Какая система счисления используется при кодировании информации в компьютере


3. Кодирование данных в ЭВМ

В ЭВМ применяется двоичная система счисления, т.е. все числа в компьютере представляются с помощью нулей и единиц, поэтому компьютер может обрабатывать только информацию, представленную в цифровой форме.

Для преобразования числовой, текстовой, графической, звуковой информации в цифровую необходимо применить кодирование.

Кодирование – это преобразование данных одного типа через данные другого типа. В ЭВМ применяется система двоичного кодирования, основанная на представлении данных последовательностью двух знаков: 1 и 0, которые называются двоичными цифрами (binary digit – сокращенно bit).

Целые числа кодируются двоичным кодом довольно просто (путем деления числа на два). Для кодирования нечисловой информации используется следующий алгоритм: все возможные значения кодируемой информации нумеруются и эти номера кодируются с помощью двоичного кода.

Кодирование чисел

Есть два основных формата представления чисел в памяти компьютера. Один из них используется для кодирования целых чисел, второй (так называемое представление числа в формате с плавающей точкой) используется для задания некоторого подмножества действительных чисел.

Кодирование целых чисел производиться через их представление в двоичной системе счисления: именно в этом виде они и помещаются в ячейке. Один бит отводиться при этом для представления знака числа (нулем кодируется знак "плюс", единицей – "минус").

Для кодирования действительных чисел существует специальный формат чисел с плавающей запятой. Число при этом представляется в виде: , где M – мантисса, p – порядок числа N, q – основание системы счисления. Если при этом мантисса M удовлетворяет условию , то число N называют нормализованным.

Кодирование координат

Закодировать можно не только числа, но и другую информацию, например, о том, где находится некоторый объект. Величины, определяющие положение объекта в пространстве, называются координатами. В любой системе координат есть начало отсчёта, единица измерения, масштаб, направление отсчёта, или оси координат. Примеры систем координат – декартовы координаты, полярная система координат, шахматы, географические координаты.

Кодирование текста

Для представления текстовой информации используется таблица нумерации символов или таблица кодировки символов, в которой каждому символу соответствует целое число (порядковый номер). Восемь двоичных разрядов могут закодировать 256 различных символов.

Существующий стандарт ASCII (сокращение от American Standard Code for Information Intercange – американский стандартный код для обмена информацией; 8 – разрядная система кодирования) содержит две таблицы кодирования – базовую и расширенную. Первая таблица содержит 128 основных символов, в ней размещены коды символов английского алфавита, а во второй таблице кодирования содержатся 128 расширенных символов.

Так как в этот стандарт не входят символы национальных алфавитов других стран, то в каждой стране 128 кодов расширенных символов заменяются символами национального алфавита. В настоящее время существует множество таблиц кодировки символов, в которых 128 кодов расширенных символов заменены символами национального алфавита.

Так, например, кодировка символов русского языка Widows – 1251 используется для компьютеров, работающих под ОС Windows. Другая кодировка для русского языка – это КОИ – 8, которая также широко используется в компьютерных сетях и российском секторе Интернет.

В настоящее время существует универсальная система UNICODE, основанная на 16 – разрядном кодировании символов. Эта 16 – разрядная система обеспечивает универсальные коды для 65536 различных символов, т.е. в этой таблице могут разместиться символы языков большинства стран мира.

Кодирование графической информации

В видеопамяти находится двоичная информация об изображении, выводимом на экран. Почти все создаваемые, обрабатываемые или просматриваемые с помощью компьютера изображения можно разделить на две большие группы – растровую и векторнуюграфику.

Растровые изображения представляют собой однослойную сетку точек, называемых пикселями (pixel, от англ. picture element). Код пикселя содержит информации о его цвете.

Для описания черно-белых изображений используются оттенки серого цвета, то есть при кодировании учитывается только яркость. Она описывается одним числом, поэтому для кодирования одного пикселя требуется от 1 до 8 бит: чёрный цвет – 0, белый цвет – N = 2k-l, где k – число разрядов, которые отводятся для кодирования цвета. Например, при длине ячейки в 8 бит это 256-1 = 255. Человеческий глаз в состоянии различить от 100 до 200 оттенков серого цвета, поэтому восьми разрядов для этого вполне хватает.

Цветные изображения воспринимаются нами как сумма трёх основных цветов – красного, зелёного и синего. Например, сиреневый = красный + синий; жёлтый = красный + зелёный; оранжевый = красный + зелёный, но в другой пропорции. Поэтому достаточно закодировать цвет тремя числами – яркостью его красной, зелёной и синей составляющих. Этот способ кодирования называется RGB (Red – Green – Blue). Его используют в устройствах, способных излучать свет (мониторы). При рисовании на бумаге действуют другие правила, так как краски сами по себе не испускают свет, а только поглощают некоторые цвета спектра. Если смешать красную и зелёную краски, то получится коричневый, а не жёлтый цвет. Поэтому при печати цветных изображений используют метод CMY (Cyan – Magenta – Yellow) – голубой, сиреневый, жёлтый цвета. При таком кодировании красный = сиреневый + жёлтый; зелёный = голубой + жёлтый.

В противоположность растровой графике векторное изображение многослойно. Каждый элемент такого изображения – линия, прямоугольник, окружность или фрагмент текста – располагается в своем собственном слое, пиксели которого устанавливаются независимо от других слоев. Каждый элемент векторного изображения является объектом, который описывается с помощью специального языка (математических уравнения линий, дуг, окружностей и т.д.) Сложные объекты (ломаные линии, различные геометрические фигуры) представляются в виде совокупности элементарных графических объектов.

Объекты векторного изображения, в отличие от растровой графики, могут изменять свои размеры без потери качества (при увеличении растрового изображения увеличивается зернистость).

Кодирование звука

Как всякий звук, музыка является не чем иным, как звуковыми колебаниями, зарегистрировав которые достаточно точно, можно этот звук безошибочно воспроизвести. Нужно только непрерывный сигнал, которым является звук, преобразовать в последовательность нулей и единиц. С помощью микрофона звук можно превратить в электрические колебания и измерить их амплитуду через равные промежутки времени (несколько десятков тысяч раз в секунду). Каждое измерение записывается в двоичном коде. Этот процесс называется дискретизацией. Устройство для выполнения дискретизации называется аналогово-цифровым преобразователем (АЦП). Воспроизведение такого звука ведётся при помощи цифро-аналогового преобразователя (ЦАП). Полученный ступенчатый сигнал сглаживается и преобразуется в звук при помощи усилителя и динамика. На качество воспроизведения влияют частота дискретизации и разрешение (размер ячейки, отведённой под запись значения амплитуды). Например, при записи музыки на компакт-диски используются 16-разрядные значения и частота дискретизации 44 032 Гц.

Описанный способ кодирования звуковой информации достаточно универсален, он позволяет представить любой звук и преобразовывать его самыми разными способами. Но бывают случаи, когда выгодней действовать по-иному.

Издавна используется достаточно компактный способ представления музыки – нотная запись. В ней с помощью специальных символов указывается высота и длительность, общий темп исполнения и как сыграть. Фактически, такую запись можно считать алгоритмом для музыканта, записанным на особом формальном языке. В 1983 г. ведущие производители компьютеров и музыкальных синтезаторов разработали стандарт, определивший такую систему кодов. Он получил название MIDI (Musical Instrument Digital Interface). При таком кодировании запись компактна, легко меняется инструмент исполнителя, тональность звучания, одна и та же запись воспроизводится как на синтезаторе, так и на компьютере.

Конечно, такая система кодирования позволяет записать далеко не всякий звук, она годится только для инструментальной музыки. Но есть у нее и преимущества: чрезвычайно компактная запись, естественность для музыканта (практически любой MIDI-редактор позволяет работать с музыкой в виде обычных нот), легкость замены инструментов, изменения темпа и тональности мелодии.

 

Есть и другие форматы записи музыки. Среди них – формат MP3, позволяющий с очень большим качеством и степенью сжатия кодировать музыку, при этом вместо 18 – 20 музыкальных композиций на стандартном компакт-диске (CDROM) помещается около 200. Одна песня занимает примерно 3,5 Mb, что позволяет пользователям сети Интернет легко обмениваться музыкальными композициями.

< Предыдущая   Следующая >

Кодирование ⚠️ информации: виды, кто кодирует, зачем

Что такое кодирование информации

Кодирование – это процесс преобразования данных из исходной формы представления в коды.

Код – это набор условных символов для представления информации.

К целям использования кодирования относятся:

  • компактное хранение, удобство при обработке и передаче информации через автоматические устройства с программным обеспечением;
  • удобство при обмене данными между субъектами;
  • четкое отображение информации;
  • распознавание объектов и субъектов;
  • шифровка конфиденциальной информации. 

Виды кодирования информации, какие бывают способы изменения вида

Перевести в систему кодов можно текст, цвета, графическое изображение, числа, звук, видео и т.д.

Кодирование текстовой информации

Выделяют 3 основных вида кодирования текста:

  • графический – текст переводится в рисунки;
  • символьный – преобразование происходит с помощью знаков алфавита, в котором представлен исходный текст;
  • числовой – текст кодируется в числа.

Поскольку вся информация представлена в памяти компьютера в двоичной системе, для работы с текстом в ЭВМ используют числовой способ кодирования.

Изначально кодирование символов осуществлялось по 7-битному стандарту. В этой системе вычислительная машина записывала в свою память 128 разных состояний. Каждому из них соответствовала определенная буква, знак или символ.

7-битной системы было недостаточно для записи всех мировых языков. По этой причине создатели программ перешли на 8-битный стандарт, который позволил преобразовать 256 разных знаков.

Двоичное кодирование предполагает, что каждый знак соответствует уникальному двоичному коду. В стандартном коде информационного обмена ASCII регламентируется присвоение символу такой последовательности. Первые 33 кода – это операции, такие как пробел, ввод и т.п. Коды 33 – 127 соответствуют буквам латинского алфавита, цифрам, арифметическим символам  и знакам препинания. Коды 128 – 255 – это буквы национального алфавита.

Впервые русские буквы были закодированы в стандарте КОИ-8 на вычислительных машинах с операционной системой UNIX. На сегодняшний день более широко используется стандартная кодировка Microsoft Windows с обозначением «Кириллица». Русские буквы для операционной системы MS-DOS преобразуются в стандарте СР866. В устройствах серии Macintosh компании Apple – это кодировка Мас. Еще один стандарт для представления русского алфавита – ISO 8859-5.

Неудобство существования разных кодовых языков состоит в том, что они не адаптированы. Следовательно, текст, созданный в одном стандарте, не будет отображаться в другой кодовой системе. Разработчики нашли решение этой проблемы и предусмотрели автоматическую перекодировку текстовой информации при работе с разными кодовыми стандартами.

Для работы в интернете применяют международную кодировку Unicode. В отличие от 8-битного стандарта, для преобразования символов использует 2 байта, а не 1. Это позволяет закодировать 65536 различных символов.

Кодирование цвета

Основой всех цветов являются красный, зеленый и синий. На этом свойстве базируется одна из моделей представления цветового разнообразия, названная по первым буквам данных цветов RGB (red, green, blue). Этот стандарт использует всего 3 байта, по одному на каждый цвет. При единице цвет включен, при нуле – выключен. Из трех базовых цветов можно составить 8 двоичных кодов , значит, 8 разных цветов: красный, зеленый синий, желтый, белый, голубой, лиловый, черный.

Для управления яркостью вводят еще один бит, и получается модель IRGB (от английского Intensity – интенсивность). При этом образуются 8 дополнительных кодов, соответственно, цветовая гамма расширяется до 16 оттенков. Добавляются серый, ярко-синий, ярко-зеленый, ярко-голубой, ярко-красный, ярко-лиловый, ярко-желтый, ярко-белый.

Создание более богатой палитры осуществляется в 6-битной системе, называемой RrGgBb. Код 00 означает, что цвет выключен, 01 – это слабый цвет, 10 – обычный оттенок и 11 – интенсивный. В этом случае можно закодировать 64 цвета. Несмотря на это, на экране параллельно могут отражаться до 16 оттенков, поскольку кодирование в кадровом буфере происходит в 4-битной системе. Представление цвета в RrGgBb применяется на видеоадаптерах EGA.

Еще более широкая гамма доступна в видеоинтерфейсе VGA. Благодаря отведению 6 байт на шифровку каждого основного цвета, количество тонов увеличилось до 256 тыс. Из них на экране одновременно отражается максимум 256 оттенков, так как видеобуфер использует 8-битное преображение информации.

В принтерах используется иная цветовая модель – CMYK. Она базируется на голубом, фиолетовом, желтом и черном цветах (Cyan, Magenta, Yellow, Key color – обозначение черного цвета). Так как эти тона получены при вычитании из белого основных цветов, модель называется субстрактивной.

Выбор такой цветовой модели для полиграфии объясняется техническим удобством. Так как печать производится на бумаге, нужно учитывать свойство поверхности отражать. В этом случае проще считать, сколько света отразилось, чем поглотилось.

Кодирование графической информации

Представление графической информации в компьютерах подразделяется на два формата:

  • растровая графика;
  • векторная графика.

Растровый формат можно назвать точечным. Расположенные строго по строкам и столбцам точки имеют отдельные координаты нахождения на дисплее, цвет и уровень интенсивности. Качество изображения напрямую зависит от количества точек – чем их больше, тем картинка качественнее. Растровый способ кодирования подходит для фотографий.

Векторная графика опирается на закодированные геометрические фигуры. В числовой формат приведены размеры объектов, координаты вершин, толщина контуров цвет заливки. Векторное кодирование удобно применять при создании рекламной продукции.

Кодирование числовой информации

Числа в памяти вычислительных машин хранятся в двоичной системе счисления. Выделяют два способа представления чисел:

  • форма с фиксированной точкой – для целых чисел;
  • форма с плавающей точкой – для действительных чисел.

Целочисленные значения в компьютере представлены с фиксированной запятой.

Целое положительное число переводят в двоичную систему счисления. К полученному коду приписывают 2 нуля слева. Крайний разряд слева в положительном числе равен 0.  

Целое отрицательное число преобразуется следующим образом. Число без минуса переводят в двоичную систему, дополняют его нулями слева. Образовавшийся код переводят в обратный, заменяя нули единицами, а единицы – нулями. К полученной комбинации чисел прибавляют  1.

Порядок кодирования действительного или вещественного числа выглядит следующим образом. Число десятичной системы счисления переводят в двоичную. Определяют так называемую мантиссу числа: перемещают запятую в нужную сторону, чтобы слева не было ни одной единицы. Далее определяют значение порядка – количество знаков, на которое перемещена запятая для определения мантиссы.

Кодирование звуковой информации

Звук – это волны с постоянно меняющейся частотой и интенсивностью, вызванные колебанием частиц. Человек распознает звук благодаря меняющемуся давлению акустической волны на препятствия. Громкость звука зависит от акустики звуковой волны, а тон – от частоты.

При оцифровке непрерывная акустическая волна временно превращается в прерывистую. Дискретная форма представляет собой короткие отрезки с неизменным сигналом.

Частота дискретизации – количество измерений громкости в секунду.

Глубина кодирования звука – количество данных, необходимое для преобразования прерывистых уровней громкости звукового сигнала.

От частоты дискретизации глубины кодирования звука зависит точность воспроизведения оригинального звука. Чем выше эти показатели, тем корректнее представление звуковой информации.

Кодирование видеозаписи

Видеофайл состоит из звукового элемента и графического изображения, поэтому эти составляющие подвергаются раздельной кодировке.

Принципы преобразования звука видеозаписи в двоичную систему аналогичны с кодированием обычной звуковой информации.  

Последовательность кодирования графики также схожа с переводом обычного изображения в двоичный код. В случае с видео шифруется лишь первый кадр. Последующие изображения преобразуются относительно предыдущей картинки посредством записи изменений.

По завершении процесса кодирования звуковой дорожки и графики получается двоичный код для хранения в памяти ПК и других электронных носителях. Синхронность воспроизведения видеозаписи осуществляется путем разделения этих операций.

Тема: «Кодирование информации в компьютере».


Тема: «Кодирование информации в компьютере».

Цели урока:

- помочь учащимся усвоить понятие информации и способы кодирования информации в компьютере, помочь учащимся усвоить понятие системы отсчета, познакомить с двоичной, восьмеричной и шестнадцатеричной системами отсчета, дать первые основные понятия, необходимые для начала работы на компьютере, дать понятия мышки, указателя, кнопки, главного меню, первичное понятие окна, научить пользоваться мышью и визуальными средствами управления, освоить три основных действия мышкой – щелчок, двойной щелчок, взять и растянуть.
- воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости.
- развитие мышления, познавательных интересов, навыков работы с мышью и клавиатурой, самоконтроля, умения конспектировать.

Оборудование:
доска, компьютер, компьютерная презентация.

План урока:
I. Орг. момент. (1 мин)
II. Актуализация знаний. (1 мин)
III. Теоретическая часть. (20 мин)
IV. Практическая часть. (9 мин)
V. Д/з (2 мин)
VI. Вопросы учеников. (5 мин)
VII. Итог урока. (2 мин)

Ход урока:
I. Орг. момент.

Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.

II. Актуализация знаний.
Вся информация, которою обработает компьютер, должна быть представлена двоичным кодом с помощью двух цифр – 0 и 1.
Эти два символа 0 и 1 принято называть битами (от англ. binary digit – двоичный знак).

III. Теоретическая часть.
С помощью двух цифр 0 и 1 можно закодировать любое сообщение. Это явилось причиной того, что в компьютере обязательно должно быть организованно два важных процесса:
Кодирование – преобразование входной информации в форму, воспринимаемую компьютером, т.е. двоичный код.
Декодирование – преобразование данных из двоичного кода в форму, понятную человеку.

С точки зрения технической реализации использование двоичной системы счисления для кодирования информации оказалось намного более простым, чем применение других способов. Действительно, удобно кодировать информацию в виде проследовательность нулей и единиц, если представить эти значения как два возможных устойчивых состояния электронного элемента:
0 – отсутствие электрического сигнала;
1 – наличие электрического сигнала.

Эти состояния легко различать. Недостаток двоичного кодирования – длинные коды. Но в технике легче иметь дело с большим количеством простых элементов, чем с небольшим числом сложных.
Вам приходится постоянно сталкиваться с устройством, которое мо

ет находится только в двух устойчивых состояниях: включено/выключено. Конечно же, это хорошо знакомый всем выключатель. А вот придумать выключатель, который мог бы устойчиво и быстро переключаться в любое из 10 состояний, оказалось невозможным. В результате после ряда неудачных попыток разработчики пришли к выводу о невозможности построения компьютера на основе десятичной системы счисления. И в основу представления чисел в компьютере была положена именно двоичная система счисления.

Способы кодирования и декодирования информации в компьютере, в первую очередь, зависит от вида информации, а именно, что должно кодироваться: числа, текст, графические изображения или звук.

Рассмотрим основные способы двоичного кодирования информации в компьютере.

Представление чисел
Для записи информации о количестве объектов используются числа. Числа записываются с использование особых знаковых систем, которые называют системами счисления.
Система счисления – совокупность приемов и правил записи чисел с помощью определенного набора символов.
Все системы счисления делятся на две большие группы: ПОЗИЦИОННЫЕ и НЕПОЗИЦИОННЫЕ.
Позиционные - количественное значение каждой цифры числа зависит от того, в каком месте (позиции или разряде) записана та или иная цифра.
Непозиционные - количественное значение цифры числа не зависит от того, в каком месте (позиции или разряде) записана та или иная цифра.

Самой распространенной из непозиционных систем счисления является римская. В качестве цифр используются: I(1), V(5), X(10), L(50), C(100), D(500), M(1000).
Величина числа определяется как сумма или разность цифр в числе.
MCMXCVIII = 1000+(1000-100)+(100-10)+5+1+1+1 = 1998
Первая позиционная система счисления была придумана еще в Древнем Вавилоне, причем вавилонская нумерация была шестидесятеричная, т.е. в ней использовалось шестьдесят цифр!
В XIX веке довольно широкое распространение получила двенадцатеричная система счисления.
В настоящее время наиболее распространены десятичная, двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления.
Количество различных символов, используемых для изображения числа в позиционных системах счисления, называется основанием системы счисления.

Основание

Алфавит цифр

Десятичная

10

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

Двоичная

2

0, 1

Восьмеричная

8

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

Шестнадцатеричная

16

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F


Соответствие систем счисления:

0

1

 2

3

4

5

6

 7

Двоичная

0

1

 10

 11

100

101

110

111

Восьмеричная

0

1

 2

3

4

5

6

 7

Шестнадцатеричная

0

1

2

3

4

 5

6

7

 

8

9

10

11

12

13

14

15

Двоичная

1000

1001

 1010

1011

 1100

1101

1110

1111

Восьмеричная

10

11

 12

13

14

15

16

17

Шестнадцатеричная

8

 9

A

 B

C

D

E

 F

 

Двоичное кодирование текстовой информации

Начиная с 60-х годов, компьютеры все больше стали использовать для обработки текстовой информации и в настоящее время большая часть ПК в мире занято обработкой именно текстовой информации.

Традиционно для кодирования одного символа используется количество информации = 1 байту (1 байт = 8 битов).
Для кодирования одного символа требуется один байт информации.

Учитывая, что каждый бит принимает значение 1 или 0, получаем, что с помощью 1 байта можно закодировать 256 различных символов. (28=256)

Кодирование заключается в том, что каждому символу ставиться в соответствие уникальный двоичный код от 00000000 до 11111111 (или десятичный код от 0 до 255).

Важно, что присвоение символу конкретного кода – это вопрос соглашения, которое фиксируется кодовой таблицей.

Таблица, в которой всем символам компьютерного алфавита поставлены в соответствие порядковые номера (коды), называется таблицей кодировки.

Для разных типов ЭВМ используются различные кодировки. С распространением IBM PC международным стандартом стала таблица кодировки ASCII (American Standard Code for Information Interchange) – Американский стандартный код для информационного обмена.
Стандартной в этой таблице является только первая половина, т.е. символы с номерами от 0 (00000000) до 127 (0111111). Сюда входят буква латинского алфавита, цифры, знаки препинания, скобки и некоторые другие символы.

Остальные 128 кодов используются в разных вариантах. В русских кодировках размещаются символы русского алфавита.
В настоящее время существует 5 разных кодовых таблиц для русских букв (КОИ8, СР1251, СР866, Mac, ISO).

В настоящее время получил широкое распространение новый международный стандарт Unicode, который отводит на каждый символ два байта. С его помощью можно закодировать 65536 (216= 65536 ) различных символов.

Таблица стандартной части ASCII

Таблица расширенного кода ASCII

Обратите внимание!
Цифры кодируются по стандарту ASCII в двух случаях – при вводе-выводе и когда они встречаются в тексте. Если цифры участвуют в вычислениях, то осуществляется их преобразование в другой двоичных код.
Возьмем число 57.

При использовании в тексте каждая цифра будет представлена своим кодом в соответствии с таблицей ASCII. В двоичной системе это – 00110101 00110111.

При использовании в вычислениях код этого числа будет получен по правилам перевода в двоичную систему и получим – 00111001.

Кодирование графической информации

Создавать и хранить графические объекты в компьютере можно двумя способами – как растровое или как векторное изображение. Для каждого типа изображений используется свой способ кодирования.

Кодирование растровых изображений


Растровое изображение представляет собой совокупность точек (пикселей) разных цветов.
Для черно-белого изображения информационный объем одной точки равен одному биту (либо черная, либо белая – либо 1, либо 0).
Для четырех цветного – 2 бита.
Для 8 цветов необходимо – 3 бита.
Для 16 цветов – 4 бита.
Для 256 цветов – 8 бит (1 байт).

Цветное изображение на экране монитора формируется за счет смешивания трех базовых цветов: красного, зеленого, синего. Т.н. модель RGB.
Для получения богатой палитры базовым цветам могут быть заданы различные интенсивности.
4 294 967 296 цветов (True Color) – 32 бита (4 байта).

Кодирование векторных изображений.

Векторное изображение представляет собой совокупность графических примитивов (точка, отрезок, эллипс…). Каждый примитив описывается математическими формулами. Кодирование зависти от прикладной среды.

Двоичное кодирование звука

Звук – волна с непрерывно изменяющейся амплитудой и частотой. Чем больше амплитуда, тем он громче для человека, чем больше частота, тем выше тон.
В процессе кодирования звукового сигнала производится его временная дискретизация – непрерывная волна разбивается на отдельные маленькие временные участки.
Качество двоичного кодирования звука определяется глубиной кодирования и частотой дискретизации.

Вопросы и задания для закрепления
· Закодируйте с помощью ASCII-кода свою фамилию, имя, номер класса.
· В чем достоинство и недостаток кодирования, применяемого в компьютерах?
· Чем отличаются растровые и векторные изображения?
· В чем суть кодирования графической информации?
· На листе в клеточку нарисуйте рисунок. Закодируйте ваш рисунок двоичным кодом.
· Зачись количества предметов в разных системах счисления. см. презентацию к уроку.

III. Практическая часть.

На этом занятии мы поработаем с программами «Internet Explorer» и «Калькулятор».

Запустите программу Internet Explorer – это программа для просмотра web-страниц, По-умолчанию загрузится страница с классного сервера (адрес которого http://server). Теперь давайте попробуем изменить кодировку для отображения web-страницы и посмотрим что будет. Для изменения кодировки выберете команду «Вид→Кодировка→(какая-то кодировка)». Вы заметили как важно использовать правильную кодировку для отображения web-страниц.

Чтобы включить автовыбор кодировки:В меню Вид Internet Explorer выберите пункт Кодировка, а затем убедитесь, что установлена галочка Автовыбор. Если галочка отсутствует, установите ее.

Если функция автовыбора не может правильно распознать языковую кодировку, можно установить нужную кодировку вручную.

Теперь запустите программу Калькулятор. Данная программа предназначена для выполнения тех же действий, что и обычный калькулятор. Она выполняет основные арифметические действия, такие, как сложение и вычитание, а также функции инженерного калькулятора, например нахождение логарифмов и факториалов.

Чтобы преобразовать число в другую систему счисления
1. В меню Вид выберите команду Инженерный.
2. Введите число для преобразования.
3. Выберите систему счисления, в которую его требуется преобразовать.
4. Выберите необходимую разрядность результата.
Теперь используя эту программу преобразуйте числа из одной системы счисления в другую.
310=?2
1010=?2
22610=?2
100012 = ?10
248=?16
FF16==?2= ?8 = ?10

IV. Д/з
Знать, что такое информация, способы кодирования информации, системы счисления. Составить таблицу для преобразования чисел из десятичную в троичную и четверичную системы счисления (от 010 до 1510).

V. Вопросы учеников.
Ответы на вопросы учащихся.

VI. Итог урока.

Подведение итога урока. Выставление оценок.
На уроке мы узнали, что же такое информация, обсудили свойства и формы представления информации, познакомились с двоичным кодом и узнали в каких единицах измеряется информация.
Так же мы научились устанавливать кодировку в программе Internet Explorer для корректного отображения web-страниц, а с помощью программы Калькулятор преобразовывать числа из одной системы счисления в другую.

 

 

 

 

 

 

 

Урок 5. кодирование информации. двоичный код - Информатика - 7 класс

Информатика

7 класс

Урок № 5

Кодирование информации. Двоичный код

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:

  • Понятие код.
  • Понятие кодирования информации.
  • Двоичный код.

Тезаурус:

Дискретизация информации – процесс преобразования информации из непрерывной формы представления в дискретную. Чтобы представить информацию в дискретной форме, её следует выразить с помощью символов какого-нибудь естественного или формального языка.

Алфавит языка – конечный набор отличных друг от друга символов, используемых для представления информации. Мощность алфавита – это количество входящих в него символов.

Алфавит, содержащий два символа, называется двоичным алфавитом. Представление информации с помощью двоичного алфавита называют двоичным кодированием. Двоичное кодирование универсально, так как с его помощью может быть представлена любая информация.

Основная литература:

1. Босова Л. Л. Информатика: 7 класс. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2017. – 226 с.

Дополнительная литература:

  1. Босова Л. Л. Информатика: 7–9 классы. Методическое пособие. // Босова Л. Л., Босова А. Ю., Анатольев А. В., Аквилянов Н.А. – М.: БИНОМ, 2019. – 512 с.
  2. Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 1. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
  3. Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 2. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
  4. Гейн А. Г. Информатика: 7 класс. // Гейн А. Г., Юнерман Н. А., Гейн А.А. – М.: Просвещение, 2012. – 198 с.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Кодирование информации

Для решения своих задач человеку часто приходится преобразовывать имеющуюся информацию из одной формы представления в другую. Например, при чтении вслух происходит преобразование информации из дискретной (текстовой) формы в непрерывную (звук). Во время диктанта на уроке русского языка, наоборот, происходит преобразование информации из непрерывной формы (голос учителя) в дискретную (записи учеников).

Информация, представленная в дискретной форме, значительно проще для передачи, хранения или автоматической обработки. Поэтому в компьютерной технике большое внимание уделяется методам преобразования информации из непрерывной формы в дискретную.

Дискретизация информации – процесс преобразования информации из непрерывной формы представления в дискретную.

Рассмотрим суть процесса дискретизации информации на примере.

На метеорологических станциях имеются самопишущие приборы для непрерывной записи атмосферного давления. Результатом их работы являются барограммы – кривые, показывающие, как изменялось давление в течение длительных промежутков времени. Одна из таких кривых, вычерченная прибором в течение семи часов проведения наблюдений, показана на рисунке 1.

На основании полученной информации можно построить таблицу, содержащую показания прибора в начале измерений и на конец каждого часа наблюдений.

Полученная таблица даёт не совсем полную картину того, как изменялось давление за время наблюдений: например, не указано самое большое значение давления, имевшее место в течение четвёртого часа наблюдений. Но если занести в таблицу значения давления, наблюдаемые каждые полчаса или 15 минут, то новая таблица будет давать более полное представление о том, как изменялось давление.

Таким образом, информацию, представленную в непрерывной форме (барограмму, кривую), мы с некоторой потерей точности преобразовали в дискретную форму (таблицу).

В дальнейшем вы познакомитесь со способами дискретного представления звуковой и графической информации.

Двоичное кодирование

В общем случае, чтобы представить информацию в дискретной форме, её следует выразить с помощью символов какого-нибудь естественного или формального языка. Таких языков тысячи. Каждый язык имеет свой алфавит.

Алфавит – конечный набор отличных друг от друга символов (знаков), используемых для представления информации. Мощность алфавита – это количество входящих в него символов (знаков).

Алфавит, содержащий два символа, называется двоичным алфавитом (рис. 3). Представление информации с помощью двоичного алфавита называют двоичным кодированием. Закодировав таким способом информацию, мы получим её двоичный код.

Рассмотрим в качестве символов двоичного алфавита цифры 0 и 1. Покажем, что любой алфавит можно заменить двоичным алфавитом. Прежде всего, присвоим каждому символу рассматриваемого алфавита порядковый номер. Номер представим с помощью двоичного алфавита. Полученный двоичный код будем считать кодом исходного символа.

Если мощность исходного алфавита больше двух, то для кодирования символа этого алфавита потребуется не один, а несколько двоичных символов. Другими словами, порядковому номеру каждого символа исходного алфавита будет поставлена в соответствие цепочка (последовательность) из нескольких двоичных символов. Правило получения двоичных кодов для символов алфавита мощностью больше двух можно представить схемой на рисунке.

Двоичные символы (0,1) здесь берутся в заданном алфавитном порядке и размещаются слева направо. Двоичные коды (цепочки символов) читаются сверху вниз. Все цепочки (кодовые комбинации) из двух двоичных символов позволяют представить четыре различных символа произвольного алфавита:

Цепочки из трёх двоичных символов получаются дополнением двухразрядных двоичных кодов справа символом 0 или 1. В итоге кодовых комбинаций из трёх двоичных символов получается 8 – вдвое больше, чем из двух двоичных символов:

Соответственно, четырёхразрядный двоичный код позволяет получить 16 кодовых комбинаций, пятиразрядный – 32, шестиразрядный – 64 и т. д.

Длину двоичной цепочки – количество символов в двоичном коде – называют разрядностью двоичного кода.

Обратите внимание, что:

4 = 2 ∙ 2,

8 = 2 ∙ 2 ∙ 2,

16 = 2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 2,

32 = 2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 2 и т. д.

Здесь количество кодовых комбинаций представляет собой произведение некоторого количества одинаковых множителей, равного разрядности двоичного кода.

Если количество кодовых комбинаций обозначить буквой N, а разрядность двоичного кода – буквой i, то выявленная закономерность в общем виде будет записана так:

В математике такие произведения записывают в виде:

N = 2i.

Запись 2i читают так: «2 в i-й степени».

Задача. Вождь племени Мульти поручил своему министру разработать двоичный код и перевести в него всю важную информацию. Двоичный код какой разрядности потребуется, если алфавит, используемый племенем Мульти, содержит 16 символов? Выпишите все кодовые комбинации.

Решение. Так как алфавит племени Мульти состоит из 16 символов, то и кодовых комбинаций им нужно 16. В этом случае длина (разрядность) двоичного кода определяется из соотношения: 16 = 2i. Отсюда i = 4.

Чтобы выписать все кодовые комбинации из четырёх 0 и 1, воспользуемся схемой на рис. 1.13: 0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111, 1000, 1001, 1010, 1011, 1100, 1101, 1110, 1111.

Универсальность двоичного кодирования

В начале нашей беседы вы узнали, что информация, представленная в непрерывной форме, может быть выражена с помощью символов некоторого естественного или формального языка. В свою очередь, символы произвольного алфавита могут быть преобразованы в двоичный код. Таким образом, с помощью двоичного кода может быть представлена любая информация на естественных и формальных языках, а также изображения и звуки (рис. 6). Это и означает универсальность двоичного кодирования.

Двоичные коды широко используются в компьютерной технике, требуя только двух состояний электронной схемы – «включено» (это соответствует цифре 1) и «выключено» (это соответствует цифре 0).

Простота технической реализации – главное достоинство двоичного кодирования. Недостаток двоичного кодирования – большая длина получаемого кода.

Равномерные и неравномерные коды

Различают равномерные и неравномерные коды. Равномерные коды в кодовых комбинациях содержат одинаковое число символов, неравномерные – разное.

Выше мы рассмотрели равномерные двоичные коды.

Примером неравномерного кода может служить азбука Морзе, в которой для каждой буквы и цифры определена последовательность коротких и длинных сигналов. Так, букве Е соответствует короткий сигнал («точка»), а букве Ш – четыре длинных сигнала (четыре «тире»). Неравномерное кодирование позволяет повысить скорость передачи сообщений за счёт того, что наиболее часто встречающиеся в передаваемой информации символы имеют самые короткие кодовые комбинации.

Разбор решения заданий тренировочного модуля

№1.Тип задания: ввод с клавиатуры пропущенных элементов в тексте

Переведите десятичное число 273 в двоичную систему счисления.

27310=_____

Решение.

Воспользуемся алгоритмом перевода целых чисел из системы с основанием p в систему с основанием q:

1. Основание новой системы счисления выразить цифрами исходной системы счисления и все последующие действия производить в исходной системе счисления.

2. Последовательно выполнять деление данного числа и получаемых целых частных на основание новой системы счисления до тех пор, пока не получим частное, меньшее делителя.

3. Полученные остатки, являющиеся цифрами числа в новой системе счисления, привести в соответствие с алфавитом новой системы счисления.

4. Составить число в новой системе счисления, записывая его, начиная с последнего остатка.

27310= 100010001.

Ответ: 27310= 100010001.

№2. Тип задания: единичный / множественный выбор.

Четыре буквы латинского алфавита закодированы кодами различной длины:

Определите, какой набор букв закодирован двоичной строкой 0100000100010.

Варианты ответов:

  1. BACAD
  2. ACAD
  3. ABBAD
  4. CADDA

Решение. Рассмотрим код: 0100000100010.

Выделим закодированные буквы:

01 000 001 000 10

В A C A D

Ответ: 1. BACAD.

Двоичное кодирование числовой информации в памяти компьютера

Цель урока: Познакомить учащихся с представлением числовой информации в памяти компьютера.

Задачи урока:

  • образовательные: научить представлять целые числа в памяти компьютера, используя знания пройденного материала по информатике и математике, научить решать примеры по представлению целых чисел и выполнению операций над ними, используя ячейку памяти 1 байт, заполнить схему с алгоритмами действий над целыми числами;
  • развивающие: развить познавательный интерес к предмету через сравнение выполнения операций над целыми числами человеком и компьютером;
  • воспитательные: воспитать у учащихся информационную культуру для знания принципов работы электронных устройств, положительное отношение к учению, организованность при решении поставленной задачи.

Тип урока: изучение нового материала.

Форма урока: комбинированный.

План урока:

  1. Организационный момент.
  2. Актуализация знаний учащихся.
  3. Объяснение нового материала.
  4. Решение задач.
  5. Подведение итогов. Рефлексия.
  6. Домашнее задание.

Ход урока

1 этап – организационный момент

Здравствуйте, ребята!

Меня зовут …, и сегодня мы с вами будем работать вместе. (Положительный настрой)

2 этап – актуализация знаний

Продолжите, пожалуйста, фразы: (Слайд 1)

1. Основное устройство в кабинете информатики – это…

(Компьютер)

2. Для кодирования числовой информации в компьютере используется …

(Двоичный код, двоичная система счисления)

Опираясь на понятия: двоичный код, числовая информация, компьютер, попробуйте сформулировать тему. (Слайд 2)

(Формулируют тему)

Тема урока: Двоичное кодирование числовой информации в памяти компьютера

Запишем тему в тетрадь.

Исходя из темы урока, скажите, чем мы будем заниматься? (Слайд 3)

(Кодировать числовую информацию)

Цель урока: Познакомиться с двоичным кодирование числовой информации в памяти компьютера.

Задачи урока: (Слайд 4)

  1. Познакомиться с форматами представления чисел в компьютере.
  2. Научиться представлять целые числа в памяти компьютера.
  3. Научиться выполнять сложение двоичных кодов целых чисел.
  4. Закрепить алгоритмы представления целых чисел в памяти компьютера.

3 этап – объяснение нового материала

По какому принципу можно разделить следующие числа на две группы: -15; 127,5; 89; -27,4; -120; 34,7? (Слайд 5)

(Целые, дробные)

В информатике это целые числа и вещественные числа. С представлением целых чисел в памяти компьютера мы сегодня и познакомимся. Для этого мы возьмём ячейку 1 байт.

У вас на партах есть схема. (Слайд 6) (Приложение 1) В течение урока мы будем её заполнять, для того, чтобы было удобно и понятно выполнять задания.

По какому принципу можно разделить целые числа на две группы: 18, -32, 47, -65, -72, 89? (Слайд 7)

(Положительные и отрицательные)

Впишите это в схему. (Слайд 8)

А как происходит представление целых чисел со знаком в ячейке памяти 1 байт? А 1 байт это сколько бит? (8)

Обратите внимание на слайд (Слайд 9): левый крайний разряд ячейки отводится под знак, остальные 7 разрядов – под число.
А какое количество чисел можно представить с помощью 7 разрядов? (N = 27 = 128)

Advertisement

Тогда положительные числа 0..127 – 7 разрядов + 0 в знаковом разряде, обозначающий знак +.

А отрицательные числа -1..-128 – 7 разрядов + 1 в знаковом разряде, обозначающий -.

Запишем в схему числовые промежутки. (Слайд 10)

Посмотрите, пожалуйста, на пример. (Слайд 11)

Как представлено число 35 в ячейке памяти 1 байт? Что для этого надо сделать? (Перевести в 2 с/с и добавить незначащие нули до 8 разрядов.)

Запишем алгоритм представления целого положительного числа в памяти компьютера в схему. (Слайд 12)

А теперь выполните задание 1 самостоятельно. (Слайд 13)

(Вызвать учащегося к доске)

Разберём представление отрицательных целых чисел в памяти компьютера. (Слайд 14)

Посмотрите, пожалуйста, на пример. Как представлено число -35 в ячейке памяти 1 байт?

Для этого нужно последовательно получить прямой, обратный и дополнительный код.

Запишем алгоритм (Слайд 15) представления целого отрицательного числа в памяти компьютера в схему. (Слайд 16)

А теперь выполните задание 2 самостоятельно. (Слайд 17)

(Вызвать учащегося к доске)

Давайте сверим содержание схемы, которую вы получили и перейдём к выполнению действий. (Слайд 18)

4 этап – решение задач (закрепление)

Задание 3 (Слайд 19)

Найти сумму двоичных кодов и выполнить проверку в десятичной системе счисления. 2210+1710

(Вызвать к доске)

Задание 4 (Слайд 20)

Найти разность двоичных кодов и выполнить проверку в десятичной системе счисления. 2210-1710

(Вызвать к доске)

5 этап – подведение итогов, рефлексия (Слайд 21)

Вывод: Человек может складывать, вычитать, умножать, делить, возводить в степень, а компьютер – только складывать, используя дополнительный код, что увеличивает скорость работы компьютера. Причём так работает вся бытовая техника.

Рефлексия

Что узнали нового на уроке?

  1. Каким образом представляются положительные и отрицательные числа в памяти компьютера.
  2. Рассмотрели операцию сложения.)

На партах есть стикер. Нарисуйте на нём:

  • 11, если всё понятно
  • 01, если есть вопросы
  • 00, если затрудняетесь ответить.

6 этап – домашнее задание (Слайд 22)

П. 4.1.4, № 4.11. По желанию попробуйте вычислить -22-17, решить примеры с карточек заданий.

Если остаётся время, раздать карточки с заданиями. (Приложение 2)

Представление текстовой информации в компьютере — урок. Информатика, 10 класс.

Нажатие любой алфавитно-цифровой клавиши на клавиатуре приводит к тому, что в компьютер посылается сигнал в виде двоичного числа, представляющего собой одно из значений кодовой таблицы.

Кодовая таблица — это внутреннее представление символов в компьютере.

В качестве стандарта долгое время использовалась таблица \(ASCII \)(\(A\)merican \(S\)tandard \(C\)ode for \(I\)nformational \(I\)nterchange — Американский стандартный код информационного обмена).

 

Для хранения двоичного кода одного символа выделен \(1\) байт \(=\) \(8 \)бит. Учитывая, что каждый бит принимает значение \(1\) или \(0\), количество возможных сочетаний единиц и нулей равно 28 = 256.

Значит, с помощью \(1\) байта можно получить \(256\) разных двоичных кодовых комбинаций и отобразить с их помощью \(256\) различных символов.

Эти коды и составляют таблицу \(ASCII\).

 

Для сокращения записи и удобства пользования этими кодами символов в таблице используют шестнадцатеричную систему счисления, состоящую из \(16\) символов — \(10\) цифр и \(6\) латинских букв: \(A\), \(B\), \(C\), \(D\), \(E\), \(F\). При кодировании символов сначала записывается цифра столбца, а затем строки, на пересечении которых находится данный символ.

 

Например, латинская буква \(S\) в таблице \(ASCII\) представлена шестнадцатеричным кодом — \(53\). При нажатии клавиши с буквой \(S\) в память компьютера записывается код \(01010011\), представляющий собой двоичный эквивалент шестнадцатеричного числа \(53\). Этот код может быть получен путем замены каждой шестнадцатеричной цифры её двоичным представлением. В данном случае цифра \(5\) заменена кодом \(0101\), а цифра 3 — кодом \(0011\). При выводе буквы \(S\) на экран, компьютер выполняет декодирование: на основании этого двоичного кода строится изображение символа.

 

Обрати внимание!

Любой символ в таблице \(ASCII\) кодируется с помощью \(8\) двоичных разрядов или \(2\) шестнадцатеричных разрядов.

Стандарт \(ASCII\) кодирует первые \(128 \)символов от \(0\) до \(127\): цифры, буквы латинского алфавита, управляющие символы. Таблица выше отображает кодировку символов в шестнадцатеричной системе счисления.

 

Первые \(32\) символа являются управляющими и предназначены в основном для передачи команд управления. Их назначение может варьироваться в зависимости от программных и аппаратных средств. Вторая половина кодовой таблицы (от \(128\) до \(255\)) американским стандартом не определена и предназначена для символов национальных алфавитов, псевдографических и некоторых математических символов. В разных странах могут использоваться различные варианты второй половины кодовой таблицы.

 

Обрати внимание!

Цифры кодируются по стандарту \(ASCII \)в двух случаях: при вводе-выводе и когда они встречаются в тексте. Если цифры участвуют в вычислениях, то осуществляется их преобразование в двоичный код в соответствии с правилами (см. здесь).Для сравнения рассмотрим число \(45\) для двух вариантов кодирования.


При использовании в тексте это число потребует для своего представления \(2\) байта, поскольку каждая цифра будет представлена своим кодом в соответствии с таблицей \(ASCII\). В шестнадцатеричной системе код будет выглядеть как \(3435\), в двоичной системе — \(00110100 00110101\).

 

При использовании в вычислениях код этого числа будет получен по специальным правилам перевода и представлен в виде \(8\)-разрядного двоичного числа \(00101101\), на что потребуется \(1\) байт.

 

В настоящее время широко распространен код \(Unicode\). Эта кодировка поддерживается в большинстве операционных систем, во всех современных браузерах и многих программах.

 

Стандарт \(Unicode\) явился результатом сотрудничества Международной организации по стандартизации (\(ISO\)) с ведущими производителями компьютеров и программного обеспечения. В мире существует \(6700\) живых языков, но только \(50\) из них являются официальными языками государств. Письменностей используется около \(25\), что делает возможным создание универсального стандарта.

 

Для кодирования этих письменностей достаточно \(16\)-битового диапазона (\(2\) байта на символ), то есть диапазона от \(0000\) до \(FFFF\). Стандарт \(ASCII\) занимает в кодовом пространстве свое почетное место в диапазоне от \(0000\) до \(00FF\).

 

Каждой письменности выделен свой блок кодов. На сегодняшний день кодирование всех живых официальных письменностей считается завершенным: распределено около \(29000\) позиций из \(65535\) возможных.

Кодовая таблица Unicode

 

 

В последнее время консорциум \(Unicode\) приступил к кодированию остальных письменностей нашей планеты, которые представляют какой-либо интерес: письменности мёртвых языков, выпавших из современного обихода, китайские иероглифы, искусственно созданные алфавиты и т. п.

 

Для представления такого разнообразия языков \(16\)-битового кодирования уже недостаточно, и сегодня \(Unicode\) уже приступил к освоению \(21\)-битового пространства кодов (\(000000\)-\(10FFFF\)), которое разбито на \(16\) зон, названных плоскостями.

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ДАННЫХ НА КОМПЬЮТЕРЕ

Пример

Преобразует шестнадцатеричное число 111 16 в его двоичный эквивалент.

Решение

Поместите каждое число под его разрядным значением.

256 x1 = 256

16 х 1 = 16

1 х 1 = + 1

273

Следовательно 111 16 = 273 10

Пример

Преобразование восьмеричного числа 321 8 в его двоичный эквивалент

Решение

Работая слева направо, каждое восьмеричное число представляется с помощью трех цифр, а затем объединяя их, мы получаем окончательный двоичный эквивалент.Следовательно:

3 = 011 2

2 = 010 2

1 = 001 2

Объединение трех слева направо

321 8 = 011010001 2

Преобразование двоичных чисел в шестнадцатеричные

Чтобы преобразовать двоичные числа в их двоичные эквиваленты, просто сгруппируйте цифры двоичного числа в группы по четыре справа налево, например 11010001. Следующий шаг - записать шестнадцатеричный эквивалент каждой группы e.г.

1101-Д

0001-1

Эквивалент 11010001 - D1H или D1 16

Преобразование шестнадцатеричных чисел в десятичные и двоичные числа .

Преобразование шестнадцатеричных чисел в десятичные

Чтобы преобразовать шестнадцатеричное число в эквивалент с основанием 10, действуем следующим образом:

Сначала запишите разрядные значения, начиная с правой стороны.

  1. Если цифра представляет собой букву, например "A", укажите ее десятичный эквивалент
  • Умножьте каждую шестнадцатеричную цифру на соответствующую ей разрядную величину, а затем сложите продукты
  • В следующих примерах показано, как преобразовать шестнадцатеричное число в десятичное число

Пример

Преобразует шестнадцатеричное число 111 16 в его двоичный эквивалент

Решение

Поместите каждое число под его разрядным значением.

256 x1 = 256

16 х 1 = 16

1 х 1 = + 1

273

Следовательно 111 16 = 273 10

.

Почему компьютеры используют двоичные числа [Ответил]?

Все мы знаем, что такое десятичные числа: 1, 2, 3, 4, 5 и т. Д. Однако существует много других систем счисления, и вы, возможно, слышали или видели другие, например, шестнадцатеричные числа (например: 3F2B ) или
. двоичные числа (например: 10101011 ), которые могут показаться загадочными и бессмысленными.
Эти шестнадцатеричные или двоичные числа можно легко преобразовать в хорошо известные десятичные числа. Итак, почему существуют эти другие системы и зачем они нам нужны, несмотря на «нормальные» десятичные числа (1, 0, 9, 2 и т. Д.))
можно использовать для всего, что только можно придумать?

Существуют и другие системы счисления, потому что существуют определенные области применения, в которых одна система счисления легче в использовании и дает преимущества перед другой.

  • Наша самая распространенная система счисления - десятичная (или «основанная 10»). В нем 10 цифр (0–9), которые можно использовать для описания любого возможного числа, которое мы используем ежедневно. Он очень удобен для подсчета и расчетов,
    plus самый интуитивно понятный.
  • Другая система счисления - шестнадцатеричная (или «основание 16»). Он имеет 16 цифр (0-9 и A-F). Очень удобно описывать значение байтов, используемых в информатике.
  • Третья система счисления - это двоичная (или «двойная») система. Он имеет 2 цифры
    (0 и 1), и он используется для представления значения битов - типа информации, хранящейся в памяти компьютера. Он имеет различные преимущества в электронике, а также предлагает определенные математические преимущества.

Двоичные и шестнадцатеричные числа широко используются в информатике. В этой статье мы сосредоточимся на двоичных числах. Двоичные числа можно рассматривать как самое основное представление числа в электронном устройстве.
Они представляют состояние ВКЛ (1) и состояние ВЫКЛ (0). Многие из этих состояний ВКЛ и ВЫКЛ представляют собой десятичные числа, например:

Двоичный Десятичное
0001 1
0010 2
0011 3
1000 8

Преобразование в десятичное и обратно будет рассмотрено в другой статье.А пока мы ответим, почему компьютеры используют двоичную («основание 2») систему счисления и почему электронные устройства хранят двоичные числа.
Это поможет объяснить, почему двоичные числа так важны. Самые первые компьютеры использовали двоичные числа, и они используются до сих пор.

Двоичный код в электронике

Двоичный сигнал: 010101010.

Контрольных вопросов компьютерной организации - Sanfoundry

перейти к содержанию Меню
  • Дом
  • разветвленных MCQ
    • Программирование
    • CS - IT - IS
      • CS
      • IT
      • IS
    • ECE - EEE - EE
      • ECE
      • EEE
      • EE
    • Гражданский
    • Механический
    • Химическая промышленность
    • Металлургия
    • Горное дело
    • Приборы
    • Аэрокосмическая промышленность
    • Авиационная
    • Биотехнологии
    • Сельское хозяйство
    • Морской
    • MCA
    • BCA
  • Тест и звание
    • Sanfoundry Tests
    • Сертификационные испытания
    • Тесты для стажировки
    • Занявшие первые позиции
  • Конкурсы
  • Стажировка
  • Обучение
Меню
  • Дом
  • разветвленных MCQ
.

Атк рубежный контроль - StuDocu

No

1 Информационные и коммуникационные технологии (ИКТ) программные и аппаратные средства, интегрированные с целью сбора, обработка, хранение, распространение, отображение и использование информации в интересы своих пользователей широкий спектр цифровых технологий, используемых для создания, передачи и распространение информации и услуг (компьютерное оборудование, программное обеспечение, телефонные линии, сотовая связь, электронная почта, беспроводная и спутниковая связь технологии, сетевая и беспроводная кабельная связь, мультимедиа, и Интернет) набор методов и процессов, которые объединены для сбора, обработки, хранения, распространять, отображать и использовать информацию в интересах своих пользователей методы сбора, обработки, хранения, распространения, отображения и использования информация в интересах своих пользователей программные инструменты для сбора, обработки, хранения, распространения, отображения и использование информации в интересах своих пользователей


2 Возможности ИКТ.Укажите нерелевантный вариант Управление знаниями Универсальность Оптимальность Эффективность Сеть


3 Все инструменты ИКТ можно разделить на следующие типы: Программное обеспечение, оборудование Утилиты и операционные системы Системные и прикладные инструменты Информация и управление Программное обеспечение и сервис


4 Три основные организации, разрабатывающие стандарты в области информационные технологии ITU, ISO, SEN ITU, SEN ИСО, МЭК, МСЭ ISO, OI, ITU

ITU, OI, SEN

***

5 Информация: Факты, содержащие научные термины.Последовательность некоторых знаков алфавита. Информация о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессы, независимо от формы их представления. Сообщения передаются в виде знаков или сигналов. Сообщения, снижающие неопределенность знаний.


6 Информация, обрабатываемая компьютером, кодируется: только с использованием единиц и нулей; с использованием обычных цифр; с символами и цифрами; латинскими буквами. с символами;


7 Кодировка: двоичное слово фиксированной длины; выражение данных одного типа через данные другого типа.последовательность знаков; случайная конечная последовательность знаков; система символов или сигналов.


8 Свойство информации, характеризующее качество информации и определение достаточности данных для принятия решения: Полнота Надежность Достаточность Доступность Актуальность


9 Свойство информации, отражающей истинное состояние объекта: Полнота Надежность Точный Доступность Актуальность

Передача данных


15 Операция с данными, которые используются для упорядочивания данных: Сортировка данных Формализация данных Фильтрация данных Архивирование данных Транспортировка данных


16 Информация об этапе обработки разделена на: Вход, выход, внутренний и внешний Символические, текстовые, графические и звуковые.Первичный, средний, средний и результирующий. Изменчивый и постоянный. Текст и графика.


17 Один байт равен: 2 бита. 10 бит. 8 бит. 4 бита. 12 бит.


18 По форме представления информацию можно разделить на: Непрерывный и экономичный. Электрический и магнитный. Цифровой и символический. Непрерывный (аналоговый) и дискретный. Статистический и логический.


19 Байт: Минимальная единица информации. Единица количества информации, не представленная 1 или 0 символами Информационная единица равна 8 битам.Индикатор скорости компьютера. Комбинация из четырех шестнадцатеричных цифр.


20 Систем счисления

аналоговый и цифровой. позиционные и непозиционные. дискретный и непрерывный. цифровой и буквенный. имитация


21 Для представления чисел в шестнадцатеричной системе счисления используется: 0–9 и буквы от A до F; A - Q и буквы от A до F; 0-15 и буквы A - F; 0-7 и буквы A - F; 2-8 и буквы A - F.


22 Для представления чисел в восьмеричной системе счисления используются цифры 0–8 0–9 1–8 0–7 2–8


23 Для представления чисел в двоичной системе счисления используются цифры 0 - 1 0–9 1–8 0–7 2–8


24 Для представления чисел в десятичной системе используйте числа 0 - 1 0–9 1–8 0–7 2–8


25 Систем счисления можно аналоговый и цифровой.позиционные и непозиционные. дискретный и непрерывный.

31 Преобразование десятичного числа 160 в шестнадцатеричную систему счисления: 11; В0; А 0; 12; 1С.


32 Преобразование числа 10 из десятичной системы счисления в двоичную систему счисления: 1000; 1101; 1010; 1011; 1100;


33 Преобразование десятичного числа 64 в восьмеричную систему счисления: 101; 112; 100; 125; 111.


34 Выполнить сложение в двоичной системе 1011+ 10011; 11001; 11000; 10101; 11100;


35 Преобразование числа 11 из десятичной системы в двоичную: 1111; 1101; 1011; 1010; 1100;


36 Преобразование числа 13 из десятичной системы в двоичную: 1000; 1101;

1001;

1011;

1110;

***

37 Преобразование двоичного числа 1111 в десятичную систему счисления 11; 8; 15; 12; 14;


38 Выполнить сложение в двоичной системе 1001+ 10011; 11001; 11000; 10101; 11100;


39 Преобразование десятичного числа 100 в восьмеричную систему счисления 134; 112; 144; 125; 101;


40 Преобразование десятичного числа 101 в восьмеричную систему счисления 144; 112; 145; 125; 101;


Нет 1 Компьютер - это: устройство автоматической обработки числовой информации устройство для хранения информации устройство для поиска, сбора, хранения, преобразования и использования информации в цифровом формате

Периферийное устройство Конъюгированный Дочернее предприятие Основная


7 Какой из элементов является устройством ввода? Компьютерный монитор Клавиатура Табло Проектор Принтер


8 Видеокарта предназначена для: Связи между компьютерами.Прием сигналов от процессора компьютера. Связь системного блока и клавиатуры. Для создания изображения на экране дисплея. Для создания аудиофайла


9 Основной элемент компьютера, выполняющий программы и элементы управления оборудование это: арифметико-логическое устройство; устройство управления; контроллер; процессор; дистанционное управление.


10 Комплекс, состоящий из электронных схем и обеспечивающий передача информации внутри компьютера называется: Контроллеры. Кодеры.Системная шина. Драйверы. Порты.


11 Основная плата компьютера, предназначенная для установки всех основных устройств - Модули ЦП и ОЗУ, называются: ПРОЦЕССОР.

Комплект микропроцессора. БАРАН. ПЗУ. Материнская плата.


12 Устройство для визуального представления данных: Клавиатура. Монитор. Системная шина. Системный блок. Модем.


13 Оперативная память компьютера: устройство для непосредственного восприятия информации человеком. устройство для длительного хранения информации на магнитных дисках.устройство, которое систематически обращается к машине во время выполнения операции. информация, содержащаяся на гибком диске. информация, содержащаяся на жестком диске.


14 Внешняя память: устройство, которое систематически обращается к машине во время выполнения операции. устройство для хранения программ, различных данных на магнитных дисках или магнитные ленты. устройство для обработки и хранения информации. принтер, дисплей и плоттер. устройство, содержащее логические и арифметические элементы на основе электронных схем.


15 Жесткий диск - это устройство для: запись данных и программ на магнитные ленты. хранение больших объемов данных и программ, используемых при работе с ПК. отображать текстовую и графическую информацию на экране. контролировать работу ПК по заданной программе. вывести информацию на печать.


16 Разрядность микропроцессора:

считывает графическую и текстовую информацию в компьютер. вывод чертежей на бумагу. быстро сохранить всю информацию, хранящуюся на жестком диске.печать текстовой и графической информации.


22 Сопроцессор предназначен для: записывать информацию на дискету. постоянное хранение информации, используемой при работе с компьютером. помочь главному процессору в выполнении математических операций. читать информацию в компьютере. для печати информации.


23 Один терабайт (1 Тб) равен 1028 Гб 1024 Мб 1024 Гб 1028 Мб 1024 кб


24 Мышь - это устройство, используемое для: обмен информацией с другими компьютерами через телефонную сеть.быстро сохранить всю информацию, хранящуюся на жестком диске. вывод чертежей на бумагу. облегчить ввод информации в компьютер. считывать графическую и текстовую информацию в компьютер.


25 Плоттер - устройство для: обмен информацией с другими компьютерами. вывод текста на бумагу. чтение текста в компьютер. вывод чертежей на бумагу. быстро сохранить всю информацию, хранящуюся на жестком диске.


26 Принтер - это устройство для: печать текстовой и графической информации.быстро сохранить всю информацию на жестком диске. вывод чертежей на бумагу. чтение графической и текстовой информации в компьютер.

обменивается информацией с другими компьютерами через телефонную сеть.


27 Особый тип микросхемы памяти, которая содержит программное обеспечение, которое можно читать, но не написано. баран Материнская плата ПЗУ Процессор ALU


28 Как называется устройство, отвечающее за выполнение арифметических операций и логические операции и операции управления, записанные в машине код? микропроцессор.БАРАН. система ввода Долгосрочная память устройство вывода


29 Принципиально другой процесс хранения информации в ОЗУ от процесса хранения информации на внешних носителях Дело в том, что на внешнем носителе информацию можно хранить после выключено питание компьютера; тот факт, что оперативная память не позволяет хранить большие объемы данных тот факт, что скорость доступа к хранимой информации в ОЗУ меньше на внешних носителях; возможности защиты информации в оперативной памяти выше, чем на внешней медиа хранилище;


30 Первичная память хранит запущенные в данный момент программы и обрабатываемые данные; хранит программы и данные для дальнейшего использования; преобразовать данные и инструкции в форму, удобную для обработки на компьютер; представлять информацию, обрабатываемую компьютером, в удобной для человека форме восприятие; устройства связи контролируют прием и передачу данных в локальных и глобальные сети.

подключение компьютера к мультимедийным средствам вывод данных на печать


36 В компьютерах первого поколения использовалось ___ для схемотехники. Вакуумная труба Транзисторы Интегральные схемы Крупномасштабная интеграция Полупроводники


37 ЭВМ второго поколения на базе транзисторы интегральные схемы электронные лампы над большими интегральными схемами большие интегральные схемы


38 ЭВМ третьего поколения на базе транзисторы интегральные схемы электронные лампы над большими интегральными схемами большие интегральные схемы


39 Сопроцессор предназначен для: записывать информацию на дискету.постоянное хранение информации, используемой при работе с компьютером. помочь главному процессору в выполнении математических операций. считывание информации в компьютер. вывод на печать информации.


40 Количество операций, выполняемых процессором в секунду: тактовая частота процессора разрядность процессора объем оперативной памяти объем обрабатываемой информации размер кеша


41 Какая из следующих команд используется для перезагрузки компьютера? Ctrl + Alt + Del Ctrl + Alt + Tab Ctrl + Shift + Del Ctrl + Alt + Shift Shift + Alt + Del


42 Мультимедийный компьютер... компьютер, способный работать в Интернете компьютер, способный показывать мультфильмы компьютер, способный печатать и сканировать документы компьютер, способный работать с числами, текстом, графикой, аудио и видео компьютер для печати фотографий.


43 Для чего предназначена оперативная память? Для ввода информации. Для временного хранения, приема и доставки информации. Для постоянного хранения информации. Обеспечить общее управление ПК. Для обработки информации.


44 Какое из следующих устройств находится в системном блоке? сканер монитор плоттер стример материнская плата


45 Что такое форматирование? Оптимизация диска Искать файлы Переименование диска Сканирование на вирусы Инициализация накопителя (разметка)


Шина данных Операционная комиссия Звуковая карта.

Нет 1 При работе с Norton Commander используется клавиша «Вставить»: //

  • Чтобы пометить файлы и каталоги инверсным цветом // Чтобы удалить информацию // Перейти в начало каталога // Перейти в конец текущей строки // Включение цифровой клавиатуры

2 Norton Commander.Вы можете показать или удалить дерево папок с помощью следующие ключи: // Ctrl + O // Ctrl + U // Ctrl + F1 // Ctrl + F2 // + Ctrl + T


3 С помощью какой клавиши можно перенести курсор с одной панели ЧПУ на еще один?// ВОЙТИ// F3 // INS // + TAB // F


4 Нажмите следующую кнопку, чтобы создать новый каталог: // + F7 // F6 // F9 // F10 // F


5 Нажатие клавиши F6 позволяет: // создать каталог // удалить каталог или файл //

  • переименовать или переместить файл или каталог // выбрать группу файлов или каталогов // копировать каталог или файл

6 Нажмите следующую клавишу, чтобы удалить файл или каталог: // F2 // F5 // F9 // + F8 // F


7 НС.Команда, используемая для печати файлов: // Alt + F1 // Alt + F2 // + Alt + F5 // Alt + F7 // Alt + F


8 Для выхода из ЧПУ нажмите следующую клавишу ... // F1; // F5; // F9; // + F10; // F2.


9 Панели можно удалить с экрана программы ЧПУ, нажав кнопку ключи: // + Ctrl O // Ctrl P; // Ctrl U; // Ctrl F1; // Ctrl F2; //


10 MS DOS. Команда для создания нового каталога: // DIR.//

.

Введение в компьютерные информационные системы / Системный блок

Из Wikibooks, открытые книги для открытого мира

Перейти к навигации Перейти к поиску
Ищите Введение в компьютерные информационные системы / системный блок в одном из родственных проектов Викиучебника: Викиучебник не имеет страницы с таким точным названием.

Другие причины, по которым это сообщение может отображаться:

  • Если страница была создана здесь недавно, она может еще не отображаться из-за задержки обновления базы данных; подождите несколько минут и попробуйте функцию очистки.
  • Заголовки в Викиучебниках чувствительны к регистру , за исключением первого символа; пожалуйста, проверьте альтернативные заглавные буквы и подумайте о добавлении перенаправления здесь к правильному заголовку.
  • Если страница была удалена, проверьте журнал удалений и просмотрите политику удаления.
.

Компьютерная память с ее типами

Компьютерная память

Область, в которой инструкции программы и данные сохраняются для обработки, называется памятью, как человеческий мозг, компьютер. также требует некоторого места для хранения данных и инструкций по их обработке.

ЦП

не имеет возможности постоянно хранить программы или большой набор данных. Он содержит только базовую инструкцию необходимо для работы с компьютером. Поэтому требуется память.

Типы компьютерной памяти

Воспоминания в основном бывают двух типов, как указано здесь:

  1. Внутренняя память
    • Оперативная память (RAM)
      • Статическая RAM (SRAM)
      • Динамическое ОЗУ (DRAM)
    • Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)
      • Маскированная постоянная память для чтения (MROM)
      • Программируемая постоянная память (PROM)
      • Стираемое и программируемое постоянное запоминающее устройство (СППЗУ)
      • Электрически стираемая и программируемая постоянная память (EEPROM)
    • Память с последовательным доступом
    • Кэш-память
    • Виртуальная память
  2. Внешняя память
    • Внешние жесткие диски
    • Твердотельный накопитель (SSD)
    • USB-накопитель и т. Д.

Оперативная память (RAM)

RAM представляет собой внутреннюю память CPU для хранения данных, программы и результатов программы. Это память для чтения / записи. Это называется оперативной памятью (RAM).

Поскольку время доступа в ОЗУ не зависит от адреса слова, то есть каждое место хранения внутри памяти так же легко добраться, как и другое место, и занимает столько же времени. Мы можем проникнуть в память наугад и чрезвычайно быстро, но также может быть довольно дорогим.

RAM является энергозависимым, то есть данные, хранящиеся в ней, теряются, когда мы выключаем или выключаем компьютер, или если есть питание Неудача. Следовательно, с компьютерами часто используется резервная система бесперебойного питания (ИБП).

ОЗУ

невелико, как с точки зрения физического размера, так и с точки зрения объема данных, которые можно хранить.

Типы RAM

RAM бывает двух типов:

  1. Статическая RAM (SRAM)
  2. Динамическая память (DRAM)

Статическая RAM (SRAM)

Слово static указывает, что память сохраняет свое содержимое, пока остается поданным питание.

Однако данные теряются при отключении питания из-за нестабильности.

В микросхемах статического ОЗУ

используется матрица из 6 транзисторов без конденсаторов.

Транзисторы

не требуют питания для предотвращения утечки, поэтому статическая RAM не нуждается в регулярном обновлении. Из-за дополнительное пространство в матрице, статическая RAM использует больше микросхем, чем динамическая RAM для того же объема памяти, что делает затраты на производство выше.

Используется статическая ОЗУ

, поскольку кэш-память должна быть очень быстрой и небольшой.

Динамический ОЗУ (DRAM)

Динамическое ОЗУ, в отличие от статического ОЗУ, необходимо постоянно заменять, чтобы в нем сохранялись данные. Это делается путем размещения память в схеме обновления, которая перезаписывает данные несколько сотен раз в секунду.

Dynamic RAM используется для большей части системной памяти, потому что она дешевая и маленькая.

Все динамические блоки памяти состоят из ячеек памяти. Эти ячейки состоят из одного конденсатора и одного транзистора.

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)

ROOM означает постоянную память.Память, из которой мы можем только читать, но не можем писать.

Этот тип памяти является энергонезависимым. Информация постоянно сохраняется в такой памяти во время производства.

ПЗУ, хранит такие инструкции, которые требуются для запуска компьютера при первом включении электричества, эта операция называется бутстрапом.

Чип

ROM используется не только в компьютере, но и в других электронных устройствах, таких как стиральная машина и микроволновая печь.

Типы ПЗУ

Вкратце приведем следующий список ПЗУ, имеющихся в компьютере:

  1. Маскированная постоянная память для чтения (MROM)
  2. Программируемая постоянная память (PROM)
  3. Стираемое и программируемое постоянное запоминающее устройство (СППЗУ)
  4. Электрически стираемая и программируемая постоянная память (EEPROM)

Маскированная постоянная память для чтения (MROM)

Самые первые ПЗУ были аппаратными устройствами, которые содержали заранее запрограммированный набор данных или инструкций.Такого рода ПЗУ известны как ПЗУ с маской. Это недорогое ПЗУ.

Программируемая постоянная память (PROM)

PROM - это постоянная память, которая может быть изменена пользователем только один раз. Пользователь покупает пустой PROM и вводит желаемое содержимое. с помощью программатора PROM.

Внутри PROM есть небольшие предохранители, которые сгорают во время программирования. Его можно запрограммировать только один раз, и это не так. стираемый.

Стираемое и программируемое постоянное запоминающее устройство (EPROM)

EPROM можно стереть, подвергнув ее воздействию ультрафиолетового света в течение до 40 минут.

Обычно эту функцию выполняет ластик СППЗУ. во время программирования электрический заряд задерживается в изолированной области затвора.

Заряд сохраняется более 10 лет, поскольку в заряде нет пути утечки. Для стирания этого заряда ультрафиолетовый свет пропускается через окошко (крышку) из кристалла кварца. Воздействие ультрафиолетового света рассеивает заряд. При нормальном использовании кварц крышка заклеена наклейкой.

электрически стираемая и программируемая постоянная память (EEPROM)

EEPROM программируется и стирается электрически.Его можно стереть и перепрограммировать около десяти тысяч раз.

Как стирание, так и программирование занимают от 4 до 10 миллисекунд. В EEPROM любое место можно выборочно стереть и запрограммировать.

EEPROM можно стирать по одному байту за раз, вместо того, чтобы стирать весь чип. Следовательно, процесс перепрограммирования гибок, но медленный.

Память с последовательным доступом

Последовательный доступ означает, что система должна искать устройство хранения с начала адреса памяти, пока не найдет требуемый фрагмент данных.

Устройство памяти, которое поддерживает такой доступ, называется памятью с последовательным доступом или памятью с последовательным доступом.

Магнитная лента на примере памяти последовательного доступа.

Кэш-память

Кэш-память - это высокоскоростная полупроводниковая память, которая может увеличить скорость процессора. Он действует как буфер между процессором и основным объем памяти.

Он используется для хранения тех частей данных и программ, которые наиболее часто используются ЦП. Части данных и программы передаются с диска в кэш-память операционной системой, откуда процессор может получить к ним доступ.

Кэш-память, находится между ЦП и основной памятью.

Это также называется памятью ЦП, доступ к которой микропроцессор компьютера может получить быстрее, чем к обычной оперативной памяти.

Эта память обычно интегрируется непосредственно с микросхемой ЦП или размещается на отдельной микросхеме с отдельной шиной. соединяются с ЦП.

Кэш-память экономит время и повышает эффективность, поскольку в ней хранятся самые последние обработанные данные, что занимает получение проще.

Функции кэш-памяти

Основное назначение кэш-памяти - хранить программные инструкции, на которые программное обеспечение часто ссылается во время операция. Быстрый доступ к этим инструкциям увеличивает общую скорость работы программного обеспечения.

Основная функция кэш-памяти - ускорение рабочего механизма компьютера.

Преимущества кэш-памяти

Кэш-память быстрее основной памяти.

Потребляет меньше времени доступа по сравнению с основной памятью.

В нем хранится программа, которая может быть выполнена за короткий период времени.

Хранит данные для временного использования.

Недостатки кэш-памяти

Объем кэш-памяти ограничен.

Кэш-память очень дорога.

Виртуальная память

Это метод, позволяющий выполнять процессы, которые не полностью доступны в памяти. Основное видимое Преимущество этой схемы в том, что программы могут быть больше, чем физическая память.

Виртуальная память - это отделение логической памяти пользователя от физической памяти. Такое разделение позволяет создавать очень большие виртуальные память должна быть предоставлена ​​программистам, когда доступна только меньшая физическая память.

Ниже приведены ситуации, когда не требуется полностью загружать всю программу в основную память.

Записанные пользователем подпрограммы обработки ошибок используются только в случае возникновения ошибки в данных или вычислениях.

Некоторые опции и функции программы могут использоваться редко.

Многим таблицам назначается фиксированный объем адресного пространства, даже если фактически используется лишь небольшой объем таблицы.

Возможность выполнения программы, которая только частично находится в памяти, противоречит многим преимуществам.

Меньшее количество входов / выходов (I / O) необходимо для загрузки или замены каждой пользовательской программы в память.

Программа больше не будет ограничена доступным объемом физической памяти.

Каждая пользовательская программа может занимать меньше физической памяти, больше программ может выполняться одновременно с соответствующим увеличением в загрузке ЦП и сквозном выводе.

Внешняя память (дополнительная память)

Вторичная память намного больше по размеру, чем основная память, но работает медленнее. Обычно в нем хранятся системные программы, инструкции и Дата файлы. Она также известна как вспомогательная память. Его также можно использовать как переполнение / виртуальную память в случае, если основная память емкость была превышена.

Процессор не может напрямую получить доступ к вторичной памяти. Сначала данные / информация вспомогательного память передается в основную память, а затем к этой информации может получить доступ ЦП.

Характеристики вспомогательной памяти

Вот характеристики вспомогательной памяти:

  • Энергонезависимая память - Данные не теряются при отключении питания.
  • многоразовый - данные во вторичном хранилище на постоянной основе, пока они не будут перезаписаны или удалены пользователем.
  • Надежность - Данные во вторичном хранилище безопасны благодаря высокой физической стабильности вторичного устройства хранения.
  • Удобство - С помощью компьютерного программного обеспечения уполномоченные лица могут быстро найти данные и получить к ним доступ.
  • Емкость - Вторичное хранилище может хранить большие объемы данных в наборах из нескольких дисков.
  • Стоимость - Хранить данные на ленте или диске намного дешевле, чем в первичной памяти.

Мы также можем сказать, что вторичная память - это другой тип памяти, который необходим для постоянного хранения данных в течение длительного времени.

Типы вторичных запоминающих устройств

Существуют различные типы вторичных запоминающих устройств для хранения данных для будущего использования. Эти устройства позволяют читать или писать где угодно в памяти.

Обычно используемые вторичные запоминающие устройства:

  • магнитная лента
  • магнитный диск
  • и оптический диск и т. Д.

Магнитная лента

Это похоже на аудиокассету, содержащую пластиковую полосу, покрытую магнитным материалом.Данные закодированы на магнитный материал в виде электрического тока. Состояние проводимости (ВКЛ) представляет ОДИН (1) и состояние непроводимости (ВЫКЛ) представляют НУЛЬ (0).

Тип кодирования данных называется хранилищем двоичных данных. Магнитная лента с большой емкостью и недорогая, она может хранить данные от 60 МБ до 24 ГБ.

Магнитный диск

Это носители с прямым доступом, где доступ к данным намного быстрее, потому что нет необходимости проходить вызов предыдущие данные для достижения определенных данных.

В запоминающих устройствах данного типа присутствует круглая дискета (круглый диск) из пластика, покрытая магнитными чернилами на какая кодировка данных выполняется.

Магнитный диск обычно бывает трех типов, а именно:

  • дискета
  • жесткий диск
  • Винчестер диск

Оптический диск

Данные могут считываться и записываться на оптический диск с помощью лазерного луча. Эти диски способны хранить большое количество данные в ГБ.Они доступны как стираемые оптические диски CD-ROM, WORM (однократная запись только для чтения).

В CD-ROM данные могут храниться один раз и только для чтения. Они называются компакт-дисками с постоянной памятью. Они могут хранить данные от 600 МБ до 1 ГБ. Для чтения данных с CD-ROM используется специальное устройство, называемое проигрывателем компакт-дисков.

Внешний жесткий диск

Все те приводы или устройства, которые используются для хранения информации вне компьютера. Это устройство может быть подключено или не подключено к компьютер.Например, к ноутбуку подключен жесткий диск емкостью 500 ГБ, 1 ТБ или 2 ТБ и т. Д. Для постоянного хранения любой информации внутри. этот драйв. В настоящее время многие люди также используют внешний жесткий диск или жесткий диск для хранения любой важной или дополнительной информации на нем. водить машину.

Твердотельный накопитель (SSD)

Твердотельный накопитель

(SSD) - это энергонезависимое запоминающее устройство, в котором в качестве памяти используются сборки интегральных схем для хранения любой информации. настойчиво.

Флэш-накопитель USB

USB-накопитель

является твердотельным, то есть не имеет движущихся частей.На USB-накопителе информация хранится в электронном виде. используя миллионы маленьких вентилей, которые имеют значение ноль (0) и один (1).

Проще говоря, это устройство, которое используется для хранения информации. Он включает в себя флеш-память и Встроенный интерфейс универсальной последовательной шины (USB).

USB-накопитель

меньше по размеру или удобен в кармане, то есть вы можете носить его с собой в кармане. Это означает, что, Вы можете носить всю информацию прямо в кармане с помощью USB-накопителя.

Иерархия памяти

Теперь давайте посмотрим на фото или схему иерархии памяти с ее характеристиками.

computer memory hierarchy

Диаграмма выше представляет иерархию памяти компьютера.

Вот характеристики иерархии памяти при движении сверху вниз:

  • Увеличение емкости хранилища
  • Снижение стоимости одного бита хранилища
  • Уменьшается частота обращения к памяти ЦП
  • Время доступа ЦП увеличивается

Компьютерный фундаментальный онлайн-тест


«Предыдущее руководство Следующее руководство »



.

Смотрите также