《全国计算机等级考试一级教程》课件-1-2

1.2信息的表示与存储

人类用文字、图表、数字表达记录着世界上各种各样的信息，便于人们用来处理和交流它。现在的这些信息输入到计算机中，由计算机进行保存和处理，在计算机内不管是什么样的数据都是采用由0和1组成的二进制编码表示。数据处理后的结果为信息，信息具有针对性和时效性。

1.2.1计算机中数据的概念

数据是指能够输入计算机并被计算机处理的数字、字母和符号的集合。计算机中数据经常用到以下几个概念。1.位（bit）

计算机中所有数据以二进制来表示，一个二进制代码称一位，记为bit，简写为b。位是计算机存储数据的最小单位。2.字节（byte）

字节是计算机数据处理的最基本单位。字节简写为B，规定一个字节由8个二进制位组成，即1B=8bit。一般情况下，一个ASCII码占用一个字节，一个汉字国标码占用两个字节。3.字

一个字通常由一个或若干个字节组成。4.字长

字长是计算机一次所能处理信息的实际位数，它决定了计算机数据数据处理的速度，是衡量计算机性能的一个重要指标。字长越长，性能越强。5.数值的换算1Byte=8bit1KB=1024B=210B1MB=1024KB=220B1GB=1024MB=230B1TB=1024GB=240B1.2.2进位计数制及其转换1.数的进制

数制即表示数值的方法，有非进位数制和进位数制两种表示数值的数码。与它在数中的位置无关的数制成为非进位数制。按进位原则进行计数的数制称为进位数制，简称“进制”。（1）数制中的几个概念

数码：一个数制中表示基本数值大小的不同数字符号。如十进制有10个数码即0，1，2，3，4，5，6，7，8，9。

基数：一个数值所使用的数码的个数。如八进制的基数为8，十进制的基数为10。

位权：一个数值中某一位上的1所表示数值的大小。如十进制的123，1的位权是102，2的位权是101，3的位权是100。再如八进制的214，2的位权是82，1的位权是81，4的位权是80。表1-2给出了计算机中常用的几种进位计数制。

表1-2中十六进制的数字符号除了十进制中的10个数字符号以外，还使用了6个英文字母：A，B，C，D，E，F，它们分别等于十进制的10，11，12，13，14，15。（2）进位数制的基本特点①数制的基数确定了所采用的进位计数制。如十进制数制的基数为10；二进制数制的基数为2。对于N进制数制有N个数字符号。表1-2给出了计算机常用的几种进位数制。可以用数据后加一个特定字母表示它所采用的进制。也可用加括号和下标的形式。如56D、

（56）10、101B、（101）2、24O、34BH、（24）8、（34B）16。②逢N进1。如十进制逢10进1，八进制逢8进1，十六进制逢16进1。表1-3是十进制数0～15等值的二进制、八进制、十六进制的对照表。③采用位权表示法。表1-3不同进制中的数按位权展开。（3）不同进制之间的转换

①R进制转换为十进制

基数为R的数字，只要将R进制数按位权展开，求和即可实现R进制转换为十进制。例：

（216）16=2×162+1×161+6×160=（534）10

（216）8=2×82+1×81+6×80=（142）10

（11001）2=1×24+1×23+1×20=（25）10表1-4给出了部分二进制的权值。②十进制转换成为R进制

将十进制数转换为R进制数时，可将此数分成整数与小数两部分分别转换，然后再拼接起来即可。

将一个十进制整数转换成R进制数采用“除R取余”法，即将十进制整数连续地除以R取余数，直到商为0，余数从右到左排列，首次取得的余数排在最右边。

小数部分转换成R进制数采用“乘R取整”法，即将十进制小数不断乘以R取整数，直到小数部分为0或达到要求的精度为止（小数部分可能永远不会得到0）；所得的整数从小数点自左往右排列，取有效精度，首次取得的整数排在最左边。例：将十进制数225.8125转换成二进制数。转换结果为：（225.8125）D=（11100001.1101）B

例：将十进制数225.15转换成八进制数，要求结果精确到小数点后5位。转换结果为：（225.15）D≈（341.11463）O③二进制、八进制、十六进制数之间的相互转换

由于二进制、八进制和十六进制之间存在特殊关系：81=23、161=24，即1位八进制数相当于3位二进制数，1位十六进制数相当于4位二进制数，因此转换方法就比较容易，

表1-5所示为八进制数与二进制数、十六进制数之间的关系。

根据这种对应关系，二进制数转换成八进制数时，以小数点为中心向左右两边分组，每3位为一组，两头不足3位补0即可。同样二进制数转换成十六进制数只要4位为一组进行分组。

例：将二进制（110111.11011）2转换成八进制数。

（110

111.110

110）2=（67.66）8（低位补0）

67.

66

例：将二进制数（110111.11011）2转换成十六进制数。

（0011

0111.1101

1000）2=（37.D8）16（两头不足，补0）

37.D8

例：将八进制数（64.54）8转换成二进制数。

（6

4.5

4）8=（110

100.101

100）2

64.54

例：将十六进制数（64.54）16转换成二进制数。

（6

4.5

4）16=（0110

0100.0101

0100）2

6

4.54注意：整数前的高位0和小数后的低位0可取消。1.2.3字符的编码1．西文字符的编码

计算机中用的最多的符号数据是字符。用户使用计算机的输入设备输入键盘上的字符键向计算机输入命令和数据。计算机把处理后的结果以字符的形式输出到屏幕或打印机等输出设备上。对于字符的编码方案有很多种。使用最广泛的英文字符编码为ASCII（AmerianStandardCodeforInformationInterchange，美国信息交换标准）码。ASCII码由0～9十个数符，52个大小写英文字母，32个符号及34个计算机通用控制符组成，共128个元素。因为ASCII码总共为128个元素，故用二进制编码表示需用7位，其排列次序为d6d5d4d3d2d1d0，d6为高位，d0为低位。如表1-6所示。ASCII码的查表方式是：先查列（高三位），后查行（低四位），然后按从从左到右的书写顺序完成。如B的ASCII码为1000010。在ASCII码进行存放时，由于它的编码是7位，因1个字节（8位）是计算机中常用单位，故仍以1字节来存放1个ASCII字符，每个字节多余的最高位取0。

在ASCII码字符中，从“0”～“9”，从“A”～“Z”，从“a”～“z”都是顺序排列的，且小写比大写字母码值大32，即位值d5为0或1，这有利于大、小写字母之间的编码转换。有些特殊的字符编码应该记住，例如：

“a”字母字符的编码为1100001，对应的十进制数是97，十六进制数是61H。

“A”字母字符的编码为1000001，对应的十进制数是65，十六进制数是41H。

“0”字母字符的编码为0110000，对应的十进制数是48，十六进制数是30H。

“”空字符的编码为0100000，对应的十进制数是32，十六进制数是20H。

“CR”回车的编码为0001101，对应的十进制数是13，十六进制数是0DH。

计算机的内部用一个字节（8二进制位）存放一个7位ASCII码，最高位置为0。2．汉字的编码

英语文字是由26个字母拼组而成。为了使计算机能够处理汉字，就要对汉字进行编码。我国于1980年颁布了《信息交换用汉字编码字符集基本集》（代号为GB2312-80）。

国标GB2312-80规定：所有的国标汉字和符号组成一个94×94的矩阵。在该矩阵中，每一行称为一个“区”，每一列称为一个“位”，这样就形成了94个区号（01～94）和94个位号（01～94）的汉字字符集。国标码中有6763个汉字和682个其他基本图形字符，共计7445个字符。其中规定一级汉字3755个（10～55区），二级汉字3008个（56～58区）。一个汉字所在区号与位号简单地组合在一起就构成了该汉字的“区位码”。在汉字区位码中，高位为区号，低位为位号。因此，区位码与汉字或图形符号之间是一一对应的。一个汉字由两个字节代码表示。

区位码是一个4位十进制数，国标码是一个4位十六进制数。为了与ASCII码兼容，汉字输入区位码与国标码之间有一个简单的转换关系。具体方法是：将一个汉字的十进制区号和十进制位号分别转换成十六进制；然后再分别加上20H（十进制就是32）就称为汉字的国标码。3．汉字的处理过程

计算机对汉字信息的处理过程实际上是各种汉字编码间的转换过程。这些编码主要包括：汉字输入码、汉字国际码、汉字机内码、汉字地址码、汉字字形码等。这一系列的汉字编码及转换、汉字信息处理中的各编码及流程如图1-1所示。

从图1-1中可以看到：通过键盘对每个汉字输入规定的代码，即汉字的输入码。不论哪一种汉字输入方法，计算机都将每个汉字的汉字输入码转换为相应的国标码，然后再转换为机内码，就可以在计算机内存储和处理了。输出汉字时，先将汉字的机内码通过简单的对应关系转换为相应的汉字地址码，然后通过汉字地址码对汉字库进行访问，从字库中提取汉字的字型码，最后根据字型数据显示和打印出汉字。（1）汉字的输入码

汉字的输入码也叫外码，是为了通过键盘字符把汉字输入到计算机的一种编码。对于同一汉字而言，输入法不同，其外码也是不同的。（2）汉字机内码

汉字机内码又称内码。该编码的作用是统一各种不同的汉字输入码在计算机内的表示。汉字机内码是计算机内部存储、处理的代码。英文字符的机内码是最高位为0的8位ASCII码。为了区分把国标码每个字节的最高位由0改为1，其余位不变的编码作为字符的机内码。

一个汉字用两个字节的内码表示，计算机显示一个汉字的过程首先是根据其内码找到该汉字字库中的地址，然后将该汉字的点阵字形在屏幕上输出。

汉字的输入码是多种多样的。同一个汉字如果采用的编码方案不同，则输入码有可能不一样，但汉字的机内码是一样的。有专用的计算机内部存储汉字使用的汉字内码，用以将输入时使用的多种输入码统一转换成汉字机内码进行存储，以方便机内的汉字处理。汉字的国标码与其内码的关系为：（汉字的机内码）H=（汉字的国标码）H+8080H（3