计算计信息处理

　　计算机之所以能成为强有力的信息处理工具，在现代社会中起着极其重要的作用，是它本身所具有的卓越特性决定的。电子计算机集接受信息、记忆信息、处理信息、输出信息等功能为一体，确切他说，电子计算机就是电子元件构成的多用途现代信息处理机。

　　计算机处理信息的过程

　　电子计算机模拟和代替部分脑力劳动。尽管它有着很强的能力，但是，它只是根据人们的意志去工作，按照人们事先编好的程序自动、高速地进行信息加工的。电子计算机处理信息的过程，是人们日常处理问题惯用的方法和规则的归纳与提高。以计算“30-4*6”为例说明计算机的工作过程：

　　1．将事先编排的计算步骤和原始数据（算式、命令等）由输入设备输入存储器。

　　2．按计算步骤由控制器指挥有关部件完成规定的操作：

　　（1）先进行乘法运算，从存储器中取出数据4和6送到运算器，进行乘法运算，得到积数24；

　　（2）把中间结果24存放到存储器中；

　　（3）再进行减法运算，从存储器中取出被减数30和减数24送到运算器，进行减法运算，得到结果6；

　　（4）把运算器中的结果6送到存储器。

　　3．把存储器中的最后结果送到输出设备（如显示器或打印机）上，显示或打印出答案。

　　从上述过程的分析中可以清楚地看到，计算机各基本组成部分的功能及相互之间的关系：由控制器根据人们编制的程序指挥其它各部分协同工作；运算器承担具体计算任务；存储器犹如仓库，存放数据和指令；输入设备将一系列指令和数据送到内部存储器；输出设备则把结果通过一定方式传递出来（如显示、打印、绘制图形等），整个系统是一个非常精巧和协调的有机整体。

　　计算机处理信息的顺序也可归纳为：输入--处理--输出。

　　信息的表现形式是多种多样的，计算机信息处理过程的范例不胜枚举，它不只限于算术运算处理，在语言、文字、声音、图象等信息的处理方面都得到了长足的发展。

　　计算机中的信息表示

　　数字、字符、汉字和程序等所有信息在电子计算机内部的存储、处理和传送，都采用二进制代码表示。

　　1．二进制数

　　在日常生活中计数多采用“十进制”。十进制用“ 0-9”十个数码，根据“逢十进一”的原则进行计数。而计算机中使用的是二进制数，并以此作为计算机传递信息的“语言”。

　　首先，用二进制数比较方便。只用数码“0”和“1”来表示，按照“逢二进一”的原则计数（二进制和十进制数对应关系如表1．2．1所示）。电子计算机中大量采用电子元件，在这些元件中两种状态最容易实现，如电路的通与断，脉冲的有和无，电位的高与低等。这两种状态也最稳定，又容易实现对电路本身的控制。一个具有两种不同的稳定状态并能相互转换的器件，就可以用二进制数来表示。在电学中用两种稳定的状态来表示“0”和“1”的东西很多，例如利用电子元件具有的双稳态工作特性，可以将电路的断代表“0”，电路的通代表“1”；又如电灯灭表示“0”，电灯亮表示“1”等。如果不用“二进制”而采用“十进制”，就需要找出具有十种稳定状态的电子元件，这样的元件寻找起来是比较困难的，所以“二进制数”在电子元件中的表示是最容易实现的。

　　表1二进制数和十进制数换算对照表

　　采用“二进制数”的算术运算也比较简单，制造成本更经济。二进制的加法运算和乘法运算公式都各有四条规则：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，而十进制的加法和乘法运算公式从0＋0开始到9＋9，从0*0开始到9*9各需规则100条。

　　2．二进制代码

　　电子计算机中的数是用二进制表示的，在计算机中也采用二进制代码表示字母、数字字符、各种各样的符号、汉字等。在处理信息的过程中，可将若干位的二进制代码组合起来表示各种各样的信息。但由于二进制数不直观，人们在计算机上实际操作时，输入、输出的数使用十进制，而具体转换成二进制编码的工作则由计算机软件系统自动完成。

　　字母和各种字符在计算机中的传输普遍采用Ascll码（American Standard Code For lnformation lnterchange），即美国标准信息交换码，它用了7位二进制数来表达字母和各种常用字符（见附录）。

　　对于汉字信息的表示比较复杂，我国有汉字几万个，常用的汉字也有7000多个，为了统一，我国制定了汉字编码标准，规定了一、二级汉字共6763个，用两个字节（16位二进制代码）来表示一个汉字。