Відображення інформації у ЦТ

Інформація (латинською informatio) – роз’яснення, виклад, обізнаність як об’єкт передачі, поширення, перетворення, зберігання чи безпосереднього виконання потребує матеріального носія. Таким носієм у системах телекомунікацій є електричний сигнал – змінні у часі і за рівнем напруга чи струм.

Як функція часу електричний сигнал може бути неперервним (рис. 1а) або дискретним (рис. 1б)

U

U

t t₀ t ₁ t₂ t₃ t₄ τ t

рис. 1а рис. 1б

Неперервний (аналоговий) сигнал у заданому діапазоні зміни аргументу t набуває довільної множини значень.

Дискретний сигнал визначають лише при певних значеннях аргументу t з інтервалом дискретності τ і він набуває лише певні рівні напруги або струму.

Щоб дискретний сигнал адекватно відображав інформацію, яка може бути подана у найрізноманітніших формах (числами, буквами, сигналами різної природи чи символами), число рівнів і знчення їх величин мають підпорядковуватися певній системі числення.

У повсякденному житті людина користується десятковою (арабською) системою числення, що складається з десяти цифр (0,…,9). Цифрові сигнали, створені на основі десяткової системи числення, повинні мати 10 рівнів (квантів) напруги. Це реалізувати технічно непросто і економічно невигідно.

Найпростішою з відомих систем числення є двійкова або бінарна система, що складається з двох цифр: 0 і 1. Звідси і походження слова-терміна «біт» – від англ. «binary digit» - «двійкова цифра», тобто 0 або 1. Відображення інформації при використанні двійкової системи числення здійснюється з допомогою електричних сигналів, якщо, наприклад, низький рівень напруги або відсутність імпульсу позначити як логічний 0, а високий рівень напруги або наявність імпульсу – як лог. 1.

“1”

“0” t

рис. 2

Набір, чи комбінацію бітів називають словом.

З допомогою двійкових чисел у цифровій і мікропроцесорній техніці зображуються дані – відомості, тобто все, що необхідно для виконання певної дії.

Одиницею зображення даних, а також обміну даними між цифровими пристроями є 8-ми розрядне (восьмибітове) двійкове число – «байт» (byte). 1 байт = 8 біт і за допомогою такого слова можна передати одне з = 256 різних повідомлень, тобто можна, наприклад, закодувати текст якоюсь мовою, де кожному символу (букві, цифрі, розділовому знаку тощо) має відповідати одна кодова комбінація з 8-ми біт, або 1 байт.

Необхідно знайти:

1КБіт = біт = 1024 біт

1МБіт = біт = 1048576 біт

1байт = біт = 8 біт

1Кбайт = байт = 1024 байт

1Мбайт = байт = 1048576 байт

Проміжною (сполучною) ланкою між двійковою і десятковою СЧ є проміжна система (системи) числення – коди, за допомогою яких можна уникнути довгих ланцюгів з 0 і 1, які властиві двійковій системі.

Двійково-десятковий код (ДДК) (2-10) або (8-4-2-1) має таку особливість: кожній десятковій цифрі даного розряду відповідає чотирибітове двійкове число – тетрада. Наприклад,

1001100101000_2-10= 1328₁₀

1 3 2 8

Цей код має надлишковість, бо при групуванні тетрадами шість комбінацій відпадає, а саме 1010, 1011, 1100, 1101, 1110, 1111.

При групуванні тріадами (трьома бітами) найзручнішою є вісімкова СЧ (111₂ = 7₁₀) і надлишковості немає, але МП маніпулюють словами, які можуть мати набори з 16-ти або навіть 40-ка біт.

Існують різновиди позиційних кодів: ДДК {8-4-2-1}, код {2-4-2-1} (код Айкена) код з лишком 3 {[8-4-2-1]+3}, код Грея, циклічний код Джонсона та інші.

Ряд кодів призначені для спрощення реалізації цифровими пристроями арифметичних операцій – спеціальні арифметичні коди:

1. Обернений код числа Ā₂ , який отримують простою заміною всіх нулів на одиниці, а одиниць – на нулі.

А₂ = 110101; Ā₂ = 001010.

2. Доповняльний код двійкового числа А₂

à = Ā₂ + 1.

наприклад, А₂ = 110101;

Ã₂ = 001010 + 1 = 001011.

Окреме місце в ЦТ займає кодування алфавітно-цифрової інформації. Так при передачі текстів послідовність алфавітно-цифрових символів, кожний з яких (буква, цифра, розділовий знак або математичний знак) підлягає кодуванню. Для цього існують спеціально призначені для цього стандартні коди.

Часто в ЕОМ типу ІВМ застосовують код ASCII (американський стандартний код обміну інформацією). Кожний символ кодується 8-ми бітовими словами, наприклад: А – 00011000; 1 – 00010000;

В – 00011001; 2 – 00010001;

С – 00011010; 3 – 00010010.

Існує українська версія цього коду USCII, сумісна з ІВМ РС.