21

1. Периферийные устройства, их влияние на расширение областей применения эвм и перспективы развития.

П У связывают центральный вычислитель с внешним миром. Современные ПУ ориентированы на пользователя: выводят информацию в удобном для восприятия виде (графика на дисплее); позволяют предоставлять вычислительной системе информацию в удобном виде(ввод с клавиатуры). Области применения вычислительных систем:

- применения ЭВМ для управления подвижными объектами и технологическими процессами.

- применение ЭВМ в информационно-справочных, поисковых системах.

- применение ЭВМ для расчетов.

При управлении ПУ связывают ЭВМ с датчиками состояния объекта управления (ОУ):

7. Аналоговая и цифровая формы представления информации.

Сигнал – материальный носитель информации, обеспечивает перенос информации в пространстве и во времени. Принято считать, что сигнал может быть представлен в двух формах:

- в непрерывном сигнале в любой момент времени заложены сообщения. Такой сигнал непрерывен по времени и по уровню. Величина сигнала принимает бесконечно большое число значений.

- в дискретном сигнале какой-либо его параметр м принимать только определенное конечное число значений.

В зависимости от формы представления сигналов различают две формы представления информации:

- аналоговая (непрерывный сигнал) – различные физические величины;

- цифровая (дискретный сигнал) – текст, числа.

Преимуществом цифровой формы представления информации является то, что она помехоустойчива в силу ограниченного числа возможных значений сигнала. Большинство ЭВМ работают с цифровой информацией, а во внешнем мире большинство информации представлено в аналоговом виде. Это порождает необходимость преобразовывать информацию из одной формы представления в другую. Данную задачу решают аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи (АЦП и ЦАП).

3. Квантование по времени. Теорема Котельникова.

Квантование по времени – дискретизация – замена непрерывного сигнала f(t) конечным множеством его мгновенных значений: f(t) -> f(t_k), k = {0,1,2,…}. Квантование по времени может быть неравномерным и равномерным (t_k+1- t_k = Δ_T при любом k).

Теорема Котельникова-Найквиста:

Если непрерывная функция f(t) удовлетворяет условиям Дирихле (ограничена, кусочно-непрерывна, имеет конечное число экстремумов) и ее спектр ограничен некоторой частотой ω_m, то существует такой максимальный интервал Δ_T между отсчетами, при котором имеется возможность безошибочно восстановить дискретизируемую функцию по отсчетам. Интервал: Δ_T = π / ω_m.

Ряд Котельникова-Найквиста: .

Пример:

Если функция обрезана некоторой частотой, ко квантовать мы должны с двойной частотой. Пример: человек слышит 20 кГц. Музыку квантуют по 44,1 кГц (теория идеализирована, поэтому n больше двух).

46. Кодирование входной информации для эвм.

Для обработки любого вида информации на ЭВМ необходимо все закодировать. Процесс кодирования состоит из этапов:

1. преобразование информации из непрерывной формы в дискретную форму (квантование по времени).

2. дискретному значению или букве алфавита ставится в соответствие некоторое число (квантование по уровню).

3. полученные числа записываются в выбранной системе счисления.

Кодирование – установление соответствия между дискретным значением, буквой алфавита или числом в выбранной системе счисления.

Обычно для кодирования информации используют позиционные системы счисления: закодированное число выражается через сумму произведений значения разряда на его вес. Такое простое кодирование используется нечасто, т.к. в процессах преобразования и передачи информации под воздействием помех либо сбоев может произойти искажение информации. Для устранения ошибок к числу разрядов для прямого кодирования добавляются дополнительные разряды, вносящие избыточность в кодирование. С увеличением числа избыточных разрядов, увеличивается вероятность того, что разрешенная комбинация попадет в область запрещенных кодовых комбинаций, и мы обнаружим ошибку. При дальнейшем увеличении числа избыточных разрядов можно иногда даже исправить ошибку.