1.3 数制与编码
1.3.1 进位计数制
在计算机中,各种信息都是以二进制数的形式表示的,这是由计算机电路所采用的元器件的特性所决定的。
数制也称计数制,是用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。在计算机中,通常采用的数制有十进制、二进制、八进制和十六进制。
十进制是我们非常熟悉的数制,下面我们通过对十进制的分析来了解数制中的基本概念。
1.十进制
(1)数码
组成十进制(D)的基本符号有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9共10个符号,我们称这些符号为数码。
(2)基数
在十进制中,每一位有0~9共10个数码,即十进制共有10个基本数字,我们把十进制所包含的基本数字个数叫作基数,十进制基数为10。
(3)运算规则
十进制数的运算遵循加法时“逢十进一”,减法时“借一当十”。
(4)位权
十进制数中,数码所处的位置不同,所表示的值就不相同,通常把代表位置大小的数叫“权”。在十进制中,个位权为100,十位权为101,……第N位10N-1,一个十进制数的值等于每位的数值×该位对应的权值之和。
2.二进制
二进制(B)是计算机技术中广泛采用的一种数制。
二进制数只有0和1两个数码。它的基数为2,进位规则是“逢二进一”,借位规则是“借一当二”,二进制的位权是2n-1,其中n表示位置。当前的计算机系统使用的基本上是二进制。
3.八进制
八进制(O)数码为0、1、2、3、4、5、6、7。基数为8,进位规则是“逢八进一”,借位规则是“借一当八”。八进制的权是8n-1,其中n表示位置。
4.十六进制
十六进制(H)是人们在计算机指令代码和数据的书写中经常使用的数制。
在十六进制中,数码用0、1、…、9和A、B、…、F共16个符号来描述。基数是16,进位规则是“逢十六进一”,借位规则是“借一当十六”,十六进制的权是16n-1,其中n表示位置。
十六进制数与十进制数的对应关系是:0~9对应0~9;A~F对应10~15。