计算机发展史

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将任意进制数转换成十进制数的基本方法是按权展开,见(2)数的权内容.


(二)ASCII码 ( American Standard Code for Information Interchange )
美国的标准信息交换代码
将每个字符用7位的二进制数来表示,共有128种状态

大小字母,0…9,其它符号,控制符
' 0 ' ―― 48 ' A ' ―― 65 ' a ' ―― 97


(三)汉字信息编码
汉字输入码
汉字输入方法大体可分为:区位码(数字码),音码,形码,音形码.
· 区位码:优点是无重码或重码率低,缺点是难于记忆;
· 音码:优点是大多数人都易于掌握,但同音字多,重码率高,影响输入的速度;
· 形码:根据汉字的字型进行编码,编码的规则较多,难于记忆,必须经过训练才能较好地掌握;重码率低
· 音形码:将音码和形码结合起来,输入汉字,减少重码率,提高汉字输入速度;
2.汉字交换码
汉字交换码是指不同的具有汉字处理功能的计算机系统之间在交换汉字信息时所使用的代码标准.自国家标准GB2312-80公布以来,我国一直延用该标准所规定的国标码作为统一的汉字信息交换码.
GB2312-80标准包括了6763个汉字,按其使用频度分为一级汉字3755个和二级汉字3008个.一级汉字按拼音排序,二级汉字按部首排序.此外,该标准还包括标点符号,数种西文字母,图形,数码等符号682个.
区位码的区码和位码均采用从01到94的十进制,国标码采用十六进制的21H到73H(数字后加H表示其为十六进制数).区位码和国标码的换算关系是:区码和位码分别加上十进制数32.如"国"字在表中的25行90列,其区位码为2590,国标码是397AH.
* 由于GB2312-80是80年代制定的标准,在实际应用时常常感到不够,所以,建议处理文字信息的产品采用新颁布的GB18030信息交换用汉字编码字符集,这个标准繁,简字均处同一平台,可解决两岸三地间GB码与BIG5码间的字码转换不便的问题.
3.字形存储码
字形存储码是指供计算机输出汉字(显示或打印)用的二进制信息,也称字模.通常,采用的是数字化点阵字模.
一般的点阵规模有16×16,24×24,64×64等,每一个点在存储器中用一个二进制位(bit)存储.例如,在16×16的点阵中,需8×32 bit 的存储空间,每8 bit为1字节,所以,需32字节的存储空间.在相同点阵中,不管其笔划繁简,每个汉字所占的字节数相等.
为了节省存储空间,普遍采用了字形数据压缩技术.所谓的矢量汉字是指用矢量方法将汉字点阵字模进行压缩后得到的汉字字形的数字化信息.


(四)其它信息的数字化
图像信息的数字化
一幅图像可以看作是由一个个像素点构成,图像的信息化,就是对每个像素用若干个二进制数码进行编码.图像信息化后,往往还要进行压缩.
图像文件的后缀名有:bmp,gif,jpg,pdf等;
声音信息的数字化
自然界的声音是一种连续变化的模拟信息,可以采用A/D转换器对声音信息进行数字化.
声音文件的后缀名有:wav,mp3,mid等;
视频信息的数字化
视频信息可以看成连续变换的多幅图像构成,播放视频信息,每秒需传输和处理25幅以上的图像.视频信息数字化后的存储量相当大,所以需要进行压缩处理.
视频文件后缀名有:avi,mpg等;


机器数与真值
数有正,负两种,在计算机中数的符号是用数码表示的.一般情况下,用0表示正数,用1表示负数.通常符号位放在数的最高位.
机器数:连同符号位在一起作为一个数,称为机器数.
真值数:一个数的数值部分称为真值数.
如:x1=+1011011 x2=-1011011, 则X1的机器数是01011011,真值数是+1011011,X2的机器数是11011011,真值数是-1011011.


(一)数的定点表示和浮点表示
(1) 定点小数格式
任何一个M位的小数可以表示成:
N=Ns . N-1N-2…N-m (其中Ns 是符号位,其值表示的范围|N|<=1-2-m)
(2) 定点整数格式
任何一个N位带符号的整数都可表示为:
N=Ns Nn-1Nn-2…N0 (其中Ns 是符号位,其值表示的范围|N|<=2n-1)
(3) 数的浮点表示
浮点数是指小数点在数据中的位置可以左右移动的数.一个数N要用浮点表示可以写成:N=M·RE 其中M表示浮点数的尾数,E表示浮点数的指数或称为阶码,R指的是在这个指数下的基数.浮点数通常表示成如下格式:
Ms
E
M
1位 m位 n位
M:浮点数的尾数,用定点小数表示,小数点在尾数最高位之前,是默认的.尾数用于表示浮点数的有效位,其位数N的大小反映了此浮点数的精度.
E:浮点数的阶码,用定点整数表示.
Ms:浮点数的符号位,也就是尾数的符号位,一般放在整个浮点数的最高位.
(4)浮点数的规格化
当尾数用二进制数表示时,浮点规格化数定义尾数S应满足下面关系:
(I)对于正数,S应大于等于1/2,小于1,用二进制数表示为:
S=0.1******…(其中*为0或1)
(II)对于负数,如果尾数用原码表示,S应小于等于-1/2,大于-1,表示为:
S=1.1******…(其中*为0或1)
(III)机器零:当一个浮点数的尾数为0,不论其阶码为何值;或阶码的值遇到比它能表示的最小值还小时,不管其尾数为何值,计算机都把该浮点数看成零,即把阶码尾数全变为0,称它为机器0.


(二)二进制数值数据的编码方法
最常用的编码方法有原码表示法,补码表示法和反码表示法三种.
1,原码表示法
用机器数的最高(最左)一位代表符号,其余各位给出数值的绝对值.
[X]原=符号位+|X|(0代表正号,1代表负号)
真值零的原码表示法,有正零和负零两种表示:
[+0]原=00000 [-0]原=10000
2,补码表示法
如果X为正数,则:[X]补=[X]原
如果X为负数,则:[X]补=(把[X]原 除符号位外,其余各位全变反(0变1,1变0),再在最末位加1 )
[+0]补=[-0]补=0000
同理有:如果X为负数,则:[X]原=(把[X]补 除符号位外,其余各位全变反(0变1,1变0),再在最末位加1 )
3,反码表示法
如果X为正数,则:[X]反=[X]原
如果X为负数,则:[X]反=(把[X]原 除符号位外,其余各位全变反(0变1,1变0))
[+0]反=00000 [-0]反=11111
可见,如果真值X=0,则[X]补 有唯一的编码,[X]原 和 [X]反 都有两个不同的编码.
2 39
2 19 ……1
2 9 ……1
2 4 ……1
2 2 ……0
2 1 ……0
2 0 ……1
2的N次幂表示:(39)10=(100111)2= lx25+0x24+0x23+1x22+lx21+1x20
16×16点表示 计算机发展史

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