劍橋CIE提供的IGCSE計算機科學課程,一共包含十個學習主題,分別是:數(shù)據(jù)表示法;數(shù)據(jù)傳軸;硬件;軟件;互聯(lián)網(wǎng)及其用途;自動化技術(shù)和新興技術(shù);算法設(shè)計與問題解決、編程、數(shù)據(jù)庫、布爾邏輯。本文主要介紹第一個主題:數(shù)據(jù)表示法中的課程重點內(nèi)容。
一、內(nèi)容概述
數(shù)據(jù)表示法部分分成三個小節(jié),主要是學習二進制系統(tǒng)、十六進制、數(shù)據(jù)的存儲方式三個內(nèi)容,包括了解它們的核心概念,以及具體的使用方法。
二、課程內(nèi)容
(一)二進制系統(tǒng)
1.二進制數(shù)系統(tǒng)
(1)二進制的
計算機的基本組成部分是二進制。二進制是以2為基數(shù)的數(shù)系。這意味著它僅由2位數(shù)字
組成,這2位數(shù)字僅為0和1。計算機系統(tǒng)有數(shù)以百萬計的開關(guān),這些開關(guān)可以斷開或接
通,這在邏輯上有利于二進制?;蛘邠Q句話說,0表示沒有任何電流通過,這意味著開
關(guān)是斷開的,而1表示有電流通過,這意味著開關(guān)是打開的。
(2)數(shù)字系統(tǒng)
我們的十進制數(shù)系以10為基數(shù)。例如,一個數(shù)字將是36。電腦的二進制數(shù)系以二為底。例如,001001000

2.轉(zhuǎn)換小數(shù)和二進制
(1)十進制轉(zhuǎn)換為二進制
方法1(優(yōu)先考慮):

方法2:

(2)二進制轉(zhuǎn)換為十進制

3.計算機內(nèi)存大小
(1)介紹
二進制數(shù)字被稱為位。8位被稱為字節(jié)。字節(jié)是計算機上存儲器的最小單位。它只能存儲一個0或1。此外,一個字節(jié)太小,無法存儲大量的數(shù)據(jù),因此內(nèi)存大小以下列倍數(shù)來衡量:

也有字節(jié)倍數(shù):

(2)位倍數(shù)與字節(jié)倍數(shù):
1字節(jié)等于8位。
示例問題:在互聯(lián)網(wǎng)上的上傳速度是每秒32兆。一個40兆的文件上傳需要多長時間。
首先,將32兆位轉(zhuǎn)換為兆位(32/8=4)
確定速度為每秒4兆字節(jié),從而除以40/4=10
4.二進制的用途
當計算機/微處理器被用來控制設(shè)備時,它們使用寄存器。寄存器是用于特定目的并具有快速訪問時間的少量可用存儲?;旧鲜且唤M位。它通常被描述為:0111010001。如果某個設(shè)備是開著的,就有一個1在適當?shù)奈恢檬褂?,如果它是關(guān)著的,就有一個O在適當?shù)奈恢檬褂谩?/p>
(二)十六進制
1.十六進制數(shù)字系統(tǒng)
(1)介紹
十六進制是16進制,這意味著16個不同的值被用來表示每一個數(shù)字。它與二進制密切相關(guān)(2)什么是Values?
0-9也就是10個不同的值
A-F是6個不同的值
總的來說是0-F也就是16個Values
(3)二進制和十六進制有什么關(guān)系?
二進制是基數(shù)2,而十六進制是基數(shù)16.2是16的倍數(shù),這意味著在二進制16中是24。因此,四個二進制數(shù)字等價于每一個十六進制數(shù)字。
2.為什么選擇十六進制?
程序員很可能更喜歡讀取十六進制值而不是二進制值。這通常是因為以十六進制值表示的二進制值較短,這使得它們更容易閱讀。
3.轉(zhuǎn)換十進制和十六進制
(1)十六進制整數(shù)
(2)十六進制轉(zhuǎn)換為十進制
根據(jù)十六進制值中有多少位數(shù),可以將每個數(shù)字相乘,但它的值,例如,讓我們將DE3轉(zhuǎn)換為十進制。
D= 13
E=14
并且有3位數(shù)字的含義,13*256=14*16和3*1=3328+224+3,這等于3555。
(3)十六進制轉(zhuǎn)換為十進制

基本上,將十進制值確定為16,然后將其放在一邊,然后乘以12乘以16,然后當左邊的數(shù)字變?yōu)?時,將余數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進制值。
4.轉(zhuǎn)換十六進制和二進制
(1)十六進制到二進制

每一個十六進制數(shù)字相當于4個4二進制數(shù)字。然后確定該值是否大于2的每個值。
(2)二進制轉(zhuǎn)換為十六進制

(三)數(shù)據(jù)的存儲方式
1.文件類型
(1)聲音:MP3、WAV、AIFF、 M4A
(2)圖片:JPEG、GIF、TIFF、BMP
(3)視頻:MP4、AVI、WebM、 WMV
(4)文本:ACII、TXT、RTF、DOC
(5)數(shù)字:Real、 Integer、 Currency、 Date
2.有損、無損和文本文件壓縮
(1)無損壓縮
壓縮時保留每一位數(shù)據(jù),解壓縮后恢復每一位數(shù)據(jù)。這通常用于文本文件和電子表格。
(2)有損壓縮
冗余信息被永久消除。這可以適用于照片,音樂和視頻文件。
(3)文本文件
為了壓縮,壓縮算法可以使用數(shù)據(jù)字典來存儲重復的字符組。數(shù)據(jù)字典可以存儲這些組,并替換文字號碼中的組。
以上是劍橋IGCSE計算機——數(shù)據(jù)表示法部分的課程筆記,有需要的小伙伴們趕緊收藏起來噢~
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