Представление информации в ЭВМ

Цель – дать основные представления о системах счисления, рассмотреть основные приемы перевода чисел в различные системы счисления, рассмотреть вопросы представления информации в ЭВМ.

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 норму. Скажем, чтобы перевести в цифровую форму звук, можно че­рез небольшие промежутки времени измерять интенсивность звука, представляя результаты каждого измерения в числовой форме. С помощью программ для компьютера можно выполнить преобразования полученной информации, например «наложить» друг на друга звуки от разных источников. После этого результат можно преобразовать обратно в звуковую форму.

Кодировки 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.

Двоичная система счисления. Как правило, все числа внутри компьютера представляются с помощью нулей и единиц, а не десяти цифр, как это привычно для людей. Иными словами, компьютеры обычно работают в двоичной системе счисления, поскольку при этом их устройство получается значительно 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.

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 не с отдельными бита­ми, а с восемью битами сразу. Восемь последовательных битов состав­ляют байт. В одном байте можно закодировать значение одного сим­вола из 256 возможных (256 = 2⁸). Более крупными единицами информации являются килобайт (сокращенно обозначаемый Кбайт), равный 1024 байтам (1024=2¹⁰), мегабайт (сокращенно обозначаемый Мбайт), равный 1024 Кбайтам и гигабайт (Гбайт), равный 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 тыс. страниц.

Шестнадцатеричная система счисления. В компьютерной литера­туре, особенно рассчитанной на программистов, 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. Для шестнадцатеричных цифр больших девяти используются обозначения: А – десять, В – одиннадцать, С – двенадцать, D – тринадцать, Е – четырнадцать, F – пятнадцать.

Вопросы для самоконтроля: