1.3.2. Кодування символів

Для обробки текстової інформації зазвичай при введенні в комп'ютер кожна буква кодується певним числом, а при виведенні на зовнішні пристрої (екран або друк) для сприйняття людиною за цими числами будуються відповідні зображення букв. Відповідність між набором букв і числами називається кодуванням символів. Правила встановлення відповідності записують у таблицю, яка називається кодовою. Кодова таблиця являє собою запис, що встановлює відповідність між символами алфавіту та двійковими числами. Ці числа називаються кодами символів і відповідають внутрішньому зображенню символів у комп'ютері. Кодову таблицю називають також кодовою сторінкою. Яким чином працює кодова таблиця? Коли користувач натискає яку-небудь клавішу на клавіатурі, електронна схема клавіатури формує певний двійковий код. Наприклад, якщо натиснута клавіша цифри "1", то сформується двійковий код 00110001. Натиснення на клавішу “2” відповідає коду 00110010. Залежно від натиснутої клавіші формується той чи інший двійковий код, який задається кодовою таблицею. За основу кодування символів у персональних комп'ютерах використовується кодова таблиця ASCII. ASCII – це скорочений варіант американського стандарту кодів для обміну інформації (American Standard Code for Information Interchange). У цій таблиці кожен символ кодується двійковим числом, яке складається із семи розрядів. Для кожного алфавіту розробляється своя кодова сторінка. Перша половина таблиці

ASCII – це стандартні коди і обов'язкові для всіх кодових сторінок. Наступні коди – з 128 до 255 (друга половина таблиці) віддаються в розпорядження для розробки стандартів окремих країн.

1.3.3. Системи числення

У цифрових обчислювальних машинах інформація задається у вигляді цифрових або буквених символів. При цьому використовується не будь-який набір символів, а певна система. У електронних обчислювальних машинах застосовуються позиційні системи числення. Як правило, усі числа в середині комп'ютера відображаються за допомогою нулів і одиниць, а не звичайних десяти цифр. Значення величини можна представляти як брехня або істинність якого-небудь твердження (0 - брехня, 1 - істина), відповідно найменша одиниця інформації називається - біт. Про те за допомогою одного біта неможливо представити цифри десяткової системи числення або букви алфавіту, тому для представлення символів використовується декілька біт. Величина, що містить 8 біт, називається байтом.Одного байта вже досить для представлення основних чисел і букв. У байт можна записати 256 різних комбінацій нулів і одиниць - це дозволяє закодувати 256 різних символів. Більшими одиницями виміру є:

1 Кбайт = 1024 Байт,

1 Мбайт = 1024 Кбайт,

1 Гбайт = 1024 Мбайт,

1 Тбайт = 1024 Гбайт.

Коди символів задаються тут за допомогою кодировочной таблиці - кодування (для кожного коду вказується відповідний символ).

Комп'ютери зазвичай працюють у двійковій системі числення, оскільки при цьому їхня будова виходить значно простішою. Введення чисел у комп'ютер і виведення їх для читання може здійснюватися в звичній для людей десятковій системі - усі необхідні перетворення можуть виконувати програми, що працюють на комп' ютері.

Ця система числення називається позіційною, тому що значення кожної цифри, яка входить у число, залежить від її положення в записі числа. Позиційні системи числення бувають різними залежно від основи: десяткові з основою десять, вісімкові з основою вісім, двійкові з основою два й так далі.

Розглянемо десяткову систему числення. Для її зображення використовують цифри: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Число десять є складеним. Кожне десяткове число можна розкласти на ступенях основи десяткової системи числення. Наприклад, число 5213,6 можна уявити записати як поліном, кожен член якого є добутком коефіцієнта на основу системи певною мірою:

5213,6 = 5•10³ + 2•10² + 1•10¹ + 3•10⁰ + 6•10^-1, де 5, 2, 1, 3, 6 є коефіцієнтами.

У двійковій системі числення коефіцієнтами виступають цифри 0 і 1. Основою системи є число 2. Число 2 зображається у вигляді 10, оскільки 10 = 1•2¹ + 0•2⁰

У загальному вигляді число у двійковій системі буде записано таким чином: А₂ = r_n∙2ⁿ + r_n-1∙2^n-1 +∙∙∙+ r₁∙2¹ + r₀∙2⁰, де r_i - коефіцієнт, який набуває значення одиниці або нуля.

Дуже часто при описі оброблюваних комп'ютером даних умісту оперативної пам'яті та в інших випадках використовується шістнадцяткова система числення. Вона зручна тим, що дуже просто співвідноситься із двійковою системою, у якій працює комп'ютер, при цьому шістнадцяткова цифра відповідає чотирьом двійковим розрядам. Для шістнадцяткових цифр використовуються такі позначення: А – десять, В – одинадцять, C – дванадцять, D – тринадцять, Е – чотирнадцять, і F – п'ятнадцять. Для позначення того, що число записане в шістнадцятковій системі числення, в кінці додають символ “h” або “H” (h – перша буква слова hexadecimal, тобто шістнадцятковий). Наприклад, B9h = 11•16 + 9 = 185.