Германия) является известным американским ученым компьютера. В июле 1956 года он ввел термин байт , единица цифровой информации для описания упорядоченной группы бит , а минимальный объем данных, который компьютер может обрабатывать (укуса).
В качестве члена команды на машины международный бизнес (IBM), которая предназначена IBM 701 и IBM 7030 Stretch , сначала IBM, транзисторный суперкомпьютер , его работа по установлению стандартов в области характера кодирования на вычислительных систем.
В Детмолде (Германия) родился Вернер Бухольц (Werner Buchholz). Именно он ввел в обращение термин «байт» (byte). Неологизм «байт» придуман им в 1956 г. на ранних стадиях проектирования компьютера IBM Stretch. По одной из версий, слово byte произошло как сокращение фразы BInary digiT Eight («двоичное число восемь»), причем в получившемся bite букву i заменили на y. Это было сделано во избежание путаницы с уже существовавшим термином bit (бит). Другая гипотеза гласит, будто byte - аббревиатура BinarY TErm («двоичный термин»).
В Детмолде (Германия) родился Вернер Бухольц (Werner Buchholz). Именно он ввел в обращение термин «байт» (byte). Неологизм «байт» придуман им в 1956 г. на ранних стадиях проектирования компьютера IBM Stretch. По одной из версий, слово byte произошло как сокращение фразы BInary digiT Eight («двоичное число восемь»), причем в получившемся bite букву i заменили на y. Это было сделано во избежание путаницы с уже существовавшим термином bit (бит). Другая гипотеза гласит, будто byte - аббревиатура BinarY TErm («двоичный термин»).
В Детмолде (Германия) родился Вернер Бухольц (Werner Buchholz). Именно он ввел в обращение термин «байт» (byte). Неологизм «байт» придуман им в 1956 г. на ранних стадиях проектирования компьютера IBM Stretch. По одной из версий, слово byte произошло как сокращение фразы BInary digiT Eight («двоичное число восемь»), причем в получившемся bite букву i заменили на y. Это было сделано во избежание путаницы с уже существовавшим термином bit (бит). Другая гипотеза гласит, будто byte - аббревиатура BinarY TErm («двоичный термин»).
Двоичный разряд, двоичное число по-английски Bi naryDigit . Из трех букв этих слов образовали звонкое словоbit , которое уже было в английском языке (bit– кусочек, кусок). В информатике оно имеет то же значение, что иBi naryDigit , но ему добавили и новый смысл.
Бит – единица информации и единица представления информации в компьютере.
Бит (один разряд двоичного числа) может принимать два значения: 0 или 1. В десятичных числах один разряд может принимать значения от 0 до 9. Если число одноразрядное (однобитовое), то 0 или 1 – это значение числа и цифры числа, которые в этом случае совпадают.
Поскольку компьютер может обрабатывать только двоичные числа, кодировать информацию можно только этими двоичными числами. В этом случае мы можем сказать, что азбука, используемая для кодирования информации, состоит из двух символов (чисел) 0 и 1.
Одноразрядным двоичным числом, т. е. одним битом, можно закодировать всего два символа, так как он принимает только два значения – 0 или 1. А десятичное одноразрядное число позволит нам закодировать 10 символов, ибо оно может иметь 10 значений – от 0 до 9.
Теперь используем для кодирования двухразрядные числа. Тогда в десятичной системе счисления можем использовать для кодирования числа от 0 до 99, т.е. 100 чисел. И закодировать можем 100 символов, в 10 раз больше, чем при кодировании одноразрядными числами.
Аналогичная закономерность имеет место и при увеличении разрядности двоичных чисел. Двухразрядным двоичным числом можем закодировать 4 символа, так как возможных чисел тоже 4: 00, 01, 10, 11, т. е. в два раза больше, чем одноразрядным. Можно проверить, что трехразрядным двоичным числом можно закодировать символов в 2 раза больше, чем двухразрядным. Обобщая эту закономерность, получаем простую формулу для определения количества символов S , которое можно закодироватьn – разрядными двоичными числами:
S = 2 n
Двоичное n -разрядное число, которое используется для кодирования информации в компьютере, называется байтом .
Из этого определения следует и другое определение байта:
Байт – единица обработки информации в компьютере, так как по значению байта можно узнать, какой символ им закодирован.
Если используются для кодирования другие n-разрядные двоичные числа, то они обязательно берутся кратными байту.
Байт сначала имел 6, затем 7 разрядов (битов), а теперь он равен 8-ми битам.
Одно из значений перевода английских слов bit и bite – кусочек. Считая кусочек частью целого, бит, действительно, – часть двоичного числа. Если байтом кодируются буквы, символы, из которых строятся слова, то и байт выражает часть слова.
Байты используются также для измерения объема памяти, оперативной и внешней, размеров файлов. Но в этом случае применяются более крупные единицы измерений. Например, Килобайты (Кб), Мегабайты (Мб) Гигабайты (Гб), Терабайты (Тб):
1 Кб = 1024 байт = 2 10 байт
1 Мб = 1024 Кб= 2 10 Кб
1 Гб = 1024 Мб= 2 10 Мб
1 Тб = 1024 Гб= 2 10 Гб
Кодирование целых и действительных чисел
Целые числа кодируются двоичным кодом достаточно просто - достаточно взять целое число и делить его пополам до тех пор, пока в остатке не образуется ноль или единица. Полученный результат деления снова так же делить. И эту процедуру деления продолжаем до тех пор, пока результат деления не окажется меньше 2. Совокупность остатков от каждого деления, записанная справа налево вместе с последним остатком, и образует двоичный аналог десятичного числа.
19:2 = 9 + 1 9:2=4+1 4:2=2+0 2:2 = 1
Таким образом, 19 10 = 1011 2 .
Для кодирования целых чисел от 0 до 255 достаточно иметь 8 разрядов двоичного кода (8 бит). Шестнадцать бит позволяют закодировать целые числа от 0 до 65 535, а 24 бита - уже более 16,5 миллионов разных значений.
Для кодирования действительных чисел используют 80-разрядное кодирование. При этом число предварительно преобразуется в нормализованную форму:
3,1415926 = 0,31415926-10 1
300 000 = 0,3-10 6
123 456 789 = 0,123456789 10 1 /
Первая часть числа называется мантиссой, а вторая - характеристикой. Большую часть из 80 бит отводят для хранения мантиссы (вместе со знаком) и некоторое фиксированное количество разрядов отводят для хранения характеристики (тоже со знаком).
Я начну рассказав сначала про десятичную систему, когда вы поймете про десятичную систему, наш разговор не будет прерван и непонятен.
OK, десятичная система является самой распространенной на данный момент, но она не единственная, много культур исползовали другие системы в прошлом, но в наше время почти все уже перешли на десятичную систему. Десятичная система использует цифры 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, они соединяюются между собой, чтобы создать новое число.
Если у вас есть только одна ячейка, вы можете написать только цифру от 0 до 9. Но...
- Если у вас есть 2 ячейки, вы можете написать число от 0 до 99.
- Если у вас есть 3 ячейки, вы можете написать число от 0 до 999.
Ячейки справо налево имеют коэффициент, который поочередно является 10^0, 10^1, 10^2, ...
BIT является аббревиатурой Binary digIT (Единица информации). Один bit имеет значение 0 или 1, он называется наменьшей единицей в компьютере. 0, 1 это 2 базовых цифры 2-единичной системы.
Будем размышлять так словно десятичная система и она применяется к двуединичной системе, если у вас есть 1 ячейка, вы можете написать 2 цифры 0 и 1. Если у вас есть 2 ячейки, вы можете написать 4 числа 00 , 01 , 10 , и 11 (Примечание: Не ошибайтесь, эти числа все являются числами двуединичной системы).
С двуединичной системой, ячейки справа налево имеют коэффициент, они поочередно являются 2^0, 2^1, 2^2, ...
В изображении наже описывается как конвертировать число в двуединичной системе на десятичную систему.
Таким образом:
- Если у вас есть 2 ячейки в двуединичной системе, вы можете написать самое большое число это 11(2), оно эквивалентноо с числом 3 в десятичной системе.
- NЕсли у вас есть 3 ячейки в двуединичной системе, вы можете написать самое большое число это 111(2), оно эквивалентноо с числом 7 в десятичной системе.
| Box Numbers | Maximum Number (Base-2) | Convert to Base-10 |
| 1 | 1 | 1 (2^1 - 1) |
| 2 | 11 | 3 (2^2 - 1) |
| 3 | 111 | 7 (2^3 - 1) |
| 4 | 1111 | 15 (2^4 - 1) |
| 5 | 11111 | 31 (2^5 - 1) |
| 6 | 111111 | 63 (2^6 - 1) |
| 7 | 1111111 | 127 (2^7 - 1) |
| 8 | 11111111 | 255 (2^8 - 1) |
| 9 | 111111111 | 511 (2^9 - 1) |
Почему компьютер использует двуединичную систему, а не десятичную?
Компьютер работает используя миллионы электронных выключателей (electronic switches) (transistors - тразисторов), каждый transistor включен или выключен (похоже на выключатель лампочки, но намного меньше). Состояние переключения(включен или выключен) может представить бинарную информацию, например да или нет, верно или неверно, 1 или 0. Базовая единица информации в компьютере это двоичный символ (binary digit). Несмотря на то, что компьютер может представляет невероятное разнообразие информации, все представления в конце должны уменьшиться до статуса ON/OFF (включен/выключен) транзистора (transistor).
Поэтому ответом является то, что компьютер не имеет много статусов для хранения информации, таким образом он хранит информацию на основании двух состояний ON и OFF (Соответствует 1 и 0).
Жесткий диск вашего компьютера так же хранит информацию на основании принципа 0, 1. Жесткий диск включает рекордер и считыватель, имеет 1 или более дисков, эти диски покрыты никелевым слоем (magnetic layer of nikel), магнитные частицы (magnetic particle) могут иметь южно-северное или северо-южное направление, это 2 состояния магнитных частиц, и соответствует 0 и 1.
- Считыватель жесткого диска может распознать направление магнитных частиц, чтобы конвертировать в сигналы 0 или 1.
- Данные для хранения в жестком диске являются строкой сигналов 0 или 1. Рекордер на основании этих сигналов меняет соответственно направление магнитных частиц. Это и есть прицип хранения данных жесткого диска.
2- Byte
Почему 1 byte = 8 bit?
Теперь ваш вопрос это "Почему 1 byte = 8 bit, а не 10 bit?" .
В начале компьютерной эпохи люди использовли baudot как базовую единицу, она соответствует 5 bit , значит нельзя представить числа от 0 до 31.Если каждое число представяет символ, то 32 хватает для прописных символов A, B, ... Z, и несколько других символов, ее не хватает для всех строчных символов.
Сразу после этого, некоторые компьютеры использовали 6 bit для представления символов, и она может представлять максимум 64 символов. Достаточно для A, B, .. Z, a, b.. Z, 0, 1, 2, .. 9. Но не хватает для других символов как +,-,*, / и символов пробелов. Так 6 bit быстро стала ограниченной.
ASCII уже определил набор символов 7-bit (7-bit character set). Это "достаточно хорошо" для многих использований за долгое время, и уже сформировал базу для почти всех самых новых символов это (ISO 646 , ISO 8859 , Unicode , ISO 10646 , и т.д.)
Таблица ASCII:
8-bit , немного больше по сравнению чем 7-bit будет лучше, он не создает большую трату. 8-bit это набор чисел от 0 до 255 и он удовлетворяет многих компьютерных дизайнеров, появилось понятие byte , 1 byte = 8 bit .
Для 8-bit , дизайнеры могут определить другие символы, включая особенные символы компьютера. Появилась таблица кода ANSI, которая является унаследованной от таблицы кода ASCII :
Таблица ANSI:
На данный момент существует много таблиц кода символов (character sets), которые появились с целью кодирования символов на разных языках. Например китайский, японский требуют много символов, в данном случае используется 2 byte , или 4 byte для определения символа.
краткое содержание других презентаций«Поколения персональных компьютеров» - Интегральные схемы. Полупроводники. Компьютеры делятся на 4 поколения. Поколение компьютеров. Большие интегральные схемы. Правительственная программа. Процессор. Пятое поколение компьютеров. Первый микропроцессор был сделан в США компанией Intel. Компьютеры на электронных лампах. Первый микропроцессор.
«Перспективы развития информационных технологий» - Основные ограничения. ENIAC – первый цифровой ламповый компьютер. Закон Мура для числа транзисторов. Поколения компьютерной техники. Что такое оптоинформатика. Термодинамический предел по мощности элементарной логической ячейки. Ограничение, связанное с отводом тепла от элементарной ячейки. Основные даты элементной базы компьютерной техники. Передаточная кривая КМОП транзистора. Закон Мура для тактовой частоты.
«Первое поколение ЭВМ» - Анализатор Буша. Том Килбурн. Colossus. UNIVAC. Вернер Бухольц. Серийные компьютеры Ferranti. FORTRAN. ЭВМ в Великобритании. Демонстрация работы ENIAC. Бригады инженеров. 1941 год. Принтер для компьютера UNIVAC-1. Традис. Байт. Ввод информации осуществлялся с перфоленты. Ноберт Винер. Джей Форрестер. Хронология развития магнитных лент. Группа во главе с Уильямом Брэдфорд Шокли. ЭВМ UNIVAC-1103. Калькулятор.
«Эволюция ЭВМ» - Эволюция ЭВМ. Интегральные схемы. Мощность. Ёмкость. Сравнительные характеристики ЭВМ. Структура доклада. Микропроцессоры. Модель машины. Интегральные схемы широкой номенклатуры. Зарождение ЭВМ. Первая ЭВМ. ЭВМ стали ещё более экономичными. Перспективы развития ЭВМ. ЭВМ второго поколения. Поколение.
«История поколений ЭВМ» - Основные этапы. Третье поколение ЭВМ. Персональные компьютеры. Счетно-перфорационные машины. Универсальная машина на электронных лампах построена. Релейные вычислительные машины. История ЭВМ. Микропроцессор. Электронно- вычислительную технику принято делить на поколения. Первый полупроводниковый прибор. Первое поколение ЭВМ. ЭВМ пятого поколения. Машина Паскаля. Арифмометр.
«Характеристики поколений ЭВМ» - Критерий. Основная концепция. Оценка. Электронные и оптоэлектронные компьютеры. Процессоры. Япония. Проблемы. Поколения ЭВМ. Характерные черты. Использование интегральных схем.
Бит – наименьшая единица представления информации. Байт – наименьшая единица обработки и передачи информации.
В компьютерной технике бит соответствует физическому состоянию носителя информации: намагничено – не намагничено, есть отверстие – нет отверстия. При этом одно состояние принято обозначать цифрой 0, а другое – цифрой 1. Выбор одного из двух возможных вариантов позволяет также различать логические истину и ложь. Последовательностью битов можно закодировать текст, изображение, звук или какую-либо другую информацию. Такой метод представления информации называется двоичным кодированием (binary encoding).
В информатике часто используется величина, называемая байтом (byte) и равная 8 битам. И если бит позволяет выбрать один вариант из двух возможных, то байт, соответственно, 1 из 256 (28). Наряду с байтами для измерения количества информации используются более крупные единицы:
1 Кбайт (один килобайт) = 2\up1210 байт = 1024 байта;
1 Мбайт (один мегабайт) = 2\up1210 Кбайт = 1024 Кбайта;
1 Гбайт (один гигабайт) = 2\up1210 Мбайт = 1024 Мбайта.
Например, книга содержит 100 страниц; на каждой странице – 35 строк, в каждой строке – 50 символов. Объем информации, содержащийся в книге, рассчитывается следующим образом:
Страница содержит 35 × 50 = 1750 байт информации. Объем всей информации в книге (в разных единицах):
1750 × 100 = 175 000 байт.
175 000 / 1024 = 170,8984 Кбайт.
170,8984 / 1024 = 0,166893 Мбайт.
ВОПРОС 12. Классификация информации (по способу восприятия человеком, по способу отображения, по функциям управления, по стадиям обработки, по стабильности, по месту возникновения и т.д.).
Термин «информация» имеет много определений. В широком смысле информация – отражение реального мира. Существует определение термина в узком смысле: информация – любые сведения, являющиеся объектом хранения, передачи и преобразования. Оба определения важны для понимания процессов функционирования вычислительной машины.
1. Информация подразделяется по форме представления на 2 вида:
Дискретная форма представления информации - это последовательность символов, характеризующая прерывистую, изменяющуюся величину (количество дорожно-транспортных происшествий, количество тяжких преступлений и т.п.);
Аналоговая или непрерывная форма представления информации - это величина, характеризующая процесс, не имеющий перерывов или промежутков (температура тела человека, скорость автомобиля на определенном участке пути и т.п.).
2. По области возникновения выделяют информацию:
Элементарную (механическую), которая отражает процессы, явления неодушевленной природы;
Биологическую, которая отражает процессы животного и растительного мира;
Социальную, которая отражает процессы человеческого общества.
3. По способу передачи и восприятия различают следующие виды информации:
Визуальную, передаваемую видимыми образами и символами;
Аудиальную, передаваемую звуками;
Тактильную, передаваемую ощущениями;
Органолептическую, передаваемую запахами и вкусами;
Машинную, выдаваемую и воспринимаемую средствами вычислительной техники.
4. Информацию, создаваемую и используемую человеком, по общественному назначению можно разбить на три вида:
Личную, предназначенную для конкретного человека;
Массовую, предназначенную для любого желающего ее пользоваться (общественно-политическая, научно-популярная и т.д.) ;
Специальную, предназначенную для использования узким кругом лиц, занимающихся решением сложных специальных задач в области науки, техники, экономики.
5. По способам кодирования выделяют следующие типы информации:
Символьную, основанную на использовании символов - букв, цифр, знаков и т. д. Она является наиболее простой, но практически применяется только для передачи несложных сигналов о различных событиях. Примером может служить зеленый свет уличного светофора, который сообщает о возможности начала движения пешеходам или водителям автотранспорта.
Текстовую, основанную на использовании комбинаций символов. Здесь так же, как и в предыдущей форме, используются символы: буквы, цифры, математические знаки. Однако информация заложена не только в этих символах, но и в их сочетании, порядке следования. Так, слова КОТ и ТОК имеют одинаковые буквы, но содержат различную информацию. Благодаря взаимосвязи символов и отображению речи человека текстовая информация чрезвычайно удобна и широко используется в деятельности человека: книги, брошюры, журналы, различного рода документы, аудиозаписи кодируются в текстовой форме.
Графическую, основанную на использовании произвольного сочетания в пространстве графических примитивов. К этой форме относятся фотографии, схемы, чертежи, рисунки, играющие большое значение в деятельности человек.
