计算机中的数制
在数字计算机中，每个数字和字符都是由一系列的电脉冲信号表示的。在计算机中电路有脉冲时表示“1”，否则表示“0”。因此，可以用一连串的“0”、“1”代码来表示数字和字符，这样表示的数据容易移动和存储。
一、数制
1.基本概念
表示数的方法称为数制。通常人们习惯以十进制来计量事物，但在生活中也使用其他的数字系统。例如：月与年使用12进制来计算。
十进制是我们最熟悉的进制，以十进制为例介绍数制的相关概念。
(1)数码：十进制有0~9十个数字符号组成，0~9这些数字符号称为“数码”。
(2)基数：全部数码的个数称“基数”，十进制的基数为10。
(3)计数原则：“逢十进一”。即用“逢基数进位”的原则计数，称为进位计数制。
(4)位权：数码所处位置的计数单位为位权，位权的大小以基数为底。例如，十进制的个位的位权是100，十位上的位权为101，百位上的位权为102，以此类推。而在小数点后第1位上的位权为10-1。由此可见，各位上的位权值是基数10的若干次幂。
例如，十进制数234.13用位权表示为：
常用计数制的基数、位权和数字符号如表1所示。 表1 常用数制的基数、位权和数字符号
数制 十进制 二进制 八进制 十六进制
基数 10 2 8 16
位权 10i 2i 8i 16i
数字符号 0~9 0,1 0~7 0~9,A,B,C,D,E,F
2.计算机常用数制
计算机能够直接识别的只有二进制数。这意味着它处理的数字、字符、图形、图像、声音等信息，都是以1和0 组成的二进制数的某种编码。
在计算机中采用二进制数是因为：
·二进制数易于表示。二进制数只用0和1两个不同的数码，所以具有两个稳定状态的元件均可用来表示二进制数。如开关的通、断；电路电平的高、低等。
·二进制数运算规则简单。简单的运算规则，会使运算器的运算控制容易实现。
·二进制数适于逻辑运算。二进制数中只有1和0，可代表逻辑代数中的真和假。
计算机网络 数字数据编码方法
数字数据在数字信道中传输，能够达到很高的数据传输速率与系统效率。但需要对数字数据进行编码，使其转换成数字信号，才能够在数字信道中传输。在现代通信系统中，数字数据信号的编码方法主要有以下三种，如图3-6所示。
图3-6 数字数据编码信号的编码
1．非归零编码（NRZ）
如图3-6（a）所示，非归零编码是用低电平表示逻辑0，用高电平表示逻辑1的编码方式。用于表示逻辑0的低电平信号不能是0伏（V）电平，否则，将无法区别信道上是逻辑0，还是没有信号在传输。
非归零编码的缺点是无法判断一位的开始与结束，发送端和接收端不能保持同步，为保证收发两端的同步，必须在发送NRZ码的同时，用另一个信道同时传送同步信号。它的另一个缺点是当信号中1与0的个数不相等时，会有直流分量，直流分量可使连接点产生电腐蚀或造成设备损坏。
2．曼彻斯特编码（Manchester）
如图3-6（b）所示，每一个位的中间有一次跳变，它有两个作用，一是作为位同步方式的内带时钟；二是用于表示二进制数据信号，可以把0定义为由高电平到低电平的跳变，1定义为由低电平到高电平的跳变。位与位之间有或没有跳变都不代表实际的意义。
曼彻斯特编码的优点是每个比特的中间有一次电平跳变，两次电平跳变的时间间隔可以是T/2或T；利用电平跳变可以产生发送端和接收端的同步信号；曼彻斯特编码信号又称做“自含钟编码”信号，发送曼彻斯特编码信号时无需另发同步信号。
3．差分曼彻斯特编码（Difference Manchester）
如图3-6（c）所示，每一个位的中间有一次跳变，它只是有一个作用，即作为位同步方式的内带时钟，不论由高电平到低电平的跳变，还是由低电平到高电平的跳变都与数据信号无关。
0和1是根据两位之间有没有跳变来区分的。如图3-（c）所示，如果下一个数据是0，则在两位中间有一次电平跳变；如果下一个数据是1，则在两位中间没有电平跳变。
计算机中的数制和编码
一、数制的概念：
数制是用一组固定的数字和一套统一的规则来表示数目的科学方法。按照进位方式计算的数制叫做进位数制。例如：逢十进一即为十进制，逢二进一为二进制，逢八进一为八进制，逢十六进一为十六进制。进位计数制有两个要素：基数和权值。
1、基数：它是指各种进位计数制中允许选用基本数码的个数。例如：十进制的数码有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数码，所以十进制的基数为10；二进制的数码有0、1两个数码，所以二进制的基数为2；八进制的数码有0、1、2、3、4、5、6、7八个数码，所以八进制的基数为8；十六进制的数码有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F十六个数码，所以十六进制的基数为16。
2、权值：每个数码所表示的数值等于该数码乘以一个与数码所在位置相关的常数，这个常数叫权值。其大小是以基数为底，数码所在位置的序号为指数的整数次幂。例如：十进制数356.4=3×100＋5×10＋6×1＋0.4＝3×102＋5×101＋6×100＋4×10-1（3在百位上，所以3×100＝3×102；5是在十位上，所以5×10＝5×101；6是在个位上，所以6×1＝6×100；0.4为小数，所以0.4＝4×10-1）。
二、十进制（Decimal notation）及其特点：
1、两个特点：
①、十个数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9；
②、进位方法：逢十进一，借一当十。（满了10个就得进一位）
2、基数：10
3、按权展开式：任意一个a位整数和b位小数的十进制数D可以表示为：
D＝Da-1×10a-1＋Da-2×10a-2＋„＋D0×100＋D-1×10-1＋D-2×10-2＋„＋D-b×10-b
4、十进制在书写中的三种表达方式：128或者128D或（128）10
三、二进制（Binary notation）及其特点：
1、两个特点：
①、两个数码：0、1；
计算机编码和计算机编码，计算机编码是指计算机内部字母或数字的表示形式。常见的编码方式有：ASCII编码，GB2312编码（简体中文），GBK，Big5编码（繁体中文），ANSI编码，Unicode，UTF-8编码！
1.计算机编码是指在计算机内部表示字母或数字的方式。
2.编码单位：
最小单位是位，后跟字节。 1个字节= 8位，即1个字节= 8位。机器语言字节的单位。
1 KB = 1024字节; 1 MB = 1024 KB; 1 GB = 1024 MB; 1TB = 1024 GB。
3.基础：
二进制数由0和1组成，八进制数为0-7，十进制数为0-9，十六进制数为0-9，a，B，C，D，e，F；
4.大写字母
字符是各种字符和符号的通用名称，包括国家字符，标点符号，图形符号，数字等。字符集是一组多个字符。字符集的类型很多。每个字符集包含不同数量的字符。常见的字符集
名称包括ASCII字符集，GB2312字符集，Big5字符集，GB 18030字符集，Unicode字符集等。为了准确处理各种字符，计算机需要对字符进行编码，以便计算机可以识别并存储各种字符。
编码是信息从一种形式或格式转换为另一种形式或格式的过程，也称为计算机编程语言代码。通过预定方法将文本，数字或其他对象编码为数字，或者将信息和数据转换为指定的电脉冲信号。编码广泛用于计算机，电视，远程控制和通信。编码是信息从一种形式或格式转换为另一种形式或格式的过程。解码是编码的逆过程。
在计算机硬件中，编码是指使用代码表示每一组数据，以便计算机可以对其进行处理和分析。它们可以用特殊符号或字母组合表示
将数据转换为代码或编码字符，然后将其转换为原始数据形式。它是计算机编写指令和编程过程的一部分。在自动制图中，指根据某些规则使用数字和字母表示地图内容的过程。通过编码，计算机可以识别地图的地理元素。
N位二进制数可以组合为n的2的次幂的不同信息，并且每个信息都由特定的代码组指定。此过程也称为编码。
