信息在计算机中的表示:位、字节与地址编号

信息在计算机中的表示

在计算机中,不管是什么样的数据,都采用二进制编码形式表示和处理。任何形式的数据,输入到计算机中都必须进行0和1的二进制编码转换。

计算机采用二进制编码的原因如下

原因 描述
易于表示,技术实现简单 计算机是由逻辑电路组成的,逻辑电路通常只有两种状态,例如电压的高低、脉冲的有无或者脉冲的正负极性,这两种状态正好可以用二进制的两个数码0和1来表示
运算简单 二进制的编码、计数、算术运算规则简单
适用逻辑运算 二进制的两个符号0和1正好与逻辑命题的两个值"是/否"或“真/假”相对应,为计算机实现逻辑运算和程序中的逻辑判断提供了便利的条件
可靠性高 二进制只有0和1两个数字符号,在存储、处理和传输过程中可靠性强,不易出错

信息表示单位

计算机中存储和处理的数据是二进制数,表示数据量多少的单位有字节

位(bit,b)

位也被称为比特(bit),比特(binary digit,bit)中文翻译为“二进位数字”、“二进位”,是计算机和其他数字系统处理、存储和传输信息的最小单位,指二进制数中的一个数位,用小写字母b表示。比特只有两种取值(状态)即"1"和"0",没有大小的概念。

存储1个比特需要使用具有两种稳定状态的物理器件,如电子管、晶体管等

字节(Byte,B)

在计算机中,通常8个二进制位组成一个存储单元,称为字节。用大写字母B表示。1B=8b。

字节是计算机中用来表示存储空间大小的最基本单位。计算机的主存储器容量、磁盘容量都是以字节位单位表示的。

存储器可容纳的二进制信息量称为存储容量。目前,度量存储容量的基本单位是字节,此外,常用的存储容量单位为bit,Byte(字节),KB(千字节)、MB(兆字节)、GB(吉字节)和TB(太字节)等。

存储容量计量单位之间的换算关系为:

1Byte=8bit,1KB=1024 B=210B,1MB=1024KB=220B,1GB=1024MB=230B,1TB=1024GB=240B

传输速率单位:

b/s、kb/s(千位/秒)、Mb/s(兆位/秒)、Gb/s(吉位/秒)、Tb(太位/秒)

之间的关系是:

1kb/s=1000b/s=103b/s,1Mb/s=1000kb/s=106b/s,1Gb/s=1000Mb/s=109b/s,

1Tb/s=1000Gb/s=1012b/s

字(Word)

字是计算机中最大的存储单位,通常由多个字节组成。字通常取字节的整倍数,是计算机进行数据存储和处理的运算单位。

计算机按照字的大小可以分为8位、16位、32位和64位机,例如在32位机中,一个字含有4个字节(32个二进制位)组成,在64位机中,一个字则含有8个字节(64个二进制位)组成。字可用用来存储复杂的数字、字符串、图像等信息

地址编号

地址编号在计算机中用于标识存储单元的唯一标识符。计算机的存储器包含许多存储单元,操作系统把所有存储单元以字节为单位进行编号,这叫编址。用于标识该存储单元。通过地址编号,计算机可以准确地访问和读写存储单元中的数据。

地址编号的大小取决于存储器的容量和位数。例如,对于一个8位存储器,地址编号的范围是0到255;对于一个16位存储器,地址编号的范围是0到65535。随着存储器容量的增大,地址编号的范围也相应地增大。

在计算机中,可以根据存储器的地址编号计算存储容量,计算公式:

存储容量=末位地址—起始地址+1(单位为B)

传输速率单位

在数据通信和计算机网路中传输进位信息时,二进位信息是一位一位串行传输的,传输速率的度量单位是每秒传送多少比特数,经常使用的传输速率单位是比特率(bps或b/s)

传输速率的单位是位/秒,英文缩写是bps。这个单位描述的是数据每秒传输的位数,也就是数据在单位时间内传输的位数。

传输速率常用于描述数字信息的传输速度,它对于衡量数字信息的传送速度非常重要。在近代数字通信中,数字化的视频等信息传输量较大,因此往往以每秒千比特或每秒兆比特为单位进行计量,分别写作kbit/sec(或kbps)和Mbit/sec(或Mbps)。例如一个普通彩色电视信号数字化后的信息量可达216Mbit/sec。

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