《数据信息表》ppt课件

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1、第二章数据信息表示数据信息是计算机加工和处理的对象，其表示方法将直接影响计算机的结构和性能。本章主要讲述数值数据的表示法、数的定点和浮点表示法、非数值数据（字符、汉字、逻辑数据）的表示法，以及数据信息的校验方法。对于数值数据信息，除了要将数值转换成二进制数表示外，还必须使用二进制数来表示符号和小数点，因此就产生了数据的机器码（包括原码、补码等）表示形式，以及数据的定点数和浮点数表示法。对于非数值数据信息，我们需要考虑如何使用0和1对其进行编码的问题。目录2.1信息表示概述2.2数的符号表示2.3浮点数表示2.4实例：IEEE754标准2.5数据校验2.1信息表示概述1.数据和信息2.

2、计算机的数据单位(1)位(bit)(2)字节(Byte)(3)字(Word)(4)存储器的容量3.信息的数字化表示(1)数值数据信息的数字化表示(2)文字信息的数字化表示非数字化的文字信息是以“图形符号”的形式存在的。人们观察到文字字符所呈现的面貌（图像），将其“原貌”通过复杂的工艺过程制作成相纸、胶片和印版，再印刷到纸张等材料上。文字信息的数字化由编码和字形描述两个方面组成。文字字形的数字化，点阵字形、轮廓字形(3)图像/图形信息的数字化表示在计算机中，图形和图像是两个不同的概念。图形一般是指通过绘图软件绘制的，由直线、圆、圆弧、任意曲线等组成的画面，以矢量图形文件形式存储；图像是

3、由扫描仪、数字照相机、摄像机等输入的画面，数字化后以位图形式存储。动态的图像是由一系列的静态画面按一定的顺序排列组成，并配以同步的声音。每一幅图像称为“帧”，当以每秒25帧的速度播放时，由于视觉的滞留现象产生动态效果。(4)声音媒体的数字化表示1)采样频率指每秒钟的采样次数。采样频率越高，数字化音频的质量越高。采样频率高于输入的声音信号中最高频率的两倍就可以从采样中恢复原始的声音波形。2)量化精度指存放采样点振幅值的二进制位数，是通过将每个波形采样垂直等分而得到的。8位采样精度有256个等级；16位采样精度有216个等级。3)声道数声音是有方向的，单声道、双声道记录每秒钟存储声音容量

4、的公式为：采样频率×采样精度×声道数/8=字节数。目前常用的声音文件格式有：1)WAVE格式文件该文件的扩展名为.wav。该格式文件直接记录了真实声音的二进制采样数据，通常文件较大。2)MIDI格式文件是乐器数字接口。MIDI文件通常比WAVE文件小得多。在多媒体应用中，一般WAVE文件存放的是解说词，MIDI文件存放的是背景音乐。3)MPEG音频文件是采用MPEG音频压缩标准进行压缩的文件，即MP3文件。MPEG音频编码具有很高的压缩率。目前使用的最多的是MP3文件格式。2.2数的符号表示2.2.1无符号数表示2.2.2有符号数表示2.2.3BCD码2.2.4字符数据表示2.2.1

5、无符号数表示在处理某些问题时，若参与运算的数都是正数，如学生成绩、职工工资、字符编码，内存地址等，则存放这些数时再保留符号位已没有实际意义，并且造成资源浪费。一个数的最高位不再是符号位而是值的一部分了，这样的数称为“无符号数”。无符号数可以认为是正数，相同字长的无符号数比有符号数所表示的正数范围要大。2.2.2有符号数表示真值：把用“+”、“-”表示的数称为真值数，例如：-56，+123等。机器数：一个数及其符号在机器中的数值化表示。符号位上的0、1分别来表示正、负。其值称为机器数的真值。例如：-56用机器数表示（-56）10=（10111000）2+56用机器数表示（+56）10=

6、（00111000）2机器数可以用不同的方法来表示，常用的有原码、反码、补码和移码表示法。1.原码整数原码定义式为：正数的符号为0，负数的符号为1，其它位的值按一般的方法表示数的绝对值，用这种方法得到的数码就是该数的原码。即:【例1】X=+105，［Ⅹ］反=［Ⅹ］原=01101001X=-105，［Ⅹ］原=111010012.反码整数反码定义式为：正数的反码与原码相同，负数的反码为其原码除符号位外的各位按位取反（0变1，而1变0）。即：【例2】X=+105，［Ⅹ］反=［Ⅹ］原=01101001X=-105，［Ⅹ］反=10010110X=（+127）10=（01111111）反X=（-

7、127）10=（10000000）反8位反码其数值范围为+127～-127，而0有+0、-0两种表示。2.补码正数的补码与其原码相同，负数的补码为其反码在其最低位加1。即：规律：对于正数，原码=反码=补码。对于负数，补码=反码+1。【例3】X=+105，［Ⅹ］补=［Ⅹ］原=01101001X=-105，［Ⅹ］补=10010111X=（+127）10=（01111111）补X=（-127）10=（10000001）补8位补码其数值范围为+127～-128，而