通信專業(yè)綜合能力計算機中數(shù)據(jù)的表示

6.2 計算機中數(shù)據(jù)的表示

6.3,1 計算機中的二進制數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)是計算機處理的對象。這里的“數(shù)據(jù)”含義非常廣泛，包括數(shù)值、文字、圖形、圖像、視頻等各種數(shù)據(jù)形式，計算機內(nèi)部一律采用二進制表示數(shù)據(jù)。

運算運算的是二進制數(shù)，控制器發(fā)出的各種指令也表示成二進制數(shù)，存儲器中存放的數(shù)據(jù)和程序也是二進制數(shù)，在網(wǎng)絡(luò)上進行數(shù)據(jù)通信時發(fā)送和接收的還是二進制數(shù)。顯然，在計算機內(nèi)部到處都是由0和1組成的數(shù)據(jù)流。二進制并不符合人們的習(xí)慣，但是計算機內(nèi)部仍采用二進制表示信息，其主要原因有以下幾點。

(1)電路簡單

計算機是由邏輯電路組成，邏輯電路通常只有兩個狀態(tài)。例如，開關(guān)的接通與斷開，晶體管的飽和與截止，電壓電平的高與低等。這兩種狀態(tài)正好用來表示二進制數(shù)的兩個數(shù)碼o和1。

(2)工作可靠

兩個狀態(tài)代表的兩個數(shù)碼在數(shù)字傳輸和處理中不容易出錯，因而電路更加可靠。

(3)簡化運算

二進制運算法則簡單。例如，求積運算法則只有3個。而十進制的運算法則（九九乘法表）對人來說雖習(xí)以為常，但是讓機器去實現(xiàn)就是另一回事了。

(4)邏輯性強

計算機的工作是建立在邏輯運算基礎(chǔ)上的，邏輯代數(shù)是邏輯運算的理論依據(jù)。有兩個數(shù)碼，正好代表邏輯代數(shù)中的“真”與“假”。

二進制只有兩個數(shù)碼0和1，任何形式數(shù)據(jù)都要靠0和1來表示。為了能有效地表示和存儲不同形式的數(shù)據(jù)，人們使用了下列不同的數(shù)據(jù)單位。

(1)位（bit)

音譯為“比特”，是計算機存儲數(shù)據(jù)、表示數(shù)據(jù)的最小單位。一個bit只能表示一個開關(guān)量，例如1代表“開關(guān)閉合”，0代表“開關(guān)斷開”。

計算機中最直接、最基本的操作就是對二進制位的操作。一個二進制位可表示兩種狀態(tài)（0或1)。兩個二進制位可表示4種狀態(tài)（00,01,10，11)。位數(shù)越多，所表示的狀態(tài)就越多。

(2)字節(jié)（byte)

字節(jié)來自英文byte，簡記為B,音譯為“拜特”。規(guī)定1個字節(jié)等于8個位，即lbyte=8bit。字節(jié)是個重要的數(shù)據(jù)單位，表現(xiàn)在下列3個方面。

①計算機存儲器是以字節(jié)為單位組織的，每個字節(jié)都有一個地址碼（就像門牌號碼一樣），通過地址碼可以找到這個字節(jié)，進而能存取其中的數(shù)據(jù)。

②字節(jié)是計算機處理數(shù)據(jù)的基本單位，即以字節(jié)為單位解釋信息。

③計算機存儲器容量大小是以字節(jié)數(shù)來度量的，經(jīng)常使用的單位有B、KB、MB、GB。

(3)字（Word)

計算機一次存取、加工和傳送的字節(jié)數(shù)稱為字。由于字長是計算機一次所能處理的實際位數(shù)的多少，它決定了計算機數(shù)據(jù)處理的速度，因而是衡量計算機性能的一個重要標(biāo)志。字長越長，性能越強。

不同檔次的計算機有不同的字長。按字長可以將計算機劃分為8位機（如AppleII)、16位機（如286機)、32位機（如386機、486機)、64位機（奔騰系列微機或巨型機）等。

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