電腦資訊處理

來源:互聯網
上載者:User

電腦之所以能成為強有力的資訊處理工具,在現代社會中起著極其重要的作用,是它本身所具有的卓越特性決定的。電子電腦集接受資訊、記憶資訊、處理資訊、輸出資訊等功能為一體,確切他說,電子電腦就是電子元件構成的多用途現代資訊處理機。
電腦處理資訊的過程
電子電腦類比和代替部分腦力勞動。儘管它有著很強的能力,但是,它只是根據人們的意志去工作,按照人們事先編好的程式自動、高速地進行資訊加工的。電子電腦處理資訊的過程,是人們日常處理問題慣用的方法和規則的歸納與提高。以計算“30-4*6”為例說明電腦的工作過程:
1.將事先編排的計算步驟和未經處理資料(算式、命令等)由輸入裝置輸入儲存空間。
2.按計算步驟由控制器指揮有關組件完成規定的操作:
(1)先進行乘法運算,從儲存空間中取出資料4和6送到運算器,進行乘法運算,得到積數24;
(2)把中間結果24存放到儲存空間中;
(3)再進行減法運算,從儲存空間中取出被減數30和減數24送到運算器,進行減法運算,得到結果6;
(4)把運算器中的結果6送到儲存空間。
3.把儲存空間中的最後結果送到輸出裝置(如顯示器或印表機)上,顯示或列印出答案。

從上述過程的分析中可以清楚地看到,電腦各基本組成部分的功能及相互之間的關係:由控制器根據人們編製的程式指揮其它各部分協同工作;運算器承擔具體計算任務;儲存空間猶如倉庫,存放資料和指令;輸入裝置將一系列指令和資料送到內部儲存空間;輸出裝置則把結果通過一定方式傳遞出來(如顯示、列印、繪製圖形等),整個系統是一個非常精巧和協調的有機整體。
電腦處理資訊的順序也可歸納為:輸入--處理--輸出。
資訊的表現形式是多種多樣的,電腦資訊處理過程的範例不勝枚舉,它不只限於算術運算處理,在語言、文字、聲音、圖象等資訊的處理方面都得到了長足的發展。
電腦中的資訊表示
數字、字元、漢字和程式等所有資訊在電子電腦內部的儲存、處理和傳送,都採用二進位代碼錶示。
1.位元
在日常生活中計數多採用“十進位”。十進位用“ 0-9”十個數位,根據“逢十進一”的原則進行計數。而電腦中使用的是位元,並以此作為電腦傳遞資訊的“語言”。
首先,用位元比較方便。只用數位“0”和“1”來表示,按照“逢二進一”的原則計數(二進位和十進位數對應關係如表1.2.1所示)。電子電腦中大量採用電子元件,在這些元件中兩種狀態最容易實現,如電路的通與斷,脈衝的有和無,電位的高與低等。這兩種狀態也最穩定,又容易實現對電路本身的控制。一個具有兩種不同的穩定點並能相互轉換的器件,就可以用位元來表示。在電學中用兩種穩定的狀態來表示“0”和“1”的東西很多,例如利用電子元件具有的雙穩態工作特性,可以將電路的斷代表“0”,電路的通代表“1”;又如電燈滅表示“0”,電燈亮表示“1”等。如果不用“二進位”而採用“十進位”,就需要找出具有十種穩定點的電子元件,這樣的元件尋找起來是比較困難的,所以“位元”在電子元件中的表示是最容易實現的。

表1位元和十進位數換算對照表

二進位

十進位 二進位 十進位 二進位 十進位 二進位 十進位
0000 0 0011 3 0110 6 1001 9
0001 1 0100 4 0111 7 1010 10
0010 2 0101 5 1000 8 1011 11

採用“位元”的算術運算也比較簡單,製造成本更經濟。二進位的加法運算和乘法運算公式都各有四條規則:加法有0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=10;乘法有0*0=0,0*1=0, 1*0=0, 1*1=1,而十進位的加法和乘法運算公式從0+0開始到9+9,從0*0開始到9*9各需規則100條。


2.二進位代碼
電子電腦中的數是用二進位表示的,在電腦中也採用二進位代碼錶示字母、數字字元、各種各樣的符號、漢字等。在處理資訊的過程中,可將若干位的二進位程式碼群組合起來表示各種各樣的資訊。但由於位元不直觀,人們在電腦上實際操作時,輸入、輸出的數使用十進位,而具體轉換成二進位編碼的工作則由電腦軟體系統自動完成。
字母和各種字元在電腦中的傳輸普遍採用Ascll碼(American Standard Code For lnformation lnterchange),即美國標準資訊交換碼,它用了7位位元來表達字母和各種常用字元(見附錄)。
對於漢字資訊的表示比較複雜,我國有漢字幾萬個,常用的漢字也有7000多個,為了統一,我國制定了漢字編碼通訊協定,規定了一、二級漢字共6763個,用兩個位元組(16位二進位代碼)來表示一個漢字。

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