项目一 计算机中数据的存储

1. 计算机中的数制

计算机采用二进制处理数据，是因为计算机中所有的电子元件，都是具有两个稳定状态的二值电路，因此用“0”和“1”两个数来表示非常合适。在计算机中一般用“0”表示低电位，用“1”表示高电位，而使用二进制码表示数据进行信息处理控制的优点是：二进制码在物理上最容易实现，即容易找到具有两个稳定状态且能方便控制状态转换的物理器件，可用两个基本符号“0”和“1”分别表示两个基本状态；用二进制码表示的二进制数的编码、计数和算术运算规则简单，容易用开关电路实现，为提高计算机的运算速度和降低成本奠定了基础；二进制码能方便地与逻辑命题的“是”和“否”、“真”和“假”相对应，为计算机的逻辑运算和逻辑判断提供了条件。

有时为了方便书写，用户也会用八进制和十六进制表示数据，但计算机本身只能存储、处理和传送二进制编码。

2. 进位计数制的表示

进位计数制是利用固定的数字符号和统一的规则计数的方法。人们惯用的十进制是用0～9共10个数字符号和逢十进一的规则计数，二进制是用“0”、“1”两个数字符号和逢二进一的规则计数。可能有人怀疑：两个符号能表示现实情况中的无限大的量吗？实际上，十进制能表示的任何数都能用二进制表示。

一个完整的数制由基数、数位和位权三个要素构成。基数指数制中使用的基本数字符号；数位指数字符号在一个数中所处的位置；而位权指的是对应数位的基值。一个数据对应的量是该数的每一数位按进制权位展开的数量的和。例如：

(41.625)₁₀=4×10¹+1×10⁰+6×10^-1+2×10^-2+5×10^-3

(101001.101)₂=1×2⁵+0×2⁴+1×2³+0×2²+0×2¹+1×2⁰+1×2^-1+0×2^-2+1×2^-3

计算可得（41.625）₁₀=（101001.101）₂

一般而言，任意一个十进制数都可以表示为等价的二进制数或者其他进制的数，如八进制数、十六进制数等。

3. 计算机数据存储的单位

一般来说，计算机常用的数据存储单位有以下几种。

（1）位（bit）。位是计算机表示数据信息的最小单位，它表示一个二进制的数位，每个0或1就是一个位。

（2）字节（Byte）。字节是表示信息存储容量最基本的单位，一个字节由8位二进制数组成，简记为B，1Byte=8bit。除位和字节以外，常用的数据单位还有千字节（KB）、兆字节（MB）、吉字节（GB）和太字节（TB）等，它们之间的换算关系如下：

1KB=1024B　1MB=1024KB　1GB=1024MB　1TB=1024GB

（3）字（Word）。字即字长，在计算机中作为一个独立的信息单位处理。不同的机器类型，其字长不同，常用的字长有8位、16位、32位和64位等。字长是计算机的一个重要指标，直接反映一台计算机的计算能力和计算精度。字长越长，计算机的数据处理速度就越快。

练一练

1. 在计算机中，存储容量的基本单位是____。

A. 字

B. 字节

C. 位

D. KB

2. 计算机中数据的最小单位是______。

A. 字

B. 字节

C. 位

D. KB

3. 计算机配置中内存的容量为512MB，其中的512MB是指______。

A. 512×1000×1000字

B. 512×1000×1000字节

C. 512×1024×1024字节

D. 512×1024×1024×8字节

4. 1GB等于______。

A. 1000×1000字节

B. 1000×1000×1000字节

C. 3×1024字节

D. 1024×1024×1024字节

5. 在计算机内部用来传送、存储、加工处理的数据或指令所采用的形式是_____。

A. 十进制

B. 二进制

C. 八进制

D. 十六进制