第二章 计算机中的数的表示形式 2.1信息与数据 Ø 信息的定义：（奠基人香农） 信息是事物运动状态变化和特征的反映，是经过加工以后，对客观世界产生影响的数据。

Ø 数据的定义：
数据是指存储在某种媒体上可以加以鉴别的符号资料（图、文、声、像等是数据的形式） 注：在计算机系统中，数据以二进制的形式表示。

1、信息与数据的区别与联系 ① 信息是加工后的数据；
数据是信息的载体（是信息的具体表现形式）。

数据经过加工处理后成为信息，信息必须通过数据才能传播；

② 数据和信息相对的。

③ 信息是揭示数据内在的含义，是观念上的。

④ 同一信息可用不同形式的数据来表示。

Ø 信息与消息（信息不同于消息） ① 信息经过编码成为消息 ② 收到的消息经过译码才能获取其中的信息 2、信息的特点 客观性、时效性、无阻性、可传递性、可处理性、真伪性、共享性、依附性 3、信息技术的发展历程 第一次信息革命：语言的产生 第二次信息革命：文字的产生 第三次信息革命：纸和印刷术的发明（信息的载体） 第四次信息革命：电话、电报、电视以及通信技术的发明和应用（信息的传递手段） 第五次信息革命：计算机与互联网 4、信息技术（IT） 微电子技术是现代信息技术的基石 5、3C技术 ① 通信技术（communication） ② 计算机技术（computer） ③ 控制技术（control） 6、信息社会 信息成为第三资源（物质和能源）。

7、信息产业（第四产业） 以计算机和通信设备为主体的IT产业。

2.2 计算机中的数制 1、进制数的基本概念 ①数制（计数制） 用一组固定的符号（数字、字母）和一套统一的规则来表示数目的方法叫作数制。

②进位计数制 按照进位方式计数的数制叫作进位计数制。

③进位计制数的三要素 基数：用来表示数据的数字符号的个数 数位：数码在一个数中所处的位置 位权 Ø 位权的确定方法：
④常用的数制 进制 基数 符号 权 计数法则 二进制 2 0、1 2n 逢二进一 八进制 8 0－7 8n 逢八进一 十进制 10 0－9 10n 逢十进一 十六进制 16 0－9、A－F 16n 逢十六进一 ⑤进制数的表示方法 1) 把数字写在括号内，在括号的右下角写上进制数。例如：（1101）2、（76.3）16 2) 在数字的后面分别加上一个表示该进制数的英文字母。例如：1101B、76、3H B表示二进制 O表示八进制 D表示十进制 H表示十六进制 2、计算机中采用二进制的原因（二进制的优点） ① 易于物理实现（最主要的原因【二值电路】） ② 运算规则简单 ③ 机器可靠性高 ④ 逻辑判断方便 2.3不同数制间的相互转换 二进制 十进制 四位归一 举一返四 举一返三 三位归一 整数部分：除进制取余数 数码×位权 小数部分：乘进制取整数 二进制 八进制 十六进制 十六进制 八进制 1、十进制与非十进制间的转换 （1）非十进制转换成十进制 方法：按权展开（数码×权） （2）十进制转换成非十进制 整数部分：除进制取余数 小数部分：乘进制取整数 2、非十进制间的相互转换 二进制与八进制对照表 二进制 000 001 010 011 100 101 110 111 八进制 0 1 2 3 4 5 6 7 二进制与十六进制对照表 二进制 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 十六进制 0 1 2 3 4 5 6 7 二进制 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 十六进制 8 9 A B C D E F 2.4常用存储容量单位与换算 位 二进制数据中的一位，即0或1；
单位是bit/b/比特；
是数据存储的最小单位。

字节 8个二进制位组成一个字节；
单位是Byte/B；
是数据存储最基本的单位。

Ø 注：计算机中，每个字节都有一个编号，这个编号叫做“地址”。

③计算机中的存储容量单位及其换算 位 字节 千字节 兆字节 吉字节 太字节 b B KB MB GB TB 1B＝8b 1KB=1024B＝210B 1MB=1024KB＝220B 1GB＝1024MB＝230B 1TB＝1024GB＝240B 字：计算机一次能处理的二进制数据，单位是Word/W Ø 字长：计算机一次能处理的二进制的位数。

2.5计算机中数的表示 1、机器数和真值 机器数：用0表示正数，用1表示负数，并放在最高位，这样表示的数称为机器数 真值：用+、－来表示数的符号，这样表示的数称为真值。

2、机器数的表示形式 原码 符号：0正1负 数值：二进制数的绝对值 反码 正数的反码：与原码相同 负数的反码：符号位不变，数值按位取反 补码 正数的补码：与原码相同 负数的补码：取反+1 Ø 注：在计算机中所有的数值数据都采用二进制的补码形式表示，使减法转换为加法,简化运算器的线路设计。

补充：定点数与浮点数 计算机处理的数值数据多数带有小数，小数点在计算机中通常有两种表示方法：
一种是约定所有数值数据的小数点隐含在某一个固定位置上，称为定点表示法，简称定点数 另一种是小数点位置可以浮动，称为浮点表示法，简称浮点数。

Ø 浮点数在计算机中由阶码和尾数两部分组成。

3、BCD码（二－十进制代码） 把十进制数的每一位分别写成二进制形式的编码 8421码（最常用）：用4位二进制数表示1位十进制数。

有权码 2421码 2421码 无权码 余3码 格雷码 2.6非数值数据在计算机中的表示 Ø 非数值数据：不表示数值大小的数据，如字符、字符串、图形符号、汉字等。

1、ASCII码（计算机中使用最广泛、最普遍的编码） l 名称：《美国信息交换标准代码》 l 特点：用7位二进制数表示一个字符的编码，共有27（128）个字符。在计算机的内部用一个字节（8个二进制位）存放，最高位置为0。

通用控制字符34个 阿拉伯数字10个 内容 大写字母26 小写字母26 标点符号32 l ASCII码值：ASCII编码的7位二进制数转换为十进制所得到的数值。

Ø 0→48 A→65 a→97 ASCII码值按从小到大的顺序依次排列是空格SP<通用控制字符<数字<大写字母<小写字母 l 规律 数字0—9、大字字母A—Z、小字字母a—z分别是按由小到大的顺序编排 小写字母比对应的大写字母的ASCII码值大32D Ø 扩展ASCII编码：8位二进制数，最高位是1，共有256个字符。

2、Unicode编码（统一码） 统一码：容纳全世界所有语言中任意一种语言的所有符号的编码。

特点：
UCS-2：每个字符占2个字节（16位），可表示216（65536）个字符。

UCS-4：每个字符占4个字节，可表示231（2147483648）个字符。

3、汉字编码 输入码/外码：输入汉字时所使用的编码。

音码：
拼音输入法 形码：
五笔字形输入法 音形码：
自然码输入法 数字码：
区位输入法（区1~94，位1~94，总编码长度是固定的4位） 交换码/国标码：用于汉字通信时所使用的编码。

全称：《信息交换用汉字编码字符集——基本集》 特点：交换码是双字节（2个字节）编码，每个字节最高位是0. 国标码（GB2312-80）是1981年我国发布的汉字编码字符集。

机内码/内码：计算机对汉字进行识别、存储、处理和传输时所使用的编码。

特点：机内码是双字节（2个字节）编码，每个字节的最高位都是1。

字形码/输出码：汉字输出时所使用的编码。

每个汉字的字形码是预先存放在计算机内的，称为汉字库 16×16 常见汉字点阵 24×24 32×32 Ø 点阵汉字在计算机中所占的存储容量＝（字节） l 国标码＝区位码+2020H l 机内码＝国标码+8080H l 机内码＝区位码+A0A0H 汉字地址码 汉字字形码在汉字字库中是按一定顺序连续存放在存储器中的，每个汉字字形码在汉字字库中的地址就是汉字地址码。

补充：big-5编码（大五码）：汉字繁体编码，用于港、澳、台等繁体字使用地区。