编码
编码是什么?在本书中,这个词的意思是指一种用来在机器和人之间传递信 息的方式。换句话说,编码就是交流。对任何能听见我们的声音并理解我们 所说的语言的人来说,我们发出的声音所形成的词语就是一种编码。用手电 筒能代替声音来与朋友交谈吗?当然值得一试。
二进制码
1.莫尔斯电码:通过点和划来表示字母和标点符号,体现出了二进制数字同样可以传递信息。 2.布莱叶盲文:通过凸点和平点来表示信息。
1. 继电器
图例
图例
由开关,电磁铁,电源组成。
2. 十进制,二进制,十六进制,八进制
二进制:1001 = 1×2^3 + 0×2^2 + 0×2^1 + 1×2^0 = 8 + 0 + 0 + 1 = 9(十进制) 二进制:101.1001 = 1×2^2 + 0×2^1 + 1×2^0 + 1×2^-1 + 0×2^-2 + 0×2^-3 + 1×2^-4 = 4 + 0 + 1 + 0.5 + 0 + 0 + 0.0625 = 5.5625(十进制) 八进制:302 = 3×8^2 + 0×8^1 + 2×8^0 = 192 + 0 + 2 = 194(十进制) 八进制:302.46 = 3×8^2 + 0×8^1 + 2×8^0 + 4×8^-1 + 6×8^-2 = 192 + 0 + 2 + 0.5 + 0.09375= 194.59375(十进制) 十六进制:EA7 = 14×16^2 + 10×16^1 + 7×16^0 = 3751(十进制)
3. 逻辑与开关
与门
与门
或门
或门
逻辑门
4. 二进制加减法
4.1 八位加法器
有两个输入端a b,一个进位输入,一个进位输出,另一端输出结果
4.2 减法
为避免借位,采用补数的方法:
4.2.1
- 第一步,用11111111减去减数(即取相反数)
- 第二步,将减数对1的补数与被减数相加
- 第三步,将上式所得结果加1
- 第四步,减去100000000
即得结果
5. 自动操作
5.1 操作数和操作码
操作码是指令的一部分,它告诉处理器应该要做什么。它包含表示 CPU 要执行的实际操作的说明。
操作数同样是指令的一部分,其中包含要操作的数据在寄存器中的内存位置。
5.2 常见的操作码
操作码 | 代码 |
---|---|
Load | 10th |
Store | 11th |
Add | 20th |
Subtract | 21th |
5.3 汇编语言
由于CPU 只负责计算,本身不具备智能。你输入一条指令(instruction),它就运行一次,然后停下来,等待下一条指令。
这些指令都是二进制的,称为操作码(opcode),比如加法指令就是00000011。编译器的作用,就是将高级语言写好的程序,翻译成一条条操作码。
对于人类来说,二进制程序太难阅读了,通过代码根本看不出来机器干了什么。为了解决可读性的问题,以及偶尔的编辑需求,就诞生了汇编语言。
汇编语言是二进制指令的文本形式,与二进制指令是一一对应的关系。比如,加法指令00000011写成汇编语言就是 ADD。只要还原成二进制,汇编语言就可以被 CPU 直接执行,所以它是最底层的低级语言。
例如:
M1 DB 30H //表示定义变量M1,其初值定位30H,留有1字节的存储空间
M2 DB ‘Hello!’ //引用M2的地址时,得到M2的第一个字节,而不是整个字符串
例 当AL中为正数,将BX内容送AX,使用标号
POSITIVE作为转移指令的目标地址。
OR AL, AL
JNS POSITIVE ;正数转移
……
POSITIVE: MOV AX , BX
6. 字符转换
6.1 ASCII
图片
6.2 Unicode
资料
Unicode 是国际标准字符集,它将世界各种语言的每个字符定义一个唯一的编码,以满足跨语言、跨平台的文本信息转换。Unicode 字符集的编码范围是 0x0000 - 0x10FFFF , 可以容纳一百多万个字符。
7. 图形化革命
7.1 像素与分辨率
像素是组成图象的最基本单元要素:点。分辨率是指在长和宽的两个方向上各拥有的像素个数。一个像素有多大呢?主要取决于显示器的分辨率,相同面积不同分辨率的显示屏,其像素点大小就不相同。
这些有限的点就叫做像素,每一个长度方向上的像素个数乖每一个宽度方向上的像素个数的形式表示,就叫做图片的分辨率。
显然单位面积上像素点越多即像素点越小,这图片就越清晰细腻。
7.2 无损压缩与有损压缩
基础 | 有损压缩 | 无损压缩 |
---|---|---|
定义 | 有损压缩是一种涉及消除特定数量数据的技术。 它有助于在没有任何明显注意的情况下大大减小文件大小 | 无损压缩是一种仅涉及消除一定量数据的技术。 此技术还有助于减小文件大小,但不会在更大程度上 |
压缩率 | 高 | 低 |
恢复 | 无法恢复其原始形式 | 可以恢复其原始形式 |
有损压缩(Lossy Compression)是一种涉及消除特定数量数据的技术。它有助于减少文件大小在很大程度上没有任何明显的东西。而且,一旦文件被压缩,它就无法恢复到原始形式,因为文件中的数据大大减少了。当文件的质量不是很重要的时候,这种技术会更有用。此外,它还有助于节省存储数据的磁盘空间
无损压缩(Lossless Compression)是一种只涉及一定量数据消除的技术。这种技术也有助于减少文件大小,但不如有损压缩那么大。相反,在这种方法中,如果文件被压缩,则可以将其恢复到原始形式。此外,数据的质量不受影响;因此,缩小的幅度并不大。>