計(jì)算機(jī)導(dǎo)論 第2章 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

1、第第2章章 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)目的和要求目的和要求掌握各類數(shù)制的基本概念及彼此之間掌握各類數(shù)制的基本概念及彼此之間的轉(zhuǎn)換的方法的轉(zhuǎn)換的方法了解計(jì)算機(jī)中的信息表示了解計(jì)算機(jī)中的信息表示本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容數(shù)制及其轉(zhuǎn)換數(shù)制及其轉(zhuǎn)換進(jìn)位計(jì)數(shù)制進(jìn)位計(jì)數(shù)制數(shù)制間的轉(zhuǎn)換數(shù)制間的轉(zhuǎn)換計(jì)算機(jī)中的信息表示計(jì)算機(jī)中的信息表示數(shù)值信息的表示數(shù)值信息的表示字符信息的編碼字符信息的編碼多媒體信息的表示多媒體信息的表示2.1.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制進(jìn)位計(jì)數(shù)制n數(shù)制：記數(shù)的規(guī)則數(shù)制：記數(shù)的規(guī)則n進(jìn)位計(jì)數(shù)制：按照進(jìn)位方式計(jì)數(shù)的數(shù)制叫做進(jìn)進(jìn)位計(jì)數(shù)制：按照進(jìn)位方式計(jì)數(shù)的數(shù)制叫做進(jìn)位計(jì)數(shù)制。位計(jì)數(shù)制。n進(jìn)位計(jì)數(shù)制是一種計(jì)數(shù)方法，進(jìn)位計(jì)數(shù)制

2、是一種計(jì)數(shù)方法，n數(shù)碼：數(shù)字中表示基本數(shù)值大小的數(shù)碼：數(shù)字中表示基本數(shù)值大小的不同數(shù)字符號(hào)。如：不同數(shù)字符號(hào)。如：n二進(jìn)制的數(shù)碼為二進(jìn)制的數(shù)碼為0，1n十進(jìn)制的數(shù)碼為十進(jìn)制的數(shù)碼為09n八進(jìn)制的數(shù)碼為八進(jìn)制的數(shù)碼為07n十六進(jìn)制的數(shù)碼為十六進(jìn)制的數(shù)碼為09，af進(jìn)位計(jì)數(shù)制的要素進(jìn)位計(jì)數(shù)制的要素n基數(shù)：是指某進(jìn)制中允許使用的基基數(shù)：是指某進(jìn)制中允許使用的基本數(shù)碼的個(gè)數(shù)。如：本數(shù)碼的個(gè)數(shù)。如：n二進(jìn)制的基數(shù)為二進(jìn)制的基數(shù)為2，01n八進(jìn)制的基數(shù)為八進(jìn)制的基數(shù)為8，07n十進(jìn)制的基數(shù)為十進(jìn)制的基數(shù)為10，09n十六進(jìn)制的基數(shù)為十六進(jìn)制的基數(shù)為16，09，afn數(shù)位：數(shù)碼在一個(gè)數(shù)中所處的位置數(shù)位：數(shù)碼

3、在一個(gè)數(shù)中所處的位置位權(quán)：基數(shù)的冪，表示數(shù)碼在不同位置上位權(quán)：基數(shù)的冪，表示數(shù)碼在不同位置上的數(shù)值（基數(shù)為底，數(shù)碼所在位置的序號(hào)的數(shù)值（基數(shù)為底，數(shù)碼所在位置的序號(hào)為指數(shù)的整數(shù)次冪。）例如為指數(shù)的整數(shù)次冪。）例如:(346.8)10=3102410161008 10-1十進(jìn)制百位位權(quán)：十進(jìn)制百位位權(quán)：102個(gè)位位權(quán)個(gè)位位權(quán) ：100十分位位權(quán)：十分位位權(quán)：10-1(1011.01)2=123022121120 021122二進(jìn)制千位位權(quán)：二進(jìn)制千位位權(quán)：23百分位位權(quán)：百分位位權(quán)：2-2位權(quán)表示法的特點(diǎn)（1）數(shù)字的總個(gè)數(shù)等于基數(shù)；（2）最大的數(shù)字比基數(shù)小1；（3）每個(gè)數(shù)字都要乘以基數(shù)的冪次，該

4、冪次由每個(gè)數(shù)字所在的位置決定 (1011.01)2=123022121120 021122計(jì)算機(jī)中常用的記數(shù)制計(jì)算機(jī)中常用的記數(shù)制: 十進(jìn)制：十進(jìn)制：1、數(shù)碼：、數(shù)碼：0、1、2、9 2、基數(shù)：、基數(shù)：10，含義，含義“逢十進(jìn)一，借一當(dāng)十逢十進(jìn)一，借一當(dāng)十”3、位權(quán)：、位權(quán)：10N4、用多項(xiàng)式表示一個(gè)十進(jìn)制數(shù)、用多項(xiàng)式表示一個(gè)十進(jìn)制數(shù)(位權(quán)表示位權(quán)表示) Aa n110 n1a 110 1a 010 0a1101 am10m a i表示某一位的不同數(shù)碼。表示某一位的不同數(shù)碼。數(shù)字符號(hào)數(shù)字符號(hào)D、下標(biāo)、下標(biāo)10或者不寫或者不寫例如例如 123D、(123)10或者或者123例如：十進(jìn)制數(shù)例如：十

5、進(jìn)制數(shù)666.66 666.6661026101610061016102二進(jìn)制：二進(jìn)制：1、數(shù)碼：、數(shù)碼：0、12、基數(shù)為、基數(shù)為2，逢，逢2進(jìn)一進(jìn)一3、位權(quán)：、位權(quán)：2N4、用多項(xiàng)式表示一個(gè)二進(jìn)制數(shù)、用多項(xiàng)式表示一個(gè)二進(jìn)制數(shù) Bb n12 n1b 121b 02 0b12-1 bm2-m數(shù)字符號(hào)數(shù)字符號(hào)B或者下標(biāo)或者下標(biāo)2例如例如 101B、(101)2例如：用多項(xiàng)式表示二進(jìn)制數(shù)例如：用多項(xiàng)式表示二進(jìn)制數(shù)1001 1001B123022021120123022121020 +02-1 +12-2 1010.01B二進(jìn)制具有如下特點(diǎn)二進(jìn)制具有如下特點(diǎn):1.技術(shù)實(shí)現(xiàn)簡單：只有技術(shù)實(shí)現(xiàn)簡單：只有0

6、、1兩個(gè)數(shù)碼兩個(gè)數(shù)碼,(對(duì)應(yīng)于邏輯電路對(duì)應(yīng)于邏輯電路關(guān)和開兩種狀態(tài)關(guān)和開兩種狀態(tài))。2.運(yùn)算規(guī)則簡單：和、積的運(yùn)算組合各有運(yùn)算規(guī)則簡單：和、積的運(yùn)算組合各有3種。種。3.適合邏輯運(yùn)算：兩個(gè)數(shù)碼對(duì)應(yīng)邏輯代數(shù)中的適合邏輯運(yùn)算：兩個(gè)數(shù)碼對(duì)應(yīng)邏輯代數(shù)中的“真真”和和“假假”。4.易于進(jìn)行轉(zhuǎn)換：二進(jìn)制與十進(jìn)制易于互相轉(zhuǎn)換。易于進(jìn)行轉(zhuǎn)換：二進(jìn)制與十進(jìn)制易于互相轉(zhuǎn)換。 5. 運(yùn)行可靠、抗干擾能力強(qiáng)：狀態(tài)和規(guī)則越少，運(yùn)行運(yùn)行可靠、抗干擾能力強(qiáng)：狀態(tài)和規(guī)則越少，運(yùn)行時(shí)出錯(cuò)的概率越小，傳送二進(jìn)制數(shù)據(jù)時(shí)，兩種狀態(tài)也比時(shí)出錯(cuò)的概率越小，傳送二進(jìn)制數(shù)據(jù)時(shí)，兩種狀態(tài)也比10種狀態(tài)容易分辨，因而可提高運(yùn)行的可靠性。種狀態(tài)容

7、易分辨，因而可提高運(yùn)行的可靠性。八進(jìn)制：八進(jìn)制：1、數(shù)碼：、數(shù)碼：0、1、2、3、4、5、6、72、基數(shù)為、基數(shù)為8，逢，逢8進(jìn)一進(jìn)一3、位權(quán)、位權(quán) 8N4、用多項(xiàng)式表示一個(gè)八進(jìn)制數(shù)、用多項(xiàng)式表示一個(gè)八進(jìn)制數(shù)Oa n18 n1a 181a 080a18-1 am8-m5、數(shù)制符號(hào)用、數(shù)制符號(hào)用O或者下標(biāo)或者下標(biāo)8表示表示 十六進(jìn)制：十六進(jìn)制： 1、數(shù)碼：、數(shù)碼：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A 、 B、C、D、E、F 2、基數(shù)為、基數(shù)為16，逢，逢16進(jìn)一進(jìn)一 3、位權(quán)、位權(quán) 16N 4、數(shù)制符號(hào)為、數(shù)制符號(hào)為H或者下標(biāo)或者下標(biāo)16 5、用多項(xiàng)式表示一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)、用多項(xiàng)式表示一個(gè)十

8、六進(jìn)制數(shù)Ha n116 n1a 1161a 016 0a1161 am16m5678.123= 5103+6102+7101+8100+110-1+210-2+310-31100.0101B=123+122+021+020+02-1+12-2+02-3+12-457.23O=581+780+28-1+38-210162+6161+15160+916-1+1416-2=(a6f.9e)16十進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制二進(jìn)制十六進(jìn)制十六進(jìn)制八進(jìn)制八進(jìn)制0000111121022311334100445101556110667111778100081091001911101010A12111011B13121

9、100C14131101D15141110E16151111F17二進(jìn)制的運(yùn)算二進(jìn)制的運(yùn)算: 1. 二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算:2. 二進(jìn)制的邏輯運(yùn)算：用來進(jìn)行邏輯判斷。二進(jìn)制的邏輯運(yùn)算：用來進(jìn)行邏輯判斷。如：如： 1 0001000 0 0001100 1 0010100 1 0001000 0 0001100 0 1111100 邏輯運(yùn)算要用到邏輯運(yùn)算符，用的較多的有邏輯運(yùn)算要用到邏輯運(yùn)算符，用的較多的有4個(gè)：個(gè)： 1、邏輯與：、邏輯與： 用來表示兩個(gè)條件必須同時(shí)成立。用來表示兩個(gè)條件必須同時(shí)成立。k1k2例如：例如： k1 k2 0 0=0 1 0=0 0 1=0 1 1=1 2、

10、邏輯或：、邏輯或：V 用來表示只要有一個(gè)條件成立。用來表示只要有一個(gè)條件成立。 0 V 00 1 V 01 0 V 11 1 V 11 K1K2例如：例如： ( k1=1) V (k2=1)3、邏輯非：、邏輯非： 對(duì)其后條件取反。對(duì)其后條件取反。 10 014、邏輯異或、邏輯異或: 用來表示兩個(gè)條件相異。用來表示兩個(gè)條件相異。十十1 1 0 十十0 1 1 十十0 0 0 十十1 0 1 十十 一、二進(jìn)制與十進(jìn)制之間的互相轉(zhuǎn)換：一、二進(jìn)制與十進(jìn)制之間的互相轉(zhuǎn)換： 1. 二進(jìn)制二進(jìn)制 十進(jìn)制：利用展開公式十進(jìn)制：利用展開公式根據(jù)公式：根據(jù)公式： B = b n12 n1 +b n22 n2 +b

11、 12 1+b 02 0 +b121 +bm2m 例如：例如： （1101.01）2123122021120021122 （13.25）102.1.2各種進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換各種進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換整數(shù)部分整數(shù)部分除除2取余，直到商為取余，直到商為0，逆序排列，逆序排列 十進(jìn)制十進(jìn)制 二進(jìn)制二進(jìn)制 ： 2 83 2 41 1 2 20 1 2 10 0 2 5 0 2 2 1 2 1 0 0 1 （83）10（1010011）2 小數(shù)部分小數(shù)部分2取整數(shù)取整數(shù)，余數(shù)繼續(xù)乘余數(shù)繼續(xù)乘2取整取整，順，順序排列序排列例如：將例如：將0.8125轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制小數(shù)，逐次乘轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制小數(shù)，逐次乘2取整取整 0. 8

12、125 2 1 . 625 1 2 1 . 25 1 2 0 . 5 0 2 1 . 0 1（0.8125）10 （0.1101）2 0. 425 2 0 . 85 0 2 1 . 70 1 2 1 . 4 1 2 0 . 8 0 2 1 . 6 1 2 1 . 2 1 （0.425）10 （0.011011）2 （6.25）10 （110.01）2八、十六進(jìn)制與十進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換：八、十六進(jìn)制與十進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換： 1. 八八 、十六進(jìn)制、十六進(jìn)制 十進(jìn)制：十進(jìn)制：(370. 23)O=382+781+080 28-1 38-2 2. 十進(jìn)制十進(jìn)制 八、十六進(jìn)制：八、十六進(jìn)制： 與二進(jìn)制轉(zhuǎn)換相似

13、。與二進(jìn)制轉(zhuǎn)換相似。整數(shù)部分整數(shù)部分 / 8、16取余，小數(shù)部分取余，小數(shù)部分8、16取整取整利用位權(quán)展開公式。利用位權(quán)展開公式。非十進(jìn)制 轉(zhuǎn) 十進(jìn)制： 使用位權(quán)展開法十進(jìn)制轉(zhuǎn)非十進(jìn)制： 整數(shù)，除以基數(shù)取余數(shù)，逆序排序。 小數(shù)，乘以基數(shù)取整，順序排序。 數(shù)制之間轉(zhuǎn)換總結(jié)數(shù)制之間轉(zhuǎn)換總結(jié) (3DB.8)16 =( )10 (1001.0101)2 =( )10 (520)8 =( )10 (24.625)10 = ( )8 (13.3125)10 = ( )2 987.59.312533630.51101.0101二、八、十六進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換：二、八、十六進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換： 由于由于 823 ，16

14、24 1. 二二 、八進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換：、八進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換：例如例如： （1010101 . 0110）2（125 . 3）8 001 010 101 . 011 000 1 2 5 . 3 （247. 62）8 =( )2 每每3位二進(jìn)制對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換成位二進(jìn)制對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換成1位八進(jìn)制位八進(jìn)制10 100 111. 110 010二進(jìn)制、十六進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換二進(jìn)制、十六進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換每每4位二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換成位二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換成1位十六進(jìn)制數(shù)位十六進(jìn)制數(shù)例如例如： （11010011 . 01101）2=( D3.58)16 1101 0011 . 0110 1000 D 3 . 6 8 （1A3 . 5

15、F）16=( )2 1 1010 0011 . 0101 1111八進(jìn)制、十六進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換八進(jìn)制、十六進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換 例例1： （672 . 15)8 =(1BA . 34)161.先換成二進(jìn)制先換成二進(jìn)制 110 111 010 . 001 101 2.再換成十六進(jìn)制再換成十六進(jìn)制 1 1011 1010 . 0011 0100例例2： (34D . A2)16= ( )8 借助于二進(jìn)制。借助于二進(jìn)制。1515 . 50411 0100 1101 . 1010 00101 101 001 101 . 101 000 1002.2計(jì)算機(jī)中的信息表示計(jì)算機(jī)中的信息表示數(shù)值信息的表示數(shù)值信息的表

16、示字符信息的字符信息的表示表示多媒體信息的表示多媒體信息的表示數(shù)據(jù)和信息之間是相互聯(lián)系的數(shù)據(jù)是反映客觀事物屬性的記錄，是信息的具體表現(xiàn)形式。數(shù)據(jù)經(jīng)過加工處理之后，就成為信息；而信息需要經(jīng)過數(shù)字化轉(zhuǎn)變成數(shù)據(jù)才能存儲(chǔ)和傳輸。數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)與信息二進(jìn)制信息的計(jì)量單位二進(jìn)制信息的計(jì)量單位: 位（位（bit）：一個(gè)二進(jìn)制位，一個(gè)：一個(gè)二進(jìn)制位，一個(gè)1或或0，是計(jì)算，是計(jì)算 機(jī)的機(jī)的最小數(shù)據(jù)單位最小數(shù)據(jù)單位。 字節(jié)（字節(jié)（byte）：計(jì)算機(jī)的：計(jì)算機(jī)的基本存儲(chǔ)單位基本存儲(chǔ)單位，8個(gè)個(gè) 二進(jìn)制位為一個(gè)字節(jié)，即二進(jìn)制位為一個(gè)字節(jié)，即1byte8bit。 字（字（word）：計(jì)算機(jī)在進(jìn)行存儲(chǔ)、傳送、處理等操：計(jì)

17、算機(jī)在進(jìn)行存儲(chǔ)、傳送、處理等操作時(shí)，作為一個(gè)整體單位的一組二進(jìn)制數(shù)。作時(shí)，作為一個(gè)整體單位的一組二進(jìn)制數(shù)。KB、MB 、GM、TB：存儲(chǔ)容量的單位。：存儲(chǔ)容量的單位。要特別注意位與字節(jié)的區(qū)別：要特別注意位與字節(jié)的區(qū)別：位是計(jì)算機(jī)中最小數(shù)據(jù)單位，字節(jié)是計(jì)位是計(jì)算機(jī)中最小數(shù)據(jù)單位，字節(jié)是計(jì)算機(jī)中最基本的信息單位。算機(jī)中最基本的信息單位。字長：每個(gè)字中二進(jìn)制位數(shù)的長度稱為字長：每個(gè)字中二進(jìn)制位數(shù)的長度稱為字長。字長越長，計(jì)算機(jī)一次處理的信字長。字長越長，計(jì)算機(jī)一次處理的信息位就越多。字長是計(jì)算機(jī)性能的一個(gè)息位就越多。字長是計(jì)算機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。目前主流微機(jī)字長是重要指標(biāo)。目前主流微機(jī)字長是64位

18、。位。注意字與字長的區(qū)別：字是注意字與字長的區(qū)別：字是單位單位，字長，字長是是指標(biāo)指標(biāo)，指標(biāo)需要用單位去衡量。，指標(biāo)需要用單位去衡量。信息信息數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)信息控制信息控制信息數(shù)值信息數(shù)值信息非數(shù)值信息非數(shù)值信息2.2計(jì)算機(jī)中的信息表示計(jì)算機(jī)中的信息表示2.2.1數(shù)值信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示數(shù)值信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示 計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)分為兩類：計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)分為兩類：數(shù)值型數(shù)據(jù)數(shù)值型數(shù)據(jù) : 能進(jìn)行加減乘除算術(shù)運(yùn)算的數(shù)據(jù)。能進(jìn)行加減乘除算術(shù)運(yùn)算的數(shù)據(jù)。非數(shù)值數(shù)據(jù)非數(shù)值數(shù)據(jù) ：指文字、圖像等不能進(jìn)行算術(shù)運(yùn)：指文字、圖像等不能進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算的數(shù)據(jù)。算的數(shù)據(jù)。 數(shù)值型數(shù)據(jù)的分類數(shù)值數(shù)值數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)整數(shù)整數(shù)實(shí)數(shù)實(shí)

19、數(shù)無符號(hào)整數(shù)無符號(hào)整數(shù)有符號(hào)整數(shù)有符號(hào)整數(shù)小數(shù)點(diǎn)小數(shù)點(diǎn)位置位置定點(diǎn)數(shù)（整數(shù)）定點(diǎn)數(shù)（整數(shù)）浮點(diǎn)數(shù)（實(shí)數(shù)）浮點(diǎn)數(shù)（實(shí)數(shù)）小數(shù)點(diǎn)固定在數(shù)小數(shù)點(diǎn)固定在數(shù)的最右邊的最右邊所有二進(jìn)制位表示所有二進(jìn)制位表示數(shù)值大小數(shù)值大小最高位表示符號(hào)最高位表示符號(hào)階碼階碼尾數(shù)尾數(shù)確定范圍確定范圍確定精度確定精度兩種表兩種表示方法示方法1、無符號(hào)數(shù)：由于不考慮符號(hào)，將整個(gè)存儲(chǔ)單、無符號(hào)數(shù)：由于不考慮符號(hào)，將整個(gè)存儲(chǔ)單元用來存放有效數(shù)。元用來存放有效數(shù)。1.整數(shù)的表示整數(shù)的表示計(jì)算機(jī)中的數(shù)值信息都是用二進(jìn)制表示的。這些數(shù)值信息可計(jì)算機(jī)中的數(shù)值信息都是用二進(jìn)制表示的。這些數(shù)值信息可以分為整數(shù)和實(shí)數(shù)兩大類。實(shí)數(shù)是既有整數(shù)又有小

20、數(shù)的數(shù)。以分為整數(shù)和實(shí)數(shù)兩大類。實(shí)數(shù)是既有整數(shù)又有小數(shù)的數(shù)。 計(jì)算機(jī)中的整數(shù)一般用定點(diǎn)數(shù)表示，定點(diǎn)數(shù)指小數(shù)點(diǎn)在數(shù)中計(jì)算機(jī)中的整數(shù)一般用定點(diǎn)數(shù)表示，定點(diǎn)數(shù)指小數(shù)點(diǎn)在數(shù)中有固定的位置。整數(shù)又可分為無符號(hào)整數(shù)有固定的位置。整數(shù)又可分為無符號(hào)整數(shù)(不帶符號(hào)的整數(shù)不帶符號(hào)的整數(shù))和整數(shù)和整數(shù)(帶符號(hào)的整數(shù)帶符號(hào)的整數(shù))。 111111111+2+4+8+16+32+64+128=255 2、有符號(hào)數(shù)：符號(hào)要用數(shù)字來表示，規(guī)定、有符號(hào)數(shù)：符號(hào)要用數(shù)字來表示，規(guī)定 最高位為最高位為 0：表示正數(shù)：表示正數(shù) 1：表示負(fù)數(shù)：表示負(fù)數(shù)例如例如： （15）10（0 0001111）2 （15）10（1 000111

21、1）2例如：例如： 在一個(gè)字節(jié)在一個(gè)字節(jié)byte中，數(shù)據(jù)的取值范圍為：中，數(shù)據(jù)的取值范圍為： （ 0000000011111111 ）2（0255）10在在1byte中，有符號(hào)數(shù)僅有中，有符號(hào)數(shù)僅有7位用來表示有效數(shù)位用來表示有效數(shù)采用二進(jìn)制表示形式的連同數(shù)符在一起代碼化了的采用二進(jìn)制表示形式的連同數(shù)符在一起代碼化了的數(shù)據(jù)，在計(jì)算機(jī)中統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)，在計(jì)算機(jī)中統(tǒng)稱為機(jī)器數(shù)或機(jī)器碼機(jī)器數(shù)或機(jī)器碼。而與機(jī)。而與機(jī)器數(shù)對(duì)應(yīng)的用正、負(fù)號(hào)加絕對(duì)值來表示的實(shí)際數(shù)值器數(shù)對(duì)應(yīng)的用正、負(fù)號(hào)加絕對(duì)值來表示的實(shí)際數(shù)值稱為稱為真值真值。為了提高計(jì)算速度、提高可靠性，在計(jì)算機(jī)中為了提高計(jì)算速度、提高可靠性，在計(jì)算機(jī)中有符有

22、符號(hào)的數(shù)號(hào)的數(shù)用用補(bǔ)碼補(bǔ)碼來表示。來表示。原碼、反碼、補(bǔ)碼原碼、反碼、補(bǔ)碼一一. 原碼原碼 正數(shù)的原碼：正號(hào)用正數(shù)的原碼：正號(hào)用0表示，數(shù)值位不變。表示，數(shù)值位不變。 負(fù)數(shù)的原碼：負(fù)號(hào)用負(fù)數(shù)的原碼：負(fù)號(hào)用1表示，數(shù)值位不變。表示，數(shù)值位不變。例如：例如：+1001010原原0 1001010 -1001010 原原1 1001010原碼、反碼、補(bǔ)碼原碼、反碼、補(bǔ)碼二二. 反碼反碼 正數(shù)的反碼與其原碼相同。正數(shù)的反碼與其原碼相同。 負(fù)數(shù)的反碼是除符號(hào)位外，對(duì)其原碼逐位取反。負(fù)數(shù)的反碼是除符號(hào)位外，對(duì)其原碼逐位取反。例如：例如：+1001010原原 0 1001010 0 1001010 -100

23、1010 原原 1 1001010 1 0110101有符號(hào)數(shù)原碼反碼三三. 補(bǔ)碼補(bǔ)碼 正數(shù)的補(bǔ)碼：同原碼。正數(shù)的補(bǔ)碼：同原碼。 負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼：將該數(shù)原碼的數(shù)值除符號(hào)位外，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼：將該數(shù)原碼的數(shù)值除符號(hào)位外，逐位取反，末位加逐位取反，末位加1。（反碼。（反碼+1）例如：例如： -1410= 1 0001110原原1 11100 10補(bǔ)補(bǔ) 1 1001011原原1 0110101補(bǔ)補(bǔ)原碼、反碼、補(bǔ)碼原碼、反碼、補(bǔ)碼補(bǔ)碼的補(bǔ)碼還是原碼補(bǔ)碼的補(bǔ)碼還是原碼實(shí)數(shù)有整數(shù)部分也有小數(shù)部分。實(shí)數(shù)有整數(shù)部分也有小數(shù)部分。機(jī)器數(shù)的小數(shù)點(diǎn)的位置是隱含規(guī)定的。機(jī)器數(shù)的小數(shù)點(diǎn)的位置是隱含規(guī)定的。若約定小數(shù)點(diǎn)的位置是固

24、定的，這就是定若約定小數(shù)點(diǎn)的位置是固定的，這就是定點(diǎn)表示法；點(diǎn)表示法；若給定小數(shù)點(diǎn)的位置是可以變動(dòng)的，則成若給定小數(shù)點(diǎn)的位置是可以變動(dòng)的，則成為浮點(diǎn)表示法。為浮點(diǎn)表示法。2.實(shí)數(shù)的表示實(shí)數(shù)的表示定點(diǎn)數(shù)種類：定點(diǎn)整數(shù)和定點(diǎn)小數(shù)定點(diǎn)整數(shù)：小數(shù)點(diǎn)固定在最低數(shù)據(jù)位的右邊定點(diǎn)數(shù)：計(jì)算機(jī)中所有數(shù)的小數(shù)點(diǎn)位置固定不變定點(diǎn)小數(shù)：小數(shù)點(diǎn)固定在最高數(shù)據(jù)位的左邊只能表示小于1的純小數(shù)浮點(diǎn)數(shù)表示形式：浮點(diǎn)數(shù)：小數(shù)點(diǎn)在計(jì)算機(jī)中的位置可以左右移動(dòng)的數(shù)據(jù)ENMRN：浮點(diǎn)數(shù)M：浮點(diǎn)數(shù)的尾數(shù)E：浮點(diǎn)數(shù)的階碼R：浮點(diǎn)數(shù)的基數(shù)符號(hào)位sM階碼E尾數(shù)M1位m 位n 位計(jì)算機(jī)中，浮點(diǎn)數(shù)的格式定點(diǎn)小數(shù)表示整數(shù)表示小數(shù)點(diǎn)位置有效數(shù)字位數(shù)0

25、00 00 01 11 11 11 11 11 11 10 01 11 10 00 00 0符號(hào)位階碼尾數(shù)(123)10=(1111011)2=對(duì)數(shù)據(jù)(123)10表示成二進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)（尾數(shù)為10位，階碼為5位）0.1111011*27計(jì)算機(jī)中的信息包括：數(shù)據(jù)信息和控制信息；數(shù)計(jì)算機(jī)中的信息包括：數(shù)據(jù)信息和控制信息；數(shù)據(jù)信息分為：數(shù)值信息和非數(shù)值信息。非數(shù)值信據(jù)信息分為：數(shù)值信息和非數(shù)值信息。非數(shù)值信息可控制信息包括：字母、各種控制符號(hào)、圖形息可控制信息包括：字母、各種控制符號(hào)、圖形符號(hào)。它們都以二進(jìn)制編碼方式存入計(jì)算機(jī)并得符號(hào)。它們都以二進(jìn)制編碼方式存入計(jì)算機(jī)并得以處理，這種對(duì)字母和符號(hào)進(jìn)行編

26、碼的二進(jìn)制代以處理，這種對(duì)字母和符號(hào)進(jìn)行編碼的二進(jìn)制代碼稱為字符代碼。碼稱為字符代碼。計(jì)算機(jī)只能識(shí)別計(jì)算機(jī)只能識(shí)別1和和0，因此數(shù)字、字母、符號(hào)等，因此數(shù)字、字母、符號(hào)等都要轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)碼，這就是二進(jìn)制編碼。都要轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)碼，這就是二進(jìn)制編碼。根據(jù)不同的用途，有各種各樣的編碼方案，較常根據(jù)不同的用途，有各種各樣的編碼方案，較常用的有用的有ASCII碼、漢字編碼等。碼、漢字編碼等。2.2.2字符信息編碼字符信息編碼2.2.2字符信息編碼字符信息編碼信息信息數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)信息信息控制信息控制信息數(shù)值信息數(shù)值信息非數(shù)值信息非數(shù)值信息字符，控制符號(hào)字符，控制符號(hào)圖形符號(hào)等圖形符號(hào)等二進(jìn)制編碼二進(jìn)制編碼

27、BCD碼（碼（8421碼）碼）P36ASCII碼碼美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼，應(yīng)用于微信美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼，應(yīng)用于微信機(jī)和小型機(jī)。機(jī)和小型機(jī)。每個(gè)每個(gè)ASCII碼用一個(gè)字節(jié)存放，一共有碼用一個(gè)字節(jié)存放，一共有128個(gè)碼個(gè)碼值，僅用一個(gè)字節(jié)中的低值，僅用一個(gè)字節(jié)中的低7位，最高位為位，最高位為0。P38EBCDIC擴(kuò)展二擴(kuò)展二-十進(jìn)制交換碼，應(yīng)用于十進(jìn)制交換碼，應(yīng)用于IBM的大型主機(jī)。的大型主機(jī)。采用采用8位二進(jìn)制表示，共位二進(jìn)制表示，共256種不同的編碼（字符）種不同的編碼（字符）字符編碼方式字符編碼方式ASCII碼特點(diǎn)：碼特點(diǎn)：1、前、前32個(gè)字符和最后一個(gè)字符為控制字符，通個(gè)字符和最后一個(gè)字符為控

28、制字符，通信中起控制作用。最后一個(gè)字符為信中起控制作用。最后一個(gè)字符為DEL2、10個(gè)數(shù)字字符和個(gè)數(shù)字字符和26個(gè)英文字母由小到大排列，個(gè)英文字母由小到大排列，數(shù)字在前，大寫字母次之，小寫字母最后，用于數(shù)字在前，大寫字母次之，小寫字母最后，用于字符數(shù)據(jù)的大小比較字符數(shù)據(jù)的大小比較3、數(shù)字、數(shù)字09分別對(duì)應(yīng)分別對(duì)應(yīng)ASCII碼碼4857，數(shù)值與，數(shù)值與ASCII碼恰好相差碼恰好相差484、英文起始大寫字母、英文起始大寫字母A的的ASCII碼為碼為65，a的的ASCII碼為碼為97，相差，相差32，因此知道了，因此知道了A的的ASCII碼能推出所有字母的碼能推出所有字母的ASCII碼。碼。漢字編碼

29、漢字輸入計(jì)算機(jī)的漢字輸入計(jì)算機(jī)的3種途徑：種途徑：1、機(jī)器自動(dòng)識(shí)別漢字、機(jī)器自動(dòng)識(shí)別漢字2、通過語音識(shí)別漢字輸入、通過語音識(shí)別漢字輸入3、通過漢字編碼輸入、通過漢字編碼輸入 漢字的交換碼漢字的交換碼 GB231280，收錄收錄6763個(gè)漢字，其它字個(gè)漢字，其它字符符687個(gè)，用二個(gè)字節(jié)組成，每個(gè)，用二個(gè)字節(jié)組成，每個(gè)字節(jié)最高位個(gè)字節(jié)最高位0。2.漢字編碼漢字編碼 GB2312-80 優(yōu)點(diǎn)：無重復(fù)碼，輸入碼與內(nèi)部編碼轉(zhuǎn)換方便即將國標(biāo)碼兩個(gè)字節(jié)的最即將國標(biāo)碼兩個(gè)字節(jié)的最高位由高位由 0 變變 1，以區(qū)別，以區(qū)別該字節(jié)表示是該字節(jié)表示是ASCII還是漢字。還是漢字。(a) 國際碼國際碼 3473 0

30、0110100 01110011 代表漢字代表漢字大大字字(b) 機(jī)內(nèi)碼機(jī)內(nèi)碼 B4F3 10110100 11110011 代表漢字代表漢字大大字字區(qū)位碼、國標(biāo)碼和機(jī)內(nèi)碼的不同區(qū)位碼轉(zhuǎn)國標(biāo)碼1、十進(jìn)制的區(qū)位碼轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制2、將十六進(jìn)制代碼的兩個(gè)字節(jié)分別+20H國標(biāo)碼轉(zhuǎn)機(jī)內(nèi)碼兩個(gè)字節(jié)最高位由“0”改為“1”，其余七位保持不變3)漢字輸入編碼漢字輸入編碼(外碼外碼):用于輸入用于輸入,有拼音碼、音形碼、五筆字形等有拼音碼、音形碼、五筆字形等講智能講智能ABC輸入方法的使用輸入方法的使用4)漢字輸出編碼漢字輸出編碼:經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理后的漢字，如果需要在屏幕上顯經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理后的漢字，如果需要在屏幕

31、上顯示出來或用打印機(jī)打印出來，則必須把漢字機(jī)內(nèi)示出來或用打印機(jī)打印出來，則必須把漢字機(jī)內(nèi)碼轉(zhuǎn)換成人們可以閱讀的方塊字形式，在計(jì)算機(jī)碼轉(zhuǎn)換成人們可以閱讀的方塊字形式，在計(jì)算機(jī)內(nèi)漢字的字形主要有兩種描述的方法：點(diǎn)陣字形內(nèi)漢字的字形主要有兩種描述的方法：點(diǎn)陣字形和輪廓字形。和輪廓字形。點(diǎn)陣字形點(diǎn)陣字形 ：用一組排成方陣（用一組排成方陣（1616、2424、3232甚至更大）的二進(jìn)制數(shù)字甚至更大）的二進(jìn)制數(shù)字來表示一個(gè)漢字，來表示一個(gè)漢字，1表示對(duì)應(yīng)位置處是黑表示對(duì)應(yīng)位置處是黑點(diǎn)，點(diǎn)，0表示對(duì)應(yīng)位置處是空白。表示對(duì)應(yīng)位置處是空白。 1616點(diǎn)陣每個(gè)漢字要占用點(diǎn)陣每個(gè)漢字要占用32B。輪廓字形輪廓字形

32、：它把漢字和字母、符號(hào)中的輪它把漢字和字母、符號(hào)中的輪廓用一組直線和曲線來勾畫記下每一直線廓用一組直線和曲線來勾畫記下每一直線和曲線的數(shù)學(xué)描述（端點(diǎn)及控制點(diǎn)的坐和曲線的數(shù)學(xué)描述（端點(diǎn)及控制點(diǎn)的坐標(biāo)）。這種方式精度高，字形大小可以任標(biāo)）。這種方式精度高，字形大小可以任意變化，但輸出之前必須通過復(fù)雜的處理意變化，但輸出之前必須通過復(fù)雜的處理轉(zhuǎn)換成點(diǎn)陣式。轉(zhuǎn)換成點(diǎn)陣式。2.2.3多媒體信息在計(jì)算機(jī)中的表多媒體信息在計(jì)算機(jī)中的表示示1.圖像在計(jì)算機(jī)中的表示圖像在計(jì)算機(jī)中的表示表示圖像的流行技術(shù)分為兩類：位圖技術(shù)和矢量技術(shù)表示圖像的流行技術(shù)分為兩類：位圖技術(shù)和矢量技術(shù)位圖圖像位圖圖像(bitmap),

33、亦稱為點(diǎn)陣圖像或繪制圖像，是由稱亦稱為點(diǎn)陣圖像或繪制圖像，是由稱作像素（圖片元素）的單個(gè)點(diǎn)組成的。這些點(diǎn)可以進(jìn)行作像素（圖片元素）的單個(gè)點(diǎn)組成的。這些點(diǎn)可以進(jìn)行不同的排列和染色以構(gòu)成圖樣。當(dāng)放大位圖時(shí)，可以看不同的排列和染色以構(gòu)成圖樣。當(dāng)放大位圖時(shí)，可以看見賴以構(gòu)成整個(gè)圖像的無數(shù)單個(gè)方塊。擴(kuò)大位圖尺寸的見賴以構(gòu)成整個(gè)圖像的無數(shù)單個(gè)方塊。擴(kuò)大位圖尺寸的效果是增大單個(gè)像素，從而使線條和形狀顯得參差不齊。效果是增大單個(gè)像素，從而使線條和形狀顯得參差不齊。然而，如果從稍遠(yuǎn)的位置觀看它，位圖圖像的顏色和形然而，如果從稍遠(yuǎn)的位置觀看它，位圖圖像的顏色和形狀又顯得是連續(xù)的。狀又顯得是連續(xù)的。大多數(shù)的傳真機(jī)采

34、用此方法。大多數(shù)的傳真機(jī)采用此方法。位圖技術(shù)缺陷：圖像不能輕易調(diào)節(jié)到任意大小。位圖技術(shù)缺陷：圖像不能輕易調(diào)節(jié)到任意大小。也就是說位圖圖像在縮放時(shí)會(huì)產(chǎn)生失真。也就是說位圖圖像在縮放時(shí)會(huì)產(chǎn)生失真。Adobe公司的公司的photoshop 軟件就是位圖軟件軟件就是位圖軟件。 矢量圖矢量圖矢量圖使用直線和曲線來描述圖形，這些圖形的元素是矢量圖使用直線和曲線來描述圖形，這些圖形的元素是一些點(diǎn)、線、矩形、多邊形、圓和弧線等等，它們都是一些點(diǎn)、線、矩形、多邊形、圓和弧線等等，它們都是通過數(shù)學(xué)公式計(jì)算獲得的。通過數(shù)學(xué)公式計(jì)算獲得的。例如一幅花的矢量圖形實(shí)際上是由線段形成外框輪廓，例如一幅花的矢量圖形實(shí)際上是由

35、線段形成外框輪廓，由外框的顏色以及外框所封閉的顏色決定花顯示出的顏由外框的顏色以及外框所封閉的顏色決定花顯示出的顏色。由于矢量圖形可通過公式計(jì)算獲得，所以矢量圖形色。由于矢量圖形可通過公式計(jì)算獲得，所以矢量圖形文件體積一般較小。文件體積一般較小。矢量圖形最大的優(yōu)點(diǎn)是無論放大、縮小或旋轉(zhuǎn)等不會(huì)失矢量圖形最大的優(yōu)點(diǎn)是無論放大、縮小或旋轉(zhuǎn)等不會(huì)失真；最大的缺點(diǎn)是難以表現(xiàn)色彩層次豐富的逼真圖像效真；最大的缺點(diǎn)是難以表現(xiàn)色彩層次豐富的逼真圖像效果。果。Adobe公司的公司的Illustrator、Corel公司的公司的CorelDRAW是眾多矢量圖形設(shè)計(jì)軟件中的佼佼者。大名鼎鼎的是眾多矢量圖形設(shè)計(jì)軟件中

36、的佼佼者。大名鼎鼎的Flash MX制作的動(dòng)畫也是矢量圖形動(dòng)畫。制作的動(dòng)畫也是矢量圖形動(dòng)畫。矢量圖的常用格式有矢量圖的常用格式有.ai .cdr .eps .wmf2.聲音在計(jì)算機(jī)中的表示聲音在計(jì)算機(jī)中的表示對(duì)音頻信息進(jìn)行編碼最常用的方法是：對(duì)音頻信息進(jìn)行編碼最常用的方法是：按有規(guī)律的時(shí)間間隔采樣聲波的振幅，并記錄所得到的按有規(guī)律的時(shí)間間隔采樣聲波的振幅，并記錄所得到的數(shù)值序列。數(shù)值序列。MIDI(Musical Instrument Digital Interface)樂器數(shù)字接樂器數(shù)字接口口 ，是，是20 世紀(jì)世紀(jì)80 年代初為年代初為解決電聲樂器之間的通信問解決電聲樂器之間的通信問題題而

37、提出的。而提出的。MIDI 傳輸?shù)牟皇锹曇粜盘?hào)傳輸?shù)牟皇锹曇粜盘?hào), 而是而是音符、控音符、控制參數(shù)等指令制參數(shù)等指令, 它指示它指示MIDI 設(shè)備要做什么設(shè)備要做什么,怎么做怎么做, 如演如演奏哪個(gè)音符、多大音量等。它們被統(tǒng)一表示成奏哪個(gè)音符、多大音量等。它們被統(tǒng)一表示成MIDI 消消息。傳輸時(shí)采用異步串行通信息。傳輸時(shí)采用異步串行通信, 標(biāo)準(zhǔn)通信波特率為標(biāo)準(zhǔn)通信波特率為31.25( 10.01) KBaud。定義定義MIDI僅僅是一個(gè)通信標(biāo)準(zhǔn)，它是由電子樂器僅僅是一個(gè)通信標(biāo)準(zhǔn)，它是由電子樂器制造商們建立起來的，用以確定電腦音樂程制造商們建立起來的，用以確定電腦音樂程序、合成器和其他電子音響的設(shè)備互相