II. Актуалізація знань.
Вся інформація, якою обробить комп'ютер, повинна бути представлена двійковим кодом за допомогою двох цифр - 0 і 1.
Ці два символи 0 і 1 прийнято називати бітами (від англ. Binary digit - двійковий знак).
III. Теоретична частина.
За допомогою двох цифр 0 і 1 можна закодувати будь-яке повідомлення. Це стало причиною того, що в комп'ютері обов'язково має бути організовано два важливі процеси:
Кодування - перетворення вхідної інформації в форму, яка сприймається комп'ютером, тобто двійковий код.
Декодування - перетворення даних з двійкового коду в форму, зрозумілу людині.
З точки зору технічної реалізації використання двійкової системи числення для кодування інформації виявилося набагато простішим, ніж застосування інших способів. Дійсно, зручно кодувати інформацію у вигляді проследовательний нулів і одиниць, якщо уявити ці значення як два можливих стійких стану електронного елемента:
0 - відсутність електричного сигналу;
1 - наявність електричного сигналу.
Ці стани легко розрізняти. Недолік двійкового кодування - довгі коди. Але в техніці легше мати справу з великою кількістю простих елементів, ніж з невеликим числом складних.
Вам доводиться постійно стикатися з пристроєм, який мо
ет знаходиться тільки в двох стійких станах: включено / вимкнено. Звичайно ж, це добре знайомий всім вимикач. А ось придумати вимикач, який міг би стійко і швидко перемикатися в будь-який з 10 станів, виявилося неможливим. В результаті після ряду невдалих спроб розробники прийшли до висновку про неможливість побудови комп'ютера на основі десяткової системи числення. І в основу уявлення чисел в комп'ютері була покладена саме двійкова система числення.
Способи кодування і декодування інформації в комп'ютері, в першу чергу, залежить від виду інформації, а саме, що повинно кодуватися: числа, текст, графічні зображення або звук.
Розглянемо основні способи двійкового кодування інформації в комп'ютері.
подання чисел
Для запису інформації про кількість об'єктів використовуються числа. Числа записуються з використання особливих знакових систем, які називають системами числення.
Система числення - сукупність прийомів і правил запису чисел за допомогою певного набору символів.
Всі системи числення діляться на дві великі групи: ПОЗИЦІЙНІ і непозиційних.
Позиційні - кількісне значення кожної цифри числа залежить від того, в якому місці (позиції або розряді) записана та чи інша цифра.
Непозиційної - кількісне значення цифри числа не залежить від того, в якому місці (позиції або розряді) записана та чи інша цифра.
Двійкове кодування текстової інформації
Починаючи з 60-х років, комп'ютери все більше стали використовувати для обробки текстової інформації і в даний час велика частина ПК в світі зайнято обробкою саме текстової інформації.
Традиційно для кодування одного символу використовується кількість інформації = 1 байту (1 байт = 8 бітів).
Для кодування одного символу потрібно один байт інформації.
З огляду на, що кожен біт приймає значення 1 або 0, отримуємо, що за допомогою 1 байта можна закодувати 256 різних символів. (28 = 256)
Кодування полягає в тому, що кожному символу ставиться у відповідність унікальний двійковий код від 00000000 до 11111111 (або десятковий код від 0 до 255).
Важливо, що присвоєння символу конкретного коду - це питання угоди, яке фіксується кодовою таблицею.
Таблиця, в якій всім символам комп'ютерного алфавіту поставлені у відповідність порядкові номери (коди), називається таблицею кодування.
Для різних типів ЕОМ використовуються різні кодування. З поширенням IBM PC міжнародним стандартом стала таблиця кодування ASCII (American Standard Code for Information Interchange) - Американський стандартний код для інформаційного обміну.
Стандартної в цій таблиці є тільки перша половина, тобто символи з номерами від 0 (00000000) до 127 (0111111). Сюди входять буква латинського алфавіту, цифри, розділові знаки, дужки і деякі інші символи.
Решта 128 кодів використовуються в різних варіантах. У російських кодуваннях розміщуються символи російського алфавіту.
В даний час існує 5 різних кодових таблиць для російських букв (КОІ8, СР1251, ср866, Mac, ISO).
В даний час набув широкого поширення новий міжнародний стандарт Unicode, який відводить на кожен символ два байта. З його допомогою можна закодувати 65536 (216 = 65536) різних символів.
Таблиця стандартної частини ASCII
Таблиця розширеного коду ASCII
Зверніть увагу!
Цифри кодуються за стандартом ASCII в двох випадках - при введенні-виведенні і коли вони зустрічаються в тексті. Якщо цифри беруть участь в обчисленнях, то здійснюється їх перетворення в інший довічних код.
Візьмемо число 57.
При використанні в тексті кожна цифра буде представлена своїм кодом відповідно до таблиці ASCII. У двійковій системі це - 00110101 00110111.
При використанні в обчисленнях код цього числа буде отримано за правилами перекладу в двійкову систему і одержимо - 00111001.
Кодування графічної інформації
Створювати і зберігати графічні об'єкти в комп'ютері можна двома способами - як растрове або як векторне зображення. Для кожного типу зображень використовується свій спосіб кодування.
Кодування растрових зображень
Растрове зображення являє собою сукупність точок (пікселів) різних кольорів.
Для чорно-білого зображення інформаційний об'єм однієї точки дорівнює одному біту (або чорна, або біла - або 1, або 0).
Для чотирьох кольорового - 2 біти.
Для 8 кольорів необхідно - 3 біта.
Для 16 кольорів - 4 біти.
Для 256 кольорів - 8 біт (1 байт).
Кольорове зображення на екрані монітора формується за рахунок змішування трьох базових кольорів: червоного, зеленого, синього. Т.зв. модель RGB.
Для отримання багатої палітри базових кольорів можуть бути задані різні інтенсивності.
4 294 967 296 кольорів (True Color) - 32 біта (4 байта).
Кодування векторних зображень.
Векторне зображення являє собою сукупність графічних примітивів (точка, відрізок, еліпс ...). Кожен примітив описується математичними формулами. Кодування заздрості від прикладної середовища.
Двійкове кодування звуку
Звук - хвиля з безперервно змінюється амплітудою і частотою. Чим більше амплітуда, тим він голосніше для людини, чим більше частота, тим вище тон.
У процесі кодування звукового сигналу проводиться його тимчасова дискретизація - безперервна хвиля розбивається на окремі маленькі тимчасові ділянки.
Якість двійкового кодування звуку визначається глибиною кодування і частотою дискретизації.
Питання і завдання для закріплення
· Закодуйте за допомогою ASCII-коду своє прізвище, ім'я, номер класу.
· У чому гідність і недолік кодування, що застосовується в комп'ютерах?
· Чим відрізняються растрові і векторні зображення?
· У чому суть кодування графічної інформації?
· На аркуші в клітинку намалюйте малюнок. Закодуйте ваш малюнок двійковим кодом.
· Зачісь кількості предметів в різних системах числення. см. презентацію до уроку.
III. Практична частина.
На цьому занятті ми попрацюємо з програмами «Internet Explorer» і «Калькулятор».
Щоб включити автовибір кодування: В меню Вид Internet Explorer виберіть пункт Кодування, а потім переконайтеся, що встановлено галочка Автоматичний вибір. Якщо галочка відсутня, встановіть її.
Якщо функція автоматичне написання не може правильно розпізнати мовне кодування, можна встановити потрібне кодування вручну.
Тепер запустіть програму Калькулятор. Дана програма призначена для виконання тих же дій, що і звичайний калькулятор. Вона виконує основні арифметичні дії, такі, як додавання і віднімання, а також функції інженерного калькулятора, наприклад знаходження логарифмів і факториалов.
Щоб перетворити число в іншу систему числення
1. У меню Вид виберіть команду Інженерний.
2. Введіть число для перетворення.
3. Виберіть систему числення, в яку його потрібно перетворити.
4. Виберіть необхідну розрядність результату.
Тепер використовуючи цю програму перетворіть числа з однієї системи числення в іншу.
310 =? 2
1010 =? 2
22610 =? 2
100012 =? 10
248 =? 16
FF16 ==? 2 =? 8 =? 10
IV. Д / з
Знати, що таке інформація, способи кодування інформації, системи числення. Скласти таблицю для перетворення чисел з десяткову в трійкову і четверичной системи числення (від 010 до 1510).
V. Питання учнів.
Відповіді на питання учнів.
Підбиття підсумку уроку. Виставляння оцінок.
На уроці ми дізналися, що ж таке інформація, обговорили властивості і форми подання інформації, познайомилися з двійковим кодом і дізналися в яких одиницях вимірюється інформація.
Так само ми навчилися встановлювати кодування в програмі Internet Explorer для коректного відображення web-сторінок, а за допомогою програми Калькулятор перетворювати числа з однієї системи числення в іншу.