數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示

1、數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示數(shù)據(jù)是計(jì)算機(jī)處理的對(duì)象。這里的數(shù)據(jù)含義非常廣泛，包括數(shù)值、文字、圖形、圖像、視頻等各種數(shù)據(jù)形式。計(jì)算機(jī)內(nèi)部一律采用二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)。為什么要用二進(jìn)制?二進(jìn)制并不符合人們的習(xí)慣，但是計(jì)算機(jī)內(nèi)部仍采用二進(jìn)制表示信息，其主要原因。有以下四點(diǎn)：1.電路簡(jiǎn)單計(jì)算機(jī)是由邏輯電路組成，邏輯電路通常只有兩個(gè)狀態(tài)。例如，開關(guān)的接通與斷開，晶體管的飽和與截止，電壓電平的高與低等。這兩種狀態(tài)正好用來表示二進(jìn)制數(shù)的兩個(gè)數(shù)碼0和l。2.工作可靠?jī)蓚€(gè)狀態(tài)代表的兩個(gè)數(shù)碼在數(shù)字傳輸和處理中不容易出錯(cuò)，因而電路更加可靠。3.簡(jiǎn)化運(yùn)算二進(jìn)制運(yùn)算法則簡(jiǎn)單。例如，求積運(yùn)算法則只有3個(gè)。而十進(jìn)制的運(yùn)算法則(九九乘法表

2、)對(duì)人來說雖習(xí)以為常，但是讓機(jī)器去實(shí)現(xiàn)就是另一回事了。4.邏輯性強(qiáng)計(jì)算機(jī)的工作是建立在邏輯運(yùn)算基礎(chǔ)上的，邏輯代數(shù)是邏輯運(yùn)算的理論依據(jù)。有兩個(gè)數(shù)碼，正好代表邏輯代數(shù)中的真與假。數(shù)據(jù)單位二進(jìn)制只有兩個(gè)數(shù)碼0和l，任何形式數(shù)據(jù)都要靠0和1來表示。為了能有效地表示和存儲(chǔ)不同形式的數(shù)據(jù)，人們使用了下列不同的數(shù)據(jù)單位：1.位(bit)位，音譯為比特，是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、表示數(shù)據(jù)的最小單位。一個(gè)bit只能表示一個(gè)開關(guān)量，例如l代表開關(guān)閉合，0代表開關(guān)斷開。2.字節(jié)(byte)字節(jié)來自英文byte，簡(jiǎn)記為b，音譯為拜特。規(guī)定l個(gè)字節(jié)等于8個(gè)位，即lbyte=8 bit。字節(jié)是個(gè)重要的數(shù)據(jù)單位，表現(xiàn)在：.計(jì)算機(jī)存

3、儲(chǔ)器是以字節(jié)為單位組織的，每個(gè)字節(jié)都有一個(gè)地址碼(就像門牌號(hào)碼一樣),通過地址碼可以找到這個(gè)字節(jié)，進(jìn)而能存取其中的數(shù)據(jù)；.字節(jié)是計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的基本單位，即以宇節(jié)為單位解釋信息。.計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器容量大小是以宇節(jié)數(shù)來度量的，經(jīng)常使用的單位有b、kb、mb、gb。1kb=2(10次方)b=1024b 1mb=2(10次方)=2(10次方)2(10次方)b=1048576 b1gb=2(10次方)2(10次方)2(10次方)b=1073741824 b3.字(word)計(jì)算機(jī)一次存取、加工和傳送的宇節(jié)數(shù)稱為宇。由于字長(zhǎng)是計(jì)算機(jī)一次所能處理的實(shí)際位數(shù)的多少，它決定了計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理的速度，因而是衡量計(jì)算機(jī)

4、性能的一個(gè)重要標(biāo)志。字長(zhǎng)越長(zhǎng)，性能越強(qiáng)。不同形式數(shù)據(jù)的表示方法1.數(shù)值數(shù)據(jù)的表示數(shù)值數(shù)據(jù)有大小和正負(fù)之分。無論多大的數(shù)，正數(shù)還是負(fù)數(shù)，在計(jì)算機(jī)中只能用0和l來表示。顯然，一個(gè)bit所能表示范圍是有限的，最大只能表示l，要想表示更大的數(shù)，就得把多個(gè)bit作為一個(gè)整體按照進(jìn)位規(guī)則來描述一個(gè)數(shù)。例如，用兩個(gè)字節(jié)表示一個(gè)整數(shù)，用四個(gè)字節(jié)表示一個(gè)實(shí)數(shù)，等等。至于數(shù)的正負(fù)號(hào)，通常在二進(jìn)制數(shù)的最前面規(guī)定一個(gè)符號(hào)位，若是l就代表是正數(shù)，若是0就代表負(fù)數(shù)。2.字符數(shù)據(jù)的表示人們使用計(jì)算機(jī)的基本手段是通過鍵盤與計(jì)算機(jī)交互，從鍵盤上敲入的各種命令和數(shù)據(jù)都是以字符形式體現(xiàn)的。然而，計(jì)算機(jī)只能存儲(chǔ)二進(jìn)制數(shù)，這就需要對(duì)字

5、符數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并由機(jī)器自動(dòng)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制形式存人計(jì)算機(jī)。下面介紹幾種在計(jì)算機(jī)應(yīng)用中經(jīng)常使用的編碼。(l)ascii碼ascii碼是英文american standard code for information interchange的縮寫，意為美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼。該編碼已被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織腮o采納，作為國(guó)際通用的信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼。ascii碼用七位二進(jìn)制數(shù)表示一個(gè)字符，由于2(7次方)128，所以共有128種不同組合，可以表示l28個(gè)不同的字符。其中包括：數(shù)碼09，26個(gè)大寫英文字母，26個(gè)小寫英文字母以及各種運(yùn)算符號(hào)、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)及控制字符等。(2)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)漢字編碼國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)漢字編碼簡(jiǎn)稱國(guó)標(biāo)碼，

6、規(guī)定一個(gè)漢字用兩個(gè)宇節(jié)表示。(3)漢字輸入碼漢字輸入方法很多，如區(qū)位，拼音，五筆字型等。不同輸入法有自己的編碼方案，方案統(tǒng)稱為輸入碼。輸入碼進(jìn)人機(jī)器后必須轉(zhuǎn)換為機(jī)內(nèi)碼進(jìn)行存貯和處理。(4)漢字字形碼漢字字形碼是一種用點(diǎn)陣表示漢字字形的編碼，是漢字的輸出形式。它把漢字按字形排列成點(diǎn)陣，常用的點(diǎn)陣有1616、2424、3232或更高。一個(gè)1616點(diǎn)陣的漢字字形要占用32個(gè)宇節(jié)，2424點(diǎn)陣要占用72個(gè)字節(jié)?？梢姖h字點(diǎn)陣的信息量是非常大的。所有不同的漢字字體、字號(hào)的字形構(gòu)成漢字庫，一般存儲(chǔ)在硬盤上，當(dāng)要顯示輸出時(shí)才調(diào)入內(nèi)存，檢索到要輸出的字形送到顯示器輸出。3.圖像的表示一幅圖像可認(rèn)為是由一個(gè)個(gè)像點(diǎn)構(gòu)成的，每個(gè)像點(diǎn)必須用若干二進(jìn)制位進(jìn)出現(xiàn)實(shí)世界五彩續(xù)紛的顏色。當(dāng)將圖像分解為一系列像點(diǎn)、每個(gè)點(diǎn)用若干bit表示時(shí)，這幅圖像數(shù)字化了。數(shù)字圖像數(shù)據(jù)量特別巨大，假定畫面上有150000個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)用24個(gè)bit來表示，則這幅畫面就要占用450000個(gè)宇節(jié)。如果想在顯示器上播放視頻信25幀畫面，相當(dāng)于l 125000個(gè)宇節(jié)的信息量。因此，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理求是很高的。4.聲音的表