Представление информации в компьютере
Лекция № 2 (2 часа)
Представление информации в компьютере
1. Числовая форма. Компьютер может обрабатывать только информацию, представленную в числовой форме. Вся другая информация (звуки, изображения, показания приборов и т.д.) для обработки на компьютере должна быть преобразована в числовую форму.
2. Кодировка символов. Для обработки на компьютере текстовой информации обычно при вводе в компьютер каждая буква кодируется определенным числом, а при выводе на внешние устройства (экран или печать) для восприятия человеком по этим числам строятся соответствующие изображения букв. Соответствие между набором букв и числами называется кодировкой символов.
3. Двоичная система счисления. Как правило, все числа внутри компьютера представляются с помощью нулей и единиц. Иными словами, компьютеры обычно работают в двоичной системе счисления, поскольку при этом их устройство получается более простым. Ввод чисел в компьютер и вывод их для чтения человеком может осуществляться в привычной для людей десятичной форме – все необходимые преобразования могут выполнить программы, работающие на компьютере.
4. Биты и байты. Единицей информации в компьютере является один бит, т.е. двоичный разряд, который может принимать значение 0 или 1. Как правило, команды компьютеров работают с восемью битами сразу. Восемь последовательных битов составляют байт. В одном байте можно закодировать значение одного символа из 256 возможных. Более крупными единицами измерения информации являются килобайт (Кбайт) = 1024 байтам, мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайтам и гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайтам. Для ориентировки скажем, что если на странице текста помещается в среднем 2500 знаков, то 1 Мбайт – это примерно 400 страниц, а 1 Гбайт – 400 тысяч страниц.
5. Шестнадцатеричная система счисления. При описании обрабатываемых компьютером данных, содержимого оперативной памяти и т.д., часто используется Шестнадцатеричная система счисления. Она удобна тем, что очень просто соотносится с двоичной системой, в которой работает компьютер: одна Шестнадцатеричная цифра соответствует четырем двоичным разрядам. Шестнадцатеричные цифры, большие девяти, обозначаются: A – десять, B – одиннадцать, C – двенадцать, D – тринадцать, E – четырнадцать и F – пятнадцать. Для указания того, что число записано в Шестнадцатеричной системе счисления, в конце его добавляют символ “H” или “h” (h – первая буква слова hexadecimal, т.е. шестнадцатеричный). Например: В9h = 11*16+9 = 185; 4A9Fh = 4*16^3+10*16^2+9*16+15 = 19103.
Как работает компьютер
Еще при создании первых компьютеров в 1945 году знаменитый математик Джон фон Нейман описал, как должен быть устроен компьютер, чтобы он был универсальным и эффективным устройством для обработки информации. Эти основы конструкции компьютера называются принципами Фон Неймана. Сейчас подавляющее большинство компьютеров в основных чертах соответствует принципам Фон Неймана.
Рекомендуемые материалы
Устройство компьютера. Согласно принципам Фон Неймана, компьютер должен иметь следующие устройства:
- Арифметическо-логическое устройство, выполняющие арифметические и логические операции;
- Устройство управления, которое организует процесс выполнения программ;
- Внешние устройства для ввода-вывода информации.
Память компьютера должна состоять из некоторого количества пронумерованных ячеек, в каждой из которых могут находиться или обрабатываться данные, или инструкции программ. Все ячейки памяти должны быть одинаково легко доступны для других устройств компьютера.
Связи между устройствами компьютера.
 |
Одинарные линии показывают управляющие связи, двойные информационные.
Следует заметить, что схема устройств современных компьютеров несколько отличается от приведенных выше. В частности, арифметическо-логическое устройство и устройство управления, как правило объединены в единое устройство – центральный процессор. Кроме того, процесс выполнения программ может прерываться для выполнения неотложных действий, связанных с поступившими сигналами от внешних устройств компьютера- прерываний.
Программы для компьютеров
"32 - Информация" - тут тоже много полезного для Вас.
Компьютер – это универсальный прибор для переработки информации. Но сам по себе компьютер является просто ящиком с набором электронных схем. Он не обладает знаниями не в одной области своего применения. Все эти знания сосредоточены в выполняемых на компьютере программах. Для того, чтобы компьютер мог осуществить определенные действия, необходимо составить для компьютера программу, т.е.точную и подробную последовательность инструкций на понятном компьютеру языке, как надо обрабатывать информацию. Меняя программы для компьютера, можно превратить его в рабочее место бухгалтера или конструктора, статистика или агронома, редактировать на нем документы или играть в игры. Поэтому для эффективного использования компьютера необходимо знать назначение и свойства необходимых при работе с ним программ.
Виды программ. Программы работающие на компьютере, можно разделить на три категории:
· Прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ: редактирование текстов, рисование картинок, обработку информационных массивов и т.д.
· Системные программы, выполняющие различные вспомогательные функции, например создание копий используемой информации, проверка работоспособности компьютера и т.д. Особую роль среди всех системных программ играет операционная система – программа, управляющая компьютером, запускающая все другие программы и выполняющая для них различные сервисные функции.
· Инструментальные системы (системы программирования), обеспечивающие создание новых программ для компьютера.
