Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Borodina_A_I_Matematika_v_kompyutere.doc
Скачиваний:
8
Добавлен:
12.11.2019
Размер:
708.61 Кб
Скачать

5.2.Кодирование графической информации

Современные компьютеры могут представлять на экране как текстовую, так и графическую информацию.

В текстовом режиме экран разбивается на 25 строк по 80 символов в строке. Каждая позиция экрана называется знакоместом. В нее может быть помещен один символ. Всего на экране 2580=2000 знакомест. В каждом знакоместе находится один символ. Символы могут быть представлены в цветном изображении. В этом случае для представления символа потребуется два блока: один для самого символа, другой – для его цветовой характеристики.

В графическом режиме экран разбивается на отдельные светящиеся точки – пиксели. Количество пикселей определяет разрешающую способность монитора. Любое графическое изображение хранится в памяти в виде информации о каждом пикселе. Состояние пикселя описывается последовательностью нулей и единиц. Такую форму представления графических изображений называют растровой.

5.3.Кодирование звуковой информации

Современные компьютеры могут записывать и воспроизводить музыку и человеческую речь. Существует два способа звукозаписи: цифровая запись и MIDI-запись.

При цифровой записи реальные звуковые волны преобразуются в цифровую информацию путем измерения звука тысячи раз в секунду. Этот процесс называется дискретизацией, а частота дискретизации определяет, сколько тысяч раз в секунду производились измерения, например, 44 кГц означает, что измерения производятся 44 тысячи раз в секунду.

MIDI-запись является электронным эквивалентом нотной записи.

Цифровая запись может быть реализована при наличии в комплекте звуковой платы, которая преобразует звук на входе в цифровую информацию путем измерения его характеристик. Получившиеся значения записываются в виде нулей и единиц в память компьютера. При воспроизведении звука специальное устройство звуковой карты преобразует цифры обратно в аналоговый сигнал, подающийся на звуковые усилители, а оттуда – на колонки.

MIDI-информация представляет собой команды синтезатору. Эти команды удобнее для хранения музыкальной информации, чем цифровая запись. Однако для записи MIDI-команд требуется устройство, выполняющее роль клавишного синтезатора, которое воспринимает MIDI-команды и при их получении может генерировать соответствующие звуки.

6.Прямой, обратный и дополнительный коды

При вычислении ЭВМ оперируют как с положительными, так и с отрицательными числами. При этом вычитание можно заменить сложением, воспользовавшись дополнением отрицательного числа. Дополнением числа 12510 будет число 87510, числа 12516 будет число ЕDВ16, для числа 11012 число 112. Эти дополнения получают следующим образом:

_100010 _100016 _100002

12510 12516 11012

87510 EDB16 112

Так как в ЭВМ имеются только устройства, выполняющие сложение, то вычитание заменяется сложением специальных кодов чисел. Для выполнения операций с двоичными числами в ЭВМ используются прямой, обратный, дополнительный, модифицированные обратный и дополнительный коды. Изображение положительных чисел во всех кодах одинаково, а отрицательных – различно.

Прямой код совпадает с записью самого числа. В знаковом разряде записывается 0 (знак +) или 1 (знак ), а затем записывается само число.

Например, числа: А1=+0,1010 и А2= 0,1010 в прямом коде записываются в виде: [А1]пр=0 1010 и [А2]пр=1 1010.

Пример: В1 = +0,101001 [В1]пр.= 0 101001;

В2 = 0,11101 [В2]пр.= 1 11101.

Обратный код отрицательного числа получается следующим образом: в знаковом разряде записывается единица, а в цифровых разрядах нули заменяются единицами, а единицы – нулями.

Например, числа А1=+0,1010 и А2= 0,1010 в обратном коде записываются в виде [А1]обр.=0 1010 и [А2]обр.=1 0101.

Пример: В1 = +0,101100 [В1]обр.= 0 101110;

В2 = 0,010101 [В2]обр.= 1 101010.

Дополнительный код отрицательного числа получается добавлением единицы к младшему разряду обратного кода этого числа.

Например: числа А1=+0,1010 и А2= 0,1010 в дополнительном коде записываются в виде: [А1]доп.=0 1010 и [А2]доп.=1 0110.

Пример: В1 = +0,00110 [В1]доп.= 0 00110;

В2 = 0,001101 [В2]доп.= 1 110011.

Модифицированный код отличается тем, что на изображение знака числа в нем отводится два разряда, что дает возможность выявить переполнение разрядной сетки.

Например, для числа А= 0,1010 получим [А]мобр.=11 0101, [А]мдоп.=11 0110.

Переход от обратного и дополнительного кодов к прямому осуществляется аналогично переходу от прямого кода к обратному и дополнительному.

При сложении и вычитании чисел в обратном коде единица переноса, вышедшая за пределы знакового разряда, не отбрасывается, а прибавляется к младшему разряду результата, что осуществляется автоматически.

Например, в обратном коде операции алгебраического сложения выполняются следующим образом:

1) а=0,1010>0 [а]обр.=0 1010

b=0,0010>0 [в]обр.=0 0010

[х]обр.=0 1100

х= 0,1100

2) а= 0,1010<0 [а]обр.=1 0101

b= 0,1100>0 [в]обр.=0 1100

10 0001

[х]обр.=0 0010

х= 0,0010

3) а=0,1010>0 [а]обр.= 0 1010

b= 0,0010<0 [в]обр.= 1 1101

10 0111

[х]обр.= 0 1000

х= 0,1000

4) a= 0,1010<0 [a]обр.=1 0101

b= 0,0010<0 [b]обр.=1 1101

11 0010

[x]обр.=1 0011

x= 0,1100

Сложение и вычитание двоичных чисел в дополнительном коде происходит поразрядно, включая и знаковые разряды. Единица переноса, вышедшая за пределы знакового разряда, отбрасывается.

Пример:

a= 0,1010<0 [a]доп.=1 0110

b= 0,0010<0 [b]доп.=1 1110

11 0100

[х]доп.=1 0100

[х]обр.=1 0011

х= 0,1100

Например, имеется число А1 = 0,101112 и А2 = 0,0112. Нужно выполнить действие А1-А2

_0,10111

0,01100

0,01011

Заменим операцию вычитания сложением. Для этого произведём кодирование: получим обратный и дополнительный коды для чисел А1 и А2.

[A1]обр.= 0 10111 [A2]обр.= 1 10011

[A1]доп.= 0 10111 [A2]доп.= 1 10100

Выполним операцию сложения полученных кодов

+ [A1]обр.= 0 10111

[A2]обр.= 1 10011

10 01010

[A1+A2]обр.= 0 01011

A1+A2 = 0,01011

+[A1]доп.= 0 10111

[A2]доп.= 1 10100

10 01011

[A1+A2]доп.= 0 01011

A1+A2 = 0,01011

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]