Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Представление информации в ЭВМ



 

Информация в ЭВМ кодируется в двоичной систе­ме счисления.

Система счисления — это способ наименования и изображения чисел с помощью символов, имеющих определенные количественные значения.

В зависимости от способа изображения чисел системы счисления делятся на позици­онные и непозиционные.

В позиционной системе счисления количественное значение каждой цифры зави­сит от ее места (позиции) в числе. В непозиционнойсистеме счисления цифры не ме­няют своего количественного значения при изменении их расположения в числе.

Имея в целой части числа т, а в дробной s разрядов, можно записать всего Рm+s раз­ных чисел.

Двоичная система счисления имеет основание Р = 2 и использует для преставления информации всего две цифры: 0 и 1. Существуют правила перевода чисел из одной сис­темы счисления в другую, основанные в том числе и на соотношении (1).

Пример 1.3.

101110,101(2) = 1∙25+0∙24+1∙23+1∙22+1∙21+0∙20+1∙2-1+0∙2-2+1∙2-3= 46,625(10),

т.е. двоичное число 101110,101 равно десятичному числу 46,625.

Вся информация (данные) представлена в ЭВМ в виде двоичных кодов. Для удобства работы вве­дены следующие термины, обозначающие совокупности двоичных разрядов (таблица 1.1). Эти термины обычно используются в качестве единиц измерения объемов информации, храни­мой или обрабатываемой в ЭВМ ].

Последовательность нескольких битов или байтов часто называют полем данных. Биты в числе (в слове, в поле и т.п.) нумеруются справа налево, начиная с 0-го разряда. В ПК могут обрабатываться поля постоянной и переменной длины.

Таблица 1.1.

Двоичные совокупности

Количество двоичных разрядов в группе 8*1024 8*10242 8*10243 8*10244
Наименование единицы измерения информации Бит Байт Килобайт (Кбайт) Мегабайт (Мбайт) Гигабайт (Гбайт) Терабайт (Тбайт)

Поля постоянной длины:

слово — 2 байта двойное слово — 4 байта

полуслово — 1 байт расширенное слово — 8 байт

Числа с фиксированной запятой чаще всего имеют формат слова и полуслова, числа с плавающей запятой — формат двойного и расширенного слова.

Поля переменной длины могут иметь любой размер от 0 до 256 байт, но обя­зательно равный целому числу байтов.

Для обработки на ЭВМ текстовой информации обычно при вводе в компьютер каждая буква кодируется определенным числом, а при выводе на внешние устройства (монитор или принтер) для восприятия человеком по этим числам строятся соответствующие изображения букв. Соответствие между набором букв и числами называется кодировкой символов. Для кодирования 256 различных символов необходимо использовать восемь двоичных разрядов. Этого достаточно, чтобы различными комбинациями восьми битов выразить все символы английского и русского языков, как строчные, так и прописные, а также знаки препинания, символы основных арифметических действий и некоторые общепринятые специальные символы.



Технически это выглядит очень просто, однако всегда существовали достаточно веские организационные сложности. В первые годы развития вычислительной техники они были связаны с отсутствием необходимых стандартов, а в настоящее время вызваны, наоборот, изобилием одновременно действующих и противоречивых стандартов. Для того чтобы весь мир одинаково кодировал текстовые данные, нужны единые таблицы кодирования, а это пока невозможно из-за противоречий между символами национальных алфавитов, а также противоречий корпоративного характера.

При разработке IBM PC фирма IBM заложила в знакогенераторы видеоконтроллеров кодировку символов, разработанную Институтом стандартизации США (ANSI – American National Standard Institute). Производители принтеров и других устройств также стали следовать предложенной фирмой IBM кодировке, так что она стала фактическим стандартом, получив название таблицы ASCII (American Standard Code for Information Interchange — Американский стан­дартный код для обмена информацией). В системе ASCII закреплены две таблицы кодирования – базовая и расширенная. Базовая таблица закрепляет значения кодов от 0 до 127, а расширенная относится к символам с номерами от 128 до 255. Базовая таблица является международ­ной и используется для кодирования управляющих символов, цифр и букв латинского ал­фавита; в расширении стандарта кодируются символы псевдографики и буквы национального алфавита (естественно, в разных странах разные).



Первые 32 кода базовой таблицы, начиная с нулевого, отданы производителям аппаратных средств (в первую очередь производителям компьютеров и печатающих устройств). В этой области размещаются так называемые управляющие коды, которым не соответствуют никакие символы языков, и соответственно, эти коды не выводятся ни на экран, ни на устройства печати, но с их помощью можно управлять тем как производится вывод прочих данных.

Начиная с кода 32 по 127 размещены коды символов английского алфавита, знаков препинания, арифметических действий и некоторых вспомогательных символов.

Аналогичные системы кодирования текстовых данных были разработаны в других странах. Так, например. в СССР в этой области действовала система кодирования КОИ-7 (код обмена информации семизначный). Однако поддержка производителей оборудования и программ вывела американский код ASCII на уровень международного стандарта, и национальным системам кодирования пришлось «отступить» во вторую, расширенную часть системы кодирования. определяющую значения кодов со 128 по 255. Отсутствие единого стандарта в этой области привело к существованию множества одновременно действующих кодировок.

Так фирма Microsoft разработала для Windows новую кодовую таблицу, получившую название ANSI-кодировка. В русской версии Windows используется модифицированная «русская» версия ANSI-таблицы, известная как кодировка Windows-1251. Учитывая широкое распространение операционных систем и других программ компании Microsoft в России, кодировка Windows-1251 глубоко закрепилась и нашла широкое распространение. Эта кодировка используется на большинстве локальных компьютеров, работающих на платформе Windows.

Другая распространенная кодировка носит название КОИ-8 (код обмена информацией восьмизначный) – ее происхождение относится ко временам действия Совета Экономической Взаимопомощи государств Восточной Европы. Сегодня кодировка КОИ-8 имеет широкое распространение в компьютерных сетях на территории России и в российском секторе Интернета .

Международный стандарт в котором предусмотрена кодировка символов русского алфавита, носит название кодировки ISO (International Standard Organization – Международный институт стандартизации). На практике данная кодировка используется редко.

На компьютерах, работающих в операционных системах MS-DOS, могут действовать еще две кодировки (кодировка ГОСТ и кодировка ГОСТ-альтернативная). Первая из них считалась устаревшей даже в первые годы появления персональной вычислительной техники, но вторая используется и по сей день.

В связи с изобилием систем кодирования текстовых данных, действующих в России, возникает задача международного преобразования данных – это одна из распространенных задач информатики.

Если проанализировать организационные трудности, связанные с созданием единой системы кодирования текстовых данных, то можно прийти к выводу, что они вызваны ограниченным набором кодов (256). В то же время очевидно. что если кодировать символы не восьмиразрядными двоичными числами, а числами с большим количеством разрядов, то и диапазон возможных значений кодов станет намного больше. Такая система, основанная на 16-разрядном кодировании символов, получила название универсальной – UNICODE. Шестнадцать разрядов позволяют обеспечить уникальные коды для 65 536 различных символов – этого поля достаточно для размещения в одной таблице символов большинства языков планеты.

Несмотря на очевидность такого подхода. простой механический переход на данную систему долгое время сдерживался из-за недостаточных ресурсов средств вычислительной техники ( в системе кодирования UNICODE все текстовые документы становятся вдвое длиннее). Во второй половине 90-х годов технические средства достигли необходимого уровня обеспечения ресурсами, и сегодня мы наблюдаем постепенный перевод документов и программных средств на универсальную систему кодирования.


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!