Numerikus, szöveges és grafikus adatok kódolása
A számok kódolásának kérdése abból fakad, hogy nem lehet számokat bevinni a gépbe olyan formában, amelyben papíron személy ábrázolja őket. Először kódszámot kell kódolni. Másodszor, a különböző okok miatt, amelyeket később tárgyalunk, néha kódolni kell a szám többi részét.
Az egész számok kódolása a bináris rendszeren keresztül történik: ebben a formában a cellába kerülnek. Az egyik bit a szám jeleinek ábrázolására szolgál (a zéró plusz jelként van kódolva, és az egyik a mínusz jel).
A valós számok kódolásához speciális formátum van a lebegőpontos számok számára. A szám ebben az esetben a következő: N = M * qp, ahol M a mantissza, p az N szám sorrendje, és q a számrendszer alapja. Ha ebben az esetben az M mantissa megfelel a 0.1 feltételnek <= | M | <= 1 то число N называют нормализованным.
A nyomtatott dokumentumokban használt betűk és más szimbólumok kódolásához minden egyes szimbólumhoz számot kell rendelni - egy kódot. Az angol nyelvű országokban használható 26 tőke és 26 kisbetűk (A ... Z, a ... z), 9 írásjeleket ;, rés, 10 számjegyből 5 karakter aritmetikai műveletek (+, -, *, /, ( „().). ^) és különleges szimbólumok (W, x, _, #, $, ,>, <, |, \) – всего чуть больше 100 символов. Таким образом, для кодирования этих символов можно ограничиться максимальным 7-разрядным двоичным числом (от 0 до 1111111, в десятичной системе счисления – от 0 до 127).
A grafikai adatok kódolása
A raszterképek az egyrétegű képpontok (képpontok, az angol képelemből) nevezett pontok egyrétegű rácsát képezik. A pixelkód tartalmazza a színével kapcsolatos információkat.
A rasztergrafikával ellentétben a vektoros kép többszöri. A vektoros kép minden eleme egy sor. A vektoros kép minden eleme olyan objektum, amelyet egy matematikai egyenlet segítségével írunk le. A komplex objektumok (törött vonalak, különböző geometriai ábrák) az elemi grafikai objektumok gyűjteményeként szerepelnek.
Kódolási táblázat. Code Ascii
Az emberi világban az információkat szimbólumok szekvenciái képviselik. Minden szimbólumnak van egy kanonikus képe, amely lehetővé teszi, hogy egyedülállóan azonosítsa ezt a szimbólumot. A karakterek körvonalának változatai különböző betűtípusokat állítanak be.
A számítógépekben egy sor bájtot használnak az információk képviseletére. Ezért a gépi reprezentációról az emberre vonatkozó információknak a karakterkódolására szolgáló táblázatokra van szükség - az adott nyelv szimbólumai és a karakterkódok közötti megfeleltetési táblázat. Ezeket kódlapoknak is nevezik, vagy használják az angol kifejezés karakterkészletet (ami néha rövidítik a karakterláncot).
A leghíresebb kódolási táblázat az ASCII (American Standard Code for Information Interchange) kód. Ez eredetileg tervezték átviteli táviratban szövegek, és abban az időben ő volt a 7 bites, azaz kódolni az angol karakter, a szolgáltatás és a vezérlő karakterek csak 128 7 bites kombinációk. Az első 32 kombináció (kód) szolgáltatta a vezérlőjelek kódolását (a szöveg kezdete, a vonal vége, a kocsi vissza, a hívás, a szöveg vége stb.). Az IBM első számítógépeinek fejlesztésekor ezt a kódot használta a számítógépen lévő karakterek ábrázolására. Mivel az eredeti ASCII kód csak 128 karakter kódolásához nekik elég bájtértékeket, amelyben a 8. bit értéke 0. Az értékek bájt a nyolcadik bit értéke 1, akkor használjuk a bemutatása ál karakterek, matematikai szimbólumok és szimbólumok néhány az angol nyelvektől eltérő nyelvek (görög, német umlauts, francia diakritikumok stb.).
Amikor más országok és nyelvek számítógépét alkalmazták, az új karakterek helyszíne már nem elegendő. Annak érdekében, hogy teljes mértékben támogathassa az angol és más nyelveken kívül, az IBM számos olyan kódtáblát mutatott be, amelyek országspecifikusak. Így a skandináv országok számára a 865 (skandináv) asztalra javasolták az arab országokat - a 864. Táblázat (arab), Izrael esetében - 862. Táblázat (Izrael) és így tovább. Ezekben a táblázatokban a kódtáblázat második feléből származó kódok némelyikét használták a nemzeti ábécék szimbólumainak ábrázolására (azáltal, hogy kizárják a pszeudográfiák egyes szimbólumait).
Az orosz nyelv esetében a helyzet különleges módon alakult ki. Nyilvánvaló, hogy a szimbólumok cseréje a kódtáblázat második felében különböző módon végezhető el. Ezért az orosz nyelvhez több különböző kódolási táblázat jelent meg a cirill karakterekhez: KOI8-R, IBM-866, CP-1251, ISO-8551-5. Mindegyikük egyenlően képviseli a táblázat első felének szimbólumát (0-ról 127-re), és különbözik az orosz betű és pszeudográfiai ábrák ábrázolásától.
Az előző kódolással való kompatibilitás érdekében az első 256 kód megegyezik az ASCII szabványsal.
A UNICODE szabványban egy speciális bináris kód mellett (ezek a kódok általában U betűvel, majd a + jel és a megfelelő kóddal vannak jelölve a hexadecimális ábrázolásban), minden egyes karakter adott nevet kap.
A UNICODE szabvány egy másik eleme az UNICODE kódok egy-egy konverziójának algoritmusai egy változó hosszúságú bájtok sorában. Az ilyen algoritmusok iránti igény annak köszönhető, hogy nem minden alkalmazás képes együttműködni a UNICODE-val. Egyes alkalmazások csak 7 bites ASCII kódokat, más alkalmazásokat - 8 bites ASCII kódokat értenek. Ezek az alkalmazások használják a karakterek ábrázolására nem alkalmas, illetve a 128 karakteres vagy egy 256-karakterkészlet, az úgynevezett megerősített az ASCII-kódokat, amikor a karakterek vannak kódolva húrok bájt változó hosszúságú. UTF-7 az algoritmus a reverzibilis váltást UNICODE kódok expandált 7-bites ASCII-kódot, és az UTF-8 - a reverzibilis váltást UNICODE kódok a kiterjesztett 8-bites ASCII-kódot.
Ne feledje, hogy mind az ASCII, mind az UNICODE és más karakterkódolási szabványok nem definiálják a szimbólumképeket, csak a karakterkészlet összetételét és a számítógépen megjelenő módon. Ezenkívül (ami talán nem feltétlenül nyilvánvaló), a sorozatban szereplő karakterek sorrendje nagyon fontos, mivel ez a legfontosabb hatással van a rendezési algoritmusokra. Ez egy asztal karaktert valamilyen különleges sor (például karakterek ábrázolására használt információ angolul vagy más nyelven, mint ahogy az a UNICODE), és jelöli a szó szimbólumtáblát charset kódolást. Minden szabványos kódolásnak van neve, például KOI8-R, ISO_8859-1, ASCII. Sajnos nincs szabvány a nevek kódolásához.
A SZÁMÍTÓGÉPEK GENERÁCIÓJA A számítógépek első generációja (1948 - 1958), melynek alapja az elektronikus lámpák - diódák és triódák. A gépeket viszonylag egyszerű tudományos és műszaki problémák megoldására tervezték. Ahhoz, hogy ez a generáció számítógépek közé tartoznak: SECM, BESM-1, M-1, M-2, M-W, "nyíl", "Minszk-1", "Ural-1", "Ural-2", „Ural 3 ", M-20," Setun ", BESM-2," Hrazdan ". Jelentős méretűek voltak, sok energiát fogyasztottak, alacsony megbízhatóságot és gyenge szoftvereket. A sebességük nem haladta meg a 2-3000 műveletet másodpercenként, a RAM-kapacitás-2K vagy 2048 gépes szót (1K = 1024), 48 bináris számjegyű hosszúsággal. 1958-ban az M-20 gép 4K memóriával és körülbelül 20 ezer művelettel másodpercenként jelent meg. A gép az első generációs fő logikai konstrukciós elvei az elektronikus számítógépek és Neumann János koncepció működését a számítógép viszi be a memóriába program és bemeneti adatok (számok). Ez az időszak az elektronikus számítógépek adatfeldolgozás kereskedelmi alkalmazásának kezdete volt. Az akkori számítógépeken elektroacukum lámpákat és külső mágneses memóriát használtunk. Vezetékbe sodródtak, és 1x10-3 mp-es hozzáférési idővel rendelkeztek. A termelési rendszerek és a fordítók még nem jelentek meg. Ezen időszak végén mágneses magok memóriaeszközeit állították elő. A számítógépes generáció megbízhatósága rendkívül alacsony volt. A második generációs számítógépek (1959 - 1967 gg.) Ennek a generációnak az elemalapja félvezető eszközök. A gépeket különféle munkaigényes tudományos és technikai feladatok megoldására, valamint a gyártás technológiai folyamatainak kezelésére tervezték. A félvezető elemek megjelenése az elektronikus áramkörökben jelentősen megnövelte a RAM kapacitását, megbízhatóságát és sebességét. A méretek, a súly és az energiafogyasztás csökkent. A második generációs gépek megjelenésével jelentősen bővült az elektronikus számítógépek használata, elsősorban a szoftverek fejlesztése miatt. Vannak speciális gépek is, például számítógépek a gazdasági problémák megoldásához, a termelési folyamatok, az információátviteli rendszerek stb. Kezeléséhez. A második generációs számítógépek a következők:
Ural -11, -14, -16 - általános célú számítógépek, amelyek a mérnöki, műszaki és tervezési feladatok megoldására összpontosítanak;
Minsk -2, -12, -14 matematikai és logikai jellegű mérnöki, tudományos és tervezési problémák megoldására; A számítógép harmadik generációja (1968 - 1973 gg.) A számítógép alapelemei - kis integrált áramkörök (MIS). A gépek széles körű felhasználásra szánták a tudomány és a technológia különböző területeit (számítások, termelésirányítás, mobil tárgyak stb.). Az integrált áramköröknek köszönhetően jelentősen javítható a számítógépek műszaki és működési jellemzői. Például, a harmadik generációs gépek képest a második generációs autók több RAM, nagyobb teljesítményt, jobb megbízhatóság, és az energiafogyasztás, lábnyom és testsúlycsökkenés. A Szovjetunióban a 70 év alatt tovább fejlesztik az ACS-t. Az állam alapjait és államközi lefedő ország - tagjai a KGST (Kölcsönös Gazdasági Tanács Assistance), egy adatfeldolgozó rendszer. Mainframe számítógépek fejlesztett harmadik generációs EU kompatibilis egymás között (EC közepes és nagy teljesítményű számítógép gépek), valamint a külföldi harmadik generációs számítógép (IBM-360 stb -. USA). A fejlesztés a UCS járművek részt a szovjet szakértők, a Népköztársaság Bulgária (PRB), a Magyar Népköztársaság (HPR), a Lengyel Népköztársaság (Lengyelország), a Csehszlovák Szocialista Szovjet Köztársaság (CSSR) és a Német Demokratikus Köztársaság (NDK). Ugyanakkor a Szovjetunióban létrehozott és quasianalog többprocesszoros számítógépek gyártott mini „Béke-31”, „Béke-32”, „Nairi-34.” Folyamatirányító számítógépek seriii ASVT M-6000 és M-7000 (fejlesztők V.P.Ryazanov et al.). Fejlesztett ki és gyárt asztali kisszámítógépek ICS M-180, "Electronics -79, -100, -125, -200," "Electronics RS-28", "Electronics NC-60" és mások. A harmadik generációs kezelt gépeknek "DNIEPR- 2" Computer egységes rendszer (EU-1010, az EU-1020, az EU-1030, az EU-1040, az EU-1050, az EU-1060 és azok egyes intermedierek módosítások - az EU-1021, stb), MIR-2 , "Nairi-2" és még sokan mások. Ennek az időszaknak a jellemzője a hardverek drasztikus csökkenése volt. Ez elsősorban az integrált áramkörök használatával valósult meg. A mikrohuzalba beépített hagyományos villamos csatlakozásokat vezetékek segítségével építettek be. Ez lehetővé tette számunkra, hogy a hozzáférési idő értékét legfeljebb 2 óra -9 s legyen. Ebben az időszakban, a piacon megjelent a felhasználónak kényelmes munkaállomásokat is csatlakozik a hálózathoz jelentősen egyszerűsítette a lehetőségét a kis elérési idő, általában együtt járó nagy gépek. A számítástechnika fejlődésében további előrelépés társult félvezető memória, folyadékkristályos képernyők és elektronikus memória fejlesztéséhez. Ezen időszak végén kereskedelmi áttörést jelentett a mikroelektronikai technológia területén. A számítógép negyedik generációja (1974 - 1982 gg.) A számítógép alapelemei - nagy integrált áramkörök (LSI). A gépek célja a termelékenység jelentős növekedése volt a tudomány, a termelés, a menedzsment, az egészségügy, a szolgáltatás és az élet területén. A magas fokú integráció segít növelni a sűrűséget az elektronikus berendezések elrendezése, javítja a megbízhatóságot, ami növekedéséhez vezet a számítógépes teljesítmény és a költségek csökkentése érdekében. Mindez jelentős hatással van a számítógép és a szoftver logikai felépítésére (architektúrára). Szorosabban összekapcsolja a gép szerkezetében és szoftver, különösen az operációs rendszer (vagy monitor) bonyolították le programokat szervezni a folyamatos működését a gép emberi beavatkozás nélkül. Ahhoz, hogy ez a generáció tartalmazza a ES EVM: EU-1015, -1025, -1035, -1045, -1055, -1065 ( "Series 2"), -1036, -1046, -1066, CM-1420, -1600, - 1700 minden személyi számítógépen ( "Electronics MS 0501", "Electronics-85", "Iskra-226", EC-1840 -1841, -1842, és mások.), valamint más típusú és módosításokat. A negyedik generációs számítógép tartalmazza a többprocesszoros "Elbrus" számítógépkomplexumot is. „ELBRUS-1 KB” megvolt a sebessége 5,5 Mill. Lebegőpontos művelet másodpercenként, és a RAM 64 MB. . Y "Elbrus-2" kapacitás 120 millió művelet másodpercenként, a kapacitás a RAM 144 MB vagy 16 Mslov (szó 72 bit), a maximális áteresztőképesség bemeneti-kimeneti csatornát - 120 Mb / s.