История, развитие компьютерных технологий - Представление информации в компьютерной информационной среде

Новости it-компаний

История IBM

News image

Среди важнейших достижений XX века, изменивших способы сбора, передачи и использования информации, обычно называют IBM Sy...

Компания AMD: Технологии настоящего и будущего

News image

Непрекращающаяся борьба двух процессорных гигантов в этом году стала более ожесточенной. AMD продолжает использовать и модифи...

Авторизация



Развитие технологий:

Процессор Pentium Pro

Шестое поколение процессоров х8б начало свой отсчет от процессора Pentium Pro и нашло свое развитие в Pentium II и III. Пр...

Компьютеры пятого поколения (1985 — по настоящее время)

Компьютеры нынешнего поколения отличаются от предыдущих главным образом широкими коммуникационными возможностями и повышением степени интеграции полупроводников элементной базы (сверхвысокая интеграция). В1...



Представление информации в компьютерной информационной среде
История - История, развитие компьютерных технологий

История развития вычислительных средств и ЭВМ привела к возможности отражения информационных процессов в двух формах: непрерывной и дискретной. Первая форма реализована в так называемых аналоговых вычислительных машинах и ряде приборов (осциллографах и т.п.). Данная форма представления информации сегодня остается востребованной для наблюдения непрерывных процессов, таких  как кардиограмма, напряжение и сила тока в сети и др.

Дискретный способ отражения сегодня стал стандартом де-факто. Это обусловлено физическими принцами построения и функционирования всех современных ЭВМ и персональных компьютеров (ПК).

Все ЭВМ и ПК независимо от года выпуска (или поколения), назначения и сферы применения имеют некоторые общие принципы функционирования.

С точки зрения пользователя компьютер оперирует с двумя типами информации:

· данными,

· командами, которые выполняют помимо арифметических и логических операций над данными целый ряд управляющих операций и функций управления машиной.

Данные и команды в ЭВМ отображаются в кодированном виде, так как выработанный человеческим сообществом в ходе развития цивилизации понятийный аппарат неприменим для использования на компьютере.

Это связано с тем, основные устройства ЭВМ и ПК выполнены на двухпозиционных элементах, которые в каждый момент времени могут находиться в одном из двух устойчивых состояний. Им условно присваивают значения «0» и «1».

Так, например процессор состоит из десятков и сотен миллионов микросхем, которые работают как переключатели: есть сигнал – нет сигнала; современная оперативная память представляет собой набор микроконденсаторов: есть заряд – нет заряда;  накопители на магнитных носителях: намагниченный сектор – размагниченный сектор и тому подобные элементы в других компонентах компьютера. Такой минимальный элемент, который может принимать одно из двух устойчивых состояний, получил название бит , от сокращенного с английского binary digit – bit . Бит – это минимальная составная единица информации, не несущая смысловой нагрузки. Что означает в конкретном случае 1 или 0 без взаимосвязи с другими такими элементами, отразить невозможно. Требуется некоторая совокупность таких элементов, чтобы отобразить информацию. С развитием технологий и уменьшением размеров электронных компонентов были предложены следующие совокупности этих компонентов: три, четыре, восемь. Совокупность из трех компонентов (23) предоставила возможность закодировать 8 вариантов – это привело к появлению 8-ричной системы счисления; из четырех компонентов (24) – 16 вариантов, 16-ричная система счисления. Все это привело к использованию на внутримашинном уровне двоичной системы счисления, а не привычной нам десятичную. Теоретический фундамент работы с двоичной системой счисления был разработан в 19 веке французским математиком Булем (Булева алгебра). И с появлением ЭВМ, а затем и ПК его  работы получили практическое воплощение.

Таким образом, физическая природа электронных компонентов компьютера предоставляет  возможность использовать только двоичную систему счисления и ее производные. Для того чтобы отобразить (представить) данные или дать команду на выполнение операции необходимо задать ЭВМ алгоритм, преобразующий эти функции на внутримашинный язык, понятный процессору.

Представление числовой информации в различных системах счисления приведена в таблице.

Преобразование числовой информации в памяти ПК и ее обработка микропроцессором не представляет сложностей, в виду реализации простых алгоритмов, в отличие от отображения символьной, графической, мультимедийной информации, которые реализуется сложными алгоритмами, реализованными в программных продуктах.

Таблица 1

Таблица соотношений различных систем счисления.

Число в 10-й системе счисления

Число в 8-й системе счисления

Число в 16-й системе счисления

В виде двоичного кода

В символах данной системы

В виде двоичного кода

В символах данной системы

0

000

0

0000

0

1

001

1

0001

1

2

010

2

0010

2

3

011

3

0011

3

4

100

4

0100

4

5

101

5

0101

5

6

110

6

0110

6

7

111

7

0111

7

8

001 000

10

1000

8

9

001 001

11

1001

9

10

001 010

12

1010

А

11

001 011

13

1011

В

12

001 100

14

1100

С

13

001 101

15

1101

D

14

001 110

16

1110

E

15

001 111

17

1111

F

16

010 000

20

0001 0000

10

Для того чтобы отобразить все многообразие окружающего нас мира в качестве единицы информации в ЭВМ был предложен байт – совокупность из 8 бит, что позволяет с помощью байта отобразить один из 256 символов (28). В современных программных средствах используют более крупные совокупности – 2, 4, 6, 8 байт, которые получили название машинное слово (например, длина машинного слова – 4 байта).  Такой подход привел к появлению различных систем кодировок, принятых международным сообществом, наиболее известной из которых является ANSII (American Standard Code for Information Interchange) – американский стандартный код обмена информацией. Так, используя ANSII, стало возможным создавать программное обеспечение, передавать информацию по компьютерным сетям и многое другое, воспринимаемое однозначно пользователями любой национальности. В системе ANSII таблица кодировки делится на две части: базовую (закрепляет значения кодов от 0 до 127) и расширенную (от 128 кода до 255). В базовой части первые 32 кода отданы производителям аппаратной части ПК, в ней размещаются так называемые управляющие коды, которые ни соответствуют никаким символам и не отражаются ни при выводе на экран, ни при печати. Вторая большая часть базовой кодировки закрепляет символы латинского алфавита, цифры (0-9) и наиболее распространенные символы. (см.Приложение 1,табл.1.1) Что касается расширенной части кодировки, то она отводится для кодировки символов национальных алфавитов (например, русского) и для кодирования различных графических символов типа ╗ . Так, корпорация Microsoft, учитывая широкое распространение своих программных продуктов в России, предложила кодировку Windows 1251, которая нашла распространение для ПК работающих в российском секторе Интернета. (см.Приложение 1, табл.1.2)

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Computer Pioneer

News image

Существуют люди, всю мощь которых, их подвижническую роль и историческую значимость можно по достоинству оценить только спустя некоторое время. Связано эт...

Отец кибернетики

News image

Есть ученые, которые своей работой кардинально меняют взгляды людей на мир - их мало. Есть ученые, которые своей работой кардинально ме...

Жесткие диски для ноутбуков становятся тоньше

News image

На данный момент жесткие диски для ноутбуков могут быть толщиной 9,5 мм и 12,5 мм. Первые получили наибольшее распространение, а об...

Financial Times обещает iTablet уже в следующем месяце

News image

Конец декабря редакция Financial Times решила скрасить очередной порцией слухов о планшетнике Apple. По данным издания, это устройство, покорившее заголовки СМ...

MacBU подытоживает две тысячи девятый год

News image

Как прошел 2009 год в компании, которую традиционно принято считать вторым крупнейшим разработчиков ПО для платформы Apple Macintosh? В Microsoft Ma...

Внедрение 6-ядерных процессоров Intel Xeon может потребовать

News image

Изданию Fudzilla стали известны подробности по первому 6-ядерному процессору Intel Xeon. Он получит обозначение Core i7 980X, а его несущая тактовая ча...

Планшетный Мак покажут 26 января?

News image

За несколько дней до начала нового 2010 года онлайн-пресса разразилась новым потоком слухов на тему планшетного компьютера Apple: сначала хорошо ос...

VESA официально утвердила стандарт mini DisplayPort

News image

Презентованный Apple осенью 2008-го новый видеоинтерфейс mini DisplayPort (сокращенно mDP) вызвал неоднозначную реакцию, отголоски которой оставались различимыми вплоть до вчерашнего дн...