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计算机中的一切都是数字

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计算机本身只不过是为我们处理特定工作的机器,是要人来操作的。使用计算机的目的就是为了提高手工作业的效率,但是也有一些手工作业的事情是不能直接由计算机来处理的,原因是计算机有计算机处理问题的方式,有时这些处理方式还跟人类的思维习惯是不一样的。

日常生活中,我们用数字、汉字、图像、声音、视频等来传递和存储各种信息,而在计算机内部所有的这些文字、图像、声音、视频等都是用数字来传递和存储的。比如在计算机中用“0,0,255”表示蓝色,用“255,0,0”表示红色,用“255,0,255”表示蓝色和红色混合而成的紫色。

不光是颜色,计算机对文字的处理也是这样的。计算机内部会先把文字转换成相应的数字再做处理,这样的方式我们叫作“字符编码”。例如,“A”的编码是 65,“a”的编码是 97。

表 1 列出了常用的 ASCII(美国信息交换标准代码)标准字符代码。

表 1:ASCII(美国信息交换标准代码)标准字符代码表(部分)
二进制 十进制 字符 解释 二进制 十进制 字符 解释 二进制 十进制 字符 解释
001000000 32 (space) 空格 01000000 64 @ Email 符号 01100000 96 ` 开单引号
001000001 33 ! 叹号 01000001 65 A 大写字母 A 01100001 97 a 小写字母 a
001000010 34 " 双引号 01000010 66 B 大写字母 B 01100010 98 b 大写字母 b
00100011 35 # 井号 01000011 67 C 大写字母 C 01100011 99 c 小写字母 c
00100100 36 $ 美元符号 01000100 68 D 大写字母 D 01100100 100 d 小写字母 d
00100101 37 % 百分号 01000101 69 E 大写字母 E 01100101 101 e 小写字母 e
00100110 38 & 和号 01000110 70 F 大写字母 F 01100110 102 f 小写字母 f
00100111 39 ' 闭单引号 01000111 71 G 大写字母 G 01100111 103 g 小写字母 g
00101000 40 开括号 01001000 72 H 大写字母 H 01101000 104 h 小写字母 h
00101001 41 ) 闭括号 01001001 73 I 大写字母 I 01101001 105 i 小写字母 i
00101010 42 * 星号 01001010 74 J 大写字母 J 01101010 106 j 小写字母 j
00101011 43 + 加号 01001011 75 K 大写字母 K 01101011 107 k 小写字母 k
00101100 44 , 逗号 01001100 76 L 大写字母 L 01101100 108 l 小写字母 l
00101101 45 - 减号/破折号 01001101 77 M 大写字母 M 01101101 109 m 小写字母 m
00101110 46 . 句号 01001110 78 N 大写字母 N 01101110 110 n 小写字母 n
00101111 47 / 斜杠 01001111 79 O 大写字母 O 01101111 111 o 小写字母 o
00110000 48 0 数字 0 01010000 80 P 大写字母 P 01110000 112 p 小写字母 P
00110001 49 1 数字 1 01010001 81 Q 大写字母 Q 01110001 113 q 小写字母 q
00110010 50 2 数字 2 01010010 82 R 大写字母 R 01110010 114 r 小写字母 r
00110011 51 3 数字 3 01010011 83 S 大写字母 S 01110011 115 s 小写字母 s
00110100 52 4 数字 4 01010100 84 T 大写字母 T 01110100 116 t 小写字母 t
00110101 53 5 数字 5 01010101 85 U 大写字母 U 01110101 117 u 小写字母 u
00110110 54 6 数宇 6 01010110 86 V 大写字母 V 01110110 118 v 小写字母 v
00110111 55 7 数字 7 01010111 87 W 大写字母 W 01110111 119 w 小写字母 w
00111000 56 8 数字 8 01011000 88 X 大写字母 X 01111000 120 x 小写字母 x
00111001 57 9 数字 9 01011001 89 Y 大写字母 Y 01111001 121 y 小写字母 y
00111010 58 冒号 01011010 90 Z 大写字母 Z 01111010 122 z 小写字母 z
00111011 59 分号 01011011 91 [ 开方括号 01111011 123 { 开花括号
00111100 60 < 小于 01011100 92 \ 反斜杠 01111100 124 | 垂线
00111101 61 = 等号 01011101 93 ] 闭方括号 01111101 125 } 闭花括号
00111110 62 > 大于 01011110 94 ^ 脱字符 01111110 126 ~ 波浪号
00111111 63 ? 问号 01011111 95 _ 下划线 01111111 127 DEL 删除

我们输入计算机的任何内容,不管是文字、图像还是一段录音、视频等,在计算机内部全部都会转换为数字来处理,因而我们常常把计算机称为数字计算机,把通过计算机来阅读的图书称为数字图书,对应的图书馆称为数字图书馆;同样,我们把学生的档案资料输入计算机来处理的这个过程称为档案资料的数字化

计算机是一种电器,通电后才能运行,它在内部传输数据也是用电线来传输的,前面提到的总线其实就是一种电线,串行总线里面只有一根电线丝,而并行总线里面有多根电线丝并排在一起。

计算机为了利用电,它里面只设置了两种状态,一种“有电”(电流通过),另一种“没电”(电流不通过)。传输数据的时候一根电线丝也只能传输两种状态,要么“有电”要么“没电”。

在计算机中这样的两种状态,通常用“0”表示“没电”,用“1”表示“有电”。计算机内部所有的数字都只有“0”和“1”两种数值符号。只有“0”和“1”两种数值符号构成的数字我们称之为二进制数。

总结

  1. 计算机的 CPU 只能认识并处理二进制数。
  2. 计算机的处理方式有时与人们的思维习惯不同。
  3. 在计算机内部所有的内容都转换为数字来处理。
  4. 计算机内部所有的数据都是用二进制数表示的。
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