Представление информации в эвм

В компьютерах используется двоичная система счисления, которая основана на двух цифрах, «0» и «1». Это объясняется тем, что электронные элементы, из которых состоит оперативная память, могут находиться, только в одном из двух устойчивых состояний («0» или «1»). Информация любого типа может быть закодирована с использованием двух цифр и помещена в оперативную или долговременную память компьютера. Впервые принцип двоичного счисления был сформулирован в 17 веке немецким математиком Готфридом Лейбницем.

Количество информации, которое может помещаться в один элемент памяти («0» или «1»), называется битом (сокращение словосочетания «двоичная цифра» binary digit -bit) и не несет никакой смысловой нагрузки. Однако если соединить несколько таких элементов в ячейку, то тогда можно сохранить требуемую информацию в памяти ЭВМ. Таким образом, машинное слово – это последовательность битов, рассматриваемых аппаратной частью ЭВМ как единое целое.

Системы счислений

Позиционные системы счислений. Для представления чисел в настоящее время используются позиционные системы счислений, в которых значение каждой цифры (ее вес) изменяется в зависимости от ее положения (позиции) в последовательности цифр, изображающих число.

Запись числа Х в произвольной К -ичной системе основывается на представлении этого числа в виде полинома:

,

где а_i – одно из базисных чисел и изображается одной цифрой, К – основание системы счисления.

Двоичная система счислений. Для обозначения двоичных цифр применяется термин бит - сокращение словосочетания «двоичная цифра» (binary digit - bit).

Число Х в двоичной системе представляется в виде:

,

где а_i – 0 или 1.

										0, 5	0, 25
12	102	112	1002	1012	1102	1112	10002	10012	10102	0.12	0.012

Восьмеричная система счислений.

Для передачи и хранения информации применяют 8-битовые коды - байты (byte).

Восьмеричная система – базисные числа 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Число 83, 5 будет записано в восьмеричной системе как:

.

Существует 2⁸=256 восьмибитовых чисел. Информация, содержащаяся в одном байте, обычно достаточна для представления одной буквы алфавита или 2 десятичных цифр. Этого достаточно для кодирования всех заглавных и строчных букв алфавита, цифр, знаков препинания, символов национальных алфавитов, других необходимых символов и служебных кодов, используемых при передаче информации.

Таблица кодирования символов 8-битовыми числами называется ASCII -American Standard Code for Information Interchange (латиница). Первая, или «нижняя», половина таблицы ASCII (коды 0-126) содержит знаки препинания, арабские цифры и символы английского алфавита. Она является общепринятой во всем мире. В каждой стране используется своя «верхняя» половина таблицы ASCII (коды 127-255, или «расширенные» ASCII-коды), в которой находятся буквы национальных алфавитов и специальные символы.

Для поддержки русского алфавита применяют три основных варианта таблицы кодировок символов - кодовую таблицу 866 для операционной системы MS-DOS и кодовую таблицу 1251 для операционной системы Windows и KOI-8. Русские буквы в этих кодировках расположены на совершенно разных позициях.

В основе измерения больших объемов информации лежит байт. Более крупные единицы измерения: килобайт (1 Кбайт = 2¹⁰ байт = 1024 байта), мегабайт (1 Мбайт = 1024 Кбайт = 2²⁰ байт = 1048576 байт), гигабайт (1 Гбайт = 1024 Мбайт = 2³⁰ байт = 1073741824 байт). Современные носители информации имеют емкость до нескольких терабайт.

Для работы с большими числами используются слова - 16-битовые числа, и двойные слова - 32-битовые числа.

Шестнадцатеричная система счислений. Для обозначения адресов расположения данных в памяти компьютера и других целей удобнее пользоваться не двоичным и не десятичным, а шестнадцатеричным представлением чисел. «Цифры» от 10 до 15 в шестнадцатеричной системе изображаются символами от a до f. Двух байтов достаточно, чтобы сформировать единую кодировку для всех современных алфавитов и основных подмножеств иероглифики, такая кодировка называется Unicode.

При написании шестнадцатеричных чисел используют суффикс «h».

a

b

c

d

e

f

.

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: