數據是關于組織機構及其業務活動的原始事實，它是信息系統中最活躍的元素。大部分數據自身并沒有什么意義和用處，從不同角度可以進行不同的分類。

數據可以分為模擬數據和數字數據兩大類。模擬網站設計數據是在某個區間內連續變化的值，例如聲音和視頻都是幅度連續變化的波形，溫度和壓力也都是連續變化的值;數字數據是離散的值，如文本信息和整數。

一個企業要處理的數據通常有三種不同的類型:商務的、應用的和導出的數據，它們的特性有很大的差別。

·商務數據表示事實，如所獲取的商務電話記錄及類似的數據，這些數據在一段時間內是保持不變的。
·應用數據主要描述人或物的屬性。如客戶的姓名、地址、電話與傳真號碼、電子郵件地址等。應用數據一般是在客戶要求服務時獲取的，往往會跨系統地重現，變化性較大.同一應用數據可能有不一致的版本，容易發生沖突，因而管理復雜。
·導出數據是從已經存在的數據中運用某種數學運算或數據變換而得到的事實，如累計的費用、不同稅種所要繳納的稅費總額等。

數據有多種表現形式，它們都可以經過數字化后存入計算機。下面介紹在計算機中如何表示數據。

數據在計算機中的表示與存儲

數據是計算機處理的對象。從外部形式來看，計算機可以處理數值、文字、圖像、聲音、視頻等。但是，在計算機系統的內部，這些都不能直接由計算機進行處理和存儲，它們必須采取特殊的表示形式才能由計算機進行加工處理。這種特殊的表示形式就是二進制編碼形式，即采用二進制編碼來表示數值、文字、圖像、聲音和視頻等.計算機系統中的數據都是以二進制編碼形式出現的。

在二進制編碼系統中，只有0和1兩種基本符號，使用有兩個穩定狀態的物理器件(如三極管)就可以表示二進制數的每一位.例如，用高低兩個電位，脈沖的有無，或者脈沖的正負極性等，都可以方便、可靠地表示。和1，如圖2-1所示。

1.計算機中的數據單位

1)位

在二進制系統中，每個。和1都稱為一個二進制位(Binary bit)，簡稱位(bit).可以采用不同的組合方式將位組織在一起來表示數據—數字、字母、標點符號等。例如，字母H可以用01001000(即關一開一關一關一開一關一關一關)來表示。

2)字節

在計算機系統中，8個二進制位構成一個字節(Byte)，簡寫為B，即1B=8b。字節是計算機處理數據的基本單位。一個字節可以表示2' = 256種狀態，它可以存放一個整數(0-255范圍內)，或一個英文字母的編碼，或一個符號。

計算機中常以字節為單位來表示文件或數據的長度及存儲容量的大小。

3)字與字長

計算機一次存取、處理和傳輸的數據稱為字(Word)，即一組二進制位作為一個整體來參加運算或處理的單位.一個字通常由一個或多個字節構成，用來存放一條指令或一個數據。

一個字中所包含的二進制數的位數稱為字長。不同計算機的字長是不同的.常用的字長有16位、32位和“位，也就是經常說的16位機、32位機和64位機.字長是衡量計算機性能的一個重要指標.字長越長，一次處理的數字位數就越多，速度也就越快。

2.計算機中常用的數據編碼

數可以分為無符號數(不帶正負號的數)和有符號數(帶正負號的數)。對于無符號數，所有二進制位都用來表示數的大小。有符號數則用最高位來表示數的正負號，即設置一個符號位，該位為0表示正數，為1表示負數，其他位表示數的大小。

符號和數字合在一起構成數的機內表示形式，稱為機器數。而它真正表示的帶有符號的數值稱為這個機器數的真值。機器數又分為定點數和浮點數。在機器數中，用0,1取代了真值的正、負號.機器數采用確定的字長表示，即假設字長為，，則一個機器數總是采用n位二進制表示形式。

在計算機中，機器數有三種表示形式:原碼、補碼與反碼。

1)原碼、補碼與反碼

(1)原碼:對于無符號數，原碼是一種用數值本身表示的二進制編碼。

對于有符號數，原碼是一種用符號和數值表示的二進制編碼。有符號數的原碼編碼規則是:用最高位表示符號，正數用0表示，負數用1表示，其他位表示該數的絕對值.例如，設字長為8位，則十進制整數+1的原碼表示為0000 0001，一1的原碼表示為1000 0001。

(2)反碼:反碼使用得較少，它只是補碼的一種過渡。

對于無符號數，反碼是一種對數值按位取反(對0取反得到1，對1取反得到0)表示的二進制編碼。

對于有符號數，反碼是一種用符號位和對數值按位取反表示的二進制編碼。有符號數的反碼編碼規則是:用最高位表示符號，正數用。表示，負數用1表示，正數的反碼是其原碼本身，負數反碼的數值部分是原碼的數值部分按位取反。例如，設字長為8位，則十進制整數+1的反碼表示為0000 0001，一1的反碼表示為1111 1110。

(3)補碼:補碼是計算機中表示和處理有符號數的運算時常用的一種方式。

對于無符號數，補碼是一種對數值按位取反并加1表示的二進制編碼。對于有符號數，補碼是一種用符號和對數值按位取反并加1表示的二進制編碼.有符
號數的補碼編碼規則是:用最高位表示符號，正數用。表示，負數用1表示;正數的補碼是其原碼本身，負數補碼的數值部分是對其原碼的數值部分按位取反后加1。例如，設字長為8位，則十進制整數+1的補碼表示為0000 0001，一1的補碼表示為1111 1111。

2) BCD碼

計算機使用二進制數來處理信息，但是如果用二進制的形式來輸人和輸出數據，就十分不方便了.一般來說，輸入時采用十進制數。因此計算機把十進制數轉換成二進制數就要用到一種轉換碼，BCD碼就是其中的一種。BCD碼分為壓縮BCD碼和非壓縮BCD碼。對于壓縮BCD碼，每位BCD碼用四個二進制位表示，一個字節表示兩位BCD碼.非壓縮BCD碼用一個字節表示一位BCD碼，其高四位總是0000，低四位從0000-1001，分別表示0-9。

3) ASCII碼

ASCII碼(American Standard Code for Information Interchange，美國標準信息交換碼)已經被國際標準化組織(International Standard Organization, ISO)采納，作為國際通用的標準信息交換碼。ASCII碼包含5;個大、小寫英文字母，0---9共10個數字字符，32個標點符號、運算符號、特殊符號，還有34個不可顯示和打印的控制字符編碼，一共有128個編碼。

ASCII碼一般在計算機的輸人輸出過程中使用，而二進制碼和BCD碼則在運算、處理過程中使用。因此，在應用計算機解決實際問題時，常常需要在這幾種機器碼之間進行轉換。

4)小數的表示

當所要處理的數含有小數部分時，就存在一個如何表示小數點的問題。在計算機中并不用某個二進制位來表示小數點，而是規定小數點的隱含位置。若約定小數點的位置是固定的，則稱為定點表示法，用這種方法表示的數稱為定點數;若約定小數點的位置是可以變動的，則稱為浮點表示法，用這種方法表示的數稱為浮點.數。

對于定點表示法，通常小數點的固定位置有兩種情況，一種是默認固定在數的最右邊，即只有整數部分而沒有小數部分，實際上也就是整數.因此這種數也被稱為定點純整數。另一種是把小數點固定在符號位之后、最高數值位之前，即只有小數部分而沒有整數部分，因此也被稱為定點純小數。

當要處理的數既有整數部分又有小數部分時，采用定點表示法很不方便，因此一般采用浮點數來表示。

浮點數由階碼和尾數兩部分組成，表示為：
            N=2^E X S

其中E是有符號的純整數，表示浮點數N的階碼;S表示N的尾數，是數值的有效數字部分，一般規定取二進制定點純小數形式.底數2在機器數中不出現，是隱含的。

浮點數的格式如下:



5)其他編碼

原碼、補碼與反碼通常用來表示數值數據，對于文字、圖形圖像、聲音等非數值數據的表示也有對應的編碼標準.

(1)漢字編碼:為了使計算機能處理漢字，也必須對漢字進行編碼，在計算機中存放漢字實際上就是存放漢字的編碼。由于漢字數量大、字形復雜，因此漢字的編碼要比ASCII碼復雜得多。

為了能顯示和打印漢字，必須存儲漢字的字形.現在普遍使用的漢字字型碼是用點陣方式表示的，通常稱為“點陣字模碼”。

目前，漢字編碼通常采用雙七位編碼方案，即用兩個字節存放一個漢字，并規定兩個字節的首位必須為1，以便與西文ASCII碼區別。

(2) Unicode: Unicode(統一碼、萬國碼、單一碼)是基于通用字符集(UniversalCharacter Set)標準、在計算機上使用的一種字符編碼，它為全世界每種語言的每個字符設定了統一并且唯一的二進制編碼，以滿足跨語言、跨平臺進行文本轉換、處理的要求。

(3)音頻和視頻編碼:聲音信號是一種模擬信號，計算機要對它進行處理，必須將它轉換成為數字聲音信號，即用二進制數字的編碼形式來表示聲音。最基本的聲音信號數字化步驟是采樣、量化和編碼?；谝纛l數據的統計特性進行編碼的典型技術是波形編碼，PCM(脈沖編碼調制)是其中最簡單、最基本的編碼方法。改進方法則有差值量化(DPCM)、自適應量化(APCM)和自適應預測編碼(ADPCM)等，實現了數據的壓縮。此外，還有參數編碼和混合編碼方法。數字語音壓縮編碼有多種國際標準，如G.711,G.721,G. 726,G. 727 , G. 722 , G. 728.G. 729A,G. 723. 1, IS96 (CDMA)等。

計算機中的圖形數據有兩種常用的表示形式:一種稱為幾何圖形或矢量圖形，簡稱圖形;另一種稱為點陣圖像或位圖圖像。一般可以通過硬件(輸人輸出設備)或軟件實現圖形和圖像之間的轉換.圖像壓縮編碼方法有多種國際標準和工業標準，目前廣泛使用的編碼及壓縮標準有JPEG,MPEG和H. 261,MPEG是運動圖像壓縮算法的國際標準，它包括MPEG視頻、MPEG音頻和MPEG系統(視頻、音頻同步)三個部分。

3.數據在計算機中的存儲方式

用來存儲數據的設備稱為計算機的存儲設備，如內存、硬盤、軟盤、光盤等。不同的存儲設備因所采用的材料不同而采用不同的方式來存儲數據。磁存儲、光存儲和半導體存儲是目前所使用的三種主要的存儲方式。

1)磁存儲

自從有計算機以來，磁介質就一直在數據和信息的存儲中起著重要的作用。硬盤、軟盤和磁帶都是磁存儲器。

數據通過讀寫磁頭存儲到磁介質上。讀寫磁頭實際上是用軟磁材料做鐵芯、繞有讀寫線圈的電磁鐵，它是通過磁化方式排列磁介質上的金屬顆粒(氧化鐵與貓合劑的混合物)來記錄數據的。這些金屬顆粒對應于二進制數位(例如，排成直線表示二進制數1，沒有排成直線則表示0)。寫磁頭記錄數據，讀磁頭獲取數據。

2)光存儲

光存儲使用光信號來存儲信息.激光器產生的一束光通過一些透鏡，最后匯集在某個金屬盤片或塑料渦流盤的表面上.該盤片的反射模式(對應于它所承載的數據)是讀寫數據和信息的關鍵部分。典型的光存儲設備就是光盤。記錄數據時，一束強大的激光在光盤的表面打一個凹槽，這些激光凹槽的有和無對應于二進制編碼中的1和0。讀取光盤上存儲的信息時，一束較弱的激光掃描光盤表面，感知凹槽的模式.該模式被反饋給閱讀器，由它解釋出數據并把數據發送給CPU(中央處理器或中央處理單元)。

3)半導體存儲

半導體存儲器(Semi-conductor Memory)是一種以半導體電路作為存儲媒體的存儲器。按其功能可分為隨機存取存儲器(Random Access Memory, RAM)和只讀存儲器(Read Only Memory, ROM);按其制造工藝可分為雙極晶體管存儲器和MOS晶體管存儲器;按其存儲原理可分為靜態(Static)和動態(Dynamic)兩種。

ROM的電路結構包含存儲矩陣、地址譯碼器和輸出緩沖器三個組成部分，使用時其內容只能讀取，不可改寫。

靜態MOS存儲器由存儲體、讀寫電路、地址譯碼電路和控制電路等組成，其存儲體的基本單元為觸發器，接通表示1，斷開表示。。這種存儲器速度快，但功耗大且集成度較低，因此存儲容量較小。

動態MOS存儲器是靠電容的電荷存儲效應存儲數據的，即電容充有電荷表示存儲1,沒有電荷表示存儲。，因此除了具有存儲體、讀寫電路、地址譯碼器和控制電路等部件外，還需要刷新電路，對存儲單元進行定期刷新以保證數據不丟失。這種存儲器速度較慢，但功耗低且集成度高，因此存儲容量大。