计算机导论PPT第三章_数据存储课件.ppt

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1、3数据存储(DataStorage)2021/9/191列出计算机中使用的五种数据类型.描述不同的数据如何以位模式存储在计算机中.描述整数如何以无符号格式存储在计算机中.描述整数如何以符号加绝对值格式存储.描述整数如何以二进制补码格式存储.描述实数如何以浮点格式存储在计算机中.描述文本如何通过各种不同的编码系统存储在计算机中.描述音频如何通过采样、量化和编码存储在计算机中.描述图像如何通过光栅和矢量图模式存储在计算机中.描述视频如何以图像随时间变化的表示来存储在计算机中.教学目标通过本章的学习，同学们应该能

2、够:2021/9/1923-1引言INTRODUCTION如今，数据以不同的形式出现，如：数字、文本、音频、图像和视频(Figure3.1).Figure3.1不同类型的数据计算机中使用术语“多媒体”定义包含数字、文本、图像、音频和视频的信息.i2021/9/193计算机内部的数据Datainsidethecomputer所有数据都采用统一的数据表示法转换后存入计算机，当数据从计算机输出时再还原回来。这种通用的格式称为位模式.Figure3.2位模式位（bit）是存储在计算机中的最小单位，0或1.为了表示数

3、据的不同类型，采用位模式.一个序列长度为8的位模式称为1个字节（byte）.书P29图3.2错误，16个位2021/9/194Figure3.3不同数据类型的存储不同类型的数据可以按照相同的位模式存储存储器仅关心将数据按位模式存储将位模式解释为何种数据类型，则由程序负责2021/9/195数据压缩Datacompression数据压缩将在第15章讨论.i更小的空间存储更多的数据更短的时间下载更多的数据存储或发送更少的位数（数据）数据压缩2021/9/1963-2存储数字STORINGNUMBERS在存储到计

4、算机内存中之前，数字被转换为二进制系统，如第二章所述.两个问题需要解决:如何存储数字的符号.如何显示十进制小数点.2021/9/197存储整数Storingintegers整数是完整的数字(即没有小数部分).如134和−125是整数,而134.23和−0.235则不是.整数可被当作小数点位置固定:小数点固定在最右边.因此，定点表示法用于存储整数，如图3.4所示.在这种假设中，小数点是假设的，但是并不存储.Figure3.4整数的定点表示法整数通常使用定点表示法存储在内存中.i2021/9/198无符号表示法

5、Unsignedrepresentation无符号整数是没有符号的整数，范围：0～无穷大.在n位存储单元中，可以存储的无符号整数：0~2n－1存储无符号整数的步骤:首先，将整数变成二进制数.若二进制位数不足n位，则在左边补0，达到n位.若二进制位数大于n位，则无法存储，导致溢出.2021/9/199Example3.1将7存储在8位存储单元中.解：首先将整数转换为二进制数(111)2左边加5个0使总位数为8位，即(00000111)2再将该整数保存在存储单元中.注意：右下角的2用于强调该整数是二进制的,并不

6、存储在计算机中.2021/9/1910Example3.2将258存储在16位存储单元中.解：首先将整数转换为二进制(100000010)2左边加7个0使总位数满足16位，即(0000000100000010)2再将该整数存储在存储单元中.2021/9/1911Example3.3当译解作为无符号整数保存在内存中的位串00101011时，从输出设备返回什么?解：使用第2章的解题过程，二进制整数转换为十进制无符号整数43.32+8+2+1=432021/9/1912假如存储大于24−1=15的整数到4位内存中

7、，会发生溢出的情况.Figure3.5无符号整数的溢出2021/9/1913无符号表示法的优势因为不必存储整数的符号，无符号整数可以提高存储效率所有分配的位单元都可以用来存储数字。只要用不到负整数，都可以用无符号整数表示法。2021/9/1914无符号整数的应用计数：可以从0或1开始增加寻址：引用1个存储器的地址，地址从0开始到整个存储器的总字节数的正数。为其他数据类型排序：其他数据类型（文本、图像、音频、视频）等都是以位模式存储的，可以翻译为无符号整数。2021/9/1915符号加绝对值表示法（原码）Si

8、gn-and-magnituderepresentation在这种方法中，用于无符号整数的有效范围(0~2n−1)被分成2个相等的子范围.前半部分表示正整数，后半部分表示负整数.Figure3.6符号加绝对值的表示法符号加绝对值表示法中，最左位定义整数的符号。0表示正整数，1表示负整数.i2021/9/1916在一个8位存储单元中，可以仅用7位表示数字的绝对值（不带符号）最大的整数值，仅是无符号最大数的一半。在n