Элементная база вычислительных систем и сетей

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Система счисления — это способ наименования и изображения чисел с помощью ограниченного набора символов, имеющих определенные количественные значения. Позиционные и непозиционные системы счисления

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Позиционная система счисления P - основание системы счисления m - количество цифр в целой части числа s - количество цифр в дробной части

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Позиционная система счисления Максимальное целое число, которое может быть представлено в m разрядах:

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Позиционная система счисления Минимальное значащее (не равное 0) число, которое можно записать в s разряд дробной части:

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Перевод целых чисел из десятичной системы счисления в двоичную:

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Перевод целых чисел из десятичной системы счисления в двоичную, восьмеричную, шестнадцатиричную: 53:2=(1)26:2=(0)13:2=(1)6:2=(0)3:2=(1)1 1101012= 1*32+1*16+0*8+1*4+0*2+1*1 53:8=(5)6, 658=6*8+5 53:16=(5)3, 3516=3*16+5

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Перевод дробных чисел : 0,625*2=(1)250*2=(0)500*2=(1)000, 0,1012 0,625*8=(5)000, 0,58 0,625*16=(10)000, 0,А16

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Переводиз 2-ной в 8-ную и наоборот, из 2-ной в 16-ную и наоборот, из 8-ной в 16-ную и обратно : При переводе в 8-ную систему или из нее необходимо группировать в тройки биты При переводе в 16-ную или из нее – группировать их в четверки битов. Можно добавлять, если нужно, незначащие нули (слева от целой части и справа от мантиссы) или отбрасывать их.

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Из 2-ной системы в 8-ную (двоично-восьмеричное изображение):

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ из 8-ной системы в 2–ную (восьмерично-двоичное изображение):

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ из 2-ной системы в 16-ную (двоично-шестнадцатеричное изображение):

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ из 16-ной системы в 2-ную (шестнадцатерично-двоичное изображение):

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Кодированиетекстовыхданных Каждому символу алфавита сопоставляется определенное целое число (например, порядковый номер). Восемь двоичных разрядов - кодирование 256 различных символов (все символы английского и русского языков, как строчные, так и прописные, а также знаки препинания, символы основных арифметических действий и некоторые общепринятые специальные символы, например символ §).

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Кодированиетекстовыхданных Технически - очень просто, однако - веские организационные сложности. В первые годы развития вычислительной техники - отсутствие необходимых стандартов В настоящее время - изобилие одновременно действующих и противоречивых стандартов. Для того чтобы весь мир одинаково кодировал текстовые данные, нужны Единые таблицы кодирования (это пока невозможно из-за противоречий между символами национальных алфавитов, а также противоречий корпоративного характера)

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Кодированиетекстовыхданных ASCII Институт стандартизации США (ANSI - American National Standard Institute) ввел в действие систему кодирования ASCII (American Standard Code for Information Interchange - стандартный код информационного обмена США). В системе ASCII закреплены две таблицы кодирования - базовая и расширенная. Базовая таблица закрепляет значения кодов от 0 до 127, а расширенная относится к символам с номерами от 128 до 255.

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Кодированиетекстовыхданных Первые 32 кода базовой таблицы, начиная с нулевого, отданы производителям аппаратных средств (в первую очередь производителям компьютеров и печатающих устройств). Начиная с кода 32 по код 127 размещены коды символов английского алфавита, знаков препинания, цифр, арифметических действий и некоторых вспомогательных символов.

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Кодированиетекстовыхданных Таблица кодов ASCII

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Кодированиетекстовыхданных Система кодирования КОИ-7 (код обмена информацией, семизначный). Американский код ASCII - уровень международного стандарта, и Национальные систем кодирования - вторая, расширенная часть системы кодирования, определяющая значения кодов со 128 по 255. Отсутствие единого стандарта в этой области привело к множественности одновременно действующих кодировок. Только в России можно указать три действующих стандарта кодировки и еще два устаревших

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Кодированиетекстовыхданных КОИ-8 (код обмена информацией, восьмизначный). Ее происхождение относится ко временам действия Совета Экономической Взаимопомощи государств Восточной Европы. Сегодня кодировка КОИ-8 имеет широкое распространение в компьютерных сетях на территории России и в российском секторе Интернета

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Кодированиетекстовыхданных Кодировка символов русского языка Windows-1251 была введена "извне" - компанией Microsoft Эта кодировка используется на большинстве локальных компьютеров, работающих на платформе Windows.

Верхняя половина кодовой таблицы совпадает с таблицей ASCII Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Кодированиетекстовыхданных Кодовая таблица Windows (CP-1251)

Верхняя половина кодовой таблицы совпадает с таблицей ASCII Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Кодированиетекстовыхданных Альтернативная кодовая таблица (СР866)

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Кодированиетекстовыхданных Восемь двоичных разрядов - кодирование всего лишь 256 различных символов – ограничение. Система, основанная на 16-разрядном кодировании символов, получила название универсальной - UNICODE. Шестнадцать разрядов позволяют обеспечить уникальные кодыдля 65 536 различных символов - этого поля достаточно для размещения в одной таблице символов большинства языков планеты. (все текстовые документы автоматически становятся вдвое длиннее)

Кодированиетекстовыхданных UNICODE16 - 65536

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Кодирование графических данных Два основных способа кодирования графической информации: векторный и растровый. Векторныйрисунок - комбинация простых геометрических фигур Растр – последовательное кодирование всех точек строки и строк кадра.

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Кодирование графических данных Растр – последовательное кодирование всех точек строки и строк кадра Построчная развертка

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Кодирование цветных изображений Цвет и его модели RGBCMYKHSB L*a*b

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Кодирование цветных изображений Принцип декомпозиции RGB – система R(red) - Красный G(green) - Зеленый B(blue) – Синий (8 бит –каждый цвет 24бита – цвет каждой точки, однозначное определение более16,5 млн. различных цветов )

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Кодирование графических данных

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Кодирование графических данных CMYK – система C (cyan) - Голубой M (magenta) - Пурпурный Y (yellow) - Желтый K (black) - черный

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Кодирование графических данных

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Кодирование графических данных Модель HSB Применима и для аддитивных, и для субстративных цветов. HSB — это трехканальная модель цвета. цветовой тон (hue), насыщенность (saturation), яркость (brightness). Цветовой тон характеризуется положением на цветовом круге и определяется величиной угла в диапазоне от 0 до 360 градусов. Насыщенность(процент добавления к цвету белой краски)— это параметр цвета, определяющий его чистоту Яркость (процент добавления черной краски) — это параметр цвета, определяющий освещенность или затемненность цвета.

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Кодирование графических данных L*a*b — трехканальная цветовая модель. - светлота (L) Два хроматических компонента: - a - изменяется в диапазоне от зеленого до красного. - b- изменяется в диапазоне от синего до желтого

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ ЭВМ

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ • Правила сложения двоичных цифр • Машинные коды: • Прямой код • Обратный код • Дополнительный код • Модифицированные обратные и дополнительные коды

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Булева алгебра Утверждения

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Булева алгебра

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Булева алгебра желтый Зел+желт+кр З+кр

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Количество функций N от n аргументов

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Таблица функций от одной переменной повторитель инвертор

Yj X1 X2 Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Таблица функций от двух переменных Логическое сложение,дизъюнкция Стрелка Пирса Логическое умножение, конъюнкция Отрицание конъюнкцииШтрих Шеффера Логическая равнозначность Исключающее ИЛИ(сложение по модулю 2)

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Законы алгебры логики Простейшие свойства

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Законы алгебры логики

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Минимизация логических функций Минимизация логических функций Таблица истинности функции Y=f(x1, x2, x3)

Элементная база вычислительных систем и сетей Арифметические и логические основы ЭВМ Минимизация логических функций Минимизация логических функций Аналитический метод –метод Квайна – МакКласки Таблично-графический метод - диаграммы Вейча Диаграмма Вейча функции y

Элементная база вычислительных систем и сетей

Элементная база вычислительных систем и сетей

Presentation Transcript