Перевод чисел из двоичной системы в шестнадцатеричную и наоборот.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 12Следующая ⇒

Для перевода многозначного двоичного числа в шестнадцатеричную систему необходимо разделить его на тетрады справа налево и поменять все тетрады соответствующей шестнадцатеричной цифрой. Для перевода числа из шестнадцатеричной системы в двоичную необходимо поменять каждую все цифры на соответствующие тетрады из таблицы перевода, которую вы найдете ниже.

Например:

010110100011₂ = 0101 1010 0011 = 5A3₁₆

Алгоритмы перевода

1. Из десятичной системы счисления:

делим число на основание переводимой системы счисления;
находим остаток от деления целой части числа;
записываем все остатки от деления в обратном порядке;

2. Из двоичной системы счисления:

для перевода в десятичную систему счисления находим сумму произведений основания 2 на соответствующую степень разряда;
для перевода числа в восьмеричную разбиваем число на триады.

Например, 1000110 = 1 000 110 = 1068

для перевода числа из двоичной системы счисления в шестнадцатеричную разбиваем число на группы по 4 разряда.

Например, 1000110 = 100 0110 = 4680

5. Прямое, обратное и дополнительное кодирование.

В ЭВМ в целях упрощения выполнения арифметических операций применяют специальные коды для представления чисел. При помощи этих кодов упрощается определение знака результата операции. Операция вычитания (или алгебраического сложения) чисел сводится к арифметическому сложению кодов, облегчается выработка признаков переполнения разрядной сетки. В результате упрощаются устройства ЭВМ, выполняющие арифметические операции.

Для представления чисел со знаком в ЭВМ применяют прямой, обратный и дополнительный коды.

Общая идея построения кодов такова. Код трактуется как число без знака, а диапазон представляемых кодами чисел без знака разбивается на два полдиапазона. Один из них представляет положительные числа, а другой - отрицательные. Разбиение выполняется таким образом, чтобы принадлежность к поддиапазону определялась максимально просто. Очень удобно формировать коды так, чтобы значение старшего разряда указывало на знак представляемых чисел. Использование такого кодирования позволяет говорить о старшем разряде как о знаковом и об остальных как о цифровых разрядах кода, хотя, в общем код трактуется как число без знака.

Прямой код двоичного числа G, представляемого в n-разрядной сетке, определяется как

где А величина, равная весу старшего разряда сетки (для дробей А=1, а для целых А=2^n-1). Диапазон представляемых прямых кодом чисел 0£ G<А.

Из определения следует, что положительные числа представляются кодами (числами без знака) 0£ G_пр.<А, а отрицательные А£ G<2A. Признаком представления положительных (отрицательных) чисел является наличие 0(1) в старшем разряде, называемом знаковым. Цифровые разряды прямого кода содержат модуль представляемого числа, что обеспечивает наглядность представления чисел в прямом коде.

Сложение в прямом коде чисел, имеющих одинаковые знаки, выполняется достаточно просто. Числа складываются, и сумме присваивается код знака слагаемых. Значительно более сложной является операция алгебраического сложения в прямом коде чисел с различными знаками число, производить вычитание чисел и присваивать разности знак большего по модулю числа.

Операция вычитания (алгебраического сложения) сводится к операции простого арифметического сложения при помощи обратного и дополнительного со знаком.

Обратный код двоичного числа G, представляемого в n-разрядной сетке, определяется как

G_обр=G при G³ 0;

B-G при G£ 0, где В- величина наибольшего числа без знака, размещающегося в n-разрядной сетке (для дробей В=2-2^-(n-1), а для целых В=2^n-1).Диапазон представляемых обратным кодом чисел такой же, как и у прямых кодов; 0£ | G| < A. По определению обратный код отрицательного числа представляет собой дополнение модуля исходного числа сводится к получению инверсии n-разрядного кода модуля этого числа. Так как модель чисел, представимых в n-разрядной сетке, G<А, в старшем (знаком) разряде обратного кода у положительных чисел будет 0, а у отрицательных 1. В цифровых разрядах обратного двоичного кода представляется либо модуль числа (для положительных чисел), либо его инверсия )для отрицательных чисел).

Дополнительный код двоичного числа G, представляемого в n-разрядной сетке, определяется как

G_доп.= G при G³ 0;

С-G при G£ 0,

Где С-величина, равная весу разряда, следующего за старшим разрядом используемой разрядной сетки (для дробей С=2, а для целых чисел С=2ⁿ). Диапазон представляемых дополнительным кодом чисел отличается от диапазона прямого или обратного кода. Для положительных и отрицательных чисел поддиапазоны различны. Для положительных чисел (как и у прямого кода) 0£ G<А, а для отрицательных 0£ G<А. Из определения дополнительного кода следует, что старший (знаковый) разряд у кода положительного числа равен 0, а у кода отрицательного числа1. В цифровых разрядах дополнительного кода положительного числа представляется модуль этого числа. Дополнительный код отрицательного числа удобно получать через обратный код.

6. Архитектура современной вычислительной техники.

Разделы

1. Классификация ЭВМ.

2. Поколения ЭВМ.

3. Аппаратная конфигурация ПК.

4. Структура ЭВМ.

Классификация ЭВМ

По принципу действия: форма представления информации, с которой они работают.

Цифровые вычислительные машины (ВМ) дискретного действия; работают с информацией, представленной в дискретной, а точнее в цифровой форме.

Аналоговые ВМ - вычислительные машины непрерывного действия; работают с информацией, представленной в непрерывной (аналоговой) форме.

Поколения ЭВМ

Домеханический период – кипу, бирки, счет на абаках

Механический период - Механический калькулятор Вильгельма Шиккарда, суммирующая машина, Паскалина, арифмометры,

Электромеханический период – перфокарты, разностная машина,

Электронный период

I поколение - Первый работающий компьютер – электромеханический Mark-1

II поколение - Эниак

III поколение – IBM

IV поколение - Apple

Эпоха персональных компьютеров

Эпоха глобальных сетей

Аппаратная конфигурация ПК

компоновка его основных частей, таких как процессор, ОЗУ, видеоподсистема, дисковая система, периферийные устройства и устройства ввода-вывода.

Ещё в середине прошлого века, платы компьютера содержали до двух сотен микросхем. Материнская плата, формирующая основу вычислительной системы современного компьютера общего назначения, содержат две основные большие микросхемы

Структура ЭВМ.

В нее входит – системный блок, мышь, клавиатура и монитор.

Системный блок – состоит из

Электронные схемы (микропроцессор,
микропроцессорный комплект - чипсет, оперативная память, постоянная память, контроллеры устройств)

• Блок питания (мощность 200-250вт)

• Накопители (для мягких, жестких и лазерных дисков)

• Шины - каналы передачи данных
(набор проводников для обмена данными между различными устройствами ПК)

7. Поколения и этапы развития вычислительной техники

Разделы

5. Классификация ЭВМ.

6. Поколения ЭВМ.

7. Аппаратная конфигурация ПК.

8. Структура ЭВМ.

Классификация ЭВМ

По принципу действия: форма представления информации, с которой они работают.

Поколения ЭВМ

Домеханический период – кипу, бирки, счет на абаках

Электромеханический период – перфокарты, разностная машина,

Электронный период

I поколение - Первый работающий компьютер – электромеханический Mark-1

II поколение - Эниак

III поколение – IBM

IV поколение - Apple

Эпоха персональных компьютеров

Эпоха глобальных сетей

Аппаратная конфигурация ПК

Структура ЭВМ.

В нее входит – системный блок, мышь, клавиатура и монитор.

Системный блок – состоит из

• Блок питания (мощность 200-250вт)

• Накопители (для мягких, жестких и лазерных дисков)

• Шины - каналы передачи данных
(набор проводников для обмена данными между различными устройствами ПК)

8. Аппаратная конфигурация компьютера. Машина фон Неймана, принципы.

Базовая конфигурация персонального компьютера — это минимальный комплект аппаратных средств, которых достаточно для работы с компьютером. На сегодняшний день для настольных компьютеров базовой считается конфигурация, содержащая четыре устройства:

- монитор;

- системный блок;

- мышь;

- клавиатура.

Системный блок - основной блок компьютерной системы. Именно в нем располагаются внутренние устройства компьютера. Те устройства, которые подключаются к системному блоку снаружи, называются внешними. Монитор – это устройство для визуального воспроизведения графической и символьной информации, которое является устройством ввода. Мониторы внешне схожи с бытовыми телевизорами. Раньше в настольных компьютерах использовались мониторы с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ).

Мышь — это устройство «графического» управления. Перемещая мышь по коврику, вы перемещаете по экрану указатель мыши, с помощью которого можно указывать и выбирать объекты на экране. При помощи клавиш мыши (клавиш может быть две или три), можно задать определенный тип операций с объектом. Воспользовавшись колесиком, можно прокручивать не уместившиеся на экране целиком тексты, изображения или web-страницы

Клавиатура — это клавишное устройство, которое предназначено для ввода в компьютер информации и управления его работой. Ввод информации осуществляется в виде алфавитно-цифровых символьных данных. У стандартной клавиатуры 104 клавиши и три световых индикатора в верхнем правом углу, которые информируют о режимах работы.

Машина фон Неймана

Машина должна состоять из следующих основных блоков: арифметического устройства, оперативной памяти, устройства управления, устройства ввода, устройства вывода, устройства внешней памяти;

Команды программы должны храниться в оперативной памяти, откуда они последовательно выбираются и исполняются арифметическим устройством, система команд должна иметь операции условной и безусловной передачи управления. Команды должны рассматриваться как обычные данные, т.е. программа должна иметь возможность модифицировать себя в процессе вычислений;

Команды и данные должны храниться и обрабатываться в двоичной системе счисления.

Из-за разногласий в команде разработчиков реализация проекта фон Неймана в США затянулась

9. Устройства компьютера и их характеристики.

· системный блок (та большая коробка, которая стоит у вас на столе или под столом, сбоку от него и т.д.). В нем располагаются все основные узлы компьютера.

· периферийные устройства (такие как монитор, клавиатура, мышь, модем, сканер и пр.).

Системный блок

Системный блок в компьютере является «главным». Если аккуратно открутить шурупы с его задней стенки, снять боковую панель и заглянуть внутрь, то лишь с виду его устройство покажется сложным. Сейчас я коротко опишу его устройство, а потом охарактеризую главные элементы максимально понятным языком.

В системном блоке размещаются следующие элементы (не обязательно все сразу):

1. Блок питания

2. Накопитель на жестком магнитном диске (HDD)

3. Накопитель на гибком магнитном диске (FDD)

4. Накопитель на компакт-диске (CD ROM)

5. Накопитель на dvd-диске (DVD ROM)

6. Разъемы для дополнительных устройств (порты) на задней (иногда и на передней) панели, и др.

7. Системная плата (ее чаще называют материнской), которая, в свою очередь, содержит:

— микропроцессор;

— математический сопроцессор;

— генератор тактовых импульсов;

— микросхемы памяти (ОЗУ, ПЗУ, кэш-память, CMOS-память)

— контроллеры (адаптеры) устройств: клавиатуры, дисков и др.

— звуковая, видео- и сетевая карты

— таймер и др.

Все они подсоединяются к материнской плате с помощью разъемов (слотов). Ее элементы, выделенные жирным шрифтом, мы рассмотрим ниже.

10. Периферийные устройства ввода/вывода. Носители данных. Процессоры

Периферийные устройства

— Клавиатура компьютера состоит из 6 групп клавиш:

1. Буквенно-цифровые;

2. Управляющие (Enter, Backspace, Ctrl, Alt, Shift, Tab, Esc, Caps Lock, Num Lock, Scroll Lock, Pause, Print Screen);

3. Функциональные (F1-F12);

4. Цифровая клавиатура;

5. Управлениякурсором (->,<-, Page Up, Page Down, Home, End, Delete, Insert);

6. Световыеиндикаторыфункций (Caps Lock, Num Lock, Scroll Lock).

— Мышь (механическая, оптическая). Большинство программ используют две из трех клавиш мыши. Левая клавиша — основная, ей управляют компьютером. Она играет роль клавиши Enter. Функции правой клавиши зависят от программы. Посередине находится колесо прокрутки, к которому бытро привыкаешь.

Модем — сетевой адаптер. Может быть как внешним, так и внутренним.

Сканер автоматически считывает с бумажных носителей и вводит в ПК любые печатные тексты и изображения.

Микрофон служит для ввода звука в компьютер.

Монитор (дисплей) предназначен для отображения информации на экране. Наиболее часто в современных ПК используются мониторы SVGA с разрешающей способностью (количеством точек, размещающихся по горизонтали и по вертикали на экране монитора) 800*600, 1024*768, 1280*1024, 1600*1200 при передаче до 16,8 млн. цветов.

— Принтер предназначен для распечатки текста и графических изображений. Принтеры бывают матричные, струйные и лазерные. В матричных принтерах изображение формируется из точек ударным способом. Струйные принтеры в печатающей головке вместо иголок имеют тонкие трубочки — сопла, через которые на бумагу выбрасываются мельчайшие капельки чернил. Струйные принтеры выполняют и цветную печать смешением базовых цветов. Достоинство — высокое качество печати, недостаток — опасность засыхания чернил, высокая стоимость расходных материалов.

11. Материнская плата. Назначение, состав. Северный и Южный мосты.

Материнская плата (англ. motherboard, MB; также mainboard, сленг. мама, мамка, мать, материнка) — сложная многослойная печатная плата, являющаяся основой построения вычислительной системы (компьютера).

В некоторых сложных электронных приборах и устройствах (например, сотовый телефон, телевизор) основная (наибольшая, наиболее значимая) плата устройства также может называться материнской или системной.

В качестве основных (несъёмных) частей материнская плата имеет разъём процессора, микросхемы чипсета (иногда построенного на хабовой архитектуре, подробнее см. северный мост, южный мост), загрузочного ПЗУ, контроллеров шин и интерфейсов ввода-вывода и периферийных устройств. ОЗУ в виде модулей памяти устанавливаются в специально предназначенные разъёмы; в слоты расширения устанавливаются карты расширения.

Дополнительная система охлаждения и периферийные устройства монтируются внутри шасси, в совокупности формируясистемный блок компьютера.

Северный мост (Northbridge) - это системный контроллер, являющийся одним из элементов чипсета материнской платы, отвечающий за работу с оперативной памятью (RAM), видеоадаптером и процессором (CPU)

Южный мост (от англ. Southbridge) (функциональный контроллер), также известен как контроллер-концентратор ввода-вывода (от англ. I/O Controller Hub, ICH).

12. Виды памяти компьютера: регистровая, оперативная и постоянная память, кэш.

Компью́тернаяпа́мять (устройство хранения информации, запоминающее устройство) — часть вычислительной машины, физическое устройство или среда для хранения данных, используемая в вычислениях, в течение определённого времени. Память, как и центральный процессор, является неизменной частью компьютера с 1940-х. Память в вычислительных устройствах имеетиерархическую структуру и обычно предполагает использование нескольких запоминающих устройств, имеющих различные характеристики.

В персональных компьютерах «памятью» часто называют один из её видов — динамическая память с произвольным доступом(DRAM), — которая в настоящее время используется в качестве ОЗУ персонального компьютера.

Назначение

Буферная память (англ. bufferstorage) — память, предназначенная для временного хранения данных при обмене ими между различными устройствами или программами.

Временная (промежуточная) память (англ. temporary (intermediate) storage) — память для хранения промежуточных результатов обработки.

Кеш-память (англ. cachememory) — часть архитектуры устройства или программного обеспечения,осуществляющая хранение часто используемых данных для предоставления их в более быстрый доступ, нежели кешируемая память.

Корректирующая память (англ. patchmemory) — часть памяти ЭВМ, предназначенная для хранения адресов неисправных ячеек основной памяти. Также используются термины relocationtable и remaptable.

· Управляющая память (англ. controlstorage) — память, содержащая управляющие программы или микропрограммы. Обычно реализуется в виде ПЗУ.

· Разделяемая память или память коллективного доступа (англ. sharedmemory, sharedaccessmemory) — память, доступная одновременно нескольким пользователям, процессам или процессорам.

13. Программная конфигурация компьютера.

Программная конфигурация и база данных хранятся в энергонезависимом ОЗУ модулей.

Состав программного обеспечения вычислительной системы называютпрограммной конфигурацией. Между программами, как и между физическими узлами и блоками существует взаимосвязь - многие программы работают, опираясь на другие программы более низкого уровня, то есть мы можем говорить о межпрограммном интерфейсе. Возможность существования такого интерфейса тоже основана на существовании технических условий и протоколов взаимодействия, а на практике он обеспечивается распределением программного обеспечения на несколько взаимодействующих между собой уровней.

Совокупность программ, установленных на компьютере, называется егопрограммной конфигурацией: Совокупность оборудования, подключенного к компьютеру, называется его аппаратной конфигурацией. Несмотря на то что по своей архитектуре и функциональному назначению разные компьютеры могут быть весьма близки друг другу, найти два компьютера, имеющих одинаковые аппаратные и программные конфигурации, практически невозможно. На каждом рабочем месте программно-аппаратная конфигурация создается такой, чтобы наиболее эффективно решать конкретные практические задачи, характерные для данного рабочего места.

Рассмотрим вначале большую автономную систему. Хотя интерес представляют и малые системы, нообщую операционную и программную конфигурацию большой системы можно использовать как эталон для сравнения менее сложных конфигураций. В большой системе имеется набор готовых программ, которые обычно поставляются вместе с ЭВМ. Этот набор обычно включает операционную систему, самонастраивающий загрузчик, ассемблер, один или несколько компиляторов или интерпретаторов, редактор связей, загрузчик, системные подпрограммы и макрокоманды, а также множество подпрограмм управления ВВ.

Для создания конкретного варианта информационно-поисковой системы на базе ППП АИДОС пользователь должен точно сформулировать свои требования к системе. Он должен определить носитель фонда системы, задачи, программную конфигурацию системы. Эти параметры должны быть описаны в макрокоманде DI UKPV, которая была рассмотрена выше.

Раскрывается реальный опыт по созданию сетевого окружения библиотеки Санкт-Петербургского Государственного Электротехнического Университета ЛЭТИ. Рассматриваются основные вопросы, возникающие при этом: управление приложениями библиотеки, управление личными данными пользователей, разработка и репликацияпрограммных конфигураций рабочих станций, управление доступом в Internet. Вкратце описаны основные технологии, с помощью которых данные вопросы были решены.

14. Интерфейсы: пользовательский, программный, аппаратно- программный.

Интерфе́йс (англ. interface — поверхность раздела; граница раздела; поверхность контакта; стык, область контакта, взаимодействия; средство осуществления взаимного воздействия, взаимосвязи) — совокупность возможностей, способов и методов одновременного действия (в том числе посредством обмена информацией между ними) двух имеющих общее разграничение, то есть не связанных линейно, информационных систем, устройств или программ, определяемая их характеристиками, а также характеристиками соединения, сигналов обмена и т. п.

В информатике интерфейс рассматривается как общая граница двух отдельно существующих составных частей, посредством которой они обмениваются информацией в режиме одновременности. Этот обмен может быть, как двусторонним, так и односторонним.

Пользовательский интерфейс

Физический (аппаратный) интерфейс — способ взаимодействия физических устройств. Чаще всего речь идёт о компьютерных портах

· Сетевой интерфейс

· Сетевой шлюз — устройство, соединяющее локальную сеть с более крупной, например, Интернетом

· Шина (компьютер)

Программный интерфейс

· Интерфейс программирования приложений (API) — набор стандартных библиотечных методов, которые программист может использовать для доступа к функциональности другой программы.

· Удалённый вызов процедур

· COM-интерфейс

· Интерфейс объектно-ориентированного программирования — описание методов взаимодействия объектов приложения на уровне исходного кода

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 396; Мы поможем в написании вашей работы!
Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!