深入淺出計算機組成原理學習筆記:第十一講


一、理解二進制的“逢二進一

1、什么是二進制?

十進制計數使用10作為基礎、二進制使用2作為基數、
二進制的數位就是2^n的形式

2、計算機為什么使用二進制?

二進制的數據表達具有抗干擾能力強、可靠性高的優點;
二進制非常適合邏輯運算

3、13這個十進制轉化成二進制,需要經歷一下幾個步驟:

因此,對應的二進制數,就是 1101。

二、二進制中的負數是如何實現

我們就有了另一種表示方法,我們仍然通過最左側第一位的0和1,來判斷這個數的正負,但是,我們不再把這一位當成單獨的符號位,在剩下幾位計算出的十進制數前加上正負號,

而是在計算整個二進制的時候,在左側最高位前面加個負號

1、示例

比如一個4位的二進制補碼數值1011,轉成成十進制就是

如果最高位是 1,這個數必然是負數;最高位是 0,必然是正數。並且,只有 0000 表示 0,1000 在這樣的情況下表示-8。一個 4 位的二進制數,

當然更重要的一點是,用補碼來表示負數,使得我們的整數相加變得很容易,不需要做任何特殊處理,只是把它當成普通的二進制相加,就能得到正確的結果

2、-5+4 = -1過程解析

3、-5+6 = 1 過程解析

三、字符串的表示,從編碼到數字

1、什么是ASCII 碼

最早計算機只需要使用英文字符,加上數字和一些特殊符號,然后用位二進制,就能表示我們日常需要的所有字符了這個就是我們常說的
ASCII 碼(American Standard Code for Information Interchange,美國信息交換標准代碼).

 

2、數字和字符在ASCII中的表示

3、ASCII碼的缺點

1、為什么很多時候我們在存儲詩句的時候,要采用二進制序列化這樣的方式,而不是簡單地把數據同CVS或者JSON,這樣的文本格式存儲來進行序列化

不管是整數也好,浮點數也好,采用二進制序列化會比存儲文本省下不少空間

四、字符集和字符編碼

1、字符集

2、字符集編碼

五、手持兩把錕斤拷、口中疾呼燙燙燙

1、錕斤拷

2、燙燙燙

了解了這些原理,相信你未來在遇到中文的編碼問題的時候,可以做到“手中有糧,心中不慌”了。


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