1 Podstawy informatyki Wspó ł czesna technologia systemuinformacyjnego

(1)

"Podstawy informatyki", Tadeusz Wilusz 2004 1

Podstawy informatyki

Temat 02

Maszynowa reprezentacja informacji wykłady 2 i 3

Współczesna technologia systemu informacyjnego

dane odbiorca informacji źródło informacji

(nadawca informacji)

informacja

sieć komputerowa wiedza

informacja

wiedza informacja

IBM Compatible IBM Compatible

technologia:

SYSTEM INFORMATYCZNY

Informacja - pojęcie abstrakcyjne

• Informacja: maksymalna szybkość samochódu wynosi 160 km/h.

• Ta sama informacja: 100 mil/h, 44.4 m/sek, zapisana alfabetem arabskim, pismem Brailla itd.

Dane: konkretna reprezentacja informacji

Wybór reprezentacji informacji jest bardzo ważny dla wygody przetwarzania danych - spróbujcie np.

podzielić dwie liczby zapisane rzymskimi cyframi.

Typy danych

• Dane typu logicznego: „tak” lub „nie”

• Dane alfanumeryczne (alfabet+liczby)

• Dane numeryczne – liczby całkowite – liczby rzeczywiste

• Rozkazy do wykonania

• Dane alfanumeryczne o ustalonej strukturze (rekordy),

• Dane graficzne, muzyczne .... (multimedia)

Bity i bajty

„Bit” = binary unit, czyli jednostka dwójkowa, tak/nie.

Ciąg bitów wystarczy by przekazać dowolną wiadomość: np. za pomocą tam-tamów czy telegrafu.

Alfabet polski ma 35 liter, uwzględniając małe i duże

litery + znaki specjalne mamy prawie 100 znaków.

(2)

Bramki tranzystorów przyjmują tylko dwa stany:

przewodzą lub nie, są binarne.

1 bit: 0, 1, rozróżnia 2 znaki.

2 bity: 00, 01, 10, 11, rozróżniają 4 znaki.

3 bity: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111, rozróżniają 8 znaków.

4 bity: 0000 ... 1111, rozróżniają 16 znaków.

8 bitów pozwala odróżnić 2 ⁸ = 16 x 16 = 256 znaków.

Ciąg 8 bitów = 1 bajt, wygodna jednostka do pamiętania podstawowych symboli.

Maszynowa reprezentacja informacji

Systemy liczbowe w informatyce.

SYSTEM DZIESIETNY (ang. decimal system):

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 > 10 cyfr np.: 472 = 4100 + 710 + 21 = 410

²

+ 7*10

¹

+ 2*10

⁰

SYSTEM DWÓJKOWY (ang. binary system):

0 1 > 2 cyfry

np.: 10110

₍₂₎

= 1*2

⁴

+ 0*2

³

+ 1*2

²

+ 1*2

¹

+ 0*2

⁰

= 16 + 0 + 4 + 2 + 0 = 22

₍₁₀₎

SYSTEM SZESNASTKOWY (ang. hexadecimal system):

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F > 16 cyfr np.: A8D

₍₁₆₎

= A*16

²

+ 8*16

¹

+ D*16

⁰

= 2560 + 128 + 13 = 2701

₍₁₀₎

Systemy pozycyjne

∑ ^⋅

=

i

c i

W 10

∑ ^⋅

=

i

i N

c W

Systemy pozycyjne stosowane w informatyce

Dec Hex Oct Bin

0 0 0 0000

1 1 1 0001

2 2 2 0010

3 3 3 0011

4 4 4 0100

5 5 5 0101

6 6 6 0110

7 7 7 0111

8 8 10 1000

9 9 11 1001

10 A 12 1010

11 B 13 1011

12 C 14 1100

13 D 15 1101

14 E 16 1110

15 F 17 1111

16 10 20 10000

PRZEKSZTALCANIE LICZB W SYSTEMACH

LICZBOWYCH

(3)

Konwersja na system dwójkowy

29

₍₁₀₎

= ?

₍₂₎

29 2 14

7 3 1 0

1 0 1 1 1

↑

29

₍₁₀₎

= 11101

₍₂₎

0,35(10) = ?(2) 0 35

↓

0 1 0 1 1 0 0 1 1

… 70 40 80 60 20 40 80 60 20

… 0,35

(10)

= 0,010110011...

(2)

Dwójkowy na szesnastkowy

Szesnastkowy na dwójkowy

Standardy reprezentowania znaków alfanumerycznych

• ASCII - American Standard Code for Information Exchange, używa 7 bitów (zgodny z kodem ISO-7).

• ANSI - American National Standards Institute.

• Starsze standardy, np. EBCDIC (Extended Binary-Coded- Decimal Interchange Code), na nielicznych już komputerach centralnych.

• Każdy znak można zapisać w postaci dwójkowej. Na przykład imię JOHN można zapisać w kodzie ASCI tak jak na rysunku.

Grafika, dźwięk i wideo da się rownież zapisać w kodzie binarnym.

Kodowanie znaków ASCII

• Każdy znak można zapisać w postaci dwójkowej. Na przykład imię JOHN można zapisać w kodzie ASCI tak jak na rysunku. Grafika, dźwięk i wideo da się rownież zapisać w kodzie binarnym.

Znaki w kodzie ASCII

znak kod

binarny znak kod binarny

A 0100

0001 N 0100

1110

B 0100

0010 O 0100

1111

C 0100

0011 P 0101

0000

Ch-ka kodu ASCII

(4)

Tabela kodów ASCII

kod znak kod znak kod znak kod znak kod znak

32 51 3 70 F 89 Y 108 l

33 ! 52 4 71 G 90 Z 109 m

34 " 53 5 72 H 91 [ 110 n

35 # 54 6 73 I 92 \ 111 o

36 $ 55 7 74 J 93 ] 112 p

37 % 56 8 75 K 94 ^ 113 q

38 & 57 9 76 L 95 _ 114 r

39 ' 58 : 77 M 96 ` 115 s

40 ( 59 ; 78 N 97 a 116 t

41 ) 60 < 79 O 98 b 117 u

42 * 61 = 80 P 99 c 118 v

43 + 62 > 81 Q 100 d 119 w 44 , 63 ? 82 R 101 e 120 x 45 - 64 @ 83 S 102 f 121 y 46 . 65 A 84 T 103 g 122 z 47 / 66 B 85 U 104 h 123 { 48 0 67 C 86 V 105 i 124 | 49 1 68 D 87 W 106 j 125 } 50 2 69 E 88 X 107 k 126 ~

"

Standardy" polskich znaków stosowane w Polsce

(A) (C) (E) (L) (N) (O) (S) (X) (Z) (a) (c) (e) (l) (n) (o) (s) (x) (z) Ą Ć Ę Ł Ń Ó Ś Ź Ż ą ć ę ł ń ó ś ź ż --- ISO-8859-2 161 198 202 163 209 211 166 172 175 177 230 234 179 241 243 182 188 191 Windows-EE 165 198 202 163 209 211 140 143 175 185 230 234 179 241 243 156 159 191 IBM (CP852) 164 143 168 157 227 224 151 141 189 165 134 169 136 228 162 152 171 190 Mazovia 143 149 144 156 165 163 152 160 161 134 141 145 146 164 162 158 166 167 CSK 128 129 130 131 132 133 134 136 135 160 161 162 163 164 165 166 168 167 Cyfromat 128 129 130 131 132 133 134 136 135 144 145 146 147 148 149 150 152 151 DHN 128 129 130 131 132 133 134 136 135 137 138 139 140 141 142 143 145 144 IINTE-ISIS 128 129 130 131 132 133 134 135 136 144 145 146 147 148 149 150 151 152 IEA-Swierk 143 128 144 156 165 153 235 157 146 160 155 130 159 164 162 135 168 145 Logic 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 Microvex 143 128 144 156 165 147 152 157 146 160 155 130 159 164 162 135 168 145 Ventura 151 153 165 166 146 143 142 144 128 150 148 164 167 145 162 132 130 135 ELWRO-Junior 193 195 197 204 206 207 211 218 217 225 227 229 236 238 239 243 250 249 Mac 132 140 162 252 193 238 229 143 251 136 141 171 184 196 151 230 144 253 AmigaPL 194 202 203 206 207 211 212 218 219 226 234 235 238 239 243 244 250 251 TeXPL 129 130 134 138 139 211 145 153 155 161 162 166 170 171 243 177 185 187 Atari-Calamus 193 194 195 196 197 198 199 200 201 209 210 211 212 213 214 215 216 217 CorelDraw! 197 242 201 163 209 211 255 225 237 229 236 230 198 241 243 165 170 186 ATM 196 199 203 208 209 211 214 218 220 228 231 235 240 241 243 246 250 252 brak 65 67 69 76 78 79 83 90 90 97 99 101 108 110 111 115 122 122 --- Unicode 0x0104 0x0106 0x0118 0x0141 0x0143 0x00D3 0x015A 0x0179 0x017B 0x0105 0x0107 0x0119 0x0142 0x0144 0x00F3 0x015B 0x017A 0x017C

1 Podstawy informatyki Wspó ł czesna technologia systemuinformacyjnego

Podstawy informatyki

Temat 02

Maszynowa reprezentacja informacji wykłady 2 i 3

Współczesna technologia systemu informacyjnego

dane odbiorca informacji źródło informacji

(nadawca informacji)

informacja

sieć komputerowa wiedza

informacja

wiedza informacja

technologia:

SYSTEM INFORMATYCZNY

Informacja - pojęcie abstrakcyjne

• Informacja: maksymalna szybkość samochódu wynosi 160 km/h.

• Ta sama informacja: 100 mil/h, 44.4 m/sek, zapisana alfabetem arabskim, pismem Brailla itd.

Dane: konkretna reprezentacja informacji

Wybór reprezentacji informacji jest bardzo ważny dla wygody przetwarzania danych - spróbujcie np.

podzielić dwie liczby zapisane rzymskimi cyframi.

Typy danych

• Dane typu logicznego: „tak” lub „nie”

• Dane alfanumeryczne (alfabet+liczby)

• Dane numeryczne – liczby całkowite – liczby rzeczywiste

• Rozkazy do wykonania

• Dane alfanumeryczne o ustalonej strukturze (rekordy),

• Dane graficzne, muzyczne .... (multimedia)

Bity i bajty

„Bit” = binary unit, czyli jednostka dwójkowa, tak/nie.

Ciąg bitów wystarczy by przekazać dowolną wiadomość: np. za pomocą tam-tamów czy telegrafu.

Alfabet polski ma 35 liter, uwzględniając małe i duże

litery + znaki specjalne mamy prawie 100 znaków.

Bramki tranzystorów przyjmują tylko dwa stany:

przewodzą lub nie, są binarne.

1 bit: 0, 1, rozróżnia 2 znaki.

2 bity: 00, 01, 10, 11, rozróżniają 4 znaki.

3 bity: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111, rozróżniają 8 znaków.

4 bity: 0000 ... 1111, rozróżniają 16 znaków.

8 bitów pozwala odróżnić 2 8 = 16 x 16 = 256 znaków.

Ciąg 8 bitów = 1 bajt, wygodna jednostka do pamiętania podstawowych symboli.

Maszynowa reprezentacja informacji

Systemy liczbowe w informatyce.

SYSTEM DZIESIETNY (ang. decimal system):

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 > 10 cyfr np.: 472 = 4*100 + 7*10 + 2*1 = 4*10

+ 7*10

+ 2*10

SYSTEM DWÓJKOWY (ang. binary system):

0 1 > 2 cyfry

np.: 10110

= 1*2

+ 0*2

+ 1*2

+ 1*2

+ 0*2

= 16 + 0 + 4 + 2 + 0 = 22

SYSTEM SZESNASTKOWY (ang. hexadecimal system):

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F > 16 cyfr np.: A8D

= A*16

+ 8*16

+ D*16

= 2560 + 128 + 13 = 2701

Systemy pozycyjne

∑ ⋅

=

i

i

c i

W 10

∑ ⋅

=

i

i

i N

c W

Systemy pozycyjne stosowane w informatyce

Dec Hex Oct Bin

0 0 0 0000

1 1 1 0001

2 2 2 0010

3 3 3 0011

4 4 4 0100

8 bitów pozwala odróżnić 2 ⁸ = 16 x 16 = 256 znaków.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 > 10 cyfr np.: 472 = 4100 + 710 + 21 = 410

∑ ^⋅

∑ ^⋅