第二章計(jì)算機(jī)信息表示與存儲(chǔ)課件

2023/9/171

21世紀(jì)高等院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程系列教材大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（第一版）

2023/8/11

21世紀(jì)高等院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程系列教材大2023/9/172本章教學(xué)計(jì)劃

理論教學(xué)（課堂教學(xué)）：2學(xué)時(shí)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)（上機(jī)實(shí)習(xí)）：0學(xué)時(shí)本章教學(xué)重點(diǎn)

1.數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換

2.碼制及編碼

3.二進(jìn)制運(yùn)算

4.漢字信息處理第2章計(jì)算機(jī)信息的表示與存儲(chǔ)2023/8/12本章教學(xué)計(jì)劃理論教學(xué)（課堂教學(xué)）：2學(xué)時(shí)2023/9/1732.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制2.2數(shù)值編碼2.3字符的編碼第2章計(jì)算機(jī)信息的表示與存儲(chǔ)2023/8/132.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制第2章計(jì)算機(jī)信息的表示2023/9/174計(jì)算機(jī)只認(rèn)識(shí)二進(jìn)制編碼形式的指令，因此字符、數(shù)字、聲音、圖像等信息都必須經(jīng)過(guò)某種方式轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的形式，才能提供給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。在機(jī)器內(nèi)部，信息的表示依賴于機(jī)器硬件電路的狀態(tài)，信息采用什么樣的表示形式，直接影響到計(jì)算機(jī)的質(zhì)量與性能。采用二進(jìn)制是由于這種編碼方式在物理上實(shí)現(xiàn)容易，二進(jìn)制僅有兩個(gè)狀態(tài)0與1，這正好與物理器件的兩種狀態(tài)相對(duì)應(yīng)，如門電路的導(dǎo)通與截止、電壓信號(hào)的高與低，如采用十進(jìn)制，則電路需要用十種狀態(tài)來(lái)描述，這必然使得電路十分復(fù)雜，處理起來(lái)十分困難。采用二進(jìn)制使得物理機(jī)器可靠性高，由于僅有二種狀態(tài)，那么用電壓的高低或電流的有無(wú)來(lái)描述都是用質(zhì)的變化來(lái)表示的，兩種狀態(tài)分明，處理起來(lái)簡(jiǎn)單，并且抗干擾能力強(qiáng)，鑒別信息的可靠性高。采用二進(jìn)制編碼不僅成功的運(yùn)用于數(shù)值信息編碼，而且適用于各種非數(shù)值信息的數(shù)字編碼。特別是二進(jìn)制數(shù)的兩個(gè)符號(hào)0和1，正好與邏輯命題兩個(gè)值“真”與“假”相對(duì)應(yīng)，從而也為計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)邏輯判斷提供了方便。前言信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示2023/8/14計(jì)算機(jī)只認(rèn)識(shí)二進(jìn)制編碼形式的指令，因此2023/9/1752.1.1不同數(shù)制的表示*數(shù)制在數(shù)值計(jì)算中，一般采用的是進(jìn)位計(jì)數(shù)，日常生活中我們采用的是十進(jìn)位計(jì)數(shù)，而在計(jì)算機(jī)內(nèi)處理信息采用二進(jìn)位計(jì)數(shù)。在進(jìn)位計(jì)數(shù)的數(shù)字系統(tǒng)中，如果只用R個(gè)基本符號(hào)（如0，1，2····R）來(lái)表示數(shù)值，則稱其為“基R數(shù)制”。R稱為該數(shù)制的“基數(shù)”，而數(shù)值中每一固定位置對(duì)應(yīng)的單位稱為“權(quán)”。如十進(jìn)制數(shù)，就是R=10，即基本符號(hào)為0，1，2·····8，9。如取R=2，即基本符號(hào)為0，1，則為二進(jìn)制數(shù)。進(jìn)位計(jì)數(shù)的編碼符合“逢R進(jìn)位”的規(guī)則。各位的權(quán)是以R為底的冪，一個(gè)數(shù)可按權(quán)展開成多項(xiàng)式。2.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制2023/8/152.1.1不同數(shù)制的表示2.1進(jìn)位計(jì)數(shù)2023/9/1762.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制2023/8/162.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制2023/9/1772.1.2不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換2.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制（1）R進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制基數(shù)為R的數(shù)字，只要將各位數(shù)字與它的權(quán)相乘，然后將其按“逢十進(jìn)一”相加，其和就是一個(gè)十進(jìn)制數(shù)。2023/8/172.1.2不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換2.1進(jìn)位計(jì)數(shù)2023/9/178(２)十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成R進(jìn)制將十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成R進(jìn)制時(shí)，將整數(shù)部分和小數(shù)部分分別轉(zhuǎn)換，然后再將整數(shù)部分與小數(shù)部分轉(zhuǎn)換的結(jié)果相加起來(lái)。這里主要介紹十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制。2.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制2023/8/182.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制2023/9/179(２)十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成R進(jìn)制十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成R進(jìn)制時(shí)，可連續(xù)地乘以R，直到小數(shù)部分為0，或達(dá)到所要求的精度為止（小數(shù)部分可能永遠(yuǎn)不為0）得到的整數(shù)即組成R進(jìn)制的小數(shù)部分，此法稱“乘R取整”。2.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制2023/8/19(２)十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成R進(jìn)制2.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制2023/9/17102.1.2不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換（3）二、八、十六進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換由于二位，八位，十六位這三種進(jìn)制數(shù)的權(quán)之間有一定的內(nèi)在聯(lián)系，即23=8、24=16，故其之間的轉(zhuǎn)換比較容易。即每一位八進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于三位二進(jìn)制數(shù)，每一位十六進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于四位二進(jìn)制數(shù)。在由二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制時(shí)，以小數(shù)點(diǎn)為中心向左右兩邊延伸，每三位為一組，中間的0不省，到了兩頭不夠一組時(shí)用0補(bǔ)足位數(shù)，算出每一組相對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)，然后將這些十進(jìn)制數(shù)組合起來(lái)就成了一個(gè)八進(jìn)制數(shù)。例：將（11101.00101）2轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)。2.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制2023/8/1102.1.2不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換2.1進(jìn)位計(jì)2023/9/17112.1.2不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換（3）二、八、十六進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換2.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制2023/8/1112.1.2不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換2.1進(jìn)位計(jì)2023/9/17122.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制2.1.3計(jì)算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)一、算術(shù)運(yùn)算基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)內(nèi)部的運(yùn)行采用的是二進(jìn)制數(shù)，其基本的運(yùn)行就是算術(shù)運(yùn)算與邏輯運(yùn)算。二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算與十進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算一樣，也包括加、減、乘、除四則運(yùn)算

1)二進(jìn)制的加法運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)的加法運(yùn)算法則是：

1+1=0（采用逢二進(jìn)一的法則1+1=2則進(jìn)位，本位為0）

1+0=1

0+1=1

0+0=02023/8/1122.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制2.1.3計(jì)算機(jī)運(yùn)算2023/9/17132.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制一、算術(shù)運(yùn)算基礎(chǔ)2）二進(jìn)制的減法運(yùn)算二進(jìn)制減法運(yùn)算法則：

0-0=0

1-1=0

1-0=1

0-1=1（被減數(shù)為0，減數(shù)為1，被減數(shù)向高位借位則本位余1）2023/8/1132.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制一、算術(shù)運(yùn)算基礎(chǔ)2023/9/17142.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制一、算術(shù)運(yùn)算基礎(chǔ)3）二進(jìn)制乘法二進(jìn)制乘法法則：

0×0=0

1×0=0

0×1=0

1×1=12023/8/1142.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制一、算術(shù)運(yùn)算基礎(chǔ)2023/9/17152.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制一、算術(shù)運(yùn)算基礎(chǔ)4）二進(jìn)制的除法運(yùn)算二進(jìn)制的除法運(yùn)算法則：

0/0=0

0/1=0

1/0=0（無(wú)意義）

1/1=12023/8/1152.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制一、算術(shù)運(yùn)算基礎(chǔ)2023/9/17162.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制2.2數(shù)值編碼2.3字符的編碼第2章計(jì)算機(jī)信息的表示與存儲(chǔ)2023/8/1162.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制第2章計(jì)算機(jī)信息的表2023/9/1717

在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，計(jì)算機(jī)僅“認(rèn)識(shí)”兩個(gè)字—“0”和“1”，無(wú)論是處理數(shù)據(jù)、發(fā)出控制指令、數(shù)據(jù)存放的地址、還是通信時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都是二進(jìn)制數(shù)。同時(shí)計(jì)算機(jī)在進(jìn)行數(shù)字計(jì)算、處理字母符號(hào)、漢字、圖形、圖像、聲音都必須按一定的規(guī)則將其轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制。這個(gè)規(guī)則就是編碼。

2.2數(shù)值編碼2023/8/1172.2數(shù)值編碼2023/9/1718

在計(jì)算機(jī)內(nèi)，各種信息都是以二進(jìn)制碼形式來(lái)描述、存儲(chǔ)。存儲(chǔ)就有量的大小，信息存儲(chǔ)的單位就使用一些量來(lái)描述。①位（bit）位是度量數(shù)據(jù)的最小單位，表示一位二進(jìn)制信息。②字節(jié)（byte）我們前面介紹的存儲(chǔ)器的容量、硬盤的大小、內(nèi)存的大小、光盤的容量等都是以多少字節(jié)來(lái)表示的，常用的單位有：

B

1B=8bit

KB１KB=1024ByteMB１MB=1024KBGB１GB=1024MB

TB１TB=1024GB

字節(jié)是計(jì)算機(jī)中用來(lái)表示存儲(chǔ)空間大小的最基本的容量單位。2.2數(shù)值編碼2023/8/1182.2數(shù)值編碼2023/9/1719

數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示（1）數(shù)值數(shù)值有大小及符號(hào)（正數(shù)，負(fù)數(shù)）。數(shù)在計(jì)算機(jī)的表示統(tǒng)稱為機(jī)器數(shù)。①數(shù)的符號(hào)數(shù)值化：通常把一個(gè)數(shù)的二進(jìn)制代碼的最高位定義為符號(hào)位，最高位為“0”表示該數(shù)為正數(shù)，最高位為“1”表示該數(shù)為負(fù)數(shù)，這一位稱為數(shù)符，其余位表示該數(shù)的絕對(duì)值。若一個(gè)數(shù)為八位，則最高位為數(shù)符，其余7位才表示該數(shù)的值。②定點(diǎn)數(shù)：用來(lái)表示整數(shù)和純小數(shù)，因此小數(shù)點(diǎn)約定在一個(gè)固定的位置上，不再占用一個(gè)數(shù)位。③機(jī)器數(shù)的表示范圍受到字長(zhǎng)和數(shù)據(jù)類型的限制，例如，若表示一個(gè)整數(shù)，字長(zhǎng)為8位，最大值為127，若數(shù)值超過(guò)127，就要“溢出”。為了表示較大的或較小的數(shù)，計(jì)算機(jī)采用浮點(diǎn)來(lái)表示，其中小數(shù)點(diǎn)在數(shù)中的位置是浮動(dòng)的。2.2數(shù)值編碼2023/8/119數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示2.2數(shù)值2023/9/17202.2.1帶符號(hào)數(shù)的表示方式從上面描述的機(jī)器數(shù)知道，機(jī)器數(shù)由數(shù)符和真值數(shù)兩部分組成，機(jī)器數(shù)在參加運(yùn)算時(shí)，若數(shù)符與真值數(shù)同時(shí)參加運(yùn)算，則會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果，同時(shí)還要考慮計(jì)算后的符號(hào)問(wèn)題。因此直接用機(jī)器數(shù)參與運(yùn)算，則增加計(jì)算機(jī)計(jì)算的難度。如+7加上-5應(yīng)為+2，但如果直接用二進(jìn)制數(shù)的加法運(yùn)算：

00000111+7機(jī)器數(shù)

+10000101-5機(jī)器數(shù)

10001100-12機(jī)器數(shù)如果不直接相加，就要考慮符號(hào)位的處理，則運(yùn)算會(huì)變得復(fù)雜。為了解決這類問(wèn)題，在機(jī)器數(shù)中，負(fù)數(shù)有三種表示法：原碼、反碼、補(bǔ)碼！2.2數(shù)值編碼2023/8/1202.2.1帶符號(hào)數(shù)的表示方式2.2數(shù)2023/9/17212.2.1帶符號(hào)數(shù)的表示方式下面介紹原碼、反碼、補(bǔ)碼。為簡(jiǎn)單起見，這兒以整數(shù)為例，并且假定字長(zhǎng)為8位。

原碼：整數(shù)X的原碼，其符號(hào)位“0”表示正、“1”表示負(fù)，其數(shù)值部分就是X絕對(duì)值的二進(jìn)制表示.通常用[X]原表示X的原碼.如：

[+2]原=00000010[-2]原=10000010在原碼中0有兩種表示：

[+0]原=00000000[-0]原=10000000原碼表示有三個(gè)主要特點(diǎn)：一是直觀，與真值轉(zhuǎn)換很方便；二是進(jìn)行乘、除運(yùn)算方便；三是加、減運(yùn)算比較麻煩。2.2數(shù)值編碼2023/8/1212.2.1帶符號(hào)數(shù)的表示方式2.2數(shù)2023/9/1722

反碼：整數(shù)X的反碼指：對(duì)于正數(shù)，其反碼與原碼相同，對(duì)于負(fù)數(shù)，符號(hào)位為1，其數(shù)值位X按位取反，通常用[X]反表示X的反碼。例：

[+2]反=00000010

[-2]反=11111101

0的反碼有兩種表示：[+0]反=00000000

[-0]反=11111111[+127]反=01111111[-127]反=10000000

2.2數(shù)值編碼2023/8/122反碼：整數(shù)X的反碼指：對(duì)于正數(shù)，其反2023/9/1723補(bǔ)碼：補(bǔ)碼的引進(jìn)和定義補(bǔ)碼的編碼規(guī)則如下：定義正數(shù)的補(bǔ)碼就是它本身，符號(hào)位取0，即和原碼相同。負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼通過(guò)在其對(duì)應(yīng)的反碼最低位加1得到。

[+5]補(bǔ)=[+5]反=[+5]原=00000101

[-5]原=10000101[-5]反=11111010[-5]補(bǔ)=111110110的補(bǔ)碼如下所示：

[+0]補(bǔ)=[-0]補(bǔ)=

00000000

2.2數(shù)值編碼2023/8/123補(bǔ)碼：補(bǔ)碼的引進(jìn)和定義2.2數(shù)值編碼2023/9/1724補(bǔ)碼的性質(zhì)：補(bǔ)碼的性質(zhì)主要有三條：①[X+Y]補(bǔ)＝[X]補(bǔ)＋[Y]補(bǔ)，即兩數(shù)之和的補(bǔ)碼等于各自補(bǔ)碼的和。②[X-Y]補(bǔ)＝[X]補(bǔ)＋[-Y]補(bǔ)，即兩數(shù)之差的補(bǔ)碼等于被減數(shù)的補(bǔ)碼與減數(shù)相反數(shù)的補(bǔ)碼之和。③[[X]補(bǔ)]補(bǔ)＝[X]原，即按求補(bǔ)的方法，對(duì)[X]補(bǔ)再求一次，結(jié)果等于[X]原。利用補(bǔ)碼進(jìn)行加、減運(yùn)算：引進(jìn)補(bǔ)碼的目的是方便帶符號(hào)數(shù)的加、減運(yùn)算，這里僅看一下加法，舉幾個(gè)例子。2.2數(shù)值編碼2023/8/124補(bǔ)碼的性質(zhì)：補(bǔ)碼的性質(zhì)主要有三條：22023/9/1725

請(qǐng)注意：符號(hào)也參與運(yùn)算，符號(hào)位出現(xiàn)的進(jìn)位應(yīng)丟棄。下面是三個(gè)利用補(bǔ)碼求和的例子。這里假定機(jī)器數(shù)為8位。（1）兩個(gè)正數(shù)相加

x=（0111101)2y=(0100001)2

（x）補(bǔ)=00111101（y）補(bǔ)=00100001

（x）補(bǔ)+（y）補(bǔ)=00111101+00100001=01011110

（x+y）補(bǔ)=01011110=（x）補(bǔ)+（y）補(bǔ)

（2）兩個(gè)負(fù)數(shù)相加

x=（-0111101)2y=(-0100001)2

（x）補(bǔ)=11000011（y）補(bǔ)=11011111

（x）補(bǔ)+（y）補(bǔ)=11000011+11011111=10100010

（x+y）補(bǔ)=（-1011110）補(bǔ)=10100010=（x）補(bǔ)+（y）補(bǔ)2.2數(shù)值編碼2023/8/125請(qǐng)注意：符號(hào)也參與運(yùn)算，符號(hào)位出現(xiàn)的2023/9/1726（3）正數(shù)x和負(fù)數(shù)y相加：

x=(3D)H=（0111101)2y=(-21)H=(-0100001)2

（x）補(bǔ)=00111101（y）補(bǔ)=11011111

（x）補(bǔ)+（y）補(bǔ)=00111101+11011111=00011100

（x+y）補(bǔ)=（0011100）補(bǔ)=00011100=（x）補(bǔ)+（y）補(bǔ)2.2數(shù)值編碼2023/8/126（3）正數(shù)x和負(fù)數(shù)y相加：2.2數(shù)值2023/9/1727

綜上所述：原碼定點(diǎn)整數(shù)的表示范圍為：-(2n-1)～(2n-1)補(bǔ)碼定點(diǎn)整數(shù)的表示范圍為：-2n

～(2n-1)

若機(jī)器字長(zhǎng)有8位，則：原碼定點(diǎn)整數(shù)表示范圍為：-127～127補(bǔ)碼定點(diǎn)整數(shù)表示范圍為：-128～127011111110111111101111111100000001000000010000000§3數(shù)的定點(diǎn)表示與浮點(diǎn)表示0111111101111111011111111111111111111111111111112023/8/127綜上所述：01111111011112023/9/17282.2數(shù)值編碼溢出：當(dāng)運(yùn)算的結(jié)果超出某種數(shù)據(jù)類型所表示的數(shù)的范圍時(shí)，機(jī)器不能正確表示，這時(shí)要產(chǎn)生溢出。在溢出的情況下，機(jī)器將產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果。例如，Ｘ＝－1000001(－65)，Ｙ＝－1100000(－96)，求Ｘ+Ｙ。按上面補(bǔ)碼加法做，會(huì)得到和的補(bǔ)碼01011111，符號(hào)位為0，結(jié)果為一個(gè)正數(shù)。這顯然是錯(cuò)誤的。究其原因，這兩個(gè)數(shù)的和為－161，已超過(guò)了8位數(shù)據(jù)補(bǔ)碼表示的范圍，出現(xiàn)溢出，因而導(dǎo)致了錯(cuò)誤。避免溢出的一種有效方法是加寬數(shù)據(jù)的位數(shù)?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)表示有多種類型。8位機(jī)的數(shù)據(jù)可以是8位，也可以是16位；16位機(jī)的數(shù)據(jù)可以是8位、16位、32位；32位機(jī)的數(shù)據(jù)可以是8位、16位、32位、64位等。2023/8/1282.2數(shù)值編碼溢出：當(dāng)運(yùn)算的結(jié)果超出某2023/9/17292.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制2.2數(shù)值編碼2.3字符的編碼第2章計(jì)算機(jī)信息的表示與存儲(chǔ)2023/8/1292.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制第2章計(jì)算機(jī)信息的表2023/9/1730*字符編碼

計(jì)算機(jī)需要處理的數(shù)據(jù)不僅包括數(shù)值數(shù)據(jù)，而且還要處理大量非數(shù)值的符號(hào)數(shù)據(jù)。這些非數(shù)值的符號(hào)數(shù)據(jù)必須通過(guò)某種編碼形式用二進(jìn)制位0和1來(lái)表示，才能讓計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行處理。這些文字信息的符號(hào)包括了西文字符（字母、數(shù)字、各種符號(hào)）和中文字符。

2.3字符的編碼2023/8/130*字符編碼2.3字符的編碼2023/9/17312.3.1ASCII碼前面介紹了數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼，這解決了計(jì)算機(jī)表示數(shù)值信息的問(wèn)題，除了數(shù)值數(shù)據(jù)外，計(jì)算機(jī)還面臨要處理的就是字符、特別是英文字符以及各種標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、運(yùn)算符等。這些都要轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制編碼后才能在計(jì)算機(jī)內(nèi)部進(jìn)行處理，目前國(guó)際上通用的西文字符編碼就是所謂的ASCII碼（AmericanStandardCodeforInformationInterchange——美國(guó)國(guó)家信息交換代碼）。2.3字符的編碼2023/8/1312.3.1ASCII碼2.3字符的編2023/9/17322.3字符的編碼2023/8/1322.3字符的編碼2023/9/17332.3.2漢字的編碼漢字是一種象形文字，它的“意”都寓于其“形”和“音”中。如果直接向計(jì)算機(jī)輸入文字和語(yǔ)音雖然可以實(shí)現(xiàn)，但遠(yuǎn)不理想，況且輸入裝置要做修改。而在計(jì)算機(jī)內(nèi)部直接處理、存儲(chǔ)文字的字形和語(yǔ)音就更加困難。故處理字符要進(jìn)行代碼化，西文拼音文字代碼化比較容易，而漢字由于種類繁多，其編碼比拼音文字難得多。漢字信息處理系統(tǒng)在處理漢字和詞語(yǔ)時(shí)，要進(jìn)行一系列的漢字代碼轉(zhuǎn)換。通過(guò)鍵盤或其他的輸入工具輸入漢字時(shí)，要按一定的編碼來(lái)進(jìn)行，這稱之為輸入碼，而在計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)、處理、傳輸漢字用的代碼稱為機(jī)內(nèi)碼。而要將漢字輸出，用打印機(jī)或顯示器輸出應(yīng)有一個(gè)字形碼。2.3字符的編碼2023/8/1332.3字符的編碼2023/9/1734

(1)輸入碼目前使用得最多的輸入設(shè)備就是西文標(biāo)準(zhǔn)鍵盤，這種鍵盤的設(shè)計(jì)沿用了西文打字機(jī)的排列。因而，西文的輸入十分方便，想輸入什么字符就按什么鍵。中文輸入為了能直接使用西文字符標(biāo)準(zhǔn)鍵盤，就不可能直接按某鍵了。中文的字?jǐn)?shù)繁多，字形復(fù)雜，字音多變。常用的漢字就有7000多個(gè)左右，因此要對(duì)漢字設(shè)計(jì)相應(yīng)的編碼，以便操作人員從鍵盤上輸入代表漢字的編碼。這些編碼由拉丁字母（如漢語(yǔ)拼音）、數(shù)字（區(qū)位碼）、或特殊符號(hào)（五筆字形）構(gòu)成，千變?nèi)f化。各種輸入方案就是以不同的符號(hào)系統(tǒng)來(lái)代表漢字進(jìn)行輸入的。目前使用得比較多有區(qū)位碼、五筆字形碼、拼音碼、自然碼、和智能ABC。漢字的編碼主要分為三類，數(shù)字編碼，拼音，字形碼。2.3字符的編碼2023/8/134(1)輸入碼2.3字符的編碼2023/9/1735

(2)機(jī)內(nèi)碼機(jī)內(nèi)碼是計(jì)算機(jī)設(shè)備內(nèi)部對(duì)信息進(jìn)行處理、內(nèi)部存儲(chǔ)、傳輸所用的代碼。世界各大計(jì)算機(jī)公司一般均以ASCII碼為內(nèi)部碼來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，西文計(jì)算機(jī)中沒(méi)有交換碼與機(jī)內(nèi)碼之分。而漢字?jǐn)?shù)量多，用一個(gè)字節(jié)無(wú)法區(qū)分，一般用２個(gè)字節(jié)來(lái)存放漢字的編碼。兩個(gè)字節(jié)共16位，可以表示216＝65536個(gè)可區(qū)別的碼，如果兩個(gè)字節(jié)各用７位，則可表示214＝16384個(gè)可區(qū)別的碼。一個(gè)碼代表一個(gè)漢字。一般來(lái)說(shuō)，這已夠用了，現(xiàn)在我國(guó)的漢字信息系統(tǒng)一般都采用這種與ASCII碼相應(yīng)的８位碼方案，用２個(gè)８位構(gòu)成一個(gè)漢字機(jī)內(nèi)碼。

2.3字符的編碼2023/8/1352.3字符的編碼2023/9/1736

(2)機(jī)內(nèi)碼

1981年我國(guó)頒布了《通用漢字字符集（基本集）及其交換碼標(biāo)準(zhǔn)》（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為GB2312-80）。這是漢字交換碼的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，所以又稱“國(guó)標(biāo)碼“。該標(biāo)準(zhǔn)收入了6763個(gè)常用漢字（其中一級(jí)漢字3735個(gè)，二級(jí)漢字3008個(gè)），以及英、俄、日文字與其它符號(hào)687個(gè)，共有7000多個(gè)符號(hào)。國(guó)標(biāo)碼規(guī)定每個(gè)字符由一個(gè)２字節(jié)代碼組成。每個(gè)字節(jié)的最高位恒為“０”，其余７位用于組成各種不同的碼值。兩個(gè)字節(jié)的代碼，共可表示128×128＝16384個(gè)符號(hào)，而國(guó)標(biāo)碼的基本集目前僅有7000多個(gè)符號(hào)，所以足夠使用。計(jì)算機(jī)既要處理漢字，也要處理西文。為了實(shí)現(xiàn)中、西文兼容，通常利用字節(jié)的最高位來(lái)區(qū)分某個(gè)碼值是代表漢字或ASCII碼字符。具體的作法是，若最高位為“１”視為漢字符，最高位為“０”視為ASCII碼字符。所以漢字的機(jī)內(nèi)碼就在上述的國(guó)標(biāo)碼的基礎(chǔ)上，把２個(gè)字節(jié)的最高位一律由“０“改為“１”而構(gòu)成。2.3字符的編碼2023/8/136(2)機(jī)內(nèi)碼2.3字符的編碼2023/9/1737

(2)機(jī)內(nèi)碼機(jī)內(nèi)碼是供計(jì)算機(jī)“識(shí)別”所用。而輸入碼是供用戶通過(guò)輸入裝置輸入時(shí)所用的編碼。如用某種編碼通過(guò)鍵盤輸入的漢字，鍵盤管理程序?qū)⑵滢D(zhuǎn)換為機(jī)內(nèi)碼輸入到計(jì)算機(jī)。供計(jì)算機(jī)處理，如圖1.7所示。為了統(tǒng)一地表示世界各國(guó)的文字，1993年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織公布了“通用多八位編碼字符集”的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC10646。簡(jiǎn)稱UCS（UniversalCodeSet），USC中包含了中、日、韓等國(guó)文字，這一標(biāo)準(zhǔn)為包括漢字在內(nèi)的各種正在使用的文字，規(guī)定了統(tǒng)一的編碼方案。該標(biāo)準(zhǔn)是用４個(gè)８位碼（四個(gè)字節(jié)）來(lái)表示一個(gè)字符。我國(guó)相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為GB13000。2.3字符的編碼2023/8/137(2)機(jī)內(nèi)碼2.3字符的編碼2023/9/1738(3)漢字字型碼在漢字輸出時(shí)用顯示器顯示，用打印機(jī)打印，這就需要用到漢字字型碼。漢字字型碼是漢字字型的字模數(shù)據(jù)。通常用點(diǎn)陣、矢量函數(shù)等方式來(lái)表示，用點(diǎn)陣表示字型時(shí)，漢字字型碼就是這個(gè)漢字字型點(diǎn)陣的代碼。字型碼也稱字模碼，是用點(diǎn)陣表示的漢字字形代碼，它是漢字的輸出形式，根據(jù)輸出漢字要求不同，點(diǎn)陣的多少也不同。通常漢字顯示用16×16點(diǎn)陣，漢字打印可選用24×24、32×32、48×48等點(diǎn)陣，點(diǎn)數(shù)越多，打印的字體越美觀。但漢字庫(kù)占用的存儲(chǔ)空間也越大。如一個(gè)24×24的漢字占用空間為72B，而48×48的漢字將占用48×6＝288B。

2.3字符的編碼00,8000,8020,8010,8011,FE20,1021,0822,040C,03漢字內(nèi)碼1XXXXXXX1XXXXXXX英文內(nèi)碼0XXXX