计算机基础知识之数制与编码

计算机中的数制与编码在计算机科学中，数制和编码是非常重要的概念。

数制是一种数学表示法，用于表示不同类型的数值。

而编码是将字符、符号或信息转化为特定形式的过程。

数制和编码在计算机中扮演着至关重要的角色，它们用于存储、传输和处理数字和数据。

数制（Number System）在计算机中，常见的数制有二进制、十进制、八进制和十六进制。

每种数制有其各自的特点和用途。

1. 二进制（Binary System）：二进制是最常见和基础的数制，在计算机中广泛使用。

它只包含两个数字0和1，以2为基数。

计算机内部存储和处理的数据都是以二进制形式表示的。

每个二进制位称为一个bit（二进制位），每8位为一个字节（Byte）。

2. 十进制（Decimal System）：十进制是我们日常生活中最常用的数制，以10为基数，包含0-9的数字。

在计算机中，通常使用十进制数制进行人机交互和显示。

3. 八进制（Octal System）：八进制以8为基数，包含0-7的数字。

在计算机中，八进制表示法不太常用，但是在Unix操作系统中仍然使用八进制权限表示法。

4. 十六进制（Hexadecimal System）：十六进制以16为基数，包含0-9的数字和A-F的字母。

在计算机中，十六进制数制常用于表示内存地址和字节编码。

十六进制数更加简洁和紧凑，便于人们阅读和理解。

编码（Coding）在计算机中，数据和字符需要以特定的方式进行编码，以便计算机可以正确存储和处理它们。

常见的编码方式包括ASCII码、Unicode、UTF-8和UTF-16等。

1.ASCII码：ASCII（American Standard Code for Information Interchange）是一种最早的字符编码标准，用于将字符映射为对应的数字编码。

ASCII码使用7位二进制数表示128个字符，包括英文字母、数字、标点符号和控制字符等。

2. Unicode：Unicode是一种字符编码标准，为世界上几乎所有的字符建立了唯一的数字表示。

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（D ecimal 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：103、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＝D a-1×10a-1＋D a-2×10a-2＋…＋D0×100＋D-1×10-1＋D-2×10-2＋…＋D-b×10-b4、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（B inary notation）及其特点：1、两个特点：①、两个数码：0、1；②、进位方法：逢二进一，借一当二。

计算机基础考点汇总计算机基础考点汇总一、计算机基础知识1、计算机的基本组成和作用：计算机由输入、存储、运算、控制和输出五个部分组成，主要用于数据存储、计算、控制和通信。

2、计算机的分类：根据处理能力、用途和规模，计算机可分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微机。

3、计算机的应用领域：计算机广泛应用于科学计算、数据处理、工业控制、自动化生产、人工智能、网络通信等领域。

二、数制与编码1、数制的基本概念：数制是指用一组固定的符号和规则表示数值的方法。

2、二进制、八进制和十六进制：二进制是计算机内部信息处理的基础，八进制和十六进制在计算机中也有广泛应用。

3、编码：编码是指将信息转换为计算机可以处理的符号序列。

常见的编码有ASCII码、二进制数、十进制数等。

三、操作系统1、操作系统的基本功能：操作系统是计算机系统的基本软件，负责管理计算机的各种资源，提供用户操作界面。

2、常见的操作系统：常见的操作系统有Windows、Linux、Mac OS等。

3、操作系统的基本操作：操作系统的基本操作包括文件管理、进程管理、存储管理、设备管理和用户接口管理等。

四、办公软件1、文字处理软件：常见的文字处理软件有Microsoft Word、WPS等。

2、电子表格软件：常见的电子表格软件有Microsoft Excel、WPS表格等。

3、演示文稿软件：常见的演示文稿软件有Microsoft PowerPoint、WPS演示等。

五、网络基础1、计算机网络的基本概念：计算机网络是将多个计算机连接起来，通过网络协议和通信设备实现信息交换和资源共享的系统。

2、网络的分类：根据覆盖范围和连接方式，计算机网络可分为局域网、广域网和互联网。

3、网络的基本组成：网络的基本组成包括网络硬件、网络软件、网络协议和网络服务等。

六、信息安全1、信息安全的基本概念：信息安全是指保护计算机系统不受威胁和攻击，确保信息的机密性、完整性和可用性。

2、常见的安全问题：常见的安全问题有黑客攻击、病毒、木马、钓鱼网站等。

计算机中的数制与编码一、数制1、什么是进位计数制数制也称计数制,是指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。

按进位的原则进行计数的方法,称为进位计数制。

比如，在十进位计数制中,是按照“逢十进一”的原则进行计数的。

常用进位计数制：a、十位制(Decimal notation)；b、二进制(Binary notation)；c、八进制(Octal notation)；d、十六进制数(Hexdecimal notation)2、进位计数制的基数与位权"基数"和"位权"是进位计数制的两个要素。

（1）基数：所谓基数，就是进位计数制的每位数上可能有的数码的个数。

例如，十进制数每位上的数码，有"0"、"1"、"3",…，"9"十个数码，所以基数为10。

（2）位权：所谓位权，是指一个数值的每一位上的数字的权值的大小。

例如十进制数4567从低位到高位的位权分别为100、101、102、103。

因为：4567＝4x103＋5x 102＋6x 101 ＋7x100（3）数的位权表示：任何一种数制的数都可以表示成按位权展开的多项式之和。

比如：十进制数的435．05可表示为：435．05＝4x102＋3x 101＋5x100＋0x10－1 ＋5x 10－2位权表示法的特点是：每一项＝某位上的数字X基数的若干幂次；而幂次的大小由该数字所在的位置决定。

3、二进制数计算机中为何采用二进制：二进制运算简单、电路简单可靠、逻辑性强（1）定义：按“逢二进一”的原则进行计数，称为二进制数，即每位上计满2 时向高位进一。

（2）特点：每个数的数位上只能是０，１两个数字；二进制数中最大数字是１，最小数字是０；基数为２；比如：10011010与00101011是两个二进制数。

（３）二进制数的位权表示：(1101.101)2＝1x23＋1x 22＋0x 21＋1x 20＋1x2－1 ＋0x 2－2＋1x2－3（4）二进制数的运算规则1 加法运算① 0＋0＝0 ③ 1＋1＝10② 0＋1＝1＋0＝12 乘法运算① 0×0＝0 ③ 1×1＝1② 0×1＝1×0＝04、八进位制数（1）定义：按“逢八进一”的原则进行计数，称为八进制数，即每位上计满8时向高位进一。

计算机常用数制及编码1.二进制数制：二进制是计算机中最基本的数制，只包含两个数字0和1、它是一种逢二进一的计数法，每位上的数值以2为底数的幂来表示。

例如，二进制数1101表示1*2^3+1*2^2+0*2^1+1*2^0=13、在计算机中，二进制数被广泛应用于存储和运算等操作。

2.八进制数制：八进制使用8个数字0-7来表示。

它是二进制数制的一种压缩表示方法，每3位二进制数可以表示为一位八进制数。

例如，二进制数1101可以表示为八进制数15、八进制数在计算机界并不常见，但在一些特定场景下仍然有一定的应用。

3.十进制数制：十进制是我们常用的数制，使用10个数字0-9来表示数值，每位上的数值以10为底数的幂来表示。

例如，十进制数123表示1*10^2+2*10^1+3*10^0=123、十进制数制通常用于人类的日常计算中，但在计算机中也会涉及到十进制的处理，例如在涉及到金额、日期和时间等数字的场景中。

4.十六进制数制：十六进制使用16个数字0-9和A-F来表示，其中A-F分别表示十进制数10-15、它是二进制数制的另一种压缩表示方法，每4位二进制数可以表示为一位十六进制数。

十六进制数常用于计算机领域，因为它们可以更紧凑地表示二进制数。

例如，二进制数1101可以表示为十六进制数D。

编码系统是为了实现计算机和人类之间的信息交流而发展的。

下面介绍几种常见的编码系统：1.ASCII码：ASCII（American Standard Code for Information Interchange）是最早和最广泛使用的字符编码系统之一、它使用7位二进制数（扩展ASCII使用8位二进制数）来表示128（或256）个字符，包括英文字母、数字、符号等。

ASCII码可以用于存储和表示文本文件中的字符。

2. Unicode编码：3.UTF-8编码：UTF-8（Unicode Transformation Format - 8-bit）是一种对Unicode进行可变长度编码的字符编码系统。

计算机基础知识之数制与编码数制是计算机基础知识中非常重要的一部分，它涉及到了计算机中数字的表示和存储方式。

编码则是将数字和字符等信息转换成计算机能够识别和处理的形式。

在计算机领域中，常用的数制有二进制、十进制、十六进制等，而编码方式常见的有ASCII、Unicode、UTF-8等。

接下来，我们将详细介绍数制与编码的概念、特性以及在计算机中的运用。

一、数制1.二进制二进制是计算机中最基本的数制。

它使用了 0 和 1 两个数字，表示任何一个二进制位(bit)的状态。

二进制的每一位表示2的幂，从右到左依次是1、2、4、8、16、32...二进制数的转换和计算相对复杂，因此在计算机中常用于存储和处理数据。

2.十进制十进制是人类最常用的数制。

它使用了0-9十个数字，每一位表示10的幂。

十进制数的转换和计算相对简单，因此在日常生活和大多数计算中都使用十进制。

3.十六进制十六进制是二进制的一种表示方式，它使用了0-9和A-F十六个数字，每一位表示16的幂。

十六进制数比较紧凑且易于理解，因此在计算机领域中经常用于表示二进制值，尤其是内存地址和寄存器的值。

4.八进制八进制使用了0-7八个数字，每一位表示8的幂。

八进制在计算机领域中应用较少，通常仅用于一些特定的场景。

5.其他进制除了二进制、十进制、十六进制和八进制外，还有其他一些进制，如二十四进制、三十六进制等。

但它们在计算机领域中使用相对较少。

二、编码编码是将数字、字符和其他信息转换成计算机能够理解和处理的形式。

常见的编码方式有ASCII、Unicode、UTF-8等。

1.ASCII码ASCII (American Standard Code for Information Interchange)是计算机中最早使用的编码方式，它共定义了128个字符，包括数字、字母、符号和控制字符等。

每个字符用一个字节(8位）来表示，其中的 7位用于字符的编码，最高位用于保持数据的完整性。