Двоичное кодирование информации в компьютере

Кодирование информации

Представление информации происходит в различных формах в процессе восприятия окружающей среды живыми организмами и человеком, в процессах обмена информацией между человеком и человеком, человеком и компьютером, компьютером и компьютером и так далее. Преобразование информации из одной формы представления (знаковой сис­темы) в другую называется кодированием.

Средством кодирования служит таблица соответствия знаковых систем, которая устанавливает взаимно однознач­ное соответствие между знаками или группами знаков двух различных знаковых систем.

В процессе обмена информацией часто приходится произво­дить операции кодирования и декодирования информации. При вводе знака алфавита в компьютер путем нажатия соот­ветствующей клавиши на клавиатуре происходит кодирование знака, то есть преобразование его в компьютерный код. При выводе знака на экран монитора или принтер происходит об­ратный процесс — декодирование, когда из компьютерного кода знак преобразуется в его графическое изображение.

Кодирование — это операция преобразования знаков или групп знаков одной знаковой системы в знаки или группы знаков другой знаковой системы.

Рассмотрим в качестве примера кодирования соответст­вие цифрового и штрихового кодов товара. Такие коды име­ются на каждом товаре и позволяют полностью идентифици­ровать товар (страну и фирму производителя, тип товара и др.).

Знакам цифрового кода (циф­рам) соответствуют группы знаков штрихового кода (узкие и широкие штрихи, а также размеры проме­жутков между ними) — рис. 2.4.

Для человека удобен цифровой код, а для автоматизированного учета — штриховой код, который считыва­ется с помощью узкого светового луча и подвергается после­дующей обработке в компьютерных бухгалтерских системах учета.

Двоичное кодирование информации в компьютере

В компьютере для представления информации использу­ется двоичное кодирование, так как удалось создать надеж­но работающие технические устройства, которые могут со стопроцентной надежностью сохранять и распознавать не более двух различных состояний (цифр):

электромагнитные реле (замкнуто/разомкнуто), широко использовались в конструкциях первых ЭВМ;

участок поверхности магнитного носителя информации (намагничен/размагничен);

участок поверхности лазерного диска (отражает/не отра­жает);

триггер (см. п. 3.7.3), может устойчиво находиться в од­ном из двух состояний, широко используется в оператив­ной памяти компьютера.

Информация в компьютере представлена в дво­ичном коде, алфавит которого состоит из двух цифр (0 и 1).

Все виды информации в компьютере кодируются на ма­шинном языке, в виде логических последовательностей ну­лей и единиц — рис. 2.5.

Рис. 2.5. Двоичное кодирование информации

Цифры двоичного кода можно рассматривать как два рав­новероятных состояния (события). При записи двоичной цифры реализуется выбор одного из двух возможных состо­яний (одной из двух цифр) и, следовательно, она несет коли­чество информации, равное 1 биту.

Даже сама единица измерения количества информации бит (bit) получила свое название от английского словосоче­тания Binary digiT (двоичная цифра).

Важно, что каждая цифра машинного двоичного кода не­сет информацию в 1 бит. Таким образом, две цифры несут информацию в 2 бита, три цифры — в 3 бита и так далее. Количество информации в битах равно количеству цифр двоичного машинного кода.

Каждая цифра машинного двоичного кода несет количество информации, равное одному биту.

Поиск по сайту: