信号信息与计算机基础(六)(新版)【DOC精选】.doc

第五节 信息表示 一、 《 教试大纲 》 的规定 信息在计算机内的表示；二进制编码；数据译位；计算机内数值数据的表示；计算机内非数值数据的表示；信息及其主要特征。 二、重点内容 1 ．信息及其主要特征 信息是由数据产生的，是数据经加工后的结果，是反映客观事物规律的一些数据。数据是客观地记录事物的性质、形态、数量特征的抽象符号，如文字、数字、图形、曲线等。 可见，数据是信息的符号，信息的载体；信息是数据的内涵，是对数据语义的解释。通过数据这种形式来表示信息，便于理解和接受。在计算机内部，信息也是采用数据形式进行表示的。 信息的主要特征是：可识别性、可变性、可流动性、可存储性、可处理性、可再生性、有效性与无效性、属性，以及使用性等。 2 ．信息在计算机内的表示 比特（bit）是计算机用来表示二进制中一位信息的，是计算机内表示数据的最小单位，它仅有两个可能的值： “0”或“1”，表示事件的两个不同状态。所有信息（如数字、文字、图像、视频、音频等信息）在计算机内都是用不同位数的 bit 表示，即均是用二进制数据的形式表示并存储。由此，计算机才能够对上述各种信息进行计算、处理、存储和传输。 3 ．数据单位 计算机的信息单位常采用位、字节、字、机器字长等。 （ 1 ）位（ bit ） ，是度量数据的最小单位，表示一位二进制信息，其缩写为小写 b。 （ 2 ）字节（ Byte ） ，一个字节是由 8 位二进制数字组成（1Byte=8bit ） ；字节是信息存储中常用的基本单位，如计算机的存储器（包括内存储器和外存储器）通常以多少字节来表示其容量。 （ 3 ）字（ Word ） ，又称为计算机字，是位的组合，并作为一个独立的信息单位处理。字取决于计算机的类型、字长以及使用者的要求，常用的固定字长有 8 位、 16 位、 32 位等。在微机系统内有一个约定，即：一个字大小规定成是两个字节（ 1 Word=2Byte ）。 （ 4 ）双字（ Double Word ） ，是由两个 16 位的二进制数据组成，即由 32 位二进制数据组成。 1 双字=2 个字=4 个字节=32 个 bit 。 （ 5 ）机器字长，是指参加运算的寄存器所拥有的二进制数的位数。它代表了机器的精度，机器的功能设计决定了机器的字长。可见，机器字长是一个与机器硬件指标有关的．单位。 由于信息存储容量的增加，计算机存储容量的单位也在变多、变大： （ 1 ）千字节（ KB ） ，其中 K 表示千， B 表示字节， IK= 1024 。用二进制表示， 210=1024 ，要用 10 位二进制数表示。 （ 2 ）兆字节（ MB ） , 1M=1024K = 1024 *1024 ，用二进制表示， 220 =1M ，要用 20 位二进制数表示。目前 32 位微型计算机的内存储器通常为 128MB ，或 256MB ，或 512MB ，或 1 . 0GB 等。 （ 3 ）吉字节（ GB ） , 1G=1024M ，用二进制表示， 230=l024M ，要用 30 位二进制数来表示。目前硬盘存储器常用 GB 量度。 （ 4 ）太拉字节（ TB ） , IT= l024G ，用二进制表示， 2 40=1024G ，要用 40 位二进制数来表示。 4 ．计算机内数值数据的表示及二进制编码 计算机中的数值数据分成整数和实数两大类。 （ 1 ）整数的表示计算机中的整数分为无符号整数和有符号整数。由于整数的小数点隐含在个位数的右面，也称为定点数。 1 ）无符号整数，这类整数一定是正整数，故无符号整数的所有二进位都用来表示数值，它们可以是 8 位、 16 位、 32 位或 64 位。 8 位二进制无符号整数，其十进制取值范围为 0~255 （ 28~1 ） ，同理， 16 位二进制无符号整数，其十进制取值范围为。0~65535 （ 216 一 1 ）。在计算机中，无符号整数除了表示数据以外，也常用于表示地址。 2 ）有符号整数，有符号整数必须使用一个二进位表示符号，称为符号位。通常符号位放在二进制数的最左面的一位，即最高位，一般规定0表示” +”（正数） , 1 表示“-”（负数）。在计算机中有符号数的表示是将符号位和数值位一起编码。为此引人两个基本概念：机器数和真值，机器数是指数在计算机中的二进制表示形式，真值（或称计算数的真值）是指带符号位的机器数所对应的数值。 有符号整数在计算机内有三种编码方法：原码、补码和反码。 ① 原码表示法，此时计算数的最高一位表示符号，0表示正数,1 表示负数，其余各位则表示数值的大小（绝对值）。如： X = + 0101010 [ X]原＝（不变） X ＝－0101010 [ X] 原＝ 10