Кодування даних та апаратне забезпечення
Урок 2. Двійкове кодування, кодування тексту, таблиці кодів символів
Мета уроку:
сформувати поняття: двійкове кодування, код символа, таблиця кодів, довжина двійкового коду
сформувати знання: про принцип двійкового кодування даних та його переваги для технічної реалізації, одиниці вимірювання довжини двійкового коду
сформувати вміння користуватися кодовими таблицями для визначення коду символа та символа за відомим кодом, оцінювати довжину двійкового коду текстових даних
Кодування повідомлень із використанням двох сигналів називається двійковим.
Набір даних, отриманий у результаті двійкового кодування, називається двійковим кодом.
Цифра 0 або 1 у двійковому коді повідомлення має назву біт.
Послідовність із восьми бітів має назву байт
ПЕРЕВІД З ДЕСЯТКОВОЇ СИСТЕМИ ЧИСЛЕННЯ У ДВІЙКОВУ
Для переведення десяткового числа в двійкову систему його необхідно послідовно ділити на 2 до тих пір, поки не залишиться залишок, менший або рівний 1. Число в двійковій системі записується як послідовність останнього результату ділення і залишків від ділення в зворотному порядку.
ПЕРЕВІД З ДВІЙКОВОЇ СИСТЕМИ ЧИСЛЕННЯ У ДЕСЯТКОВУ
Для переведення двійкового числа в десяткове необхідно його записати у вигляді многочлена, що складається з творів цифр числа і відповідного ступеня числа 2, і обчислити за правилами десяткової арифметики .
при переведенні зручно користуватися таблицею ступенів двійки
Приклад. Число 101110 з двійкової системи числення перевести в десятинну.
Як визначити довжину двійкового коду повідомлення?
Довжина двійкового коду текстового повідомлення — це кількість бітів чи байтів у двійковому коді цього повідомлення.
Для позначення довжин двійкового коду повідомлень використовують і більші одиниці вимірювання, які, згідно з Міжнародною системою одиниць (СІ), утворюються за допомогою префіксів кіло-, мега-, гіга-, тера- і т. д. Історично склалося так, що ці префікси (кіло-, мега-, гіга-, тера-) в інформатиці трактувалися інакше, не так, як, наприклад, у математиці, і мають у своїй основі степені числа 2, а саме:
1 кБ (кілобайт) = 1024 Б;
1 МБ (мегабайт) = 1 048 576 Б;
1 ГБ (гігабайт) = 1073741824 Б;
1 ТБ (терабайт) = 1099511627776 Б.
Щоб перевести біти в байти, треба число бітів поділити на 8.
Наприклад: 32 біти — це 4 байти. Щоб перевести байти в кілобайти,
треба число байтів поділити на 1024. Наприклад: у 2048 байтах буде 2 кілобайти. І так далі за наступними одиницями вимірювання.
Щоб перевести байти в біти, треба число байтів помножити на 8.
Наприклад: у 3 байтах буде 24 біти.
Щоб перевести кілобайти в байти, треба число кілобайтів помножити на 1024.
Наприклад: у 3 кілобайтах буде 3072 байти й відповідно 24576 бітів.
Щоб обчислити довжину двійкового коду повідомлення, треба кількість символів у тексті помножити на кількість бітів, потрібних для кодування одного символу (Не слід забувати, що пропуски треба теж вважати за символи, оскільки вони також набираються на клавіатурі, мають свій код і зберігаються в пам’яті).
Наприклад: двійкове число 01010111 займає в пам’яті 8 бітів. Якщо його записати у вигляді тексту в кодуванні ASCII, довжина коду буде 8 байтів, або 64 біти, оскільки кожний символ кодується за допомогою 8 бітів. Довжина двійкового коду цього ж тексту в кодуванні Unicode становитиме 16 байтів, або 128 бітів.
Домашнє завдання
Вчити матеріал підручника § 1, ст. 8-13
Користуючись поясненнями в відео до уроку:
В зошиті перевести числа 175 та 162 з десятинної системи числення в двійкову.
В зошиті перевести число 1110101 з двійкової системи числення в десятинну.