Две формы представления информации. Способы представления дискретной информации. Системы счисления, используемые в вычислительной технике - двоичная, 8-я, 10-я, 16-я, двоично-десятичная
Две формы представления информации
-
Аналоговая (непрерывная)
Количество значений, которые может принимать величина, представленная в такой форме бесконечно велико, даже если величина изменяется в ограниченном диапазоне. Отсюда названия – непрерывная величина и непрерывная информация. Основное свойство таких величин – отсутствие разрывов, промежутков между значениями, которые может принимать аналоговая величина. Величина представляется в виде одного сигнала, пропорционального этой величине. Эта форма представления используется в аналоговых вычислительных машинах. -
Дискретная (цифровая, прерывистая)
Такие величины принимают только определённые значения. В отличие от непрерывной величины количество значений дискретной величины всегда будет конечным. Величина представляется в виде нескольких сигналов, каждый из которых соответствует одной из цифр заданной величины. Есть несколько способов представления дискретной информации: знаковый (символьный), графический (пиксельный), сигнальный (физический), внутримашинный (ЭВМ).
Перевод форм информации:
Из аналогового в дискретное (Оцифровка / АЦП) — это разбиение непрерывного сигнала на отдельные кусочки.
Из дискретного в аналоговое (Декодирование / ЦАП) — это превращение набора чисел обратно в плавный сигнал.
Прим. Аналоговой формы: Фильм на кинопленке — изобр. хранится в виде непрерывного химического слоя краски и галогенидов серебра. Дискретная форма: Цифровое фото (JPEG) — картинка разбита на сетку из пикселей (каждый пиксель — это цифровой код цвета)
Системы счисления
Для записи и обработки информации используются различные СС. Их появление связано с необходимостью удобно представлять числа как для компьютера, так и для человека.
Внутри ЭВМ используется двоичная СС, поскольку электронным устройствам проще различать всего два состояния: наличие сигнала (1) и отсутствие сигнала (0). Однако длинные двоичные записи неудобны для человека, поэтому применяются также восьмеричная и шестнадцатеричная СС, позволяющие компактно записывать двоичные данные.
Термины: *Бит — один двоичный разряд. Байт — последовательность из 8 бит. Слово — группа бит фиксированной длины, обрабатываемая ЭВМ как единое целое.
Двоичная (2СС)
Использует две цифры: 0 и 1. Является основной системой представления данных в компьютере.
(8СС) Использует цифры 0–7. Каждая восьмеричная цифра соответствует трём двоичным разрядам. Ранее широко применялась в программировании, сейчас используется редко.
(10СС)
Использует цифры 0–9. Наиболее удобна для человека, поэтому применяется при вводе и отображении числовой информации.
(16СС) Использует цифры 0–9 и буквы A–F. Каждая шестнадцатеричная цифра соответствует четырём двоичным разрядам. Удобна для компактной записи машинных кодов, адресов памяти, цветов RGB и других двоичных данных.
Двоично-десятичная (BCD) Каждая десятичная цифра кодируется четырьмя битами (от 0000 до 1001). Используется в устройствах, где важна работа именно с десятичными числами (калькуляторы, индикаторы, финансовые системы). Обеспечивает точное представление десятичных чисел, но требует больше памяти и усложняет арифметические операции.