16.2. Кодирование. Первичные коды

Кодирование является первой операцией в процессе преобразова­ния дискретного сообщения в электрический сигнал. Оно выполня­ется отображением (заменой) мно­жества графических и функциональ­ных символов передаваемого сообще­ния множеством чисел (обычно двоичных). Оба множества являются конечными, а элементы любого множества могут принимать лишь

определенные значения (например, О или 1, А, Б, В и др.). Кодирова­ние — форма представления эле­ментов сообщения двоичными числа­ми для удобной, быстрой и практиче­ски безошибочной передачи их на расстояние средствами электриче­ской связи. При кодировании каждо­му графическому или функциональ­ному символу сообщения (например, буква, цифра, перевод строки, пробел и др.) ставится в соответствие определенное сочетание двоичных цифр — кодовая комбинация. Совокупность правил и условий, в соответствии с которыми произво­дятся формирование, передача и обработка кодовых комбинаций, на­зывается кодом. Каждый код в компактной форме представляется кодовой таблицей (или алфа­витом кода), в которой символу сообщения ставится в соответствие двоичное число.

Все множество кодовых/Комбина­ций V—{v\, V2, 0з, •••, ^рключает в себя So = aⁿ кодовых групп, число которых определяется основани­ем кода а (для двоичных кодов а = 2) и длиной кодовой комбинации п = k -+- г -\- s, где k — число информа­ционных, г — число контрольных и s — число служебных разрядов. Чтобы отличить кодовые комбинации друг от друга, вводят понятие кодовое расстояние d(vi, Vj) при 1ф\, определяемое числом разрядов (элементов), в которых одна кодовая комбинация отличается от другой. Для оценки свойств кодов с точки зрения их помехоустойчиво­сти вводят понятие минимально­го кодового расстояния ил? кодового расстояния по множеств) комбинаций: d(V) = mind (и,-, Vj) npv w,-e V, UjGV. По значению d(V) кодь разделяют на простые (первичные}

при d(V) = 1 и корректирующие при d(V)^2. Одним из параметров, связанных с кодовым расстоянием, является вес кодовой комбинации w — число ненулевых разрядов (еди­ниц) в комбинации.

Из простых кодов распростране­ние получил Международный те­леграфный код № 2 (МТК-2) и код для обработки информации. х (КОИ-7), разработанный на основе Международного кода № 5.

Алфавит первичного стандартно­го кода МТК-2 (ГОСТ 15607— 83) представлен в табл. 16.1. Это ^равномерный, двоичный, пятиэле-ментный код, содержит 5о = 2⁵ = 32 комбинации, из которых 26 служат для передачи графических, а 6 — функциональных символов. В нашей стране применяют трехрегистровый вариант кода МТК-2, позволяющий

передавать латинские буквы одной и той же кодовой комбинацией, цифры (сюда входят знаки препина­ния и арифметические знаки), рус­ские буквы. Для выбора того или иного символа служат регистровые комбинации ЛАТ (№ 29), ЦИФ (№ 30), РУС (№ 32). Всего МТК-2 может передать 26 X Х3 = 78 печатаемых символов. По­скольку число букв русского алфави­та превышает 26, часть их—Э, Ш, Щ, Ю — вынесена в цифровой ре­гистр, графический символ Ч исполь­зуется для воспроизведения буквы и цифры, символ Ъ заменен переда­чей апострофа. В кодовой таблице все символы пронумерованы по порядку сверху вниз и каждому из них ставится в соответствие двоичное число, не связанное с порядковым номером передаваемого знака.

Алфавит кода КОИ-7 (ГОСТ 13052—74) приведен в табл. 16.2. Это равномерный, двоичный, семиэле-ментный код, содержит So = 2⁷=128 комбинаций, которых достаточно для передачи не только прописных и строчных букв, цифр и знаков различного рода, но и специальных функциональных символов, необхо­димых при взаимодействии або­нентов с ЭВМ в системах передачи данных.

Кодовая таблица КОИ-7 имеет форму матрицы, содержит восемь столбцов и 16 строк. Первые четыре элемента кодовой комбинации (3i —Э₄) представляют собой четы­рехразрядное двоичное число, со­ответствующее номеру строки, и за­писываются слева. Последние три элемента (Эь -—Э₇) соответствуют номеру столбца, записанному в виде трехразрядного двоичного числа, и помещены сверху. Передаваемый символ находится на пересечении столбца и строки, и его положение в кодовой таблице записывается в виде дроби. Например, цифра 7 определяется дробью 3/7, буква К — 6/11 и т. д. Первые два столбца таблицы заняты функциональными

(•НМЙПЛЯ Я Б —

забой, уничтожение ошибочных комбинаций на перфоленте). Столбцы 2 и 3 содержат цифры, знаки препинания и арифметические знаки, а оставшиеся столбцы за­полнены прописными и строчными буквами русского (KOH-7Hi) или латинского (КОИ-7Но) алфавита.