量化等级，它通过对波形垂直方向的等分而实现。 等分而实现。

6464

课堂讨论课堂讨论 1. 1. 模数转换有哪两个环节？哪两个重要参模数转换有哪两个环节？哪两个重要参

数？数？

6565

2.7 2.7 指令的指令的 00 、、 11 编码编码 指令分为两部分：操作码部分和操作数部分。指令分为两部分：操作码部分和操作数部分。 操作码用来指出要求操作码用来指出要求 CPUCPU 执行什么操作 ；执行什么操作 ； 数据部分指出要对哪些个数据进行操作。 数据部分指出要对哪些个数据进行操作。 操作数部分通常要描述操作数部分通常要描述 33 个地址：对两个地址中个地址：对两个地址中

的数据进行操作、以及运算后把结果放到哪个存的数据进行操作、以及运算后把结果放到哪个存储空间中。储空间中。

一条指令字的格式 ： 一条指令字的格式 ：

操作码操作码 操数据地址操数据地址 11 操作数地址操作数地址 22 结果数据地址结果数据地址

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指令的指令的 00 、、 11 编码编码 除了除了 33 地址指令外，指令还可以有如下形地址指令外，指令还可以有如下形式：式：

22 地址指令：将计算结果放在一个操作数地地址指令：将计算结果放在一个操作数地址中，可以节省一个结果数据存储空间。 址中，可以节省一个结果数据存储空间。

11 地址指令：在地址指令：在 22 地址指令的基础上，一个地址指令的基础上，一个操作数来自操作数来自 CPUCPU 中一个特定的寄存器（累中一个特定的寄存器（累加器），结果又放回累加器，只须从存储加器），结果又放回累加器，只须从存储器取一个操作数。 器取一个操作数。

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课堂作业课堂作业 1. 1. 一个一个 CPUCPU 最大寻址空间为最大寻址空间为 256MB256MB （（ 11M=220=1024ⅹ1024M=220=1024ⅹ1024 ），可以执行），可以执行 156156 种种指令。请按指令。请按 22 地址结构设计该地址结构设计该 CPUCPU 的指令的指令格式。 格式。

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课外作业课外作业 1. 1. 什么叫数字化？什么叫数字化？ 2. 2. 用用 00 、、 11 编码不能表示哪些信息？ 编码不能表示哪些信息？