第2章 计算机数据的表示

机内码（内码）
• 西文，中文在计算机内的统一表示； • 西文：1个字节，字节最高位为0 • 中文：2个字节，每个字节最高位为1；
中 区号54，位号48，区位码5448（00110110 00110000）
国标码：5650H（01010110 01010000） 机内码：d6d0H（11010110 11010000）
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计算机数据的表示
2. 数制转换 ③八进制、十六进制、二进制的互转换： 反之，八进制数转换为二进制数时，是 将1位八进制数拆分成3位二进制数。
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计算机数据的表示
进制的表示 2. 数制转换 ③八进制、十六进制、二进制的互转换 二进制数向十六进制数转换时，以小数 点为分界线，整数部分由右至左、小数 部分由左至右，4位二进制数组成1位十 六进制数，不足4位补0。
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第2章 计算机数据的表示
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计算机硬件及组成原理
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计算机数据的表示
1. 信息编码概念 2.位模式的概念
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计算机数据的表示
信息编码：采用有限的基本符号，通过某个
确定的规则，对这些基本符号加以组合，描
述更大量的信息。 要素：基本符号的种类，符号组成的规则 如：数字，英文
1. 整型数的表示 ①原码 原码表示是将最高位作符号位，用代码0 或1表示，其余各位用数值本身的绝对值 即二进制数形式表示。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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计算机数据的表示
1. 整型数的表示 ①原码
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计算机数据的表示
1. 整型数的表示 ②反码 对于数值型数据，如果数值为正，则它 的反码与原码相同；如果数值为负，则 符号位为1，其余各位是对数值位取反。
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计算机数据的表示
数字化信息的编码
把文本、图像、声音、视频等以
“0”“1”符号按照一定的组合规则的
表示，就称为数字化信息的编码。
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3. 位模式的概念
把一个序列的位称为位流。
计算机采用位流的模式（简称位模式）
存储数据
使用位模式可以表示任何一个符号，如
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尾数的位数表示数的精度。
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计算机数据的表示
实型数的表示
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计算机数据的表示
定点数表示方法直观，硬件实现简单；
浮点数表示的数值范围大，硬件实现较
复杂。
但整数表示的数值范围在一定的字长下
是有限的，对绝对值特别大或小的数，
引入浮点表示是有必要的。
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汉字交换码和机内码
崔
• 区位码： 2062 (00010100 00111110) • 国标码： 345EH (00110100 01011110) • 机内码： B4DEH（10110100 11011110） 常用姓氏区位码： 王 4585；张 5337 ；陈 1934；李 3278； 刘 3385；赵 5352 ；白 1655 ；董 2213 ；顾 2543 ；杨 4978
(32767)BCD＝0 0011 0010 0111 0110 0111
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计算机数据的表示
BCD码
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计算机数据的表示
文本的表示
• 在计算机中用一定长度的位模式来表示
所有的文本符号
• 位模式的长度取决于要表示符号的数量。
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计算机数据的表示
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计算机数据的表示
②十进制换为其它进制：
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数制转换 ③八进制、十六进制、二进制的互转换： 二进制数向八进制数转换时，以小数点 为分界线，整数部分由右至左、小数部 分由左至右，3位二进制数组成1位八进 制数，不足3位补0。
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• 关键点：一个笔画上的几何特征点，包括 起点、重点以及系列的中间点。
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计算机数据的表示
多媒体数据的表示
在计算机中除了要处理数值和字符数
据外，日常事务处理中还会涉及大量的
图形、图像、声音和视频等多媒体数据
。要使计算机能够识别和处理这些多媒
体数据，也必须对它们进行编码，将它
们转换成二进制的数据格式。
结果也是以补码形式表示或存储。
这是为什么呢？
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计算机数据的表示
1. 整型数的表示
③补码
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计算机数据的表示-数据的格式
按照规定小数点的位置的方法，分为：
定点数:约定小数点在某一固定位置上的数据格
式。
约定小数点位置在数值的最右边，则形成定点整数； 若约定小数点的位置在数值的最前方，则形成定点小 树。
1. 一维条形码
2. 二维码
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条形码
1. 一维条形码
由规则排列的条、空以及对应的字符组
成的标记。
EAN欧洲物品
编码标准：13位 UPC,ISBN
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条码读码器
1、光笔条形码扫描器
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2、手持式条形码扫描器
例如：
“A” 的ASCII码为1000001 “3”的ASCII码为0110011
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ASCII码
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计算机数据的表示
②汉字的编码表示
汉字编码是汉字信息在计算机中的基
本表示。
根据使用目的和存储方式的不同，汉
字编码有各种不同的形式，如输入码、
交换码、机内码、字型码等。
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计算机数据的表示
1. 整型数的表示 ②反码 例如：-13的原码10001101 则-13的反码11110010
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1. 整型数的表示
③补码
对于数值型数据，正数的 原码、反码、
补码都是相同的；负数的补码是在反码
的末位加1。
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位模式的概念 位模式的长度取决于符号的数量。 字节是长度
为8的位模式。
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计算机数据的表示
进制的表示
1. 常用的数制
2. 数制转换
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进制的表示
1. 常用的数制
进位计数制的三个要素：数位、基数、 位权。 以10进制数值5678.32为例：
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计算机数据的表示
1. 常用的数制
几种常用的数制如下表
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进制的表示
1. 常用的数制
十进制的数值0-15和其它数制对照表
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计算机数据的表示
进制的表示 2. 数制转换 ①将任意进制转换为十进制：按位权展开 并相加。
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进制的表示
2. 数制转换 ①将任意进制转换为十进制：按位权展开 并相加。
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2. 数制转换 ②十进制换为其它进制：整数部分的处理为“除 基数取余法”，取余（数）次序为最后得出 的余数位居最高位；对小数部分的处理采用 “乘基数取整法”，取整（数）次序为首先 获取的整数位于小数点后第一位。
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计算机数据的表示
1. 整型数的表示
我们可以用真值、原码、反码、补码4种
形式来表示带符号数。
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计算机数据的表示
1. 整型数的表示 ①真值 真值是指机器数代表的实际值，一般用 十进制数表示，符号用+/–号表示。例如：
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计算机数据的表示
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计算机数据的表示
2. 数制转换 ③八进制、十六进制、二进制的互转换 反之，十六进制数转换为二进制数时， 是将1位十六进制数拆分成4位二进制数。
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2. 数制转换 ④八进制与十六进制间的转换？
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计算机数据的表示
数值数据的表示 机器数：数据在机器内的表达形式， 同一计算机内的机器数长度是固定的。 问题： 1.数据的符号（正负的表示） 2.数据的格式（小数点的表示）
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1.3 计算机数据的表示
1. 整型数的表示
③补码
例如：-13的原码10001101
则： -13的反码11110010
-13的补码11110011
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1.3 计算机数据的表示
1.3.3 数值与文本数据的表示
1. 整型数的表示
③补码
在现代计算机中，算术运算是以补码为
基础，操作数是补码的形式表示，运算
③计算机处理汉字的过程 a. 输入码 (外码） b. 汉字交换码 c. 机内码
d. 字型码
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汉字交换码
汉字交换码：计算机与其他系统或设备间交 换汉字信息的标准编码。每个汉字有一个 全国统一的代码。
中
国标码：5650H（01010110 01010000）
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N=M· RE
• 其中，M被称为该数的尾数，E被称为该数
的阶码，而R被称为阶码的基数（一般取2
、8、10、16）。
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计算机数据的表示
计算机内部浮点数：
尾数部分是二进制定点纯小数


阶码部分则为二进制定点整数；基数
隐含为2，即R=2。
数符和阶符都各占一位
阶码的位数表示数的大小范围
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多媒体数据的表示
数据压缩
根据解码后的数据与原始数据是否完全
一致进行分类，可分成：
①无损压缩：压缩后的数据如果还原，还
原后的数据与原始数据完全相同。
②有损压缩：压缩后的数据进行还原，还 原后的数据与原始数据不完全吻合。
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计算机数据的表示
条形码
条形码如何使我们的生活更加便利？
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计算机数据的表示
③计算机处理汉字的过程
汉字在计算机中正确简单方便的处理，
需要解决输入、存储、输出三个方面的
问题。
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计算机数据的表示
计算机处理汉字的过程
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计算机数据的表示
计算机处理汉字的过程
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1.3 计算机数据的表示
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计算机数据的表示-符号的表示
符号位：机器数的最高位 对于有符号整数，一般符号位都放在 所有数位的最左面一位(最高位)，“0” 代表正号“+”(正数)，“1”代表负号“”(负数)，其余各位用来表示数值的大小。 无符号整数：可以全部有效位用以表 示数的绝对值，即没有符号位。
文本的表示
①字符的编码表示
ASCII(American Standard code for Information Interchange)
美国信息交换标准码：对英文大小写字母、
阿拉伯数字、常用运算符号以及一些控制字
符进行编码。
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1.3 计算机数据的表示
文本的表示
①字符的编码表示

浮点数:小数点位置不固定的数据格式。多用于
表示实数。
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计算机数据的表示
2.34E-2 表示 2.34×10 -2 ＝0.0234
其中2.34是尾数，-2是阶码，而基数为10。
0.234E-1
23.4E-3
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数据的格式
在浮点表示方法中，任何一个数可表示成：
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字型码（输出码）
• 点阵编码：将汉字字形经过点阵数字化以 后形成的一串二进制数来表示汉字的字形 。将汉字按照一副图像来处理，用二进制 编码对应其中的每个像素点。例如：显示 多数使用16*16点阵，打印字库为24*24点 阵。
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字型码（输出码）
• 矢量编码：通过分析组成汉字的基本笔画 以及组成这些笔画的关键点来实现。
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计算机数据的表示
1. 整型数的表示
BCD码
BCD码表示法把1位十进制数用4位二进制
编码表示，符号位仍然是正数为“ 0” ，
负数为“ 1” 。这种编码方法可形成多种
形式的编码，最常用的是8421 BCD码。
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计算机数据的表示
BCD码
例如：
(-21)BCD =1 0010 0001
1101 0001 1111 0011。
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2.微型机主要性能指标
• 字位：1位即一个二进制数位（0或1）， 称为字位（bit），它是计算机存储数据 的最小单位，通常用“b”表示。 • 字节：8个二进制位组合起来作为一个整 体，称为1个字节（Byte），计算机进行 数据处理的基本单位。通常用“B”表示。 • 字长：整体参加运算或处理的二进制数 码的组合称为字，一个字中所包含的二 进制数码中的位数称为字长。