Кодирование информации в ЭВМ

Современные ЭВМ обрабатывают не только числовую, но и текстовую информацию. Для её представления требуются слова переменной длины. Возможность ввода, обработки и вывода алфавитно-цифровой информации важна и для решения чисто математических задач,

так как позволяет оформлять результаты вычислений в удобочитаемой форме с заголовками и пояснениями.

В работе с ЭВМ используется больший набор символов (буквы английские, русские, цифры, служебные символы). Набор всех символов составляет алфавит ЭВМ. Каждый символ в алфавите ЭВМ кодируется группой двоичных разрядов.

Наибольшее распространение для кодирования символов получил расширенный код ASCII – American Standard Code for Information Interchange (стандартный американский код обмена информацией), в котором для представления алфавитно-цифровой информации используется однобайтный двоичный код (таблица 2.5). С помощью байта можно кодировать 256 различных символов. Основной стандарт для кодирования использует шестнадцатиричные коды 00 – 7F, расширенный стандарт – коды 80 – FF. Основной стандарт является международным и используется для кодирования управляющих символов и букв латинского алфавита, в расширенном стандарте кодируются символы псевдографики и буквы национального алфавита (в России – русского). Для определения кода символа в таблице 2.5 следует приписать шестнадцатиричную цифру номера строки справа к шестнадцатиричной цифре номера столбца. Так получится шестнадцатиричный код символа. Для упрощения автоматизации обработки данных, применяют весовой принцип кодирования символов. При весовом кодировании веса кодов цифр последовательно возрастают, а веса кодов букв увеличиваются в алфавитном порядке. Вес кода буквы Б на 1 больше веса кода буквы А и т. д., а код пробела меньше веса кода буквы А.

Наряду с кодом ASCII в вычислительных системах используется общий для всех стран мира универсальный код – Юникод (Unicode). Этот код основан на двух байтах – машинном слове. Шестнадцатью битами можно закодировать 65535 символов. Такого количества достаточно для алфавитов большинства стран мира.

Таблица 2.5 Коды символов расширенного стандарта ASCII

Старшая часть шестнадцатеричного кода символа

А

B

C

D

E

F

Младшая часть шестнадцатиричного кода символа

Про-бел

►

Про-бел

@

P

`

p

А

Р

а

░

└

╨

р

≡

☺

◄

!

A

Q

a

q

Б

С

б

▓

┴

╤

с

±

☻

↕

"

B

R

b

r

В

Т

в

█

┬

╥

т

≥

♥

‼

№

C

S

c

s

Г

У

г

│

├

╙

у

≤

♦

¶

$

D

T

d

t

Д

Ф

д

┤

─

╘

ф

⌠

♣

§

%

E

U

e

u

Е

Х

е

╡

┼

╒

х

⌡

♠

▬

&

F

V

f

v

Ж

Ц

ж

╢

╞

╓

ц

÷

●

↨

`

G

W

g

w

З

Ч

з

╖

╟

╫

ч

≈

◘

↑

(

H

X

h

x

И

Ш

и

╕

╚

╪

ш

˚

○

↓

)

I

Y

i

y

Й

Щ

й

╠

╔

┘

щ

˙

A

◙

→

*

:

J

Z

j

z

К

Ъ

к

║

╩

┌

ъ

·

B

♂

←

+

;

K

[

k

{

Л

Ы

л

╗

╦

█

ы

√

C

♀

∟

,

<

L

\

l

‌ ‌ ‌ ‌ |

М

Ь

м

╝

╠

▄

ь

π

D

♪

↔

–

=

M

]

m

}

Н

Э

н

╜

═

▌

э

²

E

♫

▲

.

>

N

^

n

~

О

Ю

о

╛

╬

▐

ю

▪

F

☼

▼

/

?

O

_

o

⌂

П

Я

п

┐

╧

▀

я

Физическое представление информации в ЭВМ

В вычислительных машинах коды нуля и единицы представляются электрическими сигналами (рисунок 2.6), двух различных состояний:

- импульс или его отсутствие;

- высокий или низкий потенциал;

- высокий потенциал или его отсутствие.

Наиболее распространенными являются потенциальные коды. При котором код единицы – это высокий уровень напряжения, а код нуля – отсутствие сигнала или низкий его уровень. Потенциальный код характеризуется временем переднего фронта сигнала, уровнем амплитуды, длительностью и временем заднего фронта сигнала.

Длительность импульса должна быть меньше временного такта ЭВМ.

Рисунок 2.6− Способы представления цифровой информации

Для передачи двоичных машинных слов применяют последовательный и параллельный коды.

При последовательном способе, каждый временной такт используется для отображения одного разряда слова, все разряды которого

передаются по каналу последовательно, один за другим и фиксируются одним и тем же элементом.

При параллельном способе все разряды слова передаются в один временной такт, фиксируются отдельными элементами и проходят через отдельные каналы, каждый из которых служит для представления и передачи только одного разряда слова (рисунок 2.7).

При использовании последовательного кода все операции, в том числе передача слов из одного узла в другой, производятся поочередно для каждого разряда слова, и поэтому последовательные устройства работают медленнее, чем параллельные, но при этом используется меньше аппаратных средств.

Все современные ЭВМ для достижения максимального быстродействия, при внутрипроцессорной передачи данных и передачи на расстояния до 3 метров, строятся как параллельные. Причем параллелизм вводят не только в представлении данных, но в способах их обработки.

Лекция 4

Тема 2.2 Логические основы ЭВМ. Компоненты процессоров и промышленных контроллеров

План лекции

– Основные логические операции алгебры логики

– Система логических элементов:

триггеры;

регистры;

дешифраторы;

мультиплексоры;

компараторы;

сумматоры.

 

Основная часть лекции

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Виды информации и способы представления её в ЭВМ.
2. Выбор электродвигателя с помощью ЭВМ
3. Гигиенические критерии оценки тяжести и напряженности трудового процесса пользователей ПЭВМ
4. Кодирование информации в анализаторах
5. Кодирование числовой информации
6. Коды Хэмминга, исправляющие ошибки. Декодирование, синдром ошибки.
7. Краснов И.К. Архитектура современныхЭВМ:учебник. М.: Финансы и статистика, 2006. 260 c.
8. Лабораторная работа №8 «Кодирование двоичным кодом»
9. МикроЭВМ и микроконтроллеры в системах управления технологическими процессами
10. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БАЗОВОЙ ЭВМ.
11. ОРГАНИЗАЦИЯ ВВОДА-ВЫВОДА В БАЗОВОЙ ЭВМ