计算机基础B_计算机中信息的表示

计算机中信息的表示在我们生活的这个数字化时代，计算机已经成为了不可或缺的一部分。

从日常的工作学习，到娱乐休闲，计算机无处不在。

然而，你是否曾想过，计算机是如何理解和处理我们输入的各种信息的呢？这就涉及到计算机中信息的表示方式。

要理解计算机中信息的表示，首先我们得明白计算机处理的信息基本上可以分为两类：数值信息和非数值信息。

数值信息，简单来说就是可以用数字来表示的信息，比如整数、小数等。

在计算机中，数值信息通常采用二进制来表示。

为什么是二进制呢？这是因为计算机的硬件组成，比如晶体管，只有两种稳定的状态：开和关。

我们可以将这两种状态分别用 0 和 1 来表示，这样就形成了二进制。

对于整数，计算机中有不同的表示方法。

比如无符号整数，就是只表示正数，范围从 0 到最大的正数。

还有有符号整数，通常使用补码来表示，这样可以方便地进行加减运算。

比如说，一个 8 位的有符号整数，最高位是符号位，0 表示正数，1 表示负数。

其余的位表示数值大小。

对于小数，也就是浮点数，计算机采用了科学计数法的类似形式。

通过规定一个尾数和一个指数，来表示小数的大小。

说完了数值信息，再来说说非数值信息。

非数值信息包括字符、图像、声音、视频等等。

字符的表示，最常见的就是 ASCII 码。

ASCII 码用 7 位或 8 位二进制数来表示一个字符，比如大写字母 A 的 ASCII 码是 65（十进制），对应的二进制就是 01000001 。

除了 ASCII 码，还有 Unicode 编码，它能够表示世界上几乎所有的字符，包括各种语言的文字、符号等等。

图像在计算机中的表示，是通过像素点来实现的。

每个像素点都有自己的颜色信息，通常用 RGB 颜色模型来表示，也就是通过红、绿、蓝三种颜色的不同组合来表示各种颜色。

声音在计算机中的表示，则是通过对声音信号进行采样和量化。

采样就是在一段时间内获取声音信号的多个样本，量化则是将每个样本的幅度值用数字表示。

计算机中数据信息的表示引言在计算机科学领域，数据信息的表示是非常重要的概念之一。

准确地表示数据信息，对于计算机的运行和处理任务有着至关重要的影响。

在本文中，我们将讨论计算机中数据信息的表示方法，包括数字表示和字符表示两个方面。

数字表示在计算机中，数字表示是将数字信息转化为二进制形式的过程。

计算机使用二进制系统来表示数字，这是因为计算机处理的基本单位是二进制位（bit），它只能表示0或1两个状态。

计算机采用二进制表示的好处在于信号传输更加稳定可靠，并且方便进行逻辑运算。

整数表示在计算机中，整数可以用不同的表示格式表示，常见的有原码、反码和补码。

原码是最直观的表示方式，简单地表示数值和符号位。

反码是在原码的基础上，将符号位不变，其余位按位取反得到的表示方式。

而补码是在反码的基础上加1得到的表示方式。

浮点数表示与整数表示不同，浮点数需要采用特定的表示格式，常见的有IEEE754标准。

浮点数由三个部分组成：符号位、阶码和尾数。

符号位表示正负号，阶码表示浮点数的指数部分，尾数表示浮点数的有效数字部分。

IEEE754标准定义了不同精度的浮点数表示方式，包括单精度浮点数和双精度浮点数。

字符表示在计算机中，字符的表示方式也是使用二进制进行编码。

最早的字符编码方式是ASCII码，它使用7位二进制数表示128个常用字符。

然而，随着计算机的发展，ASCII码的字符数已经无法满足各种语言和字符的需求。

为了解决这个问题，出现了Unicode字符编码标准。

Unicode标准使用更多的二进制位来表示字符，目前使用的是16位的Unicode编码。

然而，由于Unicode 编码包含了大量的字符，所以实际使用中，还会根据需要制定不同的字符集，如UTF-8、UTF-16和UTF-32等。

计算机中数据信息的表示是计算机科学中的基础知识之一。

数字表示和字符表示是两个重要的方面。

数字表示将数字信息转化为二进制形式，包括整数表示和浮点数表示。

《计算机基础》计算机中的信息表示计算机中的信息表示计算机是现代科技领域的一个重要发明，它运用数字信号来处理和存储信息。

而在计算机中，信息的表示方式也是非常关键的一部分。

本文将探讨计算机中的信息表示，包括二进制表示、字符编码、图像表示等方面内容。

一、二进制表示在计算机中，所有的信息都以二进制的形式进行表示。

二进制由0和1两个数字组成，这两个数字被称为位（bit）。

计算机内部的所有数据，例如数字、文字、图像等都被转化为二进制码的形式进行存储和处理。

二进制是一种十分简洁的表示方式，只需通过两个数字即可表达一切信息。

这是因为计算机的电路系统能够根据二进制的高低电平判断信息的真假。

例如，0可以表示电路关闭、低电平，1则表示电路打开、高电平。

通过这种方式，计算机能够处理大量的数据和复杂的运算。

二、字符编码在计算机中，字符的表示和存储也十分重要。

不同的字符需要对应不同的二进制码，这就需要用到字符编码。

最早的字符编码是ASCII码（American Standard Code for Information Interchange，美国标准信息交换码）。

ASCII码使用一个字节（8个二进制位）来表示一个字符，包括大小写字母、数字、标点符号等，共计128个字符。

然而，随着计算机的普及，字符编码的需求变得越来越复杂。

为了满足不同地区和不同语言的需求，逐渐产生了多种不同的字符编码标准，如GB2312、GBK和Unicode等。

其中，Unicode是当今最广泛使用的字符编码标准，它能够表示几乎所有的字符，并且可以支持多种语言的混合使用。

三、图像表示除了文本信息外，计算机中的图像信息也需要进行相应的表示。

在计算机中，图像被分解成一个个像素（Pixel）的阵列，每个像素都有自己的颜色值。

常见的图像格式，如JPEG、PNG和BMP等，都采用了不同的方式来表示图像信息。

其中，JPEG格式使用了一种有损压缩的方法，能够将图像的大小压缩至较小的尺寸，但会带来一定的图像质量损失。

1习题 2一、计算题（八进制、十进制、十六进制的小数部分精确到小数点后2位）1. 将下列十进制数转换成二进制、八进制、十六进制数。

A.123B.78C.54.6D.39.8A．1111011， 173， 7BB. 1001110, 116, 4EC. 1010100.10, 124.46, 54.99D. 100111.11, 47.63, 2. 把下列十进制数分别转换成八进制和十六进制数。

A.65B.127C.255D.1024A.101, 41B.177, 7FC.377, FFD.2000, 4003. 将下列十六进制数转换成二进制、八进制、十进制数。

A.1E3.A4B.A8.C8C.5F.0CD.3B.22A.111100011.10100100, 743.51, 483.625B.10101000.11001000, 250.62, 168.75C.1011111.00001100, 137.03, 95.00D.111011.00100010, 73.10, 59.134. 用8位二进制数写出下列各数的原码、反码和补码。

A.25B.106C.-76D.-123A.00011001, 00011001, 00011001B.01101010, 01101010, 01101010C.11001100, 10110011, 10110100D.11111011, 10000100, 10000101二、选择题请将1个或多个正确答案编号填入括号内。

1. 计算机中数据的表示形式是（ C ）。

A.八进制B.十进制C.二进制D.十六进制2. 在计算机中采用二进制，是因为（ABC ）。

Ａ.这样可以降低硬件成本Ｂ.可以进行逻辑运算Ｃ.二进制的运算法则简单Ｄ.以上都不对3. 与十六进制数（BC）等值的二进制数是（ B ）。

A.10111011B.10111100C.11001100D.110010114. 十进制整数101转换为二进制数是（ A ）。

计算机中的信息如何表示在计算机中，信息是通过“位”来表示和存储的。

位（bit）是计算机中最小的单位，它只能表示0或1两种状态，也就是二进制。

一组8个位被称为字节（byte），字节是计算机处理数据的基本单位。

信息可以被抽象为数字、字符、图像、音频和视频等形式。

不同的信息类型需要不同的编码方式来表示。

下面将介绍几种常用的信息表示方式。

1. 数字表示：在计算机中，数字是通过二进制编码来表示的。

计算机内部使用的是补码形式，其中最高位表示符号位，0表示正数，1表示负数。

对于整数，数值直接以二进制形式存储，而小数则采用浮点数表示法，如IEEE 754标准。

2. 字符表示：在计算机中，字符使用字符编码来表示。

最常用的字符编码是ASCII码（美国信息交换标准码），它将字符映射到一个唯一的整数值。

ASCII码可以表示128个字符，包括英文字母、数字、标点符号和一些特殊字符。

扩展ASCII码可以表示更多的字符，如国际字符集ISO-8859。

3. 图像表示：图像是由一组像素组成的。

每个像素表示图像中的一个点，它包含了该点的颜色信息。

在计算机中，图像可以用位图或矢量图的形式表示。

位图使用像素矩阵来表示每个像素的颜色值，而矢量图使用数学公式来描述图像的形状和颜色。

4. 音频表示：音频是由一系列声音波形组成的。

在计算机中，音频信号被采样为一系列离散的数字值。

常见的音频格式有PCM（脉冲编码调制）、MP3（有损压缩）和WAV（无压缩音频）等。

5. 视频表示：视频是由一系列连续帧组成的。

每帧包含了图像的信息。

在计算机中，视频采用压缩编码方式表示，以减小存储和传输的需求。

常见的视频编码标准有MPEG，其中包括MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4等。

除了上述常见的信息表示方式，还有其他形式的信息表示。

例如，二进制代码可以表示逻辑电路中的信号，HTML语言可以表示网页的结构和样式，还有各种数据格式如XML、JSON等。

总结起来，计算机中的信息可以通过数字、字符、图像、音频、视频等多种方式进行表示。

信息表示及存储数据是反映客观事物属性的记录，是信息的具体表现形式。

数据经过加工处理之后，就成为信息；而信息需要经过数字化转变成数据才能存储和传输。

数据信息分为数值型和非数值型。

计算机能够区分不同的信息，是因为它们采用了不同的编码规则。

1、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计数的方法。

十进制（十进位计数制）：生活常用二进制：计算机中使用除此之外还有八进制，十六进制.（1）四个概念数码：数制中表示基本数大小的不同数字符号。

基数：数制中使用数码的个数位权：数制中每个位置的价值标识（后缀）：为了区分不同的进制，在数字后面加上相应的字母或者括号加上数字下标。

比如（66）10。

和66D都表示十进制数：66规则：进位规则，多进制就满多少进！借位规则，多少进制（向高位）借一位就当多少十进制下：8+2=10 10-3=7 9+2=11八进制下：6+2＝10 6+3=11 10-2=6二进制下：1+1=10 10- |=|十六进制下：8+2=A 11-2= F 8+8=10练习：判断102B 1Q ABCDF H 是否正确（××√）6+3=11判断几进制（八进制）（2）进制转换①十进制→R进制整数：除以R反向取余小数：乘以R正向取整（取整变0）例：20.625 D=10100.101 B二进制66.5 D=102.4 Q八进制30.5 D=1E.8 H十六进制练习：29.125 D=11101.001 B二进制②R进制→十进制乘权求和法：每一位的值乘以对应的价值（位权）标位数时注意两点：①从个位开始标，小数和整数方开②位权是0指数开始例：10110.011 B=22.375 D10110.011＝1＊2⁴＋0＊2³＋1＊2²＋1＊2¹＋0＊2⁰＋0＊2⁻¹＋1＊2⁻²＋1＊2⁻³＝16＋0＋4＋2＋0＋0＋1/4＋1/8＝22.37516.6 Q=14.75 D16.6=1*81+6*80+6*8-1=8+6+3/4=14.758A.4 H = 138.25 D8A.4=8*161+A*160+4*16-1=128+A+1/4=138.25练习：1010.101B=10.625D1010.101=1*23+0*22+1*21+0*20+1*2-1+0*2-2+1*2-3 =8+0+2+0+1/2+0+1/8=10.625③8421拼素法：二进制→十进制例：25D=11001 B25＝16＋8＋1＝1100110110B =22D10110＝16＋4＋2＝22练习：1011B=11D1011＝8＋2＋1＝1135 D = 1000 1135＝32＋2＋1＝100011④二进制→八进制/十六进制分组转换法：二进制→八进制：3位转成1位二进制→+六进制：4位转成1位注意两点：①以小数点为界，整数和小数方开②整数位数不够在前面添0，小数位数不够在后面添0.例：10101,1B=25.4Q10101.1=010 101 . 100= 2 5 . 4=25.4110l01.1101 B= 35. D H110101.1101=0011 0101 . 1101= 3 5 . D=35.D练习：110001,11B=61.6Q110001. 11＝110 001. 11O＝6 1 . 6＝61. 6⑤八进制/十六进制→二进制还组转换法：八进制→二进制：1位还成3位(4 2 1)十六进制→二进制：1位还成4位(8 4 2 1)例：16.32Q =1110.01101 B1=001 6=110 . 3=011 2=010=00110.011010F.3DH = 1111.00 111101 BF=15=1101 . 3=0011 D=13=1101=1101.00111101练习：ABC.DH=101010111100.1101 BA=10=1010 B=11=1011 C=12=1100 . D=13=1101=101010111100.1101⑥八进制←→十六进制以二进制为桥八进制（十六进制）→二进制→十六进制（八进制）例：56.3Q=2E.6H①Q→B (1→3) ②B→H (4→1)5=101 101110.0116=110 0010=23=011 1110=E0110=6练习：3D.2H=75.1Q①H→B (1→4) ②B→Q (3→1)3=0011 00111101.0010D=13=1101 111=72=0010 101=5001=1⑦小数点位移对于二进制，小数点左移几位数变为原来的R-n倍。

在计算机术语中bit中文含义Bit是计量数字信息的最小单位，并且是计算机术语中最基本的单位。

Bit是二进制数字系统中的一位，可以取0或1两个值。

Bit的中文含义是“二进制位”。

Bit是计算机信息科学的基础，是计算机所有数据的构成单元。

它可以代表二进制的0和1，用来表示信息的存在与否、开关的状态等。

计算机中的所有数据、图像、声音、视频等信息都是以Bit的形式存储和处理的。

Bit通常以大写字母B的形式表示。

而它的倍数单位有：字节(Byte)、千字节(Kilobyte)、兆字节(Megabyte)、吉字节(Gigabyte)、太字节(Terabyte)等。

字节(Byte)是计算机中存储和传输数据的基本单位，它由8个Bit组成。

字节可以表示一个ASCII字符或者其他8位字符编码。

千字节(Kilobyte)是1024字节的倍数，可以表示大约1000个字符。

兆字节(Megabyte)是1024千字节的倍数，可以表示大约1000万个字符。

吉字节(Gigabyte)是1024兆字节的倍数，可以表示大约10亿个字符。

太字节(Terabyte)是1024吉字节的倍数，可以表示大约1000亿个字符。

Bit的重要性体现在以下几个方面：1. 存储和传输数据：计算机中的所有数据都是以Bit的形式存储和传输的。

通过控制Bit的0和1状态，可以存储和传输各种类型的信息。

2. 计算机运算：计算机通过对Bit进行逻辑运算和算术运算来实现各种任务。

Bit是计算机中最基本的单位，所有的计算和逻辑操作都是以Bit为基础的。

3. 二进制系统：Bit是二进制数字系统的基础单位，二进制系统是计算机科学的基础。

计算机中的所有数字和逻辑操作都是以二进制形式进行的。

4. 数据压缩和编码：计算机中的文件、图像、音频和视频等信息都是以Bit的形式存储和传输的。

通过对Bit进行压缩和编码，可以减小数据的体积，提高存储和传输效率。

总结起来，Bit是计算机术语中的最小单位，代表二进制的0和1、它在计算机科学中有着重要的地位，用于存储和传输数据，进行计算和逻辑操作，构建二进制系统，以及数据压缩和编码等方面。

计算机中信息的表示方法随着计算机科学和技术的不断发展，计算机已经成为了现代社会不可或缺的一部分。

而在计算机中，信息的表示方法是十分重要的，它直接关系到计算机的性能和功能。

本文将介绍一些常见的计算机中信息的表示方法，包括二进制表示、字符编码以及浮点数表示等。

一、二进制表示二进制是计算机中最基本的数字系统，只包含了0和1两个数字。

计算机使用二进制来表示信息，可以通过将信息分解成一系列的二进制位来存储和处理。

例如，我们可以用8个二进制位来表示一个字节(Byte)，它能够表示256种不同的状态。

二、字符编码在计算机中，字符编码是将字符映射到二进制表示的方法。

最常见的字符编码是ASCII码，它使用了7个或8个二进制位来表示128或256个不同的字符。

ASCII码覆盖了常见的字母、数字和标点符号，但对于其他语言的字符来说，ASCII码是不够的。

为了解决多语言字符表示的问题，出现了Unicode编码。

Unicode 编码使用更多的二进制位来表示更多的字符，它能够包含几乎所有的已知字符。

不过，Unicode编码也带来了一些问题，比如存储和传输的效率较低。

为了解决Unicode编码的效率问题，出现了一些针对特定语言的字符编码，如UTF-8、UTF-16和UTF-32等。

其中，UTF-8编码是目前最常用的字符编码之一，它采用变长表示的方式，可以根据字符的不同使用1到4个字节表示，既能兼容ASCII码，又能表示Unicode字符。

三、浮点数表示在计算机中，浮点数是用来表示实数的一种方法。

浮点数一般由符号位、指数位和尾数位组成。

其中，符号位表示浮点数的正负号，指数位表示浮点数的指数部分，尾数位表示浮点数的有效数字部分。

在浮点数的表示中，常见的标准是IEEE 754浮点数标准。

根据该标准，浮点数可以分为单精度和双精度两种格式，分别使用32位和64位来表示。

这种表示方法具有较高的精度和范围，能够满足大部分科学计算和工程应用的需求。