★漢字的處理過程
從漢字編碼的角度看,計算機對漢字資訊的處理過程實際上是各種漢字編碼間的轉換過程。這些編碼主要包括:漢字輸入碼,漢字內碼,漢字地址碼,漢字字形碼等。
通過鍵盤對每個漢字輸入規定的程式碼,及漢字的輸入碼(例如拼音輸入碼)。不論哪一種漢字輸入方法,計算機都將每個漢字的漢字輸入碼轉換為相應的國標碼,然後再轉換為機內碼,就可以在計算機記憶體儲和處理了。輸出漢字時,先將漢字的機內碼通過簡單的對應關係轉換為相應的漢字地址碼;然後通過漢字地址碼對漢字型檔進行訪問,從字型檔中提取漢字的字形碼,最後根據字形資料顯示和打印出漢字。
漢字內碼是為在計算機內部對漢字進行儲存,處理的漢字程式碼,它應滿足儲存,處理和傳輸的要求。當一個漢字輸入計算機後轉換為內碼,才能在機器內傳輸,處理。目前,對應於國標碼,一個漢字的內碼用2個位元組儲存,並把每個位元組的最高二進位制位置"1"作為漢字內碼的標識,以免與單位元組的ASCII碼產生歧義。如果用十六進位制來表述,就是把漢字國標碼的每個位元組加上一個80H(即二進位制數10000000)。所以漢字的國標碼與其內碼存在下列關係:
漢字的內碼=漢字的國標碼+8080H
例如,已知"中"字的國標碼為5650H,則根據上述公式得:
"中"字的內碼="中"字的國標碼5650H+8080H=D6D0H
由此可見,西文字元的內碼是7位ACII碼,一個位元組的最高位為0。每個西文字元的ASCII碼值均小於128。為了與ASCII碼相容,漢字用兩個位元組來儲存,區位碼再分別加上20H,就成為漢字的國標碼。在計算機內部為了能夠區分是漢字還是ASCII碼,將國標碼每個位元組的最高位由0變為1(也就是說漢字內碼的每個位元組都大於128),變換後的國標碼稱為漢字內碼。
★漢字字形碼
漢字字形碼又稱漢字字模,用於漢字在顯示屏或印表機輸出。漢字字形碼通常有兩種表示方式:點陣和矢量表示方式。
用點陣表示字形時,漢字字形碼指的就是這個漢字字形點陣的程式碼。根據輸出漢字的要求不同,點陣的多少也不同。簡易型漢字為16*16點陣,普通型漢字為24*24點陣,提高型漢字為32*32點陣,48*48點陣等等。
點陣規模愈大,字形愈清晰美觀,所佔儲存空間也愈大。點陣表示方式的缺點是字形放大後產生的效果差。
矢量表示方式儲存的是描述漢字字形的輪廓特徵,當要輸出漢字時,通過計算機的計算,由漢字字形描述生成所需大小和形狀的漢字點陣。Windows中使用的TrueType技術就是漢字的矢量表示方式,它解決了漢字點陣字形放大後出現鋸齒現象的問題。
★運算器
運算器(ALU)是計算機處理資料形成資訊的加工廠,它的主要功能是對二進位制數碼進行算術運算和邏輯運算。
運算器的效能指標是衡量整個計算機效能的重要因素之一,與運算器相關的效能指標包括計算機的字長和運算速度。
字長:指計算機運算部件一次能同時處理的二進位制資料的位數。作為儲存資料,字長越長,則計算機的運算精度就越高;作為儲存指令,字長越長則計算機的處理能力就越強。
運算速度:計算機的運算速度通常是指每秒鐘所能執行加法指令的數目。常用百萬次/秒(MIPS)來表示。這個指標更能直觀地反映機器的速度。
★控制器
控制器(CU)是計算機的心臟,由它指揮全機各個部件自動協調地工作。控制器的基本功能是根據指令計數器中指定的地址從記憶體取出一條指令,對其操作碼進行譯碼,再由操作控制部件有序地控制各部件完成操作碼規定的功能。
機器指令是一個按照一定格式構成的二進位制程式碼串,用來描述一個計算機可以理解並執行的基本操作。
機器指令通常由操作碼和運算元兩部分組成。
(1)操作碼:指明指令所要完成操作的性質和功能。
(2)運算元:指明操作碼執行時的操作物件。運算元形式可以是資料本身,也可以是存放資料的記憶體單元地址或暫存器名稱。運算元又分為源運算元和目的運算元,源運算元指明參加運算的運算元來源,目的運算元地址指明儲存運算結果的儲存單元地址或暫存器名稱。
控制器和運算器是計算機的核心部件,這兩部分合稱中央處理器(CPU),在微型計算機中通常也稱作微處理器(MPU)。
時鐘主頻指CPU的時鐘頻率,是微機效能的一個重要指標,它的高低一定程度地決定了計算機速度的高低。主頻以吉赫茲(GHz)為單位,一般地說,主頻越高,速度越快。
★儲存器
儲存器(Memory)是儲存程式和資料的部件。它可以自動完成程式或資料的存取,是計算機系統中的`記憶裝置。儲存器分為記憶體(又稱主存)和外存(又稱輔存)兩大類。記憶體是主機板上的儲存部件,用來儲存當前正在執行的資料,程式和結果;記憶體容量小,存取速度快,但斷電後RAM中的資訊全部丟失。外存是磁性介質或光碟等部件,用來存放各種資料檔案和程式檔案等需要長期儲存的資訊;外存容量大,存取速度慢,但斷電後所儲存內容不會丟失。
CPU不能像訪問記憶體那樣,直接訪問外存,當需要某一程式或資料時,首先應調入記憶體,然後再執行。在80386以上的高檔微機中,配置了高速緩衝儲存器(Cache),這時記憶體包括主存和快取記憶體兩部分。
★記憶體
記憶體儲器按功能可分為隨機存取儲存器(RAM)和只讀儲存器(ROM)。
1.隨機存取儲存器
通常所說的計算機記憶體容量均指RAM儲存器容量,即計算機的主存。RAM有兩個特點,第一個特點是可讀寫性,也就是說對RAM既可以讀操作,又可以寫操作。第二個特點是易失性,即電源斷開(關機或異常斷電)時,RAM中的內容立即丟失。
RAM又可分為SRAM(靜態隨機儲存器)和DRAM(動態隨機儲存器)兩種。計算機記憶體條採用的是DRAM。DRAM中"動態"的含義是指每隔一個固定的時間必須對儲存資訊重新整理一次。SRAM是用觸發器的狀態來儲存資訊,只要電源正常供電,觸發器就能穩定地儲存資訊,無需重新整理,所以SRAM的存取速度比DRAM快。
2.只讀儲存器
CPU對ROM只取不存,裡面存放的資訊一般由計算機制造廠寫入並經固化處理,使用者是無法修改。即使斷電,ROM中的資訊也不會丟失。因此,ROM中一般存放計算機系統管理程式,如監控程式,基本輸入/輸出系統模組BIOS等。
(1)可程式設計只讀儲存器(PROM),可實現對ROM的寫操作,只能寫一次。
(2)可擦除可程式設計只讀儲存器(EPROM),可實現資料的反覆擦寫。
(3)電可擦可程式設計只讀儲存器(EEPROM),可實現資料的反覆擦寫。
3.高速緩衝儲存器
高速緩衝儲存器(Cache)主要是為了解決CPU和主存速度不匹配,提高儲存器速度而設計的。Cache一般用SRAM儲存晶片實現,因為SRAM比DRAM存取速度快而容量有限。
4.記憶體儲器的效能指標
儲存器的主要效能指標有兩個:容量和速度。
(1)儲存容量:指一個儲存器包含的儲存單元總數,這一概念反映了儲存空間的大小。
(2)存取速度:一般用儲存週期(也稱讀寫週期)來表示。存取週期就是CPU從記憶體儲器中存取資料所需的時間(讀出或寫入)儲存器之間的最小時間間隔。半導體儲存器的存取週期一般為60-100ns。
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