Прадстаўленне інфармацыі ў ЭВМ

Вы калі-небудзь задумваліся, што агульнага паміж старажытнымі людзьмі, сучасным чалавекам і кампутарам? Нягледзячы на адрозненні, агульнае ўсё ж такі ёсць. Наскальныя малюнкі першабытнага чалавека, запісы нашых сучаснікаў і двайковы код ў вылічальных машынах - усё гэта спосабы прадстаўлення інфармацыі, або, што больш дакладна, толькі некаторыя іх віды. Зараз, калі кампутары трывала ўвайшлі ў паўсядзённае жыццё грамадства, кожнаму, каб ісці ў нагу з часам, неабходна разбірацца хоць бы ў асноўных тэрмінах і паняццях.

З моманту свайго з'яўлення вылічальныя сістэмы змянілі некалькі пакаленняў: спачатку гэта былі механічныя падліковыя машынкі, затым лямпавыя мадэлі і, нарэшце, паўправадніковыя электронныя іх разнавіднасці. Што цікава, з тых далёкіх часоў, калі быў пакладзены пачатак кампутарным вылічэннях, асноўныя прынцыпы кадавання дадзеных засталіся нязменнымі. Іншымі словамі, прадстаўленне інфармацыі ў ЭВМ дакладна такое ж, як і ў механічных прыладах. Зразумела, гаворка ідзе менавіта аб прынцыпах, а не спосабах рэалізацыі. Усе ведаюць, што прадстаўленне інфармацыі ў ЭВМ мае двойкавую прыроду. Пра гэта распавядаюць на першых ўроках інфарматыкі яшчэ ў школе. Што ж хаваецца за тэрмінам «двайковае падлік»?

Давайце палічым да дзесяці: 0, 1, 2, 3, 4 ... 10. У гэтым шэрагу дзесяць лічбаў, прычым само «10» - адсутнічае, бо складаецца з двух больш простых «1» і «0». Прадстаўленне інфармацыі ў ЭВМ іншае. У ім выкарыстоўваюцца толькі дзве першыя лічбы, прычым не проста іх малюнак, а электрычныя разрады: транзістар, гэты «цаглінка» сучасных электронных схем, можа мець два становішча - закрытае і адкрытае. Калі на яго базу падаецца замыкалыя напружанне (ёсць разрад, лагічная адзінка), то элемент ток не праводзіць, і наадварот. Вядома, на практыцы прадстаўленне інфармацыі ў ЭВМ рэалізуецца па больш складаных механізмаў: «1» можа азначаць як наяўнасць, так і адсутнасць сігналу. Прычым апошні не проста кіруе станам адзінкавага транзістара, а фармуе працу лагічных схем «І - АБО».

Лагічныя «0» і «1» называюцца бітамі (binary digit - двайковы разрад, лічба). Група з васьмі (не дзесяці!) Бітаў з'яўляецца байт. Камбінуючы іх паслядоўнасць, можна закадаваць любы знак. Такім чынам, байт - гэта найменшая адзінка інфармацыі. У сваю чаргу, змяняючы парадак байтаў, можна закадаваць (прадставіць у лічбавым выглядзе) любую інфармацыю. Такая кадоўка выконваецца як асобнымі прыладамі, так і камп'ютарнымі праграмамі. Напрыклад, калі мы гаворым «па скайпе» праз мікрафон, аналагавы электрычны сігнал (хваля) пераўтворыцца гукавой картай ў струмень лагічных нулёў і адзінак, якія перадаюцца праграме суразмоўцы, дзе выконваецца адваротнае пераўтварэнне - у хвалю, адпраўляць на звуковоспроизводящее прылада. Сапраўды гэтак жа, націскаючы на любую кнопку клавіятуры, карыстальнік паведамляе праграме жаданы двайковы код, хоць для выгоды на экране адлюстроўваецца жаданы знак.

Спосабы прадстаўлення інфармацыі ў ЭВМ, як ужо паказвалася, дазваляюць кадаваць усе. Да прыкладу, для аблічбоўкі малюнка прымяняецца наступнае рашэнне: так як любая карцінка можа быць прадстаўлена ў выглядзе набору кропак, кожная з якіх характарызуецца каардынатамі на плоскасці, яркасцю, колерам, то досыць ўсе гэтыя дадзеныя ператварыць у зразумелую кампутара паслядоўнасць адзінак і нулёў. Далей для прагляду такой электроннай копіі на экране манітора праграма адпраўляе на прылада вываду інфармацыю па кожным пункце, і ў адпаведнасці з ёй будуецца карцінка.

Перавага двайковай сістэмы вылічэння перад іншымі заключаецца ў яе прастаце і выгодзе "прывязванні" да кіравання электроннымі ключамі. Збольшага менавіта гэта паслужыла асноўнай прычынай яе выкарыстання ў сучасных вылічальных сістэмах.