数制和编码

信息的二进制编码

计算机内部处理的所有数据都必须是“数字化编码”了的数据。

现实世界中的感觉媒体信息(如声音、文字、图画、活动图像等)由输人设备转化为二进制编码表示,因此,输人设备必须具有“离散化”和“编码”两方面的功能。因为计算机中用来存储、加工和传输数据的部件都是位数有限的部件,所以计算机中只能表示和处理离散的信息。

“数字化编码”过程,就是指对感觉媒体信息进行定时采样,将现实世界中的连续信息转换为计算机中的离散的“样本”信息,然后对它们用“0”和“1”进行数字化编码的过程。

所谓编码,就是用少量简单的基本符号,对大量复杂多样的信息进行一定规律的组合。基本符号的种类和组合规则是信息编码的两大要素。

在计算机系统内部,所有信息都是用二进制进行编码的。也就是说计算机内部采用的是二进制表示方式。

这样做的原因有以下几点：

（1）二进制只有两种基本状态,使用有两个稳定状态的物理器件就可以表示二进制数的每一位，而制造有两个稳定状态的物理器件要比制造有多个稳定状态的物理器件容易得多。

（2）二进制的编码、计数和运算规则都很简单。可用开关电路实现,简便易行。

（3）两个符号1和0正好与逻辑命题的两个值“真”和“假”相对应，为计算机中实现逻辑运算和程序中的逻辑判断提供了便利的条件,特别是能通过逻辑门电路方便地实现算术运算。

在计算机内部,数值数据的表示方法有两种,

第一种是直接用二进制数表示;

另一种是采用二进制编码的十进制数(BinaryCodedDecimalNumber,BCD)表示。

表示一个数值数据要确定三个要素:进位计数制、定/浮点表示和编码规则。

任何给定的一个二进制0/1序列，在未确定它采用什么进位计数制、定点还是浮点表示以及编码表示方法之前,它所代表的数值数据的值是无法确定的。

在书写时可使用后缀字母标识该数的进位计数制，一般用B(Binary) 表示二进制,用O(Octal)表示八进制,用D(Decimal)表示十进制(十进制数的后缀可以省略),而H(Hexadecimal)则是十六进制数的

后缀,例如二进制数10011B,十进制数56D或56,十六进制数308FH,3C5H等。