V počítači se používá číselná soustava. Prezentace informací v počítači. Reprezentace číselných informací v počítači

1.3. Rozsah počítače

Podle účelu lze počítače rozdělit do tří skupin: univerzální ( obecný účel), zaměřené na problém a specializované.

Sálové počítače jsou navrženy tak, aby řešily širokou škálu inženýrských a technických problémů: ekonomické, matematické, informační a další problémy, které se liší složitostí algoritmů a velkým množstvím zpracovávaných dat. Jsou široce používány ve sdílených výpočetních centrech a dalších výkonných počítačových systémech.

Problémově orientované počítače slouží k řešení užšího okruhu problémů spojených zpravidla se správou technologických objektů; registrace, shromažďování a zpracování relativně malého množství dat; provádění výpočtů podle relativně jednoduchých algoritmů; mají omezené hardwarové a softwarové zdroje ve srovnání se sálovými počítači.

Problémově orientované počítače zahrnují zejména všechny druhy řídicích počítačových systémů.

Specializované počítače se používají k řešení úzkého okruhu úloh nebo implementaci přesně definované skupiny funkcí. Takto úzká orientace počítačů umožňuje jednoznačně ozvláštnit jejich strukturu, výrazně snížit jejich složitost a cenu při zachování vysoké produktivity a spolehlivosti jejich provozu.

Mezi specializované počítače patří například programovatelné mikroprocesory pro speciální účely; adaptéry a řadiče, které provádějí logické funkce správy jednotlivých jednoduchých technická zařízení koordinace a propojení práce uzlů výpočetních systémů.

Používání počítačů je velmi běžné téměř ve všech oblastech lidského života.

Používají se tedy například počítače:

1.V průmyslu (specializované počítače)

2. V technice (palubní počítače)

3. Prakticky v jakékoli průmyslové oblasti a sektoru služeb (osobní počítače a notebooky)

4. Na internetu (servery)

5. V běžném životě.

2.praktická část.

možnost přizpůsobení systému Windows XP (Windows Vista)

Operační systém Microsoft Windows XP (z angl. eXPerience - zkušenost) je OS rodiny Windows předchozí generace založená na technologii NT.

Ke spuštění systému Microsoft Windows XP potřebujete osobní počítač, který splňuje následující minimum Požadavky na systém: procesor - kompatibilní s Pentiem, taktovací frekvence od 233 MHz a vyšší; množství paměti RAM - 64 MB; volné místo na disku - 1,5 GB. Pro stabilní a rychlý provoz se však doporučuje nainstalovat tento operační systém na počítač s následujícími optimálními charakteristikami: procesor - kompatibilní s Pentium-II (nebo vyšší), taktovací frekvence od 500 MHz a vyšší; velikost RAM - 256 MB; volné místo na disku - 2 GB. Čtečka kompaktních disků (CD-ROM), modem s rychlostí alespoň 56 Kbps.

Nyní, když kliknete na tlačítko Start, zobrazí se dynamická nabídka s ikonami pouze pro pět programů, které používáte nejčastěji. To vám umožní začít požadované aplikace mnohem rychlejší. Zde jsou také umístěny ikony prohlížeče Microsoft. internet Explorer 6 a Outlook Express 6, tlačítka Odhlásit a Vypnout počítač, která umožňují odhlásit aktuální relaci systému Windows a vypnout počítač.

V prostředí Microsoft Windows musí uživatel často současně pracovat s několika dokumenty nebo sadou různých programů. Neaktivní aplikace jsou zároveň minimalizovány na hlavní panel, v důsledku čehož se dříve nebo později zaplní ikonami a přepínání mezi úkoly je obtížné. Pro odlehčení hlavního panelu a uvolnění více pracovního prostoru pro zobrazování ikon spuštěných aplikací používá Windows XP tzv. algoritmus seskupování úloh, podle kterého se programy stejného typu běžící na počítači současně spojují do logická vizuální skupina.

Windows XP obsahuje speciální mechanismus - Rychlé přepínání uživatelů, pomocí kterého můžete k operačnímu systému rychle připojit nové uživatele a skupiny uživatelů bez registrace. Je zde také možnost přepínat mezi několika relacemi bez nutnosti ukládat data nebo restartovat systém. Každý uživatel přitom může nezávisle měnit nastavení Windows a pracovat s vlastními soubory a dokumenty, vytvářet, upravovat a ukládat jakákoli data nezávisle na ostatních. uživatelé Windows XP. Operační systém pro každou novou relaci přiděluje speciální část horní paměti ve výši 2 MB, tato částka však nijak neomezuje počet aplikačních programů, které může uživatel spustit. Zejména mechanismus rychlého přepínání uživatelů umožňuje uživateli pracovat např. s textový editor, být na krátkou dobu pryč od počítače a v době jeho nepřítomnosti si jiný uživatel může otevřít vlastní relaci Windows a procházet internet nebo si stáhnout hru. Text upravený nepřítomným uživatelem je přitom stále uložen v paměti: po návratu k počítači může uživatel pokračovat v práci s dokumentem od místa, kde byl přerušen, bez restartu systému a bez spouštění odpovídajícího programu. znovu.

Operační sál systém Windows XP obsahuje mnoho různých nastavení. Některé z nich jsou uvedeny níže:

Vymazání stránkovacího souboru před restartováním systému

Deaktivujte vestavěný Dr. Watson

Zakázat záznam posledního přístupu k souborům (NTFS)

Zakázat ochranu systémových souborů (SFC)

Povolit podporu UDMA-66 na čipsetech Intel

Zahrnout Num lock při načítání

Automaticky uvolnit nepoužívané knihovny

Zakázat sledování uživatelů systému Windows XP

Spouštějte 16bitové programy v samostatných procesech

Neposílejte hlášení o chybách společnosti Microsoft

Heslo při ukončení pohotovostního režimu

Optimalizovat systémové soubory při bootování (boot defrag)

Chybové zprávy

Distribuční cesta Windows a systémové složky pro aktivního uživatele

Nahrávání konzoly pro zotavení do HDD

Automatické aktualizace systému Windows

Služba Windows Prefetcher Service

Přihlaste se do systému

Zobrazit spustitelné příkazy při spuštění a odhlášení

Automatické přihlášení bez zadání hesla

Zobrazit zprávu při přihlášení

Nezobrazovat jméno posledního uživatele

Použijte uvítací stránku

Použijte rychlé přepínání uživatelů

Zrychlení systému

Zakažte nepoužívaná zařízení ve Správci zařízení

Zakázat indexování

Zvýšení výkonu NTFS

Urychlit akci souborový systém

Zakázat Universal Plug and Play

Office XP - zakázat chyby odesílání

Změna priority požadavků na přerušení (IRQ)

Operace Windows s archivy zip

Zakázat podporu zipu

Obnovení systému

Zakázat Obnovení systému

Životnost bodů obnovy

Selhání systému

Automaticky restartujte počítač

Zapište událost do systémového protokolu

Odeslat administrativní upozornění

Zápis ladicích informací

Parametry paměti

K uložení jádra systému nepoužívejte stránkovací soubor

Velká mezipaměť systému

Alokace paměti pro I/O operace

Cesty k systémové nástroje

Použijte svůj vlastní defragmentátor disku

Použijte svůj vlastní program čištění systému

Použijte svůj program k archivaci dat

Nastavení Vista

Zakázat UAC

Podívejme se na příklady konfigurace:

1. Automatické aktualizace systému Windows

Automatické ovládání aktualizace systému Windows XP. Tuto možnost lze také nakonfigurovat následujícím způsobem: Ovládací panely - Systém - Automatické aktualizace.

HKLM \ SOFTWARE \ Microsoft \ Windows \ CurrentVersion \ WindowsUpdate \ Auto Update

Windows XP používá následující hodnoty:

Zakázat automatické aktualizace

Upozornit, až bude možné stáhnout aktualizace

Stáhněte si aktualizace a poté upozorněte, až budete připraveni k instalaci

AUOptions = 3 a další hodnoty

2. Automatické přihlášení bez zadání hesla

Umožňuje automatické přihlášení bez výběru jména a zadávání hesla. Automatické přihlášení lze také povolit následujícím způsobem: Start - Spustit - napište "control userpasswords2", v okně, které se objeví, zrušte zaškrtnutí "Vyžadovat uživatelské jméno a heslo", po kliknutí na OK se zobrazí okno, kde je třeba zadat uživatele a heslo. Pokud je povoleno automatické přihlášení, lze jej obejít přidržením Klávesa Shift když se počítač spustí.

HKLM \ SOFTWARE \ Microsoft \ Windows NT \ CurrentVersion \ Winlogon

STRING AutoAdminLogon, má hodnotu "1" - Automatické přihlášení je povoleno, "0" - zakázáno.

STRING DefaultUserName, uživatelské jméno používané pro automatické přihlášení

STRING DefaultUserPassword, uživatelské heslo

STRING DefaultDomainName, výchozí doména používaná pro počítače v síti

Poznámka: Heslo je v registru uloženo nezašifrovaně.

Pokud je při startu počítače zakázáno zobrazování předchozího jména (parametr DontDisplayLastUserName), automatické přihlášení nebude fungovat!

Pokud se možnost po restartu resetuje, vytvořte si heslo pro svůj účet (Ovládací panely - Účty uživatelé) nebo použijte ovládací aplet userpasswords2 (viz výše).

3. Nastavení času a data

Nabídka Start – Ovládací panely – Datum, Čas, Jazyk a regionální standardy-Datum, čas - je nastaven požadovaný čas, požadované datum - použít - OK.

BIBLIOGRAFIE:

1. Akulov O. A., Medveděv N. V. Informatika: základní kurz... M.: Omega-L, 2006.

2. Dorot VA, Novikov FN Výkladový slovník moderní počítačové slovní zásoby. 2. vyd. SPb.: BHV, 2001.

3. Instalace systému Windows XP [Elektronický zdroj]: - Režim přístupu: http://reestr.hotmail.ru/publik/instal_XP.htm

4. Informatika: učebnice. Ed. Makarova N.V. M.: Finance a statistika, 2000.

5. Lesník I.G. Informatika a Informační technologie. Tutorial... Moskva: Eksmo Publishing House, 2007

Vývojové a materiálové náklady. Účelem návrhu diplomu je tedy rozvíjet se softwarový balík k simulaci radarové situace u osobní počítač, umožňující simulovat radarovou situaci podle zadaných parametrů, vytvořit výstupní soubor obsahující vypočítaný model, použít výsledný soubor ke kontrole skutečných zpracovatelských zařízení ...

organizování přenosu vstupních a výstupních dat. MS-DOS poskytuje poměrně sofistikovaný matematický software pro řízení těchto procesů na žádost uživatele. S daty se manipuluje pomocí rutin nazývaných řízený vstup a výstup, filtry a komunikace. Pomocí těchto postupů může uživatel organizovat svou vlastní linku přenosu informací. Může...

Vyžaduje mnohem nižší náklady než zřízení výroby monitorů. Nyní se mohou výrobci adaptérů spolehnout na „multisink“. Monitory stejné třídy, které mají stejné základní vlastnosti, se liší designem. Mezi nejvíce důležité parametry nazvěme velikost obrazovky, její tvar, barvu fosforu monochromatických monitorů. Některé vlastnosti jsou samozřejmé (...

Poziční číselné systémy umožňují psát čísla. Prvky MSS jsou symboly. Například v desítkové číselné soustavě se používají symboly 0, 1, ..., 9. Nechť B je základem PSS, tzn. číslo rovné počtu znaků. Pro desetinné SS. V PSS je správný desetinný zlomek reprezentován jako

kde a je počet desetinných míst před a za desetinnou čárkou.

Příklad.

Kromě desítkové, binární, osmičkové a šestnáctkové SS se používají. Binární CC používá znaky a osmičkové -, hexadecimální -.

Příklad.

Reprezentace číselných informací v počítači

K reprezentaci čísel v počítači se používá binární číselný systém. Samotné číslo může být reprezentováno v různých formátech: jako přirozené, jako celé číslo, s pevnou řádovou čárkou, s plovoucí desetinnou čárkou, ve formátu binárně-desítkové atd.

Datové jednotky

Jednotky pro měření množství dat jsou založeny na binární číselné soustavě.

Datové jednotky.Čísla v počítači se přenášejí po drátech (sběrnice) nebo se ukládají do paměťových buněk. Na drátu může být nulový nebo vysoký potenciál a paměťová buňka může být v jednom ze dvou stabilních stavů. Analogií těchto stavů je binární bit. Jednomu binárnímu bitu byla přiřazena nová jednotka dat, která byla pojmenována bit.

Zbytek nesystémových jednotek je uveden v tabulce.

Tabulka - Nesystémové jednotky měření objemu dat

Reprezentace symbolických informací v počítači. ASCII (American Standard Cods for Information Interchange) se používá k reprezentaci znakových informací v paměti počítače. Tento kód se skládá ze 7 bitů. Lze jej použít ke kódování znaků. Znaky jsou kódovány přirozenými čísly od 0 do 127. Každý znak má své vlastní číslo. První hodnoty kódu od 0 do 31 se používají pro servisní znaky. Pokud jsou tyto kódy použity v symbolickém textu programu, pak se na obrazovce nezobrazují a jsou považovány za mezery. Pak následují interpunkční znaménka, Speciální symboly a provozní značky, čísla atd. Velká písmena latinské abecedy začínají 65 a končí 90 a malá písmena - od 97 do 122. Pokud je pro kód znaku přiděleno 8 bitů, lze ke kódování například ruské abecedy použít dalších 128 čísel.

Windows 2000 používá univerzální systém kódování znaky UNICODE... Ke kódování znaků se používá 16 binárních bitů. V tomto kódovacím systému můžete vložit různé postavy, což stačí k umístění symbolů hlavních jazyků planety.

Reprezentace logických informací v počítači. V Pascalu je kód znaku vrácen funkcí ord. Pod typu boolean je přiřazen 1 bit: ord (false) = 0, ord (true) = 1.

Pole s proměnnou délkou mají velikost od 0 do 256 bajtů.

Kódování grafických dat. Obraz na obrazovce monitoru je tvořen soustavou svítících bodů. To se nazývá rastr... Každý bod je charakterizován souřadnicemi, barvou a jasem. U černobílých obrázků obecně přijímaná gradace 256 odstínů šedi, která je kódována pomocí 1 bajtu.

Předpokládá se, že jakoukoli barvu lze získat smícháním červené, zelené a modré. Tento způsob získávání barev se nazývá RGB. Pokud je pro každou barvu použito 8 bitů ke stupňování její intenzity, pak je pro nastavení barvy jednoho bodu zapotřebí 24 bitů, což umožňuje získat 2 24 = 16777216 různých barev. Tomu odpovídá schopnost lidského oka rozlišovat barvy, proto se tomuto způsobu prezentace grafické informace říká plná barva (Skutečný Barva).

Pokud se pro kódování barev použije 16 bitů, zavolá se metoda Vysoký Barva.

Pokud se pro barevné kódování použije 8 bitů, pak se metoda kódování nazývá index. Každému číslu (indexu) je přiřazen vlastní barevný vzorek, který je umístěn v referenční tabulce - paleta.

Kódování zvukových informací. Při přehrávání zvuků se používá metoda table-wave syntézy. Ve speciálních tabulkách jsou hlavní parametry zvuku všech hlavních nástrojů shromážděny v číselné podobě.

Pojem software(NA). Softwarové produkty jsou podmíněně rozděleny do tří tříd:

- systémový software;
- aplikované programy;
- sada nástrojů programovací technologie.

Systémový software zajišťuje efektivní a spolehlivý provoz počítače, vytváří efektivní operační prostředí pro spouštění dalších programů, provádí diagnostiku hardwaru, kopíruje, obnovuje a archivuje soubory, poskytuje operátorské rozhraní.

Mezi nejrozšířenější operační systémy patří MS DOS, Windows 95, OS/2, NetWare, Windows NT, Unix. Systém zahrnuje základní a servis software. Základní software zahrnuje obsluhu systém, skořápka a síť systém... Servisní software rozšiřuje možnosti základního a zajišťuje diagnostiku provozu počítače, antivirovou ochranu, archivaci souborů, údržbu disku a sítě.

Operační shelly jsou programy, které usnadňují komunikaci mezi uživatelem a počítačem. Vzhledy mohou být textové a grafické. K oblíbeným textovým obálkám operační systém MS DOS obsahuje Norton Commander 5.0 (Symantec), XTree Gold 4.0, Norton Navigator atd. Nejoblíbenější grafické prostředí Windows.

Programy zahrnuté v servisním softwaru se nazývají nástroje, jako je Norton Utilities (Symantec Corporation).

Aplikační balíčky zahrnují problémově orientovaný, počítačově podporovaný návrh, univerzální integrované balíčky ( Microsoft Office), kancelářské, počítačové systémy, software multimédia. Mezi problémově orientované patří PPP pro automatizované účetnictví, finanční činnosti, personální evidenci, řízení zásob a výroby, bankovní informační systémy atd. Mezi univerzální aplikace patří DBMS, textové a tabulkové procesory, prezentační grafika. Office RFP zahrnuje organizéry, překladatelské programy, e-mail.

Elektronické počítače jsou elektronická zařízení určená ke sběru, přenosu, ukládání, zpracování a vydávání informací. Často je termín „elektronická výpočetní technika“ ztotožňován s jiným – „elektronickým výpočetním strojem“ (ECM). V podstatě lze mezi elektronická výpočetní zařízení zařadit kromě počítačů i elektronická zařízení, která zajišťují přenos informací (různých dat) na vzdálenost. Tato komunikační zařízení umožňují sloučit několik počítačů do jednoho komplexu nebo zadávat data do počítače z bodů od něj vzdálených a také do nich přenášet výsledky výpočtů.

Počítače se dělí na digitální a analogové. Digitální počítače se zase dělí na univerzální a řídicí.

Sálové počítače jsou určeny k řešení problémů (zpracování informací), jejichž specifický charakter není při jeho vývoji specifikován. Univerzální počítač se skládá ze sady různých zařízení funkční účel propojeny dráty. Konkrétní sada zařízení, která tvoří počítač tohoto typu, musí být zcela určena povahou úkolů, pro které je tento stroj určen. V zásadě lze všechna počítačová zařízení zařadit do jedné z následujících skupin: 1) vstupní zařízení určená pro zadávání informací a programů do počítače; 2) paměťová zařízení uchovávající informace; 3) aritmetické zařízení, které zpracovává informace v souladu s daným programem; 4) výstupní zařízení zajišťující vydávání výsledků; 5) řídicí zařízení, která koordinují a řídí provoz jak jednotlivých zařízení, tak počítače jako celku.

Počítačová paměťová zařízení se dělí na provozní a externí. Provozní - vysokorychlostní, relativně malá kapacita; ukládá data použitá v tomto kroku výpočtů; všechny ostatní informace jsou uloženy v externí paměti – relativně pomalé a velké kapacity. V moderních počítačích je akceptován (konstruktivně a je navržen) RAM a aritmetické zařízení, které má být spojeno do jediného bloku-centrálního počítače (procesoru), ke kterému jsou připojena další zařízení, která se obvykle nazývají periferní zařízení, pomocí speciálních zařízení kanálů obsažených v centrálním počítači. Moderní počítač je komplexní komplex, jehož provoz je řízen vstupem výpočetního procesu) je automatizován pomocí speciálních řídicích programů obsažených v počítačovém softwaru.

Řídicí počítače jsou navrženy pro řízení procesů v široké škále oblastí. Informace do nich zadávané jsou údaje o průběhu konkrétního procesu, získané ze senzorů. Výsledky zpracování (výpočtů) jsou realizovány prostřednictvím zařízení, která zajišťují požadovaný tok řízeného procesu. Analogové počítače (AVM) jsou určeny pro řešení rovnic, elektronické modelování různých procesů.

V současné době jsou počítače hojně využívány v medicíně pro účely strojní diagnostiky, konstrukce automatizované systémyřízení (ACS).

Elektronické počítače (počítače)... Hlavními obvodovými prvky počítače jsou elektronická zařízení – elektronky nebo tranzistory (viz. Elektronické zesilovače). Počítače jsou oproti jiným typům počítačů (sčítačka, klávesnicový elektromechanický stroj) rychlejší, všestrannější a spolehlivější v provozu a hlavně automatičtější. Před zahájením práce se do počítače zadá výpočtový program a počáteční data pro řešení problému, poté se výpočty provádějí automaticky, dokud není získán konečný výsledek. Kromě běžných matematických a logické operace podle daného programu mohou počítače provádět operace podmíněného skoku, které mění výpočetní program v závislosti na mezivýsledcích nebo na jiných doplňkových podmínkách. Tato vlastnost počítače (samořízení) při vysoké rychlosti (až 1 000 000 operací za sekundu) umožňuje provádět velmi složité výpočty, řídit technologické procesy, provádět logické a matematické zpracování výsledků zkušeností nebo klinické analýzy nepřetržitě v průběhu výzkumu (viz Kybernetika).

Podle principu činnosti se počítače dělí na analogové a digitální. V analogových počítačích jsou čísla nebo procesy podléhající matematickému nebo logickému zpracování nahrazeny odpovídajícími spojitými hodnotami elektrických proudů nebo napětí, se kterými se provádějí potřebné operace. Přesnost výpočtů je dána chybami měření a pohybuje se v rozmezí 10-0,1 %. Analogové počítače se používají především k řešení integrálních a diferenciální rovnice, simulace a řízení procesů v reálném čase, zvláště pokud nepožadujete vysokou přesnost.

V číslicových počítačích se výpočty provádějí pomocí prvků, které jsou v konečném počtu diskrétních stavů (obvykle ve dvou, deseti). Před zadáním je proto nutné kontinuální procesy znázornit v digitální podobě, která se provádí pomocí speciálních převodníků analogového kódu na kód. Přesnost výpočtů je dána bitovou hloubkou – počtem číslic (číslic) v jedné „paměťové“ buňce (obvykle 7-10 desetinných míst). Prakticky na digitálních počítačích s pomocí programu lze dosáhnout libovolné požadované přesnosti.

Moderní počítač se skládá z následujících hlavních jednotek. 1. Aritmetická jednotka, kde se provádějí základní operace. 2. Skladovací zařízení (rozlišujte dlouhodobé a provozní). V energeticky nezávislé paměti se data ukládají magnetické disky, bubny, pásky nebo děrné štítky. Doba uložení informací a objem energeticky nezávislého úložného zařízení jsou prakticky neomezené, ale čím větší objem, tím nižší rychlost přístupu. Paměť s náhodným přístupem se obvykle provádí na feromagnetických prvcích, katodových trubicích nebo vakuových trubicích. Doba vyhledávání informací v paměti s náhodným přístupem se pohybuje v řádu miliontin sekundy, ale její objem je vždy omezený. 3. Zařízení pro vkládání dat. 4. Zařízení pro výstup dat. Vstup se provádí z děrné pásky, děrných štítků, magnetických pásek. Ve většině případů výstup provádí zařízení s přímým tiskem (v moderních počítačích je vstup a výstup dat nejpomalejší operace). 5. Řídicí zařízení zajišťuje automatický provoz všech počítačových zařízení v souladu s programem.

Typické moderní počítače průměrného výkonu vyžadují místnost 40-60 m 2, 5-20 osob obsluhujícího personálu, jídlo 10-20 kw.

Hlavní oblasti použití počítačů v medicíně a biologii jsou následující. 1. Diagnostika onemocnění, stanovení prognózy a výběr optimální možnosti léčby, klasifikace biologických objektů. 2. Automatické zpracování experimentálních a klinických dat (výběr pravidelných složek v elektroencefalogramech a neurogramech, spektrální a korelační analýza biologických procesů, počítání a klasifikace krvinek nebo histologických preparátů, analýza rentgenových dat, zpracování dat z rentgenového vyšetření) . 3. Implementace matematických a fyzikálních modelů (modelování neuronových sítí, chování, výměny v těle nebo jednotlivých buňkách, jednotlivých orgánů nebo systémů těla, chování populací zvířat). 4. Stereotaxické výpočty při operacích na lidském mozku. 5. Automatizace zpracování lékařských archiválií. 6. Predikce farmakologických vlastností látek podle jejich fyzikálních a chemických vlastností. 7. Automatické ovládání umělé dýchání a krevní oběh při operacích a při sledování pacientů ve vážném stavu. 8. Plánování a automatizace dlouhých a nákladných experimentů. Existuje tendence dále rozšiřovat oblasti aplikací počítačů v biologii a medicíně.

Celá čísla jsou nejjednodušší číselná data, se kterými počítač pracuje. Pro celá čísla existují dvě reprezentace: bez znaménka (pouze pro nezáporná celá čísla) a se znaménkem. Je zřejmé, že záporná čísla mohou být reprezentována pouze ve formě znamének. Celá čísla v počítači jsou uložena v formát pevného bodu.

Reprezentace celého čísla v typech celých čísel bez znaménka.

Pro reprezentaci bez znaménka jsou všechny bity buňky vyhrazeny pro reprezentaci samotného čísla. Například v bajtu (8 bitů) mohou být znázorněna čísla bez znaménka od 0 do 255. Pokud je tedy známo, že číselná hodnota je nezáporná, je výhodnější ji považovat za bez znaménka.

Reprezentace celých čísel v typech celých čísel se znaménkem.

Pro reprezentaci se znaménkem je nejvýznamnější (levý) bit přiřazen znaménku čísla, zbývající bity jsou přiřazeny číslu samotnému. Pokud je číslo kladné, pak se do znaménkového bitu umístí 0, pokud je záporné - 1. Například čísla se znaménkem od -128 do 127 mohou být reprezentována v byte.

Přímý číselný kód.

Reprezentace čísla v obvyklém tvaru "znak" - "hodnota", při které je nejvýznamnější bit buňky přiřazen ke znaménku a zbytek - k zápisu čísla do dvojkové soustavy, se nazývá přímý kód binární číslo. Například přímočarý kód binární čísla 1001 a -1001 pro 8bitovou buňku jsou 00001001, respektive 10001001.

Kladná čísla v počítači jsou vždy reprezentována pomocí přímého kódu. Přímý kód čísla se zcela shoduje se záznamem samotného čísla v buňce automatu. Přímý kód záporného čísla se od přímého kódu odpovídajícího kladného čísla liší pouze obsahem znaménkového bitu. Ale záporná celá čísla nejsou v počítači reprezentována pomocí přímého kódu, k jejich reprezentaci slouží tzv doplňkový kód .

Dodatečný číselný kód.

Dalšíkód kladné číslo se rovná přímému kódu tohoto čísla. Dodatečný kód záporného čísla m se rovná 2 k - | m |, kde k je počet bitů v buňce.

Jak již bylo zmíněno, když jsou nezáporná čísla reprezentována ve formátu bez znaménka, jsou všechny číslice buňky přiřazeny samotnému číslu. Například zápis čísla 243 = 11110011 do jednoho bajtu bez znaménka bude vypadat takto:

Při reprezentaci celých čísel se znaménkem je nejvýznamnější (levá) číslice přiřazena pod znaménko čísla a pod skutečným číslem zůstává o jednu číslici méně. Pokud je tedy výše uvedený stav buňky považován za zápis celého čísla se znaménkem, pak se pro počítač v této buňce zapíše číslo - 13 (243 + 13 = 256 = 28).

Pokud je však stejné záporné číslo zapsáno do 16bitové buňky, obsah buňky bude následující:

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1

Číslice se znaménkem Nabízí se otázka: za jakým účelem se záporná čísla zapisují ve formě doplňkového kódu a jak získat doplňkový kód záporného čísla? Použitý dodatečný kód zjednodušit provádění aritmetických operací. Pokud by počítací stroj pracoval s přímými kódy kladných a záporných čísel, pak by při provádění aritmetických operací bylo nutné provést řadu dalších kroků. Například při sčítání by bylo nutné zkontrolovat znaménka obou operandů a určit znaménko výsledku. Pokud jsou znaménka stejná, vypočítá se součet operandů a přiřadí se mu stejné znaménko. Pokud jsou znaménka různá, pak se menší v absolutní hodnotě odečte od většího čísla a k výsledku se přiřadí znaménko většího čísla. To znamená, že s takovou reprezentací čísel (ve formě pouze přímého kódu) je operace sčítání realizována prostřednictvím poměrně složitého algoritmu. Jsou-li záporná čísla reprezentována ve formě doplňkového kódu, je operace sčítání, včetně těch s různými znaménky, redukována na bitové sčítání.

Pro počítačovou reprezentaci celých čísel se obvykle používá jeden, dva nebo čtyři bajty, to znamená, že paměťová buňka se bude skládat z osmi, šestnácti nebo třiceti dvou bitů.

Algoritmus pro získání doplňkového kódu záporného čísla.

Chcete-li získat další k-bitový kód záporného čísla, potřebujete

1. modul záporného čísla je reprezentován přímým kódem v k binárních číslic;
2. invertujte hodnotu všech bitů: nahraďte všechny nuly jedničkami a jedničky nulami (tím se získá k-bitový inverzní kód původního čísla);
3. Přidejte jedničku k přijatému reverznímu kódu.

Získáme 8bitový doplňkový kód čísla - 52:

00110100 - číslo | -52 | = 52 v přímém kódu
11001011 - číslo - 52 v obráceném kódu
11001100 - číslo - kód doplňku 52

Můžete si všimnout, že reprezentace celého čísla není příliš vhodná k reprezentaci v binárním systému, proto se často používá hexadecimální reprezentace:

Reprezentace reálných čísel v počítači.

Pro reprezentaci reálných čísel v moderní počítače přijatý způsob prezentace plovoucí bod... Tato reprezentace je založena na normalizovaném (exponenciálním) zápisu reálných čísel.

Stejně jako u celých čísel se při reprezentaci reálných čísel v počítači nejčastěji používá dvojková soustava, proto je třeba desetinné číslo předem převést do dvojkové soustavy.

Normalizovaný číselný zápis.

Normalizovanézáznam nenulové reálné číslo je zápis tvaru

kde q je celé číslo (kladné, záporné nebo nulové) a m je pravidelný P-adický zlomek, ve kterém první desetinné místo není nula, tzn. Navíc se m nazývá mantisačísla, q - spořádanýčísla.

1. 3,1415926 = 0, 31415926 * 10 1 ;
2. 1000=0,1 * 10 4 ;
3. 0,123456789 = 0,123456789 * 10 0 ;
4. 0,0000107 8 = 0,1078 * 8-4; (objednávka se píše v 10. systému)
5. 1000,0001 2 = 0, 100000012 * 2 4 .

Protože číslo nula nelze zapsat v normalizovaném tvaru ve tvaru, ve kterém bylo definováno, předpokládáme, že normalizovaný zápis nuly v 10. soustavě bude následující:

0 = 0,0 * 10 0 .

Normalizovaný exponenciální zápisčísla jsou zápis ve tvaru a = m * P q, kde q je celé číslo (kladné, záporné nebo nulové) a m je P-adický zlomek, ve kterém celá část se skládá z jedné číslice. Navíc je volána (m-celočíselná část). mantisačísla, q - spořádanýčísla.