9. Формы представления чисел в компьютере.

Числовые данные обрабатываются в компьютере в двоичной системе счисления. Числа хранятся в оперативной памяти в виде последовательностей нулей и единиц, т.е. в двоичном коде.

Представление чисел в формате с фиксированной запятой. 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 бит). Например, число A₂ = 10101010₂  будет хранится в ячейке памяти следующим образом:

1

0

1

0

1

0

1

0

Максимальное значение целого неотрицательного числа достигается в случае, когда во всех ячейках хранятся единицы. Для n-разрядного представления оно будет равно:

2ⁿ - 1

Представление чисел в формате с плавающей запятой. Вещественные числа (конечные и бесконечные десятичные дроби) хранятся и обрабатываются в компьютере в формате с плавающей запятой. В этом случае положение запятой в записи числа может изменяться.

Формат чисел с плавающей запятой базируется на экспоненциальной форме записи, в которой может быть представлено любой число. Так число А может быть представлено в виде: A = m×qⁿ

где      m – мантисса числа

            q – основание системы счисления,

            n – порядок числа.

Для однозначности представления чисел c плавающей запятой  используется нормализованная форма, при которой мантисса  отвечает условию:

1/n ≤ |m| < 1.

Это означает,  что мантисса должна быть правильной дробью и иметь после запятой цифру, отличную от нуля.

В вычислительных машинах применяются две формы представления двоичных чисел:

естественная форма или форма с фиксированной запятой (точкой); нормальная форма или форма с плавающей запятой (точкой).

С фиксированной запятой все числа изображаются в виде последовательности цифр С ПОСТОЯННЫМ ДЛЯ всех чисел положением запятой, отделяющей целую часть от дробной.

Эта форма наиболее проста, естественна, но имеет небольшой диапазон представления чисел и поэтому не всегда приемлема при вычислениях.

С плавающей запятой каждое число изображается в виде двух групп цифр. Первая группа цифр называется мантиссой, вторая — порядком, причем абсолютная величина мантиссы должна быть меньше 1, а порядок — целым числом.

операций, поэтому

10. Кодирование текстовой, графической и звуковой информации в компьютере.

   Кодирование информации. В процессе преобразования информации из одной формы представления (знаковой системы) в другую осуществляется кодирование. Средством кодирования служит таблица соответствия, которая устанавливает взаимно однозначное соответствие между знаками или группами знаков двух различных знаковых систем.     В процессе обмена информацией часто приходится производить операции кодирования и декодирования информации. При вводе знака алфавита в компьютер путем нажатия соответствующей клавиши на клавиатуре выполняется его кодирование, т. е. преобразование в компьютерный код. При выводе знака на экран монитора или принтер происходит обратный процесс — декодирование, когда из компьютерного кода знак преобразуется в графическое изображение.     Кодирование изображений и звука. Информация, в том числе графическая и звуковая, может быть представлена в аналоговой или дискретной форме. При аналоговом представлении физическая величина принимает бесконечное множество значений, причем ее значения изменяются непрерывно. При дискретном представлении физическая величина принимает конечное множество значений, причем ее величина изменяется скачкообразно.     Примером аналогового представления графической информации может служить, скажем, живописное полотно, цвет которого изменяется непрерывно, а дискретного — изображение, напечатанное с помощью струйного принтера и состоящее из отдельных точек разного цвета.     Примером аналогового хранения звуковой информации является виниловая пластинка (звуковая дорожка изменяет свою форму непрерывно), а дискретного — аудиокомпакт-диск (звуковая дорожка которого содержит участки с различной отражающей способностью).     Графическая и звуковая информация из аналоговой формы в дискретную преобразуется путем дискретизации, т. е. разбиения непрерывного графического изображения и непрерывного (аналогового) звукового сигнала на отдельные элементы. В процессе дискретизации производится кодирование, т. е. присвоение каждому элементу конкретного значения в форме кода.

Дискретизация — это преобразование непрерывных изображений и звука в набор дискретных значений, каждому из которых присваивается значение его кода.

Текстовая:

Каким образом после нажатия клавиши с изображением латинской буквы А эта буква появляется на экране? Ведь машина понимает только нули и единицы!

Нажатие клавиши посылает в компьютер двоичное число комбинацию нулей и единиц (один байт). Каждую комбинацию можно интерпретировать как десятичное число от О до 255. Например, при нажатии клавиши посылается число 01000001 (десятичное 65). для машины это число может служить номером литеры с изображение А, которая хранится в памяти машины. Специальные электронные схемы по этому номеру находят <литеру и <печатают ее на экране. Послан в машину комбинацию 01000010(66), мы увидим на экране латинскую В. В кодовой таблице символов каждой букве, цифре, служебному знаку присвоен какой-либо код — десятичное число в диапазоне от О до 255 (больше нельзя, так как уже 256 не уместится в одном байте). таким образом, можно закодировать ровно 256 символов.

Кодовая таблица — это внутреннее представление символов в машине. Так, латинская А представлена числом 65, знак «. (точка) — числом 46, строчная латинская числом 113.

Графическая:

В зависимости от способа формирования изображения компьютерную графику разделяют на:

- растровую

- векторную

- фронтальную

Отдельным предметом считается 30 графика. Особенности цветного охвата характеризует черно-белая и цветная графика.

Растровая графика: (базовый элемент точка)

Растр - это метод кодирования графической информации издавна принятой в полиграфии. Разрешение - количество точек, приходящихся на единицу длины.

Различают:

- разрешение оригинала

- разрешение экранного изображения

- разрешение печатного изображения.

Битовая, глубинная — определенное число цифр. Каждому цвету соответствует определенный двоичный код.

О — черный цвет,

1 — белый. Изображение только черно — белое.

00 - черный, 01 — красный, 10 — синий, 11 — зелёный.

«-« в том, что требуется большой объём памяти для хранения изображения.

Векторная графика: (азовьй элемент линия) (элементарный объект)

Свойства линии:

- форма (кривая, прямая),

- толщина,

- цвет,

-начертания (—-или---),

- замкнутые линии обретают свойство заполнения.

невозможно работать с высококачественными художественными изображениями.

Фронтальная графика:

Основана на математических вычислениях.

Базовым элементом является сама математическая формула. Изображение строится по уравнению.

Звуковая:

1) Метод 1М. Основан на том, что можно разложить звук на последовательность простейших сигналов разных

частот.

2) Метод таблично — волнового.