第01章 数据存储

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1、第1章数据存储1.1位和位存储1.2主存储器1.3海量存储器1.4用位模式表示信息1.5二进制系统1.6整数存储1.7小数的存储1.8数据压缩1.9通信差错1.1位和位存储计算机中，信息是以0和1的模式编码的。数字0和1称为位（bit,binarydigits）。1.1.1布尔运算处理真假值的运算称为布尔运算（Booleanoperation）。位0代表假值位1代表真值布尔运算类型：AND（与）OR（或）XOR（异或）NOT（非）布尔运算与AND：0*0=00*1=01*0=01*1=1或OR：0+0=00+1=11+0=11+1=1非NOT：0=11=0异

2、或XOR：0⊕0=00⊕1=11⊕0=11⊕1=01.1.2门和触发器门（gate）是一种设备，给出一种布尔运算输入值时，可以得出该布尔运算的输出值。触发器（flip-flop）是可以产生0或1输出值的电路，它的值会一直保持不变，除非其它电路过来的临时脉冲使其改变成另一个值，即输出值是在外界的刺激下在两个值之间相互转换的。门触发器1触发器21.1.3十六进制记数法十六进制记数法（hexadecimalnotation）计算机位模式101101010011用简写符号来表示位，一个符号表示4位十六进制编码系统例：10110101B5101001001100100

3、0A4C8练习题1、什么样的位模式输入可以使得下面的电路输出值为1？输出输入上面的两个输入中有且只有一个必须为1，且最下面的输入必须为1。练习题续2、二进制位模式0110101011110010用16进制计数法表示为。3、十六进制5FD97用二进制位模式表示为。6AF2010111111101100101111.2主存储器存储单元（cell）：主存储器的可管理单位。一个典型的存储单元是一个字节（byte），即一个8位的串。最高有效位（mostsignificantbit）：存储单元行的左端称为高位端（high-orderend），高位端的最左一位称为最高有效

4、位或高位。最低有效位（leastsignificantbit）：存储单元行的右端称为低位端（low-orderend），低位端的最右一位称为最低有效位或低位。字节型存储单元的结构地址（address）为了区分主存储器中的各存储单元，每一个存储单元都被赋予了一个唯一的名字，称为地址。地址用数字表示；所有存储单元看做是排成一行的；从0开始编号。按地址排列的存储单元存储器类型随机存储器（RAM）：反映用任意顺序存取存储单元的能力；动态随机存储器（DRAM）：包含刷新电路，具有不稳定性的存储器。存储器容量的度量Kilobyte:210bytes=1024bytes例

5、:3KB=3×1024BMegabyte:220bytes=1,048,576bytes例:3MB=3×1,048,576BGigabyte:230bytes=1,073,741,824bytes例:3GB=3×1,073,741,824B练习题1、如果地址为5的存储单元存有值8，那么将值5写入6号存储单元和将5号存储单元的内容移到6号存储单元之间有什么差别？2、拥有4KB的计算机存储器里有多少个二进制位？4×1024×8＝327688556861.3海量存储器海量存储系统（massstorage）优点：更稳定、容量大、价格低、可拆卸缺点：需要机械运动，数据

6、存取花费的时间长联机（on-line）：设备或信息已经与计算机相连接，不需要人的干预就可以使用；脱机（0ff-line）：必须有人的干预，设备和信息才可以被计算机使用。1.3.1磁学系统磁盘磁带1.3.2光学系统光盘（compactdisk,CD）DVD(digitalversatiledisk)1.3.3闪存驱动器基于磁学和光学的海量存储系统，通过物理运动来存储和读取信息，数据存储和读取的速度比较慢。闪存（flashmemory）：用电子信号将二进制位直接送到存储介质中，使得二氧化硅的微小晶格截获电子，从而转换微电子电路的性质。1.3.4文件存储及检索文件

7、（file）：海量存储系统中的信息单元。逻辑记录（logicalrecord）字段（field）键字段（keyfield）－键（key）物理记录（physicalrecord）缓冲区（buffer）：一个设备向另一个设备传输的过程中临时存储数据的区域。1.4用位模式表示信息1.4.1文本的表示文本形式的信息通常用一种代码表示，文本中的每一个不同的符号均赋予其相应的唯一的位模式。ASCII：7位（扩展8位）Unicode：16位ISO标准码：32位报文“Hello”的ASCII码1.4.2数值的表示二进制计数法（binarynotation）整数：二进制补码小

8、数：浮点数1.4.3图像的表示位图（bitmap）技