1、信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示信息的編碼信息的編碼計算機的基本功能：數據運算和處理計算機的基本功能：數據運算和處理計算機只能存儲和處理二進制數表示的數據計算機只能存儲和處理二進制數表示的數據現實世界中不同類型的數據：現實世界中不同類型的數據：l數值數值l字符字符l漢字漢字l圖像信息圖像信息l音頻信息音頻信息l視頻信息視頻信息本章介紹不同本章介紹不同類型數據信息類型數據信息的二進制編碼的二進制編碼的思想和方法的思想和方法必須進行二進制數字化第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示編碼與解碼編碼與解碼計算機內部：二進制表示計算機內部：二

2、進制表示人們輸入輸出數據：拼音、五筆人們輸入輸出數據：拼音、五筆 數據輸入時要轉換為二進制代碼，輸出時要還原成其數據輸入時要轉換為二進制代碼，輸出時要還原成其 原來的形式原來的形式將一般形式的數據信息轉換為二進制代碼形式的過程將一般形式的數據信息轉換為二進制代碼形式的過程稱為信息的稱為信息的編碼編碼反之稱為反之稱為解碼解碼(或稱為譯碼或稱為譯碼)不同類型的數據信息的編碼方法不同不同類型的數據信息的編碼方法不同第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示圖示圖示 編碼編碼解碼解碼原始數據形式原始數據形式不同類型數據不同類型數據第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示主要內容主要內容常

3、用數制及其相互轉換常用數制及其相互轉換二進制數的運算二進制數的運算數值數據在計算機中的表示數值數據在計算機中的表示西文字符與中文信息編碼西文字符與中文信息編碼多媒體信息編碼（略）第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示計算機中采用二進制的原因計算機中采用二進制的原因物理上容易實現，并使電路簡單物理上容易實現，并使電路簡單運算簡單運算簡單便于實現邏輯運算和程序中的邏輯判斷便于實現邏輯運算和程序中的邏輯判斷第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示數制的意義數制的意義按進位的原則進行計數稱為按進位的原則進行計數稱為進位計數制進位計數制，簡稱，簡稱“數制數制”數制的三要素及意義數制的三

4、要素及意義l進位基數：逢N進一l數碼：使用哪些字符表示數l位權：一個數字在某個固定位置時的值第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示常用數制常用數制計算機技術中常用的數制計算機技術中常用的數制l十進制數（Decimal）l二進制數（Binary）l八進制數（Octal）l十六進制數（Hexadecimal）第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示常用數制的基本要素和表示方法常用數制的基本要素和表示方法數制數制基數基數進位規則進位規則位權位權數數 碼碼表示表示十進制十進制1010逢十進一逢十進一10i0，1，2，3，4，5，6，7，8，9D二進制二進制2 2逢二進一逢二進一2i0

5、，1B八進制八進制8 8逢八進一逢八進一8i0，1，2，3，4，5，6，7O十六進制十六進制1616逢十六進一逢十六進一16i0，1，2，8，9，A，B，C，D，E，FH第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示數的展開式數的展開式數的按權展開：數的按權展開： Nn-1Nn-2N1N0.N-1N-m K進制數進制數Ni-1和Nj表示第i-1位和第j位上的數碼；Ki-1和Kj表示該數碼的權，K是基數 第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示十進制數的特點（十進制數的特點（D簡記）簡記）數碼：數碼：0-9進位基數：進位基數：逢十進一的進位原則，進位基數是逢十進一的進位原則，進位基數是

6、10位權：位權：各數位的各數位的“權權”是以是以10為底的冪為底的冪123456.123 1*105 +2*104 +3*103 +4*102 +5*101+6*100 +1*101 +2*102 +3*103第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示二進制數的特點（二進制數的特點（B簡記）簡記） 數碼：數碼：0和和1 進位基數：逢進位基數：逢2進進1，進位基數是，進位基數是2 位權：各數位的位權：各數位的“權權”是以是以2為底的冪為底的冪 例如：例如： （10110.1）2 可表示為可表示為 10110.1B 12 4 02 3 12 2 +12 1 02 0 121第第2章章 信息編

7、碼與數據表示信息編碼與數據表示二進制數的位權值二進制數的位權值第第N位位N位的數權值位的數權值第第N位位N位的數權值位的數權值01712812825624951238101024 1K416201M532301G664401T例：例：7位二進制代碼可表位二進制代碼可表示的最大數是多少示的最大數是多少?第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示十六進制數的特點（十六進制數的特點（H簡記）簡記）采用十六個不同的記數符號，即數碼：采用十六個不同的記數符號，即數碼：09及及A-F A表示十進制數表示十進制數10，B表示表示11，C表示表示12，D表示表示13，E表示表示14，F表示表示15 采用

8、逢十六進一的進位原則，進位基數是采用逢十六進一的進位原則，進位基數是16 各位數的各位數的“權權”是以是以16為底數的冪為底數的冪 例如：例如： 可表示為可表示為 2AF.B2H （2AF.B2）16 216 2A16 1F16 0 + B16 -1216 -2 第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示八進制數的特點（八進制數的特點（O簡記）簡記） 采用八個不同的記數符號，即數碼：采用八個不同的記數符號，即數碼：07 采用逢八進一的進位原則。進位基數是采用逢八進一的進位原則。進位基數是8 各位數的各位數的“權權”是以是以8為底數的冪為底數的冪 例如：例如： （456.45）8 48 2

9、58 168 0481582 可表示為可表示為 456.45O 第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示不同進制數值對照表不同進制數值對照表 十十 進進 制制 數數 二二 進進 制制 數數 八八 進進 制制 數數 十十 六六 進進 制制 數數 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 1 10 0 2 2 2 2 3 3 1 11 1 3 3 3 3 4 4 1 10 00 0 4 4 4 4 5 5 1 10 01 1 5 5 5 5 6 6 1 11 10 0 6 6 6 6 7 7 1 11 11 1 7 7 7 7 8 8 1 10 00 00 0

10、 1 10 0 8 8 9 9 1 10 00 01 1 1 11 1 9 9 1 10 0 1 10 01 10 0 1 12 2 A A 1 11 1 1 10 01 11 1 1 13 3 B B 1 12 2 1 11 10 00 0 1 14 4 C C 1 13 3 1 11 10 01 1 1 15 5 D D 1 14 4 1 11 11 10 0 1 16 6 E E 1 15 5 1 11 11 11 1 1 17 7 F F 第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示數制之間的轉換數制之間的轉換計算機中采用二進制計算機中采用二進制日常生活中習慣使用十進制日常生活中習

11、慣使用十進制八、十六進制用來書寫數據、指令八、十六進制用來書寫數據、指令 轉換是必然的轉換是必然的轉換的過程完全由計算機自行完成轉換的過程完全由計算機自行完成l二、八、十六二、八、十六 十十l十十 二二l二二 、八、十六相互轉換、八、十六相互轉換第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示由于是整數，用由于是整數，用除除2取余法取余法，即，即用整數部分不斷去除用整數部分不斷去除2，并記下，并記下每次的余數，直到商為每次的余數，直到商為0為止。為止。余數余數從下至上從下至上即為轉換結果。即為轉換結果。（83）10=（1010011）2第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示 例：將十

12、進制數0.8125轉換為二進制數 相乘相乘(0.8125)10=(0. 10 )2第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示 例: 將0.335轉換為二進制小數（精確到0.001）第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示2、16、8相互轉換的例相互轉換的例11011.01101B16進制進制:l0001 1011.0110 1000 1 B . 6 8 H8進制進制:l011 011.011 010 3 3 . 3 2 O第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示2、16、8相互轉換的例相互轉換的例7AF.14H 0111 1010 1111.0001 0100B 3657

13、.05O 11 110 101 111.000 101B 第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示 數值轉換圖示十進制數二進制數八進制數十六進制數整數：除整數：除2逆向取余逆向取余小數：乘小數：乘2取整取整按權展開相加按權展開相加三位幷一位三位幷一位一位拆三位一位拆三位四位幷一位四位幷一位一位拆四位一位拆四位按權展開相加按權展開相加按權展開相加按權展開相加第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示二進制數的常用單位一個二進制位稱為一個二進制位稱為1比特（比特（bit)；是計算機中數據處是計算機中數據處理的最小單位理的最小單位8個二進制位組成個二進制位組成1字節（字節（Byte;B

14、），），是數據處理和是數據處理和存儲容量的基本單位；存儲容量的基本單位；1KB=1024B =210B1MB=1024KB=10241024B=220B1GB=1024MB= 10241024 1024B =230B1TB=1024GB= 10241024 10241024B=240B第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示 二進制數的運算規則算術運算加0+0=0 1+0=0+1=1 1+1=10（有進位）減0-0=0 1-0=1 1-1=0 0-1=1（有借位）乘0*0=0*1=1*0=0 1*1=1除0/1=0 1/1=1邏輯運算與00=0 01=0 10=0 11=1或00=0

15、01=1 10=1 11=1非非0為1 非1為0無進位無進位無借位無借位第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示二進制數算術運算舉例例1： 101. 01 +110. 01 1011. 10 例2： 101. 111 + 11. 011 1001. 010 第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示二進制數算術運算舉例1 0 1 1例例：計算：計算100100011011 1 0 0 1 0 0 0 11 0 1 11 1 1 011 0 1 11 1 0 11 0 1 11 00110 0 0 0例：例：計算計算11011001 1 1 0 1 1 0 0 11 1 0 10

16、0 0 01 1 0 1+1 1 1 0 1 0 1第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示二進制數邏輯運算舉例例如：a = 1100，b = 0110 進行運算：ab、ab、 a 1100 1100 1100 0110 0110 邏輯非為： 1110 0100 0011要點：邏輯運算按位進行，不同位之間不存在任何聯系，不象算術運算中位之間可能有進位或借位。第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示主要內容主要內容常用數制及其相互轉換常用數制及其相互轉換二進制數的運算二進制數的運算數值數據在計算機中的表示數值數據在計算機中的表示西文字符與中文信息編碼西文字符與中文信息編碼多媒體信

17、息編碼（略）第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示數值數據在計算機中的表示數值數據在計算機中的表示現實世界中的數值型數據：現實世界中的數值型數據：128，3.14，-67在計算機中表示和處理數值涉及兩個問題在計算機中表示和處理數值涉及兩個問題:l正數與負數問題l小數點問題數值在計算機中的表示形式數值在計算機中的表示形式l原碼、反碼、補碼補碼l定點數、浮點數表示法第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示機器數與真值機器數與真值在計算機中，數值的正號和負號也是用二進制數碼來在計算機中，數值的正號和負號也是用二進制數碼來表示的表示的通常把一個數的通常把一個數的最高位定義為符號位最高

18、位定義為符號位，用，用0表示正，表示正，1表示負，稱為數符。表示負，稱為數符。其余位表示數值其余位表示數值 (0000 1011)2(11)10在機器內存放的正、負號數碼化的數稱為在機器內存放的正、負號數碼化的數稱為機器數機器數把機器外部由把機器外部由“+”、“-”號表示的數稱為號表示的數稱為真值真值 (1000 1011)2(11)10 機器數機器數 真值真值第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示機器數的問題討論機器數的問題討論直接使用機器數進行運算時，會遇到一些問題直接使用機器數進行運算時，會遇到一些問題l同號數值相減l異號數值相加例例: (+36)+(-45) 0 010010

19、0 +) 1 0101101 1 1010001 結果是結果是 (-81) -這個結果顯然是錯誤的！這個結果顯然是錯誤的！第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示 機器數有三種編碼方法：原碼、反碼和補碼，以解決機器數有三種編碼方法：原碼、反碼和補碼，以解決計算中出現的問題計算中出現的問題原碼、反碼與原碼、反碼與補碼補碼第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示原碼、反碼與原碼、反碼與補碼補碼第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示原碼、反碼和補碼之間的轉換圖示 X反 數值位 X真值 X原 數值位 X補數值位不變數值位不變+,0,1符號位不變符號位不變符號位不變符號位不變不

20、變不變 （符號位為（符號位為0）取反加取反加1（符號位為（符號位為1）不變不變 （符號位為（符號位為0）取反取反 （符號位為（符號位為1）第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示原碼反碼補碼舉例（以原碼反碼補碼舉例（以8位字長為例）位字長為例）N位位2進制數的表示范圍：原碼？反碼？補碼？進制數的表示范圍：原碼？反碼？補碼？第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示補碼運算補碼運算l符號位和數值位一樣參與運算符號位和數值位一樣參與運算l運算結果也是補碼的形式；然后再將補碼形式的結果轉換為運算結果也是補碼的形式；然后再將補碼形式的結果轉換為原碼，即為所求原碼，即為所求運算規則：運算規

21、則： X+Y = X +Y X-Y= X +-Y第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示補碼運算舉例補碼運算舉例73-73=（01001001）補補 +（10110111）補補=（00000000）補補例例73-127=（01001001）補補 +（10000001）補補=（11001010）補補=（10110110）原原= -(25+24+22+21)10=-54例例第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示補碼轉換為原碼補碼轉換為原碼若補碼的最高位為0，該補碼為某正數的補碼，且與原碼相同，無需轉換若補碼的最高位為1，則該補碼為某負數的補碼l負數的補碼轉換為原碼：負數的補碼轉換

22、為原碼： 除符號位除符號位取反末取反末位加位加1。l例如：（例如：（11001010）補補 =（10110110）原原 = -(25+24+22+21)10=-54第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示數的定點表示與浮點表示數的定點表示與浮點表示約定小數點隱含地固定在某一位置不變，這種表示方約定小數點隱含地固定在某一位置不變，這種表示方法稱為法稱為定點表示法定點表示法，用定點表示法表示的數叫，用定點表示法表示的數叫定點數定點數。包括定點整數和定點小數兩類；小數點的位置一般在包括定點整數和定點小數兩類；小數點的位置一般在應用程序中約定。應用程序中約定。l定點整數定點整數 小數點隱含固定

23、在數值的最右端小數點隱含固定在數值的最右端 定點整數存儲格式定點整數存儲格式 例如例如0110-+110 只能存儲只能存儲純整數純整數數符Sf尾數S （隱含小數點） . 第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示數的定點表示與浮點表示數的定點表示與浮點表示l定點小數定點小數 小數點隱含固定在數值位之前、符號位小數點隱含固定在數值位之前、符號位之后之后 定點小數存儲格式定點小數存儲格式 例如例如0110-+0.11 只能存儲只能存儲純小數純小數 定點小數表示法主要用在早期的計算機中定點小數表示法主要用在早期的計算機中 數符Sf.（隱含小數點） 尾數S 第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼

24、與數據表示數的定點表示與浮點表示數的定點表示與浮點表示浮點表示：浮點表示：表示帶小數點的實型數表示帶小數點的實型數任何實數可以表示為：任何實數可以表示為：N=S2P 其中，其中，S是是N的有效數字部分，稱為的有效數字部分，稱為N的的尾數尾數，尾數為尾數為純小數（原碼）純小數（原碼）；P是指數，稱為是指數，稱為N的的階碼階碼，階碼為，階碼為整數（補碼）整數（補碼）。 數的小數點的實際位置由數的小數點的實際位置由P確定，所以稱為浮確定，所以稱為浮點表示法，表示的數稱為浮點數點表示法，表示的數稱為浮點數例如，數例如，數1101.101可表示為可表示為 N=1101.101=0.110110124第第

25、2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示浮點表示法浮點表示法浮點數在計算機中的存儲格式為在計算機中一般用4B存儲一個單精度實型數，其中1B存儲階碼，3B存儲尾數例如：浮點數N=1101.101=0.110110124的存儲格式 階符階符Pf階碼階碼P數符數符Sf尾數尾數S313029282726252423220000001000110110100階階符符階碼部分（階碼部分（補碼補碼定點整數）定點整數）數數符符尾數部分（尾數部分（原碼原碼定點小數）定點小數）第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示數的表示范圍及溢出數的表示范圍及溢出 無論是帶符號數還是無符號數，當其運算結果超出無論

26、是帶符號數還是無符號數，當其運算結果超出了計算機所能表示的范圍，就會產生不正確的結果，了計算機所能表示的范圍，就會產生不正確的結果，稱之為稱之為溢出溢出 n位二進制位表示數的范圍位二進制位表示數的范圍 可以通過擴大數的表示范圍防止溢出可以通過擴大數的表示范圍防止溢出 帶符號數（帶符號數（補碼補碼） 無符號數無符號數 n=8-128+127 0255 n=16-32 768+32 767 065 535 n-2n-1 +2n-1-1 02n-1 第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示浮點數的表示范圍浮點數的表示范圍單精度浮點數（單精度浮點數（4字節）表示數的范圍是：字節）表示數的范圍是

27、：-2128(2-2-23) N2128(2-2-23)大約是大約是-3.410383.41038雙精度浮點數（雙精度浮點數（8字節）表示數的范圍是：字節）表示數的范圍是： -1.7103081.710308同樣的字長，浮點表示法比定點表示法表示的同樣的字長，浮點表示法比定點表示法表示的數的范圍大、精度高。浮點運算時可以不考慮數的范圍大、精度高。浮點運算時可以不考慮溢出，但運算復雜。溢出，但運算復雜。第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示主要內容主要內容常用數制及其相互轉換常用數制及其相互轉換二進制數的運算二進制數的運算數值數據在計算機中的表示數值數據在計算機中的表示西文字符與中文信

28、息編碼西文字符與中文信息編碼多媒體信息編碼（略）第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示信息編碼的概念信息編碼的概念所謂信息編碼，就是采用少量基本符號（數碼）和一所謂信息編碼，就是采用少量基本符號（數碼）和一定的組合規則來區別和表示信息定的組合規則來區別和表示信息例：例：l用用09的組合表示數值的組合表示數值l用用09的組合表示身份證號、學號的組合表示身份證號、學號l用用26個英文字母的不同組合表示英文單詞個英文字母的不同組合表示英文單詞l。第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示信息編碼的概念信息編碼的概念例：某大學學生學號規定用例：某大學學生學號規定用7位十進制數進行編碼，

29、其位十進制數進行編碼，其格式為：前兩位表示入學年份，接著的兩位表示專業格式為：前兩位表示入學年份，接著的兩位表示專業號，后三位表示學生在某專業中的序號。號，后三位表示學生在某專業中的序號。l如某學生學號為：如某學生學號為：10 01 099，則表示該學生，則表示該學生2010年入學，專業年入學，專業編號為編號為01，在本專業中的序號為，在本專業中的序號為99請問該學校最多可以設置多少個專業？每個專業最多請問該學校最多可以設置多少個專業？每個專業最多可以招多少個學生？可以招多少個學生？ 學號編碼學號編碼1001099是一個代碼，用來唯一地表示一個學是一個代碼，用來唯一地表示一個學生，沒有值的概念

30、生，沒有值的概念學號編碼規則應該成為學校的一個標準，供校內共同學號編碼規則應該成為學校的一個標準，供校內共同遵守遵守第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示信息編碼的概念信息編碼的概念前面介紹的計算機中前面介紹的計算機中數值數據數值數據的各種編碼的各種編碼l帶符號數的編碼方法：原碼、反碼和補碼帶符號數的編碼方法：原碼、反碼和補碼l整數和實數的編碼方法：定點和浮點表示法整數和實數的編碼方法：定點和浮點表示法都具有值的含義，可以在計算機中進行運算都具有值的含義，可以在計算機中進行運算 下面介紹西文下面介紹西文字符編碼字符編碼和漢字字符編碼和漢字字符編碼第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼

31、與數據表示(西文西文)字符編碼字符編碼常用西文字符：英文字母，數字字符、標點符號和控常用西文字符：英文字母，數字字符、標點符號和控制字符等，共制字符等，共128個字符個字符在計算機中，要為每個字符指定一個確定的二進制代在計算機中，要為每個字符指定一個確定的二進制代 碼，作為識別與使用這些字符的依據碼，作為識別與使用這些字符的依據由于西文字符與二進制整數之間沒有什么必然的聯系，由于西文字符與二進制整數之間沒有什么必然的聯系，某一個字符究竟對應哪個整數完全可以人為地規定某一個字符究竟對應哪個整數完全可以人為地規定 由于編碼是一個涉及世界范圍內有關信息由于編碼是一個涉及世界范圍內有關信息表示表示、交

32、換交換、處理處理、存儲存儲的基本問題，因此都以國家標準或國際標的基本問題，因此都以國家標準或國際標準的形式頒布施行準的形式頒布施行字符編碼有多種，應用最廣泛的是字符編碼有多種，應用最廣泛的是ASCII碼碼第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示ASCIIAmerican Standard Code For Information Interchange美國標準信息交換碼。這一編碼最初是由美國美國標準信息交換碼。這一編碼最初是由美國制訂的，后來由國際標準化組織（制訂的，后來由國際標準化組織（ISO）確定確定為國際標準字符編碼為國際標準字符編碼為了和國際標準兼容，我國根據它制定了相應為了和

33、國際標準兼容，我國根據它制定了相應的國家標準，即的國家標準，即 GB1988第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示ASCII碼的編碼規則碼的編碼規則用一個字節用一個字節(8位二進制數位二進制數)表表示一個字符的編碼示一個字符的編碼0余下的余下的7位可給出位可給出128個二進制編碼個二進制編碼即即0000 0000-0111 1111可以表示可以表示128個字符個字符最高位取最高位取“0”第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示ASCII碼的編碼規則碼的編碼規則規定：規定：每個字符用每個字符用7位二進制數來表示，位二進制數來表示，7位二進制共位二進制共有有128種狀態種狀態(2

34、7= 128 )，可表示，可表示128個字符；即個字符；即7位編碼位編碼的取值范圍為的取值范圍為00000001111111在計算機內在計算機內，每個字符的，每個字符的ASCII碼用碼用1個字節個字節( 8位位)來存來存放，字節的最高位放，字節的最高位( d7)為校驗位，通常用為校驗位，通常用“0”來填充，來填充，后后7位位(d6d5d4d3d2d1d0)為編碼值為編碼值7位編碼的位編碼的ASCII碼字符集包括了碼字符集包括了128個字符，稱為標準個字符，稱為標準的的ASCII碼字符集碼字符集第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示ASCII碼表碼表編碼編碼字符字符第第0到到31 控制

35、字符（控制字符（32個）個）第第48到到5709的的10個數字符號個數字符號第第65到到9026個英語大寫字母個英語大寫字母 第第97到到12226個英語小寫字母個英語小寫字母 其余其余 標點符號、運算符號等標點符號、運算符號等 第第127 控制字符（控制字符（1個）個）第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示 b7b6b5b4b3b2b1b0 0000 00010010001101000101011001110000NULDLESP0Pp0001SOHDC1!1AQaq0010STXDC2“2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQANK

36、%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BELETB7GWgw1000BSCAN(8HXhx1001HTEM)9IYiy1010LFSUB*:JZjz1011VTESC+;Kk1100FFFS,Nn1111SIUS/?O_oDELASCII字符與編碼對照表字符與編碼對照表第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示例例已知字符已知字符“X”的的ASCII碼為碼為 0101 1000求字符求字符“s” 的的ASCII碼碼l0101 1000 的的10進制數為進制數為88（64+16+8）l88+32-5=115l轉換為轉換為2進制數為進制數為 0111 0011第第2章章

37、 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示 漢字編碼漢字編碼 （自學）（自學）包括：包括：l信息交換碼（國標碼）l區位碼l內碼l輸入碼和輸出碼輸入碼國標碼內碼字形碼漢字輸入漢字輸出各種代碼之間的關系第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示漢字的二進制編碼漢字的二進制編碼用用ASCII碼不能完整表示漢字碼不能完整表示漢字常用漢字約有常用漢字約有5000個個漢字和漢字字符是一個龐大集合漢字和漢字字符是一個龐大集合漢字及漢字字符的編碼由國家定義，以漢字及漢字字符的編碼由國家定義，以GB強強制性發布執行制性發布執行第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示漢字的二進制編碼規則漢字的二進制編碼

38、規則用兩個字節表示一個漢字字符，可定義用兩個字節表示一個漢字字符，可定義255*255個漢字個漢字或漢字字符或漢字字符考慮到與考慮到與ASCII碼的兼容和統一、留出控制字符等因素碼的兼容和統一、留出控制字符等因素l每個字節的最高位取每個字節的最高位取0l預留出預留出0到到32號和號和127號的控制字符（共號的控制字符（共34個）個）l確定字節的有效取值為確定字節的有效取值為 33126（對應的十六進制數對應的十六進制數為為21H7EH）可可“獨立獨立”表示表示 94*94=8836 個漢字字符個漢字字符00216=65536, 214=16384第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示

39、圖示圖示第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示國標國標GB-2312-80稱為信息交換碼；又稱為稱為信息交換碼；又稱為國標碼國標碼共收錄共收錄7445個漢字及圖形符號：個漢字及圖形符號： 一般符號：一般符號： 202個；個； 序列號：序列號： 60個個 數字：數字： 22個；英文字母個；英文字母52個、日文假名個、日文假名169個個 希臘字母希臘字母48個、俄文字母個、俄文字母66個個 漢字漢字6763個：一級漢字字符個：一級漢字字符3755（以漢語拼音索引）（以漢語拼音索引）二級漢字字符二級漢字字符3008（以偏旁部首索引）（以偏旁部首索引）第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與

40、數據表示高八位高八位低八位低八位與與ASCII碼兼容的控制字符區碼兼容的控制字符區第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示區位碼區位碼漢字國標碼實際上是一個漢字國標碼實際上是一個94 94的二維字符集，編碼規的二維字符集，編碼規則是用兩個字節即則是用兩個字節即16個個二進制二進制位進行編碼的，其中一位進行編碼的，其中一個字節表示行號，一個字節表示列號，將行號和列號個字節表示行號，一個字節表示列號，將行號和列號組合起來就構成了組合起來就構成了漢字國標碼漢字國標碼區位碼區位碼：用兩位：用兩位十進制數十進制數對行號進行編碼，用另兩位對行號進行編碼，用另兩位十進制數對列號進行編碼，將行號和列號

41、組合起來就十進制數對列號進行編碼，將行號和列號組合起來就構成了用構成了用4位十進制數編碼的漢字位十進制數編碼的漢字區位碼區位碼。l區號就是行號，位號就是列號區號就是行號，位號就是列號l如：漢字如：漢字“啊啊”在編碼表中第在編碼表中第16行、第行、第1 列，區位碼就是列，區位碼就是1601。區號和位號的范圍都是從區號和位號的范圍都是從194。區位碼只是漢字編碼的一種外部表現形式，并不是漢區位碼只是漢字編碼的一種外部表現形式，并不是漢字在計算機內的編碼。可以作為一種輸入碼。字在計算機內的編碼。可以作為一種輸入碼。 第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示第第2章章 信息編碼與數據表示信息編

42、碼與數據表示漢字內碼漢字內碼為漢字及漢字字符編碼的目的之一是可以為漢字及漢字字符編碼的目的之一是可以在計算機中實現存儲在計算機中實現存儲存儲中產生混亂：存儲中產生混亂： “鞍鞍”的信息交換碼為的信息交換碼為 00110000 00110000 對應的對應的16進制數為進制數為 3030H 字符字符0的的ASCII碼為碼為 30H -易造成易造成鞍鞍與與00的混亂的混亂！漢字字符在計算機內部存儲的二進制形式代碼成漢字字符在計算機內部存儲的二進制形式代碼成為為“機內碼機內碼”，也稱，也稱“內碼內碼”將信息交換碼兩個字節的最高位取將信息交換碼兩個字節的最高位取“1”第第2章章 信息編碼與數據表示信息

43、編碼與數據表示漢字各編碼方式間的關系漢字各編碼方式間的關系內碼與信息交換碼的關系為：內碼與信息交換碼的關系為： 信息交換碼信息交換碼=內碼內碼-8080H 內碼內碼=信息交換碼信息交換碼+8080H 將信息交換碼的兩字節分別減去將信息交換碼的兩字節分別減去20H或或32，得到區位碼得到區位碼信息交換碼和內碼用信息交換碼和內碼用16進制數表示、區位碼用進制數表示、區位碼用10進制數表示進制數表示第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示漢字編碼的例漢字編碼的例啊：啊：l信息交換碼；信息交換碼；0011 0000 0010 0001；3021Hl區位碼：區位碼：1601 (30H-20H=4

44、8-32=16) (21H-20H=33-32=01)l內碼：內碼： 1011 0000 1010 0001；B0A1H (3021H+8080H=B0A1H) 第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示漢字編碼的例漢字編碼的例漢字漢字“導導”的區位碼為的區位碼為 2128，求出該漢字的，求出該漢字的國標碼和機內碼國標碼和機內碼再次提示：區位碼是以再次提示：區位碼是以10進制數表示；國標進制數表示；國標碼和內碼均以碼和內碼均以16進制表示進制表示l21轉換為轉換為15H； 15H+20H=35Hl28轉換為轉換為1CH；1CH+20H=3CHl國標碼為國標碼為353CH21+32=53

45、轉換為轉換為16進制為：進制為：35H28+32=60轉換為轉換為16進制為：進制為： 3CH國標碼為：國標碼為：353CH353CH+8080H=B5BCH 機內碼為機內碼為B5BCH 第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示漢字輸入碼漢字輸入碼漢字由于數量大，字形復雜，字音多變 ，無法直接使用西文標準鍵盤進行輸入必須為漢字設計基于西文鍵盤的輸入編碼方法當用戶從鍵盤上輸入漢字的輸入碼后，再由相應的輸入法應用程序完成從輸入碼到內碼的轉換過程 外碼不必具有公眾約定性和標準化，允許各自“獨立”第第2章章 信息編碼與數據表示信息編碼與數據表示漢字輸入碼漢字輸入碼例如漢字“舞”，它的五筆字型編碼為rlgh，拼音編碼為wu，區位碼為4672但是無論用戶使用rlgh、wu、4672中哪一個輸入碼，相應的輸入法應用程序都會自動地把這些輸入碼轉換為“舞”字的內碼CEE8H。第第