Особенности представления информации в ПК

Числовая информация внутри ПК кодируется в двоичной или в двоично-десятичной системах счисления; при вводе и выводе любой информации используются специальные коды представления информации — коды ASCII, эти же коды применяются для кодирования буквенной и символьной информации и внутри ПК. Для удобства работы введены следующие термины для обозначения совокупностей двоичных разрядов (см. табл. 5.2). Эти термины обычно используются в качестве единиц измерения объемов информации, хранимой или обрабатываемой в компьютере.

Таблица 5.2. Двоичные совокупности

Последовательность нескольких битов или байтов часто называют полем данных. Биты в числе (в слове, в поле и т. п.) нумеруются справа налево, начиная с 0-го разряда. В ПК могут обрабатываться поля постоянной и переменной длины. Поля постоянной длины: слово — 2 байта; двойное слово — 4 байта; полуслово — 1 байт; расширенное слово — 8 байтов. Числа с фиксированной запятой чаще всего имеют формат слова и полуслова; числа с плавающей запятой — формат двойного и расширенного слова (математические сопроцессоры IBM PC могут работать с 10-байтными словами). Поля переменной длинымогут иметь любой размер от 0 до 255 байтов, но обязательно равный целому числу байтов.

ПРИМЕр

Структурно запись двоичного числа –11000001₍₂₎, равного десятичному -193₍₁₀₎ в разрядной сетке ПК, выглядят следующим образом (рис. 5.1 и 5.2).

Рис. 5.1. Число с фиксированной запятой формата слово со знаком

Рис. 5.2. Число с плавающей запятой формата двойное слово

Двоично-кодированные десятичные числа могут быть представлены в ПК полями переменной длины в так называемых упакованном (рис. 5.3) и распакованном форматах. В упакованном формате для каждой десятичной цифры отводится по 4 двоичных разряда (полбайта), при этом знак числа кодируется в крайнем правом полубайте числа (1100 — знак «+» и 1101 — знак «–»).

Рис. 5.3. Структура поля упакованного формата

Здесь и далее: Цф — цифра, Знак — знак числа. Упакованный формат используется в ПК обычно при выполнении операций сложения и вычитания двоично-десятичных чисел.

В распакованном формате (рис.5.4) для каждой десятичной цифры выделяется по целому байту, при этом старшие полубайты (зона) каждого байта (кроме самого младшего) в ПК заполняются кодом 0011 (в соответствии с ASCII-кодом), а в младших (левых) полубайтах обычным образом кодируются десятичные цифры. Старший полубайт (зона) самого младшего (правого) байта используется для кодирования знака числа.

Рис. 5.4. Структура поля распакованного формата

Распакованный формат используется в ПК при вводе-выводе информации, а также при выполнении операций умножения и деления двоично-десятичных чисел.

Например, число –193₁₀ = –000110010011_2-10 в ПК будет представлено:

в упакованном формате:

в распакованном формате:

Код ASСII

ASCII - American Standard Code for Information Interchange — (американский стандартный код для обмена информацией) имеет основной стандарт и его расширение (рис. 5.5). Основной стандарт для кодирования символов использует шестнадцатеричные коды 00–7F, расширение стандарта — 80–FF.

Рис. 5.5. Таблица кодов ASCII[12]

Основной стандарт является международным и применяется для кодирования управляющих символов, цифр, знаков пунктуации, букв латинского алфавита и других символов; в расширении стандарта кодируются символы псевдографики и буквы национального алфавита (естественно, в разных странах разные). Пользоваться таблицей достаточно просто. Следует приписать шестнадцатеричную цифру номера строки справа к шестнадцатеричной цифре номера столбца. Так получится шестнадцатеричный код символа.

ПРИМЕЧАНИЕ

Любой символ, представленный в таблице на рис. 5.5, при работе в DOS может быть введен в ПК с клавиатуры набором его десятичного кода (соответствующего шестнадцатеричному ASCII-коду) на малой цифровой клавиатуре при нажатой клавише Alt.

Наряду с кодом ASCII используется унифицированный Unicode. Этот код основан на паре байтов — машинном слове. Шестнадцати битов хватает для отображения 65 535 знаков. Такого количества достаточно для всех существующих алфавитов (то есть алфавиты большинства стран мира размещаются в основном стандарте этого кода).

Вопросы для самопроверки

1. Что такое система счисления?

2. Какие системы счисления используются для представления информации в компьютерах?

3. Выполните несколько операций перевода чисел из десятичной системы счисления в двоичную и обратно.

4. Выполните несколько операций перевода чисел из десятичной системы счисления в двоично-десятичную и обратно.

5. Дайте краткую характеристику форм представления информации с фиксированной и плавающей запятой (точкой).

6. Дайте краткую характеристику кодов алгебраического представления чисел (прямого, обратного, дополнительного).

7. Выполните ряд операций сложения и умножения чисел в дополнительных кодах с фиксированной и плавающей запятой (точкой).

8. Назовите наименования основных двоичных совокупностей в компьютерах и определите их размер.

9. Что такое поля данных постоянной и переменной длины? Какова их разрядность в персональных компьютерах?

10. Что такое ASCII-коды? Приведите их структуру и укажите назначение.

11. Рассмотрите и запомните ASCII-коды представления десятичных цифр.

Поиск по сайту: