数据编码与存储.doc

第2章 数据编码与存储 二进制位的存储 二进制是最简单的一种符号系统，仅有0、1两个符号，那么存储的最小单位为1位（bit），要么是0 要么是1。 只要存储装置有两种不同的稳定状态就能可以表示和存储这两个元素，其中一个状态表示1，则另一种状态就表示0 逻辑运算 门 可以设计出进行逻辑运算的装置，比如用继电器或者齿轮等，把这种能完成逻辑运算的装置称为门（Gate）。 触发器 1）R=0、S=1：Q＝0。将R端称为置0端或复位端 2）R=1、S=0时：Q＝1。将S端称为置1端或置位端 3）R=1、S=1时：触发器保持原有状态不变，即原来的状态被触发器存储起来 4）R=0、S=0时：不符合触发器的逻辑关系 状态图 1）当触发器处在0状态，即Q=0时，若输入信号RS=01或11（图中“×”表示这一位可以是0或者1），触发器仍为0状态；若输入信号为10，触发器就会翻转成为1状态。 2） 当触发器处在1状态，即Q=1时，若输入信号为10或11，触发器仍为1状态；若输入信号为01，触发器就会翻转为0状态。 其他存储技术 磁芯 电容 磁介质 有机玻璃或聚酯树酯等材料制作的介质 存储器 1 Byte ＝ 8 Bit 1 KB（kilobyte）＝ 1024 Byte 1 MB（megabyte）＝ 1024 KB 1 GB（gigabyte）＝ 1024 MB 1 TB（terabyte）＝ 1024 GB 存储器 主存储器 地址 辅助存储器 软盘、硬盘和光盘等 数值数据编码（1） 机器数 把在机器内存放的正负号数码化的数称为机器数，把机器外部由正负表示的数称为真值数 若一个数占8位，真值数（－0101100）B的机器数 数值数据编码（2） 整数和实数 整数 数值数据编码（3） 整数和实数 实数 数值数据编码（4） 若要考虑符号位的处理，则运算变得复杂: 数值数据编码（5） 原码： 数符位以0表示正1表示负，数值部分就是绝对值的二进制表示，不便于加减运算 反码： 对于正数与原码相同；对于负数，数符位为1，其数值部分为绝对值取反 补码： 对于正数与原码相同；对于负数，数符位为1，其数值部分为绝对值取反最右加1，即为反码加1 可方便地实现正负数的加法运算，符号位如同数值一样参加运算，也允许产生最高位的进位 字符数据编码（1） 西文字符 最常用的是ASCII字符编码，即American Standard Code for Information Interchange (美国信息交换标准代码)，用7位二进制编码，它可以表示27 即128个字符 EBCDIC码，即Extended Binary Coded Decimal Interchange Code（扩展的二-十进制交换码），主要用在大型机器中，采用8位二进制编码，有256个编码状态，但只选用其中一部分 存放和使用数据的软件会以其他方式保存有关类型的信息，指明这个数据是何类型，不致引起混淆 字符数据编码（2） 汉字编码 用户用输入码输入汉字，输入码比较容易学习和记忆；系统由输入码找到相应的内码，内码是计算机内部对汉字的表示；要在显示器上显示或在打印机上打印出用户所输入的汉字，需要汉字的字形码，系统由内码找到相应的字形码 字符数据编码（3） 汉字编码 汉字国标码 全称是GB2312－80《信息交换用汉字编码字符集——基本集》，1980年发布，是中文信息处理的国家标准，也称汉字交换码，简称GB码。根据统计，把最常用的6763个汉字分成两级：一级汉字有3755个，按汉语拼音排列；二级汉字有3008个，按偏旁部首排列。为了编码，将汉字分成若干个区，每个区中94个汉字。由区号和位号（区中的位置）构成了区位码。例如，“中”位于第54区48位，区位码为5448。区号和位号各加32就构成了国标码，这是为了与ASCII码兼容，每个字节值大于32（0～32为非图形字符码值）。所以，“中”的国标码为8650。 字符数据编码（4） 汉字编码 汉字机内码 一个国标码占两个字节，每个字节最高位仍为“0” ；英文字符的机内码是7 位ASCII 码，最高位也是“0” 。因为西文字符和汉字都是字符，为了在计算机内部能够区分是汉字编码还是ASCII 码，将国标码的每个字节的最高位由“0” 变为“1” ，变换后的国标码称为汉字机内码。由此可知汉字机内码的每个字节都大于128 ，而每个西文字符的ASCII 码值均小于128 。 字符数据编码（5） 汉字编码 汉字的输入编码 目的：进行汉字的输入 要求：编码要尽可能的短，重码要尽量少，容易学容易上手 最常用的输入码：五笔字型、智能拼音等。 字符数据编码（6） 汉字编码 汉字字形码