信息表示与编码

信息表示与编码的思维导图，包括计算机与二进制、计算机中的数制及其转换、二进制数的表示和算术运算、二进制信息编码等内容。

第2章 信息表示与编码

• 2.1计算机与二进制
  • 采用二进制的理由
    • 技术实现简单
    • 运算规则简单
    • 易于与十进制之间进行数值转换
    • 适合逻辑运算
  • 计算机能够识别硬件唯一能够识别的信息就是二进制， 所有需要计算机处理的都需要转换为二进制
• 2.2计算机中的数制及其转换
  • 计算机中的数制
    • 十进制：D 二进制：B 十六进制：H 八进制：O
  • 常用数制间的转换
    • 非十进制转换为十进制数
      • 按相应的权表达式展开再求和
    • 十进制转化为非十进制数
      • 整数：除K取余，至商为0，反写余数
      • 小数：乘K取整，至小数位为0（可能近似），顺写整数
    • 非十进制数之间的转换
      • 二到十六
        • 整数：从小数点开始自右向左，每4位分一组，最高一组不足的左边补零
        • 小数：从小数点开始自左向右，每4位分一组，最低一组不足的右边补零
        • 每组二进制数用对应十六进制数代替
      • 二到八
        • 同样方法，三位一组
• 2.3二进制数的表示和算术运算
  • 定点表示、浮点表示
  • 二进制数的算术运算
    • 加法：逢二进一
    • 减法：借位
    • 乘法：可以转换为加法与移位
    • 除法：可以转换为减法与移位
  • 机器数的表示
    • 无符号数：没有符号位，简单理解为都是正数
    • 有符号数：0表示负，1表示正
      • 数据本身称为真值
      • 原码：符号位+真值（0的表示不唯一）
      • 反码：对正数来讲反码=原码；负数，符号位不变，数值部分按位取反
      • 补码：正数，补码=原码；负数，符号位不变，数值部分按位取反再加1
        • 【X+Y】补=【X】补+【Y】补
        • 【X-Y】补=【X】补-【Y】补=【X】补+【-Y】补
• 2.4二进制信息编码
  • 编码：信息从一种形式转化到另一种形式的过程
  • n位二进制码可以表示2的n次方个不同的信息
  • 字符编码
    • 西文字符编码
      • 标准ASCII码：7位二进制码，总可表示128个字符
      • 拓展ASCII码：8位二进制码，总可表示256个字符
    • 中文字符编码
      • 汉字外码
      • 机内码
        • Unicode编码
        • 通用转换格式：UTF，最常见的UTF格式为UTF--8
      • 输出编码