第1章 数据的表示与编码
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第一章 信息与信息技术第二节 信息的编码(1)信息可以用ア定的方式表现出来,用来表示信息的符号组合叫做信息的代码。
如身份证号码、超市商品条码、电话区号等。
著名科学家冯«诺依曼提出计算机内程序和数据都应采用二进制代码表示。
由于二进制代码中用到的只有“0”和“1”テヌ符号,从而可以方便地用电脉冲、电位、电路的状态磁化的极性方向来表示,而ザ信号清晰,ク易失真。
所以计算机只能识别和处理“0”、“1”符号串组成的代码,因此使用计算机进行信息处理时,首先要对信息进行编码,把问题转化成二进制代码的计算问题。
l 、字符编码:计算机除了要处理数值类型的数据外,还要处理各种非数值类型的数据,如字母、汉字等,所以需要为每ヌ字符规定アヌ二进制形式的代码。
目前普遍采用ASCII 码(American Standard Code for Information Interchange 美国信息交换标准码),后又扩充了128ヌ字符,成为扩展ASCII 码。
(用Alt+小键盘数字)例如:“A ”的ASCII 码为65,也就是1000001B ;“a ” 的ASCII 码为97,也就是1100001B 。
标准ASCII 码使用7位二进制数,27=128ヌ代码,由94ヌ图形字符码好34ヌ控制符码组成。
任务ア:在word 中,用Alt+小键盘数字输出ASCII 码。
(如:Alt+65为“A ”、Alt+137为“‰”、Alt+169为“©”、 Alt+ 174为“®”)思考:为什么7位ASCII 码只能表示128ヌ符号,那么8位呢?任务1任务3 任务2 任务42、汉字编码ㄜ汉字输入汉字输入方法有テ大类:ア类是自动识别方式,包括字形和语音的自动识别;另ア类是将汉字编码输入,这种编码称汉字输入码(又称外码)。
汉字输入码通常是利用汉字的音、形或其他特征信息,按照ア定的规则,使用字母、数字和符号来对汉字进行编码,使得我们能利用西文标准键盘来找出汉字。
第一章习题一、复习题1、试述数制的概念。
位置化数字系统中,在数字中符号所占据的位置决定了其表示的值。
大多数人使用的数字系统是以10为底的,也就是十进制。
二进制数字系统是最简单的数字系统。
(P21-23)2、列举出你所知道的数字系统。
提示:根据本章内容和自己接触过的情况,也可以上网搜索有关资料。
3、谈谈二进制、八进制和十六进制等数字表示方法各有什么有点和缺点。
八进制就是逢8进位,十六进制就是逢16进位,2、8、16,分别是2的1次方,3次方,4次方。
这三种进制之间可以非常直接地互相转换。
八进制数或十六进制数实际上是缩短了的二进制数,但保持了二进制数的表达特点。
(P23-P25)4、为什么使用二进制计算的时候会出现溢出?因为存储空间大小(即存储单元的位的数量)的限制,可以表达的整数范围是有限的。
二进制补码中两个整数相加的法则是,2个位相加,将进位加到下一列。
如果最左边的列相加后还有进位,则舍弃它。
如果在最高位有进位,那就会产生溢出。
(P29-32)5、反码和补码相对于原码有什么优点?计算机中的数是用原码表示的还是用反码、补码表示的?数值的反码表示法是用最高位存放符号,并将原码的其余各位逐位取反。
反码的取值空间和原码相同且一一对应。
在补码表示法中,正数的补码表示与原码相同,即最高符号位用0表示正,其余位为数值位。
而负数的补码则为它的反码、并在最低有效位(即D0位)加1所形成。
处理器内部默认采用补码表示有符号数。
(P29)6、汉字编码有哪几种?各自的特点是什么?汉字的编码有国际码、机内码等。
在国标码的字符集中共收录了6763个常用汉字和682个非汉字字符,汉字机内码是与ASCII对应的,用二进制对汉字进行的编码。
由于汉字数量多,一般用2个字节来存放汉字的内码,即双字节字符集(double-byte character set,简称DBCS)。
(P36-37)7、图像是如何压缩存储的?哪一种图像占用空间最小,为什么?图形压缩编码的考虑主要由于位图文件体积太大,人们研究通过编码的形式,在保证图像具备一定质量的前提下,缩小图像文件的大小。
第1章 计算机系统基础知识本章主要包括计算机系统的组成、计算机的类型、计算机中数据的表示和运算、CPU 、存储器等基础知识。
1.1 计算机系统的基本组成计算机系统是由硬件系统和软件系统组成的,计算机硬件是计算机系统中看得见、摸得着的物理装置,计算机软件是程序、数据和相关文档的集合。
计算机系统的组成如图1-1所示。
控制器CPU运算器 内存储器(主存储器)主机硬件系统输入设备 输出设备外存储器(辅助存储器)软件系统系统软件 应用软件外部设备计算机系统图1-1 计算机系统的组成示意图1.计算机系统的硬件组成基本的计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5大部件组成。
随着器件技术和微电子技术的发展,运算器、控制器等部件已被集成在一起,统称为中央处理单元(Central Processing Unit ,CPU )。
CPU 是硬件系统的核心,用于数据的加工处理,能完成各种算术、逻辑运算及控制功能。
运算器是对数据进行加工处理的部件,它主要完成算术和逻辑运算。
控制器的主要功能则是从主存中取出指令并进行分析,控制计算机的各个部件有条不紊地完成指令的功能。
存储器是计算机系统中的记忆设备,分为内部存储器(Main Memory ,MM ,简称内存、主存)和外部存储器(简称外存)。
内存速度快、容量小,一般用来临时存放计算机运行时所需的程序、数据及中间结果。
外存容量大、速度慢,可用于长期保存信息。
寄存器是CPU 中的记忆设备,用来临时存放指令、数据及运算结果。
与内存储器相比,寄存器的速度要快得多。
习惯上将CPU和主存储器的有机组合称为主机。
输入/输出(I/O)设备位于主机之外,是计算机系统与外界交换信息的装置。
所谓输入和输出,都是相对于主机而言的。
输入设备的作用是把转换成二进制形式的信息输入到计算机的存储器中,输出设备的作用是把运算处理结果按照人们所要求的形式输出到外部存储介质上。
2.计算机软件计算机软件是指为管理、运行、维护及应用计算机所开发的程序和相关文档的集合。