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　　第2章 信息的表示與存儲

　　2.1數(shù)據(jù)與信息

　　數(shù)據(jù)是由人工或自動化手段加以處理的事實、場景、概念和指示的符號表示。字符、聲音、表格、符號和圖像等都是不同形式的數(shù)據(jù)。

　　數(shù)據(jù)與信息的區(qū)別：信息是客觀事物屬性的反映，是經(jīng)過加工處理并對人類客觀行為產(chǎn)生影響的數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式;數(shù)據(jù)則是反應(yīng)客觀事物屬性的記錄，是信息的具體表現(xiàn)形式。任何事物的屬性都是通過數(shù)據(jù)來表示的，數(shù)據(jù)經(jīng)過加工處理后成為信息，而信息必須通過數(shù)據(jù)才能傳播，才能對人類產(chǎn)生影響。

　　例如，數(shù)據(jù)2、4、6.8、10、12是一組數(shù)據(jù)，其本身是沒有意義的，但對它進行分析后，就可得到一組等差數(shù)列，從而很清晰的得到后面的數(shù)字。這便對這組數(shù)據(jù)賦予了意義，稱為信息，是有用的數(shù)據(jù)。

　　2.2計算機中數(shù)據(jù)的單位

　　計算機內(nèi)所有的信息均以二進制的形式表示，數(shù)據(jù)的最小單位是位，存儲容量的基本單位是字節(jié)。

　　1.計算機中數(shù)據(jù)的常用單位

　　位是度量數(shù)據(jù)的最小單位，代碼只有0和1，采用多個數(shù)碼表示一個數(shù)，其中每一個數(shù)碼稱為1位(bit)。

　　字節(jié)是信息組織和存儲的基本單位，一個字節(jié)由8位二進制數(shù)字組成。字節(jié)也是計算機體系結(jié)構(gòu)的基本單位。為了便于平衡存儲器的大小，統(tǒng)一以字節(jié)(Byte，B)為單位。常見的存儲單位如表2—1所示。

　　表2—1常見的存儲單位

　　單位名稱含義說明

　　KB千字節(jié)1KB=1024B=210B適用于文件計量

　　MB兆字節(jié)1MB=1024KB=220B適用于內(nèi)存、軟盤、光盤計量

　　GB吉字節(jié)1GB=1024MB=230B適用于硬盤計量

　　TB太字節(jié)1TB=1024GB=240B適用于硬盤計量

　　2.字長

　　隨著電子技術(shù)的發(fā)展，計算機的并行能力越來越強，人們通常將計算機一次能夠并行處理的二進制數(shù)的位數(shù)稱為字長，也稱為計算機的一個“字”。字長是計算機的一個重要指標，直接反映一臺計算機的計算能力和精度，字長越長，說明計算機的數(shù)據(jù)處理速度越快。計算機的字長通常是字節(jié)的整倍數(shù)，如8位、16位、32位，發(fā)展到今天，微型機已達到64位，大型機已達128位。

　　3.計算機數(shù)據(jù)類型

　　計算機使用的數(shù)據(jù)可以分為數(shù)值數(shù)據(jù)和字符數(shù)據(jù)(非數(shù)值數(shù)據(jù))。在計算機中，不僅數(shù)值數(shù)據(jù)用二進制數(shù)來表示，字符數(shù)據(jù)也用二進制數(shù)來進行編碼。

　　2.3字符的編碼

　　字符包括西文字符(字母、數(shù)字、各種符號)和中文字符，即所有不可做算術(shù)運算的數(shù)據(jù)。

　　計算機以二進制數(shù)的形式存儲和處理數(shù)據(jù)，因此，字符必須按特定的規(guī)則進行二進制編碼才可進入計算機。

　　1.西文字符的編碼

　　用以表示字符的二進制編碼稱為字符編碼。計算機中常用的字符(西文字符)編碼有兩種：EBCDIC碼和ASCⅡ碼。

　　ASCⅡ碼是美國信息交換標準代碼(American Standard Code forInformafion Interchange)的縮寫，被國際標準化組織指定為國際標準，它有7位碼和8位碼兩種版本。

　　微型計算機采用的是ASCⅡ碼，而國際通用的則是7位ASCⅡ碼，即用7位二進制數(shù)來表示一個字符的編碼，共有27=128個不同的編碼值，相應(yīng)可以表示l28個不同字符的編碼。2.漢字的編碼

　　我國于1980年發(fā)布了國家漢字編碼標準GB2312—1980，全稱是《信息交換用漢字編碼字符集一基本集》，簡稱GB碼或國標碼。國標碼的字符集：共收錄了7445個圖形符號和兩級常用漢字等。

　　區(qū)位碼：也稱為國際區(qū)位碼，是國標碼的一種變形，是由區(qū)號(行號)和位號(列號)構(gòu)成，區(qū)位碼由4位十進制數(shù)字組成，前2位為區(qū)號，后2位為位號。

　　·區(qū)：陣中的每一行，用區(qū)號表示，區(qū)號范圍是1～94。

　　·位：陣中的每一列，用位號表示，位號范圍也是1～94。

　　·區(qū)位碼：漢字的區(qū)號與位號的組合(高兩位是區(qū)號，低兩位是位號)。

　　實際上，區(qū)位碼也是一種漢字輸入碼，其最大優(yōu)點是一字一碼即無重碼，最大缺點是難以記憶。

　　3.漢字的處理過程

　　從漢字編碼的角度看，計算機對漢字信息的處理過程實際上是各種漢字編碼間的轉(zhuǎn)換過程，這些編碼主要包括：漢字輸入碼、漢字內(nèi)碼、漢字地址碼、漢字字形碼等。

　　(1)漢字輸入碼

　　漢字輸入碼是為使用戶能夠使用西文鍵盤輸入漢字而編制的編碼，也叫外碼。好的輸入編碼應(yīng)具有編碼短，可以減少擊鍵的次數(shù);重碼少，可以實現(xiàn)盲打，便于學習和掌握，但目前還沒有一種符合上述全部要求的漢字輸人編碼方法。

　　漢字輸入碼有許多種不同的編碼方案，大致分為4類：音碼、音形碼、形碼、數(shù)字碼。

　　(2)漢字內(nèi)碼

　　漢字內(nèi)碼是為在計算機內(nèi)部對漢字進行處理、存儲和傳輸而編制的漢字編碼。它應(yīng)能滿足存儲、處理和傳輸?shù)囊�，不論用何種輸入碼，輸入的漢字在機器內(nèi)部都要轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的漢字機內(nèi)碼，然后才能在機器內(nèi)傳輸、處理。

　　在計算機內(nèi)部為了能夠區(qū)分是漢字還是ASCⅡ碼，將國標碼每個字節(jié)的最高位由0變?yōu)?(即漢字內(nèi)碼的每個字節(jié)都大于128)。漢字的國標碼與其內(nèi)碼存在下列關(guān)系是：內(nèi)碼=漢字的國標碼+8080H。

　　(3)漢字字形碼

　　漢字字形碼是存放漢字字形信息的編碼，它與漢字內(nèi)碼一一對應(yīng)。每個漢字的字形碼是預先存放在計算機內(nèi)的，常稱為漢字庫。

　　描述漢字字形的方法主要有點陣字形和矢量表示方式。點陣字形法：用一個排列成方陣的點的黑自來描述漢字。矢量表示方式：描述漢字字形的輪廓特征，采用數(shù)學方法描述漢字的輪廓曲線。

　　(4)漢字地址碼

　　漢字地址碼是指漢字庫(這里主要指漢字字形的點陣式字模庫)中存儲漢字字形信息的邏輯地址碼。

　　在漢字庫中，字形信息都是按一定順序(大多數(shù)按照標準漢字國標碼中漢字的排列順序)連續(xù)存放在存儲介質(zhì)中的，所以漢字地址碼也大多是連續(xù)有序的，而且與漢字機內(nèi)碼間有著簡單的對應(yīng)關(guān)系，從而簡化了漢字內(nèi)碼到漢字地址碼的轉(zhuǎn)換。

　　4.各種漢字編碼之間的關(guān)系

　　漢字的輸入、輸出和處理的過程，實際上是漢字的各種代碼之間的轉(zhuǎn)換過程。漢字通過漢字輸人碼輸人到計算機內(nèi)。然后通過輸入字典轉(zhuǎn)換為內(nèi)碼，以內(nèi)碼的形式進行存儲和處理。在漢字通信過程中。處理機將漢字內(nèi)碼轉(zhuǎn)換為適合于通信用的交換碼，以實現(xiàn)通信處理。

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