认识计算机数据表现形式

1.计算机的数据单位

由于二进制电路简单、可靠且具有很强的逻辑功能，所以计算机内部的数据均以二进制表示。人们规定了一系列表示数据量的常用单位。

（1）位

一个二进制代码称为一位，记为bit，简写为b。位是计算机中表示信息的最小单位。

（2）字节

在对二进制数据进行存储时，以八位二进制代码为一个单元存放在一起，称为一个字节，记为Byte，简写为B。字节是计算机中存储信息的基本单位。

（3）字

计算机一次存取、加工和传送的二进制数字串称为一个字，一个字由若干字节组成。

（4）字长

每个字中二进制位数的长度称为字长，字长是计算机CPU一次所能处理的数据位数，常见的有8位、16位、32位、64位等。字长越长，性能越强。

（5）容量单位

容量是衡量计算机存储能力常用的一个名词，主要指存储器所能存储信息的字节数。常用的容量单位有字节（B）、千字节（KB）、兆字节（MB）、吉字节（GB）、太字节（TB）。各单位之间存在如下的换算关系。

1 B=8 b，1 KB=102 4B，1 MB=1024 KB，1 GB=1024 MB，1 TB=1024 GB。

2.计算机的数制表示

（1）数制的基本概念

数制是用一组固定的数字和一套统一的规则来表示数的方法。

在数值计算中，一般采用的是进位计数。按照进位的规则进行计数的数制，称为进位计数制。进位计数制的三要素是数码、基数和位权。

①数码：在某进位计数制中可以使用的符号。

②基数：指在某进位制中允许使用的基本数码（每个数位上能使用的数码）个数。

③位权：也称权，它的计算方法是：以该进位制的基数为底，以数码所在数位的序号为指数，所得的整数次幂即为该进位制在该数位上的权。

（2）计算机中常用数制

计算机中常用的进位计数制有二进制（用B表示）、八进制（用O或Q表示）、十进制（用D表示或不用任何标识）、十六进制（用H表示）。

各数制的比较如表1.1.1所示。

表1.1.1　各数制的比较

（3）各种数制之间的转换

①R进制转换为十进制（R表示二、八、十六）

采用“乘权求和法”可以方便地将R进制数转换为十进制数。

例如：二进制数11001.101转换为十进制数：(www.xing528.com)

11001.101=1×24+1×23+1×22+1×21+1×20+1×2-1+1×2-2+1×2-3=25.625

②十进制转换为R进制（R表示二、八、十六）

对于整数部分，采用“除R取余法”，而对于小数部分则采用“乘R取整法”。

例如：十进制数236.625转换为二进制数。

首先将236采用“除二取余法”转换为二进制数11101100，再将0.625采用“乘二取整法”转换为二进制数0.101，故236.625=11101100.101B。

③二进制数转换为八进制数或十六进制数

从小数点开始，向左右按3位（八进制）或4位（十六进制）分段，不足3位或4位者补0，然后将每段转换为八进制或十六进制数。

例如：将11101100.101B转换为十六进制数。

11101100.101B=11101100.1010B=EC.AH。

④八进制数或十六进制数转换为二进制数

参见表1—1—2，按其对应关系直接转换。

例如：A01.101H转换为二进制数。

A01.101H=101000000001.000100000001B=101000000001.000100000001B。

表1—1—2　二进制数和八进制数、十六进制数转换

3.字符编码

（1）ASCII码

ASCII码即美国标准信息交换码，为国际标准，是计算机系统使用最广泛的字符编码。ASCII码是一种7位的二进制编码，能表示27=128中字符。每个ASCII码占用1字节，最高位为0。

（2）汉字编码

西文的基本符号比较少，编码比较容易，而汉字种类繁多，编码比西文字符困难。通常有4种类型的编码，即输入码、国标码、内码、字形码。

①输入码

输入码是用于将汉字通过键盘输入到计算机内而编制的代码。有各种不同的输入码，主要可以分为四类：顺序码、字音码、字形码和音形混合码。

②国标码

又称汉字交换码，在计算机之间交换信息用。国标码规定，每个汉字用两个字节来表示，每个字节的最高位均为0，因此可以表示的汉字数为214=16384个。

③内码

汉字内码是在设备和信息处理系统内部存储、处理、传输汉字用的代码，无论使用何种输入码，进入计算机后就立即被转换为机内码。

④字形码

字形码是用于显示或打印输出汉字的编码。汉字的字形通常用点阵的方式产生。根据输出汉字的要求不同，点阵的多少也不同。简易型汉字为16×16点阵、提高型汉字为24×24点阵、48×48点阵等。