Двоичное кодирование

1. Двоичная система наиболее проста и удобна для обработки на ЭВМ, т. к. компьютер – электрическая машина и работает с электрическими сигналами: есть сигнал – включено, нет сигнала – выключено.

При двоичном кодировании текстовой информации каждому символу соответствует его код – последовательность из 8 нулей и единиц, называемая байтом. Всего существует 256 разных последовательностей из 8 нулей и единиц.

Принцип последовательного кодирования алфавита: в кодовой таблице ASCII латинские буквы (прописные и строчные) располагаются в алфавитном порядке. Расположение цифр также упорядочено по возрастанию значений

Код – система условных знаков «символов» для передачи, обработки, хранения информации.

Кодирование – процесс представления информации в виде кода.

Все множество символов используемых для кодирования называется алфавитом кодирования. С помощью кодирования можно записать на компьютер любую информацию.

Для того что бы перевести в цифровую форму музыку нужно такое устройство как аналогово Цифровой преобразователь.

При вводе в ПК, каждая цифра и каждый знак кодируются так чтобы символ занимал 1 байт памяти, а в виде кода хранятся изображения.

Координаты каждой точки это еще одно число, и цвет точки это тоже еще 1 число.

Система счисления – совокупность правил и изображения чисел чаще всего цифр. 2-ая так же как и 10-ая система исчисления является позиционной.

5. Дать определение, изобразить условное обозначение и таблицы истинности логических операций. Указать приоритеты логических операций.

И,или,не(1 базис)

И,не(2 базис)

Или,не(3 базис)

И,не(4 базис)

Или,не(5 базис)

Базис и,или,не – принято называть основным так как любая сложная переключательная функция может быть записана в СДНФ и СКНФ.

6. Раскрыть основные принципы построения кодов Хемминга с исправлением ошибок. Пояснить метод определения положения ошибки в коде.

7. Коды Хэмминга являются самоконтролирующимися кодами, то есть кодами, позволяющими автоматически обнаруживать ошибки при передаче данных. Для их построения достаточно приписать к каждому слову один добавочный (контрольный) двоичный разряд и выбрать цифру этого разряда так, чтобы общее количество единиц в изображении любого числа было, например, четным. Одиночная ошибка в каком-либо разряде передаваемого слова (в том числе, может быть, и в контрольном разряде) изменит четность общего количества единиц. Счетчики по модулю 2, подсчитывающие количество единиц, которые содержатся среди двоичных цифр числа, могут давать сигнал о наличии ошибок.

8. При этом невозможно узнать, в каком именно разряде произошла ошибка, и, следовательно, нет возможности исправить её. Остаются незамеченными также ошибки, возникающие одновременно в двух, в четырёх или вообще в четном количестве разрядов. Впрочем, двойные, а тем более четырёхкратные ошибки полагаются маловероятными.

9. Назвать и записать законы и тождества алгебры логики.

Коммутативные (переместительные) законы:

Ассоциативные (сочетательные) законы:

Дистрибутивные (распределительные) законы:

Законы повторения:

Законы инверсии (двойственности):

Законы отрицания:

Закон двойного отрицания:

Закон поглощения:

Закон склеивания:

Правила операций с константами:

Дополнительные тождества:

10. Дать понятие информации. Раскрыть сущность вероятностного подхода к определению информации. Записать формулу Шеннона. Дать понятие о единицах измерения информации.

Информация — сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают информацион­ные системы (живые организмы, управляющие машины и др.) в процессе жизнедеятельности и работы.

Подход к информации как мере уменьшения неопределенности знания позволяет количественно измерять информацию, что чрезвычайно важно для информатики.

Пусть у нас имеется монета, которую мы бросаем на ровную поверхность. С равной вероятностью произойдет одно из двух возможных событий — монета окажется в одном из двух положений: «орел» или «решка».

Перед броском существует неопределенность наших знаний (возможны два события), и как упадет монета — предсказать невозможно. После броска наступает полная определенность, так как мы видим, что монета в данный момент находится в определенном положении (например, «орел»). Это приводит к уменьшению неопределенности наших знаний в два раза, поскольку из двух возможных равновероятных событий реализовалось одно.

Имеется формула, которая связывает между собой число возможных событий N и количество информации I:



По этой формуле легко определить число возможных событий, если известно количество информации. Так, для кодирования одного символа требуется 8 бит информации, следовательно, число возможных событий (символов) составляет:

Наоборот, для определения количества информации, если известно число событий, необходимо решить показательное уравнение относительно /. Например, в игре «Крестики-нолики» на поле 4*4 перед первым ходом существует 16 возможных событий (16 различных вариантов расположения «крестика»), тогда уравнение принимает вид:

16 = 2^i. Так как 16 = 2^4, то уравнение запишется как:

Таким образом, I = 4 бит, т.е. количество информации, полученное вторым игроком после первого хода первого игрока, составляет 4 бит.

(2.2)

где I - количество информации;
N - количество возможных событий;
р_i - вероятность i-го события.

11. Дать понятие о представлении чисел в машинных кодах (прямой, обратный и дополнительный коды числа), сформулировать правила выполнения арифметических операций над целыми числами, представленными в машинных кодах.

Обратный. Если А>0 значит в прямом коде число записывается без изменений. Если A<0 то число А инвертируется то есть -0.0011 до преобразования, а А после преобразования будет выглядеть 1.1100

Прямой код. Если А>0 значит в прямом коде число записывается без изменений. Если А<0 значит А=-0.01101 то А+1 то есть 1.01101

Дополнительный код. Если А>0 значит в прямом коде число записывается без изменений. Если А<0 значит инвертируем его и прибавляем еденицу и плюсуем число из состоящее из 0 но 1 единицей на конце пример

0.10010+1+0.00001=1.10011

12. Раскрыть механизм составления таблиц сложения и умножения в восьмеричной системе счисления.

Бла бла бла

13. Сформулировать правила записи переключательной функции, заданной таблицей истинности в СДНФ и СКНФ (правила записи функции по единицам и по нулям).

Для СДНФ мы берем единицы записываем их логические функции, объединяем и получаем СДНФ, а для СКНФ нули. (но можно просто инвертировать полученную нами ранее СДНФ функцию.

14. Дать понятие о кодировании текстовой информации. Раскрыть сущность таблично-символьного кодирования. Рассказать о таблице кодов ASCII.

Каждый символ который считывается с клавиатуры преобразуется в на понятный для процессора язык(0 или 1) и далее загружается в оперативную память. ASCII представляет собой кодировку для представления десятичных цифр, латинского и национального алфавитов, знаков препинания и управляющих символов

15. Дать понятие о шифраторах, их назначении. Привести условное графическое обозначение, схему реализации.

выполняющее логическую функцию (операцию) — преобразование позиционного n-разрядного кода в m-разрядный двоичный, троичный или k-ичный код.

Двоичный шифратор выполняет логическую функцию преобразования унарно n-ичного однозначного кода в двоичный. При подаче сигнала на один из n входов (обязательно на один, не более) на выходе появляется двоичный код номера активного входа.

16. Раскрыть сущность растрового и векторного способов кодирования графической информации. Сформулировать понятия: пиксель, растр, разрешающая способность экрана.

Графическую информацию можно представлять в двух формах: аналоговой или дискретной. Живописное полотно, цвет которого изменяется непрерывно - это пример аналогового представления, а изображение, напечатанное при помощи струйного принтера и состоящее из отдельных точек разного цвета - это дискретное представление. Путем разбиения графического изображения (дискретизации) происходит преобразование графической информации из аналоговой формы в дискретную. При этом производится кодирование - присвоение каждому элементу конкретного значения в форме кода. Все изображение разбивается на отдельные точки, каждому элементу ставится в соответствие код его цвета. При этом качество кодирования будет зависеть от следующих параметров: размера точки и количества используемых цветов. Чем меньше размер точки, а, значит, изображение составляется из большего количества точек, тем выше качество кодирования. Чем большее количество цветов используется (т. е. точка изображения может принимать больше возможных состояний), тем больше информации несет каждая точка, а, значит, увеличивается качество кодирования. Создание и хранение графических объектов возможно в нескольких видах - в виде векторного, фрактального или растрового изображения. Отдельным предметом считается 3D (трехмерная) графика, в которой сочетаются векторный и растровый способы формирования изображений. Она изучает методы и приемы построения объемных моделей объектов в виртуальном пространстве. Для каждого вида используется свой способ кодирования графической информации. максимальное разрешение экрана это - максимальное количество пикселей которые могут поместиться на экране

17. Дать понятие о синхронных триггерах. Объяснить принцип работы одно- и двухступенчатых синхронных RS-триггеров. Представить карту Карно тактируемого RS-триггера. Записать характеристическое уравнение. Изобразить условное графическое обозначение.

Двухступенчатые триггеры бывают, как правило, со статическим управлением. При одном уровне сигнала на входе С информация, в соответствии с логикой работы триггера, записывается в первую ступень (вторая ступень заблокирована для записи). При другом уровне этого сигнала происходит копирование состояния первой ступени во вторую (первая ступень заблокирована для записи), выходной сигнал появляется в этот момент времени с задержкой равной задержке срабатывания ступени. Обычно двухступенчатые триггеры применяются в схемах, где логические функции входов триггера зависят от его выходов, во избежание временны́х гонок. Двухступенчатые триггеры с динамическим управлением встречаются крайне редко. Двухступенчатый триггер обозначают ТТ.

Одноступенчатые триггеры состоят из одной ступени представляющей собой элемент памяти и схему управления, делятся на триггеры со статическим управлением и триггеры с динамическим управлением.

18. Записать переключательную функцию в базисе И-НЕ, минимизировав ее.

19. Дать понятие о системах счисления. Указать виды систем счисления, их отличительные особенности.

20. Раскрыть принцип работы асинхронного Т-триггера. Изобразить условное графическое обозначение. Представить таблицу состояний для Т-триггера.

Дата добавления: 2015-08-17