- •Информационные связи
- •Обобщенная модель информационного обмена
- •Многоуровневая модель информационного обмена
- •Информационный обмен в технических системах
- •Данные в информационном обмене
- •Вероятностный подход к определению информации
- •Свойства информации
- •Информационная сущность управления
- •Классификация систем управления
- •Интерфейсы систем управления
- •Типы интерфейсов систем управления
- •Схемы кодирования
- •Принципы кодирования информации
- •Табличное кодирование
- •Цифровое кодирование
- •Аналого-цифровое преобразование
- •Основы цифрового кодирования
- •Специальные соглашения о записи чисел
- •Тема 07. Цифровое кодирование чисел и текстов
- •Кодирование целых чисел
- •Кодирование целых чисел без знака
- •Кодирование целых чисел со знаком
- •Кодирование действительных чисел
- •Ранние системы кодирование текстов
- •Система Бэкона
- •Система Морзе
- •Система Бодо. Управляющие коды
- •Система Мюррея. Введение кодов форматирования
- •Отечественные схемы 8-разрядного кодирования текстов
- •Технология кодирования unicode
- •Значение стандарта unicode
Аналого-цифровое преобразование
Существуют объективные причины, препятствующие в настоящее время полному отказу от аналоговых схем:
нельзя моментально во всем мире заменить все аналоговые технические устройства;
к настоящему времени накоплены огромные архивы кино-, фото- видео- и звуковых материалов, записанных в аналоговых форматах;
цифровые схемы кодирования вносят в запись дополнительные погрешности.
Необходимость работать с информацией, записанной с помощью различных технологий, вызывает необходимость в аналого-цифровых преобразованиях (АЦП) данных. Обратное преобразование называется цифро-аналоговым преобразованием (ЦАП).
Основы цифрового кодирования
Цифровые технологии кодирования основываются на арифметике. Основные понятия арифметики:
набор правил представления и наименования чисел называется системой счисления;
знаки, используемые для записи чисел, называют цифрами;
значение, описываемое цифрой, зависит от ее позиции в форме записи числа;
положение цифры в форме записи числа в позиционной системе счисления называют разрядом.
Основной параметр, характеризующий позиционную систему счисления – ее основание. Исторически сложилось так, что в общественных отношениях люди используют десятичную систему счисления. В вычислительной технике преимущественно используется двоичная система счисления, для удобства людей двоичная система заменяется 16-ричной.
Специальные соглашения о записи чисел
Если по контексту ясно, что речь идет о десятичной системе счисления, то никаких специальных обозначений не требуется. В противном случае можно использовать обозначение DEC или d (от слова decimal): DEC 123456, 123,456d. Числа в двоичной системе счисления обозначаются BIN или b, в шестнадцатеричной системе счисления – HEX или h. В шестнадцатеричной системе счисления нужно 16 цифр, помимо 10 десятичных цифр используют 6 первых букв латинского алфавита: A—10, B—11, C—12, D – 13, E – 14, F – 15. Еще один способ обозначения 16-ричных чисел дает приставка 0х. Восьмеричные числа обозначают комбинацией OCT.
Тема 07. Цифровое кодирование чисел и текстов
Люди привыкли представлять числа в десятичной системе счисления. Для вычислительной техники больше самой эффективной является двоичная запись.
Кодирование целых чисел
Целые числа в программировании используются для трех целей:
для арифметических вычислений;
для организации счетчиков;
для адресации.
В первом случае помимо значения важен и знак числа, в остальных случаях достаточно положительных чисел.
Кодирование целых чисел без знака
Кодирование целых чисел основано на алгоритме перевода натурального числа из десятичной системы в систему счисления с основанием q
Алгоритм перевода “10q” для целых чисел. Для перевода целого десятичного числа N в систему счисления с основанием q необходимо N разделить с остатком ("нацело") на q, записанное в той же десятичной системе. Затем неполное частное, полученное от такого деления, нужно снова разделить с остатком на q , и т.д., пока последнее полученное неполное частное не станет равным нулю. Представлением числа N в новой системе счисления будет последовательность остатков деления, где каждый из остатков изображен одной q-ичной цифрой, и записанных в порядке, обратном порядку их получения.
Числа в диапазоне от 0 до 255 записываются в одном байте. Длинные целые числа кодируются двумя байтами, для записи более крупных натуральных чисел используют четыре байта (двойное слово).