正文 第二章 計算機中的數據信息(一)(1 / 2)

計算機是進行信息處理的工具。通常將計算機中的信息分為幾大類,一類是計算機執行的對象,即程序信息;另一類是計算機處理的對象,泛稱為數據。

計算機中的數據可分為兩種類型:數字:字符。前者用來表示數值的大小;後者用來表示各種非數值性質的信息,如文字、用文字符號表示的數、數學符號與控製信息符號等。如前所述,這兩大類數據信息最終都要數字化為二進製代碼,即每位為0或1的代碼。

用程序設計語言編寫的程序。往往先用字符表示,經過計算機翻譯,最終成為硬件能夠直接識別的數字代碼。從廣義角度,翻譯也是一種處理,被翻譯的程序也可視為處理對象。

對一個學習計算機的人,首先應當了解在計算機中數據信息是如何表示的,才可能進一步了解計算機將如何加工處理它們。對於數字的表示涉及到這樣一些問題:有哪幾種進位計數製,小數點位置的表示方法,帶符號數的表示方法。對字符的表示則涉及:采用哪些常用字符,如何表示。本章將分別介紹這些內容。

2.1計算機使用的進位計數製

—、基本概念

用若幹數位的組合去表示一個數,這些數位之間是什麼關係呢?這就存在一個如何選擇進位計數製問題,通俗地說就是逢幾進位?它涉及到兩個基本概念:各個數位的權進位製的基數。

日常生活中使用十進製,同一個數碼處在不同數位時它所代表的數值不同,例如一個1,如果處在個位它所表示的數為1,如果處於十位則表示的值為10。這種編碼就叫做有權編碼。每個數碼所表示的數值等於該數碼本身乘以一個與所在數位有關的常數,這個常數就是該位的權。在十進製中個位權為1,十位權為10。

每個數位隻允許采用有限的幾個數碼,因此該位所能表示的最大值等,允許選用的最大數碼乘以相應的權,超過這個值就要向高位進位。所允許選用的數碼個數就是該計數製的基數。舉幾個實例進行分析就可以發現:基數又等於相鄰兩位的權之比值。例如十進製數,各數位允許選用的數碼共10個,由0—9,逢十進位,所以基數為10;十位的權為10,百位的杈為100,二者之比等於基數10。通常我們用一串有序的數碼來書寫一個數,同時這個數也可以轉換為一個多項式。

多項式中的每一項表現為該位數碼乘以位權,上例中各位的權依次為102、101、10°、1CT1、102,基數為10。采用多項式形式有利於推導各種進位計數製之間的轉換規律。

二、計算機中常用的進位計數製

1.二進製

如前所述,在計算機的內部采用二進製作為數字信息的表示基礎,其它的表示方法是從

n位二進製代碼所能表本的組合共有2種。例如4位二進製代碼的組合有16種,4位二進製整數的表示範圍由0-15;8位二進製代碼的組合有256種,8位二進製整數的表示範圍由0-255-10位二進製代碼的組合有1024種,常簡寫為1K,(注意,1K略大於103),10位二進製整數的範圍由0-1023;16位二進製代碼的組合有64x1024種,寫為64K,而16位二進製整數的範圍由0-65535;20位二進製代碼的組竒有1024x1024種,簡寫為1M,注意,1M略大於108。是一些基本的然而需要非常熟悉的對應關係,希望大家能記熟。