lektsii_po_infe
.pdf
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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 |
|
|
|
#0xn−1 xn−2 ...x1 x0 x1...x−m , x ≥ 0 |
|
||
[x(q) ]пр = |
...x1 x0 x1...x−m , x < 0 |
|
||
|
!1xn−1 xn−2 |
|
||
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
|
|
|
#0xn−1 xn−2 |
...x1 x0 x1 |
...x−m , x ≥ 0 |
|
|||||||||||||
[x(q) ]обр |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
!1xn−1 xn−2 |
...x1 x0 x1...x−m , 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
0xn−1 xn−2 ...x1 x0 x1...x−m , x ≥ 0
[x ] = !1x x ...x x x ...x +1, x < 0
(q) доп # n−1 n−2 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 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
Мр2=р 2+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 |