Вопросы для самопроверки

1. Что такое «архитектура ЭВМ»?

2. Назовите основные характеристики ЭВМ по поколениям.

3. Дайте характеристику классов ЭВМ: АВМ, ЦВМ, ГВМ.

4. Приведите классификацию ЭВМ по назначению.

5. Назовите области использования малых ЭВМ, микроЭВМ, суперЭВМ.

2. Представление информации в эвм Понятие информации

Понятие информации можно трактовать по-разному.

В быту информация – это любые данные или факты

В технике – сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов

В кибернетике – та часть знаний, которая используется для активного действия, управления, т.е. для совершенствования, развития системы.

Информация может классифицироваться по предметной области применения, структуре и форме представления данных.

Измерение количества информации.

Единица информации – наименьшая порция памяти компьютера, необходимая для хранения двоичной цифры (0 или 1) – предложена К.Шенноном. Она называется бит– от английскогоbit(binarydigit- двоичная цифра).

На практике чаще применяются более крупные единицы:

Байт– 8 битов (такое число битов необходимо для кодирования любого из 256 символов основного компьютерного кодаASCII(256=2⁸)

Килобайт(Кбайт)– 1024 байт=2¹⁰байт

Мегабайт(Мбайт) – 1024 Кбайт=2²⁰байт

Гигабайт(Гбайт) – 1024 Мбайт=2³⁰байт

Терабайт(Тбайт) – 1024 Гбайт=2⁴⁰байт

Петабайт(Пбайт) – 1024 Тбайт=2⁵⁰байт

Экзобайт(ЭТбайт) –10¹⁸Мбайт

Для описания скорости передачи информации используется термин бод(обычно 1 бит в секунду)

Кодирование информации

Информация в ЭВМ кодируется в двоичной или в двоично-десятичной системах счисления.

Система счисления– способ именования и отображения числа с помощью символов, имеющих определённые количественные значения.

Основанием системы счисления называется количество различных цифр Р, используемых в системе счисления. Их значения лежат в пределах от0доР-1.

Общий вид любого смешанного числа Nв системе счисления с основаниемР:

N=a_m-1P^m-1+ a_m-2P^m-2+ … +a_kP^k+…+ a₀P⁰+ a_-1P^-1+ a_-2P^-2+… + a_-sP^-s (1)

здесь нижние индексы определяют разряд цифры:

положительные индексы – для целой части числа (mразрядов)

отрицательные – для дробной(sразрядов).

Максимальное целое число в mразрядов:

N_max=P^m-1

Минимальное не равное нулю число в разрядов дробной части:

N_min=P^-s

Двоичная система имеет основание Р=2 и использует цифры 0 и 1.

Так число 94₁₀равно 01011110₂

Существуют правила перевода чисел из одной системы счисления в другую, основанные на формуле (1). Легко из любой системы перевести в десятичную: обозначить вес каждого разряда и сложить произведения веса на значение соответствующего разряда. Обратный перевод из десятичной в другую систему счисления по этой формуле более сложен, т.к. все арифметические действия надо выполнять в той системе счисления, в которую производится перевод.

Правила перевода смешанных чисел

• Целая и дробная часть чила переводится отдельно

• Для перевода целой части её, а затем целые части полученных от деления частных, надо последовательно делить на основание Р до тех пор, пока очередная целая часть частного не окажется равной нулю. Остатки от деления, записанные последовательно справа налево, образуют целую часть числа в системе счисления с основанием Р.

• Для перевода дробной части её, а затем дробные части полученных произведений, надо последовательно умножать на основание Р до тех пор, пока очередная дробная часть произведения не окажется равной нулю или не будет достигнута нужная точность дроби. Целые части произведений, записанные после запятой последовательно слева направо, образуют дробную часть числа в системе счисления с основанием Р.

Пример:

Перевести из 10-чной в 2-чную систему число 46,625

• Для целой части: 46:2=23 – остаток 0 23:2=11 – остаток 1 11:2=5 - остаток 1 5:2=2 - остаток 1 2:2=1 - остаток 0 1:2=0 - остаток 1 Результат 101110

• Для дробной части: 0,625*2=1,250 0,250*2=0,500 0,500*2=1,000 – дробная часть равна 0 стоп! Результат: 0,101

• Итог: 101110,101

Шестнадцатеричная система счисления часто используется при программировании. Для отображения чисел, больших 9, применяются буквы от А до F. Перевод чисел из шестнадцатеричной системы в двоичную выполняется поразрядно.

Так шестнадцатеричное число ` BF2Cв двоичной системе выглядит как 1011111100101100, а в десятичной 48940.

Двоично-десятичная система счисления используется в тех случаях, когда более важно не техническая реализация ЭВМ, а удобство работы пользователя. В этой системе основанием системы является число 10, но каждая десятичная цифра кодируется четырьмя двоичными цифрами, которые последовательно записываются друг за другом.