大学计算机之 计算机中信息编码
计算机中信息的编码
计算机中信息的编码一、信息编码的概念信息编码是指将信息以某种形式转化为计算机可读取、处理和传输的二进制数据的过程。
在计算机领域中，信息编码是一种处理和存储数据的基本方式，它使得计算机能够有效地处理和传输信息。
二、计算机信息编码中的二进制代码计算机中使用二进制代码来表示信息，二进制代码是由0和1组成的数字序列，它是计算机中最基本的存储单位，被称为一个二进制位（bit）。
每8个二进制位组成一个字节（byte），每个字节共有256种不同的组合方式。
在计算机中，信息编码的方式有很多种，其中最常见的编码方式是ASCII码和Unicode码。
三、ASCII码ASCII码是美国信息交换标准代码，它是将字符映射为其对应的8位二进制数序列。
它使用7个二进制位表示字符编码值，在加上一位校验位之后，才能成为一个完整的8位二进制数。
ASCII码共有128个字符，包括大写字母、小写字母、数字和一些基本的符号和控制字符。
这些字符被映射到了0-127的ASCII表中，例如大写字母A的编码值为65，小写字母a 的编码值为97。
ASCII码通常用于表示英语、数字和一些基本符号，但它无法表示包括中文在内的任何非拉丁字母的文本内容，而且由于缺少校验位，存在数据传输时失错的可能。
四、Unicode码Unicode码是一种用于表示文字字符集的国际标准，它是将几乎所有已知的语言、符号和符号系统的字符映射为一个唯一的数字值，称为码位（code point）。
Unicode码采用32位的数字序列来表示码位，共有约110万个码位，包括各种语言的字母、数字、标点符号、符号、图形符号、数学符号等。
Unicode码通过将每个字符映射为其对应的码位，来表示该字符。
例如，中文字符“马”的Unicode编码是U+9A6C。
五、UTF-8编码UTF-8编码是一种用于处理Unicode字符的可变长度字符编码，它能够在网络传输和文件存储中有效地表示Unicode字符集，并减少数据传输的空间占用。
计算机科学中的信息论与编码
计算机科学中的信息论与编码信息论与编码是计算机科学中的重要理论，它们对于信息的传输、存储和处理起着至关重要的作用。
信息论主要研究信息的度量和传输的可靠性，而编码则是将信息以有效的方式表示和传递的技术手段。
本文将介绍信息论和编码在计算机科学中的应用，并探讨其对现代计算机技术的影响。
一、信息论的基本概念信息论是由香农在1948年提出的一门学科。
它通过熵和信息量的概念，量化了信息的度量和传输的质量。
熵是信息理论中的关键概念，用来表示一个随机变量的不确定性和信息量的平均值。
计算机系统中的信息可用二进制表示，因此信息的度量单位是比特（bit）。
二、信息论的应用1. 数据压缩信息论的一个重要应用是数据压缩。
利用信息论的原理，可以设计出高效的压缩算法，将大量的数据压缩成较小的文件。
常见的数据压缩算法有哈夫曼编码、LZ编码等。
这些算法通过统计字符或者字符组合出现的频率，将频率高的字符用较短的编码表示，从而实现数据的有损或无损压缩。
2. 信道编码信道编码是信息论的另一个重要应用领域。
在数据传输过程中，由于信道噪声等原因，数据容易出现误码。
为了提高传输的可靠性，可以使用信道编码技术。
常见的信道编码方案有纠错码和调制码，它们可以通过增加冗余信息或者改变信号的特性，提高传输系统的容错能力。
三、编码的基本原理编码是将信息转换成特定的符号或者编码字，以便能够有效地表示和传输。
在计算机科学中，常见的编码方式有ASCII码、Unicode和UTF-8等。
ASCII码是一种最早的字符编码方式，它将每个字符映射为一个7位的二进制数。
Unicode是一种全球通用的字符编码标准，它使用16位或32位的二进制数表示字符。
UTF-8则是Unicode的一种变体，它采用可变长度的编码方式，可以表示任意字符。
四、编码的应用1. 信息存储编码在信息存储中起着关键作用。
计算机系统中的文件和数据都需要以某种方式进行编码才能存储和读取。
不同的数据类型使用不同的编码方式，例如图片可以使用JPEG、PNG等图像编码格式，音频可以使用MP3、AAC等音频编码格式。
计算机中的信息编码
计算机中的信息编码在现代科技发展的时代，计算机技术的普及和应用已经深入到我们生活的方方面面。
而计算机中信息编码是实现计算机数据传输、存储和处理的基础，起到了至关重要的作用。
本文将对计算机中的信息编码进行详细的介绍和探讨。
一、什么是信息编码信息编码是将现实世界的信息转化为计算机可以处理的数据形式的过程。
它是计算机通信领域的一个基本概念。
在计算机中，各种数据、文本、图像、声音等形式的信息都需要经过编码来进行传输和存储。
信息编码可以将信息转化为不同的形式，如二进制、ASCII码、Unicode等，以适应计算机系统的处理需求。
二、二进制编码二进制编码是信息编码中最基本的形式。
计算机中所有的数据都以二进制码的形式存储和处理。
二进制编码使用0和1两个数字的排列组合来表示各种信息，其中0代表“关闭”或“低电平”，1代表“开启”或“高电平”。
用二进制编码表示的数字、字母、符号等信息被称为二进制码或机器码。
三、ASCII码和Unicode编码除了二进制编码外，计算机还采用ASCII码和Unicode编码来表示更多的字符信息。
ASCII码是一种7位或8位的字符编码方案，它将字符映射为整数，通过使用128个不同的值来编码常见的字符和控制字符。
ASCII码广泛应用于英语和其他西方语言的计算机系统中。
Unicode编码是ASCII码的扩展，它是一种为世界上所有的字符都分配唯一的二进制编码的字符编码系统。
Unicode编码使用16位或32位的编码方案，可以支持几乎所有的已知语言和字符，包括中文、日文、韩文等。
Unicode编码的出现，使得在计算机系统中处理多语言字符变得更加简单和便捷。
四、压缩编码为了有效利用存储空间和提高数据传输效率，计算机中还广泛使用压缩编码技术。
压缩编码是指通过减少数据的冗余度来减小数据的体积的技术。
常见的压缩编码算法包括哈夫曼编码、LZW编码等。
这些编码算法根据不同的压缩原理和策略，将出现频率较高的字符和数据用较短的编码表示，从而减小数据的体积，实现数据的高效存储和传输。
信息的编码ppt课件
• 模拟量:连续,平滑变化的量.
• 现实生活中的声音、图像和视频等信息都
是连续变化的物理量，通过传感器（如话
筒）将它们转换成电流或电压等模拟量的
变化形式；然后经过“模数转换”过程再
把它们转换为数字量。计算机要处理他们
模拟量,首先要将它们数字话,将它们变成
一系列二进制数据.
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1、声音的数字化
• 采样:按照一定频率,即每隔一段时间,测得模拟信号的
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(1)怎样将汉字输入计算机? ——输入码
向计算机输入汉字的两中方法: (1)自动识别方式(字形/语音)
例子:扫描仪、复印机; (2)将汉字编码(外码)输入形码/音码
例子：智能ABC(音码） 五笔（形码）
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(2)在计算机之间怎样交换汉字信息? ——交换码(区位码)
• 为了方便数字系统之间汉字信息通信交换的需
模拟量值.;
• 如:CD采用的采样频率为44.1kHz. • 量化:将采样测得的模拟电压值,进行分级量化.按照整
个电压变化的最大幅度划分成几个区段,把落在某个区 段的采样到的样本值归成一类,并给出相应的量化值;
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2、图像数字化
• 图形数字化的基本思想:把一副图象看成
由许多彩色和各种级别灰度的点组成.把 这种点称为像素.
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(3)在计算机内部怎样处理汉字? —处理码
• 处理码:计算机内部用于信息处理的汉字代码,
也称汉字机内码.
• 已知:一个区位码占用两个字节,每个字节最高
位为0;英文字符的机内码是7位ASCII,最高位 也是0.
• [思考]两者如何区分呢? • 为了在计算机中能区分二者，将区位码最高位
置的0改设置为1（故ascii码小于128，机内 码大于128）并将区号和位号各增加一个适当 的常数，构成了汉字的机内码。
计算机组成原理——第3章2之信息编码及数据表示
第3章信息编码与数据表示• 3.4 浮点机器数表示方法– 3.4.1 浮点数的格式•浮点数的典型格式N=M*RE –阶符，数符。
阶码一般采用移码和补码表示。
尾数一般采用原码和补码表示。
–E ：定点整数。
E 决定了浮点数N 的绝对值；E S 不是N 的符号–M ：定点小数。
M S 决定了浮点数N 的符号；M S =0，则N 为正数，M S =1，则N 为负数 E 1E 2……E m .阶码数值尾数数值. M 1M 2……M nE S M S 阶符数符IEEE 754 国际标准常用的浮点数格式有3种，阶码的底隐含为2短实数又称为单精度浮点数，长实数又称为双精度浮点数，临时实数主要用于进行浮点数运算，保存临时的计算结果。
单精度浮点数和双精度浮点数的阶码采用移码，但不同的是：它的偏移量不是27和210，而是27－1=127和210－1=1023；尾数使用原码表示，且采用隐藏位，也就是将规格化浮点数尾数的最高位的“1”省略，不予保存，认为它隐藏在尾数小数点的左边。
由此，推导出它们的真值计算公式如上表，其中E为阶码ESE1……Em的加权求和的值。
Ms Es E1…E8M1M2…M23Ms Es E1…E11M1M2…M52IEEE754单精度格式IEEE754双精度格式例 3.10:若X 和Y 均是IEEE 754 标准的单精度浮点数，若X 浮点数的存储形式为41360000H ，求X 的真值。
若Y=－135.625，求Y 的浮点数表示。
解：（1）[X]浮= 0100 0001 0011 0110 0000 0000 0000 0000 B按照表3-3中的真值计算公式及IEEE 754 标准的单精度浮点数格式，可以知道：M S =0 ，E=E S E 1……E m = 10000010 B = 130 D ，1. M 1M 2…… M n = 1.011 0110 0000 0000 0000 0000 ，所以，X =（-1）MS ×（1.M 1M 2…… M n ）×2E －127= （－1）0×（1. 011 011）×2130－127；X=（+1011.011）2= （+11.375 ）10（2）Y=（－10000111.101）2；Y =－1. 0000111101×27=（－1）1×（1.0000111101）×2134－127；因此：M S =1 ，E=E S E 1……E m = 134 D = 10000110 B ，1.M1 M2…… Mn = 1. 000 0111 1010 0000 0000 0000 ，求出：[Y]浮= 1 10000110 000 0111 1010 0000 0000 0000 B = C307A000 H–3.4.2 规格化定义：采用规格化形式表示浮点数可以提高精度。
计算机中信息的编码
（3）汉字字形码 为了将汉字在显示器或打印机上输出，把汉字按图形符号设计成点阵图， 就得到了相应的点阵代码（字形码）。 全部汉字字码的集合叫汉字字库。汉字库可分为软字库和硬字库。软字库 以文件的形式存放在硬盘上，现多用这种方式，硬字库则将字库固化在一个单 独的存储芯片中，再和其它必要的器件组成接口卡，插接在计算机上，通常称 为汉卡。 rqyn14ZNXI 用于显示的字库叫显示字库。显示一个汉字一般采用 16×16 点阵或 24×24 点阵或 48×48 点阵。已知汉字点阵的大小，可以计算出存储一个汉字
计算机中信息的编码
计算机中信息的编码 在计算机中，各种信息都是以二进制编码的形式存在的；也就是说，不管 是文字、图形、声音、动画，还是电影等各种信息，在计算机中都是以 0 和 1 组成的二进制代码表示的；计算机之所以能区别这些信息的不同，是因为它们 采用的编码规则不同。比如：同样是文字，英文字母与汉字的编码规则就不 同，英文字母用的是单字节的 ASCII 码，汉字采用的是双字节的汉字内码；但 随着需求的变化，这两种编码有被统一的 UNICODE码（由 Unicode 协会开发的 能表示几乎世界上所有书写语言的字符编码标准）所取代的趋势；当然图形、 声音等的编码就更复杂多样了。这也就告诉我们，信息在计算机中的二进制编 码是一个不断发展的、高深的、跨学科的知识领域。 b5E2RGbCAP 1、字符（英文，包括字母、数字、标点、运算符等）编码 字符的编码采用国际通用的 ASCII 码（ American Standard Code for Information p1EanqFDPw Interchange ，美国信息交换标准代码），每个 ASCII 码以 1 个字节 (Byte) 储存，从 0 到数字 127 代表不同的常用符号，例如大写 A 的 ASCII 码是 65，小写 a 则是 97。由于 ASCII 码只用了字节的七个位，最高位并不使用， 所以后来又将最高的一个位也编入这套编码码中，成为八个位的延伸 ASCII(ExtendedASCII) 码，这套内码加上了许多外文和表格等特殊符号，成为 目前常用的编码。基本的 ASCII 字符集共有 128 个字符，其中有 96 个可打印 字符，包括常用的字母、数字、标点符号等，另外还有 32 个控制字符。标准 ASCII 码使用 7 个二进位对字符进行编码，对应的 ISO 标准为 ISO646 标准。 下表展示了基本 ASCII 字符集及其编码： DXDiTa9E3d 字母和数字的 ASCII 码的记忆是非常简单的。我们只要记住了一个字母或 数字的 ASCII 码（例如记住 A 为 65，0 的 ASCII 码为 48），知道相应的大小 写字母之间差 32，就可以推算出其余字母、数字的 ASCII 码。 RTCrpUDGiT 虽然标准 ASCII 码是 7 位编码，但由于计算机基本处理单位为字节 （ 1byte = 8bit ），所以一般仍以一个字节来存放一个 ASCII 字符。每一个字 节中多余出来的一位（最高位）在计算机内部通常保持为 0（在数据传输时可 用作奇偶校验位）。由于标准 ASCII 字符集字符数目有限，在实际应用中往往 无法满足要求。为此，国际标准化组织又制定了 ISO2022 标准，它规定了在保 持与 ISO646 兼容的前提下将 ASCII 字符集扩充为 8 位代码的统一方法。 ISO 陆续制定了一批适用于不同地区的扩充 ASCII 字符集，每种扩充 ASCII 字符集 分别可以扩充 128 个字符，这些扩充字符的编码均为高位为 1 的 8 位代码（即 十进制数 128~255），称为扩展 ASCII 码。下表展示的是最流行的一套扩展 ASCII 字符集和编码： 5PCzVD7HxA 2、汉字的编码 （1）汉字内码
计算机中数据的表示与信息编码
计算机中数据的表示与信息编码计算机最主要的功能是处理信息，如处理文字、声音、图形和图像等信息。
在计算机内部，各种信息都必须经过数字化编码后才能被传送、存储和处理。
因此要了解计算机工作的原理，还必须了解计算机中信息的表现形式。
1.2.1 计算机使用的数制1．计算机内部是一个二进制数字世界计算机内部采用二进制来保存数据和信息.无论是指令还是数据，若想存入计算机中，都必须采用二进制数编码形式，即使是图形、图像、声音等信息，也必须转换成二进制,才能存入计算机中。
为什么在计算机中必须使用二进制数，而不使用人们习惯的十进制数?原因在于：⑴易于物理实现:因为具有两种稳定状态的物理器件很多,例如，电路的导通与截止、电压的高与低、磁性材料的正向极化与反向极化等。
它们恰好对应表示1和0两个符号。
⑵机器可靠性高：由于电压的高低、电流的有无等都是一种跃变，两种状态分明,所以0和1两个数的传输和处理抗干扰性强，不易出错，鉴别信息的可靠性好。
⑶运算规则简单：二进制数的运算法则比较简单，例如,二进制数的四则运算法则分别只有三条。
由于二进制数运算法则少，使计算机运算器的硬件结构大大简化，控制也就简单多了。
虽然在计算机内部都使用二进制数来表示各种信息，但计算机仍采用人们熟悉和便于阅读的形式与外部联系,如十进制、八进制、十六进制数据，文字和图形信息等，由计算机系统将各种形式的信息转化为二进制的形式并储存在计算机的内部.2．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。
数制可分为非进位计数制和进位计数制两种.非进位计数制的数码表示的数值大小与它在数中的位置无关;而进位计数制的数码所表示的数值大小则与它在数中所处的位置有关。
而我们在这里讨论的数制指的都是进位计数制。
进制是进位计数制的简称，是目前世界上使用最广泛的一种计数方法，它有基数和位权两个要素.➢➢基数：在采用进位计数制的系统中,如果只用r个基本符号（例如0，1，2，…,r—1）表示数值,则称其为r数制（Radix—r Number System)，r称为该数制的基数（Radix）.如日常生活中常用的十进制，就是r=10，即基本符号为0，1，2，…,9。
计算机中信息的编码
计算机中信息的编码计算机中的信息编码是指将各种类型的数据转化为计算机可以处理和存储的二进制形式。
通过对信息进行编码，计算机可以在数据传输、存储和处理过程中，准确地表示和解释各种不同类型的信息。
本文将就计算机中信息的编码进行详细探讨。
一、信息编码的基本原理信息编码是将不同类型的信息转化为二进制形式的过程。
在计算机中，信息可以分为数字、文本、图像和音频等不同类型。
为了能够准确地表示这些信息，计算机使用不同的编码方式。
1. 数字编码数字编码是将数字信息转化为计算机可以处理的二进制形式。
最常用的数字编码方式是十进制和二进制编码。
十进制编码即使用十个数字0-9来表示数字信息，而二进制编码使用0和1来表示。
在计算机中，一般采用二进制编码来表示数字信息。
2. 文本编码文本编码是将字符信息转化为计算机可以理解的形式。
最常用的文本编码方式是ASCII码和Unicode码。
ASCII码采用7位二进制来表示128个不同的字符，其中包括大写和小写字母、数字、标点符号等。
Unicode码则采用16位二进制来表示字符，能够涵盖全球各种语言和符号。
3. 图像编码图像编码是将图像信息转化为计算机可以存储和显示的形式。
常见的图像编码方式包括位图和矢量图。
位图是将图像划分为像素点，并将每个像素点的颜色信息转化为二进制码。
矢量图则是通过记录图像中各个元素的坐标、颜色和形状等信息来表示图像。
4. 音频编码音频编码是将声音信息转化为计算机可以处理的形式。
常见的音频编码方式包括PCM编码和MP3编码。
PCM编码是将声音波形转化为数字信号的过程，采用脉冲编码调制方式，可保持声音的原始质量。
而MP3编码则是一种有损压缩方式，通过去除无关的声音信号来减小文件大小。
二、信息编码的应用领域信息编码在计算机科学和通信领域有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域：1. 网络通信在网络通信中，信息编码起到了至关重要的作用。
通过对信息进行编码和解码，可以在不同设备之间准确地传递和解释数据。
信息在计算机中的表示与编码
第1章>>1.3节>>1.3.2
1.3.2 信息编码
定义
用按一定规则组合而成的若干位二进制码来表示数或 字符
分类
1.数字编码
• 定义：是指用若干位二进制代码来表示一位十进制数 • BCD码用四位权为8421的二进制数来表示等值的一位十进制 数 • 【例1.1】(731)10 =(?) BCD； (731)10 =(011100110001) 2
小数转换规则(乘基取整法顺序)
• 【例1.4】(0.625)10=(?)2 例子 • 十进制小数转换为二（十六、八）进制小数的规则为：“乘2 （16、8）取整，直至小数为0，结果从上向下”。
第1章>>1.3节>>1.3.3
1.3.3 数制及其转换
八，十六进制数转换成二进制数
由于八（十六）进制数的基数为8（16），二进制数的基数为2， 两者满足8=23（16=24），故每位八（十六）制数可以转换为等值 的三（四）位二进制数，反之亦然。 转换方法：将八（十六）进制数的每一位展开为三（四）位二进 制数，去掉整数首部和小数尾部的0即可。 【例1 5】(7D．C4)16=( ? )2 将每位十六进制数写成四位二进制数，便得到转换结果。如下所 示： 求得(7D.C4)16=(1111101.110001)2。
【例1.2】 （11010.101）2=1×24 +1×2 3 +1×22 +1×2 1 +1×2 0 +1×2 -1 +1×2 -2 +1×2 -3 =16+8＋0+2＋0＋0.5＋0+0.125 =(26.625)10 （B7A.8) 16=B×162＋7×161＋A×160＋8×16-1 =11×256+7×16+10×1+8×0.0625 =(2938.5)10 （275.04)8=2×82＋7×81＋5×80＋0×8-1+4×8-2 =2×64 + 7×8 +5×1+0+0.0625 =(189.0625)10
了解计算机中的信息编码
了解计算机中的信息编码在计算机科学领域中，信息编码扮演着至关重要的角色。
通过信息编码，计算机可以使用二进制表示和处理各种类型的数据和信息。
因此，了解计算机中的信息编码是理解计算机工作原理的基础。
本文将介绍几种常见的信息编码方法，并探讨它们在计算机中的应用。
一、ASCII码ASCII码（American Standard Code for Information Interchange）是一种用于表示字符的编码系统。
它将每个字符映射到一个唯一的7位二进制数值，从0到127。
ASCII码最初被开发用于英语字符集，后来逐渐扩展到包括其他常用语言的字符。
ASCII码的应用非常广泛。
在计算机系统中，文本文件中的每个字符都是用ASCII码表示的。
此外，ASCII码还被广泛用于传输和交换文本数据，以及在计算机网络中进行字符编码。
二、UnicodeUnicode是一种广泛使用的字符编码标准，它为世界上几乎所有的字符分配了唯一的数值。
Unicode可以用不同的编码方案实现，其中最常见的是UTF-8和UTF-16。
UTF-8是一种变长编码方案，它使用8位编码，可表示Unicode字符集的所有字符。
UTF-8编码的一个显著特点是，它与ASCII码兼容。
也就是说，UTF-8编码的文本文件可以被常规的ASCII码文本编辑器正确解读和显示。
UTF-16是一种固定长度编码方案，使用16位表示每个字符。
UTF-16编码可以表示Unicode字符集中的任何字符，但与ASCII码不兼容。
Unicode的应用范围非常广泛。
几乎所有的现代操作系统和应用程序都支持Unicode编码。
在互联网上，大部分网页和文本内容都使用Unicode编码。
三、二进制编码二进制编码是计算机最基本的信息编码方法。
在计算机中，所有的数据和指令都以二进制形式表示。
基本上，二进制编码将所有的数据转换为由0和1组成的数字序列。
除了字符编码之外，信息编码还扩展到数字、图像、音频和视频等多媒体数据。
常见信息编码
常见信息编码在计算机系统中“数据”是指具体的数或二进制代码，而“信息”"则是二进制代码所表达(或承载的)具体内容。
在计算机中，数都以二进制的形式存在，同样各种信息包括文字、声音、图像等也均以二进制的形式存在。
1.BCD码计算机中的数用二进制表示，而人们习惯使用十进制数。
计算机提供了一种自动进行二进制与十进制转换的功能，它要求用BCD码作为输入/输出的桥梁，以BCD码输入十进制数，或以BCD码输出十进制数。
BCD码就是将十进制的每一位数用多位二进制数表示的编码方式，最常用的是8421码，用4位二进制数表示一位十进制数。
下表所示为十进制数与BCD码之间的8421码对应关系。
十进制、BCD码对照表例如:(29.06)10=(0010 1001.0000 0110)BCD.字符的ASCII计算机中常用的基本字符包括十进制数字符号0~9，大小写英文字母A~Z，a~z，各种运算符号、标点符号以及一些控制符、总数不超过128个，在计算机中它们都被转换成能被计算机识别的二进制编码形式。
目前，在计算机中普遍采用的一种字符编码方式，就是已被国际标准化组织(ISO)采纳的美国标准信息交换码(ASCII),如下表所示。
其中:NUL 空； FF 走纸控制； CAN 作废；SOH 标题开始； CR 回车； EM 纸尽；STX 正文开始； SO 移位输出； SUB 换置；EIX 正文结束； SI 移位输入； ESC 换码；EOT 结束传输； DLE 数据链换码； FS 文字分隔符；ENQ 询问； DC1 设备控制1； GS 组分隔符；ACK 承认； DC2 设备控制2； RS 记录分隔符；BEL 报警; DC3 设备控制3; US 单元分隔符；BS 退格； DC4 设备控制4; SP 空格；HT 横向列表； NAK 否定; DEL 删除;LF 换行； SYN 空转同步;VT 纵向列表； ETB 信息组传送结束；在ASCII中，每个字符用位二进制代码表示。
三、计算机中信息与二进制编码
三、计算机中的信息与二进制编码
1、计算机的主要技术指标：①主频（MHZ）②字长（位）
③存储容量（存储设备能够存储数据的数量）④运行速度
⑤指令系统功能的强弱。
2、计算机中存储容量的各种单位换算：
在计算机中，最小的存储容量单位为位（bit）,最基本的存储容量单位为字节（Byte）,一个字节由八位二进制数（Bit）组成。
为了表示方便，此外还有：千字节（KB）、兆字节（MB）、吉字节（GB）。
它们之间的换算关系为：1Byte=8bit
1KB=1024Byte=210Byte;
1MB=1024KB=1024*1024Byte=220Byte;
1GB=1024MB=1024*1024*1024Byte=230Byte。
（换算关系：1KB=210B=1024B 1MB=210KB=1024KB 1GB=210MB=1024MB）
3、计算机中的数制与编码
（1）在计算机中最常用的数制是二进制，计算机只能识别二进制编码，在计算机中所有的数据都采用二进制编码（“0”和“1”）。
(计算机能识别的数制是二进制)。
（2）计算机的基本工作原理
计算机基本工作原理即“存储程序”原理，它是由冯〃诺依曼提出的。
计算机之所以能快速、自动地进行各种复杂运算，是因
为人们事先已把编写好的程序及数据都存放在计算机的存储器中（即“存储程序”）。
当用户启动存放在计算机内的程序时，程序可以自动地控制计算机进行工作，即计算机按照程序中规定的次序与步骤，逐步地执行该程序中的指令，使程序可以运行（即“程序控制”）。
这就是程序存储与程序控制的关系，这一原理被称为“存储程序”原理，也是计算机的基本工作原理。
计算机中信息的编码3篇
计算机中信息的编码第一篇：计算机信息编码的基本概念和方法计算机中信息的编码是指将各种信息以二进制形式表示的过程。
计算机只能识别二进制数，所以计算机中所有的信息都需要以二进制形式进行编码。
二进制数是由“0”和“1”两个数码构成的，可以用于表示任何数值和文本信息。
计算机中的信息编码包括字符编码、图像编码、声音编码等。
其中，字符编码是最基本的一种信息编码，是计算机中最为常用的一种编码方式。
字符编码是将各种字符（包括字母、数字、符号等）按照一定规则进行编码，以便计算机能够识别和处理它们。
常见的字符编码有ASCII码、Unicode、GB2312等。
ASCII码是美国信息交换标准代码（American Standard Code for Information Interchange）的缩写，是一种基于拉丁字母的字符编码，ASCII码共有128个字符，其中包含了大小写字母、数字、符号等。
由于ASCII码只能表示128个字符，无法满足其他语言文字的编码要求，因此出现了Unicode编码。
Unicode是一种可以表示全球所有语言的字符集，包含了超过128,000个字符，其中部分字符是为了支持亚洲语言而新增加的。
Unicode编码有多种实现方式，其中比较常用的是UTF-8编码。
UTF-8编码是一种经典的Unicode编码实现方式，采用可变长度的编码方式，能够表示Unicode字符集中的任何字符。
UTF-8编码是目前互联网上最常用的字符编码之一，它能够满足不同语言字符的编码要求，也支持各种文本文件的传输和存储。
在计算机中使用不同编码方式来表示不同的信息，这些编码方式又可以用来表示同一种信息，因此编码的正确性和一致性非常重要。
如果使用错误的编码方式，就会出现信息乱码、字符无法识别等问题，影响计算机的正常工作。
因此，在计算机中编码信息时一定要注意选择正确的编码方式，并保持一致性和正确性，以确保数据的完整性和传输的准确性。
四计算机的信息编码
处理码（汉字机内码）
处理码是计算机系统内部处理和存贮汉字时所用的代码， 简称内码。
目前汉字机内码尚未有统一的标准码，但对于一个系统 而言，内码是统一的。不管用何种输入码将汉字从键盘输 入系统，都由相应的处理软件将其转换为统一的机内码。
每个字节的最高位都设为1，即每个字节都大于128
Eg：啊
区位码、交换码（国标码）和处理码之间的转换
在计算机中信息处理的基本单位是字节，而ASCII码只占 用了一个字节八位中的七位，规定其最高位为0。
计算机中存储信息的单位
位 b（bit）：位是最小的存储单位，存放一位二进制数。
字节 B(byte)：用8个二进制位一个字节。字节是计算机存 储信息的基本单位。
常用的单位有： ’B（字节）：1B═8b ’KB（千字节）：1KB ═ 210 B ═ 1024 B ’MB （兆字节） ：1MB ═ 210 KB ═ 1024 KB ’GB （吉字节） ：1GB ═ 210 MB ═ 1024 MB ’TB （太字节） ：1TB ═ 210 GB ═ 1024 GB ’PB （拍字节） ： 1PB ═ 210 TB ═ 1024 TB ’EB （艾字节） ：1EB ═ 210 PB ═ 1024 PB ’ZB （泽字节） ：1ZB ═ 210 EB ═ 1024 EB
1.2.3汉字编码
用计算机处理汉字信息需要解决的几个问题: (1)怎样将汉字输入计算机? (2)在计算机之间怎样交换汉字信息? (3)在计算机内部怎样处理汉字? (4)计算机如何实现汉字信息的输出?
汉字输入 交换码 处理码 字形码
汉字输入
向计算机输入汉字的方法有两大类：一类是自动识别方式， 包括汉字字形的自动识别（OCR、手写）和汉字语音的自 动识别（讯飞输入法）；另一类就是讲汉字编码输入，这 种用来将汉字输入计算机的编码称为输入码（又称外码）。
计算机中信息的编码
计算机中信息的编码计算机中的信息编码是指将各种形式的数据转换为计算机能够识别和处理的二进制形式。
信息编码是计算机科学和计算机工程中的重要概念，它涉及到许多不同的编码系统和标准。
一.数字编码系统1.二进制编码：二进制编码是计算机内部使用的最基础的编码系统，它只包含两个数字0和1、计算机中的所有数据最终都要转换为二进制形式来进行处理和存储。
2.十进制编码：十进制编码是人们最常用的一种编码系统，它使用10个数字0-9来表示。
在计算机内部，十进制编码通常需要转换为二进制编码来进行处理。
3.八进制编码：八进制编码使用8个数字0-7来表示。
在计算机中，八进制编码有时用于表示一些特殊的控制字符。
4.十六进制编码：十六进制编码使用16个数字0-9和字母A-F来表示。
它经常在计算机中用于表示内存地址、颜色值等。
二.字符编码系统1.ASCII编码：ASCII编码是一种最早的字符编码系统，它使用7位二进制数来表示128个常见字符，包括英文字母、数字、标点符号等。
后来发展出了8位ASCII编码，称为扩展ASCII码，可以表示更多的字符。
2. Unicode编码：Unicode编码是一种广泛使用的字符编码系统，它包含了全世界几乎所有的字符，每个字符都有对应的唯一编码。
Unicode编码使用32位二进制数来表示字符，其中大部分字符使用了16位编码，称为基本多语言面（BMP）编码。
3. UTF-8编码：UTF-8是一种可变长度的Unicode编码，它可以根据字符的不同来使用1到4个字节的长度。
UTF-8编码兼容ASCII编码，对于ASCII字符只需要1个字节的编码，可以有效地节省存储空间。
4. UTF-16编码：UTF-16是Unicode的另一种编码方式，它使用16位编码来表示字符。
对于BMP范围内的字符，UTF-16编码与Unicode编码相同。
5.GBK编码：GBK编码是对汉字的一种常用编码系统，采用双字节编码，兼容ASCII编码。
计算机中的信息编码与存储
计算机中数的编码表示（3）
阶符 阶 尾符
尾数
? 浮点数的格式如下： 例：写出二进制数－１０１．１１０１Ｂ的浮点数形式。设阶码取４位 补码，尾数是８位原码。 －１０１．１１０１Ｂ＝－０．１０１１１０１×２＋３ 浮点形式为：？
?浮点数表示的范围：决定于阶码
?浮点数表示的精度：决定于尾数— 有效数位 国际标准：
Y
： 011 1010 3A
J
100 1010 4A
Z
； 011 1011 3B
K
100 1011 4B
[
< 011 1100 3C
L
100 1100 4C
\
= 011 1101 3D
M 100 1101 4D
]
> 011 1110 3E
N
100 1110 4E
^
？ 011 1111 3F
O
100 1111 4F
例如，“ｂｕｇ”－－－－－“ｂｅｇ” １１０００１０ １１１０１０１ １００１１１
在７位ＡＳＣＩＩ码后面增加１位作为校验位。 奇校验：１１０００１０［０］ １１１０１０１［０］ １００１１１［１］
在使用数据时，按照同样的规则对数据进行校验 以发现错误 １１０００１０［０］ １１００１０１［０］ １００１１１［１］
ａｋａｋ－１… ａ２ａ１ａ０＝ ａｋ? ２ｋ＋ａｋ－１? ２ｋ－１＋… ＋ａ２? ２２＋ａ１? ２１＋ａ０? ２０
八进制数：基数为８，０－７数字 十六进制数：基数为１６，０－９，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ
3
二、数制及其相互转换
? 将二、八、十六进制数转换为十进制数
例 ： （ １ ０ ０ １ ０ １ ） ２ ＝ １? ２５＋０? ２４＋０? ２３＋１? ２２＋０? ２１＋１?２０ ＝（３７）１０
信息的编码
考虑: ASCII码一共表示了128种不同字符，至少需要 几位二进制来表示？
ASCII码的表示： ASCII码用7位二进制数表示一个字符
高三位
低四位
B6B5B4 B3B2B1B0
100 0001
ASCII码编码特点
例：A的ASCII值为65，而a的ASCII值为97
2.ASCII码值大小关系： 数字<大写英文字母<小写英文字母 3.计算机存储器在存放ASCII码时，占用一个字
A.便于存储
B.数据输入方便
C.可以增大计算机存储容量 D.易于用电 子元件实现
图像编码
由矢量图和位图组成 矢量图-----用直线和曲线描绘图形. 数据量 小, 图形放大和缩小不会失真. 但色彩不丰富.
位图-----图形是由许多像素点组成的. 数据 量大, 图形放大会失真. 但色彩丰富, 用于对图象要求很高的领域.
汉字的编码
汉字与西文字符一样，也是一种字符， 在计算机内也是以二进制代码形式表示 的，这些代码，汉字输入计算机—— 输入码
汉字输入码是解决如何利用西文标准键 盘来快捷地输入汉字的编码。
汉字输入码使用字母、数字和符号来对 汉字进展编码，如“汗〞的拼音为han 。
:一个区位码占用两个字节,每个字节最高位为0;英文字 符的机 内码是7位ASCII,最高位也是0.[考虑]两者如何区分呢
为了在计算机中能区分二者，将区位码最高位置的0改 设置为1〔故ascii码小于128，机内码大于128〕并将区 号和位号各增加一个适当的常数，构成了汉字的机内 码。
〔4〕计算机如何实现汉字信息的输出—— 字形码
信息的编码
字符编码
计算机除了要处理数值类型的数据外， 还要处理各种非数值类型的数据〔例如 英文字母、汉字、声音和图像等〕
第二章 计算机中的信息编码
第二章计算机中的信息编码选择题1.A．B． C． D．2.填空题3.在整数定点机中，采用1位符号位（最高位），设寄存器中的内容为1000 0000，说明它是什么编码。
（1）若它等于0，是_____；（移码）（2）若它等于-128，是_____；（补码）（3）若它等于-127，是_____；（反码）（4）若它等于-0，是_____。
（原码）4.在整数定点机中，采用1位符号位（最高位），设寄存器中的内容为1111 1111，说明它是什么编码。
（1）若它等于-1，是_____；（补码）（2）若它等于+127，是_____；（移码）（3）若它等于-127，是_____；（原码）（4）若它等于-0，是_____。
（反码）5.在整数定点机中，采用1位符号位（最高位），若寄存器内容为1000 0000，当它分别表示原码、补码、反码及无符号数时，其对应的真值分别为_____、_____、_____和_____。
（-0，-128，-127，128）6.在整数定点机中，采用1位符号位（最高位），若寄存器内容为1111 1111，当它分别表示原码、补码、反码及无符号数时，其对应的真值分别为_____、_____、_____和_____。
（-127，-1，-0，255）7.一位十进制数，用BCD码表示需要_____位二进制码，用ASCII码表示需要_____位二进制码。
（4，7）8.在整数定点机中，机器数为补码，字长8位，最高2位是符号位，则所能表示的十进制数范围是_____到_____，前者的补码表示形式为_____，后者的补码表示形式为_____。
（-64，63，1100 0000，0011 1111）9.在整数定点机中，机器数为补码，字长16位，最高位是符号位，用十六进制写出最大正数的补码是_____，最小负数补码是_____。
（7FFF，8000）10.在小数定点机中，机器数为补码，字长16位，最高位是符号位，用十六进制写出最大正数的补码是_____，最小负数补码是_____。
计算机中信息的编码
计算机中信息的编码在计算机中，各种信息都是以二进制编码的形式存在的；也就是说，不管是文字、图形、声音、动画，还是电影等各种信息，在计算机中都是以0和1组成的二进制代码表示的；计算机之所以能区别这些信息的不同，是因为它们采用的编码规则不同。
比如：同样是文字，英文字母与汉字的编码规则就不同，英文字母用的是单字节的ASCII码，汉字采用的是双字节的汉字内码；但随着需求的变化，这两种编码有被统一的UNICODE码（由Unicode 协会开发的能表示几乎世界上所有书写语言的字符编码标准）所取代的趋势；当然图形、声音等的编码就更复杂多样了。
这也就告诉我们，信息在计算机中的二进制编码是一个不断发展的、高深的、跨学科的知识领域。
1、字符（英文，包括字母、数字、标点、运算符等）编码字符的编码采用国际通用的ASCII码（American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准代码），每个ASCII码以1个字节(Byte)储存，从0到数字127代表不同的常用符号，例如大写A的ASCII码是65，小写a则是97。
由于ASCII 码只用了字节的七个位，最高位并不使用，所以后来又将最高的一个位也编入这套编码码中，成为八个位的延伸ASCII(ExtendedASCII)码，这套内码加上了许多外文和表格等特殊符号，成为目前常用的编码。
基本的ASCII字符集共有128个字符，其中有96个可打印字符，包括常用的字母、数字、标点符号等，另外还有32个控制字符。
标准ASCII码使用7个二进位对字符进行编码，对应的ISO标准为ISO646标准。
下表展示了基本ASCII字符集及其编码：字母和数字的ASCII码的记忆是非常简单的。
我们只要记住了一个字母或数字的ASCII码（例如记住A为65，0的ASCII码为48），知道相应的大小写字母之间差32，就可以推算出其余字母、数字的ASCII码。
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A B C D E F G H I J
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Q R S T U V W X Y Z
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a b c d e f g h i j
p
q r s t u v w x y z
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2、非数值数据的表示
（1）数字编码 数字在计算机中的表示一般用8421—BCD码，它是
采用4位二进制码来表示一位十进制数：
例：求 （98）10 = （？）BCD （98）10 = （1001 1000）BCD 请注意（98）10 = （1100010）2这是两个不同的概念。
二进制数与十六进制数的相互转换方法和二进制数
与八进制数的转换方法相类似。二进制数转换成
十六进制数，只要把每4位分成一组，再分别转换
成十六进制数码中的一个数字，不足4位的分别向
高位或低位补0凑成4位，全部连接起来即可。反
之，十六进制数转换成二进制数，只要将每一位
十六进制数转换成4位二进制数，依次连接起来即
N = S×rj
S 尾数 j 阶码 浮点数的一般形式 r 基数（基值）
二进制表示
计算机中 r 取 2、4、8、16 等
当r=2
N = 11.0101 = 0.110101×210
计算机中 S 小数、可正可负 j 整数、可正可负
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符号表示
一、无符号数
二、带符号数
可。
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3.1.4 二进制的运算规则
1. 算术运算 加法规则：0+0 = 0；0+1 = 1；1+0 = 1；1+1 = 10（向 高位有进位）。 减法规则：0-0 = 0；10-1 = 1（向高位借位）；1-0 = 1 ；1-1 = 0 乘法规则：0×0 = 0；0×1 = 0；1×0 = 0；1×1 = 1。 除法规则：0/1 = 0；1/1 = 1。 二进制算术运算同十进制算术运算区别：
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数字码 拼音码
字形码
汉字信息的数字化
1）汉字的输入编码
输入码：将汉字通过键盘输入到计算机采用的代码 要求：编码要尽可能的短，重码要尽量少，容易学 根据编码规则，汉字输入码可分为流水码、音码、 形码和音形码四种。 全拼输入法、智能ABC和微软拼音等汉字输入法为音码，五 笔字型为形码。音码重码多、输入速度慢；形码重码较少， 输入速度较快，但是学习和掌握较困难。 目前以智能ABC、微软拼音、紫光拼音输入法和搜狗输入法 等音码输入法为主流汉字输入方法。
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定点数
小数点按约定方式标出
在计算机中所有数的小数点位置 固定不变。
一、定点表示
Sf S1S2 …Sn
数 数值部分 符 小数点位置
或
Sf S1S2 …Sn
数 符 数值部分
小数点位置
定点小数
定点整数
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二、浮点表示
一个国标码占两个字节，每个字节最高位仍为“0”；
3. 二、八、十六进制之间的互相转换
（1）二进制和八进制之间的转换 二进制数转换成八进制数的方法是：将二进制数从
小数点开始，对整数部分向左每3位分成一组，对
小数部分向右每3位分成一组，不足3位的分别向
高位或低位补0凑成3位。然后将每一组的3位二
进制数，分别转换成八进制数码中的一个数字， 全部连接起来即可。
点为：逢十六进一，借一当十7时10分 大学计算机 7
计算机中的数值数据
二进制数：后缀B
八进制数：后缀O
十进制数：后缀D或省略后缀
十六进制数：后缀H
如1017O,289，1AFH
也可以（数据）X进制，如（1101）2
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1+7×80=(183) 如：(267)8= 2× 82年+ 6 × 8分 2019 2月1 日 7时10 10
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2. 十进制转换为二、八、十六进制
十进制转换为其他进制一般分为两个步骤：
整数部分的转换
除基数倒取余法（基数除法）
小数部分的转换
乘基数正取整法（基数乘法）
例：将十进制数100.125转化为二进制数。
个固定位上的值称为位权。
任何一种进制表示的数都可以写成按权展开的多项式
之和。
一个十进制数各位的权是以10为底的幂。
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2.常用进位计数制 —十进制
十进制记数法的规则是 由0、1、2、…、8、9这10个数码组成，即基 数为10。 逢10进1，借1当10 根据各种符号在数据中的不同位置，所代表的 数值不同 。如： 1998.12=1*103+9*102+9*101+8*100+1*101+2*10-2
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2）汉字国标码（汉字交换码）
汉字交换码是指不同汉字处理功能的计算机系统之 间在交换汉字信息时所使用的代码标准。
全称是GB2312－80《信息交换用汉字编码字符 集——基本集》，1980年发布，是中文信息处理的
国家标准，也称汉字交换码，简称GB码。
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大学计算机
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3.1 进位计数制
1.进制的概念
用进位的原则进行计数称为进位计数制，简称
数制或进制。
进制是一种计数方式，其中使用的数字符号的 数目称为其基数。若基数为n，就称为n进制
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3.1 进位计数制
1.进制的特点：
机器数最高位为符号位，0表示正数，1表示负数，
例
[+13]反=[+1011]反 = 01101
[-13]反=[ -1101]反 = 10010
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补码表示法
机器数最高位为符号位，0表示正数，1表示负数，
例
[+13]补=[+1101]补 = 01101 [-13]补=[- 1101]补 = 10011
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2. 逻辑运算 逻辑与运算（AND）：0∧0 = 0；0∧1 = 0；1∧0 = 0； 1 ∧ 1 = 1。 逻辑或运算（OR）：0∨0 = 0；0∨1 = 1；1∨0 = 1； 1 ∨ 1 = 1。 逻辑非运算（NOT）： 1 = 0； 0 = 1。 逻辑异或运算（XOR）：0⊕0 = 0；0⊕1 = 1；1⊕0 = 1 ； 1⊕ 1 = 0。
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2.常用进位计数制 —二进制
二进制就是用0和1表达信息。二进制由0、1两
个数码组成，即基数为2
逢2进1，借1当2
一个二进制数各位的权是以2为底的幂。 如： 10110011=1×27+0×26+1×25+1×24+0×23+0 ×22+1×21+1×20
大学计算机 9
3.1.3 不同数制之间的转换
1. 二、八、十六进制转换为十进制 二进制数转换为十进制数可通过按权展开来进行。 如：(1100100.001)2 = 1 ×26+ 1×25 + 0×24 + 0×23 + 1×22 + 0×21 + 0×20 + 0×2-1+ 0×2-2+ 1×2-3= 64 + 32 + 4=(100.125)10 其他进制数互相转换可参照十、二进制数的转换规 则进行。
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2、非数值数据的表示
（2）西文字符
最常用的是ASCII字符编码，即American
Standard Code for Information Interchange
(美国信息交换标准代码) 用7位二进制编码，它可以表示27 即128 个字符。
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1011
1100 1101 1110 1111
VT
FF CR SQ SI
ESC
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汉字编码
字符代码化（输入）
输入码向机内码转换 机内码 机内码向字形码转换 显示输出 打印输出
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15
练习
比较数据大小 45O 34
= 4×81+5×80=37
28H = 2×161+8×160=40
101101B = 1×25 + 0×24+1×23 +1×22
+ 0×21+1×20 =45 顺序：34<45O<28H<101101B
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（1）逢n进1
n进制数由n个数码组成：0、1、2、…、n-1，逢n进1。