ПОД (пособие) (1184372), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Оченьчасто пиксел совпадает с точкой дисплея, но это совсем необязательно: например, внекоторых видеорежимах 1 пиксел может состоять из 2 или 4 точек экрана.Каждый пиксел характеризуется цветом. Как и вся остальная информация в ЭВМ, цветкодируется числом. В зависимости от количества допустимых цветов, число двоичныхразрядов на один пиксел будет различным. Так, для черно-белой картинки закодироватьцвет точки можно одним битом: 0 - черный, 1 - белый. Для случая 16 цветов требуется ужепо 4 разряда на каждую точку, а для 256 цветов - 8, т.е.
1 байт.Для того, чтобы наглядно представить себе, как хранится в памяти ЭВМ простейшееизображение, рассмотрим для примера белый квадратик на черном фоне размером 4х4. Вчерно-белом режиме это будет выглядеть наиболее компактно (сначала для наглядностиприведен двоичный, а затем шестнадцатиричный вид):1111F1001 98100111119FВ режиме 16-цветной графики это же самое изображение потребует памяти в 4 разабольше:1111 1111 1111 1111FFFF1111 0000 0000 1111 F 0 0 F1111 0000 0000 1111 F 0 0 F1111 1111 1111 1111 F F F FНаконец, при 256 цветах на каждую точку требуется уже по байту и наш квадратикразрастется еще вдвое:11111111 11111111 11111111 11111111 FF FF FF FF11111111 00000000 00000000 11111111FF 00 00 FF11111111 00000000 00000000 11111111FF 00 00 FF11111111 11111111 11111111 11111111FF FF FF FFОбратите внимание на то, что белый цвет, как самый яркий, обычно имеет максимальновозможный номер. Поэтому для черно-белого режима он равен 1, для 16-цветного - 15, адля 256 цветов - 255.Осталось обсудить вопрос, как кодируются промежуточные цвета.
Например, вполнеестественно со стороны читателя спросить: какой номер имеет, например, красный цвет? Ксожалению, методы кодирования цвета даже для одной и той же ЭВМ могут довольносущественно различаться. Причем не только в зависимости от конструкции дисплея, нодаже от графического режима, в котором тот в данный момент работает! Более того,соответствие между номерами цветов и их представлением на экране можнопереопределять по усмотрению пользователя (это называется изменением палитры).Поэтому давайте ограничимся в качестве примера стандартным 16-цветным набором длянаиболее распространенного компьютера IBM PC (по данным [2]):0 - черный8темно-серый1 - синий9 - ярко-синий2 - зеленый A - ярко-зеленый3 - голубой B - ярко-голубой4 - красный C - ярко-красный5 - розовый D - ярко-розовый6 - коричневыйE - ярко-желтый7 - серыйF - ярко-белыйТаким образом, графическая информация, также как числовая и текстовая, в конечном счетезаносится в память в виде двоичных чисел.Несколько забегая вперед, к следующему поколению, рассмотрим дополнительнокодирование звуковой информации (ЭВМ третьего поколения, конечно, еще не умелаобрабатывать этот вид информации).
Принцип преобразования звукового сигнала вцифровую форму и его последующее воспроизведение показаны на рис.2.Запись звука происходит следующим образом. Выбирается система равноотстоящих друг отдруга уровней напряжения сигнала и каждому из них ставится в соответствиеопределенный номер. Затем через равные очень небольшие промежутки времениизмеряется уровень входного сигнала и определяется, к какому из стандартных уровней онближе всего подходит; номер найденного уровня и записывается в память в качествегромкости звука в данный момент.9Для высококачественной стереофонической записи используется частота 44000 Гц, т.е.измерение происходит десятки тысяч раз в секунду.При воспроизведении данные считываются, и с такой же самой, как и при записи, высокойчастотой компьютер изменяет интенсивность звука в зависимости от прочитанных номеровуровней.
Интересно, что регулировка громкости при таком методе воспроизведения в самомпрямом смысле осуществляется с помощью умножения: например, чтобы увеличитьгромкость вдвое, перед воспроизведением номер уровня необходимо также удвоить.Таким образом, рассмотрев принципы хранения в ЭВМ различных видов информации,можно сделать важный вывод о том, что все они так или иначе преобразуются в числовуюформу и кодируются набором нулей и единиц. Благодаря такой универсальностипредставления данных, если из памяти наудачу извлечь содержимое какой-нибудь ячейки,то принципиально невозможно определить, какая именно информация там закодирована:текст, число или картинка.Эволюционная классификация вычислительныхпримере развития отечественной техники.системнаКритерий, положенный в основу эволюционной классификации ЭВМ.Поколение первое. Компьютеры на электронных лампах.Появление электронно-вакуумной лампы позволило учёным реализовать вжизнь идею создания вычислительной машины.Компьютеры на основе электронных ламп появились в 40-х годах XX века.
Перваяэлектронная лампа - вакуумный диод - была построена Флемингом лишь в 1904 году, хотяэффект прохождения электрического тока через вакуум был открыт Эдисоном в 1883 году.Вскоре Ли де Форрест изобретает вакуумный триод - лампу с тремя электродами, затемпоявляется газонаполненная электронная лампа - тиратрон, пятиэлектродная лампа - пентоди т.
д. До 30-х годов электронные вакуумные и газонаполненные лампы использовалисьглавным образом в радиотехнике. Но в 1931 году англичанин Винни-Вильямс построил (длянужд экспериментальной физики) тиратронный счетчик электрических импульсов, открывтем самым новую область применения электронных ламп. Электронный счетчик состоит изряда триггеров. Триггер , изобретенный М.
А. Бонч-Бруевичем (1918) и - независимо американцами У. Икклзом и Ф. Джорданом (1919), содержит 2 лампы и в каждый моментможет находиться в одном из двух устойчивых состояний; он представляет собойэлектронное реле. Подобно электромеханическому, оно может быть использовано дляхранения одной двоичной цифры.Использование электронной лампы в качестве основного элемента ЭВМ создаваломножество проблем. Из-за того, что высота стеклянной лампы - 7см, машины былиогромных размеров. Каждые 7-8 мин.
одна из ламп выходила из строя, а так как вкомпьютере их было 15 - 20 тысяч, то для поиска и замены поврежденной лампытребовалось очень много времени. Кроме того, они выделяли огромное количество тепла, идля эксплуатации "современного" компьютера того времени требовались специальныесистемы охлаждения.Чтобы разобраться в запутанных схемах огромного компьютера, нужны были целыебригады инженеров. Устройств ввода в этих компьютерах не было, поэтому данныезаносились в память при помощи соединения нужного штеккера с нужным гнездом.10Примерами машин I-го поколения могут служить Mark 1 , ENIAC , EDSAC (Electronic DelayStorage Automatic Calculator), - первая машина с хранимой программой.
UNIVAC (UniversalAutomatic Computer). Первый экземпляр Юнивака был передан в Бюро переписи населенияСША. Позднее было создано много разных моделей Юнивака, которые нашли применениев различных сферах деятельности. Таким образо м, Юнивак стал первым серийнымкомпьютером. Кроме того, это был первый компьютер, где вместо перфокартиспользовалась магнитная лента.ЭВМ первого поколения обладали небольшим быстродействием в несколько десятков тыс.оп./сек. В качестве внутренней памяти применялись ферритовые сердечники.Основной недостаток этих ЭВМ – рассогласование быстродействия внутренней памяти иАЛУ и УУ за счет различной элементной базы.
Общее быстродействие определялось болеемедленным компонентом – внутренней памятью и снижало общий эффект. Уже в ЭВМпервого поколения делались попытки ликвидировать этот недостаток путемасинхронизации работы устройств и введения буферизации вывода, когда передаваемаяинформация «сбрасывается» в буфер, освобождая устройство для дальнейшей работы(принцип автономии). Таким образом, для работы устройств ввода-вывода использоваласьсобственная память.Существенным функциональным ограничением ЭВМ первого поколения являласьориентация на выполнение арифметических операций. При попытках приспособления длязадач анализа они оказывались неэффективными.Языков программирования как таковых еще не было, и для кодирования своих алгоритмовпрограммисты использовали машинные команды или ассемблеры.
Это усложняло изатягивало процесс программирования. К концу 50-х годов средства программированияпретерпевают принципиальные изменения: осуществляется переход к автоматизациипрограммирования с помощью универсальных языков и библиотек стандартных программ.Использование универсальных языков повлекло возникновение трансляторов.Программы выполнялись позадачно, т.е. оператору надо было следить за ходом решениязадачи и при достижении конца самому инициировать выполнение следующей задачи.Начало современной эры использования ЭВМ в нашей стране относят к 1950 году, когда винституте электротехники АН УССР под руководством С.А. Лебедева была создана перваяотечественная ЭВМ под названием МЭСМ – Малая Электронная Счетная Машина.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
