Форма представления данных компьютерами

Информация, циркулирующая и обрабатываемая компьютерной системой, долж­на представляться в форме строк, состоящих из двоичных цифр. Все символы, изображения или тексты должны быть преобразованы в строчки двоичных цифр. Одна двоичная цифра называется битом и может принимать значения, равные О или 1. Смысл выбора именно таких значений заключается в том, что в компьюте­рах единица означает присутствие электронного или магнитного сигнала, а 0 — его отсутствие. Цифровые компьютеры могут работать непосредственно с двоич-

ными цифрами (или с массивом цифр, формирующих байты) Строка из восьми битов хранится компьютером в виде байта. Каждый байт может использоваться для хранения десятичного числа, символа, буквы или части картинки (рис. 5.2).

На рис. 5.3 проиллюстрирован принцип представления десятичных чисел с по­мощью двоичных цифр. Каждой позиции десятичного числа придается опреде­ленное значение. К двоичному числу можно свести любое число, представленное с помощью десятичной системы (с основанием 10). В двоичной числовой системе (с основанием 2) может представляться любое число в виде степени числа 2. В таб­лице, показанной в нижней части рисунка, демонстрируется, каким образом про­исходит преобразование двоичных чисел в десятичные. Двоичная числовая систе­ма позволяет представлять все числа в виде групп нулей и единиц. Помимо чисел компьютеры должны представлять алфавитно-цифровые символы, а также мно­гие другие символы, используемые в обычных «человеческих» языках, например $ и &. Исходя из этих соображений производители аппаратных средств разрабо­тали набор стандартных двоичных кодов.

Bit (бит)

Двоичная цифра, представляющая наименьшую порцию данных в компьютер­ной системе. Обычно принимает одно из двух состояний: 0 или 1.

Byte (байт)

Строка битов, количество которых равн© восьми, используемая для хранения одного числа или символа в компьютерной системе.

Чаще всего применяются коды EBCDIC и ASCII. Расширенный двоично-де­сятичный код обмена информацией (EBCDIC, Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) разработан фирмой IBM в 50-х гг. XX в. В случае его примене­ния каждое число, алфавитно-цифровой или специальный символ представлены восемью битами. Американский стандартный код обмена информацией (ASCII, American Standard Code for Information Interchange) разработан Американским национальным институтом стандартов (ANSI, American National Standards Insti­tute). В данном случае идет речь о стандартном коде, который может использо-

EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) (расширен­ный двоично-десятичный код обмена информацией)

Двоичный код, представляющий числа, алфавитные или специальные симво­лы с помощью восьми битов. Этот код обычно применяется в IBM или других компьютерах-мэйнфреймах.

ASCII (American Standard Code for Information Interchange) (американ­ский стандартный код обмена информацией)

Семи- или восьмибитовый двоичный код, используемый при передаче дан­ных в ПК, а также в некоторых больших компьютерах. Pixel (пиксель)

Наименьшая единица данных, используемая для формирования изображения в компьютере. Любое изображение представляет собой сетку, состоящую из набора пикселей. Сам термин пиксель произошел от слов picture element (элемент изображения).

Central processing unit (CPU) (центральное процессорное устройство/ЦПУ)

Компонент компьютерной системы, манипулирующий числами и символами, а также контролирующий другие компоненты компьютерной системы. Primary storage (первичная память)

Компонент компьютера, используемый для временного хранения програм­мных инструкций и данных, применяемых этими инструкциями.

ваться многими поставщиками оборудования, благодаря чему обеспечивается совместимость между различными компьютерами. Изначально ASCII являлся семибитовым кодом, но многие современные компьютеры используют восьмиби­товые версии этого кода. Код EBCDIC применяется в компьютерах IBM и в дру­гих мэйнфреймах, а код ASCII применяется для передачи данных в ПК, а также в некоторых больших компьютерах. В табл. 5.1 приведены некоторые буквы и чис­ла, которые могут представляться с помощью кодов EBCDIC и ASCII. Для пред­ставления всего богатства языков, на которых общаются народы мира, были раз­работаны другие кодовые системы.

Каким же образом в компьютерах могут представляться изображения? В этом случае формируется сетка на основе пикселей. Каждый узел этой сетки (матри­цы) называется пикселем (picture element, элемент изображения) и состоит из определенного количества битов. Также в компьютере хранится информация от­носительно каждого пикселя. Компьютерный монитор высокого разрешения (1024 х 768) формирует изображение с помощью стандартной сетки, содержащей более 700 тыс. пикселей. Именно этот тип разрешения именуется SVGA (super-video graphics array, логическая матрица супервидеографики). Обработка изобра­жений (или текста) современными компьютерами производится путем преобра­зования данных в биты и байты.

Таблица 5.1

Дата добавления: 2015-04-29