信息在计算机中的存储形式.doc

信息在计算机中的存储形式人类用文字、图表、数字表达和记录着世界上各种各样的信息，便于人们用来处理和交流现在可以把这些信息都输入到计算机中，由计算机来保存和处理前面提到，当代冯·诺依曼型计算机都使用二进制来表示数据，现在我们所要讨论的就是用二进制来表示这些数据一、计算机中的数据经过收集、整理和组织起来的数据，能成为有用的信息数据是指能够输入计算机并被计算机处理的数字、字母和符号的集合平常所看到的景象和听到的事实，都可以用数据来描述可以说，只要计算机能够接受的信息都可叫数据一）计算机中数据的单位计算机数据的表示经常用到以下几个概念在计算机内部，数据都是以二进制的形式存储和运算的1. 位二进制数据中的一个位（bit）简写为 b，音译为比特，是计算机存储数据的最小单位一个二进制位只能表示 0 或 1 两种状态，要表示更多的信息，就要把多个位组合成一个整体，一般以 8 位二进制组成一个基本单位2. 字节字节是计算机数据处理的最基本单位，并主要以字节为单位解释信息字节（Byte）简记为 B，规定一个字节为 8 位，即 1B=8bit每个字节由 8 个二进制位组成一般情况下，一个 ASCII 码占用一个字节，一个汉字国际码占用两个字节。

3. 字一个字通常由一个或若干个字节组成字（Word）是计算机进行数据处理时，一次存取、加工和传送的数据长度由于字长是计算机一次所能处理信息的实际位数，所以，它决定了计算机数据处理的速度，是衡量计算机性能的一个重要指标，字长越长，性能越好4. 数据的换算关系1Byte=8bit，1KB=1024B ，1MB=1024KB，1GB=1024MB，1TB=1024GB 计算机型号不同，其字长是不同的，常用的字长有 8、16、32 和 64 位一般情况下，IBM PC/XT 的字长为 8 位，80286 微机字长为 16 位，80386/80486 微机字长为 32 位，Pentium 系列微机字长为 64 位例如，一台微机，内存为 256MB，软盘容量为 1.44MB，硬盘容量为 80GB，则它实际的存储字节数分别为：内存容量=256×1024×1024B=268435456B软盘容量=1.44×1024×1024B=1509949.44B硬盘容量=80×1024×1024×1024B=85899345920B如何表示正负和大小，在计算机中采用什么计数制，是学习计算机的一个重要问题数据是计算机处理的对象，在计算机内部，各种信息都必须通过数字化编码后才能进行存储和处理。

由于技术原因，计算机内部一律采用二进制，而人们在编程中经常使用十进制，有时为了方便还采用八进制和十六进制理解不同计数制及其相互转换是非常重要的二）进位计数制在计算机中，二进制并不符合人们的习惯，但是计算机内部却采用二进制表示信息，其主要原因有如下 4 点：1. 电路简单在计算机中，若采用十进制，则要求处理 10 种电路状态，相对于两种状态的电路来说，是很复杂的而用二进制表示，则逻辑电路的通、断只有两个状态例如：开关的接通与断开，电平的高与低等这两种状态正好用二进制的 0 和 1 来表示2. 工作可靠在计算机中，用两个状态代表两个数据，数字传输和处理方便、简单、不容易出错，因而电路更加可靠3. 简化运算在计算机中，二进制运算法则很简单例如：相加减的速度快，求积规则有 3 个，求和规则也只有 3 个4. 逻辑性强二进制只有两个数码，正好代表逻辑代数中的“真”与“假” ，而计算机工作原理是建立在逻辑运算基础上的，逻辑代数是逻辑运算的理论依据用二进制计算具有很强的逻辑性二）计算机中常用的几种计数制用若干数位（由数码表示）的组合去表示一个数，各个数位之间是什么关系，即逢“几”进位，这就是进位计数制的问题。

也就是数制问题数制，即进位计数制，是人们利用数字符号按进位原则进行数据大小计算的方法通常是以十进制来进行计算的另外，还有二进制、八进制和十六进制等在计算机的数制中，要掌握 3 个概念，即数码、基数和位权下面简单地介绍这 3 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例如，八进制有 8 个数码：0、1、2、3、4、5、6、7基数：一个数值所使用数码的个数例如，八进制的基数为 8，二进制的基数为 2位权：一个数值中某一位上的 1 所表示数值的大小例如，八进制的 123，1 的位权是64，2 的位权是 8，3 的位权是 11. 十进制（Decimal notation）十进制的特点如下：（1）有 10 个数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、92）基数：103）逢十进一（加法运算） ，借一当十（减法运算） 4）按权展开式对于任意一个 n 位整数和 m 位小数的十进制数 D，均可按权展 开为：D=Dn-1·10n-1＋D n-2·10n-2＋…＋D 1·101＋D 0·10 0＋D -1·10 –1＋…＋D –m·10 –m例：将十进制数 456.24 写成按权展开式形式为：456.24=4×10 2＋5×10 1＋6×10 0＋2×10 -1＋4×10 -22. 二进制（Binary notation ）二进制有如下特点： （1）有两个数码：0、1。

2）基数：23）逢二进一（加法运算） ，借一当二（减法运算） 4）按权展开式对于任意一个 n 位整数和 m 位小数的二进制数 D，均可按权展 开为：D=Bn-1·2n-1＋B n-2·2n-2＋…＋B 1·21＋B 0·20＋B -1·2–1＋…＋B –m·2-m例：把（11001.101） 2 写成展开式，它表示的十进制数为：1×2 4＋1×2 3＋0×2 2＋0×2 1＋1×2 0＋1×2 -1＋0×2 -2＋1×2 -3=（25.625）103. 八进制（Octal notation ）八进制的特点如下：（1）有 8 个数码：0、1、2、3、4、5、6、72）基数：83）逢八进一（加法运算） ，借一当八（减法运算） 4）按权展开式对于任意一个 n 位整数和 m 位小数的八进制数 D，均可按权展 开为：D=On-1·8n-1＋…＋O 1·81＋O 0·80＋O -1·8 –1＋…＋O –m·8-m例：（5346） 8 相当于十进制数为：5×83＋3×8 2＋4×8 1＋6×8 0＝（2790） 104. 十六进制（Hexadecimal notation）十六进制有如下特点：（1）有 16 个数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。

2）基数：163）逢十六进一（加法运算） ，借一当十六（减法运算） 4）按权展开式对于任意一 n 位整数和 m 位小数的十六进制数Ｄ，均可按权展 开为：D=Hn-1·16n-1＋…＋H1·16 1＋H 0·16 0＋H -1·16 –1＋…＋H –m·16 -m在 16 个数码中，A、B、C、 D、E 和 F 这 6 个数码分别代表十进制的10、11、12、13、14 和 15，这是国际上通用的表示法例：十六进制数（4C4D） 16 代表的十进制数为：4×163＋C×16 2＋4×16 1＋D×16 0=（19533） 10二进制数与其他数之间的对应关系如表 1 所示表 1 几种常用进制之间的对照关系十 进 制 二 进 制 八 进 制 十 六 进 制0 0000 0 01 0001 1 12 0010 2 23 0011 3 34 0100 4 45 0101 5 56 0110 6 67 0111 7 78 1000 10 89 1001 11 910 1010 12 A11 1011 13 B12 1100 14 C13 1101 15 D14 1110 16 E15 1111 17 F。