Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

lektsii_po_infe

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
29.03.2015
Размер:
2.2 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

Пример:

 

01

 

(двоично -

 

 

 

 

 

001

010

 

 

 

 

 

 

 

 

десятичнаяСС)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аналогичнорассмдв треннойично

5

 

 

 

-десятССможичспноидругиейльзовать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

смешанныеССпразлизначенияхных

 

 

 

 

P и Q (P- старшееоснованиеСС,

 

 

 

Q – младшее).

Отдельнорассматриваетсяслучай,когда

 

 

 

 

 

 

 

P = Ql

,где

l – целое

положительноечисло.ВэтомслузапчаеиславсмешаннойССсовпадает

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16 = 24 ,8 = 23 ,т.е.запись

изображениемэтогочиславССоснованием

 

 

 

 

 

 

Q.Например,

шестнадцчислвсмешаннойдвоичнотеричного

 

 

 

 

 

 

 

 

-шестнадцаССбудетеричной

 

тождественнаегозаписидвоСС.Этосвойствочнойширокоспнапрактикельзуется

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

длясокрзачпщеннойизадаселивССс ебольшимныхоснованием.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Преобразочидвоселистемывчнойвосьманиешестнадцатеричную

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дляпредставленияцифры16

 

 

 

-чнойСС

понадобитсяцифры4 двоичнойСС,для

 

 

 

представленияцифры8

 

-нойССпонадобитсяцифрыдвоичной3 СС.Длперевода8

 

 

 

 

 

 

 

 

-

чногочислав 2

-чнуюССнадозаменкаждуюциэфрутчислаьогоеедвоичным

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

эквивал.Аналогпентомреводятсячизчносла16

 

 

 

 

 

 

-ойССвдвоичну

 

ю.

 

 

 

Аналогичвыполняютсяобратныепреобразования

 

 

Таблицаэквивалентов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Десятичная,

3),

 

 

Двоичная

 

 

 

 

 

 

 

Восьмеричная(2

 

4),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шестнадцатеричная(2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

0000

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

0001

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

0010

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

0011

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

0100

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

0101

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

0110

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

0111

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

1001

 

 

 

 

 

 

 

 

10 (A)

 

 

 

1010

 

 

 

 

 

 

 

 

11 (B)

 

 

 

1011

 

 

 

 

 

 

 

 

12 (C)

 

 

 

1100

 

 

 

 

 

 

 

 

13 (D)

 

 

 

1101

 

 

 

 

 

 

 

 

14 (E)

 

 

 

1110

 

 

 

 

 

 

Примеры.

 

15 (F)

 

 

 

 

 

1111

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

2->8

 

 

 

8

 

 

 

2->16

 

 

 

16

 

46,5

101 110,1

 

 

56,4

 

 

 

 

0010 0111,1000

 

2Е,8

 

21,5

010 101,1

 

 

25,4

 

 

 

 

0001 0101,1000

 

15,8

 

АналогичноможновыпрелнятьчбразованиядляселССоснова39,Ониями

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

такжесвязанысоотношением

P = Ql (9=32 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Десятичная,

 

Троичная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

девятеричная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

4

 

11

 

 

 

5

 

12

 

 

 

6

 

20

 

 

 

7

 

21

 

Дляпредставленияцифры

 

8

 

22

 

9-нойССпонадобитсяцифры2 троичнойСС.Длперевода

9-чногочислав3

-чнуюССнадозаменкаждуюциэфрутчислаьогоеетроичным

 

 

 

эквивалентом.

 

 

 

 

 

Пример

 

 

 

 

 

9

 

 

3

 

 

345,3

 

 

10 11 12,10

 

6. Кодирование информации

6Цели.1кодирования.

Кодирование – этопереходот

исходногопредставленияинформацииудобногодля

восприятиячеловк едставлекомудобномудляхранения,передачиобработкию

 

информациисиспользовавыч техслит.Обратнынипроцесскильмназываетсяой

 

декодированием.При нфорстанииации

вятсяследующиецели:

1)удобствофизическойреализации;

2)удобвос;приятиятво

3)высокаяскоростьпередачиобработки;

4)уменьшениеизбытсоо;бщенийчности

5)над,т.е.защитажностьотслучайныхискажений;

6)сохран,т.е.защитаотнеосатьнкционированногодоступа. Этицелимогутпротиворечитьдругу:экономныесообщениянеудобныдля

восприятия,ихнадежностьуменьшается.Избыточныесообщболнадежны,нония уменьшаскоросперинформацииетдачисяьт..

Наразныхэтапахобработкиинфдостигаютсярмразнции ыецели. Поэтомуинформацпреобразуетсянеоднократноиви обногодлявосприятия человекобномувиудудлябработкисредствамивыч техникислтельной наоборот.

6.2. Понятие оспециальномкодировании

 

Дляхраненияч выполненселоперацияй

 

аднимиспользуютпрямой,

обратныйидополнительныйкоды.

 

 

 

 

1.

Прямойкод

 

 

#0xn1 xn2 ...x1 x0 x1...xm , x 0

 

[x(q) ]пр =

...x1 x0 x1...xm , x < 0

 

 

!1xn1 xn2

 

где xi - значениецифрыв

 

i-омразряде,

q –основаниеси числениятемы.

Пример

 

 

 

x2

= +11011001 [x2 ]пр

= 0.11011001

 

x2

= −01101001 [x2 ]пр

= 1.01101001

 

 

Притакомпредставлениичиселреаарифмизацияопевтическихраций

 

ЭВМдолжнапредусматриразличныедейстмодулямивватьзависимостиселот

 

 

знак.Слочиселвжениеодинаковымизнакамивыпкаклняетсябычно:числа

 

 

 

складываютсяисуммеприсваиваетс

 

якодзнакаслагаемых.Присложениичисел

13

разнопределяетсяымиакамибольшеепомодулючисло,избольшеговычитается меньшееирезультатуприсвзнбольшегокиваетпомодулючи. сяла

ДляупрощтакихопевЭВМниспользуютсярацийспециальныекоды, которыепозволяютсвестиэтуоперациюк ифметическогоациисложения: обратныйидополнительный.

2.Обратныйкод

 

 

 

#0xn1 xn2

...x1 x0 x1

...xm , x ≥ 0

 

[x(q) ]обр

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!1xn1 xn2

...x1 x0 x1...xm , x < 0

 

где

 

 

- инверсияцифры

 

 

 

 

 

 

xi ,определяется

 

i = (q 1) xi .Длядвоичн

ойСС

x

i

 

 

 

 

 

 

x

инверсиейявляется1 0наоборот. Частноеправилообразоваобраткодадляотрицательныхогоиядвочи. чныхсел

Дляпреобразпрямкодадвотричногованчислацательявобраткоди ногоый наобнеознакбходиморотразрядставитьвыйбезменения ,авостальныхразрядах0 замена1,н0аить.

Пример.

x2

= +11011001

x2 = −01011101

[x2

]пр

= 0.11011001

[x2 ]пр

= 1.01011101

[x2

]обр

= 0.11011001

[x2 ]обр

= 1.10100010

3.Дополнительныйкод

0xn1 xn2 ...x1 x0 x1...xm , x ≥ 0

[x ] = !1x x ...x x x ...x +1, x < 0

(q) доп # n1 n2 1 0 1 m

![x ]

!q обр

Такимобразом,дляпреобразпрямкодагования

q-ичногоотрицательногочислав

дополнитнадо, преобразоватьгольныйобратныйкодимларазряддобавитьший1.

 

Пример

 

 

x2 = +11011001

x2 = −01011101

 

[x2 ]пр

= 0.11011001

[x2 ]пр

= 1.01011101

 

[x2 ]обр

= 0.11011001

[x2 ]обр

= 1.10100010

 

 

 

 

[x2 ]доп

= 1.10100011

 

Привыполненоперацсложенияпомощьюииспециальныхкодовзнаковые

 

разрядыучавсложениитвуюттакжекакцифровыеразряды.Знаковыеразрядыицифры

 

 

переноса изстаршегоцифровогоразрядаскладываютсяодноразрядныедвоичные

 

коды.Еслипрэтомформпереносизнаковогоруетсяразряда,тоондобавляется

 

младшийразрядрезультатаприиспользбратногокодаи тбрасываетсяниипри

 

 

использованиидополнител

ьнкода. го

 

 

Пример.

 

 

 

[x2 ]обр =0.1101 1001

[x2 ]доп = 0.1101 1001

+

 

 

+

 

 

[x2 ]обр =1.1010 0010

[x2 ]доп = 1.1010 0011

=

10.0111 1011

=

10.0111 1100

 

 

 

 

 

 

+1

отбрасывается

 

 

 

 

[x2 ]обр =0.0111 1100

[x2 ]доп =0.0111 1100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

Привыполненииалгебраичсложения,перпреобскогодрямыхазованиемдов

 

 

 

 

 

 

 

слагавспе,мыхциальныеихнадовырпколичествувнять

 

 

 

 

 

 

разрядов.

Пример1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Получитьдополнительныйкодчислах=

 

-1310

 

 

 

 

1)

х= -1310= -11012

 

 

 

 

 

 

 

2)

[x2

]пр =

1.1101

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

[x2 ]обр =1.0010

 

 

 

 

 

 

 

4)

[x2 ]доп =1.0011

 

 

 

 

 

 

 

Пример2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычислить,испдользуяполнительныекоды7

 

 

10-310

 

 

 

 

1)

 

х= 7 10= 1112

 

 

х= -310= -0112

 

2)

0.111

[x2 ]пр

= [x2 ]обр = [x2 ]доп

=

 

[x2 ]пр

= 1.011

 

 

 

 

 

 

 

 

[x2 ]обр

=

1.100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[x2 ]доп

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1.101

 

3)

 

0.111

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.101

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

 

х= 100 2=410

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычислить,используя

 

 

дополнительныекоды8

10-1310

 

 

 

1)

 

х= 8 10=10002

 

 

х= -1310= -11012

2)

 

[x2 ]пр

= [x2 ]обр = [x2 ]доп

=0.1000

[x2 ]пр

= 1.1101

 

 

 

 

 

 

 

 

[x2 ]обр

=

1.0010

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[x2 ]доп

=1.0011

3)

 

0.1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.0011

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1011

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Взнаковразрядестосл1,итмдовательно,результатполучен

 

 

 

 

 

 

 

 

дополнительномкоде.

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

 

[x2 ]доп

=1.1011

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[x2 ]обр

=

1.1011-1=1.1010

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[x2 ]пр

= 1.0101

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Взнаковразрядест1,следовательноитм,числоотрицательное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

 

х= 1.0101 2= -510

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

7. Внутреннее преданныхствп ЭВМмятивление

ИнформациявЭВМзаписывацифрдветсякодаичнвого,.. го

 

элементыизкотострпаоитсяых,могутнаходитьсяятьвдвухустойчивыхсостояниях0

 

иДвоичноекод1.

спорованиедпредсляьзуекакчитавленияс,такловой

 

текстовой,графической,

звуковинф.Форматырмациийпредставленияанныхпамяти

 

компьютопреддиапзнеляютра,которыезчеэтданныеимогутйпринимать,

 

скоростьихобработки,объемпамяти,ко ребуеорыйдляхранеэтдасяих.нияных

 

 

ЭВМисполедьзформыуюп тсящие

редставленияданных:

-числафиксированнойточкой;

-чисплавающейточкой;

-символы.

7.1Числа. фиксированнойточкой.

 

 

 

 

 

 

Целыечислаточнопредставляютсяпамятиком озволяютьютеравыполнять

 

 

операциибезпогрешнос.Аппаратуройкомпьютеровподдержей

 

иванесколькотся

форматовпредстцелыхавлениямныхожперацийнаднимиство.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Целыечиславпамятикомпьютехранятсявсегдафо мате

 

 

фиксированнто,ч,безуслтой,ограничиваетдиапазонйвночисел,которымиможет

 

 

рабкомпьютертатьитре

 

 

бучетаособенностейоргарифметическихзациидействий

 

вограниччислразряд.Рассмотеннп вдрэтпорбнееедставлениеим.

 

 

 

 

 

 

Всечисла,которыехранятсявпамятикомпьютера,занимаютопредечисленное

 

 

двоичныхразрядколичество.Это пределяетсяформатомчисла.Обычнодл

 

 

представленияцелыхчиспользуютелнескформатов.Влько

 

 

 

 

 

 

IBM-совместимыхПК

поддерживаетсятриформата:

 

 

 

байтразрядов(8),слово(16разряд),двойноеслово(32

 

 

разряда)Целые. числавписываютсяразряднуюсетку,соответствующуюформату.Для

 

 

целыхчиселразряднаясеткаимеетвид:

 

 

 

 

 

 

 

-1

 

-2

 

 

-3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

bi -

разрядыдвоичнойзаписицелогочисла,

 

S - разряд,отведенныйдля

представзнакачис.Дположительныхяаениячиселзнаккодируетсяцифройа0,для

 

 

отрицательных – цифп1ркод(ямой)Разд. ецелойтельждуидробнойчастью

 

 

зафикпосированле

b0 ,дробнойчастинет.

N -

количестводвоичныхразрядов

разряднойсет.Есликоличестворазрядовсеткеоказываетсябольше,чемколичество

 

1110 = 10112 в

цифрвчи,тостаршиелеразаполнрядынул.Напримеря,миютчислоя

 

формазапишетсябайта(8бит) так:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

знак Дляупрощеноперацийсотр числамияцательнымииспользуютсяспециальные

(обратныйидополнительный)кодысм(.в ).ше

7.2Числа.

плавающей точкой

 

Дляпредставлениявещественныхчиспользуетсяелформачиселплавающей

 

точкой.Такоепредоставленэкспоненциальномзапованочислаи виде:

 

число = мантисса ×10 р

- нормальнаяформа.Нормальнаяфоп едставлениячисел

73,2810 можнопредставить

неоднозначна.Например,

десятичноечисло

7,328×101

= 0,7328 ×102

= .... Дляоднозначностииспользуетсянормализованнаяформа,

 

котпорлтовсйжчкизадаениегдапередпервойтсязначащцифроймантиссы,е..

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

мантиссадолжнабытьменьше1пер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ваязначащцифрая

 

 

 

 

 

неноль(0х.107328

 

 

 

 

2)В.

 

 

 

паПКмантисятьпредкаксцелоетавлячисло,содтолькоетсяржзнацифрычащиещее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0целыхизапятаянехранятся)Следоват. ,внутреннеепредставлениельновещ ственного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

числасводитсякпредставлениюпарычи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сел:мантиссыпорядка.Такимобрч стьзом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

разрядовпамяти,отводимойподещественноечиспослодхранляьзупорядкаениятся

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

числар,остальные

 

 

 

- разрдлхраненядымант: ияссы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Порядокчимантиссаслахранятсявдвоичномкоде.Точностьвычислений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зависитотдлинымантиссы,порядокчислаопределяетдопустимыйдиапазон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

представленияействительныхчисел.В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IBM-совместимыхкомпьютерахиспользуется

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

триформатапредставленияанныхформеплавающейточкой(32разразряда, 64и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80разрядов),позво

 

 

 

ляющиеопределитьтриадляазонаоложительныхвещественных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чисел:от10х,5

 

 

 

-45 до3,4х10

 

 

38,отх105

 

-324 до10х,7

 

 

308 иот10х,9

 

-4951 до10х,1

 

 

4932.Для

 

 

 

представленияположительныхчиселзнаковыйразрядзаписываетсядля0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отрицательных - 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вкач ествепримерарассмотримвнутреннеепредставлениевещчислаственного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4-хбайтовойячейкепамяти.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

ак

 

Зн

 

 

 

Порядок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мантисса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

старшембитепервогобайтахразнчаки(0тсясла

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

–«+», 1 – «-»)Оставшиеся. 7

 

 

 

битотводятсяподмашинныйпорядок.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вследующихтрехбайтахразначащиеятся

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цифрымантиссы(24разряда).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Всемидвоичныхразряпомещаютсяахвочивдиапазчныеслаот0000000оне

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.Порядок

 

 

 

1111111Следовательно,машинныйпорядок. изменяетсядиапазонеот

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0до2

 

 

 

 

можетбытьи

 

 

положительнымотрицательным(

 

 

 

 

 

 

-64до63).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Машинныйпорядоксмещенотносительноматематичпорядкаимеетского

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

толькопол значенияжит.Минимальнльныематематичесзначениюпомурядкомуа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

соответствует0:Мр=+64.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВдвоичнойССэтафоримеетвид:ула

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мр22+100 00002

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример:Записатьвнутреннеепредстачисла250,1875формелениесплавающейточкой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Переведемчисло2

 

 

 

 

 

-юСС.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

250,1875=1111 1010, 0011 0000 0000 00002 (24значащиецифры)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2Запишем. вформенормализованногочисплавающейточкой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0, 1111 1010 0011 0000 0000 00002 х10 21000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3Вычислим. машинныйпорядоквдвоичнойСС.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мр2=1000+100 0000= 100 1000

 

 

 

 

 

 

 

 

-байтовойячейкепамяти:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4За. пишемредставлениечислаучетомзнака4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31

 

30

29

 

28

 

27

26

 

25

 

24

 

23

 

22

 

21

20

 

19

 

18

17

 

16

 

15

 

14

13

12

11

 

10

 

9

 

8

7

 

6

 

5

4

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

1

0

 

0

 

1

0

 

0

 

0

 

1

 

1

 

 

1

1

 

1

 

0

1

 

0

 

0

 

0

1

1

0

 

0

 

0

 

0

0

 

0

 

0

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4байт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3байт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2байт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1байт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Особенностипредставлениявещественныхч памятиселПКопределяетсвойства машчисел:припереводенныхдробнойчастидесятичногочиславформатплавающей точкпроегоисходитокругйдоколразрядовениеичества,определяемыхдлинной мантиссы.Ограничен наядлинамантприкпогрешностиссыводитпривыполнении операций – лишниеразрядыотсекаютсяилипроисходитокруглениечисел.

7.3. Символы

Текстовданныерассмкакпоследовательностьтриваютсяотдельныхсимволов,

 

каждомуизкоторыхставитсясоответст

виедвоичныйкоднекоторогонеотрицательного

 

 

 

 

17

целогочисла.Существуютразныеспособыкодиросим.Наиболееволования

 

 

 

распрдпоследнегоствременианеннойбылакод ровка

 

ASCII (American Standard Code

for International Interchange)Прииспользовании. этойк

одировкидляпредставления

 

символаиспользуетсяб1разрядовйт(8)Так. образим, веетсяозможность

 

 

 

закодировать256различныхсимволов.

 

 

 

 

Дляотображениятекстовогодокуменразбивкегонат,выравниваниемрокий

 

 

идругиэлеформатенти, мирования

внегонарядус бычнымисимволами

 

включаютуправляющиеспециальные( ) имволы.

 

 

 

Всистеме

ASCII закрепленыдветаблицыкодированбазоваярасш. иренная

 

 

Базоваятаблицазакрепляетзн ченияотдо0ов127,расширеннаяот128до255.

 

 

 

Первые32кода

базовойтаблицы,начинаяснулевого,содеуправляющиежаткоды.Они

 

 

невыводятсянаэкран,ноихпомоуправлятьщьюжновыводомдругихданных.С32

 

 

 

по127кодразмещенысимволанглийскогоалфавита,цифры,знакиарифметических

 

 

 

операцийт..Расширен

наячастьсистемыкодирования

ASCII содержитнациональные

 

системыкодир,..кодыс128ванияпо255будутсодержрусскийалф,ттьакжевит

 

 

 

символыпсевдографики.

 

 

 

ASCII позволяетакодироватьтолькосимвол256,нонекязыкахоторыхв

 

 

символовбольше,поэтомуразрабатываютсядругиекоды.Наиболееперспективным

 

 

 

является Unicode.Вэткодекаждыймсимволсостоитизбитов16байта(2),что

 

 

позволяеткоди65536различовать

 

ныхсимволов.Длякаждогоалфавитаопределенысвои

 

 

кодпо.Напримерзициивые, 0100

 

-017F – европейскиелатсимволынские, 0400

 

-04FF –

кириллицат.д.Около29000позицийпоканеза,нзарезервированыятыдля

 

 

 

использования.Такимобразом,

 

Unicode допускаетобменданразнымиязыках,

 

каждомукодусоответствуетединственнсимвол,кодыдляразнязынейковх

 

 

 

пересекаются.

 

 

 

 

На Unicode построенаОС

Windows NT.У Windows95-98 16-битноенаследство,

поэтомувсявнутренняяработаэтойОСпостроенаиспольз

 

овании ANS-строк(

ANSII

– American National Standard Institute),вкоторыхсимзаписанводинолбайт.

ANSI-текст

(илитекст

ASCII)

- этекстобезформатированияс(нимработаетприложениеБлокнот« »

 

 

в Windows 9x).

 

 

 

 

 

Еспредставлениядл информациираз

информационныхсистемах

 

используютсяразныекодировки,тоданные,подгоднойтовлсист,несмогутенныеме

 

 

 

бытьиспользованыдругой.

 

 

 

 

7.4Кодирование. графической

информации

 

 

 

Спкособдированияграфическихизображений,отобрнаэкр, неемых

 

 

называютматричным.Приэтомэкранрассматриваетсякакдвумерныймассивотдельных

 

 

точекпи()Такой.селметоддироваграфическойинформацииназываетсяия

 

 

растровым.Длякаждойточкирассматриваютяркостьеелинейныекоордина, ы

 

 

 

которыезадаютсяввидец

 

лыхнеотрчОбщепринятым. селцательныхнасегодняшний

 

 

деньявляпретсядставлениечерно

 

-белыхиллюстрацийввидекомбинацииточек256

 

 

градациямисерогоцвета.Такимобразом,длякодированияяркостилюточкибудетой

 

 

 

достатоднбайта,о.е.вгочносьми

 

разрядногодвочисла.чн го

 

 

 

Длякодированияцветныхграфическихизобп ажимпринципенийяется

 

 

декомпопроицветазнавольногоицииоснвныеставляющие.Вкачестветаких

 

 

 

составляющихиспользуюттрицвета:красный(

 

Red, зеленыйR),(

Green, G),синий(

Blue,

B)На.практикесчи,чтолюбойц,втсяетидимыйчеловеческимглазом,можно

 

 

 

полумеханическогочитьтемсмешенияэтихрехцветов.Такаясистемакодирования

 

 

называсистетсямой

RGBпопервымбуквамосновныхцветов.

 

 

 

Ескодированиядл яр аждоости

йизосновныхставляющихиспользовать

 

 

256значендво(8 разрядови),чйтонкодирыходнойт придетсячкиваниезатратить

 

 

24раз,пэтомрядасистемакодироваобеспечивнопределениеознияа16,5етчное

 

 

 

 

 

 

 

18

миллионовразличныхцветов.Режимпредставле

нияцветнойграфикисиспользованием

 

24разрядназываетсяполноцветным(

True Color).

 

 

 

Каждомуизосновныхцветможнопоставитьответствдополнительный

 

 

цвет,..цвет,допослнцветовнойдояющийбелого.Нетрузаметить,чтодляно

 

 

 

любогоизосн

овныхцветовдополнительнымбудцвет,образованныйсуммойпары

 

 

остальныхосновныхцветов:голубой(

 

Cyan, пурпурныйC), (

Magenta, M),желтый(

Yellow,

Y)Принцип. декомпопроицветальногознаициисоставляющиекомпонентыможно

 

 

 

применитьнетолькодляос

новцветовн, иыхдлядополнит,.е.любойцветльных

 

 

можнопредввидеставитьуммыгол,п бойрпурнойижелтойсоставляющих.Такой

 

 

 

методкодипрвполиграфинятован,ноамспользуяещеичитвкраскаетсяртая

 

 

черная(

Black,К)Поэтому. даннаяси

стемакодиробозначаетсячетырьмваниябуквами

 

-

CMYK.Дляпредстацветнойграфэтойленияс надокистемеметьдвоичных32

 

 

 

разряда.Такойрежимтоженазываетсяполноцветным(

True Color).

 

 

Еслиуменьшитьколичестводвоичныхразрядов,испокльзуемыхя

 

одирования

цвекаждточки,томожносократитьйобъемда,нприныхэтомдиапазон

 

 

 

кодируемыхцветовзаметносокращается.К дированиецветнойграфики16

 

-разрядными

двоичнычисланазываетсярежимомми

High Color.

 

 

7.5Кодирование. звуковой информации

Примеработытодымысозвуковинфпришлормацвйвычислительнуюей техннаипоздноболееку.Поэтомуэтиметодырабоещенес андартизированы. Многиефирмыразработалисвк рпоративстандарт.Можвы ваелитьыо основныхаправления.

1) Метод частотных модуляций FM (Frequency Modulation).

Посвоейприродезвукявляетсянепрерывнымсигна.Этоколебаниявоздухаомс определённойчастотойиамплитудой.Припреобразованиизвукаэлектрическийсигнал

(нап, рзаиспмерисиоощьюик)происфона ходитнепрерывнфиксирование определённнапряженэлектрТакой. гокасигнческогояназываетсяналоговым:

Длякомпьютеробработкианалоговыйсигналужноойпре бразовать последовательностьдвоци,тоестьчныхфрдискретизироватьоцифровать.

Дискретизация - этопревращнепрерывныхэлектрическихниеколебаний числовуюпоследоват.Дляэтогоизмамплитудаельноряетсясигнчерезтьвные промвремени,полученнсловыежуткизначе ниякодируютсявдвоичнойформе записываютсяпамятькомпьютера.Чемменьшепромвремени,темжутоквышечастота дискретизации,соответственно,вышекачествозаписизвука.Частотадискретизации измеряетсявкилогерцах.

1кГц=1тыс.измеренийвсекунд у. Наиболеераспространённымиявляютсячастоты44,1кГц48кГц.

19

Привоспроизведенпревращениюзвукапроизводобратноперпоиатсяция

 

 

 

двоичныхкодовнепрерывныеэлектричколебания.Этиские

 

 

 

функциипо

преобразованвыполняютзвукадваспециальныхустройства

 

 

- аналого-цифровой и

цифро-аналогпреобразователи,вый

которыерасполагаютсяназвуковойкарте

.

Притакихпреобранеизбежпотериинфорова,связанныеияхметодомации

 

 

 

 

кодирования,по

этомукачествозвукп залучаетсяневписиолне

 

 

удовлетвори.Ноэтостакомпактныйметодочельным, началиспользоваться,

 

 

 

когдаресурсоввычислительнойтехбылоикиедостаточно.

 

 

 

 

2) Методтаблично

-волновогосинтеза(

Wave-Table)совстоитледующем.Где

-

товзаранееподготовленныхтаблицаххранятсяобразцызвуковдляразличных

 

 

 

музыкальныхинструме.Втехникетакиеобртовазсэмпламиываютцы.Числовые

 

 

 

кодывыражаютинструментап,ноегооделиер,высотутона,продолжительность

 

 

 

иинтенсивностьзвука,

 

динамикуегоизменения,парамесреды,вкотрыорой

 

происходкачествезвучандр.Тк. иобразцаеиспользовалисьреальныезвуки,то

 

 

 

качествозвука,полученрезульсинтезапоголучаедостататевысисяочноким

 

 

 

 

приближаккачествузвучретсянияльн

 

 

 

музыкальныхинструментов.

 

8.Понятие архитектуры ипринципыустройства вычислительныхсистем

 

Обработкаинфопредставлениемациирезультатобработкивидовбном

 

 

 

 

 

 

 

длячеловекапроизводиспомощьювычитсехники.лительнойяКонаборкретный

 

 

 

 

 

 

 

взаимодействующихмеждусобойустройствпрограмм,предназначенныйдля

 

вычислительнойсистемой

 

 

 

обслуживодногорабочегоучасния

 

тка,н зывают

 

(ВС).

 

 

АрхитектураВС

– этоопиустройстваание

 

 

ВС сточкизренияпользователя

 

 

или

программиста. Архитектураневключаетсебяконсособенностирукустройстваивные

 

 

 

 

 

 

 

машины,электронныесхемы.

 

Т.о.а

рхитектураопредел

яетлогическуюсхему

 

организацииВС,описывающуюоствз имодействиеоснк вныхмпонентовВС

 

 

 

 

 

 

 

ходевычислительногопроцесса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СовременныеВСвсегдарассмкаксовокупностьтриваютсядвух

 

 

 

 

 

 

 

взаимодействующихкомпонент:аппаратурыограммногообеспеч

 

 

 

 

енияПО().

Все

свойстваВСопределяюк ппакс едствамиатными, акпрограммнымя

 

 

 

 

 

 

 

обеспечением.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аппаратныесредства

 

(hardware) – этовсефизическмехан( ,электронныеические

 

 

 

 

ит.п.элементы) ,изкотпорыхстроемаши, на

 

 

 

программноеобеспечение

 

(software) –

эток мплекспрогр,устанаммновленныхданнойВС,кртого,кпрограммномуме

 

 

 

 

 

 

 

обеспечениюотносятсяпрограмдоку,инструкцииментацияная,руководства

 

 

 

 

 

 

 

пользователюи..

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Центральнйствомустрбольшинстваычислительныхсистемявляется

 

 

 

 

 

 

ЭВМ –

многофунэлеустройствоктронноеци,предназначенальноедлянакопления, ое

 

 

 

 

 

 

 

обработкипередачиинфо.П именмацкобработкенформациительноЭВМ рассматриваекакисполниалгорит.Дляавтосяельмвыполненияаатическогоалгоритма исполнительдолжен:

Помнитьалгобрабатываемыеритмданные;

Уметьвыпко,мандылнятьзаданныевалгоритме. Электронныеустройства,обладэтимиющиечествами, мелюЭВМтсябой.

Этоосновнаяпамятьипробразующие, цессорцентралчастьЭВМ. ную

 

 

 

 

 

 

20

 

КаждаяЭВМимеетопределенную

 

архитектуру.ПодархитектуройЭВМ

 

понимаетсяееструктура,логическаяорг ресурсынизация,т..тесредства,которые

 

 

 

 

могутбытьвыделеныпробрцессуданботкиопределаныхнтервалвр. нныймени

 

 

 

 

 

ПодструктурЭВМпонимаетсясоставсновныхйустройств

 

 

 

ЭВМ,ихвзаимное

соединениеинформационныесвязиустройствамижду.

 

 

 

 

 

ЛогическаяорганизацияЭВМопределяеторганизациюосновнойпамяти,систему

 

 

 

 

команд,принципорганизациибрцессаданных.ботки

 

 

 

 

 

Принципиальныеотличпроявляютсяархитектуре

 

 

логическойорганизации.

ЦентрачастьбольсоврешинстванаяЭВМимеетлогическуюенныхорганизацию

 

 

 

 

ОКОДодиночный( потоккоманд

 

– одиночныйпотокданных)Приэтой. организации

 

пробрцессданныхрассматриваетсяботкикакпроцессвыпроцессоромолненияпото

 

 

 

ка

команднадпотокомданных.

 

 

 

 

 

 

Принципытакойлогическорганизациисформулированый

 

 

 

американским

математиком ДжономфонНейманом

в1946году.

имогутбытьсведеныкследующим

 

положениям:

 

 

 

 

 

Принциппрограммногоуправления:

 

программасостоитизнабораком, нд

которые

 

выполняютсяпроцессоромдругзадругомпоследовательности,заданной

 

 

 

 

 

алгоритмом.

 

 

 

 

 

Приоднципосновнойродностиамяти

 

:программыиданныехранятсяводнойи

 

 

тойжепамяти.Никома,ниданимеютдыныепризнак,покоторымих жнов

 

 

 

 

 

отличитьдруг

отдругавместехранения.Надкоможноандамивыптежелнять

 

 

 

действия,чтонадданными.

 

 

 

 

 

Принциписпользованиядвоичной

 

системы

длякодированияданныхкоманд

 

 

программы

 

 

 

 

 

Принципадресности

:основнаяпамясосиздискретныхьоитэлементов

 

пронумерованныхячеекпамяти.

ЭВМ,построеннаэтихпри,имеютнтакципахыеназываемуюклассическую

архитектуру.

8.1. Принципыустройства

Попринципамустройствакомпьютерпредставсобмодельчей, яетовека работающегосинформацией.Сущчетырествуетснк вныхмп онентаинформационной деятчел: ьностиовека

-приемввод()информации;

-запоминаниеинформации;

-процессмышления,т..обработкаинформации;

-передачавывод( информации).

Компьвклсебяюустчаеттер,которыевыполйстваэтифуРисн(.яют1):кции

функция

устройство

приемввод()информации;

Устрввойствада

запоминаниеинформации;

Память

процессмышления,т..обработка

Процессор

информации;

 

передачавывод( информации).

Устройствавывода

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]