Методические указания. +Му к практ.работам всс. Методические указания к практическим работам по дисциплине Вычислительные системы и сети Специальность 5В070200 Автоматизация и управление

• Название: Методические указания к практическим работам по дисциплине Вычислительные системы и сети Специальность 5В070200 Автоматизация и управление
• Анкор: Методические указания
• Дата: 21.01.2023
• Размер: 0.98 Mb.
• Имя файла: +Му к практ.работам всс.doc
• Тип: Методические указания; #897134
• страница: 2 из 10

1.2 Шестнадцатеричные числа

В то время как процессор и другие устройства ЭВМ используют только двоичное представление информации, такое представление очень неудобно для человека, который анализирует содержимое памяти ЭВМ. Введение шестнадцатеричных чисел значительно облегчает эту задачу.
Допустим, что мы хотим проанализировать содержимое четырех последовательных байтов (двух слов). Разделим мысленно каждый байт пополам и запишем для каждого полубайта соответствующее десятичное значение:
0101 1001 0011 0101 1011 1001 1100 1110

5 9 3 5 11 9 12 14

Чтобы не использовать для некоторых полубайтов две десятичные цифры, рассмотрим систему счисления: 10 = А, 11 = В, 12 = С, 13 = D, 14 = E, 15 = F. Теперь содержимое тех же самых четырех байтов выглядит более удобно:

59 35 В9 СЕ

Такая система счисления включает «цифры» от 0 до F и так как таких цифр 16, то она называется шестнадцатеричной. На рисунке 5 приведено соответствие между двоичными, десятичными и шестнадцатеричными числами от 0 до 15(10).
Двоичн. Десят. Шестн. Двоичн. Десят. Шестн.

0000 0 0 1000 8 8

0001 1 1 1001 9 9

0010 2 2 1010 10 А

0011 3 3 1011 11 В

0100 4 4 1100 12 С

0101 5 5 1101 13 D

0110 6 6 1110 14 Е

0111 7 7 1111 15 F
Рисунок 5 - Соответствие между двоичными, десятичными и шестнадцатеричными числами

Подобно двоичным и десятичным цифрам каждая шестнадцатеричная цифра имеет вес, кратный основанию счисления. Таким образом, каждая цифра имеет вес в 16 раз больше, чем соседняя справа цифра. Крайняя правая цифра имеет вес 16⁰ = 1, следующая 16¹ = 16, 16² = 256, 16³ = 4096, 16⁴ = 65536.

Например, шестнадцатеричное число 3АF имеет десятичное значение:

(3  16²) + (А  16¹) + (F  16⁰) = (3  256) + (10  16) + (15  1) = 943

Для обозначения шестнадцатеричного числа часто используют букву Н (или h), например: 3AFh. Над шестнадцатеричными числами можно выполнять арифметические операции подобно тому, как они выполняются над десятичными числами. Например, найдем сумму 6Аh и B5h:

6A

+B5


_ В5

6А

4В

11F

Разность В5 – 6А:

1.3 Представление текстовой информации

Текст состоит из символов, поэтому символ можно считать минимальным элементом текста. Если собрать все возможные символы, которые могут встретиться в тексте: латинские буквы, буквы кириллицы, знаки препинания и т.д., и каждому из этих символов присвоить свой уникальный номер (называемый кодом символа), то текст можно записать в виде набора чисел. С помощью 8 бит можно закодировать 256 различных символов. Этого хватит, чтобы закодировать различными комбинациями бит буквы латинского алфавита и кириллицы, как строчные, так и заглавные, знаки препинания, цифры, символы арифметических действий и некоторые другие распространенные символы, такие как «$» или «&». Комбинация из восьми бит получила свое собственное название – байт.

Так как коды символам можно присвоить по-разному, для того, чтобы не было путаницы, было решено ввести стандарт кодирования символов. Для английского языка такой стандарт существует, он называется ASCII (AmericanStandardCodeforInformationInterchange – стандартный американский код для информационного обмена).

С кодированием русских букв дела обстоят хуже. В настоящее время применяется как минимум три различные кодировки символов кириллицы: Win-1251, КОИ-8 и CP866. Если русский текст записан в одной кодировке, а Вы пытаетесь просмотреть его, используя другую кодировку, то получите совершенно нечитаемый набор букв или символов. Решить такую проблему можно с помощью специальных программ, переводящих текст из одной кодировки в другую.

В ASCII закреплены две таблицы кодирования: базовая и расширенная.

В базовой таблице определены значения кодов с 0 по 127, а в расширенной – с 128 по 255. В базовой таблице находятся буквы латинского алфавита, цифры, математические знаки и знаки препинания. Кроме того, за кодами с 0 по 31 закреплены специальные управляющие символы: перевод строки, возврат каретки и т.д. Расширенная таблица ASCII содержит буквы западноевропейских языков и так называемые символы псевдографики, с помощью которых можно, например, рисовать таблицы.

В кодировки русского языка расширенная таблица изменена. В таблице 1 и таблице 2 приведены базовая таблица ASCII-символов и кодировка CP866, используемая в операционной системе MS-DOS. В течение долгого времени понятия «байт» и «символ» были почти синонимами. Однако, в конце концов, стало ясно, что 256 различных символов – это не так много. Математикам требуется использовать в формулах специальные математические знаки, переводчикам необходимо создавать тексты, где могут встретиться символы из различных алфавитов, экономистам необходимы символы валют ($,£,¥). Для удовлетворения нужд всех людей 256 символов явно недостаточно. Для решения этой проблемы была разработана универсальная система кодирования текстовой информации – Unicode. В этой кодировке каждый символ кодируется не одним, а двумя байтами. Таким образом, доступно не 256, а 2¹⁶=65536 различных кодов. Этого количества хватает на латинский алфавит, кириллицу, иврит, различные африканские и азиатские языки, в том числе наиболее часто употребляющиеся китайские иероглифы, различные специализированные символы, в том числе математические, экономические, технические и многие другие. Кроме этого, часть кодов даже осталась неиспользованной. Главный недостаток Unicode состоит в том, что все тексты в этой кодировке становятся в два раза длиннее.

Таблица 1

Базовая таблица ASCII

32	пробел	48	0	64	@	80	P	96	`	112	P
33	!	49	1	65	A	81	Q	97	a	113	Q
34	«	50	2	66	B	82	R	98	b	114	R
35	#	51	3	67	C	83	S	99	c	115	S
36	$	52	4	68	D	84	T	100	d	116	T
37	%	53	5	69	E	85	U	101	e	117	U
38	&	54	6	70	F	86	V	102	f	118	V
39	'	55	7	71	G	87	W	103	g	119	W
40	(	56	8	72	H	88	X	104	h	120	X
41	)	57	9	73	I	89	Y	105	i	121	Y
42	*	58	:	74	J	90	Z	106	j	122	Z
43	+	59	;	75	K	91	[	107	k	123	{
44	,	60	<	76	L	92	\	108	l	124	|
45	-	61	=	77	M	93	]	109	m	125	}
46	.	62	>	78	N	94	^	110	n	126

Таблица 2

Кодировка CP866 (DOS)

128	А	144	Р	160	а	176	░	192	└	208	╨	224	р	240	Е
129	Б	145	С	161	б	177	▒	193	┴	209	╤	225	с	241	е
130	В	146	Т	162	в	178	▓	194	┬	210	╥	226	т	242	Є
131	Г	147	У	163	г	179	│	195	├	211	╙	227	у	243	є
132	Д	148	Ф	164	д	180	┤	196	─	212	╘	228	ф	244	Ї
133	Е	149	Х	165	е	181	╡	197	┼	213	╒	229	х	245	ї
134	Ж	150	Ц	166	ж	182	╢	198	╞	214	╓	230	ц	246	Ў
135	З	151	Ч	167	з	183	╖	199	╟	215	╫	231	ч	247	ў
136	И	152	Ш	168	и	184	╕	200	╚	216	╪	232	ш	248	°
137	Й	153	Щ	169	й	185	╣	201	╔	217	┘	233	щ	249	∙
138	К	154	Ъ	170	к	186	║	202	╩	218	┌	234	ъ	250	·
139	Л	155	Ы	171	л	187	╗	203	╦	219	█	235	ы	251	√
140	М	156	Ь	172	м	188	╝	204	╠	220	▄	236	ь	252	№
141	Н	157	Э	173	н	189	╜	205	═	221	▌	237	э	253	¤
142	О	158	Ю	174	о	190	╛	206	╬	222	▐	238	ю	254	■
143	П	159	Я	175	п	191	┐	207	╧	223	▀	239	я	255

В настоящее время стандарты ASCII и Unicode мирно сосуществуют, хотя существует тенденции постепенного перехода на Unicode.