1.1.1　中央处理器

中央处理器就是我们通常所说的CPU（中央处理单元）。它是超大规模集成电路，是计算机的计算核心和控制核心。它主要包括两大部分组成：算术逻辑单元（ALU）和控制单元（CU）。此外，它还包括多个寄存器和存储器以及它们之间的数据、控制和状态总线。它与内存、输入/输出设备并称为电子计算机的三大核心部件。其功能主要是解释计算机指令和处理计算机软件中的数据。计算机的性能很大程度上取决于CPU的性能，而CPU的性能主要体现在运行程序的速度上。

1.1.2　位和字节

1. 位

位又称比特，位是Binary System的缩写。在实际应用中，位有以下两种含义。

(1)它是一个计算机术语，是一种信息单位。二进制数的一位所包含的信息是一位。例如，二进制数0100 有4 位。在计算机应用中，二进制数“0”和“1”是构成信息的最小单位，称为“位”或“比特”。

(2)二进制数中的比特是信息的计量单位，是信息的最小单位。数字音频使用电脉冲来表达音频信号。 “1”代表脉冲，“0”代表脉冲间隔。如果用一组4位来表示波形中每个点的信息，那么每组代码就有4位。位数越多，模拟信号表达越准确，还原音频信号的能力越强。

2字节

字节是计算机信息技术中用于存储容量的计量单位。有时它还表示某些计算机编程语言中的数据类型和语言字符。

在计算机应用中，一个字节由多个位组成。一个字节由多少位组成取决于计算机的体系结构。一般来说，微型计算机的CPU大多由8位组成1个字节，并用它来表示一个字符的代码。组成1字节的8位被视为一个整体，字节是存储信息的基本单位。大多数情况下，计算机存储单元之间的转换关系如下：

1B=8bit1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB 上述关系中各个单元的具体说明如下：

B：表示字节。 bit：表示位。 KB：代表千字节。 MB：代表兆字节。 GB：代表千兆字节。

1.1.3　二进制

二进制是计算机技术中广泛使用的数字系统。是由0和1两位数字表示的数字。二进制的基数是2，进位规则是“每二转一”，借位规则是“借一等于二”，即由18世纪德国数学哲学大师莱布尼茨发现。目前的计算机系统基本采用二进制系统，数据主要以二进制补码的形式存储在计算机中。计算机中的二进制是一个非常微小的开关，用“on”代表1，用“off”代表0。由于它只使用0和1两个数字符号，所以非常简单方便，易于实现电子方式。

以下是如何将十进制数转换为二进制数。

(1) 将正整数转换为二进制。

转换原理是除以2取余，然后倒序排列，将高位补零。也就是说，将正小数除以2，然后将得到的商除以2，以此类推，直到商为0或1，然后在旁边标记每一步的余数，最后倒着写，填充高位。零就够了。例如，十进制数42转换为二进制数的步骤是：将42除以2得到的余数连在一起为010101，然后将余数向后排列得到数42，对应的二进制数为101010但由于计算机内部用来表示数字的字节单位是固定长度的（如8位、16位或32位），当位数不够时，需要在高位补零。十进制数42转换成二进制数的结果是101010，前面少了两位数字，所以十进制数42转换成二进制数的最终结果是：00101010。

(2) 将负整数转换为二进制。

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转换原理是先将对应的正整数转换为二进制，然后将二进制数反转，最后结果加1。以十进制负整数42为例，42（00101010）的二进制形式反转后的结果是11010101，然后加1就是11010110。所以负整数42转换成二进制的最终结果号码是：11010110。

(3) 将二进制整数转换为十进制。

转换原理是先将二进制数的所有位数填入。如果第一位为0，则表示是正整数；如果第一位是1，则表示是负整数。首先看第一个数字为0的正整数，填入数字后，我们得到n2m的计算结果。其中，上标m代表二进制位数，n代表一定数量的二进制位数。对二进制数中的每一位计算n2m，然后将计算结果相加，得到十进制数的值。例如，二进制数1010转换为十进制数的过程如下。

二进制1 0 1 0

补码位数0 0 0 0 1 0 1 0

计算n2m 027 026 025 024 123 022 121 020

计算结果0 0 0 0 8 0 2 0

大家的求和结果是10

所以二进制数1010转换成十进制的结果是10。

如果要转换的二进制数补码后第一位为1，则表示该二进制数为负整数。这时就需要先求反，然后再进行转换：比如二进制数11101011第一位是1，那么就应该先求反得到00010100，然后按照上面的计算过程得到十进制数字20对应的是10100，所以二进制数11101011对应的十进制数是-20。

1.1.4　编码格式

1. ASCII 码

ASCII（美国信息交换标准码）是一种基于拉丁字母的计算机编码系统，主要用于表示现代英语和其他西欧语言。 ASCII 码是当今最常见的单字节编码系统，相当于国际标准ISO/IEC 646。

一个英文字母（不分大小写）占用1个字节的空间，一个汉字占用2个字节的空间。二进制数序列是计算机中的数字单元，通常是8位二进制数。其最小值为0，最大值为255。例如ASCII 码为1 个字节。

2统一编码

Unicode（也称为Unicode、Universal Code、Unicode）是计算机科学领域的一个行业标准，包括字符集、编码方案等。Unicode编码是为了解决传统字符编码方案的局限性而创建的。它为每种语言的每个字符设定了统一的、唯一的二进制编码，以满足跨语言、跨平台的文本转换和处理的需要。要求。

最初，Unicode编码的长度固定为16位，即2个字节代表1个字符，可以表示65536个字符。显然，这不足以表示各种语言的所有字符。 Unicode 4.0 规范考虑到了这种情况，定义了一组附加的字符编码。附加字符编码由两个16位表示，因此最多可以定义1 048 576个附加字符。目前，Unicode 4.0 规范仅定义了45,960 个附加字符。

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Unicode 只是一种编码规范。目前，实际实现的Unicode 编码只有三种类型：UTF-8、UCS-2 和UTF-16。三种Unicode字符集可以按照相关规范进行转换。

3 UTF-8编码

UTF-8（8位Unicode Transformation Format）是Unicode的变长字符编码，也称为Unicode。 UTF-8 由Ken Thompson 于1992 年创建，现已标准化为RFC 3629。UTF-8 使用1 到6 个字节对Unicode 字符进行编码。在网页上可以统一显示简体/繁体中文和其他语言（如英语、日语、韩语）。一个UTF-8编码的英文字符占用1个字节； UTF-8编码的中文（含繁体）字符极少数情况下占用3个字节，大多数情况下占用4个字节； UTF-8编码的数字占用1个字节。

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