[컴퓨터 공학] 정보의 표현

진법

개념

• 임의의 수를 숫자로 표현하는 방법
• 디지털 컴퓨터는 두 개의 전기 신호(0 또는 1)를 이용해 정보를 표현

종류

• 10진수
• 2진수
• 8진수
• 16진수

자릿값

진법에 따라 각 숫자는 별도의 자릿값을 가지며, 해당 진수에 제곱수를 적용하여 자릿값을 계산

ex. 10진수 5234의 자릿값 5 x 10^3 + 2 x 10^2 + 3 x 10^1 + 4 x 10^0

       2진수 101의 자릿값 1 x 2^2 + 0 x 2^1 + 1 x 2^0

진법 변환

주어진 수를 다른 진법으로 변환하는 것

2진수, 8진수, 16진수 -> 10진수

각 자리의 숫자에 자릿값을 곱한 후 모두 더함

10진수 -> 2진수, 8진수, 16진수

10진수의 정수 부분을 진수의 밑수로 몫이 더 이상 나누어지지 않을 때까지 나누어 몫과 나머지를 구한 후 각 단계의 나머지를 역순으로 나열

 

 

정보의 표현

디지털 컴퓨터는 문자나 숫자 등의 정보를 0과 1의 2진 체계로 부호화한 디지털 데이터로 처리

비트(Binary Digit)

• 컴퓨터에서 정보를 나타내는 최소 단위
• 2진수 0 또는 1을 의미
• N비트로 표현할 수 있는 정보는 2^N개

바이트(Byte)

• 문자를 나타내는 최소 단위로 영문자나 숫자
• 특수문자는 1바이트로 표현
• 한글이나 한자는 2바이트로 표현

워드

• 명령어나 연산을 처리하는 기본 단위
• 기억장치에 한 번 접근하여 얻을 수 있는 데이터의 양

기억 용량의 단위

• KB(Kilo Byte)
• MB(Mega Byte)
• GB(Giga Byte)
• TB(Tera Byte)

 

아스키 코드

• 미국표준협회(ANSI)가 데이터를 처리하거나 통신 시스템 간에 정보를 교환할 때 쓸 표준 코드로 제안한 것
• 표현할 수 있는 문자는 128(2^7)개

아스키 코드 표

• 0~31번과 127번 : 제어 문자
• 32~64번 : 특수문자와 숫자
• 65~96번 : 알파벳 대문자와 특수문자
• 97~126번 : 알파벳 소문자와 특수문자

 

2진화 10진 코드(BCD 코드)

• 문자 하나를 표현하기 위해 6비트를 사용, 64(2^6)개의 문자를 표현
• 디지트 비트가 0~9까지 가중치 코드로 자릿값을 갖기 때문에 8421 코드라고도 함
• 2진수 네 자리가 10진수 한 자리에 대응되기 때문에 10진수로 변환하기 쉬움

확장 2진화 10진 코드(EBCDIC 코드)

• IBM사가 문자 코드에 대한 필요성으로 제정
• IBM의 메인프레임 컴퓨터에서 사용
• BCD 코드를 8비트로 확장하여 사용, 256(2^8)개의 문자를 표현

 

유니코드

• 전 세계의 언어를 일관된 방법으로 표현하고 다룰 수 있는 국제적인 문자 코드 규약
• 문자 하나를 16비트로 표현, 65536(2^16)개의 문자와 기호를 나타냄
• 인코딩 방식은 UTF-8, UTF-16, UTF-32(UTF 뒤의 숫자는 문자 인코딩에 사용되는 비트 수)

 

보수

• 두 수의 합이 진법의 밑수(N)가 되게 하는 수
• 음의 정수를 표현하기 위해 고안한 개념
• 컴퓨터 내부에서는 사칙연산을 할 때 덧셈을 담당하는 가산기를 이용하기 때문에 뺄셈은 덧셈 형식으로 변환하여 계산해야 함
  ex. A-B는 B의 보수(-B)를 구한 후 A+(-B)로 계산