儲存在電腦中的資料，基本上有兩種型態：一是數值資料，另一種是文字資料。
底下我們將分別討論之：
CH4-1. 數值資料表示法
數值資料可分為 整數 與 浮點數
兩種：
整數：不含小數的數值稱為『整數』（Integer），包括正數、負數與０。
浮點數：含有小數點的數值即為『浮點數』（Floating-Point Number），也就是我們一般所說的實數。
數值資料中最見的就是正、負整數的資料，在電腦內部充滿著 0101010101 的訊號，可以用二進位數來表示。但是這樣的二進位數都只是正整數而已，電腦內部並沒有
"+"、"-" 等符號來表示正負數。為了解決這個問題，便有人提出了幾種不同的負數表示方法。
CH4-1-1. 負數的表示法
負數在電腦內部的表示法，常用的有最高位元表示法和 2
的補數表示法兩種，我們以一個整數佔8個 Bits為範例，分別介紹如下：
● 最高位元表示法
最高位元表示法，顧名思義是以最高位元來表示正負號，"最高位元為 0 表示正數"，"最高位元為 1 則表示負數"，如下：
正負數比較表（以最高位元表示法表示負數）
● 2的補數表示法最高位元表示法有個缺點，就是產生了 2 個 0 ( +0 與 -0 )，使原來總共可以表示 256個數，變成只能表示 255 個數。而 2 的補數法正可以改良最高位表示法的缺點。
使用 2 補數表示法時，"一個數的負數即是將該數的每一位元取其反相(即 1 變 0，0變 1) 再加1"。如下表：
由上表可知，只有在 0 時，該數的反相加 1 才會使得最高位元進位，此時該進位的位元捨棄，使得該數 (0) 的正負數表示法相同；因此以 2 的補數法來表示負數，就不會有『兩種方式表示 0』的困擾了。結果正數由 1~127 總共有 127 個；負數由 -1~-128 再加上一個 0，所以 8 個位元總共可以表示 256 個數。
將二進位數值0、1互換(即1變 0，0 變 1 )的動作，一般稱為 1 的補數表示法；當求得１的補數後，只要再加 1，即可求得該數的 2 補數。
CH4-2. 文字資料表示法
電腦不但可以幫我們做快速精確的數值運算，還可以做文字資料的處理；要處理文字資料就必須先瞭解文字資料在電腦中的表示方法。
數值資料在電腦內部是以『二進位』的形式來表示，這是因為數位電腦只能處理二進位形式的資料；同樣地我們輸入電腦的文字資料，亦會被轉換成二進位碼的形式儲存。這種將文字資料轉換成二進位碼的系統就稱為『編碼』系統。以英文字母為例，我們可以建一個編碼表：
我們把每一個英文字母編上一個號碼，建成一套編碼表。這個編碼表可以存放在鍵盤內的電路上。當我們按下一個鍵時，鍵盤的電路便依表格的規定，把該鍵對應的二進位碼送往電腦主機
(例如按下"A"鍵，鍵盤便會把其相對應碼 65 的二進位數 01000001 輸入電腦)。同樣地，當我們想將文字資料輸出時，編碼系統亦會將二進位碼轉換成對應的字元符號，再藉由輸出設備顯示或列印出來。
電腦是以數字碼來表示文字資料，例如 65 代表"A"，66
代表 "B"。像這種以數值代表字元的方式稱為編碼，不同的系統可能會使用不同的編碼方式。
CH4-2-1. 常用的英文電腦編碼系統
目前在PC上最常用的英文電腦編碼系統有二：一個是 ASCII 碼，另一個是 EBCDIC
碼。
● ASCII碼
是美國標準資料交換碼的縮寫(American Standard Code for Information Interchange)；它不但包含英文大、小寫字母，還有阿拉伯數字、控制字元、以及各種符號等。ASCII碼共有128個，每一個碼都對應一個字元，在電腦中中是以1個Byte來儲存。其數值與字元的對應表如下：
由於 1Byte( 8Bits)可表示出 28 = 256 種資料，因此在 PC上又將 ASCII碼擴充，多了 128個擴充符號字元(號碼為 128~255)，可用來繪製表格的格線，或印出特殊的字母符號等。
● EBCDIC碼EBCDIC碼 (Extended Binary Code Decimal Interchange Code)是美國 IBM 公司所制定的編號系女統。EBCDIC碼的每一個字元是由 8 個位元所組成，共有 種組合，可以表示 256 個字元。
CH4-2-2. 常用的中文電腦編碼系統
在英文電腦中 8 個位元( 28 = 256 )就足以表示所有的英文字母、阿拉伯數字、及許多特殊符號；但是，8
個位元卻不足以表示所有的中文字，所以中文字通常是以 2Bytes(16Bits)來編碼。常見的中文碼有 BIG-5 碼、通用碼、公會碼、倚天碼、王安碼...等；由於這些碼都是中文字儲存在電腦內部時的編碼，所以又稱為中文的內碼。
考考你
(1)一台 8GB 的硬碟，約可存於多少個中文字？ (2)請描述 1補數 和 2補數 之間的關係。 |