信息学 数据在计算机中的表示.ppt

* * 信息学奥林匹克竞赛教材 数据在计算机中 表示 主编：汪长喜 大 庆 一 中 ?1.3 数据在计算机中的表示 数据是计算机处理的对象。这里的“数据”含义非常广泛，包括数值、文字、图形、图像、视频等各种数据形式。计算机内部一律采用二进制表示数据。? 为什么要用二进制 ？? 二进制并不符合人们的习惯，但计算机内部仍采用二进制，主要原因有四点：? ? 1．电路简单?? 计算机是由逻辑电路组成，逻辑电路通常只有两个状态。例如，开关的接通与断开， 电压电平的高与低，这两种状态正好用来表示二进制数的两个数码0和１。?? 2．工作可靠?? 两个状态代表的两个数码在数字传输和处理中不容易出错，因而电路更加可靠。?? 3．简化运算?? 4．逻辑性强?? 计算机的工作是建立在逻辑运算基础上的，逻辑代数是逻辑运算的理论依据。有两个数码，正好代表逻辑代数中的“真”与“假”。? 数据单位? 二进制只有两个数码0和１，任何形式数据都要靠0和1来表示。为了能有效地表示和存储不同形式的数据，人们使用了下列不同的数据单位：? 　　　1．位（bit）?? 　位，音译为“比特”，是计算机存储数据、表示数据的最小单位。一个bit只能表示一个开关量，例如１代表“开关闭合”，0代表“开关断开”。 　　　2．字节(byte)?? 　字节来自英文Byte，简记为 B，音译为“拜特”。规定１个字节等于8个位，即 １Byte=8 bit。字节是个重要的数据单位，表现在：?　　计算机存储器是以字节为单位组织的，每个字节都有一个地址码,通过地址码可以找到 这个字节，进而能存取其中的数据；?　 字节是计算机处理数据的基本单位，即以宇节为单位解释信息。? 　 计算机存储器容量大小是以宇节数来度量的，经常使用的单位有 B、KB、MB、GB。 　 3．字(Word)? 　计算机一次存取、加工和传送的宇节数称为宇。由于字长是计算机一次所能处理的 实际位数的多少，决定了计算机数据处理的速度，因而是衡量计算机性能的一个重要标志。字长越长，性能越强。 不同形式数据的表示方法 : ? 1．数值数据的表示? 数值数据有大小和正负之分。无论多大的数，正数还是负数，在计算机中只能用0和1来表示。显然，一个 bit所能表示范围是有限的，最大只能表示1，要想表示更大的数，就得把多个bit作为一个整体按照进位规则来描述一个数。 例如，用两个字节表示一个整数、四个字节表示一个实数等。 　　数的正负号，通常在二进制数的最前面规定一个符号位， 若是 1就代表是正数，若是0就代表负数。 2．字符数据的表示? 人们使用计算机的基本手段是通过键盘与计算机交互，从键盘上敲入的各种命令和数据都是以字符形式体现的。然而，计算机只能存储二进制数，这就需要对字符数据进行编码，并由机器自动转换为二进制形式存入计算机。下面介绍几种在计算机应用中经常使用的编码。 ?(l)、ASCII码?? ASCII码用七位二进制数表示一个字符，由于2^7=128，所以共有128种不同组合，可以表示 128个不同的字符。 其中包括：数字0～9，26个大小写英文字母，以及各种运算符号、标点符号及控制字符等， 例如：大写A的ASCII码是65，小写a则是97，0是48，空格是32。 (2)、国家标准汉字编码? 国家标准汉字编码简称国标码，规定一个汉字用两个宇节表示。 (3)、汉字输入码?? 汉字输入方法很多，如区位，拼音，五笔字型等。不同输入法有自己的编码方案，方案统称为输入码。输入码进人机器后必须转换为机内码进行存贮和处理。? (4)、汉字字形码??? 汉字字形码是一种用点阵表示汉字字形的编码，是汉字的输出形式。它把汉字按字形排列成点阵，常用的点阵有16×16、24×24、32×32或更高。一个16×16点阵的汉字字形要占用32个宇节，24×24点阵要占用72个字节……。可见汉字点阵的信息量是非常大的。所有不同的汉字字体、字号的字形构成汉字库，一般存储在硬盘上，当要显示输出时才调入内存，检索到要输出的字形送到显示器输出。 计算机中数的表示: 1、各种进位计数制 a.十进制数 ????十进制数就是我们在日常生活中所用的数,