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

Новости it-компаний

Компания Fujitsu Siemens Computers открыла производство ПК б

News image

Компания FujitsuSiemens Computers открыла производство ПК базе завода ОАО «Квант» и до конца года планирует пр...

Что мы знаем о Solaris

News image

Корпорация Sun Microsystems, создатель операционной системы Solaris, была зарегистрирована в г. Санта-Клара (шт. Калифорния) в фе...

Авторизация



Развитие технологий:

Корпорация APPLE

Вначале микропроцессоры использовались в различных специализированных устройствах, например, в калькуляторах. Но в 1974 г. несколько фирм объявили о создании на ос...

История организации IBM

История компании восходит к концу 19 века, когда немецкий эмигрант Герман Холлерит, работавший в Бюро переписи населения, предложил автоматизировать статистический уч...



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

Стив Джобс признан лучшим гендиректором

News image

В десятку наиболее эффективных топ-менеджеров попали также главы Газпрома , Samsung, Cisco, Amazon и других Руководитель компании Apple Стив Джобс пр...

Кто на самом деле первым открыл транзистор?

News image

К сожалению, мировая слава первооткрывателя не всегда достается тем, кто действительно был первым. Это в полной мере можно отнести к ге...

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...

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...

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...

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...

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...

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...