1樓：匿名使用者
網上找的，不是個人思路。。
計算機內資訊的表示形式是二進位制數字編碼。各種型別的資訊（數值、文字、聲音、影象）必須轉換成數字量即進進位制數字編碼的形式，才能在計算機進行處理。由於計算機內採用二進位制計數系統，二進位制是計算機運算的基礎，因此，瞭解二進位制的特點，與其他數制之間的轉換關係以及資訊編碼等概念，對於學習和掌握計算機很有必要。
資訊編碼的基本概念
前面已講述，資訊必須經過數字化編碼才能被處理。所謂編碼，是指採用約定的基本符號，按照一定的組合規則，表示出複雜多樣的資訊，從而建立起資訊與編碼之間的對應關係。資訊送入計算機後以編碼的形式進行處理，從計算機輸出後又還原成原來的形式。
一切資訊編碼都包括基本符號和組合規則這兩大要素。採用數字（二進位制數、八進位制數、十進位制數等）作為基本符號按照一定的組合規則得到的編碼，稱為數字化資訊編碼。計算機內使用的是二進位制編碼（也稱為基2碼）。
計算機內採用二進位制的主要原因是：
（一）容易表示
二進位制數只有"0"和"1"兩個基本符號，易於用兩種對立的物理狀態表示。例如，可用電燈開關的"閉合"狀態表示"1" ，用"斷開"狀態表示"0"；用電晶體的導通表示"1"，截止表示"0"；用電脈衝的有或無兩種狀態分別表示"1"或"0"；一切有兩種對立穩定狀態的器件都可以表示二進位制的"0"和"1"。而十進位制數有10個基本符號（0，1，2，…，9），要用10種狀態才能表示，在計算機內實現起來很困難。
（二）運算簡單
二進位制數的算術特別簡單，加法和乘法僅各有3條運算規則（0+0=0，0+1=1，1+1=10和0×0=0，0×1=0，1×1=1），運算時不易出錯。
此外，二進位制數的"1"和"0"正好可與邏輯值"真"和"假"相對應，這樣就為計算機進行邏輯運算提供了方便。
算術運算和邏輯運算是計算機的基本運算，採用二進位制可以簡單方便地進行這兩類運算。
進位計數制
在人類歷史發展的過程中，根據生產和生活的需要，人們創立了各種進位計數制。進位計數制是指用一組特定的數字符號按照一定的進位規則來表示數目的計數方法。使用任何一種計數制都必須瞭解兩個重要概念：
基數和位權。
一種進位計數制中所使用的不同基本符號和個數稱為該計數制的基數。在進位計數制中，把一個數中各位數字為1時代表的數值大小稱為位權。
在各位進位計數制中，十進位制是人們最熟悉的，二進位制在計算機內使用，八進位制和十六進位制則可看成二進位制的壓縮形式。
二進位制數的機內表示運算
計算機中處理的資料分為數值型資料和非數值型資料兩大類。
數值型資料指能進行算術運算（加、減、乘、除四則運算）的資料，即我們通常所說的"數"。非數值資料指文字、影象等不能進行算術運算的資料。
數在計算機內的表示，要涉及到數的長度和符號如何確定、小數點如何表示等問題。由於二進位制數的每一位數（0或1）是用電子器件的兩種穩定狀態來表示的，因此，二進位制位（bit）是最小資訊單位，一個數的長度按二進位制位數（即bit數）來計算。計算機內最常用的資訊單位是位元組（byte,1 byte=8bit），位元組也是計算機儲存容量的單位，一個數的長度可用位元組數來表示。
在一臺計算機中，一次所能傳送及處理的二進位制數的長度（最大位數）是固定的（這由所用雙穩態器件的數目來確定），這個長度稱為計算機的字長，隨不同的計算機而異。另外，一個數在使用時是有符號的，而計算機對正負事情不能識別，因此，數的符號在機內要做變換，用專門的符號位表示，符號在放在最高數值位的前面，用"0"表示正，用"1"表示負，這種把數本身（指數值部分）及符號一起數字化了的數稱為機器數，機器數是二進位制數在計算機內的表示形式。機器數又分為定點數和浮點數。
二進位制數的運算包括算術運算和邏輯運算兩大類。
算術運算即加、減、乘、除四則運算。在計算機中，加法運算是最基本的運算，因此，在二進位制數的算術運算中，重點介紹加法運算。
加法進位規則：逢二進一。
加法運演算法則：
0+0=0 0+1=1
1+0=1 1+1=10（向高位進位）
字元的編碼
目前，計算機越來越多地應用於非數值計算領域，在計算機處理的各種形式的資訊中，文字資訊佔有很大的比重。對文字的處理即是對字元的處理。為了能夠對字元進行識別和處理，各種字元在計算機內一律用二進位制編碼表示，每一個西文字元和一個確定的編碼相對應，而一個漢字字元則和一組確定的編碼相對應。
ascii碼
ascii碼是美國國家標準資訊交換碼（american standard code for information interchange）的簡稱，是目前國際上使用最廣泛的字元編碼。
ebcdic碼，是擴充的二十進位制交換碼（extended binary-coded decimal interchange code）的簡稱，也是一種在計算機上採用的字元編碼體系。ebcdic碼採用8位二進位制編碼，共有256個編碼狀態。目前世界上只有美國ibm公司的系列機和日本富士通公司的m系列機採用ebcdic碼。
漢字編碼
隨著我國國際地位的不斷提高，以及計算機應用在我國和其他華語地區的日益普及，漢語在國際事務和全球資訊交流中的作用將越來越大，對漢字的計算機處理已成為當今文字資訊處理中的重要內容。
漢字與西方文字不同，西方文字是拼音文字，僅用為數不多的字母和其他符號即可拼組成大量的單詞、句子，這與計算機可以接受的資訊形態和特點基本一致，所以處理起來比較容易。例如，對英文字元的處理，7位ascii碼字符集中的字元即可滿足使用需求，且英文字元在計算機上的輸入及輸出也非常簡單，因此，英文字元的輸入、儲存、內部處理和輸出都可以只用同一個編碼（如ascii碼）。而漢字是一種象形文字，字數極多（現代漢字中僅常用字就有
六、七千個，總字數高達5萬個以上），且字形複雜，每一個漢字都有"音、形、義"三要素，同音字、異體字也很多，這些都給漢字的的計算機處理帶來了很大的困難。要在計算機中處理漢字，必須解決以下幾個問題：首先是漢字的輸入，即如何把結構複雜的方塊漢字輸入到計算機中去，這是漢字處理的關鍵；其次，漢字在計算機內如何表示和儲存？
如何與西文相容？最後，如何將漢字的處理結果從計算機內輸出？
為此，必須將漢字**化，即對漢字進行編碼。對應於上述漢字處理過程中的輸入、內部處理及輸出這三個主要環節，每一個漢字的編碼都包括輸入碼、交換碼、內部碼和字形碼。在計算機的漢字資訊處理系統中，處理漢字時要進行如下的**轉換：
輸入碼→交換碼→內部碼→字形碼。以上簡述了對漢字進行計算機處理的基本思想和過程，下面具體介紹漢字的四種編碼。
（一）輸入碼
為了利用計算機上現有的標準西文鍵盤來輸入漢字，必須為漢字設計輸入編碼。輸入碼也稱為外碼。目前，已申請專利的漢字輸入編碼方案有
六、七百種之多，而且還不斷有新的輸入方法問世，以致於有"萬碼奔騰"之喻。按照不同的設計思想，可把這些數量眾多的輸入碼歸納為四大類：數字編碼、拼音碼、字形碼和音形碼。
其中，目前應用最廣泛的是拼音碼和字形碼。
數字編碼：數字編碼是用等長的數字串為漢字逐一編號，以這個編號作為漢字的輸入碼。例如，區位碼、電報碼等都屬於數字編碼。
此種編碼的編碼規則簡單，易於和漢字的內部碼轉換，但難於記憶，僅適於某些特定部門。
拼音碼：拼音碼是以漢字的讀音為基礎的輸入辦法。拼音碼使用方法簡單，一學就會，易於推廣，缺點是重位元速率較高（因漢字同意字多），在輸入時常要進行螢幕選字，對輸入速度有影響。
拼音碼是按照漢語拼音編碼輸入，因此在輸入漢字時，要求讀音標準，不能使用方言。拼音碼特別適合於對輸入速度要求不是太高的非專業錄入人員。
字形碼：字形碼是以漢字的字形結構為基礎的輸入編碼。在微型機上廣為使用的五筆字型碼（王碼）是字形碼的典型代表。
五筆字型碼的主要特點為輸入速度快，目前最新記錄為每分鐘輸入293個漢字（該記錄為蘭州軍區一女兵所保持），如此高的輸入速度已達到人眼掃描的極限。但這種輸入方法因要記憶字根、練習拆字，前期學習花費的時間較多。此外，有極少數的漢字拆分困難，給出的編碼與漢字的書寫習慣不一致。
音形碼：音形碼是兼顧漢字的讀音和字形的輸入編碼。目前使用較多的音形碼是自然碼。
（二）交換碼
交換碼用於漢字外碼和內部碼的交換。我國於2023年頒行的《資訊交換用漢字編碼字符集·基本集》（代號為gb2312-80）是交換碼的國家標準，所以交換碼也稱為國標碼。國標碼是雙位元組**，即有兩個位元組為一個漢字編碼。
每個位元組的最高位為"0"。國際gb2312-80收入常用漢字6763個（其中一級漢字3755個，二級漢字3008個），其他字母及圖形符號682個，總計7445個字元。將這7445個字元按94行×94列排列在一起，組成gb2312-80字符集編碼表，表中的每一個漢字都對應於唯一的行號（稱為區號）和列號（稱為位號），根據區位號確定漢字的國標碼值，分別用兩個位元組存放。
由於篇幅所限，本書未列出gb2312-80字元編碼表，讀者可參看有關書籍。
（三）內部碼
內部碼是漢字在計算機內的基本表示形式，是計算機對漢字進行識別、儲存、處理和傳輸所用的編碼。內部碼也是雙位元組編碼，將國標碼兩個位元組的最位都置為"1"，即轉換成漢字的內部碼。計算機資訊處理系統就是根據字元編碼的最高位是"1"還是"0"來區分漢字字元和ascii碼字元。
（四）字形碼
字形碼是表示漢字字形資訊（漢字的結構、形狀、筆劃等）的編碼，用來實現計算機對漢字的輸出（顯示、列印）。由於漢字是方塊字，因此字形碼最常用的表示方式是點陣形式，有16×16點陣、24×24點陣、48×48點陣等等。例如，16×16點陣的含義為：
有256（16×16=256）個點來表示一個漢字的字形資訊。每個點有"亮"或"滅"兩種狀態，用一個二進位制們的"1"或"0"來對應表示。因此，儲存一個16×16點陣的漢字需要256個二進位制位，共32個位元組。
以上的點陣可根據漢字輸出的不同需要進行選擇，點陣的點數越多，輸出的漢字就越精確、美觀。
漢字的字形點陣要佔用大量的儲存空間，通常將其以字型檔的形式存放在機器的外存中。需要時才檢索字型檔，輸出相應漢字的字形。為避免大量佔用寶貴的記憶體空間，同時又能提高漢字的處理速度，可將字型檔中的二級漢字放在外存，而將一級漢字留駐記憶體。
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