2. Практическая часть
В чем смысл первой теоремы Шеннона для кодирования?
Первичный алфавит содержит 6 знаков с вероятностями: «пробел» - 0,3; «*» - 0,2; «+» - 0,2; «%» - 0,15; «#» - 0,1 и «!» - 0,05. Предложите вариант неравномерного алфавитного двоичного кода с разделителем знаков, а также постройте код Хаффмана; сравните их избыточности.
С помощью электронных таблиц проверьте правильность данных о средней длине кода K(2) для примеров 3.1 и 3.2 неравномерного алфавитного кодирования.
Для алфавита, описанного в задаче 3, постройте вариант минимального кода Бодо.
Проверьте данные об избыточность кода Бодо для русского и английских языков. Почему избыточность кода для русского языка меньше?
Почему в 1 байте содержится 8 бит?
Оцените, какое количество книг объемом 200 страниц может поместиться:
на дискете 1,44 Мб;
в ОЗУ компьютера 32 Мб?
на оптическом CD-диске емкостью 650 Мб?
на жестком магнитном диске винчестера емкостью 8,4 Гб?
8. Почему в компьютерных устройствах используется байтовое кодирование?
9. Что такое «лексикографический порядок кодов»? Чем он удобен?
10. Для цифр придумайте вариант байтового кодирования. Реализуйте процедуру кодирования программно (ввод - последовательность цифр; вывод - последовательность двоичных кодов в соответствии с разработанной кодовой таблицей).
11. Код Морзе для цифр следующий:
Считая алфавит цифр самостоятельным, а появление различных цифр равновероятным, найдите избыточность кода Морзе для цифрового алфавита.
В лексиконе «людоедки» Эллочки Щукиной из романа Ильфа и Петрова «12 стульев» было 17 словосочетаний («Хо-хо!», «Ого!», «Блеск!», «Шутишь, парниша», «У вас вся спина белая» и пр.).
Определите длину кода при равномерном словесном кодировании.
Предложите вариант равномерного кодирования данного словарного запаса.
13. Ответьте на контрольные вопросы, напишите отчёт по проделанной работе.
Контрольные вопросы:
Что такое сообщение?
Что показывает формула Хартли?
Формула Шеннона. Что она даёт?
Код Хаффмана.
Практическая работа №6 Работа с модемом на коммутируемых аналоговых линиях.
Цель работы – научится подключать модем и настраивать беспроводное соединение в сети.
1. Теоретическая часть
МОДЕМ
Общие принципы функционирования. Установка и настройка
Модем - устройство для подключения компьютера к телефонной линии.
Слово модем является сокращением от МОдулятор-ДЕМодулятор.
С физической точки зрения модем представляет собой микрокомпьютер достаточно мощным процессором (иногда несколькими), постоянной и оперативной памятью, и аналоговой частью, ответственной за сопряжение модема с телефонной сетью - устройство набора номера, усилитель, АЦП и ЦАП - АналогоЦифровой и Цифро-Аналоговый Преобразователи, ответственные за преобразование сигнала из аналоговой формы (непрерывный сигнал-напряжение) в цифровую (отдельные отсчеты сигнала, дискретизованные по вре-мени и квантованные по напряжению), и наоборот, соответственно.
Модем преобразует входящий сигнал из аналоговой в цифровую форму, а исходящий сигнал из цифровой в аналоговую.
Р азличают внутренние и внешние модемы.
Внутренний модем устанавливается непосредственно в разъем материнской платы компьютера (ISA или PCI).
Внешний модем подключается к разъему последовательного порта (COM) на задней панели системного блока.
Вне зависимости от типа подключения модем использует для обмена
данными один из последовательных портов компьютера.
Подключение модема.
1. Выключите компьютер.
2. Подсоедините разъем внешнего модема к разъему
последовательного порта на задней стенке системного блока или вставьте внутренний модем в соответствующий разъем материнской платы
3. Включите компьютер.
4. После загрузки компьютера установите драйвер модема, с прилагающегося к нему компакт диска.
Если после успешной установки драйвера модем работает некорректно попробуйте переназначить прерывание и адрес ввода\вывода модема.
|
|
Внешний модем 56Kбит/с V.92/V.9 |
Внешний модем для шины USB 56Kбит/с V.92/V.90
|
|
|
High-Speed 56 Кбит/с внутренний данные/ голос/ факс модем для шины PCI
|
Безпроводный 3G модем Huawei E169
|
Рисунок 1 – Модемы
СЕТЕВАЯ КАРТА
Общие принципы функционирования. Установка и настройка.
Сетевая карта или сетевой адаптер - это плата расширения, вставляемая в разъем материнской платы (main board) компьютера. Также существуют сетевые адаптеры стандарта PCMCIA для нотебуков (notebook), они вставляются в специальный разъем в корпусе нотебука. Или интегрированные на материнской плате компьютера, они подключаются по какой либо локальной шине. Появились Ethernet сетевые карты подключаемые к USB (Universal Serial Bus) порту компьютера.
Сетевые платы характеризуются своей
Разрядностью: 8 бит (самые старые), 16 бит и 32 бита. Следует ожидать появления 64 бит сетевых карт (если их уже не выпустили).
Шиной данных, по которой идет обмен информацией между материнской платой и сетевой картой: ISA, PCI и др.
Микросхемой контроллера или чипом (Chip, chipset) , на котором данная плата изготовлена. И который определяет тип используемого совместимого драйвера и почти все остальное : разрядность, тип шины и т.д.
Поддерживаемой сетевой средой передачи (network media) , т.е. установленными на карте разъемами для подключения к определенному сетевому кабелю. BNC для сетей на коаксиальном кабеле, rJ45 для сетей на витой паре или разъемы для подключения к волоконной оптике.
Скоростью работы: Ethernet 10Mbit и/или Fast Ethernet 100Mbit, Gigabit Ethernet 1000Base-Т.
MAC- адресом
Для определения точки назначения пакетов (frames) в сети Ethernet используется MAC-адрес. Это уникальный серийный номер присваиваемый
каждому сетевому устройству Ethernet для идентификации его в сети. MAC- адрес присваивается адаптеру его производителем, но может быть изменен с помощью программы. Делать это не рекомендуется ( только в случае обнаружения двух устройств в сети с одним MAC- адресом). При работе сетевые адаптеры просматривают весь проходящий сетевой трафик и ищут в каждом пакете свой MAC-адрес. Если таковой находится, то устройство (адаптер) декодирует этот пакет. Существуют также специальные способы по рассылке пакетов всем устройствам сети одновременно (broadcasting). MAC- адрес имеет длину 6 байт и обычно записывается в шестнадцетиричном виде, например 12:34:56:78:90:AB
Двоеточия могут и отсутствовать, но их наличие делает число более читаемым. Каждый производитель присваивает адреса из принадлежащего
ему диапазона адресов. Первые три байта адреса определяют производителя.
При выборе сетевого адаптера следует принять во внимание следующие соображения.
Тип шины данных, установленной в вашем компьютере.
Тип сети к которой вы будете подключаться.
Еще надо учитывать поддержку вашего адаптера различными операционными системами.
Виды сетевых карт
|
|
Сетевой адаптер Fast Ethernet для шины PCI с поддержкой 802.3х |
Сетевой адаптер Gigabit Ethernet для шины PCI Express |
|
|
Высокопроизводительная 10/100 Mbps CardBus сетевая карта |
Адаптер Fast Ethernet для шины USB 2.0 |
Рисунок 2 – Сетевые адаптеры
BootrOM
Микросхема ПЗУ "BootrOM" предназначена для загрузки операционной системы компьютера не с локального диска, а с сервера сети. Таким образом можно использовать компьютер вовсе не имеющий установленных дисков и дисководов. Иногда это полезно с точки зрения безопасности (не принести,не унести), иногда с точки зрения экономии. Для установки BootrOM на сетевой карте предусмотрена панелька под Dip корпус. Микросхема загрузки должна соответствовать сетевой карте.
Установка сетевой карты
Сетевая карта вставляется в соответствующий разъем шины данных,
расположенный на материнской плате или подключается к USB разъему.
Разъемы PCI
Рисунок 3 – Разъемы PCI на материнской плате
Конфигурирование сетевой платы
Для нормальной работы каждой сетевой платы ей необходимы адрес ввода-вывода (In/Out port) и номер прерывания (IrQ).
Конфигурирование сетевой платы заключается в настройке ее на свободные адрес и прерывание, которые затем будут использоваться операционной системой. Адрес (i/o port) и прерывание(IrQ) для каждой сетевой платы должно быть свое, отличное от других устройств компьютера.
Современные сетевай карты, поддерживающие технологию Plug-n-play сами выполняют эту операцию, для всех остальных необходимо самим проделать ее.
Маршрутизатор (router) - средство обеспечения связи между узлами различных сетей, использует сетевые (логические) адреса. Сети могут находиться на значительном расстоянии, и путь, по которому передается пакет, может проходить через несколько маршрутизаторов. Сетевой адрес интерпретируется как иерархическое описание местоположения узла.
Маршрутизаторы поддерживают протоколы сетевого уровня: IP, IPX, X.25, IDP. Мультипротокольные маршрутизаторы (более сложные и дорогие)
поддерживают несколько протоколов одновременно для гетерогенных сетей.
Brouter (Bridging router) - комбинация моста и маршрутизатора, оперирует как на сетевом, так и на канальном уровне.
Беспроводной 2,4 ГГц (802.11n) 4-х портовый маршрутизатор, до 300 Мбит/с
Основные характеристики маршрутизатора:
тип: одно- или многопротокольный, LAN или wAN, Brouter;
поддерживаемые протоколы;
пропускная способность;
типы подключаемых сетей;
поддерживаемые интерфейсы (LAN и wAN);
количество портов;
возможность управления и мониторинга сети.