Хранение битов (вентили, триггеры, конденсаторы).

Информация представляется в виде комбина­ции битов. Бит, или двоичный разряд, представляется одной из двух цифр (0, 1). Устройство, которое выдает результат булевой операции после введения входных данных, называется вентилем. Триггер — это схема, которая постоянно (до вмешательства другой схемы) выдает выходное значение 0 или 1. Конденсатор состоит из двух маленьких металлических пластин, расположенных параллельно друг другу на небольшом расстоянии. Триггеры, конденсаторы — это примеры запоминающих систем с различной степенью продолжительности хранения информации: триггер при отключении от источника питания утрачивает помещенные в него данные; заря­ды в конденсаторах способны быст­ро исчезать сами по себе, даже если машина работает.

Организация памяти (основная и массовая).

Хранилище битов в компьютере – основная память. Запоминающие схемы ОП организованы в ячейки памяти, каждая размером 8 бит или 1 байт с уникальным адресом. Схемы могут считывать информацию из ОП посредством электронного запроса на извлечение содержимого определенной ячейки (операция считывания) или записывать информацию в ОП, посылая запрос на помещение информации в ячейку с ука­занным адресом (операция записи). Биты в ячейке памяти можно представить себе размещенными в один ряд. Один конец этого ряда называется старшим, а другой — младшим, причем старший конец располагается слева с наибольшим весом; бит на другом конце именуют младшим, или битом с наименьшим весом.

В связи с невозможностью постоянного хранения данных и ограниченным объемом ОП большинство машин обеспечивается массовой памятью, или запоминающими устройствами. Преимущества таких устройств в долговременности хране­ния данных, большей емкости и, в большинстве случаев, возможности извлече­ния носителя информации из машины в целях архивирования. Основным недостатком устройств массовой памяти – они обычно требуют механических перемещений носителя или устройства считыва­ния. Представление информации в памяти (текстовой, графической, числовой).

Информация в форме текста обычно представляется с помощью кода, причем каждому отличному от других символу присваивается уникальная комбинация двоичных разрядов. В этом случае текст будет представлен как длинный ряд битов. Код ASCII употребляется в расширенном восьмиразрядном формате. В коде Unicode для представления каждого символа используется уникальная комбинация из 16 двоичных разрядов. В результате кодировка Unicode включает 65 536 различных двоичных кодов.

Н аиболее распространенные из существующих методов представления изо­бражений можно разделить на две большие категории: растровые методы и век­торные методы. При растровом методе изображение представляется как сово­купность точек, называемых пикселями. Изображение кодируется в виде длинных строк битов, каждый пик­сель представляется комбинацией битов, определяющей его цвет. Векторные методы позволяют избежать проблем масштабиро­вания, характерных для растровых методов. В этом случае изображение представля­ется в виде совокупности линий и кривых. Вместо того чтобы заставлять устройство воспроизводить заданную конфигурацию пикселей, составляющих изображение, ему передается подробное описание того, как расположены образующие изображение ли­нии и кривые.

На сегодняшний день наиболее распространенной системой представления це­лых чисел в компьютерах является двоичный дополнительный код, в котором для представления каждого числа используется фиксированное количество би­тов, крайний левый бит в значении числа определяет знак, поэтому этот бит принято называть знаковым разрядом. Чтобы сложить числа, представленные в двоичном дополнительном коде, сле­дует использовать тот же алгоритм, что и для сложения обычных двоичных чи­сел. Однако нужно учесть тот факт, что в этом коде все представляемые числа, включая и искомый результат, имеют одинаковую длину. Это означает, что, при суммировании представленных в этом коде чисел, любой бит переноса, появ­ляющийся на левом конце результирующего значения при сложении самых старших разрядов, должен отбрасываться.