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甚么是数据?数据在计较机中的存储方法

来源:营销型网站搭建公司 | 作者:营销型网站搭建公司 | 时间:2022-04-06 | 浏览:5297
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数据是关于组织机构及其营业活动的原始现实,它是信息系统中最活泼的元素。大部分数据本身并没有甚么意义和用途,从分歧角度能够住手分歧的分类。

数据能够分为模拟数据和数字数据两大类。模拟网站计划数据是在某个区间内连续变化的值,比方声响和视频都是幅度连续变化的波形,温度和压力也都是连续变化的值;数字数据是团圆的值,如文本信息和整数。

一个企业要措置的数据但凡有三种分歧的范例:商务的、操作的和导出的数据,它们的特点有很大的差别。

·商务数据暗示现实,如所获得的商务德律风记实及近似的数据,这些数据在一段时候内是连结稳定的。
·操作数据重要描写人或物的属性。如客户的姓名、地址、德律风与传真号码、电子邮件地址等。操作数据一般是在客户恳求效劳时获得的,营销型网站搭建公司,每每会跨系统地重现,变化性较大.统一操作数据能够有不一致的版本,苟且发作抵触,因此管理复杂。
·导出数据是从已存在的数据中应用某种数学运算或数据变更而获得的现实,如累计的用度、分歧税种所要交纳的税费总额等。

数占有多种表示情势,它们都能够经过数字化后存入计较机。下面引见在计较机中若何暗示数据。

数据在计较机中的暗示与存储

数据是计较机措置的工具。从内部情势来看,计较性能够措置数值、笔墨、图象、声响、视频等。然则,在计较机系统的内部,这些都不克不及直接由计较机住手措置和存储,它们必须采取特其余暗示情势才能由计较机住手加工措置。这类特其余暗示情势就是二进制编码情势,即采取二进制编码来暗示数值、笔墨、图象、声响和视频等.计较机系统中的数据都是以二进制编码情势出现的。

在二进制编码系统中,只需0和1两种根基标志,应用有两个稳定状态的物理器件(如三极管)就能够暗示二进制数的每一名.比方,用上下两个电位,脉冲的有没有,或脉冲的正负极性等,都能够利便、靠得住地暗示。和1,如图2-1所示。


1.计较机中的数据单位

1)位

在二进制系统中,每个。和1都称为一个二进制位(Binary bit),简称位(bit).能够采取分歧的组合体式格式将位组织在一路来暗示数据—数字、字母、标点标志等。比方,字母H能够用01001000(即关一开一关一关一开一关一关一关)来暗示。

2)字节

在计较机系统中,8个二进制位组成一个字节(Byte),简写为B,即1B=8b。字节是计较机措置数据的根基单位。一个字节能够暗示2' = 256种状态,它能够寄存一个整数(0-255范畴内),或一个英笔墨母的编码,或一个标志。

计较机中常以字节为单位来暗示文件或数据的长度及存储容量的巨细。

3)字与字长

计较机一次存取、措置和传输的数据称为字(Word),即一组二进制位作为一个全部来加入运算或措置的单位.一个字但凡由一个或多个字节组成,用来寄存一条指令或一个数据。

一个字中所包括的二进制数的位数称为字长。分歧计较机的字长是分歧的.常常使用的字长有16位、32位和“位,也就是常常说的16位机、32位机和64位机.字长是衡量计较机功能的一个紧张目标.字长越长,一次措置的数字位数就越多,速率也就越快。

2.计较机中常常使用的数据编码

数能够分为无标志数(不带正负号的数)和有标志数(带正负号的数)。关于无标志数,一切二进制位都用来暗示数的巨细。有标志数则用最高位来暗示数的正负号,即设置一个标志位,该位为0暗示负数,为1暗示负数,其他位暗示数的巨细。

标志和数字合在一路组成数的机内暗示情势,称为机器数。而它真正暗示的带有标志的数值称为这个机器数的真值。机器数又分为定点数和浮点数。在机器数中,用0,1庖代了真值的正、负号.机器数采取必定的字长暗示,即假定字长为,则一个机器数老是采取n位二进制暗示情势。

在计较机中,机器数有三种暗示情势:原码、补码与反码。

1)原码、补码与反码

(1)原码:关于无标志数,原码是一种用数值自己暗示的二进制编码。

关于有标志数,原码是一种用标志和数值暗示的二进制编码。有标志数的原码编码划定规矩是:用最高位暗示标志,负数用0暗示,负数用1暗示,其他位暗示该数的相对值.比方,设字长为8位,则十进制整数+1的原码暗示为0000 0001,一1的原码暗示为1000 0001。

(2)反码:反码应用得较少,它只是补码的一种过渡。

关于无标志数,反码是一种对数值按位取反(对0取反获得1,对1取反获得0)暗示的二进制编码。

关于有标志数,反码是一种用标志位和对数值按位取反暗示的二进制编码。有标志数的反码编码划定规矩是:用最高位暗示标志,负数用。暗示,负数用1暗示,负数的反码是其原码自己,负数反码的数值部分是原码的数值部分按位取反。比方,设字长为8位,则十进制整数+1的反码暗示为0000 0001,一1的反码暗示为1111 1110。

(3)补码:补码是计较机中暗示和措置有标志数的运算经常常使用的一种体式格式。

关于无标志数,补码是一种对数值按位取反并加1暗示的二进制编码。关于有标志数,补码是一种用标志和对数值按位取反并加1暗示的二进制编码.有符
号数的补码编码划定规矩是:用最高位暗示标志,负数用。暗示,负数用1暗示;负数的补码是其原码自己,负数补码的数值部分是对其原码的数值部分按位取反后加1。比方,设字长为8位,则十进制整数+1的补码暗示为0000 0001,一1的补码暗示为1111 1111。

2) BCD码

计较机应用二进制数来措置信息,然则假如用二进制的情势来输人和输出数据,就非常不利便了.一般来讲,输出时采取十进制数。是以计较机把十进制数转换成二进制数就要用到一种转换码,BCD码就是个中的一种。BCD码分为紧缩BCD码和非紧缩BCD码。关于紧缩BCD码,每位BCD码用四个二进制位暗示,一个字节暗示两位BCD码.非紧缩BCD码用一个字节暗示一名BCD码,其高四位老是0000,低四位从0000-1001,判袂暗示0-9。

3) ASCII码

ASCII码(American Standard Code for Information Interchange,美国标准信息交换码)已被国际标准化组织(International Standard Organization, ISO)采用,作为国际通用的标准信息交换码。ASCII码包括5;个大、小写英笔墨母,0---9共10个数字字符,32个标点标志、运算标志、特别标志,另有34个不行表现和打印的把握字符编码,一共有128个编码。

ASCII码一般在计较机的输人输出进程中应用,而二进制码和BCD码则在运算、措置进程中应用。是以,在操作计较机处理现实结果时,常常需求在这几种机器码之间住手转换。

4)小数的暗示

当所要措置的数含有小数部分时,就存在一个若何暗示小数点的结果。在计较机中其实不消某个二进制位来暗示小数点,而是划定小数点的隐含位置。若商定小数点的位置是安稳的,则称为定点暗示法,用这类门径暗示的数称为定点数;若商定小数点的位置是能够更动的,则称为浮点暗示法,用这类门径暗示的数称为浮点.数。

关于定点暗示法,但凡小数点的安稳位置有两种环境,一种是默许安稳在数的最右边,即只需整数部分而没有小数部分,现实上也就是整数.是以这类数也被称为定点纯整数。另外一种是把小数点安稳在标志位今后、最高数值位之前,即只需小数部分而没有整数部分,是以也被称为定点纯小数。

当要措置的数既有整数部分又有小数部分时,采取定点暗示法很不利便,是以一般采取浮点数来暗示。

浮点数由阶码和尾数两部分组成,暗示为:
            N=2E X S

个中E是有标志的纯整数,暗示浮点数N的阶码;S暗示N的尾数,是数值的有效数字部分,一般划定取二进订定点纯小数情势.底数2在机器数中不出现,是隐含的。

浮点数的花式以下:



5)其他编码

原码、补码与反码但凡用来暗示数值数据,关于笔墨、图形图象、声响等非数值数据的暗示也有对应的编码标准.

(1)汉字编码:为了使计较性能措置汉字,也必须对汉字住手编码,在计较机中寄存汉字现实上就是寄存汉字的编码。因为汉字数目大、字形复杂,是以汉字的编码要比ASCII码复杂很多。

为了能表现和打印汉字,必须存储汉字的字形.而今广泛应用的汉字字型码是用点阵体式格式暗示的,但凡称为“点阵字模码”。

今朝,汉字编码但凡采取双七位编码计划,即用两个字节寄存一个汉字,并划定两个字节的首位必须为1,以便与西文ASCII码判袂。

(2) Unicode: Unicode(统一码、万国码、单一码)是基于通用字符集(UniversalCharacter Set)标准、在计较机上应用的一种字符编码,它为全世界每种措辞的每个字符设定了统一而且独一的二进制编码,以写意跨措辞、跨平台住手文本转换、措置的恳求。

(3)音频和视频编码:声响旌旗灯号是一种模拟旌旗灯号,计较机要对它住手措置,必须将它转换成为数字声响旌旗灯号,即用二进制数字的编码情势来暗示声响。最根基的声响旌旗灯号数字化步调是采样、量化和编码。基于音频数据的统计特点住手编码的典范妙技是波形编码,PCM(脉冲编码调制)是个中最简朴、最根基的编码门径。改进门径则有差值量化(DPCM)、自适应量化(APCM)和自适应猜测编码(ADPCM)等,完成了数据的紧缩。另外,另有参数编码和混合编码门径。数字语音紧缩编码有多种国际标准,如G.711,G.721,G. 726,G. 727 , G. 722 , G. 728.G. 729A,G. 723. 1, IS96 (CDMA)等。

计较机中的图形数占有两种常常使用的暗示情势:一种称为几何图形或矢量图形,简称图形;另外一种称为点阵图象或位图图象。一般能够经过进程硬件(输人输出配备)或软件完成图形和图象之间的转换.图象紧缩编码门径有多种国际标准和产业标准,今朝广泛应用的编码及紧缩标准有JPEG,MPEG和H. 261,MPEG是活动图象紧缩算法的国际标准,它包括MPEG视频、MPEG音频和MPEG系统(视频、音频同步)三个部分。

3.数据在计较机中的存储体式格式

用来存储数据的配备称为计较机的存储配备,如内存、硬盘、软盘、光盘等。分歧的存储配备因所采取的资料分歧而采取分歧的体式格式来存储数据。磁存储、光存储和半导体存储是今朝所应用的三种重要的存储体式格式。

1)磁存储

自从有计较机以来,磁介质就一贯在数据和信息的存储中起着紧张的感化。硬盘、软盘和磁带都是磁存储器。

数据经过进程读写磁头存储到磁介质上。读写磁头现实上是用软磁资料做铁芯、绕有读写线圈的电磁铁,它是经过进程磁化体式格式摆列磁介质上的金属颗粒(氧化铁与猫合剂的混合物)来记实数据的。这些金属颗粒对应于二进制数位(比方,排成直线暗示二进制数1,没有排成直线则暗示0)。写磁头记实数据,读磁头获得数据。

2)光存储

光存储应用光旌旗灯号来存储信息.激光器发作的一束光经过进程一些透镜,末了搜集在某个金属盘片或塑料涡流盘的表面上.该盘片的反射形式(对应于它所承载的数据)是读写数据和信息的关头部分。典范的光存储配备就是光盘。记实数据时,一束壮大的激光在光盘的表面打一个凹槽,这些激光凹槽的有和无对应于二进制编码中的1和0。读取光盘上存储的信息时,一束较弱的激光扫描光盘表面,感知凹槽的形式.该形式被回响反映给浏览器,由它正文出数据并把数据发送给CPU(中心措置器或中心措置单位)。

3)半导体存储

半导体存储器(Semi-conductor Memory)是一种以半导体电路作为存储媒体的存储器。按其功用可分为随机存取存储器(Random Access Memory, RAM)和只读存储器(Read Only Memory, ROM);按其制作工艺可分为双极晶体管存储器和MOS晶体管存储器;按其存储道理可分为静态(Static)和静态(Dynamic)两种。

ROM的电路计划包括存储矩阵、地址译码器和输出缓冲器三个组成部分,应用时其内容只能读取,不行改写。

静态MOS存储器由存储体、读写电路、地址译码电路和把握电路等组成,其存储体的根基单位为触发器,接通暗示1,断开暗示。。这类存储器速率快,但功耗大且集成度较低,是以存储容量较小。

静态MOS存储器是靠电容的电荷存储效应存储数据的,即电容充有电荷暗示存储1,没有电荷暗示存储。,是以除具有存储体、读写电路、地址译码器和把握电路等部件外,还需求革新电路,对存储单位住手按期革新以包管数据不丧失。这类存储器速率较慢,但功耗低且集成度高,是以存储容量大。

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