数据在计算机内的存贮形式和数据的表示方法.docx

数据在计算机内的存贮形式和数据的表示方法

四

VS.net第三章补充教材数据在计算机内

的存贮形式和数据的表示方法

一、内存的组织形式

(1)位二进制数所表示的数据的最小单位就是二进制的1位数简称位(bit)。

计算机中的存贮器是由千千万万个小的电子线单组成的每个单称为一个“位”它有两个稳定的工作状态(例如二极管或三极管的截止和导通磁性件的消磁与充磁等)分别以0和1表示因此计算机存贮的信息是以二进制形式存贮的。内存贮器通常是由集成电组成的它包括几万、几十万、几百万甚至上亿个“位”。

(2)字节为了便于管理通常将8个“位”组成一个“字节”(byte)。

也就是说一个字节可以放8个二进制数存中存储数据时是以字节为单位的字节是计算机中的最小存储单。例如：一个字符占一个字节一个整数占2个字节一个实数占4个字节等。

(3)字长若干个字节组成一个字(Word)其位数称为字长。一个“字”中可以存放一条计算机指令或一个数据如果一个计算机系统以32个二进制的信息表示一条指令就称这台计算机的“字长”为32位。通常所说的“32位机”就是以32位作为一个“字”的一次传输的信息为32个位。

字长是计算机能直接处理的二进制数的数据位数直接影响到计算机的功能、用途及应用领域。常见的字长有8位、16位、32位、64位等。

(4)字节、字的位编号

1个字节的位编号如下：

B7B6B5B4B3B2B1BO

高位字节低位字节

2个字节(16位)组成的字的编号如下：

B15B14B13B12B11B10B9B8B7B6B5B4B3B2B1BO

高位字节低位字节

我们把字最左边的一位称为最高有效位最右边的一位称为最低

有效位。在16位字中我们称左边8位为高位字节右边8位为低位字节。

(5)每个字节有一个“”只有通过才能找到某个存贮单并从中取数或向其存贮数据。计算机的整个内存被划分成若干个存储单每个存储单可存放8位二进制数。即每个存储单是用来存放数据或程序代码的。为了能有效地存取该单内存储的内容每个单必须有唯一的编号来标识这个编号称为。

二、计算机中数据的表示

计算机最主要的功能是信息处理要使计算机能处理信息首先必须将各类信息转换成由二进制数0和1表示的代码这一过程称为编码。计算机能处理的数据除了数值数据之外更多的是字符、图像、图形、声音等非数值信息所对应的非数值数据。在计算机内部各种信息都必须经过数字化编码后才

能被传送、存储和处理。因此要了解计算机的工作原理就必须了解编码知识掌握信息编码的概念与处理技术是很重要的。

1、数字化编码的概念

所谓编码就是采用少量的基本符号按照一定的组合原则表示大量复杂多样的信息。基本符号的种类和这些符号的组合规则是一切信息编码的两大要素。例如用26个英文字母表示英文词汇用10个阿拉伯数码表示数字等就是典型的编码例子。在计算机中广泛采用的是只用“O”和“1”两个基本符号组成的二进制码。

2、二进制数

(1)二进制数的表示方法

数制即进位计数制是指用统一的符号规则来表示数值的方法。数制有多种形式。我们最熟悉的是十进制数除习惯上使用的十进制数制外计算机领域中更多是使用二进制、八进制和十六进制等数制。

数制中的三个术语：

(1)数位。数位是指数码在一个数中所处的位置例如数字1235.67

处在0位上的数字是5

处在1位上的数字是3

处在-1位上的数字是6

处在-2位上的数字是7

通常小数点左侧的位数用n表示右侧的位数用m表示。

(2)基数。基数是指在数位上所能使用的数码的个数例如十进位计数制中每个数位上可以使用的数码为012…9十个数码即其基数为10。

(3)权位。一个数字放在不同的数位上表示的大小是不一样的例如数字6放在0位(个位)上其大小为6即6*10^0放在1位(十位)上表示60即6*10^1;也就是说一个数字放在不同的数位上其大小是该数字乘一个固定的数值这个固定的数值叫权位；

权位=基数^n|m

十进制数有十个基本数码0、1、2、3、4、5、6、7、8、9进位原则是逢10进1基数为10依照这个规律二进制数的数码为0和1进位原则是逢2进1基数为2。十进制与二进制的表示方法如下。

(3)

十进制与二进制的对应关系表

十进制数012345678

9

二进制数01101110010111011110001001

(2)计算机中为什么要使用二进制数

(1)实现容易。二进制数只有两个数码：0和1而电子器件的物理状态有两种稳定状态的很多从而实现容易。例如晶体管的导通和截止、脉冲的有和无等等都可以有来表示二进制的1和0。

(2)运算规则简单。例如一位二进制数的加法运算和一位二进制数的乘法运算规则为：

0+0=00×0=0

0+1=1+0=10×1=1×0=0

1+1=10(逢二向高位进一)1×1=1

而减法和除法是加法和乘法的逆运算