《计算机文化基础 》课件-第1章

1.1计算机的诞生与发展1.2计算机的分类及特点1.3计算机的应用1.4计算机中信息的表示思考题

第1章计算机文化概论1.1.1计算机的诞生

1946年2月世界上第一台数字电子计算机ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator，电子数字积分计算机）在美国宾夕法尼亚大学诞生。它是由

JohnMauchly和

J.P.Eckert领导的研制小组为精确计算复杂的弹道特性和火力射程表而研制的。这台计算机共用了18000多个电子管、1500多个继电器、70000多个电阻和10000多个电容，耗电达150千瓦，运算速度为5000次每秒，重达30吨，占地170平方米，可谓“庞然大物”。

1.1计算机的诞生与发展

根据“存储程序和程序控制”原理，冯·诺依曼领导的研制小组从1946年开始设计第一台“存储程序(StoredProgram)”式计算机EDVAC(ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer，离散变量自动电子计算机)，该计算机于1952年研制成功并投入使用，其运算速度是ENIAC的240倍。而第一台“存储程序”控制的实验室计算机是1949年5月在英国剑桥大学完成的EDSAC(ElectronicDelayStorageAutomaticCalculator)，第一台“存储程序”控制的商品化计算机是1951年问世的UNIVAC-I(UniversalAutomaticComputer)。从那时起，直到目前的各种各样的计算机，不管其外观和性能有多大差异，就其系统构成而言，基本上都是属于“存储程序和程序控制”的冯·诺依曼型计算机。

1.1.2计算机的发展自第一台计算机ENIAC诞生以来，随着计算机所采用的电子元器件的演变，计算机的发展已经历了4个阶段，并向人们期望的新一代(智能计算机)迈进。第一代：电子管计算机(1946～1957年)。第一代计算机主要指1946～1957年间的计算机，通常称为电子管计算机时代。其主要特点是：

(1)采用电子管(ElectronicTube)作为逻辑元器件；

(2)内存储器使用水银延迟线、静电存储管等，其容量非常小，仅1000～4000B(本教材中表示容量时，B为Byte的缩写，表示字节；b为bit的缩写，表示位，1B=8bit)；

(3)外存储器采用纸带、磁带和磁鼓等；

(4)编程语言主要采用机器语言，20世纪50年代中期开始使用汇编语言，但还没有操作系统；

(5)运算速度仅为几千次每秒～几万次每秒。

第二代：晶体管计算机(1958～1964年)。第二代计算机主要指1958～1964年间的计算机，通常称为晶体管计算机时代。其主要特点是：

(1)使用半导体晶体管(Transistor)作为逻辑元器件；

(2)内存储器大量使用磁性材料制成的磁芯，容量扩大到几十万

B；

(3)外存储器采用磁盘和磁带等；

(4)运算速度从几万次每秒提高到几十万次每秒～几百万次每秒；

(5)计算机软件技术有了较大发展，提出了操作系统的概念，编程语言除了汇编语言外，还开发了FORTRAN、COBOL等高级程序设计语言，使计算机的工作效率大大提高。

IBM700系列机是第二代计算机的典型代表。与第一代电子管计算机相比，晶体管计算机体积小，重量轻，速度快，逻辑运算功能强，可靠性大大提高。其应用从军事及尖端技术扩展到数据处理和工业控制方面。第三代：集成电路计算机(1965～1970年)。

第四代：大规模和超大规模集成电路计算机(1971年～今)。第四代计算机从1971年开始，至今仍在继续发展。通常称这一时期为大规模和超大规模集成电路计算机时代。其主要特点是：

(1)使用大规模集成电路(LSI：LargeScaleIntegration)和超大规模集成电路(VLSI：VeryLargeScaleIntegration)作为逻辑元器件；

(2)内存储器采用半导体存储器，外存储器采用大容量的软、硬磁盘，并开始引入光盘；

(3)外部设备有了很大发展，采用光字符阅读器(OCR)、扫描仪、激光打印机和各种绘图仪；

(4)操作系统不断发展和完善，数据库管理系统进一步发展，软件行业已发展成为现代新型的工业部门。

(5)运算速度高达几百万次每秒～上亿次每秒。

1.2计算机的分类及特点

1.2.1计算机的分类

1．按计算机中信息的表示形式分类按计算机中信息的表示形式分类，计算机可分为3类：

(1)电子数字计算机。它是以数字化的信息为处理对象，并采用数字电路对数字信息进行数字处理。通常所说的计算机及我们常用的计算机就是指电子数字计算机。

(2)电子模拟计算机。它是以模拟量(连续物理量，如电流、电压)为处理对象，处理方式也采用模拟方式。

(3)数模混合计算机。它是数字和模拟有机结合的计算机。

2．按应用范围分类

按计算机的应用范围划分，可分为专用机和通用机。专用机是指为解决特定问题，实现特定功能而设计的计算机，如军事应用中控制导弹的计算机，医院里

CT采用的专用计算机等。通用机就是我们通常所说的计算机，可以应用于不同领域的各种应用中。

3．按计算机规模分类按照国际标准分类，计算机的规模可分成如下几类：

(1)巨型计算机(Supercomputer)。通常把速度最快(每秒达数千万亿次浮点运算)、体积最大、功能最强的计算机称为巨型计算机。我国是世界上少数几个能够生产巨型计算机的国家之一。我国于1983年、1992年、1997年分别推出的银河Ⅰ、银河Ⅱ和银河Ⅲ

型计算机，就是巨型计算机。巨型计算机的研制和生产，代表着一个国家的整体技术(尤其是计算机技术)水平。巨型计算机主要用于国防顶尖技术及具有超高速大型计算任务的应用领域，如天气预报、材料分析、金融预测等。

(2)小巨型计算机(Minisupercomputer)。小巨型计算机也称超级小型计算机，是巨型计算机小型化的产物。其速度和性能略低于巨型计算机，而价格只有巨型机的1/10。

(3)大型计算机(Mainframe)。大型计算机国外习惯上称之为主机，其速度快，体积庞大。大型计算机主要用于企业和政府的大量数据存储、管理和处理中。

(4)小型计算机(Minicomputer)。小型计算机是为了满足部门、小企业使用的计算机，其体积比微型机稍大，可以在系统终端上为多个用户执行任务。

(5)工作站(Workstation)。工作站的性能介于小型计算机和微机之间，并以优良的网络化功能和图像、图形处理功能而著称。主要用于科学研究、工程技术及商业中，解决复杂独立的数据及图形、图像处理等事务。

(6)个人计算机(PC：PersonalComputer)。个人计算机，国外简称PC机，也称微机。自1981年IBM公司推出16位IBM-PC机至今，PC机的性能越来越强大，应用的领域也越来越广泛，可谓处处可见，人人皆知，几乎成了老百姓眼中计算机的代名词。根据不同的使用场合和使用目的，PC机这个大家族又可进一步划分为如下几类：

①

台式微机：台式微机作为PC机的典型代表，其特点是体积小，功耗低，工作可靠，适应性和兼容性强，价格便宜。目前，台式微机的基本配置为PentinumIV处理器，微机主频3.0GHz，内存256～1024MB，硬盘60～200GB。台式微机的应用已普及到人们的工作、日常生活及家庭等各个方面，已经成为信息时代的主力军。②

笔记本计算机(NotebookComputer)：相对于台式PC机，笔记本计算机具有体积小、重量轻、便于携带等优点，其整体性能接近于台式PC机，适合于野外作业、科学及商业交流、学术讲座等应用领域。

③

手持PC机(HPC：HandheldPC)：通过去除某些标准部件(如键盘等)，使计算机的体积变得更小，重量更轻，比笔记本计算机更便于携带。在无键盘的HPC中，触摸式屏幕可以完成各种输入(包括汉字输入)等功能，并容易实现与互联网的联网通信，将会成为Internet王国的新宠儿。

④

工控微机：为了满足工业、国防等恶劣环境的应用要求，对微机在电磁兼容、高低温度适应、防震等方面进行特殊处理的一类工业级应用PC机。其典型代表有工控PC机和PC104。工控PC机除性能上优化外，功能及形状与PC机完全相同。PC104是按其与PC机功能上兼容、总线有104根而命名的。它作为一种嵌入式工控模块机，其特点是体积小(如CPU模块大小为93mm×90mm×15mm)，功耗低，使用时可像一块IC片一样嵌入到应用系统中，来完成类似于PC的功能，目前已广泛应用于医疗、国防等领域的系统中。

⑤

单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer)：将微处理器(MPU、UPU或CPU)、存储器、定时控制电路和输入输出接口电路集成在一块芯片上，就构成一个可独立工作的微机，称为单片微型计算机，简称单片机。其特点是体积小(单片)，价格很低，耗电很少，已广泛应用于仪器仪表、家电控制、无绳电话、工业及国防产品控制等多个领域。目前常用的单片机有Intel公司的8位MCS-51系列、16位的MCS-96系列和Motorola公司的32位MC68300系列等。

1.2.2计算机的特点1.运算速度快2.运算精度高

3.存储容量大

4.程序控制自动工作

5.具有逻辑判断功能

1.3计算机的应用

1.科学计算科学计算是指科学研究和工程技术中所遇到的数学问题的求解，又称数值计算。研制计算机的最初目的，就是为了使人们从大量繁琐而枯燥的计算工作中解脱出来，用计算机解决一些复杂或因实时过程的高速性而靠人工难以解决或不可能解决的计算问题。比如，人造卫星轨道的计算、水坝应力的求解、生物医学中的人工合成蛋白质技术、天文学中的星体演变研究、中远期天气预报等。科学计算目前仍是计算机的主要应用领域之一。

2.

信息处理信息处理又称数据处理，是计算机最广泛的应用领域。其目的是对大批数据(尤其是非数值型信息)进行分析、加工、处理，并以更适合于人们阅读、理解的形式输出结果。如全球信息检索系统、办公自动化系统、管理信息系统、金融自动化系统、卫星及遥感图像分析系统、医院CT及核磁共振的三维图像重建等都是计算机用于信息处理的直接领域。

3.实时控制实时控制就是用计算机实时采集系统的信息，据此对系统的运行过程自动控制，因此实时控制又称计算机控制或过程控制。实时控制涉及的领域很广泛，小到家电运转过程(如全自动洗衣机的洗涤过程)的控制、机器零件的生产过程的控制，大到火箭发射运转过程的控制、宇宙飞船的发射─运转─着陆的控制、武器瞄准闭环校射系统控制、核电站核反应堆的控制等。由于计算机的实时控制，使整个系统安全、快速、准确、可靠而高效率地工作。

4.计算机辅助系统

(1)计算机辅助设计(CAD：ComputerAidedDesign)。利用计算机进行产品(或大系统)的设计。CAD技术已广泛应用于服装、机械(包括机器零件)、飞机、船舶、水坝、集成电路等设计中。通过计算机辅助设计优化了产品的设计方案，加速了产品的研制过程，节省了大量人力物力。

(2)计算机辅助制造(CAM：ComputerAidedManufactory)。利用计算机直接控制产品的加工和生产，以提高产品质量、降低销售成本、缩短生产周期。

(3)计算机辅助教学(CAI：ComputerAidedInstruction)。利用计算机辅助教师教学和帮助学生学习。目前的CAI包括两个方面。一是基于CAI课件的CAI；二是利用计算机网络的远程教育。前者是从改进教学手段入手，利用研制的CAI课件进行多媒体教学，使课程中抽象的概念、原理和现象形象地表征在计算机屏幕上，创造出逼真、动态、直观的效果。而后者则是利用计算机网络和计算机通信技术，实现异地远程联网教学，使世界各地(尤其是教育落后地区)的学生都受到最高水平的教学与教育。

1.4计算机中信息的表示1.4.1计算机中使用的数制

1.常用数制数制是以表示数值所用的数字符号的个数来命名的，并按一定进位规则进行计数的方法。在进位计数制中有数位、基数和位权三个要素。其中数制中所用的数字符号在一个数中所处的位置称为数位，数制中所用的数字符号的个数称为数制的基数，数制中每一个数值所具有的值(Rk)称为数制的位权。对于R进制数，有数字符号0，1，2，…，R－1，共R个数码，基数是R，k是指数。进位规则是逢R进1。

在R进位计数中，任意一个数值均可以表示为如下形式：

(1-1)

其值为：

(1-2)

数制有许多种，但在计算机的设计及使用中通常使用的记数方法是二进制、十进制、八进制和十六进制。表1.1列出了计算机中常用的这几种数制的基数、位数、数字符号及进位规则。

表1.1计算机中常用的几种数制

(1)十进制（Decimal）：十进制的基数为“10”，有十个数字符号：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，各位权是以10为底的幂，进（借）位规则为：逢十进一，借一为十。例如：十进制：1998.215 ↓↓↓↓↓↓↓各位权：

103  10210110010－110－2 10－3

数值为：

(1998.215)10=1×103+9×102+9×101+8×100+2×10－1+1×10－2+5×10－3

由上述分析可归纳出，任意一个十进制数D，可表示成如下形式：

(D)10=Dn-1×10n-1＋Dn-2×10n-2＋…＋D1×101＋D0×100＋D-1×10-1

＋D-2×10-2＋…＋D-m+1×10-m+1+D-m×10-m

式中D为数位上的数码，其取值范围为整数0～9；n为整数位个数，m为小数位个数，10为基数，10n-1，10n-2，…，101，100，10-1，…，10-m是十进制数的位权。在计算机中，一般用十进制数作为数据的输入和输出。

2)二进制(BinarySystem)

二进位计数制简称二进制。二进制的基数为“2”，有两个数字符号：0，1，各位权是以2为底的幂，进(借)位规则为：逢二进一，借一为二。例如：二进制：

1011011.101↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

各位权：

2625 24  232221202－12－22－3

任意一个二进制数B，可以表示成如下形式：

(B)2=Bn-1×2n-1＋Bn-2×2n-2＋…＋B1×21＋B0×20

＋B-1×2-1＋…＋B-m+1×2-m+1＋B-m×2-m式中B为数位上的数码，其取值为0或1；n为整数位个数，m为小数位个数。2为基数，2n-1，2n-2，…，21，20，2-1，…，2-m是二进制数的位权。计算机中数的存储和运算都使用二进制数，其特点是：(1)简单可行、容易表示、稳定可靠。(2)运算规则简单。(3)适合逻辑运算。

3)八进制(OctaveSystem)八进位计数制简称八进制。八进制的基数为“8”，有8个数字符号：0，1，2，3，4，5，6，7，各位权是以8为底的幂，进(借)位规则为：逢八进一，借一为八。例如：八进制：7

0

2

1

4

6

5

.

1

3

7

↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓各位权：868584838281808-18-28-3

任意一个八进制数O，可以表示成如下形式：(O)8=On-1×8n-1＋On-2×8n-2＋…＋O1×81＋O0×80＋O-1×8-1＋…＋O-m+１×8-m+1＋O-m×8-m式中O为数位上的数码，其取值范围为整数0～7；n为整数位个数，m为小数位个数。O为基数，8n-1，8n-2，…，81，80，8-1，…，8-m是八进制数的位权。八进制数的一位可表示为二进制数的3位。

4)十六进制

(HexadecimalSystem)十六进位计数制简称十六进制。十六进制的基数为“16”，有16个数字符号：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F，各位权是以16为底的幂，进(借)位规则为：逢十六进一，借一为十六。例如：十六进制：

3A5F.27↓

↓

↓

↓

↓

↓

各位权：

16316216116016-116-2

任意一个十六进制数H，可表示成如下形式：

(H)16=Hn-1×16n-1＋Hn-2×16n-2＋…＋H1×161＋H0×160

＋H-1×16-1＋…＋H-m×16-m式中H为数位上的数码，其取值范围为0～F；n为整数位个数，m为小数位个数。16为基数，16n-1，16n-2，…，161，160，16-1，…，16-m为十六进制数的位权。

十六进制数是计算机中常用的一种计数方法，它的1位可代表二进制的4位，因此可以弥补二进制数书写位数过长的不足。

2.各数制间的转换

1)R进制转换为十进制对于式(1-1)所示的R进制数，均可按式(1-2)转换为十进制。比如：

十六进制数是计算机中常用的一种计数方法，它的1位可代表二进制的4位，因此可以弥补二进制数书写位数过长的不足。

2)十进制转换成二进制数值由十进制转换成二进制时，要将整数部分和小数部分分别进行转换，然后再组合起来。①

整数部分的转换：整数部分采用“除2取余，至商为零”的方法，即将十进制整数不断除以2，直到商等于零为止，将所得的余数倒序排列，就是对应的二进制整数。

①整数部分的转换。

[例1]

把转换成二进制数。余数

2303……1=2151……1=275……1=237……1=218……0=29……1=24……0=22……0=21……1=0所以，（303）10=(100101111)2②

小数部分的转换：小数部分采用“乘2取整，直达精度为止”的方法，即将十进制小数乘2，再对乘积的小数部分乘2，直到满足精度要求为止。将乘积所得的整数部分顺序排列，就是对应的二进制的小数部分。

[例1-2]

把(0.6875)10转换成二进制数。

积的整数部分

0.6875×2=1.375 0.375×2=0.75 0.75×2=1.5 0.5×2=1.0 所以，(0.6875)10=(0.1011)2。

[例1-3]

把0.5773转换成二进制(保留到小数点后7位)。

积的整数部分

0.5773×2=1.1546=10.1546×2=0.3092=00.3092×2=0.6184=00.6184×2=1.2368=10.2368×2=0.4736=00.4736×2=0.9472=00.9472×2=1.8944=1所以，。综上，(303.6875)10=(100101111.1011)2。

(303.5773)10=(100101111.1001001)2。

3)二进制和八进制、十六进制间的转换由于8和16都是2的整数次幂，即，所以一位八进制数就相当于3位二进制数，而一位十六进制数就相当于4位二进制数。因此，八进制、十六进制同二进制之间的转换极为方便。①

二进制数和八进制数之间的转换。二进制数转换为八进制数的方法是：首先从小数点开始分别向左和向右把整数及小数部分每3位分成一组。若整数最高位不足3位，则在其左边加0补足3位；若小数最低位的一组不足3位，则在其最右边加0补足3位。然后用与每组二进制数所对应的八进制数取代每组的3位二进制数，即得该二进制数所对应的八进制数。

[例1-4]

把(10110101.01101)2转换为八进制数。

二进制数：

010110101.011010

↓

↓

↓

↓

↓

八进制数：

265.32所以，(10110101.01101)2=(265.32)8。八进制数转换成二进制数的方法是：用3位二进制数取代每一位八进制数。

[例1-5]

把(345.23)转换成二进制数。

八进制数：

345.23

↓

↓

↓

↓

↓

二进制数：

011100101.010011所以，(345.23)8=(11100101.010011)2。

②

二进制数和十六进制数之间的转换。二进制数和十六进制数之间的转换，与二进制数和八进制数之间的转换方法类同，即将八进制数的一位对应二进制数的3位改为十六进制数的一位对应二进制数的4位。

[例1-6]

将(10111010111101.10111)2转换成十六进制数。

二进制数：

0010111010111101.10111000

↓

↓

↓

↓

↓

↓

十六进制数：

2E

B

D.B8所以，(101110101111101.10111)2=(2EBD.B8)16。

[例1-7]

将(3A8C.9D)16转换成二进制数。

十六进制数：

3A8C.9D

↓

↓

↓

↓

↓

↓

二进制数：

0011101010001100.10011101

所以，(3A8C.9D)16=(11101010001100.10011101)2。

1.4.2数值型信息的表示

1)原码如上所述，正数的符号为0，负数的符号为1，其它位按一般的方法表示数的绝对值，用这种方法得到的数码就是该数的原码。例如：

x= (＋103)10

，[x]原 = (01100111)2

y= (－103)10

，[y]原 = (11100111)2原码简单易懂，但用这种码进行两个异号数相加或两个同号数相减时都不方便。为了将加法运算和减法运算统一为加法运算，以便简化运算逻辑电路，就引入反码和补码。

2)反码正数的反码与原码相同，负数的反码为其原码除符号位外的各位按位取反(0变1，1变0)。例如：

[＋25]原=[＋25]反=(000110001)2

[＋25]原=(10011001)2

，

[－25]反=(111001110)2

3)补码正数的补码与其原码相同，负数的补码为其反码在其最低位加1。例如：

[＋25]原=[＋25]原=[＋25]补=(00011001)2

[－25]原=(10011001)2，[－25]原=(11100110)2

，[－25]补 =(11100111)2

综上可见：(1)对于正数，原码=反码=补码。(2)对于负数，补码=反码+1。(3)引入补码后，使减法统一为加法。例如：[103－25]补=[78]补=(01001110)2[103]补＋[－25]补=(01100111)2＋(11100111)2=(01001110)2

所以，[103－25]补=[103＋(－25)]补=[103]补＋[－25]补

同样有[25－103]补=[25＋(－103)]补=[25]补＋[－103]补

1.4.3字符型信息的表示

1.BCD码人们通常习惯使用十进制数，而计算机内部多采用二进制表示和处理数据，为了解决这一矛盾，提出了一种比较适合十进制数的二进制代码的特殊形式—BDD码。将十进制数的每一位(数字0～9)分别写成二进制形式的编码，称为二进制编码的十进制数，简称BCD(BinaryCodedDecimal)码。

BCD码的编码方法很多，通常采用8421编码，这种编码方法最自然最简单。其方法是使用四位二进制数表示一位十进制数(0～9)。在4位二进制编码中，从左到右每一位对应的位权值分别是23、22、21、20，即8、4、2、1。表1.2给出了十进制数的二进制编码(8421BCD码)的对应关系。

表1.28421BCD码

BCD码与十进制数的对应关系直观，其相互转换也很简单。

[例1-8]十进制数和BCD码的相互转换。

(123.45)10=(000100100011.01000101)BCD(10001001.01110110)BCD=(89.76)10请注意，同一个N位二进制代码所代表的数，当它是二进制数和BCD码时，其数值是不相同的。例如：(01000101.0010)BCD=(45.2)10(01000101.0010)2=(69.125.)10

2．ASCⅡ码计算机中常用的字符编码是ASCⅡ(AmericanStandardCodeforInformationInterchange，美国标准信息交换代码)，它用一个字节中的低7位(最高位为0)来表示128个不同的字符，其中的95个编码分别对应键盘上可敲入并可以显示和打印的95个字符(包括大、小各26个英文字母，0～9共10个数字，还有33个通用运算符和标点符号等)及33个控制代码，具体编码如表1.3所示。

表1.37位ASCⅡ编码表

3.汉字编码西文单个字均由字母组成，英文中的大小写字母只有52个，再加上各种标点符号、运算符及其它符号等不过100多个，用7位ASCⅡ码足以表示。但汉字种类繁多，多达上万个，其编码比西文等拼音文字要困难得多，必须有其独特的编码方法。根据不同场合的编码特点，汉字通常有4种类型的编码，即汉字输入法、汉字国标码、汉字机内码和汉字字形码。

1)汉字输入码汉字输入码是一种用计算机标准键盘上不同按键的不同组合形成的编码，用于将汉字输入计算机，也称汉字外部码，简称外码。目前已有几百种汉字输入编码法，其表示形式大多用字母、数字或符号。衡量某种汉字输入编码法的优劣标准是：好学易记，便于掌握；编码短、击键次数少、重码率低，可以实现盲打。

目前的各种汉字输入码综合起来可分为4类：

(1)数字编码，也称顺序码或流水码。它是用数字串代表一个汉字，常用的是国标区位码。它将国家标准局公布的6763个两级汉字分成94个区，每个区分94位。实际上是把汉字表示成二维数组，区码、位码各用两位十进制数表示，输入一个汉字需要按4次键。其特点是编码惟一无重码，但很难记忆。

(2)拼音编码，也称字音编码。它是用汉字的读音进行编码。由于汉字同音字太多，输入重码率较高，输入后一般要进行选择，影响了输入速度，但其优点是简单易学。

(3)字型编码，简称形码。它是以汉字的形状确定的编码。汉字都是由笔画部件组成，把汉字的这些笔画部件用字母或数字进行编码，就可完成汉字的输入。如五笔字型码和表型码等，就属此类编码，其难点在于如何拆分一个汉字。

(4)音型编码，就是结合汉字的读音和字型进行编码。其吸收了拼音和字形编码的优点，使编码规则简化，重码率低。

2)汉字国标码汉字国标码也称汉字交换码，它是汉字信息处理系统之间传输信息时所使用的编码。我国在1981年颁布了《信息交换使用汉字编码字符集》，简称国标码，代号“GB2312-80”。国标码规定：一个汉字用两个字节来表示，每个字节只用低7位，最高位为0。为了与标准的ASCII码兼容，避免每个字节的7位中的个别编码与计算机的控制符冲突，实际每个字节只用了94种编码。因此，双7位码实际能够表示的汉字是94

94=8836个。而国际码字符集中共有7445个字符(包括6763个汉字和682个非汉字的图形字符)。

3)汉字机内码汉字机内码是供计算机系统内部进行存储、加工处理，传输汉字时使用的编码，又称汉字内码或机内码。国标码规定，一个汉字用两个字节表示，且每个字节的最高位都是“0”，这样就与国际通用的标准

ASCII码无法区分。为此，汉字机内码就将国标

GB2312-80码的两个字节的最高位分别置1而得到。其优点是机内码表示简单，且与国标码之间有明显的对应关系，同时也解决了中西文机内码存在二义性的问题。

4)汉字字形码汉字字形码是汉字库中存储的汉字字形的数字化信息，或表示汉字字形的字模数据，因此也称字模码。它是汉字的输出形式，用于显示或打印汉字时产生字形，通常用点阵表示。根据输出汉字的要求不同，点阵的多少也不同，常用的汉字点阵有16×16、24×24、32×32、64×64、96×96、128×128、256×256等。综上所述，无论西文字符或中文汉字，在机内都用二进制编码表示。对于数目远远超过西文字符的汉字，从输入计算机到输出(显示或打印)，要经过几次代码转换，代码间的转换过程如图1.1所示。

图1.1汉字代码间的转换过程1.4.4图形图像和视频信息表示

1.图形图像信息的表示在计算机科学中，图形(Graphics)一般是指用计算机绘制(draw)的诸如直线、圆、圆弧、矩形、任意曲线和图表等组成的画面，而图像(Image或Picture)是指通过输入设备(如图像扫描仪)捕获的实际景物画面，或以数字化形式存储的任意画面。计算机中，图形和图像有两种不同的编码方法：位图和矢量图。

1)位图图像(Bitmap)它是通过图像扫描仪或数码摄像机采集输入到计算机的图像，是由离散行列组成的图像点阵，称为数字图像。组成数字图像的点称为像素。反映位图质量的主要参数是分辨率和颜色数目。图像分辨率是指图像的水平与垂直方向的像素个数，而颜色数目是图像中的颜色总数目，它反映了图像中表示各像素的二进制数据位数的多少，称为颜色编码。位图按图像点阵的行、列、像素点颜色编码的形式存储在计算机中。表1.4列出了微机上常用的几种图像名称及对应的颜色数目、颜色编码和数据