close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Вычислительные системы, сети и

код для вставкиСкачать
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
a m 1 P
m 1
am2 P
m2
a 0 P a 1 P
0
1
P - основание системы счисления
m - количество цифр в целой части числа
s - количество цифр в дробной части
a2 P
2
as P
s
Элементная база вычислительных систем и сетей
Арифметические и логические основы ЭВМ
Позиционная система счисления
Максимальное целое число, которое может быть представлено в
m разрядах:
N max P
m
1
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:
N min P
s
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
Перевод из 2-ной в 8-ную и наоборот, из 2-ной в 16-ную и наоборот, из 8ной 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
Перевод из 2-ной в 8-ную и наоборот, из 2-ной в 16-ную и наоборот, из 8ной 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
Кодирование текстовых данных
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
Кодирование текстовых данных
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
Кодирование текстовых данных
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
Кодирование текстовых данных
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
Кодирование
текстовых
данных
Таблица кодов
ASCII
Элементная база вычислительных систем и сетей
Арифметические и логические основы ЭВМ
Кодирование текстовых данных
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
Кодирование текстовых данных
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
Кодирование текстовых данных
Кодировка символов русского языка
Windows-1251 была введена "извне" компанией Microsoft
Эта кодировка используется на
большинстве локальных компьютеров,
работающих на платформе Windows.
Элементная база вычислительных систем и сетей
Арифметические и логические основы ЭВМ
Кодирование
текстовых
данных
Кодовая таблица Windows (CP-1251)
Верхняя половина кодовой таблицы совпадает с таблицей ASCII
Элементная база вычислительных систем и сетей
Арифметические и логические основы ЭВМ
Кодирование
текстовых
данных
Альтернативная кодовая таблица (СР866)
Верхняя половина кодовой таблицы совпадает с таблицей ASCII
Элементная база вычислительных систем и сетей
Арифметические и логические основы ЭВМ
Кодирование текстовых данных
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
коды для 65 536 различных символов - этого поля
достаточно для размещения в одной таблице символов
большинства языков планеты.
(все текстовые документы автоматически становятся вдвое
длиннее)
Кодирование
текстовых
данных
UNICODE
16 - 65536
Элементная база вычислительных систем и сетей
Арифметические и логические основы ЭВМ
Кодирование графических данных
Два
основных
способа
кодирования
графической
информации: векторный и растровый.
Векторный рисунок - 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
RGB
CMYK
HSB
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
Y1
X1
ЭВМ
Xi
Yj
X
Ym
n
y j f x1 ,... x n 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
.T. ИСТИНА , 1
Утверждения
.F. ЛОЖЬ , 0
. T . .F.
. F . .T.
Элементная база вычислительных систем и сетей
Арифметические и логические основы ЭВМ
Булева алгебра
.T. .T. .T.
xx x
.F. .F. .F.
xx x
.T. .T. .T.
xx x
.F. .F. .F.
xx x
.T. .F. .T.
x x 1
.T. .F. .F.
xx 0
Элементная база вычислительных систем и сетей
Арифметические и логические основы ЭВМ
Булева алгебра
X
X
Элементная база вычислительных систем и сетей
Арифметические и логические основы ЭВМ
Булева алгебра
Y
X
x y xy
X
Y
желтый
x y x y Зел+желт+кр
x y x y xy xy
З+кр
Элементная база вычислительных систем и сетей
Арифметические и логические основы ЭВМ
Количество функций N от n аргументов
N 2
n0
y0 0
2
n
y1 1
Элементная база вычислительных систем и сетей
Арифметические и логические основы ЭВМ
Таблица функций от одной переменной
n 1
Yj
X
0
1
y0 0
N 4
Y0
Y1
Y2
Y3
0
0
1
1
0
1
1
0
y1 1
y2 x
повторитель
y3 x
инвертор
Элементная база вычислительных систем и сетей
Арифметические и логические основы ЭВМ
Таблица функций от двух
переменных
Yj
X1 X2
n2
y 4 x1 x 2
N 16
Y4 Y5
Y6
Y7 Y8 Y9
00
0
1
0
1
1
0
01
1
0
0
1
0
1
…
10
1
0
0
1
0
1
11
1
0
1
0
1
0
…
Логическая равнозначность
Исключающее ИЛИ
(сложение по модулю 2)
Логическое сложение,
дизъюнкция
y 5 y 4 x1 x 2
Стрелка Пирса
y 6 x1 x 2
Логическое умножение,
конъюнкция
y 7 y 6 x1 x 2
Отрицание конъюнкции
Штрих Шеффера
y 8 x1 x 2 x1 x 2
y 9 y 8 x1 x 2 x1 x 2
Элементная база вычислительных систем и сетей
Арифметические и логические основы ЭВМ
Законы алгебры логики
Простейшие свойства
x 11
x 0 0
x x x x
x x 1
x 1 x
x x x x
x0 x
xx 0
x x x
xx x
Элементная база вычислительных систем и сетей
Арифметические и логические основы ЭВМ
Законы алгебры логики
Коммутатив
x1 x 2 x 2 x1
Ассоциатив
x1 x 2 x 3
x1 ный ( переместит
x1 x 2 x 2 x1
x 2 x 3 x1 x 2 x 3 Законы склеивания
x F x F F
x1 x1 x 2 x1 x 2 x1
Fx F x F
вный ( распредели тельный )
x1 x 2 x 3 x1 x 2 x1 x 3
x1 x 2 x 3 x1 x 2 x1 x 3 x1 x1 x 2 x1
x1 x1 x 2 x1
ный ( сочетатель ный )
x1 x 3 x 2 x1 x 2 x 3 Дистрибути
Закон поглощения
ельный )
x 2 x1 x 2 x1
Закон свертки
x xF x F
Правило
x1 x 2 x1 x 2
x x F xF
д е Моргана
x1 x 2 x1 x 2
Элементная база вычислительных систем и сетей
Арифметические и логические основы ЭВМ
Минимизация логических функций
Таблица истинности функции
Y=f(x1, x2, x3)
x1
x2
x3
Y
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
1
1
1
1
0
0
1
1
1
1
y x1 x 2 x 3 x1 x 2 x 3 x1 x 2 x 3 x1 x 2 x 3 x1 x 2 x 3 x1 x 2 x 3
Элементная база вычислительных систем и сетей
Арифметические и логические основы ЭВМ
Минимизация логических функций
Аналитический метод – метод Квайна – МакКласки
Таблично-графический метод - диаграммы Вейча
Диаграмма Вейча функции y
x2
x1
x1 x 2 x 3
x1
x1 x 2 x 3 *
x3
x2
x1 x 2 x 3 *
x1 x 2 x 3 *
x1 x 2 x 3 *
x1 x 2 x 3
x3
x1 x 2 x 3 *
x1 x 2 x 3 *
x3
y x1 x 2 x 2 x 3 x1 x 3 x1 x 2 x 2 x 3 x1 x 3
y 2 x1 x 2 x 2 x 3 x1 x 2 x1 x 3
y 3 x1 x 2 x1 x 3 x1 x 2 x1 x 3
y 5 x1 x 3 x1 x 2 x1 x 3 x1 x 2
y 1 x1 x 2 x1 x 3 x 2 x 3
y 4 x1 x 3 x 2 x 3 x1 x 2
Документ
Категория
Презентации по информатике
Просмотров
9
Размер файла
1 236 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа