Кодирование различных видов информации в ЭВМ. Способы представления чисел в разрядной сетке ЭВМ.
Рис. 1. Цифровой и штриховой коды товара Кодирование - это операция преобразования знаков или групп знаков одной знаковой системы в знаки или группы знаков другой знаковой системы. Знакам цифрового кода (цифрам) соответствуют группы знаков штрихового кода (узкие и широкие штрихи, а также размеры промежутков между ними). Рис. 2. Двоичное кодирование информации В компьютере для представления информации используется двоичное кодирование: • электромагнитные реле (замкнуто/разомкнуто), широко использовались в конструкциях первых ЭВМ; • участок поверхности магнитного носителя информации (намагничен/размагничен); • участок поверхности лазерного диска (отражает/не отражает); • триггер, может устойчиво находиться в одном из двух состояний, широко используется в оперативной памяти компьютера.
Двоичное кодирование чисел в компьютере Числа в компьютере хранятся и обрабатываются в двоичной системе счисления. Оперативная память компьютера состоит из ячеек, в каждой из которых может храниться 8 битов информации, т. е. 8 разрядов двоичного числа. Целые числа в компьютере хранятся в памяти в формате с фиксированной запятой. В этом случае каждому разряду ячейки памяти соответствует всегда один и тот же разряд числа, а запятая находится справа после младшего разряда, т. е. вне разрядной сетки. Для хранения целых неотрицательных чисел отводится одна ячейка памяти (8 битов). Например, число А 2 = 111100002 будет храниться в ячейке памяти следующим образом: Диапазон чисел, которые могут храниться в оперативной памяти в формате целого неотрицательного числа: А = 1 × 27 +1 × 26 +1 × 25 + 1 × 24 + 1 × 23 + 1 × 22 + 1 × 21 + 1 × 20 = 1 × 28 = 25610 Таким образом, диапазон изменения целых неотрицательных чисел - от 0 до 255.
Для хранения целых чисел со знаком отводится две ячейки памяти (16 битов), причем старший (левый) разряд отводится под знак числа (если число положительное, то в знаковый разряд записывается 0, если число отрицательное, записывается 1). Например, отрицательное число -200210 = 111110100102 будет представлено в 16 -разрядном представлении следующим образом: Максимальное положительное число (с учетом выделения одного разряда на знак) для данного формата представления равно: А = 215 - 1 = 32 76710.
Кодирование текстовой информации Информация, в письменной форме, называется текстовой информацией. Для представления текста достаточно 256 различных знаков. Вычислим количество инф-ции необходимое, чтобы закодировать каждый знак: N = 2 i => 256 = 2 i => 28 = 2 i => I = 8 битов. Для кодирования каждого знака требуется 8 бит инф-ции, т. е. длина двоичного кода = 8 знаков. Каждому знаку соответствует двоичный код из интервала от 0000 до 1111 (в десятичном коде от 0 до 255). Существуют пять различных кодовых таблиц для русских букв (КОИ 8, СР 1251, СР 866, Mac, ISO), поэтому тексты, созданные в одной кодировке, не будут правильно отображаться в другой.
8 электронных импульсов Код символа хранится в оперативной памяти компьютера, где занимает один байт. При выводе символа на монитор обратный процесс - декодирование, то есть преобразование кода символа в его изображение. Первые 33 кода (с 0 по 32) – это не символы, а операции (перевод строки, ввод пробела и так далее). С 33 по 127 – интернациональные, соответствуют символам латинского алфавита, цифрам, знакам арифметических операций и знакам препинания. С 128 по 255 – национальные, в национальных кодировках одному и тому же коду соответствуют различные символы.
Кодирование и обработка графической и мультимедийной информации Графическая информация может быть представлена в аналоговой и дискретной формах. Примером аналогового представления графической информации может служить живописное полотно, цвет которого изменяется непрерывно, а дискретного - изображение, напечатанное с помощью струйного принтера и состоящее из отдельных точек разного цвета. Графические изображения из аналоговой (непрерывной) формы в цифровую (дискретную) преобразуются путем пространственной дискретизации. Пространственную дискретизацию изображения можно сравнить с построением изображения из мозаики (большого количества маленьких разноцветных стекол). Изображение разбивается на отдельные маленькие элементы (точки, или пиксели), причем каждый элемент может иметь свой цвет (красный, зеленый, синий и т. д. ). Пиксель - минимальный участок изображения, для которого независимым образом можно задать цвет. В результате пространственной дискретизации графическая информация представляется в виде растрового изображения, которое формируется из определенного количества строк, содержащих, в свою очередь, определенное количество точек (рис. 1. 1).
Скачать презентацию Кодирование различных видов информации в ЭВМ Способы представления
Лекция 1.1-3 Кодирование информации в ЭВМ. Способы представления чисел в разрядной сетке ЭВМ.pptx