logo search
Полный текст учебника

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

Количество двоичных разрядов в группе

Наименование единицы измерения

1 (20)

Бит

8 (23)

Байт

16 (24)

Параграф

1024 (210)

Кбайт (килобайт)

10242 (220)

Мбайт (мегабайт)

10243 (230)

Гбайт (гигабайт)

10244 (240)

Тбайт (терабайт)

10245 (250)

Пбайт (пентабайт)

10246 (260)

Эбайт (эксабайт)

10247 (270)

Збайт (зеттабайт)

10248 (280)

Йбайт (йоттабайт)

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 длины могут 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).

Разряд

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

Число

1

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

1

Знак

Абсолютная величина числа

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

Разряд

31

30

29

28

27

26

25

24

23

22

21

20

19

18

17

16

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

Число

1

0

0

0

1

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Знак

Порядок

Мантисса

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 «–»).

Цифра

Цифра

Цифра

Цифра

. . . . . . .

Цифра

Знак

Байт

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.

Зона

Цифра

Зона

Цифра

Зона

Цифра

. ...

Зона

Цифра

Цифра

Знак

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 = –0001100100112-10 в ПК будет представлено:

в упакованном формате:

0001

1001

0011

1101

в распакованном формате:

0011

0001

0011

1001

1101

0011

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 ASCII12

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).