Физические основы кодирования в ЭВМ
Кодирование и передача информации в компьютере осуществляются с помощью электрических сигналов. Обработка этих сигналов происходит в микросхемах.
Уровню напряжения от 0 до 0,5 В
условно поставлена в соответствие цифра 0
а уровню напряжения от 2,5 до 5 В
цифра 1
в компьютере есть особое устройство – генератор тактовой частоты. Это особая электронная схема, которая вырабатывает импульсы тока (такты) с постоянной частотой, фиксированной для каждого компьютера. Эти импульсы синхронизируют работу всех устройств и элементов компьютера и их частота измеряется в мегагерцах, сокращенно МГц (MHz); 1 Мгц = 1000000 тактов в секунду. Тактовая частота современных микропроцессоров лежит в пределах от 500 Мгц до 2 ГГц (гигагерц).
Универсальность дискретного (цифрового)
представления информации.
Таким образом, цепочку электрических импульсов можно рассматривать как последовательность цифр 0 и 1 . такая последовательность называется двоичным кодом. Каждый символ записывается кодом из восьми нулей и единиц. (Вспомните: один символ занимает в памяти компьютера 1 байт, в котором восемь битов, а бит – это 0 или 1 ). Например, рассмотрим код буквы М – 11010100 . Прохождение электрических импульсов, передающих эту букву, можно проиллюстрировать следующей схемой:
Итак, двоичная знаковая система используется в компьютере, так как существующие технические уцстройства могут надежно сохранять и распознавать только два различных состояния (знака): есть ток в элементе (верхняя половина диапазона) – «1», нет тока в элементе (нижняя половина диапазона) – «0»
Универсальность дискретного (цифрового)
представления информации.
Достоинства дискретного (цифрового) представления информации
- Простота
- Удобство физической реализации
- Универсальность представления любого вида информации
- Уменьшение избыточности сообщения
- Обеспечение защиты от случайных искажений или нежелательного доступа