лаба. лаб3. Кодирование числовой и символьной информации в цифровой вычислительной технике
 Скачать 457.57 Kb.
|
|
Министерство образования и науки Республики Казахстан Карагандинский технический университет Лабораторная работа №3По дисциплинам: Информационно-коммутационные технологии Выполнил: студент Группы ЭЭ-21-2с Селеменев В. Э. Руководитель: Жолмагамбетова Б.Р. Караганда 2021 Лабораторная работа № 3 Тема: Кодирование числовой и символьной информации в цифровой вычислительной технике. Цель работы: Получение практических навыков по выполнению основных действий по кодированию информации в ПК. Краткие сведения из теории В вычислительной технике для представления числовой информации используются различные системы счисления: • Двоичная система (binary system); • Шестнадцатеричная система (hexadecimal system); • Восьмеричная система (octal system); • Десятичная система (decimal system). Числовая информация, как и любая другая, хранится и обрабатывается в компьютерах в двоичной системе счисления – числа представляются в виде последовательностей нулей и единиц. Простейшим является кодирование целых чисел. Целые числа кодируются 1, 2 и более байтами. Число двоичных комбинаций, кодируемых одним байтом, N = 28, т.е. 256 (числа от 0 до 255). В общем виде имеем N = 2n где n – количество разрядов. Если надо закодировать число больше 255, то используют два байта (16 бит). Это дает N = 216, т.е. 65536 комбинаций (чисел). Для представления целых чисел со знаком крайний левый бит отводится под знак. Положительные числа имеют нулевое значение знакового разряда, отрицательные числа - единичное. Для представления отрицательных чисел используется дополнительный код. Дополнительный код позволяет заменить арифметическую операцию вычитания операцией сложения, что существенно упрощает работу процессора и увеличивает его быстродействие. Двоичное число в обратном коде получается из числа в прямом коде путем инвертирования каждого разряда. Например, имеем прямой код числа 1101. Обратный код имеет вид 0010. Дополнительный код получают из обратного путем прибавления 1. Например, дополнительный код числа 0101 равен 1011. Для этого, сначала получаем обратный код числа0101, который равен 1010. Затем путем прибавления 1 получаем дополнительный код, который равен 1011. Пример. Записать дополнительный код отрицательного числа –12 для 8-разрядного компьютерного представления. Решение: Проведем вычисления в соответствии с определением дополнительного кода, где n=8: 12 = 000011002 прямой код. -12 = 111101002 дополнительный код. 28 + (–12) = 1111101002 дополнительный код со знаком. Для перевода дополнительного кода в десятичное число необходимо: 1.Инвертировать дополнительный код. 2.Прибавить к полученному коду 1 и получить модуль отрицательного числа. 3.Перевести в десятичное число и приписать знак отрицательного числа. Пример. Получить десятичное представление числа по его дополнительному коду 100101112. Решение: 1). Инвертируем дополнительный код 100101112. Получим 01101000 –обратный код. 2). Прибавим к полученному числу 1. Получим число 01101001. 3). Переведем полученную запись числа из двоичной системы в 10-ю форму. Получим число 105. 4).Перед полученным числом поставим знак «–». Получим: –105. Перевод дробного числа из десятичной системы счисления в двоичную систему осуществляется по следующему алгоритму: 1. Вначале переводится целая часть десятичной дроби в двоичную систему счисления; 2. Затем дробная часть десятичной дроби умножается на основание двоичной системы счисления; 3. В полученном произведении выделяется целая часть, которая принимается в качестве значения первого после запятой разряда числа в двоичной системе счисления; 4. Алгоритм завершается, если дробная часть полученного произведения равна нулю или если достигнута требуемая точность вычислений. В противном случае вычисления продолжаются с предыдущего шага. Содержание работы Задание 1 - Перевести целое десятичное число в двоичную систему счисления. Полученное двоичное число перевести в восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления. В качестве десятичного числа взять месяц вашего рождения и приписать к нему справа день вашего рождения (01, 02, 03 и т.д.). Например: вы родились 5 июня, это дает число 605. 204= 11001100; 11001100=314; 314=cc; - Перевести десятичное число 728 в троичную систему счисления. 728/3=242,6; - Записать дополнительный код отрицательного числа –154 для 8-разрядного компьютерного представления. 154 = 100110102 прямой код. -154 = 111001102 дополнительный код. 28 + (–154) = 100110102 дополнительный код со знаком. - Расставьте знаки арифметических операций так, чтобы были верны следующие равенства в двоичной системе счисления: 1100 : 11* 100 = 100000; 1100 : 10 - 10 = 100; 1100 *10 * 10 = 110000; 1100 +10 : 10 = 1011. Задание 2 Открыть текстовый редактор Блокнот. а) Используя клавишу Alt и дополнительную цифровую клавиатуру раскодировать текст: 138 128 148 133 132 144 128 255 136 146 129; Кафедра Итб б) Используя ключ к кодированию (все буквы закодированы в алфавитном порядке), закодировать свою фамилию и имя. 152 165 171 235 229 172 160 173 174 162 255 140 160 170 225 168 172 Задание 3 Выбрать вариант задания и выполнить работы по кодированию текста с использованием таблицы ASCII-кодов. Перевести текст на русский язык и закодировать с использованием таблицы Windows-1251 (рис. 1). Результат занести в отчет. Many hands make light work-Много рук делают работу легче. ASCII: CCEDEEE3EE F0F3EA E4E5EBE0FEF2 F0E0E1EEF2F3 EBE5E3F7E5 Windows-1251: 204 237 238 227 238 240 243 234 228 229 235 224 254 242 240 224 225 238 242 243 235 229 227 247 229  Рисунок 1 - Таблицы кодирования символов Задание 4 Выбрать вариант задания из таблицы 1. Перевести дробное десятичное число в двоичную систему счисления. Двоичное число должно иметь 4 цифры после запятой. № варианта1; 319,41=100111111.01101000112 Контрольные вопросы 1.Какие системы счисления используются в вычислительной технике для представления числовой информации? В компьютере для представления информации используются десятичная, двоичная и шестнадцатеричная системы счисления. Количество цифр, которое требуется для изображения числа в позиционной системе счисления , равно основанию системы счисления р. 2.Почему разработали стандарт Unicode? Для решения вышеизложенных проблем в начале 90-х был разработан стандарт кодирования символов, получивший название Unicode. Данный стандарт позволяет использовать в тексте почти любые языки и символы. ... В Unicode первые 128 кодов совпадают с таблицей ASCII. 3.Как представлена символьная информация в компьютере? Цифровой формат в компьютере представлен в виде двоичного кода. ... Кодирование текстовой (символьной) информации в компьютере выполняется с помощью специальных кодовых таблиц, в которых каждому символу ставится в соответствие определенная последовательность из нулей и единиц. 4.Назначение таблицы ASCII-кодов. Таблица ASCII создавалась для обмена информацией по телетайпу. В набор были включены непечатаемые символы, используемые как команды для управления телетайпом. Аналогичные команды применялись и в других докомпьютерных средствах обмена сообщениями (азбука Морзе, семафорная азбука), учитывая специфику устройства. 5.Как перевести число из двоичной системы счисления в шестнадцатеричную систему? Для перевода в десятичную систему счисления необходимо найти сумму произведений основания 2 на соответствующую степень разряда; Для перевода числа в восьмеричную необходимо разбить число на триады. ... Для перевода числа из двоичной системы счисления в шестнадцатеричную необходимо разбить число на группы по 4 разряда. |