通信专业综合能力计算机中数据的表示

6.2 计算机中数据的表示

6.3,1 计算机中的二进制数据

数据是计算机处理的对象。这里的“数据”含义非常广泛，包括数值、文字、图形、图像、视频等各种数据形式，计算机内部一律采用二进制表示数据。

运算运算的是二进制数，控制器发出的各种指令也表示成二进制数，存储器中存放的数据和程序也是二进制数，在网络上进行数据通信时发送和接收的还是二进制数。显然，在计算机内部到处都是由0和1组成的数据流。二进制并不符合人们的习惯，但是计算机内部仍采用二进制表示信息，其主要原因有以下几点。

(1)电路简单

计算机是由逻辑电路组成，逻辑电路通常只有两个状态。例如，开关的接通与断开，晶体管的饱和与截止，电压电平的高与低等。这两种状态正好用来表示二进制数的两个数码o和1。

(2)工作可靠

两个状态代表的两个数码在数字传输和处理中不容易出错，因而电路更加可靠。

(3)简化运算

二进制运算法则简单。例如，求积运算法则只有3个。而十进制的运算法则（九九乘法表）对人来说虽习以为常，但是让机器去实现就是另一回事了。

(4)逻辑性强

计算机的工作是建立在逻辑运算基础上的，逻辑代数是逻辑运算的理论依据。有两个数码，正好代表逻辑代数中的“真”与“假”。

二进制只有两个数码0和1，任何形式数据都要靠0和1来表示。为了能有效地表示和存储不同形式的数据，人们使用了下列不同的数据单位。

(1)位（bit)

音译为“比特”，是计算机存储数据、表示数据的最小单位。一个bit只能表示一个开关量，例如1代表“开关闭合”，0代表“开关断开”。

计算机中最直接、最基本的操作就是对二进制位的操作。一个二进制位可表示两种状态（0或1)。两个二进制位可表示4种状态（00,01,10，11)。位数越多，所表示的状态就越多。

(2)字节（byte)

字节来自英文byte，简记为B,音译为“拜特”。规定1个字节等于8个位，即lbyte=8bit。字节是个重要的数据单位，表现在下列3个方面。

①计算机存储器是以字节为单位组织的，每个字节都有一个地址码（就像门牌号码一样），通过地址码可以找到这个字节，进而能存取其中的数据。

②字节是计算机处理数据的基本单位，即以字节为单位解释信息。

③计算机存储器容量大小是以字节数来度量的，经常使用的单位有B、KB、MB、GB。

(3)字（Word)

计算机一次存取、加工和传送的字节数称为字。由于字长是计算机一次所能处理的实际位数的多少，它决定了计算机数据处理的速度，因而是衡量计算机性能的一个重要标志。字长越长，性能越强。

不同档次的计算机有不同的字长。按字长可以将计算机划分为8位机（如AppleII)、16位机（如286机)、32位机（如386机、486机)、64位机（奔腾系列微机或巨型机）等。

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