计算机的数据与编码
数据与编码.
第三章 计算机中的数
3.4 数据与编码
ASCII规律：
1. 0～31及127(共33个)是控制字符或通信专用字符（其 余为可显示字符）；
2. 32～126(共95个)是字符，其中48～57为0到9十个阿 拉伯数字；
3. 65～90为26个大写英文字母，97～122号为26个小写 英文字母，其余为一些标点符号、运算符号等。
用二进制编码表示字母、数字、以及计算机能识别 的专用符号。目前使用最广泛的是美国国家标准信息交 换码（American Standard Code for Information Interchange）简称ASCII码。
ASCII码使用8位二进制（几个字节）表示一个西文 字符。其中通用的是7位版本，即最高位设置为0，用 其他7位来表示字符。最多可表示128个字符。
第三章 计算机中的数
3.4 数据与编码
常见ASCII码的大小规则： 1. 0~9＜A~Z＜a~z。数字比字母要小，如 “7”＜“F”； 2. 数字0比数字9要小，并按0到9顺序递增。如 “3”＜“8” ； 3. 字母A比字母Z要小，并按A到Z顺序递增。如“A”＜“Z” ； 4. 同个字母的大写字母比小写要小32（20H）。如“A”＜
国标码
内码
主机
输出码 输出设备外码，编码方案有多种：拼音类（智能ABC、微软
拼音），拼型类（五笔）
国标码：国家标准GB2312-80，共有6763个汉字，分为第一级常
用汉字（3755个），按拼音排序；第二级次常用（3008个）， 按部首排序。 所有字符排列为94行、94列。行号称为区号，列号成为位号，区 号与位号对应唯一的一个汉字，即汉字区位码。
0的补码只有一个，即 [0]补=00000000B。
计算机的数据与编码
计算机的数据与编码一、数据存储单位1.数据：对事实、概念或指令的一种表示形式，可以由人工或自动装置进行处理。
(1)数据的形式：数字、文字、图形或声音等。
(2)数据的分类：数值数据、非数值数据。
2.信息：经过解释赋予一定意义的数据。
(1)控制信息：指挥计•算机的各种操作的指令。
(2)数据信息：计算机加工处理的对象。
注意：(1)计算机能识别和处理的只能是二进制数。
(2)计算机中有人读数据和机读数据两种状态。
3・位：一个二进制位称为比特(bit) …以b表示。
一位可以表示O和1两种状态。
位是数据的最小单位，4.字节：八个二进制位称为字节(Byte),以B表示。
字节是数据处理和数据存储的基本单位。
一个字节的8位二进制自左至右排列，最左边为最高位，最右边为最低位。
换算公式：IKB=IO24B1 MB= 1024KB= 1024×l 024B1 GB= 1024MB= 1024×1024KB= 1024X1024 × 1024B= 1073741824B5.字与字长(1)字：在计算机中做为一个单元进行存储、传送等操作的一组字符或一组二进制位称为字(Word)。
(2)字长：一个字中的字符数量或•二进制的位数称为字长。
字长决定计算机处理信息的速率，是计算机的一个重要性能指标。
(3)字的组成：一个字由若干个字节组成。
二、字符及其编码1.字符集字符：用来组织、控制或表示数据的字母、数字及计算机能识别的其它符号。
字符集：为了某一IJ的而设计的一组互不相同的字符。
在微机系统中普遍采用的是有128个符号的键盘字符集，包括：(1)10个十进制数码0~9(2)52个大小写英文字母(3)32个标点符号、专用符号、运算符号(4)34个控制符2.字符编码字符编码：规定用怎样的二进制编码表示数字、字母和各种专用符号。
由于这是一个涉及世界范圉内的有关信息表示、交换、处理、传输和存储的基本问题，因此都以国家标准或国际标准的形式颁布施行。
计算机中的数制和编码
h
17
③ 8位二进制补码表示数的范围是-128～+127， 十六位二进制补码表示数的范围是-32768～ +32767；对于同一个数，作为8位二进制数的补 码和作为16位二进制数的补码不同，这一点要特 别注意。
④ 注意：对于8位二进制数10000000B，若为补 码表示为[-128]补，若为原码表示[-0]原，若为反 码表示为[-127]反；
h
12
原码表示的特点：
① 最高位为符号位，正数为0，负数为1；
② 8位二进制原码表示数的范围是-127～+127， 十六位二进制原码表示数的范围是-32767～ +32767；
③ 0的原码有两种表示方法，即+0和-0，设字长 为8位：
[+0]原=00000000B
[-0]原=10000000B
h
23
1．美国信息交换标准代码（ASCII 码）
P311 附录A 如“8”的7位ASCII码 0111000B 奇校验ASCII码为00111000B； 偶校验ASCII码为10111000B；
h
24
2、BCD码
二进制编码的十进制数 0～9 A ～F非法 一个字节---8位 压缩与非压缩
h
18
P24 表1-5
从表1-5可以看出，8位二进制数，
无符号数表示范围是0～255；
有符号数：
原码表示范围-127～+127；
反码表示范围是-127～+127；
补码表示范围是-128～+127。
h
19
3．带符号数溢出及其判断方法
如前所述，带符号数表示方法都有一定的 范围，对于8位的原码、反码和补码表示的 范围分别为：
计算机中的数制与编码
计算机中的数制与编码一、数制1、什么是进位计数制数制也称计数制,是指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。
按进位的原则进行计数的方法,称为进位计数制。
比如，在十进位计数制中,是按照“逢十进一”的原则进行计数的。
常用进位计数制：a、十位制(Decimal notation)；b、二进制(Binary notation)；c、八进制(Octal notation)；d、十六进制数(Hexdecimal notation)2、进位计数制的基数与位权"基数"和"位权"是进位计数制的两个要素。
（1）基数：所谓基数，就是进位计数制的每位数上可能有的数码的个数。
例如，十进制数每位上的数码，有"0"、"1"、"3",…，"9"十个数码，所以基数为10。
（2）位权：所谓位权，是指一个数值的每一位上的数字的权值的大小。
例如十进制数4567从低位到高位的位权分别为100、101、102、103。
因为：4567＝4x103＋5x 102＋6x 101 ＋7x100（3）数的位权表示：任何一种数制的数都可以表示成按位权展开的多项式之和。
比如：十进制数的435．05可表示为：435．05＝4x102＋3x 101＋5x100＋0x10－1 ＋5x 10－2位权表示法的特点是：每一项＝某位上的数字X基数的若干幂次；而幂次的大小由该数字所在的位置决定。
3、二进制数计算机中为何采用二进制：二进制运算简单、电路简单可靠、逻辑性强（1）定义：按“逢二进一”的原则进行计数，称为二进制数，即每位上计满2 时向高位进一。
（2）特点：每个数的数位上只能是０，１两个数字；二进制数中最大数字是１，最小数字是０；基数为２；比如：10011010与00101011是两个二进制数。
（３）二进制数的位权表示：(1101.101)2＝1x23＋1x 22＋0x 21＋1x 20＋1x2－1 ＋0x 2－2＋1x2－3（4）二进制数的运算规则1 加法运算① 0＋0＝0 ③ 1＋1＝10② 0＋1＝1＋0＝12 乘法运算① 0×0＝0 ③ 1×1＝1② 0×1＝1×0＝04、八进位制数（1）定义：按“逢八进一”的原则进行计数，称为八进制数，即每位上计满8时向高位进一。
计算机数据与编码
计算机数据与编码1.6.1信息和数据信息是人们对客观世界的认识，即对客观世界的一种反映。
数据是表达现实世界中各种信息的一组可以记录、可以识别的记号或符号。
它是信息的载体，是信息的具体表现形式。
数据形式可以是字符、符号、表格、声音、图像等。
数据可以在物理介质上记录或传输，并通过输入设备传送给计算机处理加工。
数据的单位分为以下几种：1）位（bit）计算机中最小的数据单位二进制的一个数位，称为比特位，简称位。
1位二进制只能表示两种状态，即0或1。
n位二进制能表示2n种状态2）字节（Byte）相邻8个比特位组成一个字节，用B表示。
字节是计算机中用来表示存储容量大小的基本单位。
1B = 8bits1KB = 210B = 1024B1MB = 220B = 1024KB1GB = 230B = 1024MB1TB = 240B = 1024GB3）字（Word）在计算机中作为一个整体被存取、传送、处理的二进制数位叫做一个字，每个字中二进制位数的长度，称为字长。
用8位字长表示一个整数与用16位字长表示一个整数，其所表示的数的上限和下限是不一样的。
字长所占位数其所表示的数的范围8 -128 ~ 127 即：-27 ~ （27 - 1）16 -32768 ~ 32767 即：-215 ~ （215 - 1）32 -48 ~ 47 即：-231 ~ （231 - 1）1.6.2 数字化信息编码在计算机内部，可用物理器件的高低电平代表二进制的“0”和“1”，另外，脉冲的正负极性，晶体管的导通和截止都可以用来表示二进制的“0”和“1”。
由于二进制只有两个状态，数据的传输和处理不容易出错，另外二进制数的记数、加减法运算规则较为简单，可用开关电路实现，且二进制的“0”和“1”正好与逻辑命题的两个值“真”和“假”相对应，为计算机种中实现逻辑运算和逻辑判断提供了便利的条件。
所以，在计算机中，广泛采用的是只有“0”和“1”两个基本符号组成的基二码，或称为二进制码。
2-计算机中的数据与编码
注意：一般情况下，十进制小数不能精确转换为二进 制小数。
数制及其转换
例如 ： 将 49.58 转换为二进制形式 (49.58)10 = ( 110001. ？ 整数 2 100 )2 0.58 2 .16 2 .32 2 .64
小数 49 24 12 6 3 1 0
2
2 2
2
2
-------------------
数值型数据的编码表示
n=8, a=+2，b=–2， [a]补码? [b]补码 ? [a]补码= [a] 原码 = (00000010)2 [b]原码 ： 1
0 0 0
0
1 1
0
1 0
符号位不变，其余求反 加 1：
[b]补码：
1 1 1 1
1 1 1 1
1 0 1 1 1 0
如果 n=8 ,a =4，b=16， 计算 a-b ?
数制及其转换
数制及其转换
1. 二进制 (1) 二进制
Integer
code 1
十进制
0 0 1
按权展开求和
0 1 1
： 10010112
26 64 25 32 24 16 23 8 22 4 21 2 20 1
Power
1×26+0×25+0×24+1×23+0×22+1×21+1×20 =75
使用8位二进制如何表示a = +2， b = – 2 a = +2
0 0 0 0 0 0 1 0
n R
b = -2
1 0 0 0 0 0 1 0
数值型数据的编码表示
2、模 计数器从0开始
A
n位R进制的模 为 （ Rn）
计算机的数据与编码PPT课件
数据表示
01
02
03
04
二进制表示法
计算机内部采用二进制数制来 表示数据。
十六进制表示法
为了方便读写，常采用十六进 制数制来表示二进制数。
ASCII码
用于表示英文字符和数字的编 码标准。
Unicode码
用于表示各种语言文字的编码 标准，支持全球范围内的字符
集。
02 编码方式
数值编码
01
02
03
网络实践
在设计和管理网络时，应遵循良好的 实践，如网络安全措施、网络性能优 化等，以确保数据传输的安全性和可 靠性。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
Unicode码
一种国际化的字符编码标准，可 以表示全球范围内的所有文字符 号。
图像编码
JPEG编码
一种常用的图像压缩编码标准，通过 离散余弦变换和量化等技术实现图像 压缩。
PNG编码
一种无损压缩的图像编码标准，支持 透明通道和动态更新等功能。
音频编码
MP3编码
一种常用的音频压缩编码标准，通过心理声学模型和离散余 弦变换等技术实现音频压缩。
01
网络通信概述
网络通信是计算机之间传递信息的方 式，具有传输协议、通信协议和网络 拓扑结构等特性。常见的网络协议包 括TCP/IP、HTTP、FTP等。
02
数据传输与编码
在网络通信中，数据需要经过编码才 能在不同的计算机之间传输。常见的 编码方式包括ASCII码、二进制码和 Base64编码等。
03
病毒防范措施
防范病毒需要采取一系列措施，包括安装杀毒软件、定期更新病毒 库、不随意打开未知来源的邮件和链接等。
05 编码实践与应用
计算机数据与编码
计 算 机 应 用 基 础
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1 4 计算机系统数据安全
1 4 1 计算机病毒 1 4 2 病毒的预防 检测和清除
计 算 机 应 用 基 础
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1 4 1 计算机病毒
病毒是指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算 机功能或者破坏数据;影响计算机使用并且能够自我 复制的一组计算机指令或者程序代码
计 算 机 应 用 基 础
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1 4 1 计算机病毒续
2木马程序
木马Trojan这个名字来源于古希腊传说
它是指通过一段特定的程序木马程序来控制另一台计 算机
木马通常有两个可执行程序：一个是客户端;即控制 端;另一个是服务端;即被控制端
近年来危害比较大的灰鸽子木马
要防治木马的危害;第一;安装杀毒软件和个人防火墙; 并及时升级；第二;把个人防火墙设置好安全等级;防 止未知程序向外传送数据；第三;可以考虑使用安全 性比较好的浏览器和电子邮件客户端工具
计 算 机 应 用 基 础
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下Байду номын сангаас页
1 3 3 常用的信息编码续
2 Unicode Unicode叫大字符集;就是国际标准ISO/IEC 10646编码;
它是ISO于1993年颁布的一项重要国际标准 Unicode采用定长2个字节来表示一个字符;替世界绝
大部分文种进行统一的编码;几乎涵盖所有国家和地 区的编码标准;所以又被称为万国字编码
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1 4 1 计算机病毒续
1蠕虫病毒Worm
蠕虫病毒是传播最快的病毒种类之一 2003年的冲击波病毒 2004年的震荡波病毒 2005年上半
年的性感烤鸡病毒 2006年的威金 熊猫烧香等都属于 蠕虫病毒 主要通过三种途径传播：系统漏洞 聊天软件和电子 邮件
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是对汉字字形经过点阵数字化后的一串二 进制数，又称为汉字字形码或字模。
一般显示用16×16点阵，打印用24×24、 32×32、48×48等点阵。
点阵越多，打印的字体越好看，但占用的 存储空间也越大.
汉字的显示
内存中的汉字字型 库中提取字型数据
内码
字型 数据
字型数据送到输 出设备上输出
5）系统代码交换流程
000010000 000101000 001000100 010000010 00 010000010 010000010 010000010
2.汉字编码
汉字信息处理过程
输
入 设
主 机
输出设备
备
输入码
机内码
输出码
汉字的输入
输入 编码
国标 码
汉字 内码
存储或 处理
计算机在处理汉字信息时也要将其转化为二进 制代码，计算机对汉字进行编码.
3.计算机的内部信息 控制信息
图形数据
非数值数据 各种文字符号数据
数据信息 数值数据
逻辑数据
4.数据在计算机中的存储 1）存储设备
存储信息的设备，如内存、硬盘、软盘 及光盘等，存储设备的最小单位是“位”， 存储信息的单位是字节。
2）存储容量 存储设备所能容纳的二进制信息量的总和
为存储容量，用字节数来表示。
浮点表示法的一般形式为： 阶符 pN-1 pN-2…. p0 数符 SM-1 SM-2 …. S0
各种输入码 交换码（国标码）
内码 字形码
显示汉字
打印汉字
四、计算机中数的表示
1.真值 机器外存放的由正负号表示的数。
2.机器数 能直接存放在计算机内的数据，最 高位作为数值的符号位，“0”表示正数，“1” 表示负数。
真值 机器数 +0 +0000000 00000000 -0 -0000000 10000000
国标码的转换：将汉字的区位码表示成16进制， 在加上2020H。
即：国标码=(区、位码)16+2020H
（54）10
（ 48 ）10
“中”的国标码=3630H+2020H=5650H
3）机内码（汉字内码） 汉字内码：是供计算机内部进行存储、处理和传
输时统一使用的代码。
西文字符：采用 7位ASCII码作为机内码。
5）键盘输入的数码0~9、52个大、小写英文字母 A ~Z、a ~z、32个标点符号、运算符号、专用符 号和34个控制符，采用7位ASCII码编码。
6）ASCII码是一种西文机内码。
例：字符A的显示
字符的点阵组成字库， 按照地址从字库中读 出该字符。
A的ASCII码 41H给出字符 发生器高位 地址
所有汉字字符用2个字节表示，高字节共分为94个 区（01-94区），低字节分为94个位（ 01 -94位）， 汉 字所在的区号和位号共同组合成该汉字的区位码，区 位码为十进制。
非汉字图形字符排在01----15区；
一级汉字排在16---55区；
二级汉字排在56---87区；
例:“中” 区号54、位号48 ，区位码为5448 “国” 区号25、位号90，区位码为2590
注：内存容量指为计算机系统所配置的主存(RAM) 总字节数，单位是“KB”、“MB”，如32MB、 64MB等。
二、计算机的数据存储单位
1. 位（bit）：数据的最小单位，由数字0或 1组成，用字母b表示。
2. 字节(Byte）：8个二进制位称为一个字节， 它是计算机处理数据的基本单位，用字母 B表示。 1B=8b 1KB=210B=1024B
真值 机器数 -5 -0000101 10000101 +5 +0000101 00000101
3. 带小数点的数的表示方法
根据小数点的位置是否固定，分为定点数、浮 点数二种类型。
1）定点整数 是指小数点隐含固定在整个数值的 最右，符号位右边所有的位数表示的是一个整数， 最小数为1。
整数的定点表示： 符号位 bm bm-1 bm-2
………... b1 隐含小数点
2） 定点小数 定点小数是指小数点隐含固
定在最高数据位的左边，最大数为0
小数的定点表示：
符号位 b-1 b-2 b-3 ………... b-m
隐含小数点
3）浮点数:是指小数点可浮动的数据。
任意一个十进制数N可以写成: NS10P
一个任意进制数N可以写成:
NSRP
其中：N为浮点数；S为浮点的尾数（纯小数） P为阶码（浮点指数，整数）； R为基数（常数，一般为2、8、、10、16）
1MB=220B 1GB=230B 1TB=240B
3. 字(word）： 计算机一次存取、处理和传输的数 据长度称为字，通常由一个字节或多个字节构成。
4. 字长 ： 一个字中所包含的二进制数的位数称为 字长。 三、数据编码
数值数据（具有数值大小和正负） 数据
非数值数据（字符,如：文字、图形、声音）
汉字：机内码用两个字节来保存，字节高位为1， 前一字节保存高位内码，后一字节保存低位内码， 即：国标码的字节高位恒为1。 机内码与国标码的换算关系:
汉字内码=汉字国标码+8080H
“中”的机内码=5650H + 8080H= D6D0H “国”的机内码=397AH + 8080H= B9FAH
一个汉字可有几个外码，但只有一个机内码。
西文字符
字符 汉字
字符编码
数字编码 字符编码 汉字编码
1.ASCII 码
1）是使用最多和最普遍的字符编码，即美国 信息交换标准代码(American standard code for Information Interchange)。
2）ASCII码有7位码和8位码两种形式 。
3）7位ASCII码：用七位二进制数进行编码的， 可以表示128个字符，最高位恒为0。 4）8位ASCII码：用8位二进制数进行编码，可 以表示256种字符；当最高位恒为0，与7位 ASCII码相同，称为基本ASCII码；当最高位 为1时，形成扩充ASCII码，各国一般把该码作 为本国语言的字符代码。
1）输入码（外码） 通过键盘向计算机输入汉字的编码。
流水码：电报码、区位码、国标码
音 码：全拼码、简拼码、双拼码
输入码
形 码：五笔ห้องสมุดไป่ตู้型、大众码、仓吉码
音形码：自然码、首尾码
2）国标码与区位码
GB2312-80: 一级常用汉字3755个, 按拼音字母顺序 排列。二级汉字3008个, 按部首排列，684个非汉字 图形字符。共7445个字法字符。