Форма представления данных в компьютере — КиберПедия 

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...

Форма представления данных в компьютере

2018-01-30 320
Форма представления данных в компьютере 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу



снова программным путем преобразуется в последовательность символов. В памяти компьютера число хранится в виде двоичного представления.

Целые числа, в зависимости от типа данных, хранятся в памяти компьютера, за­нимая один, два, четыре и более байта. Каждый бит в байте — это один двоичный разряд. В случае, когда число должно иметь знак, один из разрядов используется для хранения знака. В табл. 11.1 показаны варианты целочисленных представлений с разным числом байтов.

 

Таблица 11. 1. Представление целых чисел
Количество байтов Знак Диапазон
  Без знака 0... 255
  Со знаком -128...127
  Без знака 0... 65535
  Со знаком -32768... 32767
  Без знака 0... 4294967295
  Со знаком -2147483648...2147483647
  Без знака 0... 18446744065119617025
  Со знаком -9223372032559808513... 9223372032559808512

Как видите, даже 32-разрядного целочисленного представления, как со знаком, так и без, вполне достаточно для решения большинства задач.

Теоретически в памяти компьютера представление отрицательного целого числа может храниться в прямом, обратном или дополнительном коде. Предположим, нам надо представить в двоичном виде целое число 7. Без знака оно поместится в 8-разрядную ячейку следующим образом:

 

               

Если это десятичное число -7 (минус семь), то его прямое представление будет выглядеть так:










То есть старший бит призван показать, что это число со знаком «минус».

Однако на практике отрицательные числа не хранятся в виде прямого кода, а всегда приводятся к дополнительному коду. Этот код получается из прямого следующим образом: все разряды, кроме знакового, инвертируются (то есть вме­сто единиц подставляются 0, вместо нулей — единицы). Так число превращается в обратный код. Затем к результату прибавляется единица, и код становится до­полнительным. Вот так будет выглядеть дополнительный код для числа -7:

 

               

Глава 11. Представление данных в компьютере

Дополнительный код используется для уменьшения количества циклов, за которые процессор выполняет арифметические операции над этими числами, по­скольку позволяет заменить операцию вычитания операцией сложения.

Действительные числа состоят из двух частей: мантиссы и порядка. Ман­тисса — это целое число, содержащее только значащие цифры исходного числа, а порядок — это позиция запятой, разделяющей целую и дробную части числа. Например, если в памяти надо сохранить число 00313,560, то записаны будут два целых числа: 31356 и 3.

При хранении действительных чисел возникает проблема: некоторые действия над числами приводят к потере точности.

Пример, При делении 1 на 3 результатом является бесконечная иррациональная дробь: 0,3333... Поскольку место в памяти, отведенное под запись этого числа, не бесконечно, то в определенном месте повторение троек придется остановить и записать в память округленное число. Это, в свою очередь, значит, что при умножении такой дроби на три уже не получится результат, равный единице, то есть происходит потеря точности.

Символьные данные

Символьные данные, которые несут в себе текстовую информацию, попадают в компьютер наиболее простым из всех известных способов: после нажатия клави­ши на клавиатуре генерируется один байт данных, который записывается в память компьютера. Каждой клавише компьютера соответствует одно определенное со­четание битов в байте. Поскольку битов в байте 8, то общее количество сочетаний, которое может быть получено в результате различных комбинаций нулей и единиц внутри байта, равно 256 (28). Например, 10 нажатий клавиш создает в памяти ком­пьютера последовательность из 10 заполненных байтов. Таков процесс поступления в компьютер и хранения в компьютере простого текста.

Любая из комбинаций битов в байте может рассматриваться как число, за­писанное в двоичном коде. Соответствие числа, которое при нажатии клавиши записывается в память компьютера, и символа, который появляется на экране при воспроизведении данного числа в символьном виде, называется кодовой таблицей. По мере развития компьютерной техники потребность во все более полном ото­бражении символьной (текстовой) информации возрастала. Вначале казалось, что для кодирования символов при помощи чисел с избытком хватит 127 байт. Первое по порядку 31 десятичное число было отдано под служебные символы (перевод строки, перевод каретки, звонок, пустой символ) (табл. 11.2). Следующие по по­рядку числа (от 32 до 127) кодировали символы алфавита (табл. 11.3).

Этой таблицы символов вполне хватило для ввода символьной информации на английском языке, и она стала стандартом ASCII (American Standard Code for Information Interchange — американский стандартный код для обмена информа­цией).


11.1. Форма представления данных в компьютере  
Таблица 11.2.Коды управляющих символов (0-31)
Код Обозначение Клавиша Значение Отображаемый символ
  nul Л@ Нуль  
  Soh ЛА Начало заголовка О
  Stx ЛВ Начало текста Ф
  Etx лс Конец текста  
  Eot AD Конец передачи
  Enq ЛЕ Запрос *
  Ack лр Подтверждение  
  Bel AG Сигнал (звонок)
  Bs ЛН Забой (шаг назад) а
  Ht Л1 Горизонтальная табуляция о
  Lf AJ Перевод строки
  Vt ЛК Вертикальная табуляция с?
  Ff AL Новая страница  
  Cr ЛМ Возврат каретки S
  So   Выключить сдвиг J3
  Si ло Включить сдвиг #
  Die лр Ключ связи данных  
  del AQ Управление устройством 1 <
  dc2 AR Управление устройством 2 t
  dc3 AS Управление устройством 3 II
  dc4 Ay Управление устройством 4  
  nak ли Отрицательное подтверждение §
  syn AV Синхронизация
  etb AW Конец передаваемого блока I
  can лх Отказ т
  em Ay Конец среды  
  sub AZ Замена  
  esc л[ Ключ  
  fs л\ Разделитель файлов |_
  gs л] Разделитель группы  
  rs лл Разделитель записей А
  us   Разделитель модулей

        Глава 11. Представление данных в компьютере
Таблица 11.3.Символы с кодами (0-31)
Код Символ Код Символ Код Символ Код Символ
  пробел       Р   Н
  !       Q   I
  «       R   J
  #   ;   S   К
  $   <   т   L
  %   =   и   m
  &   >   V ПО п
    ?   W   о
  (   @   X   Р
  )   А   Y   q
  *   В   Z   г
  +   С   [   S
      D   \   t
  -   Е   ]   U
      F   Л   V
  /   G       W
      Н       X
      I   А   У
      J   b   Z
    75 - К   с   {
    7fr L   d    
      М   е   }
      N   f   -
      О   g   del

Для кодирования символов, отличных от символов английского алфавита, была использована вторая часть из 256 комбинаций, числа от 128 до 256. Эта часть полу­чила название расширенной таблицы ASCII и может содержать в себе символы того или иного национального алфавита. При этом если первая часть таблицы ASCII сформирована один раз и не меняется, то вторая ее часть изменяется в зависимости от того, в какой операционной системе вы работаете. Буквы алфавита остаются теми же самыми, а связанные с ними числа меняются. Так, только для русского языка появились кодировки СР-866 (MS-DOS), CP-1251 (Windows), KOI8-R (UNIX и Linux). Именно наличие нескольких кодовых таблиц для одного и того же языка является причиной появления на интернет-страницах потоков странных иероглифов вместо обычного текста: программа просмотра Интернета не всегда способна определить, какую кодовую таблицу выбрать.



Поделиться с друзьями:

Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...

История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...

Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.013 с.