信息在计算机内的表示ppt课件

信息在计算机内的表示 数据二进制数值信息在计算机内的表示字符信息在计算机内的表示图形信息在计算机内的表示声音信息在计算机内的表示 数据 ISO的定义 数据是对事实 概念或指令的一种特殊表达形式 这种特殊表达形式可以用人工的方式或者用自动化的装置进行通信 翻译转换或者进行加工处理 一般的数字 文字 图画 声音 活动图像都是数据 计算机通过二进制编码形式对其进行处理 计算机内部把数据区分为数值型和非数值型 二进制 二进制特点十进制 0 1 2 3 9十进制特点 基数为十 逢十进一 二进制 0 1二进制特点 基数为二 逢二进一二进制优点 0 1两个状态易物理实现 运算规则简单 二进制 二进制并不符合人们的习惯 但是计算机内部仍采用二进制表示信息 其主要原因有以下四点 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 晶体管的饱和与截止 电压电平的高与低等 这两种状态正好用来表示二进制数的两个数码0和l 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 简化运算二进制运算法则简单 例如 求积运算法则只有3个 而十进制的运算法则 九九乘法表 对人来说虽习以为常 但是让机器去实现就是另一回事了 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 二进制数的运算 算术运算 加法 减法 0 0 00 1 11 0 11 1 100 0 00 1 11 0 11 1 0逻辑运算 或 与 取反 0 0 00 1 11 0 11 1 1大口朝上谁大听谁的0 0 00 1 01 0 01 1 1小口朝上谁小听谁的0取反为11取反为0注意 算术运算会发生进位 借位 逻辑运算则按位独立进行 不发生位与位之间的关系 二进制与十进制对照表 记忆 不同进制间的转换 二进制 八进制 十进制 十六进制 二 八 十六进制化为十进制 规则 按 权 展开例 1999 8 10 1 103 9 102 9 101 9 100 8 10 1 权 1101 1 2 1 23 1 22 0 21 1 20 1 2 1 二 八 十六进制化为十进制 例1 将二进制数101 01转换成十进制数 101 1 2 1 22 0 21 1 20 1 2 1 5 5 10 例2 将八进制数34 6转换成十进制数 34 6 8 3 81 4 80 6 8 1 28 75 10 例3 将十六进制数2AB 6转换成十进制数 2AB 6 16 2 162 10 161 11 160 6 16 1 683 375 10 二 八 十六进制化为十进制 十进制化为二进制 十进制整数化为二进制整数规则 除二取余 直到商为零为止 倒排例 将十进制数86转化为二进制2 86 02 43 12 21 12 10 02 5 12 2 02 1 1所以 86 10 1010110 20 十进制化为二进制 十进制小数化为二进制小数规则 乘二取整 直到小数部分为零或给定的精度为止 顺排例 将十进制数0 875转化为二进制数0 875 21 750 75 21 50 5 21 0所以 0 875 10 0 111 2 八进制化为二进制 规则 每一个八进制数改写成等值的三位二进制数 次序不变例 17 36 8 001111 011110 2 1111 01111 2 十六进制化为二进制 规则 每一个位十六进制数改写成等值的四位二进制数 次序不变例 3A8C D6 16 0011101010001100 11010110 2 11101010001100 1101011 2 二进制化为八进制 规则 每三位二进制数改写成等值的一位八进制数 次序不变例 11001111 01111 2 11001111 011110 2 317 36 8 二进制化为十六进制 规则 每四位二进制数改写成等值的一位十六进制数 次序不变例 11001111 01111 2 11001111 01111000 2 CF 78 16 数值信息在计算机内的表示 数值信息有大小和正负之分 无论多大的数 正数还是负数 在计算机中只能用0和l来表示 显然 一个bit所能表示范围是有限的 最大只能表示l 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 至于数的正负号 通常在二进制数的最前面规定一个符号位 若是l就代表是正数 若是0就代表负数 数值信息在计算机内的表示 正整数 不带符号的整数 8位 0 255 16位 0 65535带符号整数符号位 0 正 1 负 最高位为符号位 原码表示法 8位 127 127 16位 32767 32767 字符表示 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人计算机 下面介绍几种在计算机应用中经常使用的编码 字符表示 ASCII码ASCII码是英文AmericanStandardCodeforInformationInterchange的缩写 意为 美国标准信息交换代码 该编码已被国际标准化组织ISO采纳 作为国际通用的信息交换标准代码 ASCII码用七位二进制数表示一个字符 由于2 7次方 128 所以共有128种不同组合 可以表示l28个不同的字符 其中包括 数码0 9 26个大写英文字母 26个小写英文字母以及各种运算符号 标点符号及控制字符等 字符表示 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字节表示 现行的编码标准是GB18030 2000 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 字符表示 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 图形信息在计算机内的表示 一幅图像可认为是由一个个像点构成的 每个像点必须用若干二进制位表出现实世界五彩缤纷的颜色 当将图像分解为一系列像点 每个点用若干bit表示时 这幅图像数字化了 数字图像数据量特别巨大 假定画面上有150000个点 每个点用24个bit来表示 则这幅画面就要占用450000个字节 位图 矢量图记录线段的两端 所用字节就少多了 但是格式就不同