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1、2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)1第三章第三章 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)23.1 3.1 位置計(jì)數(shù)制位置計(jì)數(shù)制 3.2 3.2 負(fù)數(shù)在計(jì)算機(jī)中的編碼負(fù)數(shù)在計(jì)算機(jī)中的編碼 3.3 3.3 實(shí)數(shù)在計(jì)算機(jī)中的表示實(shí)數(shù)在計(jì)算機(jī)中的表示 3.4 3.4 十進(jìn)數(shù)的編碼十進(jìn)數(shù)的編碼3.5 3.5 字符的編碼字符的編碼 3.6 3.6 模擬信號(hào)編碼的一般過(guò)程模擬信號(hào)編碼的一般過(guò)程 3.7 3.7 數(shù)據(jù)壓縮數(shù)據(jù)壓縮第三章第三章 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)3 各種數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中如何表示各種
2、數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中如何表示 計(jì)算機(jī)的基本功能是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和計(jì)算機(jī)的基本功能是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和處理加工。馮處理加工。馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)是諾依曼體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)是二進(jìn)制,計(jì)算機(jī)中只能直接處理二值的二進(jìn)制,計(jì)算機(jī)中只能直接處理二值的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。因此,現(xiàn)實(shí)世界的各種數(shù)據(jù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。因此,現(xiàn)實(shí)世界的各種數(shù)據(jù)都要轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制代碼,才可以輸入到都要轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制代碼,才可以輸入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行存儲(chǔ)和處理。按照一定規(guī)計(jì)算機(jī)中進(jìn)行存儲(chǔ)和處理。按照一定規(guī)則,用二進(jìn)制代碼表示具體數(shù)據(jù)就稱為則,用二進(jìn)制代碼表示具體數(shù)據(jù)就稱為編碼。編碼。2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)43.1 3.1 位置計(jì)數(shù)制位置計(jì)數(shù)制 位置計(jì)數(shù)
3、制是一種數(shù)的表示方法,特點(diǎn)位置計(jì)數(shù)制是一種數(shù)的表示方法,特點(diǎn)是:同樣的數(shù)字出現(xiàn)在數(shù)的不同位置,是:同樣的數(shù)字出現(xiàn)在數(shù)的不同位置,所代表的值是不同的。所代表的值是不同的。 位置計(jì)數(shù)制也稱為進(jìn)位計(jì)數(shù)制。每一位位置計(jì)數(shù)制也稱為進(jìn)位計(jì)數(shù)制。每一位計(jì)滿若干個(gè)數(shù)后就會(huì)進(jìn)位。常用的進(jìn)位計(jì)滿若干個(gè)數(shù)后就會(huì)進(jìn)位。常用的進(jìn)位計(jì)數(shù)制的數(shù)有十進(jìn)制數(shù)、二進(jìn)制數(shù)、八計(jì)數(shù)制的數(shù)有十進(jìn)制數(shù)、二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)。進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)。2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)53.1 3.1 位置計(jì)數(shù)制位置計(jì)數(shù)制 數(shù)的按權(quán)展開式數(shù)的按權(quán)展開式 各種進(jìn)位制的數(shù)各種進(jìn)位制的數(shù) 不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換 基本的二進(jìn)制運(yùn)算
4、基本的二進(jìn)制運(yùn)算 2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)6 數(shù)的按權(quán)展開式數(shù)的按權(quán)展開式 每一個(gè)進(jìn)位計(jì)數(shù)制的數(shù),都可以用按權(quán)展開每一個(gè)進(jìn)位計(jì)數(shù)制的數(shù),都可以用按權(quán)展開式來(lái)表示式來(lái)表示 100112211nmiiimmnnnnbdbdbdbdbdbdD數(shù)碼數(shù)碼權(quán)權(quán)基數(shù)基數(shù)0.0060.050.7420300 106105107104102103 (324.756)756.32432101210可以展開為:如十進(jìn)制數(shù)2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)7 各種進(jìn)位制的數(shù)各種進(jìn)位制的數(shù) 數(shù)制數(shù)制基數(shù)基數(shù)位權(quán)位權(quán)運(yùn)算規(guī)則運(yùn)算規(guī)則尾符尾符十進(jìn)制十進(jìn)制0 09 91010n n逢十進(jìn)一逢十進(jìn)一D D
5、或或1010二進(jìn)制二進(jìn)制0 01 12 2n n逢二進(jìn)一逢二進(jìn)一B B或或2 2八進(jìn)制八進(jìn)制0 07 78 8n n逢八進(jìn)一逢八進(jìn)一O O或或8 8十六進(jìn)制十六進(jìn)制0 09 9、A AF F1616n n逢十六進(jìn)一逢十六進(jìn)一H H或或16162021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)8 各種進(jìn)位制的數(shù)(續(xù))各種進(jìn)位制的數(shù)(續(xù))10122101221012216816D1631648 .D43848185878114.1752121212021)11.101()(例如:十六進(jìn)制數(shù))(例如:八進(jìn)制數(shù)例如:二進(jìn)制數(shù)2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)9 不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換 其他進(jìn)位制的數(shù)
6、轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)其他進(jìn)位制的數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù) 將其他進(jìn)制的數(shù)寫成按權(quán)展開式; 將按權(quán)展開式在十進(jìn)制中進(jìn)行計(jì)算,得到的結(jié)果就是等值的十進(jìn)制數(shù) 。2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)10不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換其他進(jìn)位制的數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)其他進(jìn)位制的數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù) 例例3-23-2將十六進(jìn)制數(shù)將十六進(jìn)制數(shù)7AC.1B7AC.1B轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù) 。的等值十進(jìn)制數(shù)是即:十六進(jìn)制數(shù))(制的形式,并計(jì)算:把按權(quán)展開式寫為十進(jìn))(解:寫為按權(quán)展開式:8751964.10546B1AC.76875)(1964.105404296875. 00625. 012160179216111611
7、6121610167B1 .AC716B16116C16A167B1 .AC7102-1012162-1012162021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)11 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為其他進(jìn)制十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為其他進(jìn)制整數(shù)部分 十進(jìn)制整數(shù)十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為其他進(jìn)制整數(shù)其他進(jìn)制整數(shù)的方法是:除基取余,逆序讀數(shù)。除基取余,逆序讀數(shù)。將十進(jìn)制數(shù)除以另一進(jìn)制的基數(shù),保留余數(shù)。當(dāng)上一次的商不等于0時(shí),將商再除以基數(shù),保留余數(shù)。直到商等于0,除法停止。后得到的余數(shù),先讀??;先得到的余數(shù),后讀取。這樣排列的余數(shù)就是轉(zhuǎn)換結(jié)果。 2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)12 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為其他進(jìn)制十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為其他進(jìn)制整數(shù)部分 例例3
8、-33-3:將十進(jìn)制數(shù):將十進(jìn)制數(shù)2828轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。解:二進(jìn)制的基數(shù)是2,具體方法就是:除2取余,逆序讀數(shù)。轉(zhuǎn)換過(guò)程如下: 即:十進(jìn)制數(shù)28的等值二進(jìn)制數(shù)是(11100)2 2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)13 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為其他進(jìn)制十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為其他進(jìn)制小數(shù)部分 十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為其他進(jìn)制小數(shù)的方法十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為其他進(jìn)制小數(shù)的方法是:乘基取整,順序讀數(shù)。是:乘基取整,順序讀數(shù)。將十進(jìn)制小數(shù)乘以另一進(jìn)制的基數(shù),保留乘積的整數(shù)部分。若乘積的小數(shù)部分不等于0,將小數(shù)再乘以另一進(jìn)制的基數(shù),保留乘積的整數(shù)。直到乘積的小數(shù)部分等于0,或者轉(zhuǎn)換后的精度已夠時(shí),乘法停止。先得到的整
9、數(shù),先讀??;后得到的整數(shù),后讀取。這樣排列的整數(shù)部分就是轉(zhuǎn)換結(jié)果。2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)14 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為其他進(jìn)制十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為其他進(jìn)制小數(shù)部分 例例3-53-5:將十進(jìn)制小數(shù):將十進(jìn)制小數(shù)0.1250.125轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制小數(shù)。解:二進(jìn)制的基數(shù)是2,具體方法就是:乘2取整,順序讀數(shù)。轉(zhuǎn)換過(guò)程如下:即:十進(jìn)制小數(shù)0.125的等值二進(jìn)制小數(shù)是(0.001)22021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)15 二進(jìn)制數(shù)和八進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)和八進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換 八進(jìn)制轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制八進(jìn)制轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制一個(gè)八進(jìn)制數(shù)可以寫為3位二進(jìn)制數(shù)。只要將八進(jìn)制數(shù)中的每一位轉(zhuǎn)換為3位二進(jìn)制數(shù)即可
10、,首尾的0可以不寫。例3-8 將八進(jìn)制數(shù)315.26轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。 解:解: (315.26)(315.26)8 8=(=(011011 001001 101101. .010010 110110) )2 2=(11001101.01011)=(11001101.01011)2 22021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)16 二進(jìn)制數(shù)和八進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)和八進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換 二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為八進(jìn)制二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為八進(jìn)制從小數(shù)點(diǎn)開始,向左、右兩邊每3位二進(jìn)制數(shù)分成一組,高位不足3位在高位補(bǔ)0,低位不足3位在低位補(bǔ)0。將每組二進(jìn)制數(shù)寫為等值的八進(jìn)制數(shù),即可完成轉(zhuǎn)換。 例3-9 將二進(jìn)制數(shù)10110101
11、11.1011轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)。 (高位補(bǔ)0) 001 011 010 111 . 101 100 (低位補(bǔ)0) 1 3 2 7 . 5 4 2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)17 二進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換 十六進(jìn)制轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制十六進(jìn)制轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)可以寫為4位二進(jìn)制數(shù)。只要將十六進(jìn)制數(shù)中的每一位轉(zhuǎn)換為4位二進(jìn)制數(shù)即可,首尾的0可以不寫。 例3-10 將十六進(jìn)制數(shù)3A5.2E轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù) 解: (3A5.2E)16=(0011 1010 0101 . 0010 1110)2 =(1110100101.0010111)2 2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)
12、據(jù)表示與存儲(chǔ)18 二進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換 二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十六進(jìn)制二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十六進(jìn)制從小數(shù)點(diǎn)開始,向左、右兩邊每4位二進(jìn)制數(shù)分成一組,高位不足4位在高位補(bǔ)0,低位不足4位在低位補(bǔ)0。將每組二進(jìn)制數(shù)寫為等值的十六進(jìn)制數(shù),即可完成轉(zhuǎn)換。例3-11 將二進(jìn)制數(shù)1011010111.101轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。 (高位補(bǔ)0) 0010 1101 0111 . 1010(低位補(bǔ)0) 2 D 7 . A 即:(1011010111.101)2 = (2D7.A)162021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)19 基本的二進(jìn)制運(yùn)算基本的二進(jìn)制運(yùn)算算術(shù)運(yùn)算算術(shù)運(yùn)算 加加減減乘乘除除1+1
13、 = 01+1 = 0(進(jìn)位)(進(jìn)位)1-1 = 01-1 = 01 1* *1 = 11 = 11/1 =11/1 =11+0 = 11+0 = 11-0 = 11-0 = 11 1* *0 = 00 = 00/1 =00/1 =00+1 = 10+1 = 10-1 = 10-1 = 1(借位)(借位)0 0* *1 = 01 = 00+0 = 00+0 = 00-0 = 00-0 = 00 0* *0 = 00 = 02021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)20 基本的二進(jìn)制運(yùn)算基本的二進(jìn)制運(yùn)算算術(shù)運(yùn)算算術(shù)運(yùn)算例3-12 計(jì)算:101.10 + 11.01解: 1 0 1 . 1 0 +
14、1 1 . 0 1 1 0 0 0 . 1 1 結(jié)果是:101.10 + 11.01 = 1000.11例3-13 計(jì)算:101.10 * 10.1 1 0 1 . 1 0 * 1 0 . 1 1 0 . 1 1 0 0 0 0 . 0 0 1 0 1 1 . 0 1 1 0 1 . 1 1 0 結(jié)果是:101.10 * 10.1 = 1101.1102021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)21 基本的二進(jìn)制運(yùn)算基本的二進(jìn)制運(yùn)算邏輯運(yùn)算邏輯運(yùn)算2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)223.2 3.2 負(fù)數(shù)在計(jì)算機(jī)中的編碼負(fù)數(shù)在計(jì)算機(jī)中的編碼 原碼原碼反碼反碼補(bǔ)碼補(bǔ)碼補(bǔ)碼運(yùn)算補(bǔ)碼運(yùn)算2021-
15、7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)23 原碼原碼 機(jī)器數(shù)的最高位用作符號(hào)位,機(jī)器數(shù)的最高位用作符號(hào)位,0 0表示正數(shù),表示正數(shù),1 1表示負(fù)數(shù);其余各位為數(shù)值位,數(shù)值位表示負(fù)數(shù);其余各位為數(shù)值位,數(shù)值位是數(shù)的絕對(duì)值的二進(jìn)制表示。是數(shù)的絕對(duì)值的二進(jìn)制表示。 0 0的原碼有兩種表示:或者。的原碼有兩種表示:或者。 原碼表示法簡(jiǎn)單,但是計(jì)算時(shí)并不方便。原碼表示法簡(jiǎn)單,但是計(jì)算時(shí)并不方便。 2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)24 反碼反碼 反碼的編碼規(guī)則:反碼的編碼規(guī)則:正數(shù)的反碼:與正數(shù)原碼相同負(fù)數(shù)的反碼:是這個(gè)負(fù)數(shù)絕對(duì)值的原碼的“按位取反” 例如: ( +5 )反0 0000101 ( -5 )
16、反1 1111010 反碼加法規(guī)則:反碼加法規(guī)則:將兩個(gè)數(shù)變?yōu)榉创a,直接相加;將進(jìn)位加到和的最低位,就是和的反碼 2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)25 補(bǔ)碼補(bǔ)碼 補(bǔ)碼的編碼原則:補(bǔ)碼的編碼原則:正數(shù)的補(bǔ)碼:與原碼相同負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼:在其對(duì)應(yīng)的反碼最低位加1;或者是對(duì)應(yīng)原碼的數(shù)值位“求反加1” 0的補(bǔ)碼只有一種形式: 可以正確進(jìn)行加減運(yùn)算可以正確進(jìn)行加減運(yùn)算2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)26 補(bǔ)碼運(yùn)算補(bǔ)碼運(yùn)算 補(bǔ)碼運(yùn)算定律:補(bǔ)碼運(yùn)算定律:( x + y )補(bǔ)補(bǔ)( x )補(bǔ)補(bǔ) + ( y )補(bǔ)補(bǔ) 補(bǔ)碼加法的規(guī)則如下:補(bǔ)碼加法的規(guī)則如下:將兩個(gè)加數(shù)都變成補(bǔ)碼;對(duì)兩個(gè)補(bǔ)碼直接相加;如果得
17、到的和沒(méi)有溢出,就是兩數(shù)相加 和的補(bǔ)碼 判斷是否溢出的方法是:若兩個(gè)正數(shù)補(bǔ)碼判斷是否溢出的方法是:若兩個(gè)正數(shù)補(bǔ)碼和的符號(hào)位為和的符號(hào)位為1,或者兩個(gè)負(fù)數(shù)補(bǔ)碼和的,或者兩個(gè)負(fù)數(shù)補(bǔ)碼和的符號(hào)位為符號(hào)位為0,都表明結(jié)果出現(xiàn)了溢出。,都表明結(jié)果出現(xiàn)了溢出。2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)27 補(bǔ)碼運(yùn)算補(bǔ)碼運(yùn)算 例例3-14 3-14 用補(bǔ)碼加法計(jì)算:用補(bǔ)碼加法計(jì)算:-61+(-33)-61+(-33) -61=(10111101) -61=(10111101)原碼原碼=(11000011)=(11000011)補(bǔ)碼補(bǔ)碼 -33 = (10100001)-33 = (10100001)原碼原碼
18、= (11011111)= (11011111)補(bǔ)碼補(bǔ)碼也就是:也就是:(11000011)(11000011)補(bǔ)碼補(bǔ)碼+(11011111)+(11011111)補(bǔ)碼補(bǔ)碼 = = (10100010)(10100010)補(bǔ)碼補(bǔ)碼 = (11011110)= (11011110)原碼原碼 = (-94)= (-94)10102021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)28 補(bǔ)碼運(yùn)算補(bǔ)碼運(yùn)算 例例3-15 3-15 用補(bǔ)碼加法計(jì)算:用補(bǔ)碼加法計(jì)算:65+70 65+70 65 = (01000001) 65 = (01000001)補(bǔ)補(bǔ) 70 = (01000110)70 = (01000110)補(bǔ)
19、補(bǔ) 求和結(jié)果,符號(hào)位為求和結(jié)果,符號(hào)位為1 1。兩個(gè)正數(shù)相加的和不。兩個(gè)正數(shù)相加的和不可能是負(fù)數(shù),說(shuō)明結(jié)果產(chǎn)生了溢出??赡苁秦?fù)數(shù),說(shuō)明結(jié)果產(chǎn)生了溢出。 2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)293.3 3.3 實(shí)數(shù)在計(jì)算機(jī)中的表示實(shí)數(shù)在計(jì)算機(jī)中的表示定點(diǎn)數(shù)定點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)數(shù)2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)30 定點(diǎn)數(shù)定點(diǎn)數(shù) 定點(diǎn)數(shù)是指小數(shù)點(diǎn)位置固定不變的數(shù)。定點(diǎn)數(shù)是指小數(shù)點(diǎn)位置固定不變的數(shù)。定點(diǎn)小數(shù) 小數(shù)點(diǎn)位置固定在數(shù)的開頭,那么定點(diǎn)小數(shù)就是純小數(shù)。定點(diǎn)整數(shù) 小數(shù)點(diǎn)位置固定在數(shù)的末尾,那么定點(diǎn)數(shù)表示的是整數(shù) 2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)31 定點(diǎn)數(shù)定點(diǎn)數(shù)八位定點(diǎn)數(shù)八位定點(diǎn)
20、數(shù)定點(diǎn)小數(shù)定點(diǎn)小數(shù)定點(diǎn)整數(shù)定點(diǎn)整數(shù)2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)32 浮點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)數(shù) 浮點(diǎn)數(shù)通過(guò)階碼和尾數(shù)來(lái)表示,如下圖浮點(diǎn)數(shù)通過(guò)階碼和尾數(shù)來(lái)表示,如下圖階碼和尾數(shù)都可正、可負(fù),用階符和尾符決定其正負(fù)。浮點(diǎn)數(shù)N=2階碼 尾數(shù)2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)33 浮點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)數(shù) 在尾數(shù)不變的情況下,階碼發(fā)生變化,在尾數(shù)不變的情況下,階碼發(fā)生變化,小數(shù)點(diǎn)的位置就發(fā)生變化,所以稱為小數(shù)點(diǎn)的位置就發(fā)生變化,所以稱為“浮點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)數(shù)”。為了盡可能提高浮點(diǎn)數(shù)表。為了盡可能提高浮點(diǎn)數(shù)表示的精度,對(duì)于尾數(shù)要進(jìn)行規(guī)格化。示的精度,對(duì)于尾數(shù)要進(jìn)行規(guī)格化。 IEEE754IEEE754標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)浮點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)
21、數(shù)floatfloat和雙精度數(shù)和雙精度數(shù)doubledouble。 2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)343.4 3.4 十進(jìn)制數(shù)的編碼十進(jìn)制數(shù)的編碼BCDBCD碼碼十進(jìn)制數(shù)8421BCD碼十進(jìn)制數(shù)8421BCD碼012345670000000100100011010001010110011189101112131415100010010001 00000001 00010001 00100001 00110001 01000001 01012021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)353.5 3.5 字符的編碼字符的編碼ASCIIASCII編碼編碼 漢字的編碼漢字的編碼 漢字處理過(guò)程漢
22、字處理過(guò)程UnicodeUnicode編碼編碼 2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)36 ASCIIASCII編碼編碼 ASCIIASCII編碼已經(jīng)成為一種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),是一種編碼已經(jīng)成為一種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),是一種7 7位位的信息代碼,表示的信息代碼,表示127127種字符和符號(hào),包括:種字符和符號(hào),包括:數(shù)字:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9;大小寫英文字母:A、B、.、Z,a、b、.、z;專用符號(hào):+、-、*、/、_、空格(SP)等;33個(gè)非打印字符:BEL(響鈴)、LF(換行)、CR(回車)等。 擴(kuò)展擴(kuò)展的的ASCIIASCII碼是把原來(lái)的碼是把原來(lái)的7位碼擴(kuò)展成位碼擴(kuò)展成8位碼位碼 2
23、021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)37標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)ASCIIASCII碼表碼表 d3d2d1d0位位d6d5d4位位00000000100101001001101110010010110111011011111100000000000100010010001000110011010001000101010101100110011101111000100010011001101010101011101111001100110111011110111011111111NULSOHSTXETXEOTENQACKBELBSHTLFVTFFCRSOSiDLEDC1DC2DC3DC4NAKSYNETBCA
24、NEMSUBESCFSGSRSUSSP!“#$%&()*+,-.0123456789:;?ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ_abcdefghijklmnopqrstuvwxyz|DEL2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)38擴(kuò)展的擴(kuò)展的ASCII碼表碼表 2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)39 漢字的編碼漢字的編碼 GB2312GB2312GB2312的漢字編碼有三種形式:國(guó)標(biāo)碼、區(qū)位碼和機(jī)內(nèi)碼 GBKGBK碼碼 GB18030-2000GB18030-2000標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) Big5Big5(大五碼)(大五碼)主要為香港與臺(tái)灣使用,是一個(gè)繁體字編碼。 2021-7-1
25、5計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)40 漢字處理過(guò)程漢字處理過(guò)程 處理過(guò)程如下:處理過(guò)程如下:輸入碼輸入碼機(jī)器內(nèi)碼機(jī)器內(nèi)碼字形碼字形碼 漢字的輸入碼:也稱外碼,是專門用來(lái)漢字的輸入碼:也稱外碼,是專門用來(lái)向計(jì)算機(jī)輸入漢字的編碼向計(jì)算機(jī)輸入漢字的編碼 音碼:全拼編碼、簡(jiǎn)單拼音編碼、雙拼編碼 行碼:五筆字型碼 漢字的字形碼漢字的字形碼 :點(diǎn)陣存儲(chǔ)、矢量存儲(chǔ)2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)41 Unicode Unicode編碼編碼 UnicodeUnicode也是一種字符編碼方法,也是一種字符編碼方法,是兩是兩字節(jié)的全編碼字節(jié)的全編碼 ,不過(guò)它是由國(guó)際組織設(shè),不過(guò)它是由國(guó)際組織設(shè)計(jì),可以容納全世界所
26、有語(yǔ)言文字的編計(jì),可以容納全世界所有語(yǔ)言文字的編碼方案碼方案2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)423.6 3.6 模擬信號(hào)編碼的一般過(guò)程模擬信號(hào)編碼的一般過(guò)程 除了數(shù)字、字符外,現(xiàn)代計(jì)算機(jī)還要處理各種除了數(shù)字、字符外,現(xiàn)代計(jì)算機(jī)還要處理各種多媒體數(shù)據(jù),包括語(yǔ)音、圖片、視頻等。所有多媒體數(shù)據(jù),包括語(yǔ)音、圖片、視頻等。所有這些數(shù)據(jù)都是通過(guò)模擬信號(hào)表示的。模擬信號(hào)這些數(shù)據(jù)都是通過(guò)模擬信號(hào)表示的。模擬信號(hào)要能夠被計(jì)算機(jī)來(lái)處理,必須首先經(jīng)過(guò)數(shù)字化。要能夠被計(jì)算機(jī)來(lái)處理,必須首先經(jīng)過(guò)數(shù)字化。 模擬信號(hào)數(shù)字化的過(guò)程,需要經(jīng)過(guò)三個(gè)模擬信號(hào)數(shù)字化的過(guò)程,需要經(jīng)過(guò)三個(gè)階段階段模擬信號(hào)的離散化。離散值的標(biāo)稱化
27、。對(duì)有限的標(biāo)稱值進(jìn)行二進(jìn)制編碼。2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)433.7 3.7 數(shù)據(jù)壓縮數(shù)據(jù)壓縮數(shù)據(jù)壓縮的必要性數(shù)據(jù)壓縮的必要性 為什么數(shù)據(jù)可以壓縮為什么數(shù)據(jù)可以壓縮 壓縮編碼的分類壓縮編碼的分類 壓縮編碼算法壓縮編碼算法 2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)44 數(shù)據(jù)壓縮的必要性數(shù)據(jù)壓縮的必要性 存儲(chǔ)這些文件的外存空間也要很大,增存儲(chǔ)這些文件的外存空間也要很大,增加了相應(yīng)的成本。加了相應(yīng)的成本。 傳輸這些文件所需要的帶寬也要很寬,傳輸這些文件所需要的帶寬也要很寬,否則,數(shù)據(jù)就不能在限定的時(shí)間內(nèi)傳輸否則,數(shù)據(jù)就不能在限定的時(shí)間內(nèi)傳輸完畢。完畢。 2021-7-15計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示與存儲(chǔ)45 為什么數(shù)據(jù)可以壓縮為什么數(shù)據(jù)可以壓縮 數(shù)據(jù)壓縮是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行再一次編碼的過(guò)程。使數(shù)據(jù)壓縮是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行再一次編碼的過(guò)程。使用專門的壓縮算法用較少的代碼量表示相同的用專門的壓縮算法用較少的代碼量表示相同的信息。信息。 有兩個(gè)基本的原因:有兩個(gè)基本的原
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