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浅谈计算机中的信息数字化表示

企业自查报告 时间:2022-02-14 10:06:22

【摘要】信息的数字化表示,也称信息的编码,信息只有转换成二进制代码才能被计算机识别和利用,计算机如何认识和存贮信息的,对于初学者来说是有一定难度的,因为这些内容很抽象,难理解。本文从简明的电子电路来类比信息如何数字化,能更好地直观形象地理解具体意义。

【关键词】信息的数字化;二进制代码;汉字编码集

一、计算机对数字的识别

下面通过发光电路来类比说明数字1和0在计算机中的表示形式:

1.一条电路表示的数字。例如用一条电路中有一盏灯泡来说明,这盏灯泡有两种状态,发光与熄灭,通过发光与熄灭两个状态来表示两个数字,发光这个状态时就代表数字1;熄灭这个状态时就代表数字0。那么一盏灯泡它就能存贮两种意义,一种意义表示数字1,一种意义表示数字0。当我们看到灯泡亮时,就联想到这时电路中存贮了数字1,灯泡不亮时就联想到这时电路中存贮了数字0。

2.两条电路表示的数字。我们知道在一条电路中有两种状态,通电时表示数字1,不通电时表示数字0。假如两盏灯泡左右排列,当右灯泡在熄灭状态时,左灯泡有两种状态一是发光一是熄灭;当右灯泡在发光状态时,左灯泡也有两种状态一是发光一是熄灭;那么通过两盏灯泡的发光或熄灭能组合出四种状态,这样一来两条电路就能存贮四个数字,00、01、10、11。

3.N条电路表示的数字。在两条电路中能表示四种状态,可存贮四种数字00、01、10、11。由此可以计算得到每增加一条电路,数字的存贮能力即为原来的的2的倍数。即:一条电路存贮能力为21、两条电路存贮能力为22、N条电路存贮能力为2N。例如八条电路,当电路都断开时,八盏灯全熄灭状态,表示的数字为00000000;当电路都接通时,八盏灯全在发光状态,表示的数字为11111111;当奇数电路都断开,偶数电路都接通时,表示的数字为10101010;当偶数电路都断开,奇数电路都接通时,表示的数字为01010101;通过电路断开和导通的各种组合,就能表示出灯泡不同发光状态的不同形式,从而表示出不同数字,对于这八条电路就能表示出28=256种数字了。

二、二进制数在计算机中的应用

在计算机里数据是用0和1两个数来表示的,也就是各种数据是用0和1来组成的。这种用0和1来进行计数的方法称之为二进制计数形式,在计算机中很容易被实现,即与各种电子元器件的本身运行的两种状态特征相对应。而在人们的日常生活中,习惯使用的是十进制数。为了区别数的进制,通常用一个下标来表示数的进制。如:(1000)2表示二进制数;(1000)10表示十进制数。

1.二进制数。在十进制数中基数是10,有1、2、3、4、5、6、7、8、9、0十个数字符号,并按照“逢十进一”规则组成,十进制是一种位置记数法。在二进制中,二进制数基数是2,有0和1两个数字,和十进制一样也是位置记数法,二进制数的运算与十进制数运算相比则是“逢二进一”。0+0=0;0+1=1;1+0=1;1+1=10。

2.二进制数与十进制数的互相转换。(1)二进制数转换为十进制数是将二进制数按权展开求和。如把11011.01(2)转换为十进制数11011.01(2)=1×24+1×23+0×22+1×21+1×20+0×2-1+1×2-2=16+8+0+2+1+0+0.25=27.25。即:11011.01(2)=27.25(10)。(2)十进制整数转换为二进制数:把一个十进制整数转换为二进制数,是将这个十进制整数一次又一次地被2除,得到的余数就是用二进制表示的数。对于小数部分就用基数2连续去乘它,直到乘积的小数部分等于“0”为止。如把十进制数123.75转换为二进制数:

整数部分小数部分

2=61……10.75×2=1.5……1

61/2=30……1 0.5×2=1……1

30/2=15……0

7/2=3……1

3/2=1……1

1/2=0……1

即123.75(10)=1111011.11(2)

三、数值、字符及汉字编码

信息有数值信息和文字、声音、图像、动画等非数值信息,在计算机里都是用0和1的不同组合来表示的,这种0和1的不同组合,称为二进制代码。二进制代码可以根据人们的不同需求来确定。汉字编码,GB2312-80规定每个汉字用2个字节的二进制编码,每个字节最高位为0,其余7位用于表示汉字信息,国家标准汉字编码集(GB2312-80)共收集和定义了7445个基本字符,共有6763个汉字,682个拉丁字母、俄文字母、汉语拼音字母、数字和常用符号等。

参考文献

[1]郭飞凤.关于汉字结构的单位和计算机汉字编码[M].电脑学习.1990

[2]李东黎,何湘宁.二进制遗传算法和八进制遗传算法的函数优化结果比较[M].浙江工业大学学报.2001

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